[发明专利]一种被动式冷却建筑围护结构及设计方法

说明书

本发明公开了一种被动式冷却建筑围护结构，属于建筑工程领域，包括箱房式结构的主框架和连接主框架之间的连接杆，所述主框架和连接杆之间形成多个矩形空间，所述矩形空间被配置用于容纳蓄水水箱，所述蓄水水箱的内表面采用高导热材料，所述蓄水水箱、连接杆和主框架构成一个相对密封的厢房式空间，所述厢房式空间内部被配置用于放置仪表设备。本发明还公开了一种被动式冷却建筑围护结构的设计方法，依据目标地白天平均温度值、白天最高温度值和对应的夜间平均温度值，并依据设备的平均发热功率值，计算获取空气热容量值，并最终设计出围护结构的具体布置方式。

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，特别涉及一种被动式冷却建筑围护结构及设计方法。

背景技术

内部有通信、电路控制设备等有工作环境温度要求的石油天然气管道、发电站、野外科研站、气象观测站和通信基站等这样野外的设备间，通常使用太阳能发电或风力发电等无外接电网的能源供应形式，并采用其产生的能源用于设备间内的散热和温度控制，以保证其内部的仪表及设备持续稳定地工作；

但是由于日照或风力并不稳定，其产生的能源仅能支撑设备工作，而缺少额外能源用于散热操作，同时部分地区环境较恶劣，通风散热不利的地区：如沿海地区，风湿度大，盐碱性强；沙漠戈壁地区，风含沙量大；这些地区使用通风散热式的围护体系，效果不佳且维护成本高，特别是传统的散热方式，需要开设一定的通风孔，在极端情况下，通风孔处极易进入风沙或其他杂质，在一些情况下，在设备间内部甚至会真菌滋生等情况，长久以往，在缺少人工维护的情况下，设备间的工作稳定性将大大折扣；

由于此类建筑物设计初衷是为一些通信处理设备创造良好的工作环境，对内部环境温度、湿度等要求较高；当这些建筑设置在偏远地区时，能源供应及人工维护都较为困难，夏季炎热高温时，室温极易超过设备正常的工作温度，设备宕机会影响功能的正常实现，即使有电力供应的情况下，使用空调制冷效率也很低，且能耗很高，经济性差。

故在这些地区亟待研发出一种无需电力支持，并无需人工值守的设备间的，并可以稳定高效地为设备间内部冷却降温操作的解决方案；

本发明人对此进行研究，研发出一种被动式冷却建筑围护结构及设计方法，以解决现有技术在设备间散热效能低下，工作稳定性差，适用范围小的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种被动式冷却建筑围护结构及设计方法，以解决现有技术在设备间散热效能低下，工作稳定性差，适用范围小的技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种被动式冷却建筑围护结构，包括箱房式结构的主框架和连接主框架之间的连接杆，所述主框架和连接杆之间形成多个矩形空间，所述矩形空间被配置用于容纳蓄水水箱，所述蓄水水箱的内表面采用高导热材料，所述蓄水水箱、连接杆和主框架构成一个相对密封的厢房式空间，所述厢房式空间内部被配置用于放置仪表设备。

进一步的，所述蓄水水箱的侧壁设有凹槽，所述连接杆被完全置入在两个相邻蓄水水箱凹槽的内部。可以提高水箱内侧面和外侧面的接触面积，并减少连接杆的传热效果。

进一步的，所述蓄水水箱的外侧面设有弧形凸条。用于提高接触面积，并提蓄水水箱的结构强度。

进一步的，所述蓄热水箱的外缘载附有辐射制冷膜或反射隔热涂料。辐射制冷膜或反射隔热涂料具有较好的隔热效果，制冷效果优异，能够起到抑制屋蓄热水箱升降幅度的作用。

进一步的，所述蓄水水箱中的水中添加有抗冻剂。提高本围护结构的应用范围，使其能适应高寒地区。

一种被动式冷却建筑围护结构的设计方法：

依据目标地白天平均温度值、白天最高温度值和对应的夜间平均温度值，并依据设备的平均发热功率值，计算获取空气热容量值；