一种用于低能耗建筑的气候适应性透明蓄水围护结构及运行方法技术

本发明专利技术提出的一种用于低能耗建筑的透明蓄水围护结构及运行方法涉及建筑节能和建筑围护结构技术领域。为解决目前具有较多透明围护结构的建筑夏季和冬季舒适度差，能耗高的问题，本发明专利技术提出一种用于低能耗建筑的透明蓄水围护结构，包括：透明蓄水模块及其支撑连接框架，室外侧的可调节遮阳装置，水系统管路，可附加的外层透明围护结构和自动控制系统。本发明专利技术的主要特征是利用透明蓄水模块充水，增强围护结构热惰性和蓄热性；利用阻流层抑制对流，提升透明蓄水模块热工效能；同时依靠可调节遮阳装置夏季和冬季的简单调节；夏季蓄水过热时放水散热，冬季极端低温时放水形成空气层保温；重力自流回水回用和天然采光，保持室内热舒适并降低建筑能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种用于低能耗建筑的气候适应性透明蓄水围护结构及运行方法
本专利技术涉及建筑节能和建筑围护结构

技术介绍
建筑节能技术，特别是建筑围护结构节能技术应用越来越广。其中建筑透明围护结构如玻璃幕墙、固定窗等，与不透明围护结构墙体相比，因其具有太阳辐射透过率，同时传热性好，蓄热性差，夏季容易传入过多的室外热量导致室内过热，冬季容易散失过多的室内热量导致室内过冷，不得不更多依靠人工制冷和采暖取得夏季和冬季的热舒适，因此透明围护结构通常是建筑节能的薄弱部位。一种用于低能耗建筑的气候适应性透明蓄水围护结构的原理是利用建筑供水管路向作为建筑围护结构的透明蓄水围护结构的蓄水模块中充水，以充分抑制对流换热的水层充当蓄热层，抵御温度波动，并产生热延迟；夏季时利用蓄水模块室外侧的遮阳装置降低其太阳辐射得热，并结合周期性换水回用措施，避免透明蓄水模块过热，实现建筑夏季低能耗运行；冬季利用透明蓄水模块的太阳辐射吸收性和蓄热性进行长时段被动式辐射采暖，实现建筑冬季低能耗运行；同时利用透过透明蓄水围护结构的天然光进行室内采光，节约人工照明能耗。目前市场上已有的节能型门窗幕墙技术大多采用增强围护结构保温性的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于低能耗建筑的气候适应性透明蓄水围护结构及运行方法，包括：透明蓄水模块，透明蓄水模块支撑连接框架，透明蓄水模块室外侧的可调节遮阳装置，透明蓄水围护结构水系统管路；为进一步提高该透明蓄水围护结构的保温性，同时保护所述可调节遮阳装置，还可在所述可调节遮阳装置外侧再增加一层外部透明围护结构及相应的支撑结构；为提高该透明蓄水围护结构运行自动化程度，还可附加自动控制系统；所述透明蓄水围护结构水系统管路包括透明蓄水围护结构总立管及其与建筑供水管路连接的开关阀，各层水平管路总开关阀，液位控制阀供水管，液位控制阀，液位控制阀出水管，各层透明蓄水模块水平供水管，透明蓄水模块供水支管及其供水支管开关阀，透明...

【技术特征摘要】
1.一种用于低能耗建筑的气候适应性透明蓄水围护结构及运行方法，包括：透明蓄水模块，透明蓄水模块支撑连接框架，透明蓄水模块室外侧的可调节遮阳装置，透明蓄水围护结构水系统管路；为进一步提高该透明蓄水围护结构的保温性，同时保护所述可调节遮阳装置，还可在所述可调节遮阳装置外侧再增加一层外部透明围护结构及相应的支撑结构；为提高该透明蓄水围护结构运行自动化程度，还可附加自动控制系统；所述透明蓄水围护结构水系统管路包括透明蓄水围护结构总立管及其与建筑供水管路连接的开关阀，各层水平管路总开关阀，液位控制阀供水管，液位控制阀，液位控制阀出水管，各层透明蓄水模块水平供水管，透明蓄水模块供水支管及其供水支管开关阀，透明蓄水模块回水支管及其回水支管开关阀，各层透明蓄水模块水平回水管，透明蓄水围护结构层间回水立管及其与建筑用水点管路连接的开关阀；也可不用所述层间回水立管，而采取直接用开关阀控制水平回水管的回用水管路布置方式。2.根据权利要求1所述的一种用于低能耗建筑的气候适应性透明蓄水围护结构及运行方法，其特征在于具有可充水，可放水，模块化的透明蓄水模块；所述透明蓄水模块可采用高分子材料整体注塑，或板材拼和密封连接；对于非整体注塑的所述透明蓄水模块外壳，其内壁采用整体性透明聚合物薄膜内衬以防止漏水；所述透明蓄水模块包括外壳及其上的供水孔、回水孔，透明蓄水模块内部阻流层及其连接件，透明蓄水模块顶盖板及其上的排气孔。3.根据权利要求2所述的一种用于低能耗建筑的气候适应性透明蓄水围护结构及运行方法，其特征在于所述透明蓄水围护结构的水系统管路与建筑的供水管路和用水管路相连，把所述透明蓄水模块作为建筑立面集成的外置水箱，可蓄水，也可放水回用；所述透明蓄水围护结构总供水立管与建筑供水管路相连，并通过开关阀控制联通状态，可使建筑中经过地下、温度接近土壤温度的水经过所述总供水立管，各层的水平供水管和各透明蓄水模块的供水支管充入所述透明蓄水模块中；当液面升高到充满所述透明蓄水模块时，控制各层透明蓄水模块的液位控制阀关闭，各层透明蓄水模块可保持充满水的状态；当所述建筑用水点管路连接的开关阀打开时，所述透明蓄水模块中的水可放出；通过所述各层水平回水管，所述层间回水管，或直接通过所述水平回水管，进入建筑中的的冲洗冲厕或绿化灌溉等非饮用水用水点；所述透明蓄水围护结构中回水用水点位置位于所述各层透明蓄水模块水平回水管位置下方，以充分利用重力自流，避免消耗水泵能量回水；透明蓄水围护结构相当于建筑中的外置水箱，自身运行净消耗的水泵能量很小，不浪费水泵动力能源，不浪费水资源。4.根据权利要求3所述的一种用于低能耗建筑的气候适应性透明蓄水围护结构及运行方法，其特征在于所述透明蓄水模块内部具有可抑制对流换热的阻流层；实施例之一的阻流层用折射率接近水折射率的聚合物膜材制成，以减少与水接触界面的光反射，增加透明度，并减轻重量，不排除其他材料的实施例的存在；所述阻流层与所述透明蓄水模块的室内界面和室外界面平行，且均匀间隔分布，间隔距离与所述透明蓄水模块的蓄水高度相关，一般选取35mm到70mm，目的是抑制自然对流，形成热传导为主的传热模式；所述阻流层可拆卸清洗或灵活更换，有利于所述透明蓄水模块的维护。5.根据权利要求4所述的一种用于低能耗建筑的气候适应性透明蓄水围护结构及运行方法，其特征在于所述透明蓄水模...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向峰，
申请(专利权)人：刘向峰，
类型：发明
国别省市：天津,12