CN115387495A - 一种节能建筑及其玻璃幕墙-辐射制冷耦合*** - Google Patents
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Abstract
本发明适用于室内空间降温技术领域,提供了一种节能建筑及其玻璃幕墙‑辐射制冷耦合***,包括辐射制冷吊顶板、玻璃幕墙以及幕墙通风器。辐射制冷吊顶板的背面与建筑天花板之间形成第一通风道;玻璃幕墙内部具有第二通风道。幕墙通风器位于第一通风道与第二通风道的相接处,用于将第一通风道内的冷风导入所述第二通风道。本发明的玻璃幕墙‑辐射制冷耦合***,将辐射制冷吊顶板背面浪费的冷空气导入并冷却玻璃幕墙,可以赋予玻璃幕墙制冷能力,降低建筑冷负荷。相比于单***,本发明能显著降低外部环境太阳辐射与室内环境换热,提高室内制冷效果和热舒适性能,同时具有节能效果。
Description
技术领域
本发明属于建筑室内空间降温技术领域,尤其涉及一种节能建筑及其玻璃幕墙-辐射制冷耦合***。
背景技术
辐射制冷和双层幕墙作为节能新技术,可显著降低建筑的冷负荷。现有技术中,辐射制冷利用冷水吸收高温物体的热辐射来达到室内空气的冷却效果,有节能、热舒适、静音、节约层高等优点,研究提出辐射供冷***比常规对流式空调***节能28%~40%,是优秀的节能空调替代方案。双层幕墙通过吸收太阳辐射,降低建筑与外部的热传导,提高热舒适度并降低室内制冷负荷,有结果表明通风双层幕墙相比传统单层玻璃幕墙可减少高达26%的年制冷负荷。
然而,现有的辐射制冷吊顶板背面的冷却能力通常被浪费,研究表明通过利用吊顶背部冷气流,额定制冷量可高出54~80%。同时,为了进一步提高双层玻璃幕墙节能效果,有不少研究将冷却装置集成到双层玻璃幕墙中,为室内提供冷却的内壁面和冷却的循环空气,但也带来额外冷却装置的能耗、***复杂性和安装难度。因此,有必要研发一种新型的建筑节能技术,以简洁机制将辐射制冷与双层幕墙耦合,充分利用吊顶板背面的冷气流并提高双层玻璃幕墙节能效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能建筑及其玻璃幕墙-辐射制冷耦合***,其通过将辐射制冷与双层幕墙耦合,利用辐射制冷吊顶板背面浪费的冷空气导入并冷却双层幕墙,可显著提高建筑的节能和热舒适性能。
本发明是这样实现的,一种节能建筑的玻璃幕墙-辐射制冷耦合***,包括辐射制冷吊顶板、玻璃幕墙以及幕墙通风器;所述辐射制冷吊顶板的背面与建筑天花板之间形成第一通风道;所述玻璃幕墙竖向设置,其内部具有第二通风道;所述第一通风道的一端与室内连通,用于接入室内空气,其另一端与所述第二通风道的顶端相接;所述幕墙通风器位于所述第一通风道与第二通风道的相接处,所述幕墙通风器用于将第一通风道内的冷风导入所述第二通风道;所述第二通风道的底端位置开设有出风口,所述第二通风道与所述出风口连通。
进一步的,所述玻璃幕墙包括间隔设置的内层玻璃板以及外层玻璃板,所述内层玻璃板与外层玻璃板之间的空间形成所述第二通风道。
进一步的,所述内层玻璃板为单层玻璃材质,所述外层玻璃板为双层中空玻璃材质,,以提高隔热性能。
进一步的,所述进风口以及出风口处均设有用于过滤空气的过滤网。
进一步的,上述玻璃幕墙-辐射制冷耦合***还包括冷却水供应模块,所述辐射制冷吊顶板内部布设有冷却水管,所述冷却水管采用导热性能良好的材料制作;所述冷却水管的进水端用于接入来自所述冷却水供应模块的冷却水;其出水端用于向外排出经过热交换后的冷却水,或将冷却水回流至所述冷却水供应模块中,经降温处理后参与循环。
进一步的,上述玻璃幕墙-辐射制冷耦合***还包括温度调节措施,所述温度调节措施包括用于感知室内温度的第一温度传感器、用于感知室外温度的第二温度传感器、用于调节冷水流量的控制阀以及控制模块,所述第一温度传感器、第二温度传感器均与所述控制模块电连接;所述控制阀安装在所述冷却水管上,所述控制模块与所述幕墙通风器以及控制阀电连接;所述控制模块根据所述第一温度传感器、第二温度传感器反馈的信息控制所述幕墙通风器的风量和冷却水管内的冷却水流量,进而调节室内的温度。
本发明为实现上述目的,还提供了一种节能建筑,包括若干混凝土墙以及上述中任一项所述的玻璃幕墙-辐射制冷耦合***,所述节能建筑的室内空间由一面所述玻璃幕墙以及若干所述混凝土墙围成;所述混凝土墙上设有用于吸入室外新风的吸风装置。
本发明与现有技术相比,有益效果在于:
本发明的玻璃幕墙-辐射制冷耦合***,将辐射制冷吊顶板背面浪费的冷空气导入并冷却玻璃幕墙,可以赋予玻璃幕墙制冷能力,降低建筑冷负荷。相比于单***,本发明能显著降低外部环境太阳辐射与室内环境换热,提高室内制冷效果和热舒适性能,同时具有节能效果。
通过模拟方法进行案例研究,相比较玻璃幕墙通风扇关闭(辐射制冷与双层玻璃幕墙解耦)的案例,本发明通过把辐射制冷吊顶板背面浪费的冷空气导入并冷却玻璃幕墙,室内标准有效温度(SET)从31.4℃下降到24.6℃,仅需增加幕墙通风器能耗,舒适度提升明显,同时具有节能潜力。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种玻璃幕墙-辐射制冷耦合***的结构示意图;
图2是本发明实施例一提供的一种玻璃幕墙-辐射制冷耦合***的温度调节措施的结构框图;
图3是本发明实施例一提供的一种玻璃幕墙-辐射制冷耦合***的数值模型图;
图4是本发明实施例二提供的一种玻璃幕墙-辐射制冷耦合***的玻璃幕墙的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;此外,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一:
请参看图1,示出了本实施例提供的一种节能建筑的玻璃幕墙-辐射制冷耦合***,其包括辐射制冷吊顶板1、玻璃幕墙2以及幕墙通风器3。
辐射制冷吊顶板1的背面与建筑天花板4之间形成第一通风道5。于本实施例中,玻璃幕墙2包括间隔设置的内层玻璃板21以及外层玻璃板22,内层玻璃板21与外层玻璃板22之间的空间形成第二通风道6。
第一通风道5的一端通过进风口51与室内连通,用于接入室内空气,其另一端与第二通风道6的顶端相接。幕墙通风器3(也可以替换为风扇或鼓风机)位于第一通风道5与第二通风道6的相接处。幕墙通风器3用于将第一通风道5内的冷风导入第二通风道6。外层玻璃板22的底端位置开设有供热风排出的出风口61,第二通风道6与出风口61连通。
优选的,本实施例还包括冷却水供应模块,辐射制冷吊顶板1内部布设有冷却水管,冷却水管采用导热性能好的材料制作;冷却水管的进水端71用于接入来自冷却水供应模块的冷却水;其出水端72用于向外排出经过热交换后的冷却水,或将冷却水回流至冷却水供应模块中,经降温处理后参与循环。
优选的,上述进风口51以及出风口61处均设有用于过滤空气的过滤网8。
优选的,请参看图2,本实施例还包括温度调节措施,所述温度调节措施包括用于感知室内温度的第一温度传感器a、用于感知室外温度的第二温度传感器b、用于调节冷水流量的控制阀以及控制模块。其中,第一温度传感器a、第二温度传感器b均与控制模块电连接,控制阀安装在冷却水管上,控制模块与幕墙通风器3以及控制阀电连接。控制模块根据第一温度传感器a、第二温度传感器b反馈的信息控制幕墙通风器3的风量和冷却水管内的冷却水流量,进而调节室内的温度,以提高节能效果和优化室内舒适度。
本实施例还提供了一种节能建筑,包括玻璃幕墙-辐射制冷耦合***以及若干混凝土墙。其中,该节能建筑的室内空间由一面玻璃幕墙2以及若干混凝土墙围成。即是,该节能建筑的侧墙中,只有一面为玻璃幕墙2,其他的侧墙均为混凝土墙,混凝土墙上设有用于吸入室外新风的吸风装置9。
请参看图3,根据数值模拟结果表明,本实施例的玻璃幕墙-辐射制冷耦合***,将辐射制冷吊顶板1背面浪费的冷空气导入并冷却玻璃幕墙2,可以赋予玻璃幕墙2制冷能力,降低建筑冷负荷。相比于单***,本实施例的耦合***能显著降低外部环境太阳辐射与室内环境换热,提高室内制冷效果和热舒适性能,同时具有节能效果。
实施例二:
本实施例提供了另一种节能建筑的玻璃幕墙-辐射制冷耦合***,其包括辐射制冷吊顶板1、玻璃幕墙2’以及幕墙通风器3。本实施例与实施例一的不同之处在于:
请参看图4,本实施例的玻璃幕墙2’的内层玻璃板21’为单层玻璃材质,所述外层玻璃板22’为双层中空玻璃材质,双层中空玻璃可以提高隔热性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种节能建筑的玻璃幕墙-辐射制冷耦合***,其特征在于,包括辐射制冷吊顶板、玻璃幕墙以及幕墙通风器;所述辐射制冷吊顶板的背面与建筑天花板之间形成第一通风道;所述玻璃幕墙竖向设置,其内部具有第二通风道;所述第一通风道的一端通过进风口与室内连通,用于接入室内空气,其另一端与所述第二通风道的顶端相接;所述幕墙通风器位于所述第一通风道与第二通风道的相接处,所述幕墙通风器用于将第一通风道内的冷风导入所述第二通风道;所述第二通风道的底端位置开设有出风口,所述第二通风道与所述出风口连通。
2.如权利要求1所述的玻璃幕墙-辐射制冷耦合***,其特征在于,所述玻璃幕墙包括间隔设置的内层玻璃板以及外层玻璃板,所述内层玻璃板与外层玻璃板之间的空间形成所述第二通风道。
3.如权利要求2所述的玻璃幕墙-辐射制冷耦合***,其特征在于,所述内层玻璃板为单层玻璃材质,所述外层玻璃板为双层中空玻璃材质,以提高隔热性能。
4.如权利要求1至3中任一项所述的玻璃幕墙-辐射制冷耦合***,其特征在于,所述进风口以及出风口处均设有用于过滤空气的过滤网。
5.如权利要求1所述的玻璃幕墙-辐射制冷耦合***,其特征在于,还包括冷却水供应模块,所述辐射制冷吊顶板内部布设有冷却水管,所述冷却水管采用导热性能良好的材料制作;所述冷却水管的进水端用于接入来自所述冷却水供应模块的冷却水;其出水端用于向外排出经过热交换后的冷却水,或将冷却水回流至所述冷却水供应模块中,经降温处理后参与循环。
6.如权利要求5所述的玻璃幕墙-辐射制冷耦合***,其特征在于,还包括温度调节措施,所述温度调节措施包括用于感知室内温度的第一温度传感器、用于感知室外温度的第二温度传感器、用于调节冷水流量的控制阀以及控制模块,所述第一温度传感器、第二温度传感器均与所述控制模块电连接;所述控制阀安装在所述冷却水管上,所述控制模块与所述幕墙通风器以及控制阀电连接;所述控制模块根据所述第一温度传感器、第二温度传感器反馈的信息控制所述幕墙通风器的风量和冷却水管内的冷却水流量,进而调节室内的温度。
7.一种节能建筑,包括若干混凝土墙,其特征在于,所述节能建筑还包括如权利要求1至6中任一项所述的玻璃幕墙-辐射制冷耦合***,所述节能建筑的室内空间由一面所述玻璃幕墙以及若干所述混凝土墙围成;所述混凝土墙上设有用于吸入室外新风的吸风装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221125 |