本發(fā)明涉及建筑技術領域,具體涉及一種新型相變保溫隔熱吸濕型建筑外圍結構。
背景技術:
在我國夏熱冬冷地區(qū),由于其特有的地理位置而形成的氣候特征,夏季氣溫高,氣溫高于35℃的天數有15-25天,最熱天氣溫可達41℃以上,年平均相對濕度在70%-80%左右,有時高達95%-100%。全年濕度大、除濕期長,是這類地區(qū)氣候的一個顯著特征。濕度高不僅影響到室內人員的熱舒適感,而且影響到室內衛(wèi)生條件,對人體健康和室內設備、設施的使用壽命帶來不利影響。該地區(qū)要達到室內環(huán)境的熱舒適、健康和衛(wèi)生要求,就需要采取多種通風、空調方式解決高溫高濕帶來的熱環(huán)境質量和室內空氣質量問題。
對于建筑的圍護結構來說,在其完成室內外熱冷流交換控制功能的同時,需要最大限度減少其巨大的能源消耗量。外圍護結構節(jié)能主要是通過改善其熱工性能,達到夏季隔絕室外熱量進入室內,冬季防止室內熱量泄出室外,使建筑物室內溫度盡可能接近舒適溫度,以減少空調等設備能耗,達到節(jié)能的目的。
改善外圍護結構的熱工性能是減少建筑能耗最重要的措施之一。建筑物圍護結構的能量損失主要來自三個部分:外墻、門窗和屋頂。建筑圍護結構節(jié)能技術的主要發(fā)展方向是,開發(fā)高效、經濟的保溫、隔熱材料和切實可行的構造技術,提高圍護結構的保溫、隔熱性能和密閉性能?,F如今,相變材料由于其蓄熱密度大,蓄放熱過程近似等溫的特點,在近些年受到了節(jié)能工作者廣泛的關注,這種特性在節(jié)能,溫度控制等領域有著極大的意義。因此,相變材料及其應用已經成為一個研究廣泛的課題。
對于傳統(tǒng)的外圍護結構的保溫措施,由于過度關注每年極端氣象條件狀態(tài)時的要求,使得外圍護結構獲得了過高的保溫性能;在室外氣象條件較為適宜的春秋季節(jié),外圍護結構本應具有一定的熱量傳輸能力,使得室內人類活動所積累的熱量能夠及時傳輸到室外,從而避免室內溫度過高。而過度的保溫限制了室內熱量的散發(fā),使得在過渡季節(jié)產生了原本不應該產生的能耗。因此,現需要一種能夠將保溫、散熱和吸濕有機結合的建筑外圍結構,使其功能及效益最大化。
技術實現要素:
針對以上技術問題,本發(fā)明提供一種新型相變保溫隔熱吸濕型建筑外圍結構。
本發(fā)明的技術方案為:一種新型相變保溫隔熱吸濕型建筑外圍結構,包括外墻、屋頂和屋底三部分;
所述外墻部分包括墻體基礎層,所述墻體基礎層的內外側分別設有墻體相變材料層一和墻體相變材料層二,所述墻體相變材料層一和墻體相變材料層二通過若干貫穿墻體基礎層的傳導管相連,墻體相變材料層一的內側設有界面裝飾層,墻體相變材料層二的外側設有墻體氣流通道,所述墻體氣流通道外側設有翻轉幕墻,在建筑物一邊翻轉幕墻的下端設有進氣口a和進氣口b,在建筑物另一邊翻轉幕墻的下端設有出氣口,所述出氣口內設有防塵紗,所述進氣口a和進氣口b的外端口連接有抽氣歧管,所述抽氣歧管上設有抽風機,抽氣歧管的旁邊設有深窖,抽氣歧管的末端內置于所述深窖;
所述屋頂部分包括斜頂面、樓板和天花板,所述斜頂面和樓板構成三角空間,所述斜頂面的上方從下至上依次設有屋頂相變材料層、防水層和水泥層,所述水泥層的上方通過支撐桿連接有頂棚,所述頂棚與斜頂面的兩端所圍成的區(qū)域設有節(jié)流降溫裝置,所述天花板位于樓板的下方,天花板與樓板之間設有屋頂氣流通道,所述屋頂氣流通道與所述墻體氣流通道相通,屋頂氣流通道內設有布氣管,所述布氣管的下方設有百葉窗,所述百葉窗開在天花板上,布氣管的一端經過墻體氣流通道并與所述進氣口b相連;
所述屋底部分包括基底層,所述基底層的上方設有保溫隔熱相變材料層,所述保溫隔熱相變材料層的上方鋪設有地板,所述基底層的下方設有吸濕相變材料層,所述吸濕相變材料層的下方設有支撐隔離機構。
進一步的,所述翻轉幕墻包括主體框架、幕墻單元板、旋轉軸、驅動器和總控制器,所述幕墻單元板呈長方形并縱向排列在所述主體框架之間,所述旋轉軸貫穿幕墻單元板的縱軸中心位置,旋轉軸的的頂端與主體框架的上橫梁通過連軸器相連,所述驅動器設在旋轉軸的末端并固定連接在主體框架的下橫梁上,所述總控制器設在主體框架下橫梁的端頭,總控制器通過位于主體框架下橫梁內部的導線與驅動器相連,相較于傳統(tǒng)的整片式幕墻,翻轉幕墻通過單元模塊組合實現正反面翻轉,可調節(jié)性更高。
進一步的,所述幕墻單元板的一面涂覆有反射隔熱涂料層,另一面涂覆有太陽能吸熱涂料層,夏季將涂覆有反射隔熱涂料層的一面翻轉朝外,可起到外層的隔熱作用,冬季將涂覆有太陽能吸熱涂料層的一面翻轉朝外,可起到供暖作用。
進一步的,所述翻轉幕墻與所述墻體氣流通道之間還設有玻璃內幕墻,所述玻璃內幕墻與翻轉幕墻之間的距離為所述幕墻單元板寬度的1/2-3/4,增加玻璃內幕墻對內部的氣流通道流通的冷熱空氣起到密封保溫作用,還能起到防塵的作用。
進一步的,所述節(jié)流降溫裝置包括主板、漏斗節(jié)流器和副板,所述主板上設有若干孔洞,所述漏斗節(jié)流器的小口徑端與所述孔洞固定連接,漏斗節(jié)流器的大口徑端位于主板的外側,所述副板與主板大小相等且位于主板的內側,副板與主板的上端通過鉸鏈連接,副板與主板的下端通過伸縮支撐桿連接,利用氣體膨脹制冷原理通過節(jié)流空氣對屋頂經行物理降溫處理,更加環(huán)保節(jié)能,冬季時,通過伸縮支撐桿將副板放下?lián)踝≈靼迳系目锥?,阻止其降溫?/p>
進一步的,所述百葉窗為片區(qū)模式,與百葉窗一一對應的所述布氣管分岔始端設有支閥門,布氣管靠近所述進氣口b的一端設有總閥門,所述支閥門之間并聯(lián),所述總閥門與支閥門之間串聯(lián),百葉窗以房間為單元進行區(qū)域劃分,不同的房間有單獨的控制開關,更加節(jié)省電能。
進一步的,所述抽氣歧管上還設有空氣凈化器,所述空氣凈化器位于所述抽風機的前段,將深窖抽送上來的空氣經過空氣凈化器凈化后送入室內,在去除異味的同時還能過濾掉細小固體雜物,更加環(huán)保和健康。
進一步的,所述頂棚的上方設有太陽能電池板,所述太陽能電池板通過導線連接有儲能器,所述儲能器位于所述斜頂面和樓板構成的三角空間內,可利用太陽能電池板發(fā)電為建筑提供部分電能,減低保溫隔熱的能源消耗。
進一步的,所述墻體相變材料層一和墻體相變材料層二的厚度比為1:1.3-1.8。單純的在墻體內設置相變保溫層,保溫隔熱效果有限,而通過在墻體內外均設置合理厚度層比的相變保溫層,并通過傳導管進行聯(lián)合傳導,可大大提高保溫隔熱的效果。
本發(fā)明在使用過程中,在夏季,將翻轉幕墻涂覆有反射隔熱涂料層的一面翻轉朝外,反射太陽輻射,避免墻體吸入過高熱量,通過抽氣歧管將深窖內的冷空氣經進氣口a進入墻體氣流通道,再通過屋頂氣流通道,最后從出氣口排出,冷空氣經墻體相變材料層一、墻體相變材料層二和屋頂相變材料層經行傳質保溫,可維持室內溫度在適宜值,當需要進一步降溫時,可打開總閥門和任意一個或幾個支閥門,將深窖內的冷空氣經空氣凈化器凈化后,通過進氣口b輸送到布氣管,再經布氣管輸送到相應的百葉窗,為室內強制降溫;屋頂的節(jié)流降溫裝置利用氣體膨脹制冷原理通過節(jié)流空氣對屋頂經行物理降溫處理;在冬季,將翻轉幕墻涂覆有太陽能吸熱涂料層的一面翻轉朝外,吸收太陽的熱輻射,增加室內溫度;通過伸縮支撐桿將節(jié)流降溫裝置的副板放下?lián)踝≈靼迳系目锥矗柚蛊浣禍?。屋底通過支撐隔離機構將屋底與地面隔離出一定空間區(qū)域,配合吸濕相變材料層可起到良好的防潮作用。任何時候均可利用太陽能電池板發(fā)電為建筑提供部分電能,減低保溫隔熱的能源消耗。
與現有技術相比本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的建筑外圍結構具有良好的保溫隔熱和吸濕效果,在夏季,將翻轉幕墻涂覆有反射隔熱涂料層的一面翻轉朝外,反射太陽輻射,避免墻體吸入過高熱量,進行初步隔熱;通過將深窖中的冷空氣抽入外圍結構內,經墻體氣流通道和屋頂氣流通道流通進行隔熱保護,同時,利用墻體內外層的墻體相變材料層一和墻體相變材料層二加固隔熱效果,其中,墻體相變材料層一和墻體相變材料層二之間通過傳導管連接,大大提高了保溫隔熱的傳質效果,若要更深步降溫,則可將深窖內的冷空氣經空氣凈化器凈化后,通過進氣口b輸送到布氣管,再經布氣管輸送到相應的百葉窗,環(huán)保且健康;屋頂可通過節(jié)流降溫裝置利用氣體膨脹制冷原理通過節(jié)流空氣對屋頂經行物理降溫處理,再利用屋頂相變材料層對屋頂進行隔熱;冬季,將翻轉幕墻涂覆有太陽能吸熱涂料層的一面翻轉朝外,吸收太陽的熱輻射,增加室內溫度,合理利用自然資源,環(huán)保節(jié)能;屋底通過支撐隔離機構將屋底與地面隔離出一定空間區(qū)域,配合吸濕相變材料層可起到良好的防潮作用。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的整體結構示意圖;
圖2是本發(fā)明的翻轉幕墻的結構示意圖;
圖3是本發(fā)明的墻體相變材料層一、墻體相變材料層二及墻體基礎層的連接關系圖;
圖4是本發(fā)明的節(jié)流降溫裝置的左視圖;
圖5是本發(fā)明的布氣管與百葉窗的平面連接關系示意圖。
其中,10-墻體基礎層、11-墻體相變材料層一、12-墻體相變材料層二、13-傳導管、14-界面裝飾層、15-墻體氣流通道、16-翻轉幕墻、161-主體框架、162-幕墻單元板、163-旋轉軸、164-驅動器、165-總控制器、166-連軸器、167-玻璃內幕墻、a17-進氣口、b18-進氣口、19-出氣口、191-防塵紗、110-抽氣歧管、111-抽風機、112-深窖、113-空氣凈化器、20-斜頂面、21-樓板、22-天花板、23-屋頂相變材料層、24-防水層、25-水泥層、26-支撐桿、27-頂棚、271-太陽能電池板、272-儲能器、28-節(jié)流降溫裝置、281-主板、282-漏斗節(jié)流器、283-副板、284-伸縮支撐桿、29-屋頂氣流通道、210-布氣管、2101-支閥門、2102-總閥門、211-百葉窗、30-基底層、31-保溫隔熱相變材料層、32-地板、33-吸濕相變材料層、34-支撐隔離機構。
具體實施方式
下面結合具體實施例來對本發(fā)明進行更進一步詳細的說明:
如圖1所示,一種新型相變保溫隔熱吸濕型建筑外圍結構,包括外墻、屋頂和屋底三部分,
外墻部分包括墻體基礎層10,墻體基礎層10的內外側分別設有墻體相變材料層一11和墻體相變材料層二12,墻體相變材料層一11和墻體相變材料層二12通過100個貫穿墻體基礎層的傳導管13相連,如圖3所示,墻體相變材料層一11和墻體相變材料層二12的厚度比為1:1.5。單純的在墻體內設置相變保溫層,保溫隔熱效果有限,而通過在墻體內外均設置合理厚度層比的相變保溫層,并通過傳導管13進行聯(lián)合傳導,可大大提高保溫隔熱的效果。墻體相變材料層一11的內側設有界面裝飾層14,墻體相變材料層二12的外側設有墻體氣流通道15,墻體氣流通道15外側設有翻轉幕墻16,如圖2所示,翻轉幕墻16包括主體框架161、幕墻單元板162、旋轉軸163、驅動器164和總控制器165,幕墻單元板162呈長方形并縱向排列在主體框架161之間,旋轉軸163貫穿幕墻單元板162的縱軸中心位置,旋轉軸163的的頂端與主體框架161的上橫梁通過連軸器166相連,驅動器164設在旋轉軸163的末端并固定連接在主體框架161的下橫梁上,總控制器165設在主體框架161下橫梁的端頭,總控制器165通過位于主體框架161下橫梁內部的導線與驅動器164相連,相較于傳統(tǒng)的整片式幕墻,翻轉幕墻通過單元模塊組合實現正反面翻轉,可調節(jié)性更高。其中,翻轉幕墻16與墻體氣流通道15之間還設有玻璃內幕墻167,玻璃內幕墻167與翻轉幕墻16之間的距離為幕墻單元板162寬度的1/2-3/4,增加玻璃內幕墻對內部的氣流通道流通的冷熱空氣起到密封保溫作用,還能起到防塵的作用。其中,幕墻單元板162的一面涂覆有反射隔熱涂料層,另一面涂覆有太陽能吸熱涂料層,夏季將涂覆有反射隔熱涂料層的一面翻轉朝外,可起到外層的隔熱作用,冬季將涂覆有太陽能吸熱涂料層的一面翻轉朝外,可起到供暖作用。在建筑物一邊翻轉幕墻16的下端設有進氣口a17和進氣口b18,在建筑物另一邊翻轉幕墻16的下端設有出氣口19,出氣口19內設有防塵紗191,進氣口a17和進氣口b18的外端口連接有抽氣歧管110,抽氣歧管110上設有抽風機111,抽氣歧管110的旁邊設有深窖112,抽氣歧管110的末端內置于深窖112;其中,抽氣歧管110上還設有空氣凈化器113,空氣凈化器111位于抽風機113的前段,將深窖112抽送上來的空氣經過空氣凈化器113凈化后送入室內,在去除異味的同時還能過濾掉細小固體雜物,更加環(huán)保和健康。
屋頂部分包括斜頂面20、樓板21和天花板22,斜頂面20和樓板21構成三角空間,斜頂面20的上方從下至上依次設有屋頂相變材料層23、防水層24和水泥層25,水泥層25的上方通過支撐桿26連接有頂棚27,如圖1所示,頂棚27的上方設有太陽能電池板271,太陽能電池板271通過導線連接有儲能器272,儲能器272位于斜頂面20和樓板21構成的三角空間內,可利用太陽能電池板271發(fā)電為建筑提供部分電能,減低保溫隔熱的能源消耗。頂棚27與斜頂面20的兩端所圍成的區(qū)域設有節(jié)流降溫裝置28,如圖4所示,節(jié)流降溫裝置28包括主板281、漏斗節(jié)流器282和副板283,主板281上設有50個孔洞,漏斗節(jié)流器282的小口徑端與孔洞固定連接,漏斗節(jié)流器282的大口徑端位于主板281的外側,副板283與主板281大小相等且位于主板281的內側,副板283與主板281的上端通過鉸鏈連接,副板283與主板281的下端通過伸縮支撐桿284連接,利用氣體膨脹制冷原理通過節(jié)流空氣對屋頂經行物理降溫處理,更加環(huán)保節(jié)能,冬季時,通過伸縮支撐桿284將副板283放下?lián)踝≈靼?81上的孔洞,阻止其降溫。天花板22位于樓板21的下方,天花板22與樓板21之間設有屋頂氣流通道29,屋頂氣流通道29與墻體氣流通道15相通,屋頂氣流通道29內設有布氣管210,布氣管210的下方設有百葉窗211,百葉窗211開在天花板22上,布氣管210的一端經過墻體氣流通道15并與進氣口b18相連;如圖5所示,百葉窗211為片區(qū)模式,與百葉窗211一一對應的布氣管210分岔始端設有支閥門2101,布氣管210靠近進氣口b18的一端設有總閥門2102,支閥門2101之間并聯(lián),總閥門2102與支閥門2101之間串聯(lián),百葉窗211以房間為單元進行區(qū)域劃分,不同的房間有單獨的控制開關,更加節(jié)省電能。
屋底部分包括基底層30,基底層30的上方設有保溫隔熱相變材料層31,保溫隔熱相變材料層31的上方鋪設有地板32,基地層30的下方設有吸濕相變材料層33,吸濕相變材料層33的下方設有支撐隔離機構34。
本發(fā)明在使用過程中,在夏季,將翻轉幕墻16將涂覆有反射隔熱涂料層的一面翻轉朝外,反射太陽輻射,避免墻體吸入過高熱量,通過抽氣歧管110將深窖112內的冷空氣經進氣口a17進入墻體氣流通道15,再通過屋頂氣流通道29,最后從出氣口19排出,冷空氣經墻體相變材料層一11、墻體相變材料層二12和屋頂相變材料層23經行傳質保溫,可維持室內溫度在適宜值,當需要進一步降溫時,可打開總閥門2102和任意一個或幾個支閥門2101,將深窖112內的冷空氣經空氣凈化器113凈化后,通過進氣口b18輸送到布氣管210,再經布氣管210輸送到相應的百葉窗211,為室內強制降溫;屋頂的節(jié)流降溫裝置28利用氣體膨脹制冷原理通過節(jié)流空氣對屋頂經行物理降溫處理;在冬季,將翻轉幕墻16涂覆有太陽能吸熱涂料層的一面翻轉朝外,吸收太陽的熱輻射,增加室內溫度;通過伸縮支撐桿284將節(jié)流降溫裝置28的副板283放下?lián)踝≈靼?81上的孔洞,阻止其降溫。屋底通過支撐隔離機構34將屋底與地面隔離出一定空間區(qū)域,配合吸濕相變材料層33可起到良好的防潮作用。任何時候均可利用太陽能電池板271發(fā)電為建筑提供部分電能,減低保溫隔熱的能源消耗。
最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明實施例技術方案的精神和范圍。