一种保温、 调温、 通风的建筑墙体和屋面结构 【技术领域】
本发明涉及一种房屋建筑的墙体和屋面结构， 特别是涉及一种保温、 调温、 通风的 建筑墙体和屋面结构， 是对现有建筑外保温结构的改进， 属于建筑节能设计技术。背景技术
目前， 大力发展节能型建筑已成为落实节能减排国策的必需， 而建筑外围护的墙 体外保温设计则是重点发展的建筑节能技术。
建筑的外墙体外保温设计是将保温隔热材料置于外墙体外侧， 以赋予建筑物良好 保温隔热性能的建筑节能措施。 除了保温隔热功能以外， 由于将绝热体系置于外墙体外侧， 从而使主体结构及围护所受温差作用大幅度下降， 温度变形减小， 对主体结构及围护能起 到保护作用并可有效阻断冷 ( 热 ) 桥， 有利于节能和建筑寿命的延长。
现有的外墙体外保温技术主要有 ：
1. 外挂式外保温， 外挂的保温材料有岩 ( 矿 ) 棉、 玻璃棉毡、 聚苯乙烯泡沫板、 钢丝 网架夹芯墙板等。 外挂技术是采用粘接砂浆或是专用的固定件将保温材料贴、 挂在外墙上， 然后抹抗裂砂浆， 压入玻璃纤维网格布形成保护层， 最后加做装饰面。 也有用专用固定件将 不易吸水的各种保温板固定在外墙上， 然后将铝板、 天然石材、 彩色玻璃等外挂在预先制作 的龙骨上， 直接形成装饰面。
2. 聚苯板与墙体一次浇注成型， 即在混凝土框 - 剪体系中将聚苯板内置于建筑模 板内即将浇注的墙体外侧， 然后浇注混凝土， 混凝土与聚苯板一次
浇注成型为复合墙体。
3. 聚苯颗粒保温料浆外墙外保温， 将聚苯乙烯塑料加工破碎的颗粒作为轻集料来 配制保温砂浆。
此外， 还有改变墙体砖的组砌形式或将外墙体做成夹层把珍珠岩、 木屑、 矿棉、 玻 璃棉、 聚苯乙烯泡沫塑料、 聚氨酯泡沫塑料 ( 也可现场发泡 ) 等填入夹层中， 形成保温层。
例如公开号为 CN1415812 的中国发明专利申请 《卫型砖墙体节能技术》 ， 即用保温 砂浆作为粘结材料将 L 型砖、 - 型砖和点型砖以离缝方式砌筑构成保温墙体， 其中 L 型砖由 水平段和直立段组成， 直立段高度等于水平段厚度加砌筑砂浆的厚度。 水平离缝砌筑， 水平 形成间隙， 间隙内填充保温砂浆。保温砂浆由具有保温性质的材料构成。
公开号为 CN101413299 的中国发明专利申请 《新型相变 - 保温复合墙体结构》 ， 主 要包括保温层、 定形相变层和墙基体构成一体化复合结构 ： 根据墙基体材质和厚度估算其 传热热阻， 由此计算保温层材料厚度， 保证保温层与墙基体传热热阻相等， 从而最大限度提 高相变层对温度变化的削峰延时效果， 充分发挥保温层保温隔热和相变层蓄热调温的双重 作用， 大大提高墙体热惰性。
公开号为 200820007738 的中国实用新型专利 《隔热保温墙体结构》 ， 包括平砌与 立砌的标准砖构成的墙体， 其特征在于 ： 在所述的墙体中设有空气夹层 ； 在所述的墙体的 空气夹层内设有隔热保温层， 形成复合隔热保温墙 ； 所述的隔热保温层包括采用泡沫塑料保温板。 然而， 在现有技术中尚没有检索到以空气砖体组成的空气层进行建筑物外墙体的 保温、 调温、 通风的， 特别是没有建筑物的外墙体和屋面层均用此方法形成整个建筑物的保 温、 调温、 通风层的相关信息。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足， 通过改进建筑外保温结构及设计思 想， 给出一种以空气砖体砌筑成空气层作为建筑物外围护墙体和屋面的保温、 调温、 通风的 建筑墙体和屋面结构。 本发明给出建筑的空气层通过利用建筑物连通地下或连通太阳能装 置或连通排烟、 排气道换热装置等温度源， 将地下冬暖夏凉的地温及水温温度或太阳能装 置或排烟道换热装置提供的温度充入至建筑物空气层， 使其给建筑物调温 ； 当遇发生火灾 或病菌传播时， 打开建筑的楼层紧急排烟的密闭口， 靠建筑的空气层上部排气口的负压吸 力作用将烟尘、 病菌等排出建筑之外。
本发明给出的技术解决方案是 ： 这种保温、 调温、 通风的建筑墙体和屋面结构， 包 括有建筑外围护墙体和屋面结构， 其特点是所述建筑外围护墙体和屋面结构的立面层和屋 面层中分别砌筑由空心的且有一个以上贯通砖体的空气道开口的空气砖构成的墙体空气 砖层和屋面空气砖层， 在所述空气砖层中空气砖之间相邻的空气道开口相连形成空气通 道， 多条空气通道构成了建筑的外围护墙体空气层和屋面空气层。 为更好的完成本发明的目的， 所述建筑的外围护墙体空气层中的空气砖纵面的外 立面一侧孔道和空气砖横面的外立面一侧孔道纵向气道相通排列在建筑楼板结构外沿之 外， 并与搭接在建筑楼板结构外沿之内的空气砖纵面的另一端和横向、 纵向 ( 卧置或立置 ) 砖进行纵横交叉砌筑， 在完成建筑墙体砌筑同时形成与外墙体为一体的建筑外围护墙体空 气层， 所述建筑的外围护墙体空气层中包括有多条建筑外围护空气通道。
为更好的完成本发明的目的， 所述屋面层的结构屋面楼板的上方设有同方向的空 气砖， 同方向的空气砖之间的空气道相通形成建筑的空气层屋面， 所述建筑的空气层屋面 中包括有多条屋面空气通道。
为更好的完成本发明的目的， 所述建筑外围护墙体空气通道上设有与温度源相通 的开口， 所述温度源为地温或水温或太阳能装置或排烟、 排气道换热装置。
为更好的完成本发明的目的， 所述建筑外围护墙体空气通道上部和屋面空气砖层 的相交处， 设有横向出气道， 该横向出气道与排气端口相通， 所述建筑外围护墙体空气通道 下部还设有进气口。
为更好的完成本发明的目的， 所述建筑的窗口下方墙体横向空气砖的空气道与纵 向空气砖的空气道相通并落在下层窗口上方横檐上。
为更好的完成本发明的目的， 所述排气端口设有负压排气装置， 该负压排气装置 由负压排气装置的支撑柱、 负压排气帽、 负压排气座构成， 其中支撑柱上部设有负压排气 帽， 支撑柱下部设有负压排气座， 负压排气帽由支撑柱带动上下移动， 当需要关闭排气端口 时只须活动支撑柱使负压排气帽下移即可将负压排气帽下部的凸起底面与凸起的负压排 气座中心的下弧凹槽正好咬合， 使其密实关闭。
为更好的完成本发明的目的， 所述进气口设有控制进气的止逆活门， 止逆活门外
侧设有保温门， 备关闭时使用。
为更好的完成本发明的目的， 所述建筑外围护墙体空气通道在楼层设有密闭的紧 急排烟口， 在发生火灾或病毒传播等烟尘或污浊气体需紧急排放时， 打开密闭的紧急排烟 口， 靠建筑高位排气口的负压作用， 通过空气砖层中的空气道将烟尘或污浊气体快速排出。
为更好的完成本发明的目的， 所述建筑外围护墙体空气层和屋面空气层外侧设有 保温材料层。
本发明在上述技术方案中所提及的空气砖系指空心且有一个以上贯通砖体的空 气道开口的砖 ； 本发明在上述技术方案中所提及的进气口指在建筑物下部或地下连通空气 通道的空气入口 ； 本发明在上述技术方案中所提及的排气端口指在建筑物高位处的排气出 口； 本发明在上述技术方案中所提及的空气砖纵面指空气砖的窄面 ； 本发明在上述技术方 案中所提及的空气砖横面指空气砖的宽面 ； 本发明在上述技术方案中所提及的纵向相通排 列指上下空气砖之间的气道相通排列 ； 本发明在上述技术方案中所提及的横向、 纵向 ( 卧 式或立式 ) 砖指建筑的外围护墙体内侧的横向、 纵向砖。
如果受本发明目的和上述技术方案的启发， 在砌筑本发明给出的墙体空气层和屋 面空气层时为取替空气砖而特意采用其它代用材料完成空气通道的技术方案也应属于本 发明要求的保护范围。
本发明在上述技术方案中未详述的装置或系统与现有技术相同。
与现有技术相比， 本发明的有益效果为 ： 自古以来， 人们利用建筑墙体和屋面阻挡 寒风酷暑， 但同时人们却忽略了建筑墙体和屋面也是储存冷、 热温度的容器。在寒冷的冬 季， 低温逐渐向墙体和屋面渗透， 使墙体和屋面成为一个低温容器并逐渐将低温渗透进入 室内， 影响室内环境温度， 即使次日气温升高， 室内也很难改善， 因墙体和屋面的冷容器作 用， 低温还没有彻底释放完毕， 使其阻止室内温度上升 ； 酷暑的夏季， 高温逐渐向墙体和屋 面渗透， 使墙体和屋面成为一个高温容器并逐渐将高温渗透进入室内， 影响室内环境温度， 即使夜晚气温下降， 室内也很难改善， 因墙体和屋面的热容器作用， 高温还没有彻底释放完 毕， 使其阻止室内温度下降。 而本发明就是打破了传统的外围护墙体和屋面的冷、 热温度容 器作用的设计思想的束缚， 利用空气层并由温度源配合对建筑的外围护墙体和屋面不仅起 到保温作用， 还能起到调温作用， 在紧急状态下还能起到通风作用， 即当遇发生火灾或病菌 传播时， 打开建筑的楼层紧急排烟的密闭口， 靠建筑的空气层上部排气口的负压吸力作用 将烟尘、 病菌等排出建筑之外。 附图说明
图 1 为本发明给出实施例的结构示意图 ；
图 2 为本发明给出的墙体结构示意图 ；
图 3 为图 4 的 C-C 墙体与屋面结合处的俯视剖视图 ；
图 4 为图 3 的 A-A( 向上延至女儿墙顶端 ) 示意图 ；
图 5 为图 3 的 B-B( 向上延至女儿墙顶端 ) 示意图 ；
图 6 为本发明给出建筑外围护空气通道的结构示意图 ；
图 7 为本发明给出的横向出气道的结构示意图 ；
图 8 为本发明给出的横向出气道处的立体示意图 ；图 9 为本发明给出的窗口下方和上方墙体的空气通道结构示意图 A ； 图 10 为本发明给出建筑窗口下方墙体的空气通道结构示意图 B ； 图 11 和图 12 为本发明给出负压排气装置的位置及其结构示意图 ； 图 13 和图 14 为本发明给出止逆活门的位置及其结构示意图 ； 图 15 为本发明给出紧急排烟口的结构示意图 ； 图 16 为本发明给出实施例 ( 保温材料层 ) 的结构示意图。具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体技术方案做进一步说明 ：
图 1 所示， 这种保温、 调温、 通风的建筑的外围护墙体和屋面结构中分别砌筑由空 心的且有一个以上贯通砖体的空气道开口的空气砖 3 构成的外围护墙体空气砖层 1 和屋面 空气砖层 2， 在所述外围护墙体空气砖层 1 和屋面空气砖层 2 中空气砖 3 之间相邻的空气道 开口相连形成空气通道 4， 构成了建筑的外围护墙体空气层和屋面空气层。图中标记 ： 5为 楼体。
图 2 所示， 建筑的外围护墙体空气层中的纵面空气砖 6 的外立面一侧的空气道孔 道和横面空气砖 7 的外立面一侧的空气道孔道的纵向气道相通排列在建筑楼板结构外沿 8 之外， 并与搭接在建筑楼板结构外沿 8 之内的纵面空气砖 6 的另一端和横向卧置砖 9-1 或 横向立置砖 9-2 或纵向立置砖 10 纵横交叉砌筑， 在完成建筑墙体砌筑的同时形成了与墙体 为一体的建筑的外围护墙体空气通道组成的空气层。 所述建筑的外围护墙体空气层中包括 有多条建筑外围护空气通道。 砌筑时， 将墙体立面外侧空气砖的空气道贯通， 同时外围护墙 体内侧砖与外围护墙体外侧空气砖交叉砌筑成为一体， 成为建筑的整体外围护墙体。图中 标记 ： 11 为基墙， 12 为楼板。 图 3 ～图 5 所示为墙体与屋面结合处的结构， 屋面的结构楼板 13 的上方设有同方 向的空气砖 14， 同方向的空气砖 14 之间的空气道 15 相通形成建筑的屋面空气层。图中标 记： 16 为女儿墙， 17 为屋面空气层与横向出气道 18 之间的连接空气道， 19 为保温材料层。
图 6 所示为建筑外围护墙体空气砖层中空气通道的结构， 该空气通道上设有与温 度源相通的开口 20， 所述温度源为地温， 外围护墙体空气砖层中空气通道的下部还设有进 气口 21 和进气道 22。
图 7 ～图 8 所示为屋面空气砖层 2 中的出气道的结构， 建筑的外围护墙体空气砖 层 1 上部和屋面空气砖层 2 的相交处设有横向出气道 18， 该横向出气道 18 与外围护墙体空 气砖层 1 上端的排气端口 23 相通。图中标记 ： 24 为负压排气装置。
图 9 ～图 10 所示为窗口 25 下方墙体的空气通道结构， 建筑的窗口 25 下方墙体横 向空气砖 26-1 与座落在下层窗口上方横檐 26-2 上并与纵向空气砖 27 的空气道 29 相通， 其中图 9 是窗口下方墙体横向空气砖 26-1 座落在下窗口上方横檐 26-2 上 ； 图 10 是窗口下 方墙体上部为横向空气砖 26-1 与座落在下窗口下方墙体下部的纵向空气砖 27 的空气道 29 相通。图中标记 28 为横向空气砖的空气道。
图 11 和图 12 所示为排气端口 23 处的负压排气装置 24 的结构， 排气端口 23 设有 负压排气装置 24， 该负压排气装置 24 由负压排气装置的四个支撑柱 30、 负压排气帽 31、 负 压排气座 32 构成， 其中支撑柱 30 上部设有负压排气帽 31， 支撑柱 30 下部设有负压排气座
32， 负压排气帽 31 可由支撑柱 30 带动上下活动， 当需要关闭排气端口 23 时只须活动支撑 柱 30 使负压排气帽 31 下移即可将负压排气帽 31 下部的凸起底面与凸起的负压排气座 32 中心的下弧凹槽 33 正好咬合， 使其密实关闭。当冬季气温下降时， 关闭排气端口 23( 进气 口保温门同时关闭 )， 气流在静止状态受温度源作用， 暖气流受温度源作用进行热交换， 不 断上升充入空气层较高温度， 使建筑外围护墙温度升高 ； 当夏季气温上升时， 打开排气端口 ( 进气口保温门同时打开 )， 受排气端口负压排气装置的负压作用和建筑物空气道中气流 温差作用， 气流从进气口吸入较低温度气流， 同时低温的温度源进行温度平衡的热交换， 使 气流进一步热交换， 高温气流不断上升排出建筑体外， 达到降温作用。图中标记 34 为调动 手柄， 35 为上轴， 36 为中轴， 37 为下轴。
图 13 和图 14 所示为进气口 21 处的止逆活门 38 的结构， 进气口 21 设有控制进气 的止逆活门 38， 止逆活门 38 外侧设有保温门 39， 备关闭时使用。当冬季气温下降时， 关闭 保温门 39( 排气端口 23 同时关闭 )， 气流在静止状态受温度源作用， 暖气流不断上升充入空 气层， 使建筑外围护墙体温度升高 ； 当夏季气温上升时， 打开保温门 39， 受排气端口负压排 气装置的负压作用和建筑物空气通道中气流温差作用， 气流从进气口吸入， 同时低温的温 度源进行温度平衡的热交换， 高温气流不断上升排出建筑体外， 达到降温作用。 图 15 所示为紧急排烟口 40 的结构， 建筑的外围护墙体空气砖层 1 在楼层设有密 闭的紧急排烟口 40， 在发生火灾或病毒传播等污浊气体需紧急排放时， 打开密闭的紧急排 烟口 40， 靠建筑高位排气口的负压作用， 通过外围护墙体空气砖层 1 中的空气通道将烟尘 或污浊气体快速排出。图中标记 41 为楼层密闭口。
图 16 所示为建筑的外围护墙体空气层和屋面空气层外另设保温材料层 19 的结 构， 建筑的外围护墙体空气层和屋面空气层的外侧设有保温材料层 19。
工作时， 建筑结构的立面空气层利用建筑物连通地下或连通太阳能装置或连通排 烟道换热装置等温度源， 将地下冬暖夏凉的地温及水温温度或太阳能装置或排烟道换热装 置提供的温度充入至建筑物空气层， 使其给楼体调温。 当冬季气温较低时， 进、 排气口关闭， 温度源的热量向上传导温度使整个建筑物空气层升温达到调温作用 ； 当夏季气温较高时， 打开上部排气口和下部进气口， 建筑物下部进气口进入温度较低的气流， 并与下部较低温 度的地温或水温调温后， 受上部排气口的负压吸力和空气层内温差作用， 热气流上升， 将建 筑物空气层内的热气流不断向上排出达到调温作用。
遇发生火灾或病菌传播时， 打开楼层紧急排烟的密闭口， 靠上部排气口的负压吸 力作用将烟尘、 病菌等排出建筑之外。