專利名稱：一種帶有空氣通道和相變材料的建筑幕墻隔熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于房屋建筑領(lǐng)域中的建筑幕墻隔熱結(jié)構(gòu)，具體的說，是 涉及一種帶有空氣通道和相變材料的建筑幕墻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)70年代以來，玻璃幕墻隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展在全世界范圍內(nèi)得到普及。雙 層外呼吸式玻璃幕墻最早于20世紀(jì)80年代在歐洲出現(xiàn)，由于其具有較好的保溫、隔熱、隔 聲等功能，同時(shí)又可以創(chuàng)造出極具時(shí)代感的建筑風(fēng)格，因此被公認(rèn)為具有“生態(tài)意義”的建 造方式，逐漸得到廣泛的應(yīng)用。但是，隨著這種建筑幕墻的長時(shí)間應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)其存在如下問 題首先是能源消耗，其次為室內(nèi)的空氣流通問題。以上問題的存在制約著建筑幕墻的推廣 應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容為了解決背景技術(shù)中所提出的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出了一種一種帶有空氣通 道和相變材料的建筑幕墻隔熱結(jié)構(gòu)。該種隔熱結(jié)構(gòu)的建筑幕墻通過設(shè)置合理的進(jìn)、排風(fēng)口 以及排氣管道，并且增加了相變材料層，可以有效地改善建筑的整體室內(nèi)環(huán)境，達(dá)到顯著的 節(jié)能環(huán)保效果。同時(shí)本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行能耗低、維護(hù)方便、防結(jié)露等特點(diǎn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該種帶有空氣通道和相變材料的建筑幕墻隔熱結(jié)構(gòu)， 包括幕墻金屬框架、外層玻璃幕墻以及內(nèi)層玻璃幕墻等常規(guī)建筑幕墻結(jié)構(gòu)，其中，外層玻璃 幕墻安裝在幕墻金屬框架室外側(cè)，內(nèi)層玻璃幕墻安裝在幕墻金屬框架室內(nèi)側(cè)，外層玻璃幕 墻與內(nèi)層玻璃幕墻之間構(gòu)成房屋向陽面空氣熱通道和房屋背陰面熱空氣通道，幕墻金屬框 架的頂部與內(nèi)層玻璃幕墻室的頂部之間為屋頂排氣通道，在此基礎(chǔ)上，本技術(shù)方案做出改 進(jìn)之處在于在房屋向陽面的內(nèi)層玻璃幕墻的室內(nèi)側(cè)依次布置有一個(gè)相變材料層和飾面 層，所述相變材料層由相變材料制成，所述飾面層由鋁合金材料制成。此外，在上述方案的基礎(chǔ)上還可以增加如下內(nèi)容首先，可以在房屋向陽面的外層玻璃幕墻的上下端分別開有向陽面排氣口、向陽 面進(jìn)氣口，在房屋背陰面的外層玻璃幕墻的下端開有背陰面進(jìn)氣口，并在以上各進(jìn)、排氣口 安裝可電動(dòng)調(diào)整的帶防蟲網(wǎng)和過濾裝置的錯(cuò)孔板；向陽面排氣口通過屋頂排氣通道與背陰 面熱空氣通道連通。其次，外層玻璃幕墻可以由透明單層鋼化玻璃構(gòu)成，內(nèi)層玻璃幕墻可以由Low-E 中空鋼化玻璃構(gòu)成。本實(shí)用新型具有如下有益效果首先，采用本種結(jié)構(gòu)的建筑幕墻，利用“煙囪效應(yīng)”與“溫室效應(yīng)”的原理以及相變 材料的蓄熱能力，從幕墻的功能上解決節(jié)能，通過合理的進(jìn)排風(fēng)口、排氣管道及相變材料層 的設(shè)置，可以有效地改善建筑的整體室內(nèi)環(huán)境，夏季減少制冷能耗，冬季減少采暖能耗；其 次，在環(huán)保方面，該方案中的外層玻璃幕墻選用無色透明玻璃或低反射鋼化玻璃，可最大限度地減少玻璃反射帶來的不良影響；再次，該方案采用的雙層結(jié)構(gòu)之間有相當(dāng)寬的空氣熱 通道，而空氣對(duì)聲波的阻尼系數(shù)較大，因此可以提供優(yōu)良的隔音降噪效果，讓室內(nèi)工作與生 活的人們有一個(gè)寧靜輕松的環(huán)境。而且，內(nèi)層玻璃幕墻可以設(shè)置有內(nèi)側(cè)開啟窗，用戶可以根 據(jù)需要自由打開，將室外新鮮空氣引入室內(nèi)，同時(shí)將室內(nèi)易滋生病毒及傳播細(xì)菌的渾濁空 氣排出室外；在房屋背陰面的外層玻璃幕墻的下端開有背陰面進(jìn)氣口，向陽面排氣口通過 屋頂排氣通道與背陰面空氣熱通道連通，使背陰面的房間也可以直接參與保溫隔熱及通風(fēng) 換氣，有效地調(diào)整了房屋建筑的整體室內(nèi)環(huán)境。在使用時(shí)，該方案采用電動(dòng)遮陽百葉置于向陽面空氣熱通道中，能有效地防止日 曬又不影響立面效果，還可根據(jù)用戶需要調(diào)節(jié)遮陽片的朝向和角度，改變室外陽光的亮度 和入射角度，營造一個(gè)舒適柔和的室內(nèi)采光環(huán)境；在各進(jìn)、排氣口安裝帶防蟲網(wǎng)和過濾裝置 的錯(cuò)孔板，可以自由調(diào)節(jié)空氣流通量，并可將蚊蠅等小昆蟲及沙塵顆粒阻擋在幕墻外，而讓 干凈、新鮮的空氣進(jìn)入空氣熱通道；由于空氣熱通道的溫室作用，使內(nèi)層玻璃幕墻內(nèi)外兩 側(cè)的溫差變小，外表面溫度大大提高，對(duì)外層玻璃幕墻來說，由于空氣熱通道與室外氣體相 通，一方面使外幕墻內(nèi)外兩側(cè)溫差減少，另一方面，潮濕氣體隨時(shí)被換氣排出通道外，所以， 外層玻璃幕墻內(nèi)表面也不會(huì)結(jié)露，因此具有很好的防止結(jié)露的功能，大大提高建筑及裝飾 的壽命和幕墻的功能；內(nèi)層玻璃幕墻設(shè)置可開啟結(jié)構(gòu)，可以方便地進(jìn)行清潔和維護(hù)，有效地 減少了運(yùn)行費(fèi)用。

圖1是本實(shí)用新型的組成示意圖。圖中1-幕墻金屬框架，2-外層玻璃幕墻，3-向陽面空氣熱通道，4-遮陽百葉， 5-內(nèi)層玻璃幕墻，6-相變材料層，7-飾面層，8-錯(cuò)孔板，9-向陽面進(jìn)氣口、10-背陰面進(jìn)氣 口、11-向陽面排氣口、12-屋頂排氣通道、13-背陰面熱空氣通道。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖1為本實(shí)用新型的組成示意圖。如圖所示，這種帶有空氣通道和相變材料的建 筑幕墻隔熱結(jié)構(gòu)，包括幕墻金屬框架1、外層玻璃幕墻2以及內(nèi)層玻璃幕墻5，外層玻璃幕墻 2安裝在幕墻金屬框架1室外側(cè)，內(nèi)層玻璃幕墻5安裝在幕墻金屬框架1室內(nèi)側(cè)，外層玻璃 幕墻2與內(nèi)層玻璃幕墻5之間構(gòu)成房屋向陽面空氣熱通道3和房屋背陰面熱空氣通道13， 幕墻金屬框架1的頂部與內(nèi)層玻璃幕墻5的頂部之間為屋頂排氣通道12。其中，在房屋向 陽面的內(nèi)層玻璃幕墻5的室內(nèi)側(cè)依次布置有一個(gè)相變材料層6和飾面層7，所述相變材料 層6由由石蠟、聚乙二醇、多元醇、硬肪酸、高級(jí)脂肪烴類、芳香烴類化合物的一種或幾種相 變材料構(gòu)成，所述飾面層7可以由聚合物材料或鋁合金構(gòu)成。在前述方案的基礎(chǔ)上，可以得到進(jìn)一步優(yōu)化的方案，即在房屋向陽面的外層玻璃 幕墻2的上下端分別開有向陽面排氣口 11、向陽面進(jìn)氣口 9，在房屋背陰面的外層玻璃幕墻 的下端開有背陰面進(jìn)氣口 10，并在以上各進(jìn)、排氣口安裝可電動(dòng)調(diào)整的帶防蟲網(wǎng)和過濾裝 置的錯(cuò)孔板8 ；向陽面排氣口 11通過屋頂排氣通道12與背陰面熱空氣通道13連通。利用上述方案完成的建筑幕墻，在夏季，白天打開向陽面進(jìn)氣口、向陽面排氣口及背陰面進(jìn)氣 口的錯(cuò)孔板，在空氣熱通道內(nèi)形成風(fēng)口的高度差，于是產(chǎn)生煙囪效應(yīng)，在向陽面 進(jìn)氣口及背陰面進(jìn)氣口產(chǎn)生正壓區(qū)。自然風(fēng)經(jīng)過向陽面及背陰面進(jìn)氣口的防蟲網(wǎng)、過濾裝 置，蚊蠅等小昆蟲及沙塵顆粒被阻擋在幕墻外，干凈、新鮮的空氣進(jìn)入各自空氣熱通道。同 時(shí)向陽面空氣熱通道內(nèi)的空氣受陽光直射及外界氣溫的影響，背陰面空氣熱通道內(nèi)的空氣 受外界氣溫的影響，溫度都會(huì)升高，體積膨脹，形成上升氣流，上升氣流自下而上流動(dòng)，由于 向陽面空氣熱通道直接與設(shè)置在向陽面外層玻璃幕墻頂端的向陽面排氣口連通，背陰面空 氣熱通道通過屋頂排氣通道與向陽面排氣口連通，因此它們中的熱空氣都可以通過向陽面 排氣口排到外界環(huán)境，并帶走各自空氣熱通道內(nèi)的熱量，此過程不斷進(jìn)行，即有效地降低了 內(nèi)層玻璃幕墻表面的溫度，改善了房屋整體的室內(nèi)環(huán)境，減少了建筑制冷費(fèi)用。與此同時(shí)， 設(shè)置在向陽面內(nèi)層玻璃幕墻室內(nèi)側(cè)的相變材料層完成蓄熱過程。此外，用戶可以根據(jù)需要 自由開閉內(nèi)層玻璃幕墻上的內(nèi)側(cè)開啟窗，完成室內(nèi)的通風(fēng)換氣。晚間，用戶可以根據(jù)氣溫的 高低選擇各進(jìn)、排氣口的開閉。當(dāng)外界氣溫仍然較高，需要繼續(xù)散熱時(shí)，則保持各進(jìn)、排氣口 開啟狀態(tài)不變，本實(shí)用新型的工作過程與白天相同。當(dāng)外界氣溫較低，暫不需要繼續(xù)散熱 時(shí)，則可關(guān)閉所有進(jìn)、排氣口，此時(shí)空氣熱通道形成了一個(gè)封閉的空間，成為房屋與外界熱 交換的一道屏障。由于相變材料的相變溫度與人體舒適溫度相近，當(dāng)外界氣溫低于此溫度 時(shí)，相變材料即發(fā)生由液態(tài)到固態(tài)的相變，同時(shí)釋放出可觀的相變潛熱，加熱向陽面空氣熱 通道中的空氣，空氣受熱膨脹，經(jīng)過屋頂排氣通道進(jìn)入背陰面空氣熱通道，將熱量傳遞給背 陰面空氣，從而有效地提高整個(gè)室內(nèi)墻壁的表面溫度，改善整體室內(nèi)環(huán)境，減少建筑能耗。 當(dāng)白天到來，外界氣溫上升，相變材料又發(fā)生由固態(tài)到液態(tài)的相變，完成相變潛熱的儲(chǔ)蓄過 程。在冬季，關(guān)閉安裝在各進(jìn)、排氣口的錯(cuò)孔板，向陽面空氣熱通道內(nèi)的空氣在陽光的照射 下溫度升高，體積膨脹，并通過屋頂排氣通道進(jìn)入背陰面空氣熱通道，將熱量傳遞給房屋背 陰面。此時(shí)，整個(gè)空氣熱通道形成一個(gè)溫室，有效地提高了內(nèi)層玻璃幕墻表面的溫度，改善 了房屋整體的室內(nèi)環(huán)境，減少建筑物的采暖費(fèi)用。此外，為最大限度地減少玻璃反射帶來的不良影響，可以限定外層玻璃幕墻2由 透明單層鋼化玻璃構(gòu)成，內(nèi)層玻璃幕墻5由Low-E中空鋼化玻璃構(gòu)成，所選擇的這些無色透 明玻璃或低反射鋼化玻璃能夠有效的減少光污染。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于建筑物外墻的裝飾及保溫隔熱，同時(shí)可滿足室內(nèi)通風(fēng)換 氣及隔音降噪要求。此外，本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行能耗低、維護(hù)方便、防止結(jié)露等 特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種帶有空氣通道和相變材料的建筑幕墻隔熱結(jié)構(gòu)，包括幕墻金屬框架(1)、外層 玻璃幕墻(2)以及內(nèi)層玻璃幕墻(5)，外層玻璃幕墻(2)安裝在幕墻金屬框架(1)室外側(cè)， 內(nèi)層玻璃幕墻(5)安裝在幕墻金屬框架(1)室內(nèi)側(cè)，外層玻璃幕墻(2)與內(nèi)層玻璃幕墻(5) 之間構(gòu)成房屋向陽面空氣熱通道(3)和房屋背陰面熱空氣通道(13)，幕墻金屬框架(1)的 頂部與內(nèi)層玻璃幕墻(5)的頂部之間為屋頂排氣通道(12)，其特征在于在房屋向陽面的 內(nèi)層玻璃幕墻(5)的室內(nèi)側(cè)依次布置有一個(gè)相變材料層(6)和飾面層(7)，所述相變材料層 (6)由相變材料制成，所述飾面層(7)由鋁合金材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有空氣通道和相變材料的建筑幕墻隔熱結(jié)構(gòu)，其特征 在于在房屋向陽面的外層玻璃幕墻(2)的上下端分別開有向陽面排氣口(11)、向陽面進(jìn) 氣口(9)，在房屋背陰面的外層玻璃幕墻的下端開有背陰面進(jìn)氣口(10)，并在以上各進(jìn)、排 氣口安裝可電動(dòng)調(diào)整的帶防蟲網(wǎng)和過濾裝置的錯(cuò)孔板(8)；向陽面排氣口(11)通過屋頂排 氣通道(12)與背陰面熱空氣通道(13)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種帶有空氣通道和相變材料的建筑幕墻隔熱結(jié)構(gòu)，其 特征在于外層玻璃幕墻(2)由透明單層鋼化玻璃構(gòu)成，內(nèi)層玻璃幕墻(5)由Low-E中空鋼 化玻璃構(gòu)成。
專利摘要一種帶有空氣通道和相變材料的建筑幕墻隔熱結(jié)構(gòu)。主要解決現(xiàn)有建筑幕墻能源消耗大以及室內(nèi)空氣流通不好的問題。其特征在于在房屋向陽面的內(nèi)層玻璃幕墻的室內(nèi)側(cè)依次布置有一個(gè)相變材料層和飾面層，所述相變材料層由相變材料制成，在房屋背陰面的外層玻璃幕墻的下端開有背陰面進(jìn)氣口，并在以上各進(jìn)、排氣口安裝可電動(dòng)調(diào)整的帶防蟲網(wǎng)和過濾裝置的錯(cuò)孔板；向陽面排氣口通過屋頂排氣通道與背陰面熱空氣通道連通。該種隔熱結(jié)構(gòu)的建筑幕墻通過設(shè)置合理的進(jìn)、排風(fēng)口以及排氣管道，并且增加了相變材料層，可以有效地改善建筑的整體室內(nèi)環(huán)境，達(dá)到顯著的節(jié)能環(huán)保效果。同時(shí)本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行能耗低、維護(hù)方便、防結(jié)露等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E04B1/80GK201835411SQ20102058040
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者吳國忠, 李棟, 薛康, 趙巖, 齊晗兵 申請(qǐng)人:東北石油大學(xué)