一种空气夹层除湿墙体构造
技术领域
本发明涉及一种多功能复合墙体，尤其涉及一种新型的具备通风、吸湿、除湿功能的墙体构造。
背景技术
建筑围护结构中使用的大多是多孔介质材料，在热湿气候中，多孔介质围护结构存在着很强的湿迁移过程，湿迁移过程对围护结构热工性能、建筑能耗以及室内环境有十分重要的影响。我国长江流域及其以南地区处于热带和亚热带的热湿气候中，该地区城市的办公和住宅建筑大量使用空调系统，新风的引进，不但增加了空调的显热负荷，同时增加了空调的潜热负荷。夏季、过渡季均需要对新风作除湿处理，而一旦开启集中的新风除湿系统，往往需要降温、除湿，延长了空调运行时间，消耗了不必要的能耗，是该地区的建筑能耗日益增加的原因之一。
我国长江流域及其以南地区建筑围护结构湿迁移易引起墙体内部的表面结露从而导致霉菌滋生、墙表面剥蚀，严重影响了墙体的使用寿命和美观，导致建筑维护费用增加，且引起室内空气品质问题，影响居住者的健康。
中国专利CN103835393B公开了一种通风吸湿保温墙体构造，它涉及一种复合型多功能墙体，该墙体构造同时具有通风、吸湿与保温功能，旨在将新风除湿与建筑立面围护结构构件实现一体化，解决目前集中新风除湿系统和设备结构复杂、占据空间大、难以灵活调节、初投资高且运行能耗大等问题，并利用太阳能实现固体吸湿材料的再生。该专利所述的墙体构造的空气层通道中设有吸湿结构和太阳能热水管，且在内表面调湿材料(2)通道中设有轴流风机。利用太阳能集热器中的热水流经空气层中间的太阳能热水管，室外空气进入后在热压作用下自下而上流动，通过除湿结构带走其吸收的水分实现固体吸湿剂的再生，当太阳能热水不足以完成再生过程时，利用吸湿结构表面的热电缆进行电加热也可实现再生。缺点在于再生过程十分依赖于太阳能，当太阳能不足时只能使用电加热的方式，增加了能源的消耗，且空气层内有水流动增加了运行费用，不便于管理和维修。另外，该专利中吸湿结构位于空气层中间，只能对由室外进入室内的空气进行除湿，除湿材料为固体吸湿剂(硅胶、分子筛等)，该种材料是较为传统和普通的调湿材料，除湿效果有限。而且吸湿剂外侧包裹着蜂窝状吸湿载体，故除湿面积较小。除此之外，该结构除湿模式下需要运行风机将室外空气引入，消耗电能。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种空气夹层除湿墙体构造，实现调湿结构、空气层通道、围护结构构件的一体化集成，兼具调湿、通风和保温的功能。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种空气夹层除湿墙体构造，包括外层墙体，中间空气层通道(1)，还包括内层的内表面调湿材料(2)，所述的外层墙体，中间空气层通道(1)和内表面调湿材料(2)底部设有一基体，该基体内部设置贯通室内、室外和中间空气层通道的空气通道(8)，墙体构造顶部设有动力通风器(10)，所述的空气通道(8)两侧为内可控百叶进风装置(6)和外可控百叶进风装置(9)。
所述的内表面调湿材料(2)是由沸石、相变微胶囊、建筑速溶胶粉、碳纤维按质量比0.5～0.7：0.1～0.2：0.05～0.2：0.05～0.1：0.05制成的，其以5～20mm厚度的板材形式嵌于龙骨上。所述的龙骨上部装有滑轨，可整体移动。
所述的相变微胶囊(上海焦耳蜡工业有限公司)的核心成分为石蜡，主要由七烷(C17H36)和十八烷(C18H38)组成，壳层由亲水性丙烯酸聚合物制成，其作用为通过在相变过程中吸收或释放热量来保持室内温度在一定值；沸石(锦源环保 jy-fs 200目)为多孔结构的传统调湿材料，可抑制室内湿度峰值和减轻湿度的波动；碳纤维(福建联合新材料科技有限公司HC-600-15m)可以提高材料的导热系数，有利于材料的热传递；熟石膏和建筑速溶胶粉(福州运嵩建材实业发展有限公司 801环保胶粉)起到增强各材料间的粘度和材料整体的力学性能的作用；这几种材料复合后可以实现同时调节室内温度和湿度的作用。
所述的外层墙体由依次设置的水泥砂浆(3)、保温板(4)、泡沫混凝土或其他轻质多孔砌块(5)组成。
所述的泡沫混凝土或其他轻质多孔砌块(5)底部架有横梁(7)以支撑上面的混凝土，泡沫混凝土或其他轻质多孔砌块(5)上部安装动力通风器(10)。
所述的空气层通道(1)的厚度为20～60mm。
所述的动力通风器(10)的进风方式为下送侧排，其下侧吸入空气层通道(1) 和空气通道(8)的空气并侧向排出室外。
所述的内可控百叶进风装置(6)和外可控百叶进风装置(9)为分别安装在空气通道(8)内外两侧的百叶，百叶角度可调，当动力通风器(10)开启时，二者不能同时开启。
工作原理是：墙体能够实现吸湿、除湿，自然通风、机械通风间歇运行的功能。
该墙体具有吸湿、除湿的作用：当室内环境相对湿度为高湿度(80％以上)时，内表面调湿材料(2)吸湿以降低室内环境相对湿度，当内表面调湿材料(2)达到吸湿饱和时，开启外可控百叶进风装置(9)和动力通风器(10)，关闭内可控百叶进风装置(6)，室外相对湿度较低的空气通过空气通道(8)和空气层通道(1)后由动力通风器(10)排出室外，带走了内表面调湿材料(2)中的部分湿分，通过调节动力通风器(10)的风速档位，可以改变除湿速率，当内表面调湿材料(2) 再生后，可继续吸湿调节室内环境的相对湿度。
该墙体具有室内自然通风、机械通风的作用：动力通风器(10)可调节自然通风和机械通风两种模式，当内可控百叶进风装置(6)和动力通风器(10)同时开启时，室内空气通过内可控百叶进风装置(6)进入空气层通道(1)，经过动力通风器(10)排出室外，对室内空气进行通风换气。同时，还能根据需要调节内可控百叶进风装置(6)的角度，进而调节室内空气的通风量。
本发明空气夹层除湿墙体构造，将内表面调湿材料、空气层通道、围护结构构件集成，可以实现对室内温湿度，通风量的主、被动式调节，调节灵活度高，有利于建筑节能和使用者的健康，符合可持续理念。改善了当前普遍存在的空调系统能耗高、墙体内表面易结露、集中新风除湿系统占据空间大、难以灵活调节、初投资高等问题，具有小型化、模块化、灵活高效的特点，在当前重视建筑节能发展的大背景下具有很好的市场发展前景。
与现有技术相比，本发明的特点及优势在于：
1)利用建筑立面围护结构构件，把内表面调湿材料、空气层通道、围护结构构件集成，使得墙体具有吸湿、除湿，自然通风和机械通风的功能，并改善了新风进入室内后所带来的除湿问题。
2)相比现有的空调系统的除湿方法，具有主被动式结合、小型化、模块化、调节灵活度高等特点，有利于建筑节能，改善室内空气品质和降低新风系统能耗，此外，内表面调湿材料的吸放湿调节符合可持续理念。
3)只需开启动力通风器可将室外相对湿度较低的空气抽进空气层通道以带走内表面调湿材料中的湿分实现再生，吸湿结构再生的驱动方式是利用风压通风，再生过程只需开启一台小型动力通风器即可，该通风器在市面上已有成熟的产品，功率小(只有十几瓦)、成本低(几百元)、安装方便，且运行和维护便捷。
4)采用吸放湿性能优异的调湿材料位于围护结构内装饰面，可直接对室内空气进行湿度调节，且接触面积较大，不需要开启风机等任何设备即可实现调湿材料对室内空气的吸湿过程，没有能源的消耗。除此之外，该调湿材料使用新型的自制相变调温调湿材料(以沸石+相变微胶囊为主要成分)，这种材料中的每一种原材料在市面上都较易获得且成本较低，尤其是经过实验证明该材料的吸放湿性能优良，吸湿效果强于传统的硅胶等调湿材料，而且其除了湿度调节，对温度也有一定的调节作用。
附图说明
图1为本发明在调湿模式下的结构示意图；
图2为本发明在排湿模式下的结构示意图；
图3为本发明在通风模式下的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1所示，墙体构造包括外层墙体(水泥砂浆3、保温板4、泡沫混凝土或其他轻质多孔砌块5)，空气层通道1，内表面调湿材料2。外层墙体的泡沫混凝土或其他轻质多孔砌块5底部架有横梁7以支撑上面的混凝土，所述的外层墙体，空气层通道(1)和内表面调湿材料(2)底部设有一基体，该基体内部设置贯通室内、室外和中间空气层通道的空气通道(8)，空气通道8两侧为室内外空气进入的内可控百叶进风装置6和外可控百叶进风装置7，泡沫混凝土或其他轻质多孔砌块5上部安装动力通风器10可用来吸入进入空气层通道1和空气通道8的空气并将其排出室外。
当运行调湿模式时，内可控百叶进风装置6、外可控百叶进风装置7和动力通风器10均关闭，内表面调湿材料2对室内环境进行温湿度调节。
上述内表面调湿材料2是由沸石、石膏、相变微胶囊、建筑速溶胶粉、碳纤维按质量比0.5：0.1：0.05：0.05：0.05制成的，其以板材形式嵌于龙骨上，所述的龙骨上部装有滑轨，可整体移动。
实施例2
如图2所示，当室内环境相对湿度为高湿度80％以上时，内表面调湿材料2 吸湿以降低室内环境相对湿度，当内表面调湿材料2达到吸湿饱和时，运行排湿模式，开启外可控百叶进风装置7和动力通风器10，关闭内可控百叶进风装置6，室外相对湿度较低的空气通过空气通道8和空气层通道1后由动力通风器10排出室外，带走内表面调湿材料2中的部分湿分，通过调节动力通风器10的风速档位，可以改变除湿速率，当内表面调湿材料2再生后，可继续吸湿调节室内环境的相对湿度。
上述内表面调湿材料2是由沸石、石膏、相变微胶囊、建筑速溶胶粉、碳纤维按质量比0.7：0.2：0.2：0.1：0.05制成的，其以板材形式嵌于龙骨上，所述的龙骨上部装有滑轨，可整体移动。
实施例3
如图3所示，当运行通风模式时，动力通风器10可调节自然通风和机械通风两种模式，当内可控百叶进风装置6和动力通风器10同时开启时，室内空气通过内可控百叶进风装置6进入空气层通道1，经过动力通风器10排出室外，对室内空气进行通风换气。同时，还能根据需要调节内可控百叶进风装置6的角度，进而调节室内空气的通风量。
上述内表面调湿材料2是由沸石、石膏、相变微胶囊、建筑速溶胶粉、碳纤维按质量比0.6：0.15：0.1：0.08：0.05制成的，其以板材形式嵌于龙骨上，所述的龙骨上部装有滑轨，可整体移动。
10mm厚度板材的吸湿和放湿性能如下：
从上表可以看出，本申请墙体结构吸放湿能力强，调湿区间大。
