[發(fā)明專利]一種建筑體形系數(shù)能耗的教學(xué)演示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011588747.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN112669692B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 那威;陳琛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B25/04
• 分類號(hào): G09B25/04
• 代理公司: 北京凱特來知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

本發(fā)明公開了一種建筑體形系數(shù)能耗的教學(xué)演示裝置，包括柔性展示擋板、具有橫縱坐標(biāo)標(biāo)尺的展示底板、四塊固定擋水圍板、顯示液注入軟管、滴定液注入軟管、顯示液腔管、滴定液腔管、顯示液注入軟管接頭、滴定液注入軟管接頭、顯示液腔管接入軟管、滴定液腔管接入軟管、顯示液腔管接入軟管接頭、滴定液腔管接入軟管接頭、集成供液裝置、控制信號(hào)輸入線纜、控制信號(hào)輸入線纜接口、控制指令信號(hào)輸入面板和裝置框架，通過觀察注入至各建筑形體形態(tài)的柔性展示擋板圍合結(jié)構(gòu)空間內(nèi)顯示液和滴定液混合后的顏色來直觀進(jìn)行對(duì)比觀察。上述裝置的教學(xué)互動(dòng)效果好，方便學(xué)生直觀掌握建筑體形系數(shù)與能耗的關(guān)系及其變化趨勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及教學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種建筑體形系數(shù)能耗的教學(xué)演示裝置。

背景技術(shù)

隨我國城市化進(jìn)程和人民生活水平提高，建筑能耗仍將呈剛性增長趨勢，建筑節(jié)能已成為國家應(yīng)對(duì)氣候變化和節(jié)能減排戰(zhàn)略的重要領(lǐng)域，我國建筑普遍存在能耗指標(biāo)高的問題，特別是建筑空間較大和形狀各異的公共建筑能耗水平高于普通居住建筑7-22倍，建筑運(yùn)行階段的能耗占全生命期能耗的3/4以上，建筑設(shè)計(jì)階段確定的建筑空間、形狀等參數(shù)是決定建筑運(yùn)行階段是否實(shí)現(xiàn)節(jié)能的關(guān)鍵。建筑體形系數(shù)是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中，不包括地面和不采暖樓梯間內(nèi)墻及戶門的面積。建筑體形系數(shù)是反應(yīng)建筑物平面形狀、建筑形態(tài)、空間的常用參數(shù)之一。建筑體形系數(shù)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中常用的控制參數(shù)。即：

式中，S為建筑體形系數(shù)；s_外表面積為建筑與室外大氣接觸的外表面積(m²)；V為建筑體積(m³)；s_屋面為建筑屋面面積(m²)；h為建筑高度(m)；c為建筑周長(m)。

針對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中對(duì)比不同體形系數(shù)下建筑的能耗，目前公開報(bào)道中可采用定性分析和定量分析的方法，定性分析通常認(rèn)為建筑體形系數(shù)較低時(shí)，建筑能耗趨于較少；建筑形狀接近于正方形，建筑能耗趨于較少，其原因在于建筑體形系數(shù)較低時(shí)，相同建筑體積下建筑外表面面積較少，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)與室外環(huán)境熱交換造成的冷、熱負(fù)荷較低。然而建筑能耗不僅包括通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷熱負(fù)荷產(chǎn)生的暖通空調(diào)設(shè)備能耗，也包括建筑照明、插座、通風(fēng)、動(dòng)力和特殊用能等能耗，部分建筑存在內(nèi)區(qū)，還包括建筑內(nèi)區(qū)的供熱、空調(diào)能耗。一些大型公共建筑的建筑能耗實(shí)測、仿真數(shù)據(jù)結(jié)果，顯示建筑能耗與建筑體形系數(shù)的關(guān)系并不完全符合“建筑體形系數(shù)較低時(shí)，建筑能耗趨于較少”的常規(guī)定性規(guī)律。上述建筑形狀空間設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，也是建筑類高校建筑節(jié)能設(shè)計(jì)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，但現(xiàn)有技術(shù)在教學(xué)演示過程中所采用數(shù)據(jù)物理方法、能耗仿真軟件建模分析方法的演示耗時(shí)過長，僅限于展示和演示結(jié)果，不利于學(xué)生直觀掌握建筑體形系數(shù)與能耗的關(guān)系及其變化趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種建筑體形系數(shù)能耗的教學(xué)演示裝置，該裝置的教學(xué)互動(dòng)效果好、能直觀展示建筑形狀和空間、體形系數(shù)與建筑能耗的關(guān)系，無需額外計(jì)算和建模計(jì)算，從而方便學(xué)生直觀掌握建筑體形系數(shù)與能耗的關(guān)系及其變化趨勢。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種建筑體形系數(shù)能耗的教學(xué)演示裝置，所述裝置包括柔性展示擋板、具有橫縱坐標(biāo)標(biāo)尺的展示底板、四塊固定擋水圍板、顯示液注入軟管、滴定液注入軟管、顯示液腔管、滴定液腔管、顯示液注入軟管接頭、滴定液注入軟管接頭、顯示液腔管接入軟管、滴定液腔管接入軟管、顯示液腔管接入軟管接頭、滴定液腔管接入軟管接頭、集成供液裝置、控制信號(hào)輸入線纜、控制信號(hào)輸入線纜接口、控制指令信號(hào)輸入面板和裝置框架，其中：

所述柔性展示擋板由雙組份加溫硫化硅橡膠塑成倒T型的形狀，內(nèi)部埋設(shè)倒T型的柔性橡膠磁體，柔性橡膠磁體由粘結(jié)鐵氧體磁粉與合成橡膠材質(zhì)復(fù)合塑成，所述柔性展示擋板具有柔軟性、彈性及可扭曲性；