一种生态节能建筑墙体系统的制作方法

本发明属于建筑节能技术领域，具体涉及一种生态节能建筑墙体系统。

背景技术：

建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。世界能源趋于紧张化，节能成为了世界性的课题，建筑方面的节能系统技术首当其冲。目前的一些建筑节能装置结构复杂，制造成本高，没有能达到普遍应用的效果。

目前，我国建筑节能围护墙体的隔热保温技术，主要采用三种结构形式：一是在基墙体的外侧，通过粉刷、喷涂或粘贴的方法形成隔热保温层(以下称外保温)，再在隔热保温层外侧粉刷形成3-5mm厚的抗裂防护层，由于隔热保温层主要用的是有机或含有机成份的材料，抗裂防护层又较薄，因此，耐候性、耐火性，耐冲击性和耐久性较差，使用寿命一般仅为20-25年，与建筑物使用寿命50年以上不同步，20-25年后，往往要局部或全部返修，造成人力、物力和财力的浪费，返修废弃物还会污染环境，节能投资较大，另外喷涂、粉刷隔热保温层和抗裂防护层时，厚度、均匀度的质控较难，面层易出现空鼓、裂缝和脱落；二是在墙基体的内侧用粉刷、喷涂或粘贴的方法形成隔热保温层(以下简称内保温)，再在隔热保温层上粉刷抗裂防护层，这种内保温的方法在消除砼梁、柱部位的“热桥”影响方面不如外保温，室内装修时，隔热保温层易被破坏，影响墙体隔热保温效果，还减少了室内使用面积；三是围护墙基墙体中现浇砼梁、柱和剪力墙部位用上述外保温方法，砌筑的墙体部位用具有隔热保温性能地砌块或烧结砖和保温砌筑砂浆砌筑，这种砌筑的墙体自保温形式有节能投资少，使用寿命长等优点，但对砌筑墙体的砌块、砖和砂浆的热工性能要求较高，不利于在全国大面积推广，也难适应建筑节能标准不断提高的要求，现浇砼梁、柱和剪力墙部位的外保温仍然存在上述外保温的问题。

从建筑仿生学的视角来看，建筑的围护结构不应是“热水瓶”式的密闭装置，而应该是能对气候进行“过滤”的建筑表皮。也就是说，它不仅应该具有前者的一切功能特征（不变部分），还应具有类生命体的“可变化”部分，积极适应外界气候的变化。一般情况下，四季更替的室外气候与人类基本生理要求的热舒适条件之间，存在着不同程度的差异。外部的气候条件，主要由周期性季节变化的太阳辐射所决定；而人的基本热舒适指标则是相对稳定的，试图缩小或取消这种环境差异的调控手段便是“气候控制”。下述关系式表达了气候控制的本质：室外实际气候条件－热舒适环境要求＝需要的气候控制；需要的气候控制＝建筑围护结构的被动式调控＋设备的主动式调控，即为达到所需要的气候控制，设备主动式调控能耗的多少，取决于围护结构被动式调控能力的强弱。简而言之，表皮的气候适应性越强，建筑的能耗就越低，反之则越高。基于这一特性，对建筑表皮的深入探讨，就不再局限于传统意义上对“不变部分”从热工性能方面所进行的研究，而是以其“可变化”部分对气候适应、调节的能力作为研究的主线。

绿化是大自然提供给我们的天然遮阳方式。据统计，照射在植物叶子上的太阳能约有60%消耗于水分蒸发，约30%透过植物体，2%用于光合作用，其余8%由叶表反射回去。事实上人们早就栽种植物运用于建筑的遮阳之中。对建筑墙体而言，绿化遮阳不同于构件遮阳之处还在于它的能量流向。建筑遮阳构件在吸收太阳能后温度会明显升高，其中一部分热量还会通过各种方式向室内传递。而植被通过光合作用将太阳能转化为生物能，叶片温度并未改变多少。这是普通遮阳构件所无法具备的优点。

技术实现要素：

为了缓解城市的热岛效应，同时为了节能，缓解夏天电力供应不足的现状，更好平衡室内自然采光、冬季温室效应以及防止夏季室内过热，本发明提供一种生态节能建筑墙体系统。这个系统分为三大部分，第一部分为横向的太阳能电板，用来储存太阳能，利用大阳能技术控制建筑外墙的充气表皮的孔隙，在外部环境的影响下可收缩或扩张，也可为其提供夜晚照明。第二部分为垂向的植物墙系统，利用植物的根系对生长环境的超强自适应能力，使自然界中栖息于平地上的植物永久地生长于垂直的建筑墙面。在墙体表面提供一种固定植物根系的基质，并有规律地向植物供给水及养份，植物根系就只会分布于建筑物墙体外表面，而使墙体内部不受到任何影响。第三部分为前两部分中间形成的充气表皮，该技术主要有两层玻璃表面构成，在两层板材之间，只需要很小的压力就能控制。通过调整渗透性来控制射入的光线，以及内外两侧的温差。通过增加或减少散布在表面各处的空隙数量，使室外的自然环境能与室内的居住环境进行交互。每一平方米表面大约有140个气孔，根据用户的需求可以膨胀或收缩，以此调整进入的空气或光线控制渗透性。

本发明的技术方案是，一种生态节能建筑墙体系统，包括横向的太阳能电池板系统，垂直绿化系统，和位于二者之间的玻璃表面孔隙自动控制系统。

具体的，所述垂直绿化系统包括支撑系统、绿化灌溉系统、栽培介质系统和植物材料系统。

具体的，所述玻璃表面孔隙自动控制系统由横向的太阳能电池板系统提供能量，采用电动液压技术和楼宇自动化系统控制玻璃表面孔隙的大小。

进一步地，所述支撑系统是在建筑垂直墙面上布置十字型不锈钢骨架，并用马蹄钉固定。

进一步地，所述绿化灌溉系统采用自动滴灌系统，在支撑系统上的十字型不锈钢骨架上设置流水管，在特定时间内控制水的流出。

进一步地，所述自动滴灌系统包括水箱和流水管，所述水箱中设有水泵，所述水泵通过主管与流水管连接，所述主管上从靠近水泵的位置依次设有控制阀门、筛网过滤器和流量调节器，所述流水管上设有滴水孔。

进一步地，所述栽培介质系统是通过在建筑墙面上设置模块组合，在模块中放置植物生长基质，在墙面与生长基质之间设置防水层；所述植物材料系统可选用金银花、牵牛花、忍冬。

进一步地，所述电动液压控制系统包括油泵、溢流阀、蓄能器充液阀、蓄能器和压力感应调节阀，所述楼宇自动化系统包括温度感应器，带有电子传感器的感应装置，电子控制部件和电动液压调节制动阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

（1）充分利用城市中楼宇多的现状，缓解了城市中的热岛效应；

（2）利用建筑表面更好地吸收太阳能，并可以将太阳能转换为电能，进而节能；

（3）更好地实时平衡室内室外温度，帮助实现室内冬暖夏凉；

（4）增加城市的自然颜色，提升城市的形象，改善城市居民的心情。

（5）对建筑表皮的重新构造，使建筑立面形成主动节能与被动生态的结合，使能量利用最优化。

（6）拓宽了植物绿化由地面向立面的发展，使高层建筑立面可形成为垂直森林系统。

附图说明

图1：本发明滴管原理结构图；

图2：本发明利用电动液压控制系统调节玻璃表面孔隙大小的原理图；

图3：本发明的效果图。

具体实施方式

实施例一

一种生态节能建筑墙体系统，包括横向的太阳能电池板系统，垂直绿化系统，所述垂直绿化系统包括支撑系统、绿化灌溉系统、栽培介质系统和植物材料系统。和位于二者之间的玻璃表面孔隙自动控制系统所述玻璃表面孔隙自动控制系统由横向的太阳能电池板系统提供能量，采用电动液压技术和楼宇自动化系统控制玻璃表面孔隙的大小。所述电动液压控制系统包括油泵、溢流阀、蓄能器充液阀、蓄能器和压力感应调节阀，所述楼宇自动化系统包括温度感应器，带有电子传感器的感应装置，电子控制部件和电动液压调节制动阀。工作原理：温度传感器将温度的变化转化成一个电气信号，输入电子控制部件，可以编程的电子控制部件将温度变化信号转换成电流信号送到制动阀的电磁比例线圈，线圈产生的力使阀芯移动成比例的调节压力的输出，可随温度的变化控制孔隙的大小。

所述支撑系统是在建筑垂直墙面上布置十字型不锈钢骨架，并用马蹄钉固定。所述绿化灌溉系统采用自动滴灌系统，在支撑系统上的十字型不锈钢骨架上设置流水管，在特定时间内控制水的流出。所述自动滴灌系统包括水箱和流水管，所述水箱中设有水泵，所述水泵通过主管与流水管连接，所述主管上从靠近水泵的位置依次设有控制阀门、筛网过滤器和流量调节器，所述流水管上设有滴水孔。进一步地，所述栽培介质系统是通过在建筑墙面上设置模块组合，在模块中放置植物生长基质，在墙面与生长基质之间设置防水层；可拆卸模块自由组合垂直墙面绿化：依附于建筑结构墙体，通过设置滑道、卡槽等措施固定安装到不锈钢骨架上，在不同的模块中可栽种不同的植物，或采用植物的花色搭配形成新的建筑立面效果。所述植物材料系统选用金银花、牵牛花、忍冬等。