一种定型相变与内嵌管式通风屋面制造技术

本实用新型专利技术属于建筑节能技术领域，公开了一种定型相变与内嵌管式通风屋面，该屋面包括同时具有相变材料层和内嵌管式通风管道的屋面层，以及进风口和出风口，其中，风口设置有电动风阀和风机，风机用于向通风管道输送室外空气，电动风阀用于切换室外空气与内嵌管式通风管道连通与非连通的状态。本实用新型专利技术与现有传统屋面系统相比，能有效解决夏季白天有效隔热和夜间的有效排热问题，并能利用夜间凉风进行蓄冷，实现夏季近零能耗的屋面结构。本实用新型专利技术与现有类似相变通风砖相比，通过屋面结构的改进，使相变通风屋面在不同气候地区实现最优的隔热性能。

【技术实现步骤摘要】
一种定型相变与内嵌管式通风屋面
本技术属于建筑节能
，更具体地，涉及一种定型相变与内嵌管式通风屋面，能够大幅减少夏季通过屋顶进入室内的太阳辐射得热，并储存夜间通风冷量，从而改善室内热环境，降低空调冷负荷。
技术介绍
我国建筑能耗的总量逐年上升，在能源总消耗量中所占比例已从1978年的10％上升到2016年的33％，其中，用于暖通空调的能耗达到建筑总能耗的65％左右，是建筑能耗的重要组成部分，技术一种在能够提高室内人员热舒适并降低空调峰值负荷和能耗的技术具有很大的应用前景。空调冷负荷主要由围护结构、空气渗透和室内热扰组成，其中围护结构可控性最高，提高其保温隔热性能是降低建筑物耗冷量的最有效途径，而屋面由于直接接收太阳辐射得热，传热量往往大于任何一面外墙，在我国北方地区，夏季作用于屋面的室外空气综合温度最高可达到60℃以上，南方地区最高可达到70℃以上，如此高的屋面外表面温度导致空调负荷巨大，且导致内表面温度过高，影响了室内的热舒适性，因此改善屋面的隔热性能对降低空调能耗和提高室内热舒适至关重要。现有屋面节能技术多以降低传热系数为主要机制，通过添加轻质保温材料有效增加热阻，减小温差传热，但该方法蓄热能力小，难以有效衰减室外温度波。重质结构可有效衰减室外温度波，但导热系数大，温差控制能力差，且要增加承重负荷。相变屋面也有其局限性，单纯的相变屋面在白天能通过融化吸收太阳辐射得热防止屋面内表面温度过高，但夜间相变材料凝固放热时，白天所蓄的热量将有一部分毫无保留地直接传递至室内，增加了空调能耗并且降低室内的热舒适性。针对这一现状，开发新型节能屋面并研究该结构的传热特性和节能潜力，实现屋面在夏季全天的有效隔热，对建筑节能具有重要的现实意义，也是建设资源节约型与环境友好型社会的迫切需求。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术的目的在于提供一种定型相变与内嵌管式通风屋面，其中通过在屋面系统内增加定型相变材料层和通风管道，对系统内各个关键组件的设置方式、彼此的连接关系及相应的工作方式等进行设计，在利用相变材料的蓄热特性、大幅减少通过屋顶的太阳辐射得热的基础上，利用电动风阀等对通风管道进行选择性通风，如夜间通风等，可避免夜间由相变材料释放的热量传递至室内，并可以充分利用夜间凉风的冷量对混凝土屋面和相变材料进行蓄冷，能够使屋面内表面温度在夏季的全天维持在较低水平，从而降低顶层房间的空调峰值负荷和全天总负荷，从而可以减小空调设备的选型而节约初投资，并能节省空调能耗。本技术与现有传统屋面系统相比，能有效解决夏季白天有效隔热和夜间的有效排热问题，并能进行夜间蓄冷，实现夏季的近零能耗屋面结构。为实现上述目的，按照本技术，提供了一种定型相变与内嵌管式通风屋面，其特征在于，包括同时具有相变材料层(9)和内嵌管式通风管道(6)的屋面层，以及位于该屋面层上的进风口和出风口，其中，所述相变材料层(9)位于所述内嵌管式通风管道(6)的上方，所述相变材料层(9)用于吸收热量发生相变或者用于相变释放出热量；所述进风口和所述出风口的一端均设置于室外，另一端均用于与所述内嵌管式通风管道(6)相连，所述进风口上设置有电动风阀(3)和风机(4)，所述出风口上也设置有电动风阀(3)，所述风机(4)用于向所述内嵌管式通风管道(6)输送室外空气，所述电动风阀(3)用于切换所述进风口和所述出风口所处位置的室外空气与所述内嵌管式通风管道(6)连通与非连通的状态，从而切换室外空气是否进入所述内嵌管式通风管道(6)的状态。作为本技术的进一步优选，所述屋面层还包括找坡层(7)、找平层(8)、防水层(10)和保护层(11)，该屋面层自上而下依次包括所述保护层(11)、所述防水层(10)、所述相变材料层(9)、所述找平层(8)、所述找坡层(7)及所述内嵌管式通风管道(6)；所述内嵌管式通风管道(6)为预埋的通风管道或者为预制混凝土空心板的空腔。作为本技术的进一步优选，所述定型相变与内嵌管式通风屋面包括若干个通风单元，任意一个所述通风单元均包括一个所述进风口、一个所述出风口和若干个所述内嵌管式通风管道(6)；这若干个所述内嵌管式通风管道(6)包括8～10个在混凝土板内预埋的圆形直管风道，任意一个风道的半径等于同厚度预制混凝土空心板的空腔半径；任意一个所述通风单元的宽度为1m，长度为7-11m，这些圆形直管风道彼此串联和/或串联，由此构成若干个所述内嵌管式通风管道(6)。作为本技术的进一步优选，所述定型相变与内嵌管式通风屋面包括若干个通风单元，任意一个所述通风单元均包括一个所述进风口、一个所述出风口和若干个所述内嵌管式通风管道(6)；这若干个所述内嵌管式通风管道(6)为预制混凝土空心板的空腔，并具体对应于4块预制混凝土空心板的空腔；所述通风单元的宽度为单一预制混凝土空心板宽度的2倍，长度为单一预制混凝土空心板长度的2倍。作为本技术的进一步优选，在任意一个所述通风单元的若干个所述内嵌管式通风管道(6)的中间断面的底部还设置有一个温度传感器，该温度传感器即为第一温度传感器(12)，该温度传感器用于测量这若干个所述内嵌管式通风管道(6)底端的平均温度；在所述定型相变与内嵌管式通风屋面上方的室外区域还设置有第二温度器传感器，该第二温度传感器用于检测室外空气干球温度；所述第一温度传感器(12)和所述第二温度器传感器均与所述电动风阀(3)和所述风机(4)相连，所述电动风阀(3)根据所述第一温度传感器(12)与所述第二温度器传感器检测得到的温度值切换开关状态，所述风机(4)则根据所述第一温度传感器(12)与所述第二温度器传感器检测得到的温度值切换运行与非运行的状态。作为本技术的进一步优选，所述进风口上还设置有防雨百叶(1)和空气过滤器(2)，所述防雨百叶(1)用于遮挡室外雨水，所述空气过滤器(2)用于过渡室外空气中的灰尘，室外空气用于依次经过所述防雨百叶(1)、所述空气过滤器(2)、所述电动风阀(3)和所述风机(4)进入所述内嵌管式通风管道(6)中；所述出风口上也设置有用于遮挡室外雨水的防雨百叶(1)；所述屋面层中具有多个所述内嵌管式通风管道(6)，所述进风口上还设置有导流叶片(5)，所述导流叶片(5)位于所述风机(4)的后端，所述导流叶片(5)配合所述风机(4)用于向这些内嵌管式通风管道(6)中均匀的输送室外空气。作为本技术的进一步优选，对于所述进风口和所述出风口设置于室外的一端，它们的开口方向均朝向屋面内侧并与水平面平行。通过本技术所构思的以上技术方案，与现有技术相比，由于在屋面系统内增加定型相变材料层和通风管道，得到的屋面层结构用于增强屋顶的隔热效果，降低屋顶内表面温度峰值，减少传入室内的热量，同时起到排水、承重等屋面的基本作用。本技术在利用相变材料的蓄热特性、大幅减少通过屋顶的太阳辐射得热的基础上，利用电动风阀等对通风管道进行选择性通风，如夜间通风等，可避免夜间由相变材料释放的热量传递至室内，并可以充分利用夜间凉风的冷量对混凝土屋面和相变材料进行蓄冷，能够使屋面内表面温度在夏季的全天维持在较低水平，从而降低顶层房间的空调峰值负荷和全天总负荷，从而可以减小空调设备的选型而节约初投资，并能节省空调能耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定型相变与内嵌管式通风屋面，其特征在于，包括同时具有相变材料层(9)和内嵌管式通风管道(6)的屋面层，以及位于该屋面层上的进风口和出风口，其中，所述相变材料层(9)位于所述内嵌管式通风管道(6)的上方，所述相变材料层(9)用于吸收热量发生相变或者用于相变释放出热量；所述进风口和所述出风口的一端均设置于室外，另一端均用于与所述内嵌管式通风管道(6)相连，所述进风口上设置有电动风阀(3)和风机(4)，所述出风口上也设置有电动风阀(3)，所述风机(4)用于向所述内嵌管式通风管道(6)输送室外空气，所述电动风阀(3)用于切换所述进风口和所述出风口所处位置的室外空气与所述内嵌管式通风管道(6)连通与非连通的状态，从而切换室外空气是否进入所述内嵌管式通风管道(6)的状态。

【技术特征摘要】
1.一种定型相变与内嵌管式通风屋面，其特征在于，包括同时具有相变材料层(9)和内嵌管式通风管道(6)的屋面层，以及位于该屋面层上的进风口和出风口，其中，所述相变材料层(9)位于所述内嵌管式通风管道(6)的上方，所述相变材料层(9)用于吸收热量发生相变或者用于相变释放出热量；所述进风口和所述出风口的一端均设置于室外，另一端均用于与所述内嵌管式通风管道(6)相连，所述进风口上设置有电动风阀(3)和风机(4)，所述出风口上也设置有电动风阀(3)，所述风机(4)用于向所述内嵌管式通风管道(6)输送室外空气，所述电动风阀(3)用于切换所述进风口和所述出风口所处位置的室外空气与所述内嵌管式通风管道(6)连通与非连通的状态，从而切换室外空气是否进入所述内嵌管式通风管道(6)的状态。2.如权利要求1所述定型相变与内嵌管式通风屋面，其特征在于，所述屋面层还包括找坡层(7)、找平层(8)、防水层(10)和保护层(11)，该屋面层自上而下依次包括所述保护层(11)、所述防水层(10)、所述相变材料层(9)、所述找平层(8)、所述找坡层(7)及所述内嵌管式通风管道(6)；所述内嵌管式通风管道(6)为预埋的通风管道或者为预制混凝土空心板的空腔。3.如权利要求1所述定型相变与内嵌管式通风屋面，其特征在于，所述定型相变与内嵌管式通风屋面包括若干个通风单元，任意一个所述通风单元均包括一个所述进风口、一个所述出风口和若干个所述内嵌管式通风管道(6)；这若干个所述内嵌管式通风管道(6)包括8～10个在混凝土板内预埋的圆形直管风道，任意一个风道的半径等于同厚度预制混凝土空心板的空腔半径；任意一个所述通风单元的宽度为1m，长度为7-11m，这些圆形直管风道彼此串联和/或串联，由此构成若干个所述内嵌管式通风管道(6)。4.如权利要求1所述定型相变与内嵌管式通风屋面，其特征在于，所述定型相变与内嵌管式通风屋面包括若干个通风单元，任意一个所述通风单元均包括一个所述进风口、一个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：于靖华，冷康鑫，杨清晨，陶俊威，彭珊，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42