本發(fā)明涉及玻璃窗降噪技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種智能自動降噪防火中空玻璃窗、建筑物及其方法。

背景技術(shù)：

隨著城市化的發(fā)展，噪音污染越來越嚴(yán)重，特別是商業(yè)區(qū)、道路兩旁以及工廠區(qū)周圍的噪音，已經(jīng)嚴(yán)重影響到了人們的夜間休息。墻壁、門窗等均具有一定的隔音效果，但對于室外環(huán)境噪音的變化，其隔音作用是固定的、被動的，為了降低噪音的影響，現(xiàn)在通常采用增加窗戶玻璃的層數(shù)或厚度等方法，這種做法雖然能起到一定的隔音效果，但是由于玻璃層數(shù)或厚度的增加，使得窗框的承重加大，成本較高，且隔音效果一般，而且，傳統(tǒng)的帶有隔音的玻璃窗功能單一，不能起到防火功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種隔音效果好，且能同時(shí)實(shí)現(xiàn)防火的能夠自動降噪防火的智能自動降噪防火中空玻璃窗、建筑物及其方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明提供一種智能自動降噪防火中空玻璃窗，包括窗框、相互平行設(shè)置的外層玻璃和內(nèi)層玻璃，所述外層玻璃和內(nèi)層玻璃之間設(shè)有中空夾層，所述中空夾層上分別設(shè)置有上開口和下開口，所述中空夾層內(nèi)設(shè)置有噪音傳感器和溫度傳感器，所述中空夾層的外部設(shè)置有用于儲存隔音防火材料的儲物盒，其中：

所述上開口通過上管道經(jīng)連接所述儲物盒的上部，所述下開口通過下管道連接所述儲物盒的下部，所述上管道上設(shè)置有用于將所述儲物盒中隔音防火材料填充至所述中空夾層的壓力噴送泵，所述下管道上設(shè)置有用于將所述中空夾層中隔音防火材料吸入至所述儲物盒的真空吸入泵；

所述中空玻璃窗還設(shè)置有中央控制單元，所述噪音傳感器、溫度傳感器、壓力噴送泵和真空吸入泵均連接至所述中央控制單元。

進(jìn)一步的，所述儲物盒的體積大于所述中空夾層的體積；所述噪音傳感器位于所述內(nèi)層玻璃上，所述溫度傳感器位于所述外層玻璃上。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)層玻璃和外層玻璃均為鋼化玻璃，所述隔音防火材料為按一定比例混合的中空塑料球和中空玻璃球。

進(jìn)一步的，所述中空塑料球和中空玻璃球的外徑均小于等于中空夾層的厚度的1/2，所述隔音防火材料的中空塑料球與中空玻璃球的比例為7:3～1:1，所述中空塑料球的外徑為所述中空玻璃球外徑的5～10倍，所述中空玻璃球的材質(zhì)為鈉鈣硅或硼硅酸鹽，所述中空塑料球的材質(zhì)為聚丙烯酰胺。

進(jìn)一步的，所述中空塑料球的外徑為5mm，所述中空玻璃球的外徑為0.5～1mm，所述中空塑料球和中空玻璃球的內(nèi)徑均為其外徑的1/2～3/4。

進(jìn)一步的，所述噪音傳感器、溫度傳感器、儲物盒、壓力噴送泵和真空吸入泵均為2套，分別位于所述中空夾層的兩側(cè)；所述中空玻璃窗的上方設(shè)置有噪音監(jiān)測裝置，所述噪音監(jiān)測裝置連接至所述中央控制單元，所述噪音監(jiān)測裝置包括顯示器和計(jì)時(shí)器，所述顯示器和計(jì)時(shí)器均連接至所述中央控制單元。

另一方面，本發(fā)明提供一種建筑物，包括墻壁，所述墻壁上設(shè)置有上述的智能自動降噪防火中空玻璃窗。

進(jìn)一步的，所述墻壁內(nèi)在所述中空玻璃窗的兩側(cè)均設(shè)置有預(yù)埋管道，所述預(yù)埋管道與所述上管道和下管道相連，所述儲物盒位于所述墻壁內(nèi)，所述墻壁的表面上設(shè)置有用于向所述儲物盒內(nèi)注入隔音防火材料的密封口。

再一方面，本發(fā)明還提供一種利用上述的智能自動降噪防火中空玻璃窗進(jìn)行降噪防火的方法，包括：

步驟1：當(dāng)溫度傳感器接收到的溫度超過預(yù)設(shè)溫度時(shí)，中央控制單元發(fā)出指令啟動壓力噴送泵，壓力噴送泵將儲物盒中的隔音防火材料填充至中空夾層內(nèi)，直至灌滿中空夾層；

步驟2：當(dāng)溫度傳感器接收到的溫度未超過預(yù)設(shè)溫度且噪音傳感器接收到的環(huán)境噪音高于噪音預(yù)設(shè)值并超過一定時(shí)間時(shí)，中央控制單元發(fā)出指令啟動壓力噴送泵，中央控制單元根據(jù)噪音傳感器接收的噪音強(qiáng)度控制壓力噴送泵工作，將儲物盒中的一定量的隔音防火材料填充至中空夾層內(nèi)；

當(dāng)噪音傳感器接收到的環(huán)境噪音低于噪音預(yù)設(shè)值且超過一定時(shí)間時(shí)，中央控制單元發(fā)出指令啟動真空吸入泵，真空吸入泵將中空夾層內(nèi)的隔音防火材料吸入至儲物盒中，直至將隔音防火材料全部吸入至儲物盒。

進(jìn)一步的，步驟1中，所述預(yù)設(shè)溫度為200℃～300℃；步驟2中，所述噪音預(yù)設(shè)值為50db～70db，當(dāng)噪音傳感器接收到的環(huán)境噪音高于噪音預(yù)設(shè)值超過0.5～2min時(shí)，中央控制單元發(fā)出指令啟動壓力噴送泵開始工作；當(dāng)噪音傳感器接收到的環(huán)境噪音低于噪音預(yù)設(shè)值超過3～10min時(shí)，中央控制單元發(fā)出指令啟動真空吸入泵開始工作。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的智能自動降噪防火中空玻璃窗，工作時(shí)，當(dāng)噪音傳感器或溫度傳感器捕捉到的環(huán)境噪音或外界溫度過高時(shí)，中央控制單元發(fā)出指令啟動壓力噴送泵，壓力噴送泵將儲物盒中的隔音防火材料填充至中空夾層內(nèi)，起到防火降噪的功能；當(dāng)環(huán)境噪音較小不影響正常生活時(shí)，中央控制單元發(fā)出指令啟動真空吸入泵，將中空夾層內(nèi)的隔音防火材料吸入至儲物盒中；

防火時(shí)，中空塑料球和中空玻璃球均不可重復(fù)使用，玻璃窗也遭到損壞，使用本發(fā)明防火，可以在發(fā)生火災(zāi)時(shí)玻璃窗保持半小時(shí)左右不坍；應(yīng)該注意的是，當(dāng)溫度傳感器接收的環(huán)境溫度和噪音傳感器接收噪音的大小同時(shí)達(dá)到啟動壓力噴送泵的條件時(shí)，防火優(yōu)先。在中空夾層的外部一側(cè)，本發(fā)明采用一套泵送系統(tǒng)及中央控制單元，實(shí)現(xiàn)降噪、防火兩種功能。

本發(fā)明可以在需要降噪或防火時(shí)進(jìn)行智能自動降噪或防火，降噪或防火效果好，可根據(jù)噪音大小調(diào)節(jié)隔音防火材料的填充量，不需降噪時(shí)，玻璃窗恢復(fù)原始狀態(tài)，不影響玻璃窗的透光率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的智能自動降噪防火中空玻璃窗的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的智能自動降噪防火中空玻璃窗的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖2(a)為未注入隔音防火材料時(shí)的中空玻璃窗，圖2(b)為注入隔音防火材料后的中空玻璃窗。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

一方面，本發(fā)明提供一種智能自動降噪防火中空玻璃窗，如圖1至圖2所示，包括窗框1、相互平行設(shè)置的外層玻璃2和內(nèi)層玻璃3，外層玻璃2和內(nèi)層玻璃3之間設(shè)有中空夾層4，中空夾層4上分別設(shè)置有上開口5和下開口6，中空夾層4內(nèi)設(shè)置有噪音傳感器7和溫度傳感器8，中空夾層4的外部設(shè)置有用于儲存隔音防火材料9的儲物盒10，其中：

上開口5通過上管道11連接至儲物盒10的上部，下開口6通過下管道12連接儲物盒10的下部，上管道11上設(shè)置有用于將儲物盒10中隔音防火材料9填充至中空夾層4的壓力噴送泵13，下管道12上設(shè)置有用于將中空夾層4中隔音防火材料9吸入至儲物盒10的真空吸入泵14，工作時(shí)，壓力噴送泵13通過上管道11將儲物盒10內(nèi)的隔音防火材料9噴入中空夾層4內(nèi)，真空吸入泵14通過下管道12將中空夾層4的隔音防火材料9吸入儲物盒10中，圖2(a)為未注入隔音防火材料時(shí)的中空玻璃窗，圖2(b)為注入隔音防火材料后的中空玻璃窗；

中空玻璃窗還設(shè)置有中央控制單元17，噪音傳感器7、溫度傳感器8、壓力噴送泵13和真空吸入泵14均連接至中央控制單元17。

本發(fā)明的智能自動降噪防火中空玻璃窗，工作時(shí)，當(dāng)噪音傳感器或溫度傳感器捕捉到的環(huán)境噪音或外界溫度過高時(shí)，中央控制單元發(fā)出指令啟動壓力噴送泵，壓力噴送泵將儲物盒中的隔音防火材料填充至中空夾層內(nèi)，起到防火降噪的功能；當(dāng)環(huán)境噪音較小不影響正常生活時(shí)，中央控制單元發(fā)出指令啟動真空吸入泵，將中空夾層內(nèi)的隔音防火材料吸入至儲物盒中；

防火時(shí)，中空塑料球和中空玻璃球均不可重復(fù)使用，玻璃窗也遭到損壞，使用本發(fā)明防火，可以在發(fā)生火災(zāi)時(shí)玻璃窗保持半小時(shí)左右不坍；應(yīng)該注意的是，當(dāng)溫度傳感器接收的環(huán)境溫度和噪音傳感器接收噪音的大小同時(shí)達(dá)到啟動壓力噴送泵的條件時(shí)，防火優(yōu)先。在中空夾層的外部一側(cè)，本發(fā)明采用一套泵送系統(tǒng)及中央控制單元，實(shí)現(xiàn)降噪、防火兩種功能。

本發(fā)明可以在需要降噪或防火時(shí)進(jìn)行智能自動降噪或防火，降噪或防火效果好，可根據(jù)噪音大小調(diào)節(jié)隔音防火材料的填充量，不需降噪時(shí)，玻璃窗恢復(fù)原始狀態(tài)，不影響玻璃窗的透光率。

進(jìn)一步的，儲物盒10的體積優(yōu)選大于中空夾層的體積，這樣可以保證儲物盒內(nèi)的隔音防火材料充足，必要時(shí)可以完全填充到中空夾層內(nèi)，降噪/防火效果更好；噪音傳感器7位于中空夾層中的內(nèi)層玻璃上，溫度傳感器8位于中空夾層中的外層玻璃上，這樣設(shè)置不額外占用中空玻璃窗的體積，又能有效的捕捉環(huán)境噪音和環(huán)境溫度。

進(jìn)一步的，從建筑安全角度，內(nèi)層玻璃3外層玻璃2均為鋼化玻璃，這樣更安全，且防火性能更好，內(nèi)層玻璃和外層玻璃的厚度可以不同，優(yōu)選內(nèi)層玻璃可以厚一些，比如8mm內(nèi)層玻璃+12mm中空夾層+6mm外層玻璃；隔音防火材料9優(yōu)選為按一定比例混合的透明的中空塑料球或中空玻璃球。隔音時(shí)，透明中空塑料球和中空的玻璃球?qū)ΣＡТ暗牟晒庥绊戄^小，且自重較小，中空結(jié)構(gòu)質(zhì)輕，有利于泵送和真空吸入，且中空結(jié)構(gòu)吸聲效果較好；防火時(shí)，中空塑料球和中空玻璃球混合在中空夾層內(nèi)，值得注意的是，遇火時(shí)，中空塑料球首先軟化膨脹，填在中空玻璃球的空隙中，與中空玻璃球粘結(jié)形成一個(gè)整體防火層，起到防火功能，若只采用中空塑料球，塑料球遇熱很快膨脹并碳化，無支撐骨架的情況下，不能形成整體防火隔層，防火效果較差，造成玻璃窗在短時(shí)間內(nèi)坍塌。

另外，中空塑料球和中空玻璃球的外徑均小于等于中空夾層的厚度的1/2，這樣在中空夾層內(nèi)，中空塑料球或中空玻璃球可以為2層以上，空隙之間不直線連通，降噪或防火效果較好；隔音防火材料9的中空塑料球與中空玻璃球的比例為7:3～1:1，中空塑料球的外徑為中空玻璃球外徑的5～10倍，中空塑料球的數(shù)量多，這樣，當(dāng)遇火時(shí)，中空塑料球軟化膨脹的快，利于與中空玻璃球粘結(jié)形成一個(gè)整體防火層，其中：中空玻璃球的材質(zhì)為鈉鈣硅或硼硅酸鹽玻璃，尤其是硼硅酸鹽玻璃，穩(wěn)定性較好，熔化溫度高，可延長防火時(shí)間，如高硼硅玻璃等，中空塑料球的材質(zhì)為聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺塑料球遇高溫膨脹。

優(yōu)選的，隔音防火材料9的中空玻璃球的真實(shí)密度為0.12～0.60g/cm³，中空塑料球的外徑為5mm，中空玻璃球的外徑為0.5～1mm，中空塑料球和中空玻璃球的內(nèi)徑均為其外徑的1/2～3/4。

優(yōu)選的，噪音傳感器7、溫度傳感器8、儲物盒10、壓力噴送泵13和真空吸入泵14可以均為2套，分別位于中空夾層4的兩側(cè)。2套智能自動降噪防火系統(tǒng)能更好的提升降噪或防火效率，效果更好；中空玻璃窗的上方設(shè)置有噪音監(jiān)測裝置18，噪音監(jiān)測裝置18連接至中央控制單元17。噪音監(jiān)測裝置可以實(shí)時(shí)監(jiān)測室外噪音強(qiáng)度，與噪音傳感器互為補(bǔ)充，能更精確地監(jiān)測噪音強(qiáng)度。

為提高本發(fā)明的創(chuàng)造性，噪音監(jiān)測裝置18包括顯示器和計(jì)時(shí)器，顯示器和計(jì)時(shí)器均連接至中央控制單元17。噪音監(jiān)測裝置上的顯示器可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前噪音狀況，當(dāng)噪音傳感器損壞時(shí)，噪音監(jiān)測裝置和計(jì)時(shí)器可以向中央控制單元發(fā)送指令啟動壓力噴送泵將儲物盒中的隔音防火材料填充至中空夾層內(nèi)。

另一方面，本發(fā)明提供一種建筑物，包括墻壁，墻壁上設(shè)置有上述的智能自動降噪防火中空玻璃窗。由于結(jié)構(gòu)與上相同，此處不再贅述。

進(jìn)一步的，墻壁內(nèi)在中空玻璃窗的兩側(cè)均設(shè)置有預(yù)埋管道，預(yù)埋管道與上管道11和下管道12相連，儲物盒10位于墻壁內(nèi)，墻壁的表面上設(shè)置有用于向儲物盒10內(nèi)注入隔音防火材料9的密封口。通過密封口可以向儲物盒內(nèi)注入或更換隔音防火材料。

再一方面，本發(fā)明還提供一種利用上述的智能自動降噪防火中空玻璃窗進(jìn)行降噪防火的方法，包括：

步驟1：當(dāng)溫度傳感器8接收到的溫度超過預(yù)設(shè)溫度時(shí)，中央控制單元17發(fā)出指令啟動壓力噴送泵13，壓力噴送泵13將儲物盒10中的隔音防火材料9填充至中空夾層4內(nèi)，直至灌滿中空夾層；

步驟2：當(dāng)溫度傳感器8接收到的溫度未超過預(yù)設(shè)溫度且噪音傳感器7接收到的環(huán)境噪音高于噪音預(yù)設(shè)值并超過一定時(shí)間時(shí)，中央控制單元17發(fā)出指令啟動壓力噴送泵13，中央控制單元17根據(jù)噪音傳感器7接收的噪音強(qiáng)度控制壓力噴送泵13工作，將儲物盒10中的一定量的隔音防火材料9填充至中空夾層4內(nèi)；

中央控制單元17可根據(jù)環(huán)境噪音的大小調(diào)節(jié)填充的隔音防火材料的多少，具體的，一是可以預(yù)先設(shè)定多個(gè)預(yù)設(shè)噪音值區(qū)間，中央控制單元根據(jù)環(huán)境噪音在哪個(gè)預(yù)設(shè)噪音值區(qū)間，結(jié)合壓力噴送泵的泵送效率控制壓力噴送泵的工作時(shí)間來調(diào)節(jié)填充量；二是可以在中空夾層上設(shè)置有攝像頭，通過攝像頭觀察隔音防火材料的填充高度來實(shí)現(xiàn)中央控制單元控制壓力噴送泵停止工作。

當(dāng)噪音傳感器7接收到的環(huán)境噪音低于噪音預(yù)設(shè)值且超過一定時(shí)間時(shí)，中央控制單元17發(fā)出指令啟動真空吸入泵14，真空吸入泵14將中空夾層4內(nèi)的隔音防火材料9吸入至儲物盒10中，直至將隔音防火材料10全部吸入至儲物盒10。

進(jìn)一步的，步驟1中，預(yù)設(shè)溫度為200℃～300℃；

步驟2中，噪音預(yù)設(shè)值為50db～70db，當(dāng)噪音傳感器7接收到的環(huán)境噪音高于噪音預(yù)設(shè)值超過0.5～2min時(shí)，中央控制單元17發(fā)出指令啟動壓力噴送泵13開始工作；當(dāng)噪音傳感器7接收到的環(huán)境噪音低于噪音預(yù)設(shè)值超過3～10min時(shí)，中央控制單元17發(fā)出指令啟動真空吸入泵14開始工作；

當(dāng)噪音傳感器7接收到的環(huán)境噪音降到噪音預(yù)設(shè)值以下超過3～10min時(shí)，中央控制單元17發(fā)出指令啟動真空吸入泵14開始工作。

當(dāng)然，噪音預(yù)設(shè)值、預(yù)設(shè)溫度、步驟2中的一定時(shí)間可以根據(jù)具體情況靈活調(diào)整，均不影響本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施。

本發(fā)明中的隔音防火材料的選擇，具體參見下述實(shí)施例：

實(shí)施例1：

隔音防火材料中的中空塑料球和中空玻璃球的混合比例為7:3，中空玻璃球的外徑為0.5mm，內(nèi)徑為0.25mm，中空塑料球的外徑為5mm，內(nèi)徑為2.5mm，中空夾層的厚度為12mm，此時(shí)中空塑料球的材質(zhì)為聚丙烯酰胺，中空玻璃球的材質(zhì)為高硼硅玻璃。

實(shí)施例2：

隔音防火材料中的中空塑料球和中空玻璃球的混合比例為1:1，中空玻璃球的外徑為1mm，內(nèi)徑為0.5mm，中空塑料球的外徑為5mm，內(nèi)徑為3.75mm，中空夾層的厚度為12mm，此時(shí)中空塑料球的材質(zhì)為聚丙烯酰胺，中空玻璃球的材質(zhì)為高硼硅玻璃。

實(shí)施例3：

隔音防火材料中的中空塑料球和中空玻璃球的混合比例為3:2，中空玻璃球的外徑為0.8mm，內(nèi)徑為0.5mm，中空塑料球的外徑為5mm，內(nèi)徑為3mm，中空夾層的厚度為12mm，此時(shí)中空塑料球的材質(zhì)為聚丙烯酰胺，中空玻璃球的材質(zhì)為高硼硅玻璃。

為進(jìn)一步說明本發(fā)明的防火性能，構(gòu)建如下對比例：

對比例1：

隔音防火材料中只添加中空塑料球，不添加中空玻璃球，其它與實(shí)施例1相同。

對比例2：

隔音防火材料中只添加中空玻璃球，不添加中空塑料球，其它與實(shí)施例1相同。

對實(shí)施例1-3和對比例1-2，按照cb/t3917-1999鋁合金雙層中空玻璃隔音窗的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防火性能檢測，結(jié)果見表1。

表1

由表1可知，本發(fā)明的隔音防火材料的中空塑料球和中空玻璃球的混合比例為7:3～1:1時(shí)窗戶的坍塌時(shí)間較長，防火效果較好。

這是由于遇火時(shí)，中空塑料球會首先軟化膨脹，填在中空玻璃球的空隙中，與玻璃球粘結(jié)形成一個(gè)整體防火層，起到防火功能，若只采用中空塑料球，塑料球遇熱很快膨脹和碳化，造成玻璃窗坍塌加快，若只采用中空玻璃球，火勢從中空玻璃球的空隙蔓延，窗戶坍塌也較快。

綜上，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明的智能自動降噪防火中空玻璃窗，工作時(shí)，當(dāng)噪音傳感器或溫度傳感器捕捉到的環(huán)境噪音或外界溫度過高時(shí)，中央控制單元發(fā)出指令啟動壓力噴送泵，壓力噴送泵將儲物盒中的隔音防火材料填充至中空夾層內(nèi)，起到防火降噪的功能；當(dāng)環(huán)境噪音較小不影響正常生活時(shí)，中央控制單元發(fā)出指令啟動真空吸入泵，將中空夾層內(nèi)的隔音防火材料吸入至儲物盒中；

防火時(shí)，中空塑料球和中空玻璃球均不可重復(fù)使用，玻璃窗也遭到損壞，使用本發(fā)明防火，可以在發(fā)生火災(zāi)時(shí)玻璃窗保持半小時(shí)左右不坍；應(yīng)該注意的是，當(dāng)溫度傳感器接收的環(huán)境溫度和噪音傳感器接收噪音的大小同時(shí)達(dá)到啟動壓力噴送泵的條件時(shí)，防火優(yōu)先。在中空夾層的外部一側(cè)，本發(fā)明采用一套泵送系統(tǒng)及中央控制單元，實(shí)現(xiàn)降噪、防火兩種功能。

本發(fā)明可以在需要降噪或防火時(shí)進(jìn)行智能自動降噪或防火，降噪或防火效果好，可根據(jù)噪音大小調(diào)節(jié)隔音防火材料的填充量，不需降噪時(shí)，玻璃窗恢復(fù)原始狀態(tài)，不影響玻璃窗的透光率。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。