вентилируемый стеновой элемент

Формула изобретения

Вентилируемый стеновой элемент, содержащий внутренние вертикальные полости с утеплителем, ребра жесткости между ними с дополнительными щелевидными пустотами, расположенными соосно со сквозными вентилируемыми щелевидными пустотами, связанными между собой горизонтальными каналами и соединенными с атмосферой при помощи отверстий, отличающийся тем, что отверстия, соединяющие с атмосферой сквозные вентилируемые щелевидные пустоты, выполнены в нижней части вентилируемого стенового элемента в виде суживающегося сопла, а в верхней его части в виде расширяющегося сопла, при этом на внутренней поверхности суживающегося и расширяющегося сопел выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от входа к выходу каждого сопла.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении наружных панелей и блоков для жилых и общественных зданий, возводимых в жарком климате.

Известна трехслойная легкобетонная вентилируемая панель с ребрами и эффективным утеплителем (см. В.С.Беляев, Л.П.Хохлова "Проектирование энергоэкономичных и энергоактивных гражданских зданий", 1991 г., с. 22.), приточные отверстия которой располагаются под окном в зоне приборов отопления. Каждое отверстие соединяется горизонтальными каналами-полостями с вытяжными отверстиями (размером 150х200 мм) и вертикальными каналами, расположенными в простенках панели.

Наружный холодный воздух, проходя через ограждение, нагревается и выходит в помещение, утилизируя уходящее тепло. Вытяжные отверстия снабжаются регулируемыми клапанами.

Недостатком данного решения является невысокие теплозащитные качества ограждения.

Известен вентилируемый стеновой элемент (см. а.с. 1308729, МПК Е 04 С 1/08, 2/26, Бюл. 17, 1987), содержащий внутренние вертикальные полости с утеплителем, ребра жесткости между ними с дополнительными щелевидными пустотами, расположенными соосно со сквозными вентилируемыми щелевидными пустотами, связанными между собой горизонтальными каналами, и соединенные с атмосферой при помощи отверстий.

Недостатком технического решения является непостоянство теплозащитных качеств при изменяющемся ветровом воздействии на вентилируемый стеновой элемент, что определяется образованием застойных зон по высоте сквозных вертикальных щелевидных пустот.

Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение теплозащитных свойств наружных ограждений зданий и сооружений путем устранения застойных зон в сквозных вентилируемых щелевидных пустотах с наружной стороны элемента за счет завихрения потока воздуха, поступающего и выходящего из отверстий, соединенных с атмосферой.

Технический результат достигается тем, что вентилируемый стеновой элемент содержит внутренние вертикальные полости с утеплителем, ребра жесткости между ними с дополнительными щелевидными пустотами, связанными между собой горизонтальными каналами и соединенными с атмосферой при помощи отверстий. При этом отверстия, соединяющие с атмосферой сквозные вентилируемые щелевидные пустоты, выполнены в нижней части вентилируемого стенового элемента в виде суживающегося сопла, а в верхней его части - в виде расширяющегося сопла. На внутренней поверхности как суживающегося, так и расширяющегося сопла выполнены криволинейные канавки, продольно расположенные от входа к выходу каждого сопла.

На фиг.1 изображен вентилируемый стеновой элемент, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - развертка внутренней поверхности суживающегося и расширяющегося сопел.

Вентилируемый стеновой элемент содержит внутренние вертикальные полости 1 с утеплителем 2, ребра жесткости 3 между ними и сквозные вентилируемые щелевидные пустоты 4 с наружной стороны элемента, соединенные с атмосферой при помощи отверстий 5. Вентилируемый элемент выполнен с дополнительными щелевидными пустотами 6, расположенными на поперечных осях ребер жесткости 3 и соосно с вентилируемыми щелевидными пустотами 6, причем щелевидные пустоты 4 и 6 соединены между собой горизонтальными каналами 7. Сквозные вентилируемые щелевидные пустоты 4 с наружной стороны элемента соединены с атмосферой посредством суживающегося сопла 8, вставленного в нижнее отверстие 5, и посредством расширяющегося сопла 9, вставленного в верхнее отверстие 5. При этом на внутренней поверхности суживающегося сопла 8 выполнены криволинейные канавки 10, продольно расположенные от его входа 11 к выходу 12, и на внутренней поверхности расширяющегося сопла 9 выполнены криволинейные канавки 13, продольно расположенные от его входа 14 к выходу 15.

При ветровом воздействии на вентилируемый стеновой элемент атмосферный воздух поступает на вход 11 суживающегося сопла 8, вставленного в нижнее отверстие 5, и по мере движения перемещается по криволинейным канавкам 10. В результате наблюдаются завихрения потока на выходе 12 с последующим вращающим движением воздуха в сквозной вентилируемой щелевидной пустоте 4 с переходом в дополнительные щелевидные пустоты 6, соединенные между собой горизонтальными каналами 7. Выброс воздуха в атмосферу осуществляется через расширяющееся сопло 9, вставленное в верхнее отверстие 5. При этом воздух перемещается по криволинейным канавкам 13 от входа 14 до выхода 15, дополнительно закручивая поток в расширяющемся сопле 9 перед выбросом в атмосферу.

Движение вихреобразного потока воздуха в сквозных вентилируемых щелевидных пустотах 4 и в дополнительных щелевидных пустотах 6 увеличивает коэффициент теплоотдачи (см. Исаченко В.П. и др. Теплопередача. М.-Л.: Энергия, 1965), что улучшает теплозащитные качества наружных ограждений зданий и сооружений. А установка в нижнее отверстие 5 суживающегося сопла 8 и в верхнее отверстие 5 расширяющегося сопла 9 позволяет рассматривать вентилируемые внутренние полости с отверстиями 5, связанными с атмосферой, в виде сопел Лаваля, т.е. данное конструктивное решение обеспечивает преодоление ветровым воздействием дополнительного гидравлического сопротивления, вызываемого наличием криволинейных канавок 10 и 13 на внутренней поверхности суживающегося сопла 8 и расширяющегося сопла 9 (см. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М., 1980).