本發(fā)明涉及綠色建筑領域,具體而言,涉及一種高原地區(qū)碉樓的通風結(jié)構(gòu)及通風方法。
背景技術(shù):
1、碉樓是高原民居的特色建筑,通常建于高山或峽谷地區(qū),結(jié)構(gòu)堅固、墻體厚實,適應了高原嚴寒的氣候條件。碉樓建筑一般采用石塊、泥土和木材堆砌而成,內(nèi)部空間通常被分為多層,底層用于飼養(yǎng)牲畜或者儲存物品,上層則供人居住。碉樓的厚重墻體提供了良好的隔熱效果,冬季保暖性能較好。
2、然而,碉樓的窗戶通常較小,且通風設計有限,導致內(nèi)部空氣流通較差,尤其在夏季和雨季時,室內(nèi)空氣質(zhì)量容易下降,存在悶熱、濕氣滯留的問題;傳統(tǒng)的碉樓依賴自然通風,但高原地區(qū)空氣稀薄、溫差較大,且碉樓建筑高度較高,導致自然通風效率低下。雖然可以通過增加門窗面積來改善空氣流通,但這樣可能削弱碉樓的保溫和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,難以有效解決室內(nèi)空氣滯留的問題。因此,開發(fā)一種適合高原地區(qū)碉樓的通風結(jié)構(gòu)及通風方法,以解決高原氣候下碉樓的通風問題,確保室內(nèi)空氣質(zhì)量和居住舒適度,具有重要的實際意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種高原地區(qū)碉樓的通風結(jié)構(gòu)及通風方法,以至少解決傳統(tǒng)碉樓結(jié)構(gòu)通風不便的問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的第一個方面,提供了一種高原地區(qū)碉樓的通風結(jié)構(gòu),包括:碉樓,碉樓包括多個沿豎向疊置布置的生活用房和與多個生活用房相接觸的豎井結(jié)構(gòu),生活用房具有面向室外開窗的第一端面和與第一端面相對的第二端面,豎井結(jié)構(gòu)與多個生活用房的第二端面相連;太陽能煙囪,太陽能煙囪設置在豎井結(jié)構(gòu)內(nèi)部,太陽能煙囪包括與多個生活用房相接觸的通風管道和設置在通風管道頂部的風帽結(jié)構(gòu),通風管道穿過豎井結(jié)構(gòu)的頂部樓板并通過風帽結(jié)構(gòu)與外界連通,通風管道在對應多個生活用房的位置處開設有多個通風窗以使通風管道與多個生活用房的室內(nèi)連通;附加陽光間,附加陽光間罩設在第一端面的室外一側(cè),附加陽光間具有用于維護氣候邊界的玻璃墻和設置在玻璃墻上的頂板,玻璃墻的墻體上下兩端分別開設有與室外連通的第二上風口和第二下風口以使附加陽光間內(nèi)部可與室外進行氣體交換;集熱蓄熱墻,集熱蓄熱墻為封閉第一端面的墻體,集熱蓄熱墻的墻體上下兩端分別開設有與附加陽光間內(nèi)部連通的第一上風口和第一下風口以使生活用房內(nèi)部可與附加陽光間內(nèi)部進行氣體交換;其中,通風窗、第一上風口、第一下風口、第二上風口和第二下風口處均設有可單獨控制開啟或關閉的隔板。
3、進一步地,風帽結(jié)構(gòu)還包括:圍護墻,圍護墻呈周向維護在太陽能煙囪于頂部樓板的地表的通道口處以防止雨水灌入管道;太陽能風帽,太陽能風帽罩設在圍護墻的上方,太陽能風帽包括金屬外殼和開設在金屬外殼周側(cè)的通風百葉以防止雨水豎直飄落進管道內(nèi)部。
4、進一步地,通風百葉包括繞軸向均勻間隔設置的多個旋轉(zhuǎn)風葉和與金屬外殼頂部鉸接的旋轉(zhuǎn)支架,旋轉(zhuǎn)支架與旋轉(zhuǎn)風葉連接以使旋轉(zhuǎn)風葉在風力作用下繞軸向轉(zhuǎn)動。
5、進一步地,太陽能煙囪還包括導風板,導風板為多個,多個導風板沿豎直方向斜插在通風管道的內(nèi)側(cè)壁上以使氣流曲折上升,導風板還包括:板體;除濕層,除濕層設置在板體向下的一面以吸附途經(jīng)空氣的水分;固定架,固定架為一對直角三角形支架,固定架的一條直角邊與通風管道的內(nèi)側(cè)壁固定連接,固定架向豎井結(jié)構(gòu)中心挑出的一端與板體的兩端面可動的連接;轉(zhuǎn)動軸,轉(zhuǎn)動軸穿設在板體與固定架連接的部位以使板體可繞轉(zhuǎn)動軸在固定架向豎井結(jié)構(gòu)中心挑出的一端上翻轉(zhuǎn);其中,轉(zhuǎn)動軸設置在板體重心靠下的位置以使板體在重力作用下與豎井結(jié)構(gòu)內(nèi)壁保持貼合狀態(tài),多塊板體的下端設有拉繩以使板體在拉力作用下翻動從而與豎井結(jié)構(gòu)內(nèi)壁分離。
6、進一步地,隔板上設有控制機構(gòu),控制機構(gòu)包括:驅(qū)動部件,驅(qū)動部件包括驅(qū)動電機和驅(qū)動軸,驅(qū)動軸側(cè)邊緣與隔板的上端面固定連接,驅(qū)動軸的兩端可轉(zhuǎn)動的插設在對應的兩側(cè)墻壁上,驅(qū)動電機與驅(qū)動軸的一端相連以驅(qū)動驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)對隔板的打開或關閉;溫度傳感器,溫度傳感器為多個,多個溫度傳感器分散設置在各個隔板處以感應溫度變化并發(fā)出溫度信號;信號接收器,信號接收器與溫度傳感器相連以接收溫度傳感器發(fā)出的溫度信號;信號處理器,信號處理器的兩端分別與信號接收器和驅(qū)動電機相連,以將溫度信號轉(zhuǎn)換成控制信號傳輸給驅(qū)動電機從而使驅(qū)動電機工作。
7、根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種高原地區(qū)碉樓的通風方法,該高原地區(qū)碉樓的通風方法應用于上述任一項的高原地區(qū)碉樓的通風結(jié)構(gòu),上述高原地區(qū)碉樓的通風方法包括以下步驟:
8、夏季:打開通風窗使生活用房的室內(nèi)空氣在太陽能煙囪的煙囪效應下上升并排至室外;關閉第一上風口和第二上風口,打開第一下風口和第二下風口使外界靠近地面的冷空氣進入室內(nèi);冬季:在白天時關閉第二上風口、第二下風口、通風窗、第一上風口與第一下風口,以使附加陽光間內(nèi)的空氣被太陽光持續(xù)加熱;加熱一段時間后打開第一上風口與第一下風口,使附加陽光間內(nèi)部受熱的空氣與生活用房內(nèi)部的空氣進行交換;待交換一段時間后關閉第一上風口與第一下風口,打開第二上風口和第二下風口,使附加陽光間的空氣與室外空氣進行交換;待室外交換一段時間后,關閉第二上風口和第二下風口,重復加熱步驟如此反復。
9、應用本發(fā)明技術(shù)方案的高原地區(qū)碉樓的通風結(jié)構(gòu),包括:碉樓,碉樓包括多個沿豎向疊置布置的生活用房和與多個生活用房相接觸的豎井結(jié)構(gòu),生活用房具有面向室外開窗的第一端面和與第一端面相對的第二端面,豎井結(jié)構(gòu)與多個生活用房的第二端面相連;太陽能煙囪,太陽能煙囪設置在豎井結(jié)構(gòu)內(nèi)部,太陽能煙囪包括與多個生活用房相接觸的通風管道和設置在通風管道頂部的風帽結(jié)構(gòu),通風管道穿過豎井結(jié)構(gòu)的頂部樓板并通過風帽結(jié)構(gòu)與外界連通,通風管道在對應多個生活用房的位置處開設有多個通風窗以使通風管道與多個生活用房的室內(nèi)連通;附加陽光間,附加陽光間罩設在第一端面的室外一側(cè),附加陽光間具有用于維護氣候邊界的玻璃墻和設置在玻璃墻上的頂板,玻璃墻的墻體上下兩端分別開設有與室外連通的第二上風口和第二下風口以使附加陽光間內(nèi)部可與室外進行氣體交換;集熱蓄熱墻,集熱蓄熱墻為封閉第一端面的墻體,集熱蓄熱墻的墻體上下兩端分別開設有與附加陽光間內(nèi)部連通的第一上風口和第一下風口以使生活用房內(nèi)部可與附加陽光間內(nèi)部進行氣體交換;其中,通風窗、第一上風口、第一下風口、第二上風口和第二下風口處均設有可單獨控制開啟或關閉的隔板;根據(jù)熱壓通風效應,由于太陽能煙囪的頂部更容易受到太陽直曬從而受熱,因此會產(chǎn)生向上的上升氣流,從而帶動底部的空氣向上運動實現(xiàn)通風;與此同時打開第一下風口和第二下風口,引入靠近室外地表的冷空氣,實現(xiàn)在夏季時的碉樓內(nèi)部室內(nèi)空氣交換;在寒冷冬季,可以先關閉第二上風口、第二下風口、第一上風口和第一下風口,使附加陽光間內(nèi)部封閉,附加陽光間內(nèi)部的封閉氣體經(jīng)過陽光照射后升溫,此時再打開第一上風口和第二上風口,將封存在附加陽光間內(nèi)的暖氣流與室內(nèi)進行交換,交換一段時間后再度關閉第一上風口和第二上風口,打開通向室外的第二上風口和第二下風口,將交換后的氣體排出,納入新鮮空氣進入附加陽光間內(nèi),交換一定時間后再關閉第二上風口和第二下風口,如此循環(huán)往復即可實現(xiàn)冬季的保溫;該結(jié)構(gòu)通過利用多個窗口之間的選擇配合實現(xiàn)冷熱氣流的交換,解決了傳統(tǒng)碉樓不易兼顧室內(nèi)熱舒適和通風的問題,既滿足了通風的需要還避免了過度開窗引發(fā)冬季室內(nèi)保溫的問題。