一種多能融合建筑立面系統(tǒng)的制作方法

本申請(qǐng)涉及建筑節(jié)能，特別涉及一種多能融合建筑立面系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、單純的傳統(tǒng)被動(dòng)式節(jié)能建筑已經(jīng)難以適應(yīng)近零碳建筑的發(fā)展趨勢(shì)，新型主動(dòng)式節(jié)能建筑不僅兼具被動(dòng)式節(jié)能建筑的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還能創(chuàng)造一定的能源價(jià)值。將能源有機(jī)的融合到建筑全生命周期的各個(gè)領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)、環(huán)節(jié)，逐步由傳統(tǒng)的被動(dòng)式建筑，向主動(dòng)式建筑轉(zhuǎn)化，凸顯建筑與能源融合的天然優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)建能融合的思想理論。建筑分布式風(fēng)光儲(chǔ)發(fā)電系統(tǒng)，不僅能滿足建筑構(gòu)件的基本功能，還能將光能通過發(fā)電玻璃、風(fēng)能通過發(fā)電風(fēng)機(jī)等手段轉(zhuǎn)化為電能，并進(jìn)行收儲(chǔ)，更進(jìn)一步的能夠?qū)⑺a(chǎn)生的電能為其建筑本身所用。

2、目前，大多數(shù)建筑在設(shè)計(jì)、運(yùn)行階段，考慮的建筑主動(dòng)式能源設(shè)計(jì)不夠充分，現(xiàn)有設(shè)備使用效果存在一定問題，且大面積建筑外表面的光能、風(fēng)能，如凸窗、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)、檐口等部位，未被充分利用?，F(xiàn)有設(shè)備使用產(chǎn)生的問題主要有：1)分布式或屋面集中式光熱熱水器：通常需要電輔熱且水循環(huán)距離較長，其實(shí)用效果不佳，造成前期設(shè)備資源、后期運(yùn)行能源的浪費(fèi)；2)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)：前期在安全問題上要額外投入較多成本以保障設(shè)備后期平穩(wěn)運(yùn)行；3)屋面分布式垂直軸微風(fēng)發(fā)電機(jī)：受風(fēng)速影響較大，發(fā)電效率較低等。除了在設(shè)備利用上產(chǎn)生的問題外，還有一些在空間利用上的問題，例如儲(chǔ)能模塊往往需要額外的空間進(jìn)行存放；特別是凸窗部位，未進(jìn)行有效的建筑能源融合設(shè)計(jì)，大部分凸窗外表面外露，陰陽角轉(zhuǎn)折較多，隨著時(shí)間推移，易造成室內(nèi)滲水、漏水等情況的發(fā)生。

3、因此，本申請(qǐng)急需開發(fā)一種多能融合建筑立面系統(tǒng)，該系統(tǒng)將光伏發(fā)電玻璃與建筑凸窗、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)等建筑部件完美的融合在一起，實(shí)現(xiàn)分布式儲(chǔ)能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的在于提供一種多能融合建筑立面系統(tǒng)，該系統(tǒng)將光伏發(fā)電玻璃與建筑凸窗、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)等建筑部件完美的融合在一起，實(shí)現(xiàn)分布式儲(chǔ)能。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N多能融合建筑立面系統(tǒng)，所述建筑立面系統(tǒng)包括從所述建筑立面向外凸出的至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元以及多個(gè)能量收集空間單元，所述多個(gè)能量收集空間單元分別位于所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元四周外側(cè)并與所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元相接，每個(gè)能量收集空間單元包括飄窗窗框本體，所述飄窗窗框本體將所述凸窗結(jié)構(gòu)單元外側(cè)的建筑立面包裹，從而形成包裹空間，所述飄窗窗框本體上設(shè)置有一塊或多塊發(fā)電玻璃。

3、在另一優(yōu)選例中，所述發(fā)電玻璃收集的能量被儲(chǔ)存到集中式儲(chǔ)能模塊中，或被儲(chǔ)存在分布式防爆儲(chǔ)能模塊中以供就近利用，所述分布式防爆儲(chǔ)能模塊設(shè)置在所述包裹空間內(nèi)。

4、在另一優(yōu)選例中，所述集中式儲(chǔ)能模塊設(shè)置在地面或地下。

5、在另一優(yōu)選例中，所述集中式儲(chǔ)能模塊與所述發(fā)電玻璃連接，從而將所述發(fā)電玻璃產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存。

6、在另一優(yōu)選例中，所述飄窗窗框本體上還設(shè)置有位于所述發(fā)電玻璃下方的防雨通風(fēng)器。

7、在另一優(yōu)選例中，所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元的數(shù)量大于等于2，所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元按照所述建筑的層結(jié)構(gòu)沿所述建筑立面在豎直方向呈列分布，所述多個(gè)能量收集空間單元包括在所述豎直方向相鄰的兩個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元的之間的中間能量收集空間單元。

8、在另一優(yōu)選例中，所述凸窗窗框上也可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)發(fā)電玻璃。

9、在另一優(yōu)選例中，所述凸窗結(jié)構(gòu)單元均與室內(nèi)空間貫通。

10、在另一優(yōu)選例中，所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元包括上凸窗結(jié)構(gòu)板、下凸窗結(jié)構(gòu)板以及位于所述上凸窗結(jié)構(gòu)板和所述下凸窗結(jié)構(gòu)板之間的凸窗窗框，所述中間能量收集空間單元的飄窗窗框本體的下方連接在本層的所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元的上凸窗結(jié)構(gòu)板上，所述中間能量收集空間單元的飄窗窗框本體的上方連接在上一層的所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元的下凸窗結(jié)構(gòu)板上。

11、在另一優(yōu)選例中，所述分布式防爆儲(chǔ)能模塊設(shè)置在所述本層的至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元的上凸窗結(jié)構(gòu)板上。

12、在另一優(yōu)選例中，所述多個(gè)能量收集空間單元包括位于所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元側(cè)向的、在所述豎直方向排列的一個(gè)或多個(gè)側(cè)向能量收集空間單元。

13、在另一優(yōu)選例中，所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)向能量收集空間單元的飄窗窗框本體設(shè)置在所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元的上凸窗結(jié)構(gòu)板上或所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元的下凸窗結(jié)構(gòu)板上，在所述上凸窗結(jié)構(gòu)板上、和所述下凸窗結(jié)構(gòu)板上設(shè)置有開口，從而使得所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)向能量收集空間單元在豎直方向形成一個(gè)連通的煙囪風(fēng)道空間。

14、在另一優(yōu)選例中，所述建筑包括多層單層建筑結(jié)構(gòu)，所述建筑立面系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述建筑的最頂層建筑結(jié)構(gòu)上方的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，通過所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)將所述煙囪風(fēng)道空間內(nèi)的風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能。

15、在另一優(yōu)選例中，在所述建筑的屋頂層設(shè)置有風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

16、在另一優(yōu)選例中，在所述煙囪風(fēng)道空間中還設(shè)置有第一導(dǎo)流構(gòu)件和水平葉片，所述水平葉片設(shè)置在所述第一導(dǎo)流構(gòu)件的上方，所述第一導(dǎo)流構(gòu)件被配置為匯集所述煙囪風(fēng)道空間內(nèi)的風(fēng)力，所述水平葉片與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接，所述水平葉片13受到所述第一導(dǎo)流構(gòu)件匯集的風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

17、在另一優(yōu)選例中，所述水平葉片在橫向方向上與風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接，即風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行于所述煙囪風(fēng)道空間的橫向方向。

18、在另一優(yōu)選例中，在所述煙囪風(fēng)道空間的頂部設(shè)置有側(cè)面出風(fēng)口，在所述側(cè)面出風(fēng)口上安裝有垂直葉片，在所述煙囪風(fēng)道空間內(nèi)還設(shè)置有第二導(dǎo)流構(gòu)件，所述第二導(dǎo)流構(gòu)件與所述側(cè)面出風(fēng)口相對(duì)設(shè)置，所述第二導(dǎo)流構(gòu)件用于匯集所述煙囪風(fēng)道空間內(nèi)的風(fēng)力，所述垂直葉片與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)連接，所述垂直葉片受到所述導(dǎo)流構(gòu)件匯集的風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

19、在另一優(yōu)選例中，在所述側(cè)向能量收集空間單元的飄窗窗框本體上開口，從而形成側(cè)面出風(fēng)口。

20、在另一優(yōu)選例中，所述第一導(dǎo)流構(gòu)件和第二導(dǎo)流構(gòu)件結(jié)構(gòu)相同，均具有弧形導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)。

21、在另一優(yōu)選例中，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)和所述分布式防爆儲(chǔ)能模塊連接，從而將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存。

22、在另一優(yōu)選例中，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)和所述集中式儲(chǔ)能模塊連接，從而將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存。

23、本申請(qǐng)的說明書中記載了大量的技術(shù)特征，分布在各個(gè)技術(shù)方案中，如果要羅列出本申請(qǐng)所有可能的技術(shù)特征的組合(即技術(shù)方案)的話，會(huì)使得說明書過于冗長。為了避免這個(gè)問題，本申請(qǐng)上述
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
中公開的各個(gè)技術(shù)特征、在下文各個(gè)實(shí)施方式和例子中公開的各技術(shù)特征、以及附圖中公開的各個(gè)技術(shù)特征，都可以自由地互相組合，從而構(gòu)成各種新的技術(shù)方案(這些技術(shù)方案均因視為在本說明書中已經(jīng)記載)，除非這種技術(shù)特征的組合在技術(shù)上是不可行的。例如，在一個(gè)例子中公開了特征a+b+c，在另一個(gè)例子中公開了特征a+b+d+e，而特征c和d是起到相同作用的等同技術(shù)手段，技術(shù)上只要擇一使用即可，不可能同時(shí)采用，特征e技術(shù)上可以與特征c相組合，則，a+b+c+d的方案因技術(shù)不可行而應(yīng)當(dāng)不被視為已經(jīng)記載，而a+b+c+e的方案應(yīng)當(dāng)視為已經(jīng)被記載。

技術(shù)特征：

1.一種多能融合建筑立面系統(tǒng)，其特征在于，所述建筑立面系統(tǒng)包括從所述建筑立面向外凸出的至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元(100)以及多個(gè)能量收集空間單元，所述多個(gè)能量收集空間單元分別位于所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元(100)四周外側(cè)并與所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元(100)相接，每個(gè)能量收集空間單元包括飄窗窗框本體，所述飄窗窗框本體將所述凸窗結(jié)構(gòu)單元外側(cè)的建筑立面包裹，從而形成包裹空間，所述飄窗窗框本體上設(shè)置有一塊或多塊發(fā)電玻璃(4)。

2.如權(quán)利要求1所述的建筑立面系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電玻璃(4)收集的能量被儲(chǔ)存到集中式儲(chǔ)能模塊(18)中，或被儲(chǔ)存在分布式防爆儲(chǔ)能模塊(6)中以供就近利用，所述分布式防爆儲(chǔ)能模塊(6)設(shè)置在所述包裹空間內(nèi)。

3.如權(quán)利要求2所述的建筑立面系統(tǒng)，其特征在于，所述飄窗窗框本體上還設(shè)置有位于所述發(fā)電玻璃(4)下方的防雨通風(fēng)器(5)。

4.如權(quán)利要求3所述的建筑立面系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元(100)的數(shù)量大于等于2，所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元(100)按照所述建筑的層結(jié)構(gòu)沿所述建筑立面在豎直方向呈列分布，所述多個(gè)能量收集空間單元包括在所述豎直方向相鄰的兩個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元的之間的中間能量收集空間單元(200)。

5.如權(quán)利要求4所述的建筑立面系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元(100)包括上凸窗結(jié)構(gòu)板(101)、下凸窗結(jié)構(gòu)板(102)以及位于所述上凸窗結(jié)構(gòu)板(101)和所述下凸窗結(jié)構(gòu)板(102)之間的凸窗窗框(103)，所述中間能量收集空間單元(200)的飄窗窗框本體的下方連接在本層的所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元(100)的上凸窗結(jié)構(gòu)板(101)上，所述中間能量收集空間單元(200)的飄窗窗框本體的上方連接在上一層的所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元(100)的下凸窗結(jié)構(gòu)板(102)上。

6.如權(quán)利要求4所述的建筑立面系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)能量收集空間單元包括位于所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元(100)側(cè)向的、在所述豎直方向排列的一個(gè)或多個(gè)側(cè)向能量收集空間單元(300)。

7.如權(quán)利要求6所述的建筑立面系統(tǒng)，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)向能量收集空間單元(300)的飄窗窗框本體設(shè)置在所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元(100)的上凸窗結(jié)構(gòu)板(101)上或所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元(100)的下凸窗結(jié)構(gòu)板(102)上，在所述上凸窗結(jié)構(gòu)板(101)上、和所述下凸窗結(jié)構(gòu)板(102)上設(shè)置有開口，從而使得所述一個(gè)或多個(gè)側(cè)向能量收集空間單元(300)在豎直方向形成一個(gè)連通的煙囪風(fēng)道空間(11)。

8.如權(quán)利要求7所述的建筑立面系統(tǒng)，其特征在于，所述建筑包括多層單層建筑結(jié)構(gòu)，所述建筑立面系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述建筑的最頂層建筑結(jié)構(gòu)上方的風(fēng)力發(fā)電機(jī)(15)，通過所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(15)將所述煙囪風(fēng)道空間(11)內(nèi)的風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能。

9.如權(quán)利要求8所述的建筑立面系統(tǒng)，其特征在于，在所述煙囪風(fēng)道空間(11)中還設(shè)置有第一導(dǎo)流構(gòu)件(121)和水平葉片(13)，所述水平葉片(13)設(shè)置在所述第一導(dǎo)流構(gòu)件(121)的上方，所述第一導(dǎo)流構(gòu)件(121)被配置為匯集所述煙囪風(fēng)道空間(11)內(nèi)的風(fēng)力，所述水平葉片(13)與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(15)連接，所述水平葉片13受到所述第一導(dǎo)流構(gòu)件(121)匯集的風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(15)運(yùn)轉(zhuǎn)。

10.如權(quán)利要求8所述的建筑立面系統(tǒng)，其特征在于，在所述煙囪風(fēng)道空間(11)的頂部設(shè)置有側(cè)面出風(fēng)口(17)，在所述側(cè)面出風(fēng)口(17)上安裝有垂直葉片(16)，在所述煙囪風(fēng)道空間(11)內(nèi)還設(shè)置有第二導(dǎo)流構(gòu)件(122)，所述第二導(dǎo)流構(gòu)件(122)與所述側(cè)面出風(fēng)口(17)相對(duì)設(shè)置，所述第二導(dǎo)流構(gòu)件(122)用于匯集所述煙囪風(fēng)道空間(11)內(nèi)的風(fēng)力，所述垂直葉片(16)與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(15)連接，所述垂直葉片(16)受到所述導(dǎo)流構(gòu)件(12)匯集的風(fēng)力轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)(15)運(yùn)轉(zhuǎn)。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種多能融合建筑立面系統(tǒng)，其特征在于，所述建筑立面系統(tǒng)包括從所述建筑立面向外凸出的至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元以及多個(gè)能量收集空間單元，所述多個(gè)能量收集空間單元分別位于所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元四周外側(cè)并與所述至少一個(gè)凸窗結(jié)構(gòu)單元相接，每個(gè)能量收集空間單元包括飄窗窗框本體，所述飄窗窗框本體將所述凸窗結(jié)構(gòu)單元外側(cè)的建筑立面包裹，從而形成包裹空間，所述飄窗窗框本體上設(shè)置有一塊或多塊發(fā)電玻璃，該系統(tǒng)將光伏發(fā)電玻璃與建筑凸窗、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)等建筑部件完美的融合在一起，實(shí)現(xiàn)建筑分布式發(fā)電及儲(chǔ)能。

技術(shù)研發(fā)人員：倪超,邢寶辰,王悅,蔣健,吳建勛,王庶懋,周磊,彭佳佳,錢叢昊,曹禮宸
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電力工程顧問集團(tuán)華東電力設(shè)計(jì)院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240514
技術(shù)公布日：2024/12/30