專利名稱：一種建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域的保溫隔熱技術(shù)，具體是涉及建筑物的一種墻體結(jié)構(gòu)以達(dá) 到保溫隔熱節(jié)能的效果。
背景技術(shù)：
為了提高建筑物的抗寒保暖隔熱效果，為了提高建筑物的節(jié)能效果，在建筑領(lǐng) 域推行了一種雙層墻結(jié)構(gòu)技術(shù)，即在原墻的外面再設(shè)置一層板材，兩者之間有一層空 間，或稱空氣層，一般雙層墻結(jié)構(gòu)由一內(nèi)置的承重層和一外層組成，外層主要起防護(hù)承 重結(jié)構(gòu)免受風(fēng)、雨、雪等侵蝕和反射太陽輻射熱的作用。經(jīng)過幾十年發(fā)展，雙層墻技術(shù) 核心內(nèi)容主要由三部分組成，外層板材防護(hù)、內(nèi)層墻體材料本身，以及位于兩層之間形 成的空氣腔體。
理論與實踐證明，雙層墻中間的空氣腔體對一般頻率的聲波的隔聲量可達(dá)IOdB 或更多。除隔聲功能外，空氣腔體還可具有夏季隔熱與冬季保溫的作用，并且，通過關(guān) 閉腔體頂部和底部的通風(fēng)百葉形成密閉空氣腔體有效保存輻射進(jìn)來的太陽熱，可以在冬 季達(dá)到保溫的效果；如果在夏季開啟頂部和底部的通風(fēng)百葉通過內(nèi)部空氣腔體的拔風(fēng)作 用迅速排解掉輻射進(jìn)來的太陽熱量，可以在夏季達(dá)到隔熱的效果。
夏季隔熱，冬季保溫的效果，其基本原理是夏季隔熱通過外掛板材反射一 部分太陽輻射，再加上開啟頂部和底部的通風(fēng)百葉，通過內(nèi)部空氣腔體的拔風(fēng)作用迅速 排解輻射進(jìn)來的太陽熱量，從而達(dá)到隔熱的效果。冬季保溫通過關(guān)閉頂部和底部的通 風(fēng)百葉形成密封的空氣腔體，有效保存輻射進(jìn)來的太陽熱，從而達(dá)到保溫效果。
現(xiàn)有技術(shù)的雙層墻結(jié)構(gòu)是外墻和內(nèi)墻之間的距離是一致的即從底部至頂部，外 墻和內(nèi)墻之間的空間距離是均勻的，基本構(gòu)造相似，如此結(jié)構(gòu)雖然已經(jīng)具有了如上所述 夏季隔熱，冬季保溫的效果的優(yōu)點，但是還存在有待進(jìn)一步改進(jìn)，改良的余地，目前的 雙層墻有待改進(jìn)之處是其一是當(dāng)建筑物高度不高時，中空腔體的自然拔風(fēng)流動的效果 不明顯；其次，空氣腔體內(nèi)空氣流速較大時，會產(chǎn)生風(fēng)噪以及對墻體連接構(gòu)件的影響； 再者，在高層建筑中，現(xiàn)有技術(shù)只能提供單一、均勻、上下一致的保溫隔熱效果，而使 用者有特殊要求時無法滿足，缺乏針對不同對象的適宜變化，至今尚未形成解決上述問 題的較好技術(shù)方案。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)，達(dá)到可以進(jìn)一步增加外掛板材與 墻體之間空氣對流速度的效果，根據(jù)不同對象可以提供不同的保溫隔熱效果的目的，本 發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
—種建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)側(cè)的墻體和外側(cè)的板材，其特征在于
所述內(nèi)側(cè)的墻體和外側(cè)的板材之間，從建筑物底部到頂部的空氣腔體的開檔距 離不同。3
進(jìn)一步，所述整個建筑物具有底部和頂部，其中每若干層面為一個建筑單元， 每個建筑單元具有相對的底部和頂部。
再進(jìn)一步，每兩個層面為一個建筑單元。
進(jìn)一步，所述墻體和板材之間從底部到頂部的空氣腔體的開檔距離由大至小。
進(jìn)一步，所述墻體和板材之間從底部到頂部的空氣腔體的開檔距離由小至大。
進(jìn)一步，所述墻體和板材之間從底部到頂部的空氣腔體的開檔距離部分大、部 分小。
進(jìn)一步，所述內(nèi)側(cè)的墻體和外側(cè)的板材之間空氣腔體的開檔距離不同，采用板 材外壁位置不變，內(nèi)壁向外壁方向凹陷，板材變薄的結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步，在所述板材的底部和頂部分別設(shè)置頂部通風(fēng)百葉和底部通風(fēng)百葉。
經(jīng)分析研究和試驗證明，現(xiàn)有技術(shù)雙層墻體結(jié)構(gòu)的缺陷產(chǎn)生的根源在于空氣腔 體的均質(zhì)化截面。由于從建筑物底部到位頂部的截面腔體內(nèi)每一截面相等，因此空氣壓 強(qiáng)差相等，腔體內(nèi)空氣流速取決于進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口的風(fēng)速差。當(dāng)建筑高度不高時，進(jìn)出 風(fēng)口風(fēng)速差較小，腔體內(nèi)空氣流速不大，拔風(fēng)效果不強(qiáng)；同理，當(dāng)進(jìn)出風(fēng)口風(fēng)速差較大 時，腔體內(nèi)空氣流速也會比較快。
根據(jù)流體力學(xué)的伯努利原理，流體的壓強(qiáng)與它的流速有關(guān)，流速越大，壓強(qiáng)越 ?。环粗嗳?。基于此，可以通過改變等截面空氣腔體技術(shù)方法的邏輯關(guān)系，采用變截 面空氣腔體技術(shù)方法，從而解決上述問題。
在本發(fā)明中
當(dāng)采用空氣腔體下大上小的技術(shù)方案時，也即外掛板厚度下小上大，使得空氣 腔體下部的熱輻射大于上部，從而增強(qiáng)了空氣腔體底部的空氣溫度，強(qiáng)化拔風(fēng)作用，另 外，空氣腔體下大上小本身也增加了導(dǎo)風(fēng)的效果。此類結(jié)構(gòu)適宜于高度較低的建筑，本 身拔風(fēng)效果不明顯，采用本技術(shù)方案可以明顯得到改善。
當(dāng)采用一種變截面腔體結(jié)構(gòu)，即空氣腔體中間小兩側(cè)大，外掛板厚度中間大兩 側(cè)小時，則外掛板厚度中間大兩側(cè)小，使得空氣腔體上下部的熱輻射大于中部，從而增 強(qiáng)了空氣腔體底部和頂部的空氣溫度，從而強(qiáng)化底層拔風(fēng)作用而弱化高層的拔風(fēng)作用， 另外，空氣腔體中間大，上小本身也具有同樣的導(dǎo)風(fēng)效果。此類結(jié)構(gòu)適宜于中高層建 筑，強(qiáng)化低層部分的拔風(fēng)效果，弱化高層部分拔風(fēng)效果。
再一種變截面空氣腔體結(jié)構(gòu)，采用空氣腔體多層次變化時，其變截面腔體的工 作原理是，多變的空氣腔體打碎了過于通暢的風(fēng)道，從而弱化拔風(fēng)的效果，適宜使用的 場合是高層建筑，拔風(fēng)效果過大的建筑，由此得到改善。
以上現(xiàn)象的理論分析，變截面空氣腔體技術(shù)方法主要包括形成下大上小空氣腔 體和形成下小上大空氣腔體。所謂“上” “下”即建筑物的“頂部”和“底部”。
當(dāng)形成下大上小空氣腔體時，在下大上小的空氣腔體中(如圖5)，位置1處的 Sl截面面積大于位置2處的幻截面面積，根據(jù)伯努利方程截面面積與流速成反比的原 理，位置1處的空氣流速Vl小于位置2處的空氣流速V2，由此可知腔體內(nèi)空氣流速呈加 速運(yùn)動。
當(dāng)形成下小上大空氣腔體時，在下大上小的空氣腔體中(如圖6)，位置3處的 S3截面面積小于位置4處S4的截面面積，根據(jù)伯努利方程截面面積與流速成反比的原理，位置3處的空氣流速V3大于位置4處的空氣流速V4，由此可知腔體內(nèi)空氣流速呈減 速運(yùn)動。
下大上小以及下小上大空氣腔體技術(shù)方法屬于變截面空氣腔體技術(shù)方法，與等 截面空氣腔體技術(shù)方法的內(nèi)在邏輯關(guān)系有所不同，其本質(zhì)區(qū)別在于改變了腔體內(nèi)空氣流 動的速度。
本發(fā)明的有益效果
變截面空氣腔體技術(shù)方法相比于等截面空氣腔體技術(shù)方法具有一定優(yōu)點，具體 體現(xiàn)為加大腔體與內(nèi)墻之間的熱量交換以及減少腔體內(nèi)風(fēng)噪、減少氣流對構(gòu)件沖擊等不 利影響。
加大腔體與內(nèi)墻之間熱量交換
在下大上小空氣腔體中，空氣流速相比于等截面空氣腔體中的空氣流速要大， 因此單位時間內(nèi)通過腔體的空氣流量較多，可以加速空氣腔體與內(nèi)墻之間的熱量交換， 更多地帶走內(nèi)墻表面的熱量，從而起到更好地降低室內(nèi)溫度的效果。
減少腔體內(nèi)風(fēng)噪、減少氣流對構(gòu)件沖擊等不利影響
在下小上大空氣腔體中，空氣流速相比于等截面空氣腔體中的空氣流速要小， 可以減少空氣與墻體之間摩擦等原因而產(chǎn)生的風(fēng)噪現(xiàn)象。另外，相對緩和的空氣流速對 雙層墻之間的連接構(gòu)件沖擊較小，因此對于雙層墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影響較小。
變截面空氣腔體技術(shù)方法在改變等截面空氣腔體技術(shù)方法邏輯關(guān)系同時，形成 了技術(shù)方法自身的優(yōu)勢，能夠彌補(bǔ)原技術(shù)方法中不足。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)示意圖，顯示了空氣腔體上下空間、 距離相同的結(jié)構(gòu)；
圖2是本發(fā)明建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)的一種實施方式示意圖，顯示了空氣腔 體底部大，頂部小的結(jié)構(gòu)；
圖3是本發(fā)明建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)的另一種實施方式示意圖，顯示了空氣 腔體底部和頂部大，中間小的結(jié)構(gòu)；
圖4是本發(fā)明建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)的再一種實施方式示意圖，顯示了空氣 腔體底部和頂部小，中間大的結(jié)構(gòu)；
圖5是本發(fā)明建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)的一種實施方式理論分析示意圖，顯示 了空氣腔體底部大，頂部小的狀態(tài)；
圖6是本發(fā)明建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)的一種實施方式理論分析示意圖，顯示 了空氣腔體底部小，頂部大的狀態(tài)；
圖中，1是屋頂，2是頂部通風(fēng)百葉，4是龍骨，5是墻體，6是室內(nèi)，7是外掛 板材，8是底部通風(fēng)百葉，9是室外，10是空氣腔體。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明作更詳細(xì)的介紹、敘述。
一種建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)側(cè)的墻體5和外側(cè)的板材7，所述內(nèi)側(cè)的5墻體5和外側(cè)的板材7之間，從建筑物底部到頂部的空氣腔體10的開檔距離不同，不同 的方式可以有多種，包括上大下小，下大上小，上下兩端大中間小，上下兩端小中間大 等等，針對不同的建筑物需要，設(shè)置不同的空氣腔體10的開檔距離。
所述整個建筑物具有底部和頂部，其中每若干層面為一個建筑單元，每個建筑 單元具有相對的底部和頂部。對于高層建筑，可以將若干層面分割成一個建筑單元，每 個建筑單元采用上述“從底部到頂部的空氣腔體10的開檔距離不同”，作用更加靈活， 針對性更強(qiáng)，效果更好。
每兩個層面為一個建筑單元。一般，常用可取兩個層面作為一個建筑單元，更 加便于體現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)勢。
所述墻體5和板材7之間從底部到頂部的空氣腔體10的開檔距離由大至小，適 宜于高度較低的建筑。
所述墻體5和板材7之間從底部到頂部的空氣腔體10的開檔距離由小至大，適宜應(yīng)用于建筑高度較高場合。
所述墻體5和板材7之間從底部到頂部的空氣腔體10的開檔距離部分大、部分 小，可以靈活應(yīng)用于多種特殊場合。
所述內(nèi)側(cè)的墻體5和外側(cè)的板材7之間空氣腔體10的開檔距離不同，采用板材 7外壁位置不變，內(nèi)壁向外壁方向凹陷，板材7變薄的結(jié)構(gòu)。為了空氣腔體10開檔距離 不同，可以采用板材7厚度變化不同的結(jié)構(gòu)，如此方式既保持板材7外表的一致性、美 觀度，也有利加大板材7薄的區(qū)域接受太陽輻射，內(nèi)部的空氣腔體10也實現(xiàn)開檔距離不 同。
在所述板材7的底部和頂部分別設(shè)置頂部通風(fēng)百葉2和底部通風(fēng)百葉8，在主體 發(fā)明的基本上附加本技術(shù)特征，更加有利本發(fā)明發(fā)揮作用。
總之，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)等截面空氣腔體的方法，根據(jù)變截面空氣腔體技術(shù)方法 的原理以及優(yōu)點，該技術(shù)方法可有針對性地應(yīng)用于腔體進(jìn)出風(fēng)口壓力差過小以及腔體進(jìn) 出風(fēng)口壓力差過大的條件下。
1)應(yīng)用于腔體進(jìn)出風(fēng)口壓力差過小
現(xiàn)實情況中，類似低、多層建筑或是位于風(fēng)量較小地區(qū)建筑，其雙層墻空氣腔 體進(jìn)出風(fēng)口壓力差通常會比較小，可以采用下大上小空氣腔體技術(shù)方法，通過腔體內(nèi)空 氣加速流動，解決壓力差過小的客觀現(xiàn)實。
2)應(yīng)用于腔體進(jìn)出風(fēng)口壓力差過大
一般來說，當(dāng)建筑高度較高時，或者是地區(qū)中風(fēng)量較大時，建筑雙層墻空氣腔 體中進(jìn)出風(fēng)口壓力差會比較大，可以采用下小上大空氣腔體技術(shù)方法，通過腔體內(nèi)空氣 減速流動，解決壓力差過大的客觀現(xiàn)實。
總而言之，變截面空氣腔體技術(shù)方法應(yīng)根據(jù)進(jìn)出風(fēng)口壓力差大小關(guān)系來選擇。 壓力差涉及腔體本身的高度差、腔體內(nèi)外的溫度差以及地區(qū)中風(fēng)量的大小，在實際應(yīng)用 中需根據(jù)具體環(huán)境以及技術(shù)目的靈活加以應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)側(cè)的墻體(5)和外側(cè)的板材(7)，其特征在于所述內(nèi)側(cè)的墻體(5)和外側(cè)的板材(7)之間，從建筑物底部到頂部的空氣腔體(10) 的開檔距離不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述整個建筑物具有底 部和頂部，其中每若干層面為一個建筑單元，每個建筑單元具有相對的底部和頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)，其特征在于每兩個層面為一個建筑單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述墻體(5)和板 材(7)之間從底部到頂部的空氣腔體(10)的開檔距離由大至小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述墻體(5)和板 材(7)之間從底部到頂部的空氣腔體(10)的開檔距離由小至大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述墻體(5)和板 材(7)之間從底部到頂部的空氣腔體(10)的開檔距離部分大、部分小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)，其特征在于所述內(nèi)側(cè)的墻體 (5)和外側(cè)的板材(7)之間空氣腔體(10)的開檔距離不同，采用板材(7)外壁位置不變， 內(nèi)壁向外壁方向凹陷，板材(7)變薄的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述板材(7)的 底部和頂部分別設(shè)置頂部通風(fēng)百葉(2)和底部通風(fēng)百葉(8)。
全文摘要
本發(fā)明涉及建筑物的一種墻體結(jié)構(gòu)以達(dá)到保溫隔熱節(jié)能的效果。一種建筑物雙層墻的墻體結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)側(cè)的墻體(5)和外側(cè)的板材(7)，所述內(nèi)側(cè)的墻體(5)和外側(cè)的板材(7)之間，從建筑物底部到頂部的空氣腔體(10)的開檔距離不同。其中每若干層面為一個建筑單元，每個建筑單元具有相對的底部和頂部。本發(fā)明變截面空氣腔體技術(shù)方法根據(jù)進(jìn)出風(fēng)口壓力差大小關(guān)系來選擇。壓力差涉及腔體本身的高度差、腔體內(nèi)外的溫度差以及地區(qū)中風(fēng)量的大小，在實際應(yīng)用中根據(jù)具體環(huán)境以及技術(shù)目的靈活加以應(yīng)用?？梢赃M(jìn)一步增加墻體(5)和外側(cè)板材(7)之間空氣對流速度的效果，達(dá)到針對不同對象提供不同的結(jié)構(gòu)，提高保溫隔熱效果、提高節(jié)能效果的目的。
文檔編號E04H1/00GK102021951SQ201010600210
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者曹毅然, 朱偉峰, 潘京, 范國剛, 蔣利學(xué), 鄭迪 申請人:上海建科建筑設(shè)計院有限公司