一種新型相變保溫隔熱吸溼型建築外圍結構的製作方法

2023-05-01 01:48:51 2

本發明涉及建築技術領域，具體涉及一種新型相變保溫隔熱吸溼型建築外圍結構。

背景技術：

在我國夏熱冬冷地區，由於其特有的地理位置而形成的氣候特徵，夏季氣溫高，氣溫高於35℃的天數有15-25天，最熱天氣溫可達41℃以上，年平均相對溼度在70％-80％左右，有時高達95％-100％。全年溼度大、除溼期長，是這類地區氣候的一個顯著特徵。溼度高不僅影響到室內人員的熱舒適感，而且影響到室內衛生條件，對人體健康和室內設備、設施的使用壽命帶來不利影響。該地區要達到室內環境的熱舒適、健康和衛生要求，就需要採取多種通風、空調方式解決高溫高溼帶來的熱環境質量和室內空氣品質問題。

對於建築的圍護結構來說，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，冬季防止室內熱量洩出室外，使建築物室內溫度儘可能接近舒適溫度，以減少空調等設備能耗，達到節能的目的。

改善外圍護結構的熱工性能是減少建築能耗最重要的措施之一。建築物圍護結構的能量損失主要來自三個部分：外牆、門窗和屋頂。建築圍護結構節能技術的主要發展方向是，開發高效、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。現如今，相變材料由於其蓄熱密度大，蓄放熱過程近似等溫的特點，在近些年受到了節能工作者廣泛的關注，這種特性在節能，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。

對於傳統的外圍護結構的保溫措施，由於過度關注每年極端氣象條件狀態時的要求，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，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，使得在過渡季節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、散熱和吸溼有機結合的建築外圍結構，使其功能及效益最大化。

技術實現要素：

針對以上技術問題，本發明提供一種新型相變保溫隔熱吸溼型建築外圍結構。

本發明的技術方案為：一種新型相變保溫隔熱吸溼型建築外圍結構，包括外牆、屋頂和屋底三部分；

所述外牆部分包括牆體基礎層，所述牆體基礎層的內外側分別設有牆體相變材料層一和牆體相變材料層二，所述牆體相變材料層一和牆體相變材料層二通過若干貫穿牆體基礎層的傳導管相連，牆體相變材料層一的內側設有界面裝飾層，牆體相變材料層二的外側設有牆體氣流通道，所述牆體氣流通道外側設有翻轉幕牆，在建築物一邊翻轉幕牆的下端設有進氣口a和進氣口b，在建築物另一邊翻轉幕牆的下端設有出氣口，所述出氣口內設有防塵紗，所述進氣口a和進氣口b的外埠連接有抽氣歧管，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於所述深窖；

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杆連接有頂棚，所述頂棚與斜頂面的兩端所圍成的區域設有節流降溫裝置，所述天花板位於樓板的下方，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牆體氣流通道相通，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，布氣管的一端經過牆體氣流通道並與所述進氣口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溼相變材料層，所述吸溼相變材料層的下方設有支撐隔離機構。

進一步的，所述翻轉幕牆包括主體框架、幕牆單元板、旋轉軸、驅動器和總控制器，所述幕牆單元板呈長方形並縱向排列在所述主體框架之間，所述旋轉軸貫穿幕牆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並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，總控制器通過位於主體框架下橫梁內部的導線與驅動器相連，相較於傳統的整片式幕牆，翻轉幕牆通過單元模塊組合實現正反面翻轉，可調節性更高。

進一步的，所述幕牆單元板的一面塗覆有反射隔熱塗料層，另一面塗覆有太陽能吸熱塗料層，夏季將塗覆有反射隔熱塗料層的一面翻轉朝外，可起到外層的隔熱作用，冬季將塗覆有太陽能吸熱塗料層的一面翻轉朝外，可起到供暖作用。

進一步的，所述翻轉幕牆與所述牆體氣流通道之間還設有玻璃內幕牆，所述玻璃內幕牆與翻轉幕牆之間的距離為所述幕牆單元板寬度的1/2-3/4，增加玻璃內幕牆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，所述節流降溫裝置包括主板、漏鬥節流器和副板，所述主板上設有若干孔洞，所述漏鬥節流器的小口徑端與所述孔洞固定連接，漏鬥節流器的大口徑端位於主板的外側，所述副板與主板大小相等且位於主板的內側，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杆連接，利用氣體膨脹製冷原理通過節流空氣對屋頂經行物理降溫處理，更加環保節能，冬季時，通過伸縮支撐杆將副板放下擋住主板上的孔洞，阻止其降溫。

進一步的，所述百葉窗為片區模式，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，所述支閥門之間並聯，所述總閥門與支閥門之間串聯，百葉窗以房間為單元進行區域劃分，不同的房間有單獨的控制開關，更加節省電能。

進一步的，所述抽氣歧管上還設有空氣淨化器，所述空氣淨化器位於所述抽風機的前段，將深窖抽送上來的空氣經過空氣淨化器淨化後送入室內，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，所述儲能器位於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電為建築提供部分電能，減低保溫隔熱的能源消耗。

進一步的，所述牆體相變材料層一和牆體相變材料層二的厚度比為1:1.3-1.8。單純的在牆體內設置相變保溫層，保溫隔熱效果有限，而通過在牆體內外均設置合理厚度層比的相變保溫層，並通過傳導管進行聯合傳導，可大大提高保溫隔熱的效果。

本發明在使用過程中，在夏季，將翻轉幕牆塗覆有反射隔熱塗料層的一面翻轉朝外，反射太陽輻射，避免牆體吸入過高熱量，通過抽氣歧管將深窖內的冷空氣經進氣口a進入牆體氣流通道，再通過屋頂氣流通道，最後從出氣口排出，冷空氣經牆體相變材料層一、牆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淨化器淨化後，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；屋頂的節流降溫裝置利用氣體膨脹製冷原理通過節流空氣對屋頂經行物理降溫處理；在冬季，將翻轉幕牆塗覆有太陽能吸熱塗料層的一面翻轉朝外，吸收太陽的熱輻射，增加室內溫度；通過伸縮支撐杆將節流降溫裝置的副板放下擋住主板上的孔洞，阻止其降溫。屋底通過支撐隔離機構將屋底與地面隔離出一定空間區域，配合吸溼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電為建築提供部分電能，減低保溫隔熱的能源消耗。

與現有技術相比本發明的有益效果為：本發明的建築外圍結構具有良好的保溫隔熱和吸溼效果，在夏季，將翻轉幕牆塗覆有反射隔熱塗料層的一面翻轉朝外，反射太陽輻射，避免牆體吸入過高熱量，進行初步隔熱；通過將深窖中的冷空氣抽入外圍結構內，經牆體氣流通道和屋頂氣流通道流通進行隔熱保護，同時，利用牆體內外層的牆體相變材料層一和牆體相變材料層二加固隔熱效果，其中，牆體相變材料層一和牆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淨化器淨化後，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，環保且健康；屋頂可通過節流降溫裝置利用氣體膨脹製冷原理通過節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，將翻轉幕牆塗覆有太陽能吸熱塗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，環保節能；屋底通過支撐隔離機構將屋底與地面隔離出一定空間區域，配合吸溼相變材料層可起到良好的防潮作用。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是本發明的翻轉幕牆的結構示意圖；

圖3是本發明的牆體相變材料層一、牆體相變材料層二及牆體基礎層的連接關係圖；

圖4是本發明的節流降溫裝置的左視圖；

圖5是本發明的布氣管與百葉窗的平面連接關係示意圖。

其中，10-牆體基礎層、11-牆體相變材料層一、12-牆體相變材料層二、13-傳導管、14-界面裝飾層、15-牆體氣流通道、16-翻轉幕牆、161-主體框架、162-幕牆單元板、163-旋轉軸、164-驅動器、165-總控制器、166-連軸器、167-玻璃內幕牆、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-空氣淨化器、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-支撐杆、27-頂棚、271-太陽能電池板、272-儲能器、28-節流降溫裝置、281-主板、282-漏鬥節流器、283-副板、284-伸縮支撐杆、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-吸溼相變材料層、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溼型建築外圍結構，包括外牆、屋頂和屋底三部分，

外牆部分包括牆體基礎層10，牆體基礎層10的內外側分別設有牆體相變材料層一11和牆體相變材料層二12，牆體相變材料層一11和牆體相變材料層二12通過100個貫穿牆體基礎層的傳導管13相連，如圖3所示，牆體相變材料層一11和牆體相變材料層二12的厚度比為1:1.5。單純的在牆體內設置相變保溫層，保溫隔熱效果有限，而通過在牆體內外均設置合理厚度層比的相變保溫層，並通過傳導管13進行聯合傳導，可大大提高保溫隔熱的效果。牆體相變材料層一11的內側設有界面裝飾層14，牆體相變材料層二12的外側設有牆體氣流通道15，牆體氣流通道15外側設有翻轉幕牆16，如圖2所示，翻轉幕牆16包括主體框架161、幕牆單元板162、旋轉軸163、驅動器164和總控制器165，幕牆單元板162呈長方形並縱向排列在主體框架161之間，旋轉軸163貫穿幕牆單元板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的末端並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通過位於主體框架161下橫梁內部的導線與驅動器164相連，相較於傳統的整片式幕牆，翻轉幕牆通過單元模塊組合實現正反面翻轉，可調節性更高。其中，翻轉幕牆16與牆體氣流通道15之間還設有玻璃內幕牆167，玻璃內幕牆167與翻轉幕牆16之間的距離為幕牆單元板162寬度的1/2-3/4，增加玻璃內幕牆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，幕牆單元板162的一面塗覆有反射隔熱塗料層，另一面塗覆有太陽能吸熱塗料層，夏季將塗覆有反射隔熱塗料層的一面翻轉朝外，可起到外層的隔熱作用，冬季將塗覆有太陽能吸熱塗料層的一面翻轉朝外，可起到供暖作用。在建築物一邊翻轉幕牆16的下端設有進氣口a17和進氣口b18，在建築物另一邊翻轉幕牆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的外埠連接有抽氣歧管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的末端內置於深窖112；其中，抽氣歧管110上還設有空氣淨化器113，空氣淨化器111位於抽風機113的前段，將深窖112抽送上來的空氣經過空氣淨化器113淨化後送入室內，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的上方通過支撐杆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位於斜頂面20和樓板21構成的三角空間內，可利用太陽能電池板271發電為建築提供部分電能，減低保溫隔熱的能源消耗。頂棚27與斜頂面20的兩端所圍成的區域設有節流降溫裝置28，如圖4所示，節流降溫裝置28包括主板281、漏鬥節流器282和副板283，主板281上設有50個孔洞，漏鬥節流器282的小口徑端與孔洞固定連接，漏鬥節流器282的大口徑端位於主板281的外側，副板283與主板281大小相等且位於主板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杆284連接，利用氣體膨脹製冷原理通過節流空氣對屋頂經行物理降溫處理，更加環保節能，冬季時，通過伸縮支撐杆284將副板283放下擋住主板281上的孔洞，阻止其降溫。天花板22位於樓板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與牆體氣流通道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的一端經過牆體氣流通道15並與進氣口b18相連；如圖5所示，百葉窗211為片區模式，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之間並聯，總閥門2102與支閥門2101之間串聯，百葉窗211以房間為單元進行區域劃分，不同的房間有單獨的控制開關，更加節省電能。

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的下方設有吸溼相變材料層33，吸溼相變材料層33的下方設有支撐隔離機構34。

本發明在使用過程中，在夏季，將翻轉幕牆16將塗覆有反射隔熱塗料層的一面翻轉朝外，反射太陽輻射，避免牆體吸入過高熱量，通過抽氣歧管110將深窖112內的冷空氣經進氣口a17進入牆體氣流通道15，再通過屋頂氣流通道29，最後從出氣口19排出，冷空氣經牆體相變材料層一11、牆體相變材料層二12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內的冷空氣經空氣淨化器113淨化後，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；屋頂的節流降溫裝置28利用氣體膨脹製冷原理通過節流空氣對屋頂經行物理降溫處理；在冬季，將翻轉幕牆16塗覆有太陽能吸熱塗料層的一面翻轉朝外，吸收太陽的熱輻射，增加室內溫度；通過伸縮支撐杆284將節流降溫裝置28的副板283放下擋住主板281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域，配合吸溼相變材料層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發電為建築提供部分電能，減低保溫隔熱的能源消耗。

最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發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徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明實施例技術方案的精神和範圍。