一种建筑物外墙用吸声降温装置及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种具有吸声降温效果的建筑物外壁装置及 其应用。
【背景技术】
[0002] 夏季炎热气候下，建筑物内需要降温。建筑物室内降温的方式包括使用空调、屋顶 装电风扇等方法。虽然现有的降温方法可以带来舒适的室内环境，但对能源的消耗极大，而 含氟的制冷剂也是破坏地球大气环境的首恶。人们应当寻找更加环保的降温技术。
[0003] 现有的建筑物内降温技术中，还没有人提出在建筑物室外加装装置来实现建筑物 降温的目的。
[0004] 铝纤维吸声板是近年来出现的一种复合材料，其采用特别工艺制成，具有厚度薄、 质量轻、防火、防水、耐腐、吸声性能稳定、耐侯性能好等优点。铝纤维吸声板完全具备玻璃 棉、岩棉、矿棉所具备的全部优点，而且还克服了玻璃棉、岩棉、矿棉的全部缺点，便于弯曲 加工和清洗有很好的装饰效果。铝纤维吸声板具有优异的吸声功能:适当的空腔可使低频 至高频范围具有极好的吸声性能;强度高:抗拉强度纵向60-95kg/cm，横向420-530kg/cm; 而且超薄轻质。因材料体积极小，运输储存非常方便。可用于建筑物外侧的装饰。
【发明内容】
[0005] 针对本领域存在的不足之处，本发明的目的是提出一种建筑物外墙用吸声降温装 置。
[0006] 本发明的另一目的是提出应用所述建筑物外墙用吸声降温装置的方法。
[0007] 为实现本发明上述目的的技术方案为：
[0008] -种建筑物外墙用吸声降温装置，其包括铝纤维吸声板和注水管，所述铝纤维吸 声板覆盖在建筑物的侧壁外，和建筑物的侧壁平行，铝纤维吸声板用龙骨安装在建筑物侧 壁外;铝纤维吸声板顶部设置有注水管。
[0009] 其中，所述铝纤维吸声板是在两层铝网板中间放置铝纤维毡构成，所述铝纤维吸 声板的厚度为1.0~2.5mm;错网板上网孔的尺寸为3~8_。
[0010] 其中，所述注水管为软管，软管外径D(mm) =铝纤维吸声板板厚e(mm);注水管上设 置有智能电子流量调节阀。
[0011] 所述的建筑物外墙用吸声降温装置，还包括将建筑物底部的水循环流动的循环管 道，循环管道上设置有水栗，水栗位于建筑物底部。
[0012] 根据建筑物的具体情况，所述循环管道可连接有水箱，水箱位于建筑物的顶部。
[0013] 本发明所述的建筑物外墙用吸声降温装置的应用，具体为：
[0014] 所述装置装配在建筑物侧壁外，夏季于建筑物顶层提供水源，经注水管导入铝纤 维吸声板，水利用自然重力以及毛细现象原理、且因铝纤维板导水性能优良，遍布该板，在 板上形成珠状小液滴，在夏季利用水蒸发吸热、珠状液滴表面传热系数很高（因为无液膜形 成的热阻)为建筑物外微气候降低温度，使墙体温度维持在较低温度。此外由于铝纤维吸声 板固有的良好物理特性，在为建筑降温的同时，还可以起到吸声和电磁屏蔽的作用。
[0015] 根据室外风速、相对湿度、温度不同，调节流量，间接调节铝纤维板中水的流速，以 保证不同工况下良好的降温功用。冬季关闭阀门，停止设备运行。
[0016] 进一步地，在夏季温度27~35°C的气温下，开启注水管，注入的水的温度为10~26 °C，控制铝纤维吸声板的含水量为40~80%。
[0017] 本发明的有益效果在于：
[0018] 本发明提出的装置，主体为铝纤维吸声板，质轻、幅面宽，易于安装;安装本发明的 装置，不仅可以根据环境温度和风速实现智能控制，降低建筑物冷负荷，而且具有极好的吸 声抗噪声的作用，适于城市内的民用建筑，极大地提高了居住的舒适度。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明装置的结构图。 图2为铝纤维吸声板的结构图。
[0020] 图中，1，铝纤维吸声板;2,水箱;3,水栗;4,注水管;5,铝纤维毡;6,铝网格板;7,智 能电子流量调节阀。
【具体实施方式】
[0021] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0022] 实施例中，如无特殊说明，所使用的方法均为本领域常规的方法。
[0023] 实施例1
[0024] 参见图1，一种建筑物外墙用吸声降温装置，包括铝纤维吸声板1和注水管4,所述 铝纤维吸声板1覆盖在建筑物的侧壁外，和建筑物的侧壁平行，铝纤维吸声板1用龙骨安装 在建筑物侧壁外;铝纤维吸声板顶部设置有注水管4。注水管4为软管，软管外径D(mm)=铝 纤维吸声板板厚e(mm);注水管上设置有智能电子流量调节阀7。该智能电子流量调节阀7设 置在注水管的主管上，主管从水箱引出，分为多个支管，支管与铝纤维吸声板1连接。
[0025] 见图2,所述铝纤维吸声板是在两层铝网格板6中间放置铝纤维毡5构成，所述铝纤 维吸声板的厚度e为2.5mm;铝网板上网孔的尺寸为4_。
[0026] 本建筑物外墙用吸声降温装置，还包括将建筑物底部的水循环流动的循环管道， 循环管道上设置有水栗，水栗3位于建筑物底部。所述循环管道连接有水箱2，水箱2位于建 筑物的顶部。
[0027] 实施例2
[0028] 所述的建筑物外墙用吸声降温装置的应用为：
[0029] 所述装置装配在建筑物侧壁外，夏季于建筑物顶层提供水源，经注水管导入铝纤 维吸声板，水利用自然重力以及毛细现象原理，遍布该板，在板上形成珠状小液滴，在夏季 利用水蒸发吸热、珠状液滴表面传热系数很高（因为无液膜形成的热阻)为建筑物外微气候 降低温度，使墙体温度维持在较低温度。此外由于铝纤维吸声板固有的良好物理特性，在为 建筑降温的同时，还可以起到吸声和电磁屏蔽的作用。
[0030] 根据室外风速、相对湿度、温度不同，调节流量，间接调节铝纤维板中水的流速，以 保证不同工况下良好的降温功用。冬季关闭阀门，停止设备运行。
[0031]北京夏季白天，风速:7m/s(高层风速会更大），相对湿度:70%，气温:32摄氏度，建 筑物位于车速较快的的高速路边。
[0032]利用本产品使建筑物四个侧面外皮均匀布满水珠，建筑为长宽高为60m*60m*90m， 注水温度26摄氏度，假设3在理想情况下，即环境参数不变。
[0033] 控制含水量为70%，平均温度为（32+26)/2 = 29摄氏度的空气以6m/s的速度吹过 表面积60*90*4 = 21600m2均匀布满水珠的表面，计算该表面每平方米每秒水分蒸发量、每 平方米每秒带走的热量、每秒水分总蒸发量、每秒带走的热量、每小时带走的热量如下： [0034] 按平均温度为29摄氏度查干空气物性，得:ρ α= 1.165kg/m3，
[0035] ua= 16.00*10-6m2/s
[0036] 按温度为32摄氏度查干饱和水蒸气物性，得:ps = 0.03037kg/m3
[0037] 按温度为26摄氏度查干饱和水蒸气物性，
[0038] 得：pwl = 0.02514kg/nT3，uwl = 406.72*10-6m2/s
[0041 ] pw2 = 0 · 7*0 · 03037 = 0 · 02126kg/m3[0042] Sh = 0.332Re1/2Sc1/3 = 0.332*(1.575*108)1/2( 15 ·888)1/3= 10475
[0039]
[0040]
[0043]
[0044] 每平方米每秒水分蒸发为
[0045] m = hm(Pwi-Pw2) = 7.45*10-4*(0·02514-0·02126) = 2·891*10-6kg/(m2 · s)
[0046] 每平方米每秒带走的热量为
[0047] q = 2430.1KJ/kg*2.891*10-6kg/(m2 · s)=7.025*10-3KJ/(m2 · s)=7.025J/(m2 · s)=7.025ff/m2
[0048] 每秒水分总蒸发量为
[0049] M = 21600m2*2.891*10-6kg/(m2 · s)=0.06245kg/s
[0050] 每秒带走的热量为
[0051 ] Q = 2430 · lKJ/kg*0 · 06245kg/s = 151 · 76KJ
[0052] 每小时带走的热量为
[0053] Q = 2430 · lKJ/kg*0 · 06245kg/s*3600s/h = 546335 · 1KJ
[0054] 上述说明仅考虑水分蒸发所带走的热量，尚未考虑水在铝纤维板中的流动，如果 考虑这种情况下的对流换热，则带走的热量更多。
[0055] 温度分析：该装置在理想状况下（铝纤维板布满水，板内水流速度或室外风速适 宜）能够将建筑物微气候(墙本体附近0.05范围内）降低到当地当时的湿球温度(可以参考 湿球温度的定义，这种情况就像是把测湿球温度时温度计外包的湿纱布换成铝纤维板，显 而易见可以推出的结果），若工况同上述(相对湿度:70%，气温:32摄氏度），则建筑物微气 候(墙本体附近〇. 05范围内）气温为27.33摄氏度(查干湿球温度与相对湿度对照表可得）， 温度降低了4.67摄氏度，且降到27摄氏度左右是十分舒适的温度，甚至不用开空调，降低 能耗。
[0056]虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在 本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因 此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1. 一种建筑物外墙用吸声降温装置，其特征在于，包括铝纤维吸声板和注水管，所述铝 纤维吸声板覆盖在建筑物的侧壁外，和建筑物的侧壁平行，铝纤维吸声板用龙骨安装在建 筑物侧壁外;铝纤维吸声板顶部设置有注水管。2. 根据权利要求1所述的建筑物外墙用吸声降温装置，其特征在于，所述铝纤维吸声板 是在两层铝网板中间放置铝纤维毡构成，所述铝纤维吸声板的厚度为1.0~2.5mm;铝网板 上网孔的尺寸为3~8mm。3. 根据权利要求1所述的建筑物外墙用吸声降温装置，其特征在于，所述注水管为软 管，软管外径D(mm)=铝纤维吸声板板厚e(mm);注水管上设置有智能电子流量调节阀。4. 根据权利要求1所述的建筑物外墙用吸声降温装置，其特征在于，还包括将建筑物底 部的水循环流动的循环管道，循环管道上设置有水栗，水栗位于建筑物底部。5. 根据权利要求4所述的建筑物外墙用吸声降温装置，其特征在于，所述循环管道连接 有水箱，水箱位于建筑物的顶部。6. 权利要求1~5任一所述的建筑物外墙用吸声降温装置的应用，其特征在于，所述装 置装配在建筑物侧壁外，夏季于建筑物顶层提供水源，经注水管导入铝纤维吸声板，冬季关 闭阀门，停止设备运行。7. 根据权利要求6所述的应用，其特征在于，在夏季温度27~35°C的气温下，开启注水 管，注入的水的温度为10~26°C，控制铝纤维吸声板的含水量为40~80%。
【专利摘要】本发明提供一种建筑物外墙用吸声降温装置，包括铝纤维吸声板和注水管，所述铝纤维吸声板覆盖在建筑物的侧壁外，和建筑物的侧壁平行，铝纤维吸声板用龙骨安装在建筑物侧壁外；铝纤维吸声板顶部设置有注水管。本发明提出的装置，主体为铝纤维吸声板，质轻、幅面宽，易于安装；安装本发明的得到，不仅可以根据环境温度和风速实现智能控制，降低建筑物冷负荷，而且具有极好的吸声抗噪声的作用，适于城市内的民用建筑，极大地提高了居住的舒适度。
【IPC分类】E04B1/88
【公开号】CN105544756
【申请号】CN201510901425
【发明人】肖懿, 牛晓峰
【申请人】南京工业大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月8日