[發明專利]一種厚大空腔透明膜采光屋面噴淋降溫方法及降溫系統

在審

• 申請號: 202110196830.6
• 申請日: 2021-02-22
• 公開（公告）號: CN113028535A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 孟慶林;毛會軍;劉文靜;汪俊松
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F11/63;F24F11/89;F24F11/85;F24F11/84
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 梁睦宇

本發明公開了一種厚大空腔透明膜采光屋面噴淋降溫方法及降溫系統，其中厚大空腔透明膜采光屋面噴淋降溫方法根據上班時間、屋面外表面的溫度及單次噴淋使屋面外表面維持的最低溫度等因素確定噴淋泵的啟停，從而在保證室內人員舒適性的情況下，增大厚大空腔透明膜采光屋面的降溫效果與節能潛力，實現室內人員的熱舒適、建筑節能節水等多重目標，并可減少蓄水箱、水泵等設備的初投資。

技術領域

本發明涉及建筑技術領域，具體涉及一種厚大空腔透明膜采光屋面噴淋降溫方法及降溫系統。

背景技術

隨著人們對建筑外觀及內部環境要求的不斷提高，具有大面積的透明采光屋面在大型公共建筑中被廣泛使用。厚大空腔透明膜采光頂是將兩層或多層PVC、PTFE或ETFE透明薄膜復合，中間充入空氣形成氣枕作為建筑屋面，具有透明度高、保溫性能好等優點，且隨著結構強度和消防安全問題的解決，逐漸成為大型公共建筑屋面的首選。

厚大空腔透明膜采光頂雖能有效改善室內的自然采光環境，降低建筑照明能耗，但同時也使得大量太陽輻射進入室內，惡化了室內的熱環境。因此，針對上述問題，諸多專利提出了噴淋降溫這一節能技術，并研制了對應的降溫系統。

然而，現有的專利主要專注于降溫系統硬件的改進優化，而忽視了其噴淋啟停溫度的合理確定與運行控制策略的提出，從而限制了厚大空腔透明膜采光頂噴淋降溫系統的降溫效果與節能潛力，并極大浪費水資源。

發明內容

本發明的目的是為了克服以上現有技術存在的不足，提供了一種厚大空腔透明膜采光屋面噴淋降溫方法。此厚大空腔透明膜采光屋面噴淋降溫方法可提高厚大空腔透明膜采光屋面的降溫效果與節能潛力，實現了室內人員的熱舒適、建筑節能節水等多重目標。

本發明的另一目的是提供了一種厚大空腔透明膜采光屋面噴淋降溫系統。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：本厚大空腔透明膜采光屋面噴淋降溫方法，包括啟停泵溫度的確定：

S1、根據屋面的尺寸建立幾何模型，并為此幾何模型賦予材料的屬性；

S2、基于屋面所處的實際環境設置邊界條件，并選擇能夠精確描述屋面下方室內空間的傳熱流動過程的湍流模擬方法和湍流模型，并進行網格無關性檢驗與數值求解；

S3、結合S2中的數值求解結果，計算室內空間的APMV，并建立屋面外表面溫度與APMV之間的關系曲線；

S4、分別根據室內熱舒適上限對應的外表面溫度及單次噴淋使屋面外表面維持的最低溫度，以確定啟泵溫度和停泵溫度。

優選的，厚大空腔透明膜采光屋面噴淋降溫方法，包括以下步驟：

樓宇自動化系統根據計時器確定此時是否處于上班時間；

若處于上班時間，通過安裝在屋面外表面的溫度傳感器確定屋面外表面的實時溫度，并判斷此實時溫度是否高于啟動泵溫度；

若實時溫度高于啟動泵溫度，則樓宇自動化系統向噴淋閥和噴淋泵發出控制信號，以對屋面外表面進行噴淋，同時實時根據此溫度傳感器的反饋信號，以判斷在噴淋過程中屋面外表面溫度是否低于停泵溫度；

若噴淋過程中屋面外表面溫度低于停泵溫度，則樓宇自動化系統控制關閉噴淋閥和噴淋泵。

優選的，在啟動噴淋泵前，先確定蓄水箱的水位，若蓄水箱的水位低于20％的位置，則補水機構啟動為蓄水箱進行補水。

優選的，所述室內熱舒適上限對應的APMV限值為1。

優選的，所述單次噴淋使屋面外表面維持的最低溫度通過當地市政管網的供水溫度進行確定。