一种PAIHAUS建筑系统 |
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| 申请号 | CN202311186451.4 | 申请日 | 2023-09-13 | 公开(公告)号 | CN117469778B | 公开(公告)日 | 2024-04-23 |
| 申请人 | 浙江永德信科技有限公司; | 发明人 | 彭汉平; 管文太; 刘洋; 彭九瑜; 郁家齐; 翁林康; 李东锋; 顾伟详; | ||||
| 摘要 | 本 申请 属于建筑领域，涉及一种PAIHAUS建筑系统。PAIHAUS建筑系统包括被动式建筑单元、主动式建筑单元和智能式建筑单元，被动式建筑单元包括建筑主体，建筑主体上设置有具有保温 隔热 作用的围护结构；主动式建筑单元包括设置于建筑主体中的环境参数检测平台和终端调节平台，环境参数检测平台检测的环境参数包括室内 温度 、 相对湿度 、围护结构内表面温度与室内空气温度温差、室内二 氧 化 碳 浓度、室内噪音中的至少一种，终端调节平台能够调节环境参数；智能式建筑单元包括控制管理平台，控制管理平台与环境参数检测平台及终端调节平台相连接。三者协同作用，在满足建筑功能的 基础 上，为人们提供健康的环境、设施和服务，形成健康式建筑。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种PAIHAUS建筑系统，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种PAIHAUS建筑系统技术领域[0001] 本申请属于建筑领域，涉及一种PAIHAUS建筑系统。 背景技术[0002] 随着人们生活水平的提高，对居住环境的要求也越来越高，从最早手扇降温或生柴火取暖，到电风扇降温或煤炭、电取暖、锅炉供暖，再到空调降温、取暖，从原生态到高耗能突变，带来严重能源消耗提高及环境污染。尤其在最近几年又进一步推行恒温恒湿房屋概念的智能家居的理念，将人们的生活环境舒适度推高，然而恒温恒湿的舒适度的建筑基本以消耗能源为主，以空调技术作为主要设备并结合自动控制技术，将房屋控制在一个恒定温度，而长期通过空调设备的工作得以维持，产生高能耗，增加大量的CO2排放，容易造成严重环境问题及CO2排放问题，且无益于资源理性的消耗，并大大加速地球资源，急剧缩短地球寿命和人类生存空间，同时现有建筑并未良好地考虑人员居住的健康性。发明内容 [0003] 为了在保证人员居住健康性的同时，降低能源消耗，本申请提供一种PAIHAUS建筑系统。 [0004] 本申请提供的一种PAIHAUS建筑系统系统采用如下的技术方案： [0005] 一种PAIHAUS建筑系统，包括： [0006] 被动式建筑单元，所述被动式建筑单元包括建筑主体，建筑主体上设置有具有保温隔热作用的围护结构； [0007] 主动式建筑单元，所述主动式建筑单元包括设置于所述建筑主体中的环境参数检测平台和终端调节平台，所述环境参数检测平台检测的环境参数包括室内温度、相对湿度、所述围护结构内表面温度与室内空气温度温差、室内二氧化碳浓度、室内噪音中的至少一种，所述终端调节平台能够调节上述环境参数； [0008] 智能式建筑单元，所述智能式建筑单元包括控制管理平台，所述控制管理平台与所述环境参数检测平台及终端调节平台相连接，所述环境参数检测平台将检测到的环境参数传递至控制管理平台，所述控制管理平台将收到的环境参数进行计算，并根据计算结果向终端调节平台发送调节指令。 [0009] 通过采用上述技术方案，PAIHAUS建筑系统采用PAIH的方式，即被动式建筑单元（Passive House)+主动式建筑单元（Active House)+智能式建筑单元（Intelligent Building）=健康式建筑（Healthy Building），通过被动式建筑单元保证建筑主体具有较好的保温隔热性能及气密性，能够以更少的能源消耗提供舒适的室内环境，主动式建筑单元对室内的各项环境参数进行监测，并与智能式建筑单元中的控制管理平台相结合，通过终端调节平台进行调节，提供健康的环境和服务。 [0010] 优选的，所述建筑主体包括墙体基层，所述围护结构包括沿建筑主体由内至外依次分布的保温板、石墨聚苯板和外墙涂料层，所述保温板的内板面粘接于所述墙体基层的外表面，所述石墨聚苯板通过保温钉固定于所述墙体基层上。 [0011] 通过采用上述技术方案，保温板和石墨聚苯板都具有保温作用，石墨聚苯板通过保温钉固定，能够起到断热桥的作用，从而起到保温隔热作用。 [0012] 优选的，所述建筑主体还包括结构楼板，所述围护结构还包括沿建筑主体高度方向依次设置的聚氨酯防水涂料层、聚苯板、找平层、防水卷材和混凝土垫层，所述聚氨酯防水涂料层设置于所述结构楼板的上表面。 [0013] 通过采用上述技术方案，聚氨酯防水涂料层具有防水隔气功能，聚苯板具有保温隔热功能，因此能够提高建筑主体的防水隔热性能。 [0014] 优选的，所述围护结构还包括窗门、窗框、拉爆螺栓、隔热垫片、角铁和防水透气膜，所述角铁通过拉爆螺栓固定于墙体基层上，所述隔热垫片设置于角铁的内表面与墙体的外表面之间，所述防水透气膜设置于所述角铁的外表面上，所述窗框的龙骨固定于所述角铁上，所述窗门与窗框活动连接。 [0015] 通过采用上述技术方案，角铁与墙体基层之间设置隔热垫片，能够起到断热桥的作用，提高隔热保温性能，角铁的外表面设置有防水透气膜，能够降低角铁雨水腐蚀的风险。 [0016] 优选的，所述环境参数检测平台包括设置于所述建筑主体的室内的CO2传感器，所述终端调节平台包括新风除湿机，新风除湿机的送风端与所述建筑主体的室内相连通，所述CO2传感器和新风除湿机均与控制管理平台相连通，所述CO2传感器能够将建筑主体的室内的CO2值转换为信号传递至控制管理平台，所述控制管理平台能够向新风除湿机发送指令： [0017] 当CO2传感器检测到CO2值低于设定值a时，所述控制管理平台向新风除湿机发出风机低档运行指令； [0018] 当CO2传感器检测到CO2值大于等于设定值a且小于设定值b时，所述控制管理平台向新风除湿机发出风机中档运行指令； [0019] 当CO2传感器检测到CO2值大于等于设定值b时，所述控制管理平台向新风除湿机发出风机高档运行指令。 [0020] 通过采用上述技术方案，控制管理平台能够根据CO2传感器检传输的数据，向新风除湿机发出对应的指令，使建筑主体的室内CO2值处于预定的范围内，提高住户的舒适感。 [0021] 优选的，所述终端调节平台还包括冷热泵、水力循环装置、辐射进水管、辐射回水管和若干根辐射支管，所述辐射支管设置于建筑主体的室内，所述辐射支管的一端与所述辐射进水管的一端连通，所述辐射支管的另一端与所述辐射回水管的一端连通，所述辐射进水管的另一端和辐射回水管的另一端均与所述水力循环装置连通，所述冷热泵能够依次通过水力循环装置、辐射进水管向辐射支管提供冷热水。 [0022] 通过采用上述技术方案，冷热泵依次通过水力循环装置、辐射进水管向辐射支管提供冷热水，辐射支管中的水能够调节建筑主体的室内温度，并回流至水力循环装置中形成回路。 [0023] 优选的，所述环境参数检测平台还包括设置于建筑主体的室内的温湿度控制器，所述温湿度控制器能够检测室内的温度和湿度并计算出露点温度T，所述辐射进水管设置有辐射水温传感器，辐射水温传感器能够检测辐射进水管内的水温T´，所述控制管理平台与温湿度控制器、辐射水温传感器、冷热泵及水力循环装置连接，当预定时间内辐射进水管内的水温T´平均值小于露点温度T，控制管理平台向水力循环装置发出停止向辐射进水管供水的指令，并且向所述新风除湿机发出高档运行指令。 [0024] 通过采用上述技术方案，当辐射进水管内的水温T´在预定时间内的平均值小于露点温度T，说明此时具有结露风险，控制管理平台控制水力循环装置停止向循环进水管供水的指令，降低建筑主体中的辐射支管内的水温进一步降温导致结露的风险，同时新风除湿机高档运行，降低建筑主体的室内湿度，进一步降低结露风险。 [0025] 优选的，所述辐射支管设置有用于检测辐射支管中的水温T´´的支管水温传感器，所述辐射支管的进水端还设置有控制辐射支管通断的热电阀，所述支管水温传感器和热电阀均与控制管理平台连接，当支管水温传感器检测到的辐射支管中的水温T´´小于露点温度T，所述控制管理平台连接向热电阀发出关闭指令。 [0026] 通过采用上述技术方案，当辐射支管中的水温T´´小于露点温度T，通过控制管理平台向热电阀发出关闭指令，停止向辐射支管中供水，避免建筑主体的室内温度进一步降低，降低结露风险。 [0027] 优选的，所述建筑主体上设置有能够打开窗户的开窗器，所述开窗器与控制管理平台连接，当开窗器处于打开状态时，所述控制管理平台向水力循环装置发出停止向辐射进水管供水的指令，并且向所述新风除湿机发出高档运行指令。 [0028] 通过采用上述技术方案，当开窗器处于打开状态时，证明此时需要降低结露风险，控制管理平台向水力循环装置发出停止向辐射进水管供水的指令，并且向所述新风除湿机发出高档运行指令，进一步降低室内结露风险。附图说明 [0029] 图1是本实施例PAIHAUS建筑系统的结构示意图。 [0030] 图2是本实施例中被动式建筑单元中的墙体结构示意图。 [0031] 图3是本实施例中被动式建筑单元中的楼板结构示意图。 [0032] 图4是本实施例中被动式建筑单元中的窗户结构示意图。 [0033] 图5是本实施例中主动式建筑单元与智能式建筑单元之间的关系图。 [0034] 图6是本实施例中的开窗器的结构示意图。 [0035] 附图标记说明：1、被动式建筑单元；2、主动式建筑单元；3、智能式建筑单元；4、墙体基层；5、气密层抹灰；6、保温板；7、石墨聚苯板；8、外墙涂料层；9、保温钉；10、结构楼板；11、聚氨酯防水涂料层；12、聚苯板；13、找平层；14、防水卷材；15、混凝土垫层；16、窗门；17、窗框；18、拉爆螺栓；19、隔热垫片；20、角铁；21、防水透气膜；22、控制管理平台；23、CO2传感器；24、新风除湿机；25、冷热泵；26、水力循环装置；27、温湿度控制器；28、辐射水温传感器； 29、支管水温传感器；30、热电阀；31、开窗器；32、接近开关；33、框体；34、电机；35、壳体；36、链条；37、激光发射器。 具体实施方式[0036] 以下结合附图1‑6对本申请作进一步详细说明。 [0037] 如图1所示，本PAIHAUS建筑系统包括被动式建筑单元1(Passive House)、主动式建筑单元2(Active House)和智能式建筑单元3(Intelligent Building)，三者协同作用，以被动式优先和主动式优化的建筑设计原则，在满足建筑功能的基础上，为人们提供更加健康的环境、设施和服务，促进人们身心健康，形成健康式建筑（Healthy Building），上述关系又可通过以下公式来表达： [0038] PAIH的定义在于：P（Passive House）+A(Active House)+I(Intelligent Building)=H（Healthy Building）。 [0039] 其中，被动式建筑单元1包括建筑主体，建筑主体上设置有具有保温隔热作用的围护结构。 [0040] 如图2所示，建筑主体包括墙体基层4，墙体基层4的内表面设置有气密层抹灰5，其厚度优选为大于15mm，围护结构包括沿建筑主体由内至外依次分布的保温板6、石墨聚苯板7和外墙涂料层8，保温板6的内板面粘接于墙体基层4的外表面，本实施例中优选为采用点框法粘接，且粘贴面积不小于保温板6面积的40%。石墨聚苯板7通过保温钉9固定于墙体基层4上，保温钉9包括钢钉以及包裹于钢钉外侧的发泡聚氨酯，钢钉的头部依次穿过石墨聚苯板7生保温板6并固定于墙体基层4上，保温钉9的尾部具有EPS盖板。保温板6和石墨聚苯板7都具有保温作用，石墨聚苯板7通过保温钉9固定，能够起到断热桥的作用，从而起到保温隔热作用。 [0041] 如图3所示，建筑主体还包括结构楼板10，结构楼板10的下表面设置有气密层抹灰5，其厚度大于15mm，围护结构还包括沿建筑主体高度方向依次设置的聚氨酯防水涂料层 11、聚苯板12、找平层13、防水卷材14和混凝土垫层15，聚氨酯防水涂料层11设置于结构楼板10的上表面，本实施例中，聚氨酯防水涂料层11优选采用1.5厚单组份聚氨酯。聚苯板12优选采用双层高密度聚苯板12或挤塑聚苯板12，找平层13采用50厚C15混凝土找平层13，防水卷材14优选为1.5厚无胎自粘改性沥青防水卷材14，混凝土垫层15采用40厚C20混凝土垫层15，聚氨酯防水涂料层11具有防水隔气功能，聚苯板12具有保温隔热功能，因此能够提高建筑主体的防水隔热性能。 [0042] 如图4所示，围护结构还包括窗门16、窗框17、拉爆螺栓18、隔热垫片19、角铁20和防水透气膜21，角铁20通过拉爆螺栓18固定于墙体基层4上，隔热垫片19设置于角铁20的内表面与墙体的外表面之间，本实施例中，隔热垫片19优选采用聚氨酯材料，厚度优选为5mm，起到断热桥的作用。防水透气膜21设置于角铁20的外表面上，防水透气膜21的外围具有石墨聚苯板7进行保温，窗框17的龙骨固定于角铁20上，本实施例中优选为螺钉固定，窗门16与窗框17活动连接，本实施例中优选为铰接。 [0043] 通过上述围护结构，使建筑主体具有较好的隔热保温气密性能，最大程度地降低建筑主体的供暖供冷需求，使后续的主动式建筑单元2能够以更少的能源消耗提供舒适的室内环境。 [0044] 如图5所示，主动式建筑单元2包括设置于建筑主体中的环境参数检测平台和终端调节平台，智能式建筑单元3包括控制管理平台22，控制管理平台22与环境参数检测平台及终端调节平台相连接，环境参数检测平台将检测到的环境参数传递至控制管理平台22，控制管理平台22将收到的环境参数进行计算，并根据计算结果向终端调节平台发送调节指令。 [0045] 本实施例中，环境参数检测平台检测的环境参数包括室内温度、相对湿度、围护结构内表面温度与室内空气温度温差、室内二氧化碳浓度、室内噪音中的至少一种，终端调节平台能够调节上述环境参数。 [0046] 作为优选，环境参数检测平台包括设置于建筑主体的室内的CO2传感器23，终端调节平台包括新风除湿机24，新风除湿机24的送风端与建筑主体的室内相连通，CO2传感器23和新风除湿机24均与控制管理平台22相连通，CO2传感器23能够将建筑主体的室内的CO2值转换为信号传递至控制管理平台22，控制管理平台22能够向新风除湿机24发送指令： [0047] 当CO2传感器23检测到CO2值低于设定值a时，控制管理平台22向新风除湿机发出风机低档运行指令； [0048] 当CO2传感器23检测到CO2值大于等于设定值a且小于设定值b时，控制管理平台22向新风除湿机24发出风机中档运行指令； [0049] 当CO2传感器23检测到CO2值大于等于设定值b时，控制管理平台22向新风除湿机24发出风机高档运行指令。 [0050] 控制管理平台22能够根据CO2传感器23传输的数据，向新风除湿机24发出对应的指令，使建筑主体的室内CO2值处于预定的范围内，提高住户的舒适感。 [0051] 如图5所示，终端调节平台还包括冷热泵25、水力循环装置26、辐射进水管、辐射回水管和若干根辐射支管，辐射支管设置于建筑主体的室内，辐射支管的一端与辐射进水管的一端连通，辐射支管的另一端与辐射回水管的一端连通，辐射进水管的另一端和辐射回水管的另一端均与水力循环装置26连通，冷热泵25能够依次通过水力循环装置26、辐射进水管向辐射支管提供冷热水。 [0052] 环境参数检测平台还包括设置于建筑主体的室内的温湿度控制器27，温湿度控制器27能够检测室内的温度和湿度并计算出露点温度T，辐射进水管设置有辐射水温传感器28，辐射水温传感器28能够检测辐射进水管内的水温T´，控制管理平台22与温湿度控制器 27、辐射水温传感器28、冷热泵25及水力循环装置26连接，当预定时间内辐射进水管内的水温T´平均值小于露点温度T，控制管理平台22向水力循环装置26发出停止向辐射进水管供水的指令，并且向新风除湿机24发出高档运行指令。 [0053] 辐射支管设置有用于检测辐射支管中的水温T´´的支管水温传感器29，辐射支管的进水端还设置有控制辐射支管通断的热电阀30，支管水温传感器29和热电阀30均与控制管理平台22连接，当支管水温传感器29检测到的辐射支管中的水温T´´小于露点温度T，控制管理平台22连接向热电阀30发出关闭指令。 [0054] 如图5、图6所示，建筑主体上设置有能够打开窗户的开窗器31，开窗器31与控制管理平台22连接，当开窗器31处于打开状态时，控制管理平台22向水力循环装置26发出停止向辐射进水管供水的指令，并且向新风除湿机24发出高档运行指令。 [0055] 通过采用上述技术方案，当开窗器31处于打开状态时，证明此时需要降低结露风险，控制管理平台22向水力循环装置26发出停止向辐射进水管供水的指令，并且向新风除湿机24发出高档运行指令，进一步降低室内结露风险。 [0056] 如图5、图6所示，控制管理平台22还能够对CO2传感器23传递的CO2值进行分析，以得到多种模式的判断。 [0057] 具体来讲，建筑主体室内的电器开关或电路单元与控制管理平台22连接，建筑主体的入户门处设置有接近开关32，当入户门存在打开动作时，接近开关32能够检测到，并向控制管理平台22发送信号，此时控制管理平台22开始计时： [0058] 如预定时间内室内的电器开关或电路单元被触发，控制管理平台22判定此时处于居家模式，终端调节平台正常运行； [0059] 如预定时间内室内的电器开关及电路单元未被触发，控制管理平台22判定此时处于出差模式或者户主于室内发生意外，并向终端调节平台发送指令，使除湿新风机停止运行，再经预定时间后，如室内的CO2增加值小于预定值，判定此时处于出差模式，如室内的CO2大于等于预定值，判定此时户主在室内，但长期没有动作，处于户主发生意外的模式，控制管理平台22向紧急联系人的手机发送短信提示。 [0060] 此外，窗户的窗门16外围具有框体33，开窗器31为链条36式开窗器31，开窗器31的电机34和壳体35设置于窗框17上，框体33的上端与窗框17铰接，链条36的一端设置于壳体35内，链条36的另一端与框体33的下端铰接，电机34运行能够带动链条36伸缩，从而使窗门 16打开或关闭。而框体33和链条36均设置有激光发射器37，当窗门16处于打开状态时，框体 33和链条36上的激光发射器37均竖直朝下。本实施例中，三个窗门16为一组，框体33上和链条36上的激光发射器37发射于地面上的光线能够组成“SOS”的字样，控制管理平台22与开窗器31的电机34及激光发射器37连接，当控制管理平台22判定户主发生意外的情况，能够控制开窗器31打开，并打开激光发射器37，使激光发射器37于地面上的投影形成“SOS”的字样，提醒路人报警实施救援。 [0061] PAIHAUS建筑系统采用PAIH的方式，即被动式建筑单元1（Passive House)+主动式建筑单元2（Active House)+智能式建筑单元3（Intelligent Building）=健康式建筑（Healthy Building），通过被动式建筑单元1保证建筑主体具有较好的保温隔热性能及气密性，能够以更少的能源消耗提供舒适的室内环境，主动式建筑单元2对室内的各项环境参数进行监测，并与智能式建筑单元3中的控制管理平台22相结合，通过终端调节平台进行调节，提供健康的环境和服务。 [0062] PAIHAUS建筑系统通过被动式建筑单元1（Passive House)、主动式建筑单元2（Active House)、智能式建筑单元3（Intelligent Building）三者的协同作用，形成健康式建筑（Healthy Building），本实施中健康式建筑优选以下参数：冬季温度大于等于20℃，夏季小于等于26℃；相对湿度大于等于40%，且小于等于60%；围护结构内表面温度与室内空气温度温差小于等于3℃，室内热桥处不产生结露、发霉现象；室内CO2浓度小于等于1000ppm；室内噪音昼间小于等于35db（A），夜间小于等于30db（A）。 [0063] 以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。 |
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