GR1009009B

GR1009009B - Method for the addition of bioclimatic features to new or old buildings by creation of an active isothermal jacket

Info

Publication number: GR1009009B
Application number: GR20150100133A
Authority: GR
Inventors: Ανδρεας Δημητριου Σιαμμας
Original assignee: Ανδρεας Δημητριου Σιαμμας
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2017-04-11
Also published as: GR20150100133A

Abstract

Novelty: a method designed for the creation of a unified active isothermal constant-temperature jacket inside the shell of buildings is disclosed. Technical features: the unified void space (1,1) wherein constant-temperature normally-flowing air is circulating, derived from constant-temperature stored air (1,4). The stability of the stored air΄s temperature is obtained by the use of the heat exchanging circuit (1,5-1,6) which exploits the stable temperature of the subsoil. The air circuit has the ability to react against the changes of the outdoor temperature by increasing or decreasing, accordingly, the air flow speed and improving, thus, the thermal insulation capability of the jacket. In parallel, along with the above air circuit, a second air circuit of natural flow and constant temperature, derived from the stored air (1,4) is created in the building΄s interior for natural cooling and aeration purposes; this second air circuit is ruled by the same operation principles and is connected to the first air circuit so that the air flow speed can be self-regulated in respect to the outside weather conditions.

Description

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΥΡΕΣΙΤΕΧΝΙΑΣ PATENT DESCRIPTION

Μέθοδος προσθήκης βιοκλιματικών χαρακτηριστικών σε καινούριο ή παλαιό κτήριο με την δημιουργία ενεργού ισοθερμικού μανδύα Method of adding bioclimatic features to a new or old building by creating an active isothermal jacket

Η εφεύρεση αναφέρεται σε μέθοδο δημιουργίας ενός ενεργού ισοθερμικού μανδύα ο οποίος καλύπτει το κέλυφος κάποιου κηρίου, παλαιού ή νέου, ώστε να δώσει στο κτίριο βιοκλιματική συμπεριφορά ασχέτως προσανατολισμού. Ο ισοθερμικός μανδύας επιτυγχάνεται με τη χρήση ειδικά σχεδιασμένων δομικών στοιχείων από μονωτικά υλικά για νέα ή υφιστάμενα κτίρια. Το δομικό στοιχείο σε όλες τις εφαρμογές επιτρέπει εκ κατασκευής την δημιουργία ενός ενιαίου κενού χώρου εντός της τοιχοποιίας, ο οποίος αγκαλιάζει ολόκληρο το κτίριο και στον οποίο κυκλοφορεί αέρας σταθερής θερμοκρασίας. Ο αέρας προέρχεται από αποθήκη αέρα σταθερής θερμοκρασίας που δημιουργείται αξιοποιώντας τη σταθερή θερμοκρασία του υπεδάφους, με την χρήση κυκλώματος νερού όπως περιγράφεται στην ευρεσιτεχνία με αριθμό 1005562 από τον Οργανισμό Βιομηχανικής Ιδιοκτησίας. Τη περίοδο του καλοκαιριού, αέρας από την ίδια αποθήκη σταθερής θερμοκρασίας διοχετεύεται και στο εσωτερικό του κτιρίου από χαμηλά σημεία κοντά στο πάτωμα, και εξέρχεται από ψηλά σημεία κοντά στο ταβάνι όπου συνδέεται με τον χώρο του εξωτερικού ενεργού ισοθερμικού μανδύα για καλύτερο δρόσισμά και εξαερισμό. The invention refers to a method of creating an active isothermal mantle which covers the shell of a wax, old or new, in order to give the building bioclimatic behavior regardless of orientation. The isothermal jacket is achieved by using specially designed structural elements of insulating materials for new or existing buildings. The structural element in all applications allows by construction to create a single empty space within the masonry, which embraces the entire building and in which air of a constant temperature circulates. The air comes from a constant temperature air reservoir created by exploiting the constant temperature of the subsoil, using a water circuit as described in patent number 1005562 from the Industrial Property Organization. During the summer season, air from the same constant temperature storage is also channeled into the interior of the building from low points near the floor, and exits from high points near the ceiling where it is connected to the outer active isothermal jacket space for better cooling and ventilation.

Τα τελευταία χρόνια η ενεργειακή κρίση έχει καταστήσει απόλυτη ανάγκη τον έλεγχο της ενέργειας που ένα κτίριο χρειάζεται για θέρμανση, ψύξη και αερισμό. Η οικοδομική βιομηχανία στράφηκε προς συστήματα εξοικονόμησης ενέργειας και τον βιοκλιματικό σχεδίασμά των κτιρίων ώστε να εξασφαλίζεται η θερμική άνεση των ανθρώπων στο εσωτερικό των κτιρίων με την λιγότερη δυνατή κατανάλωση ενέργειας. Οι περισσότερες έρευνες έχουν επικεντρωθεί στην δημιουργία παθητικών κτηρίων οδηγώντας την οικοδομική βιομηχανία στην εφαρμογή διαφόρων μεθόδων με τις οποίες επιχειρείται η αξιοποίηση φυσικών χαρακτηριστικών της περιοχής για να πετύχουμε την λιγότερη δυνατή κατανάλωση ενέργειας. Τέτοιες μέθοδοι αφορούν στον προσανατολισμό του κτιρίου, την σκίαση, τον προσεκτικό σχεδίασμά των ανοιγμάτων για φυσικό αερισμό και φωτισμό του κτιρίου, την χρήση θερμό μονωτικών υλικών στις εξωτερικές τοιχοποιίες, στη προστασία του κτιριακού περιβλήματος με φυτεμένο δώμα, αεριζόμενο κέλυφος, ανακλαστικά επιχρίσματα εξωτερικών επιφανειών, φράγμα ακτινοβολίας του ήλιου και άλλες παρόμοιες μεθόδους που μπορούν να μειώσουν την επίδραση των συνθηκών που επικρατούν στην ατμόσφαιρα σε ότι αφορά στην εσωτερική θερμοκρασία του κτιρίου. In recent years the energy crisis has made it an absolute necessity to control the energy a building needs for heating, cooling and ventilation. The building industry turned to energy saving systems and the bioclimatic design of buildings to ensure the thermal comfort of people inside buildings with the least possible energy consumption. Most research has focused on the creation of passive buildings, leading the construction industry to implement various methods that attempt to take advantage of the natural characteristics of the area to achieve the least possible energy consumption. Such methods concern the orientation of the building, the shading, the careful design of the openings for natural ventilation and lighting of the building, the use of heat-insulating materials in the external masonry, the protection of the building envelope with a planted roof, ventilated shell, reflective coatings on external surfaces, solar radiation barrier and other similar methods that can reduce the effect of atmospheric conditions on the internal temperature of the building.

Το ίδιο όμως πρόβλημα πρέπει να λύσουμε και για τα παλαιότερα κτήρια αφού αυτά αποτελούν την πλειονότητα των ανεπαρκώς μονωμένων κτιρίων. Συνεπώς η συνολική ενέργεια που καταναλώνεται σε αυτά ειδικά τα κτήρια είναι τεράστια. Οι δυνατότητες όμως παρέμβασης σε αυτά με τις μεθόδους που αναφέραμε πιο πάνω είναι πολύ λιγότερες. Το ενδιαφέρον που επιδεικνύεται για την αντιμετώπιση του προβλήματος αυτού καταδεικνύεται και από την ύπαρξη μεγάλων επενδύσεων παγκόσμια στους τομείς αυτούς. However, the same problem must be solved for the older buildings since they constitute the majority of insufficiently insulated buildings. Therefore, the total energy consumed in these buildings in particular is enormous. But the possibilities of intervening in them with the methods we mentioned above are much less. The interest shown in dealing with this problem is demonstrated by the existence of large global investments in these sectors.

Η μέθοδος που παρουσιάζεται σε αυτή την ευρεσιτεχνία, εξασφαλίζει την θερμική άνεση και τον δρόσισμά του κτιρίου αποτελεσματικά. Ελαχιστοποιεί την κατανάλωση ενέργειας και το κτίριο αντιδρά ως να έχει βιοκλιματικό σχεδίασμά ασχέτως προσανατολισμού ή σχεδιασμού. Η παρούσα ευρεσιτεχνία δίνει στο κτίριο την ικανότητα αντίδρασης αναλόγως της επίδρασης των εξωτερικών συνθηκών. Όταν σε κάποια πλευρά του κτηρίου αυξάνει η θερμοκρασία ο ενεργός ισοθερμικός μανδύας επιταχύνει την ροή αέρα προς την οροφή με αντικατάσταση του ζεστού από φρέσκο αέρα σταθερής θερμοκρασίας από την αποθήκη εναλλάκτη. Όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη εξωτερικά από την αποθήκη εναλλάκτη, ο κρύος αέρας κατεβαίνει στην αποθήκη εναλλάκτη και ο θερμότερος ανεβαίνει. Το όλο σύστημα λειτουργεί με φυσικούς κανόνες ροής και εξισορρόπησης με στόχο την σταθεροποίηση της θερμοκρασίας και μπορεί να υποβοηθείται σε περιόδους ακραίων θερμοκρασιών με αντλίες θερμότητας και μικρούς ανεμιστήρες ενίσχυσης ροής. Μπορεί να εφαρμοστεί με μεγάλη ευκολία τόσο σε νέα κτίρια που σχεδιάζονται εξ'αρχής με βάση την μέθοδο αυτή, όσο και σε παλαιά ενεργοβόρα κτίρια. The method presented in this patent ensures the thermal comfort and cooling of the building efficiently. It minimizes energy consumption and the building reacts as if it has a bioclimatic design regardless of orientation or design. The present patent gives the building the ability to react according to the effect of external conditions. When the temperature on one side of the building rises, the active isothermal jacket accelerates the air flow to the roof by replacing the hot with fresh air of a constant temperature from the exchanger store. When the temperature is lower outside the exchanger tank, cold air descends into the exchanger tank and warmer air rises. The whole system works with natural flow and balancing rules to stabilize the temperature and can be assisted in periods of extreme temperatures with heat pumps and small flow booster fans. It can be applied with great ease both in new buildings that are designed from the beginning based on this method, and in old energy-intensive buildings.

Η μέθοδος βασίζεται στην δημιουργία ενός ενιαίου περιβλήματος το οποίο αγκαλιάζει ολόκληρο το κτήριο στο οποίο ο αέρας μπορεί να κινείται προς όλες τις κατευθύνσεις. Καλύπτει όλες τις εξωτερικές τοιχοποιίες του κτιρίου από την βάση μέχρι την οροφή, περιλαμβανομένων και των ανοιγμάτων (πόρτες και παράθυρα). Ο κενός χώρος του ενιαίου περιβλήματος μέσα στο κέλυφος του κτιρίου(Ι,Ι) δημιουργείται με την τοποθέτηση στην εξωτερική τοιχοποιία ειδικά σχεδιασμένου δομικού στοιχείου (2,2), του οποίου η εσωτερική επιφάνια είναι ανάγλυφη (2,3). Στο σχήμα 2 φαίνεται το δομικό στοιχείο(2,2) με την ανάγλυφη επιφάνεια (2,3) και στο σχήμα 3 φαίνεται η κάθετη τομή του δομικού στοιχείου. Το δομικό στοιχείο (2,2) κατασκευάζεται από μονωτικά υλικά αναλόγως της εφαρμογής και το είδος του κτιρίου. Επίσης το υλικό κατασκευής του δομικού στοιχείου μπορεί να εξυπηρετεί και την κατασκευή μέρους ή ολόκληρης της τοιχοποιίας του κτιρίου. Για παράδειγμα ή εξηλλαγμένη πολυστερίνη τύπου θερμοπρόσοψης με ανάγλυφη υφή μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε θερμοπροσόφεις, ενώ τσιμεντοκονιάματα με πρόσμεικτα θερμομονωτικά υλικά όπως κόκκοι πολυστερίνης, πολυουρεθάνης, περλίτη, και λοιπά όταν το δομικό στοιχείο θα χρησιμεύει ταυτόχρονα για κατασκευή της τοιχοποιίας. Προφανώς είναι προτιμότερο να χρησιμοποιούνται υλικά υψηλής θερμομονωτικής ικανότητας ώστε να αυξάνεται η μονωτική ικανότητα του συστήματος. Το ανάγλυφο (2,3) στην εσωτερική επιφάνεια του δομικού στοιχείου επιτυγχάνεται με τη δημιουργία εξογκωμάτων σχήματος κόλουρου κώνου (2,3 και 3,3) στην εσωτερική επιφάνεια του δομικού στοιχείου (2,2). Το ύψος και το σχήμα των εξογκωμάτων αυτών (2,3 και 3,3) καθορίζεται από τον όγκο του αέρα που επιθυμούμε να διακινείται στο διάκενο χώρο. Ακόμα να τονιστεί ότι το δομικό στοιχείο (2,2) μπορεί να κατασκευαστεί σε διαστάσεις ανάλογα με τις προτιμήσεις του συνεργείου τοποθέτησης. The method is based on the creation of a single envelope that embraces the entire building in which the air can move in all directions. It covers all the external masonry of the building from the base to the roof, including the openings (doors and windows). The empty space of the single enclosure inside the building shell (I,I) is created by placing a specially designed structural element (2,2) on the external masonry, whose inner surface is embossed (2,3). Figure 2 shows the structural element (2,2) with the embossed surface (2,3) and figure 3 shows the vertical section of the structural element. The structural element (2,2) is made of insulating materials depending on the application and the type of building. Also, the construction material of the building element can also serve the construction of part or all of the masonry of the building. For example, extruded polystyrene with a textured texture can be used in thermal facades, while cement mortars with admixed heat-insulating materials such as polystyrene granules, polyurethane, perlite, etc., when the structural element will be used simultaneously for masonry construction. Obviously, it is preferable to use materials of high thermal insulation capacity in order to increase the insulation capacity of the system. The relief (2,3) on the inner surface of the structural element is achieved by creating truncated cone-shaped bumps (2,3 and 3,3) on the inner surface of the structural element (2,2). The height and shape of these bumps (2.3 and 3.3) is determined by the volume of air we wish to circulate in the empty space. It should also be emphasized that the structural element (2,2) can be made in dimensions according to the preferences of the installation crew.

Η συνέχεια του κυκλώματος κυκλοφορίας του αέρα μέσα στο διάκενο (1,1), στη περιοχή των ανοιγμάτων του κτιρίου (πόρτες, παράθυρα), επιτυγχάνεται με την χρήση διπλής σειράς κουφωμάτων. Στη κάτω και πάνω πλευρά των κουφωμάτων παραμένουν τρύπες ή ανοίγματα που επιτρέπουν την σύνδεση του κενού χώρου μεταξύ των κουφωμάτων με το κενό χώρο (4,3) που δημιουργείται στην εξωτερική τοιχοποιία με την τοποθέτηση των δομικών στοιχείων (4,2). Διασφαλίζεται έτσι η συνέχεια στο κύκλωμα ροής του αέρα. Στο σχήμα 4 φαίνεται η τομή ενός τμήματος εξωτερικής τοιχοποιίας. Διακρίνονται το εσωτερικό κούφωμα (4,10) και το εξωτερικό κούφωμα (4,11). Όπως βλέπουμε ο κενός χώρος μεταξύ των δύο κουφωμάτων συγκοινωνεί με τον κενό χώρο (4,3) που δημιουργείται μεταξύ της υφιστάμενης τοιχοποιίας (4,12) και του δομικού στοιχείου (4,2). Με αυτή τη μέθοδο δημιουργείται ένας ενιαίος κενός χώρος στην εξωτερική τοιχοποιία, και στα ανοίγματα, από την βάση του κτιρίου μέχρι την οροφή, στον οποίο μπορεί να κυκλοφορεί αέρας. Ο αέρας που διακινείται σε αυτό το χώρο προέρχεται από αποθήκη αέρα σταθερής θερμοκρασίας (1,4). Η σταθερή θερμοκρασία του αέρα στην αποθήκη επιτυγχάνεται μέσω υπόγειου κυκλώματος νερού με εναλλάκτες θερμότητας (1,5 και 1,6) όπως περιγράφεται με λεπτομέρεια στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας με αριθμό 1005562 από τον Οργανισμό Βιομηχανικής Ιδιοκτησίας. Ελλάδας. Σε αυτή την ευρεσιτεχνία περιγράφεται μέθοδος κατασκευής κυκλώματος αξιοποίησης της σταθερής θερμοκρασίας του υπεδάφους και μεταφοράς της στο κτίριο με στόχο την ενίσχυση της θερμομόνωσης του. Αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιείται για να εξασφαλίσουμε σταθερή θερμοκρασία παρόμοια με το υπέδαφος σε μια αποθήκη από την οποία με βάση την παρούσα καινοτομία ξεκινούν τα κυκλώματα θέρμανσης, κλιματισμού και αερισμού του κτιρίου. Η αποθήκη σταθερής θερμοκρασίας αέρα (1,4) θα μπορούσε να είναι ένας υπόγειος χώρος ο οποίος ταυτόχρονα θα χρησιμοποιείται ως αποθήκη, κάβα ή άλλες παρόμοιες χρήσεις, ένα υπερυψωμένο δάπεδο ή ένας χώρος κάτω από την πλάκα ισογείου με διαχωρισμό τύπου ψευδοροφής. Επίσης θα μπορούσε να κατασκευαστεί σε χώρο δίπλα από το κτίριο. The continuity of the air circulation circuit in the gap (1,1), in the area of the building openings (doors, windows), is achieved by using a double row of frames. Holes or openings remain on the lower and upper side of the frames that allow the connection of the empty space between the frames with the empty space (4,3) created in the external masonry by placing the structural elements (4,2). Continuity in the air flow circuit is thus ensured. Figure 4 shows the section of a section of external masonry. The inner frame (4,10) and the outer frame (4,11) are distinguished. As we can see, the empty space between the two frames communicates with the empty space (4,3) created between the existing masonry (4,12) and the structural element (4,2). With this method, a single void space is created in the exterior masonry, and openings, from the base of the building to the roof, through which air can circulate. The air circulated in this space comes from a constant temperature air storage (1,4). Constant air temperature in the warehouse is achieved through an underground water circuit with heat exchangers (1.5 and 1.6) as described in detail in patent number 1005562 from the Industrial Property Organization. Greece. This patent describes a method of constructing a circuit utilizing the constant temperature of the subsoil and transferring it to the building with the aim of strengthening its thermal insulation. This circuit is used to ensure a constant temperature similar to the subsoil in a warehouse from which, based on the present innovation, the heating, air conditioning and ventilation circuits of the building are initiated. The constant air temperature storage (1,4) could be an underground space which will simultaneously be used as a warehouse, cellar or other similar uses, a raised floor or a space below the ground floor slab with a suspended ceiling type separation. It could also be built in a space next to the building.

Από την ίδια αποθήκη αέρα (1,4) διοχετεύεται αέρας με ελεύθερη ροή ή υποβοηθούμενη από μικρούς εξαεριστήρες προς το εσωτερικό του κτιρίου μέσω ανοιγμάτων στα πατώματα (1,7) ή χαμηλά στις τοιχοποιίες για τον δρόσισμά και εξαερισμό των εσωτερικών χώρων. Από τα ταβάνια ή ψηλά στις τοιχοποιίες (1,8) με ελεύθερη ροή ή υποβοηθούμενη από μικρούς εξαεριστήρες ο αέρας κινείται προς την εξωτερική πλευρά του κτιρίου και συνδέεται στο κύκλωμα του ενεργού ισοθερμικού μανδύα που βρίσκεται στο κέλυφος του κτιρίου και περιγράψαμε ως ενιαίο μονωτικό ενεργητικό περίβλημα. Το κύκλωμα ροής αέρα σταθερής θερμοκρασίας στο εσωτερικό του κτιρίου λειτουργεί το καλοκαίρι σε συνεχή βάση επειδή η επιδιωκόμενη θερμοκρασία είναι σε επίπεδο ψηλότερο της θερμοκρασίας του αέρα της αποθήκης οπότε επιδρά σε συνεχή βάση. Το χειμώνα, που η επιδιωκόμενη θερμοκρασία εσωτερικού χώρου θα είναι ελαφρώς ψηλότερη από την θερμοκρασία του αέρα της αποθήκης, 18-19°C, το εσωτερικό κύκλωμα διακόπτεται για να τεθεί σε λειτουργία κάποιο σύστημα θέρμανσης όταν το κτίριο βρίσκεται σε λειτουργία ή ενεργοποιείται αντλία θερμότητας η οποία μετατρέπει τον αέρα από την αποθήκη εναλλάκτη από 18-19°C στη επιθυμητή θερμοκρασία 21-25°C Όταν οι ένοικοι απουσιάζουν η οικοδομή παραμένει κάτω από την προστασία του ενεργού ισοθερμικού μανδύα ο οποίος σε μια συνεχή διαδικασία δράσης και αντίδρασης με το εξωτερικό περιβάλλον επιδιώκει σε εικοσιτετράωρη βάση να κρατήσει παντού τις ίδιες θερμοκρασίες με τάση εξισορρόπησης με τις θερμοκρασίες της αποθήκης εναλλάκτη. Σε απλούστερη μορφή ειδικά σε υφιστάμενα κτίρια ο αέρας μπορεί να είναι ο φυσικός αέρας με δυνατότητα ροής από τα χαμηλά σημεία του κτιρίου. Η λειτουργία της απλής μορφής κατά την καλοκαιρινή περίοδο μετά την δύση του ήλιου προσφέρει μια πολύ γρήγορη επιλογή ψύξης του κτιρίου ειδικά των παλαιών κτιρίων με μεγάλη θερμοχωρητικότητα στοιχείων τούβλα και μπετόν. From the same air reservoir (1,4) free-flowing air or assisted by small ventilators is channeled into the interior of the building through openings in the floors (1,7) or low in the masonry to cool and ventilate the interior spaces. From the ceilings or high in the masonry (1.8) free flow or assisted by small ventilators the air moves to the outside of the building and is connected to the circuit of the active isothermal jacket located in the building shell and described as a single insulating active envelope . The constant temperature air flow circuit inside the building operates in summer on a continuous basis because the target temperature is at a level higher than the warehouse air temperature so it acts on a continuous basis. In winter, when the target indoor temperature will be slightly higher than the warehouse air temperature, 18-19°C, the indoor circuit is interrupted to start a heating system when the building is in operation or a heat pump is activated or which converts the air from the exchanger warehouse from 18-19°C to the desired temperature of 21-25°C When the occupants are absent the building remains under the protection of the active isothermal mantle which in a continuous process of action and reaction with the external environment seeks on a twenty-four-hour basis to maintain the same temperatures everywhere with an equalizing voltage as the temperatures of the alternator warehouse. In its simplest form, especially in existing buildings, the air can be natural air with the ability to flow from the low points of the building. The operation of the simple form during the summer season after sunset offers a very fast option for cooling the building especially the old buildings with high thermal capacity of brick and concrete elements.

Όπως είναι καλά γνωστό ο θερμός αέρας τείνει να ανεβαίνει προς τα πάνω αφήνοντας χώρο για πιο κρύες μάζες αέρα να καταλαμβάνουν τα πιο χαμηλά στρώματα. Αυτό το φυσικό φαινόμενο αξιοποιούμε για να προκαλέσουμε μια φυσική ροή του αέρα από την αποθήκη αέρα (1,4) προς την οροφή του κτιρίου, τόσο μέσα από το διάκενο του περιβλήματος του κτιρίου (1,1) όσο και μέσα από τους εσωτερικούς χώρους. Η φυσική αυτή ροή επιταχύνεται ή επιβραδύνεται ανάλογα με τις συνθήκες που επικρατούν στο περιβάλλον. Για να ενισχυθεί η φυσική ροή του ζεστού αέρα κατά τις καλοκαιρινές περιόδους εγκαθιστούμε στην οροφή του κτιρίου, στο τέλος της διαδρομής του αέρα, μια απλή κατασκευή από μαύρη λαμαρίνα (1,9) η οποία αναλόγως της ηλιοφάνειας προκαλεί την αύξηση της θερμοκρασίας του εξερχόμενου αέρα και αυξάνει την ταχύτητα της ροής του φρέσκου αέρα από την αποθήκη μέσα από το διάκενο του ενεργού ισοθερμικού μανδύα του περιβλήματος (1,1) αλλά και από το εσωτερικό του κτιρίου. Την ίδια επίδραση θα έχει και η θέρμανση του αέρα μέσα από τα τζάμια των παραθύρων και πόρτων αφού σύμφωνα με την περιγραφή μας πιο πάνω το κύκλωμα του αέρα δεν διακόπτεται στα ανοίγματα του κτιρίου. Στη περίπτωση που παραλείψουμε να χρησιμοποιήσουμε διπλά κουφώματα όπως περιγράφουμε σε αυτή τη μέθοδο, τα κουφώματα θα λειτουργούν ως θερμογέφυρες αποδυναμώνοντας την αποτελεσματική λειτουργία του συστήματος το οποίο όμως δεν παύει να είναι πολύ πιο αποτελεσματικό από τις συνήθεις θερμομονώσεις με θερμοπρόσοψη. As is well known warm air tends to rise upwards leaving room for colder air masses to occupy the lower layers. We exploit this natural phenomenon to induce a natural flow of air from the air storage (1,4) to the roof of the building, both through the gap of the building envelope (1,1) and through the interior spaces. This natural flow speeds up or slows down depending on the conditions prevailing in the environment. To enhance the natural flow of hot air during the summer seasons, we install on the roof of the building, at the end of the air path, a simple construction made of black sheet metal (1.9) which, depending on the sunshine, causes the temperature of the outgoing air to rise and increases the speed of the flow of fresh air from the warehouse through the gap of the active isothermal jacket of the enclosure (1,1) but also from inside the building. The heating of the air through the windows and doors will have the same effect since, according to our description above, the air circuit is not interrupted at the openings of the building. In the event that we fail to use double frames as described in this method, the frames will act as thermal bridges, weakening the effective operation of the system which, however, is still much more effective than the usual thermal insulation with a thermal facade.

Το συνολικό αποτέλεσμα της μεθόδου είναι να έχουμε ένα αυτόματο σύστημα σταθεροποίησης της θερμοκρασίας του κτιρίου. Όταν η εξωτερικές θερμοκρασίες (καλοκαιρινές περίοδοι) είναι ψηλότερες της θερμικής άνεσης το κύκλωμα αντλεί αέρα από το περιβάλλον με φυσική ροή χωρίς μηχανική υποστήριξη ο οποίος ψύχεται στην αποθήκη εναλλάκτη (1,4) με το γεωθερμικό κύκλωμα και διοχετεύεται σε συνεχή βάση προς την οροφή του κτιρίου μέσα από το διάκενο (1,1) του ενεργού ισοθερμικού μανδύα και από το εσωτερικό του κτιρίου και ελευθερώνεται. Όταν οι εξωτερικές θερμοκρασίες (χειμερινές περίοδοι) είναι χαμηλότερες της θερμικής άνεσης το κύκλωμα του αέρα στο εσωτερικό του κτιρίου κλείνει και ο αέρας κινείται μόνο εντός του διάκενου του ενεργού ισοθερμικού μανδύα με τάση εξισορρόπησης στο επίπεδο θερμοκρασιών του γεωθερμικού εναλλάκτη. Αυτή η εφαρμογή των κυκλωμάτων αέρα προσφέρει στο κτίριο σε όλες τις περιπτώσεις μια φυσική ενεργητική θερμομόνωση η οποία αντιδρά σε αναλογία με την εξωτερική δράση του περιβάλλοντος. Η συνεχής προσπάθεια εξισορρόπησης επιφέρει ένα όριο διακύμανσης θερμοκρασιών κοντά στο όριο θερμικής άνεσης. The overall result of the method is to have an automatic system for stabilizing the temperature of the building. When the external temperatures (summer periods) are higher than the thermal comfort, the circuit draws air from the environment with a natural flow without mechanical support which is cooled in the exchanger warehouse (1,4) with the geothermal circuit and is channeled on a continuous basis to the roof building through the gap (1,1) of the active isothermal mantle and from inside the building and is released. When the external temperatures (winter periods) are lower than the thermal comfort, the air circuit inside the building closes and the air moves only within the gap of the active isothermal mantle with an equalizing voltage at the temperature level of the geothermal exchanger. This application of air circuits offers the building in all cases a natural active thermal insulation which reacts in proportion to the external action of the environment. The constant equilibration effort results in a range of temperature fluctuations close to the thermal comfort limit.

Η μέθοδος που περιγράφηκε σε αυτή την ευρεσιτεχνία, πλεονεκτεί σε σχέση με άλλες μεθόδους που αναφέραμε στην αρχή, στο γεγονός ότι μπορεί να εφαρμοστεί με μεγάλη ευκολία τόσο σε νέα όσο και σε υφιστάμενα κτίρια. Ο ενεργός ισοθερμικός μανδύας με την διακίνηση του αέρα λειτουργεί ως ενεργητική θερμομόνωση αφού αναλόγως της εξωτερικής επίδρασης και διαφοροποίησης της θερμοκρασίας επιταχύνεται η ροή του αέρα προς την οροφή και η αντικατάσταση του με νέο σταθερής θερμοκρασίας από την αποθήκη αέρα (1,4) προφυλάσσοντας έτσι το κτίριο από την εξωτερική ψηλή θερμοκρασία το καλοκαίρι. Η αντίδραση του ενεργού ισοθερμικού μανδύα αναλόγως των εξωτερικών συνθηκών δημιουργεί συνθήκες βιοκλιματικής συμπεριφοράς του κτιρίου ασχέτως προσανατολισμού πλεονέκτημα που δεν μπορούν να έχουν όλα τα κτίρια λόγω χωροταξικών προσανατολισμών. Το κύκλωμα θερμομονωτικής ενεργητικής προστασίας λειτουργεί 24 ώρες χωρίς χρήση συμβατικής ενέργειας ή ελάχιστη σε περιόδους αιχμής. Επιτυγχάνει επίσης φυσική ανανέωση του εσωτερικού αέρα με φρέσκο αέρα σταθερής θερμοκρασίας. Με εφαρμογή του συστήματος εξωτερικού ενεργού ισοθερμικού μανδύα σε υφιστάμενα κτίρια (Θερμοπρόσοψη) επιτυγχάνεται ταυτόχρονα και η επίλυση των πιθανών προβλημάτων υγρασίας. The method described in this patent has an advantage over other methods mentioned at the beginning in that it can be applied with great ease to both new and existing buildings. The active isothermal jacket with air circulation functions as active thermal insulation since, depending on the external influence and temperature variation, the flow of air to the roof is accelerated and its replacement with a new one of constant temperature from the air storage (1,4) thus protecting the building from the outside high temperature in summer. The reaction of the active isothermal mantle depending on the external conditions creates bioclimatic behavior conditions of the building regardless of orientation, an advantage that not all buildings can have due to spatial orientations. The thermal insulation active protection circuit operates 24 hours without using conventional energy or minimally during peak periods. It also achieves natural renewal of the indoor air with fresh air at a constant temperature. By applying the external active isothermal jacket system to existing buildings (Thermofaçade), the possible solution to moisture problems is achieved at the same time.

Claims

1. Method of performing bioclimatic behavior in a new or old building regardless of its design, orientation or other constructional characteristics. The method is characterized by the creation of two circuits of natural air flow at a constant temperature. The first circuit is built inside the building shell (1,1) creating a single thermal insulating mantle that covers the entire building and the second inside the building to create thermal comfort and cooling in the building.

2. Method of manufacturing a single active thermal insulation jacket within the building shell, covering the entire building. The method is characterized by the construction of an empty space (1,1) inside the building shell in which air circulates coming from a constant temperature air store (1,4). The gap inside the building shell is made by placing a slab-type structural element (1,2 and 2,2 and 3,2) on the external masonry which has bumps (2,3 and 3,3) on its inner surface so that when placed on the wall leaving an empty space between the wall and the structural element.

3. Slab-type structural element, (1,2 and 2,2 and 3,2) which when placed on the external masonry of a new or existing building ensures the creation of a mantle of continuous void (1,1) which covers the entire building and acts as an active isothermal jacket by circulating air from a constant temperature air reservoir (1,4). The structural element is characterized by the fact that it is made of insulating material and has bumps (2,3) on its inner surface which act as legs that touch the external masonry leaving gaps in all directions that allow air to circulate freely within the gap . The structural element covers the entire building (1,2) creating a single air flow circuit that extends from the base of the building to the roof, without any interruption.

4. Strengthening the thermal insulation capacity of the active isothermal mantle by avoiding the thermal bridges that would be created in the mantle at the openings of the building (doors, windows). It is characterized by the use of frames (4,11) with double glazing that have openings (holes) on their lower and upper sides so that the flow of air through them is not obstructed and the active isothermal mantle that we create in the building is not interrupted anywhere.

5. Constant temperature natural air flow circuit inside the building which works as an air conditioning system in summer without any mechanical support and as a heating system in winter with little mechanical support from a heat pump. It is characterized by the fact that it causes ventilation and cooling of fresh air at a constant temperature. of an active isothermal jacket that is also self-regulating since α prevails outside the building.

indoor with continuous flow It is connected to its circuit is located in the building shell and vibrates in the climatic conditions that