有除冰雪雾害设施机场的建筑零碳无机空调方法技术

有除冰雪雾害机场的建筑零碳无机空调方法，利用机场的南墙面和窗户充分采集阳光热能，实现冬季不制热，能供热，夏季利用所有固体为夜间贮冷，实现不制冷，却能在白天降温，降到接近于当地夏季的最低温度；利用隔热材料，使北墙、东墙和西墙减少与外界的热交换，从而保证建筑物内冬季温度和夏季温度都在２０℃左右；利用热岛效应实现建筑物空气流通，新风１００％；空气相对湿度过大时降低湿度，使人体舒适。适用于新机场设计和既有机场改造，适用于南北球各气候带的大小各种风格的机场，增加的投资不及原机场投资的１％。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机场建筑空调方法，是零碳技术方法在机场空调的应用。各国的所有机场建筑都有空调设备，以实现夏降温、冬供暖和四季恒温如春；但它 耗电能极大，间接排放CO2量很大。本专利技术是将“家庭零碳无机自控空调方法”移植于有除冰雪雾害设施的机场建筑 物的空调。其基本原理为；①充分利用固体(机场内的各种设施、设备、器材和物品)的贮 热(冷)的功能。固体的热容量接近空气的4000倍。可在夏季用它贮夜间的冷(达到夜间 的最低温度)，以降白天的热(白天的最高温度降到夜间最低温度)；在冬季，用它贮白天的 热(加强太阳光热能的采集)，以补偿夜间的无热源(阳光)时的室温的下降。②利用冬季 太阳高度角低、方位局限在正南附近，建筑物需要供热的特点，以PMMA材料加强在南墙面 采集阳光；利用夏季太阳高度角高，方位在正东和正西附近的特点，以PMMA拒绝阳光从南 和北方向进入建筑物，以及晒热南墙和北墙，从而减少阳光对建筑物内的增温。③尽量减少 建筑物的东、西墙和房顶对外界的热交换，东、西墙的内外都加隔热材料，房顶则铺设钒钛 黑泥中空板，它能吸收90%的太阳热能。它与机场别的空旷地上铺设的钒钛黑泥中空板一 起，在机场范围内造成很强的热岛效应。房顶的钒钛黑泥中空板，每块1. 6mX0. 8mX0. 3m, 中间有1.6mX0. 7mX0. Im的空腔。此板安装时每排有5°的向南(或向北)，即向机场内 (或外)的倾角，有利傍晚时(水已晒热时)将热水自流排入南墙(北墙)的卧式管状水 箱。这水箱贮存的热水，可供洗漱用；在冬季则向建筑物散发热量，避免建筑物内夜晚降温。 排空了热水的中空板，夜间就可减少房顶对外界的热的交换。④在夏季，利用机场范围内的 热岛效应引起的热气流上升，机场外冷空气贴地进入机场补充的特点，实现机场建筑的由 南向北(或由北向南)的气流，增强凉爽感。这是有除冰雪雾害设施机场特有的空调通风 条件。本项目以我国新投产的浦东机场为实例，提出除冰雪、防雾害的改造方案。附附图说明图1 为我国浦东机场场地平面图。其中细线条绘出的是巴黎机场公司设计的场地平面图，按设 计一期工程旅客吞吐量为2000万人次，最终规模达到7000万人次；其中粗线条部分是为 防冰雪害和雾害，本项目拟增加的相应设施。增加的设施中，1为乔木林带(相当附图2中 的16，要求树干高而无枝权，树冠茂密且相邻树冠间无空隙)。除交通要道外，将整个机场 区域围合。2为防雾网，它在林带内侧，与林带相隔3米(相当于附图2的15)在交通要道 口，防雾网中断。防雾网缺失的路口，在雾霾天气，用风机向外吹风，以阻止雾霾乘虚而入。 为加强热岛效应，机场内除必要的(尽量减少后的)绿地和水体外，重交通道一律加温；非 重要通道一律铺设钒钛黑泥板(如图1上所示)，房顶也铺设钒钛中空黑泥板。3为逆向吹 雾风机。附图1的南北向A-B剖面线，为附图2的剖面位置。该机场的建筑物东西向很长，南北向较窄，这为机场建筑零碳空调方法的实施提 供了有利条件。附图1(上)为该机场建筑物的北立面图。为实现建筑物的零碳空调，对 它只要将所有玻璃幕墙都换成PMMA，即可使北墙夏拒阳光(热)，冬减散热的目标；使窗户 全可自由(自动)开启，并且都安装上防雾网。建筑的南墙，有朝正南的(这有利阳光采 集)，但主体部分是朝南偏西的(这对加强冬季阳光采集不利)，所幸上海冬季气温并不太低，这部分南偏西的窗、墙稍降采光效率也无大碍。正南和南偏西的墙体，要改造，最外层加 设PMMA，里层(墙体面)要涂成深黑色的，以更好的吸收阳光热能。外层的PMMA与墙体面 之间要留2cm的间隙。此墙面在楼板处要开两个气孔一个贴本层楼板地面，有可开启的气 孔；一个为排气缝隙，它近上层楼板的下沿。本层楼板的洞，可自动开关；太阳出来时，自动 打开，太阳下山时自动关闭。在冬季，太阳光由PMMA照射到墙体的深黑色墙外面，这墙面将PMMA和墙面之间的空气加热，热空气上升，形成间隙空气——楼板下排气缝隙------室内——贴地孔的空气循环，实现阳光对室内的供热。无阳光(夜间或阴天)时，贴地孔关 闭，间隙空气起阻隔传导散热的作用。由于一年四季都存在热岛效应，楼的南面和北面总 存在一定的压差，这压差造成门开启时和窗缝引起的空气流通，使建筑内的空气兑换率达 100%。附图2为跑道及其外侧和内侧的横剖机图。其中1为磨耗层。2为面层上层。3 为面层下层。4为金属板，它位于相当于路面结构层中联结层位置。5为玻璃棉层。6为碎 石混凝土(其导热系数为0. 87% ff/m. k)。7为钢筋混凝土(其导热系数为1. 55W/M. K)。8 为垫层。9为土壤层。10为玻璃棉层。11为钒钛黑泥板(它对阳光热的吸收率达90%)。 12为铝板。13为导热管(它与铝板焊结)。两者的作用是，当有阳光时钒钛黑泥板升温，它 在向上散热形成热岛效应的同时，铝板和导热铝管向沙土传导热量，将热量贮存于沙土中； 当无阳光时，黑泥板降温，两者将贮于沙土中的热量传回黑泥板，使热岛效应得以继续一段 时间。14为波形电热元件组，它位于跑道两侧，可根据需要设几十支上百支，由网电 (一般可用低谷电)或风电和光电为电源，它们可根据需要的热量开关其中的几支或全部 电热元件，以保证热岛效应所需温度，而又不超过路面软化温度(一般低于40°C)。15为防 雾网，其上、下各有铝管。必要时(当需要防雾而且网温又高于露点时)，来自制冷机的冷 媒流经它们，使它们之间的铝丝网降温到露点。机场外的空气在热岛效应的吸引力下，进过 防雾网，使空气中所含水蒸气(雾)成露水脱除。16为乔木林带。17为测温，，，，，，，警器。 当路面温度达到35°C (接近球法软化点温度)时，它亮红灯，鸣笛，并自动将电源切断。在所有浙青路面的构成和加热设备，均按附图2所示的构筑。附图3为波形线电热元件尺寸。图2中的d(mm)为线的直径。S(mm)为波形线波 距。H为波纹高度(mm)。h为波纹弧高(mm)。θ为弧度角。其中h = (1/4-1/8)H ；S > 6d ； θ = 10° -—20° H = 200——300mm每一波形线总长度Lb = 2 (TC h/cos θ +H_2h/cos θ ) mm每组电热元件波纹数η = 100Lb/lb Lb――波形线总长度(mm)本项目采用Cr20Ni80线状电热元件，设其(单支)功率为30kW，电压220V，允许的 单位表面功率Ws = 3. 5W/cm2，根据上述各式算出的元件长度为42m，电阻丝之直径为6. 5mm。 这样的直径的Cr20Ni80的重量为278. 7g/m。本项目适用于各种气候带，在南温带到北温带之间的任何机场都可实现零碳空 调；在北寒带和南寒带内，在条件不理想的情况下，只靠南墙(北墙)采集的阳光，也许不足 以使室温保持在20°C 士，这时可以常规空调器补温，但这样的天数不多。在北、南热带内， 有的地区昼夜温差小，夜间气温也可能在30°C以上，这时可用为除雾网降温的制冷机为建筑内部供冷量降温，也可将机场周围的防雾网遮挡(不防雾时，不让空气通过防雾网)，以 加强建筑的空气流通和减小相对湿度(机场窗户上有防雾网，空气流通时，它使相对湿度 降低)。加大空气流速和降低相对湿度，在同样的高气温本文档来自技高网...

【技术保护点】
有除冰雪雾害设施机场的建筑零碳无机空调方法，其特征在于：ａ是家庭零碳无机自控空调方法在大型建筑的应用；ｂ利用无冰雪雾害机场内的热岛效应；ｃ不排放ＣＯ↓［２］和无专用空调机械；ｄ适用于既有机场建筑的改造和新建机场建筑；ｅ除要求南立面要大面积外，不改变机场设计及功能；ｆ新增投资不及原机场投资额的１％；ｇ适用于北半球和南半球的各气候带。

【技术特征摘要】
1.有除冰雪雾害设施机场的建筑零碳无机空调方法，其特征在于 a是家庭零碳无机自控空调方法在大型建筑的应用；b利用无冰雪雾害机场内的热岛效应； c不排放CO2和无专用空调机械； d适用于既有机场建筑的改造和新建机场建筑； e除要求南立面要大面积外，不改变机场设计及功能； f新增投资不及原机场投资额的； g适用于北半球和南半球的各气候带。2.根据权利要求1所述特征，将机场范围内的所有水平面积，除必要的绿地和景观设 施外，全都用作热岛效应的热源，包括跑道、停机坪和建筑顶面。3.根据权利要求1所述特征，在浙青地面下安装电加热元件组，每组有几十支一一上 百支，分别开启或全部开启。4.根据权利要求1所述特征，在机场周围建乔木林带，其树冠形成对机场低空的相对 密闭圈，迫使外界空气在...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟显亮，黄福元，杨家钰，
申请(专利权)人：钟显亮，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]