RU2181821C2

RU2181821C2 - Ventilated wall member

Info

Publication number: RU2181821C2
Application number: RU2000118463A
Authority: RU
Inventors: Н.С. Кобелев; С.И. Меркулов; Л.М. Романова
Original assignee: Курский государственный технический университет
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2002-04-27

Abstract

FIELD: civil engineering, applicable in manufacture of outer panels and blocks of residential and public buildings erected in areas with a hot climate. SUBSTANCE: the ventilated member has inner vertical cavities with a warmth-keeping jacket stiffening ribs between them with additional slit-like cavities interconnected by horizontal ducts, and connected with the atmosphere with the aid of holes. The holes connecting the through ventilated slit-like cavities with the atmosphere are made in the lower part of the ventilated wall member in the form of a converging nozzle, and in its upper part - in the form of a divergent nozzle. Curvilinear ducts longitudinally arranged from the entry to the exit of each nozzle are made on the inner surface both of the converging and divergent nozzles. EFFECT: improved heat-shielding properties of the outer panels and blocks of buildings and structures due to elimination of congest zones in through ventilated slit-like cavities on the outer side of the member due to eddying of the air flow entering in and coming out of the holes connected with the atmosphere. 1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении наружных панелей и блоков для жилых и общественных зданий, возводимых в жарком климате. The invention relates to construction and can be used in the manufacture of outdoor panels and blocks for residential and public buildings, erected in a hot climate.

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. Known three-layer lightweight concrete ventilated panel with fins and effective insulation (see V. S. Belyaev, L. P. Khokhlova "Designing energy-efficient and energy-efficient civil buildings", 1991, S. 22.), the supply openings of which are located under the window in zone of heating appliances. Each hole is connected by horizontal channels-cavities with exhaust holes (size 150x200 mm) and vertical channels located in the walls of the panel.

Наружный холодный воздух, проходя через ограждение, нагревается и выходит в помещение, утилизируя уходящее тепло. Вытяжные отверстия снабжаются регулируемыми клапанами. The outside cold air, passing through the fence, heats up and enters the room, utilizing the waste heat. Exhaust openings are supplied with adjustable valves.

Недостатком данного решения является невысокие теплозащитные качества ограждения. The disadvantage of this solution is the low heat-shielding qualities of the fence.

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. Known ventilated wall element (see.with. 1308729, IPC E 04 1/08, 2/26, Bull. 17, 1987), containing internal vertical cavities with insulation, stiffeners between them with additional slit-like voids located coaxially with through ventilated slit-like voids, interconnected by horizontal channels, and connected to the atmosphere through holes.

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. The disadvantage of the technical solution is the inconstancy of heat-shielding qualities with a changing wind effect on the ventilated wall element, which is determined by the formation of stagnant zones along the height of the through vertical slit-like voids.

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. The technical task of the invention is to improve the heat-shielding properties of the outer fences of buildings and structures by eliminating stagnant zones in through ventilated slit-like voids on the outside of the element due to the swirling flow of air entering and leaving the openings connected to the atmosphere.

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. The technical result is achieved by the fact that the ventilated wall element contains internal vertical cavities with insulation, stiffeners between them with additional slit-like voids, interconnected by horizontal channels and connected to the atmosphere by holes. In this case, the openings connecting the through ventilated slit-like voids to the atmosphere are made in the lower part of the ventilated wall element in the form of a tapering nozzle, and in its upper part - in the form of an expanding nozzle. On the inner surface of both the tapering and expanding nozzles, curved grooves are made longitudinally located from the entrance to the exit of each nozzle.

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. Figure 1 shows a ventilated wall element, a General view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1; figure 4 - scan of the inner surface of the tapering and expanding nozzles.

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. The ventilated wall element contains internal vertical cavities 1 with insulation 2, stiffeners 3 between them and through ventilated slit-like voids 4 from the outside of the element, connected to the atmosphere through holes 5. The ventilated element is made with additional slot-like voids 6 located on the transverse axes of the ribs stiffness 3 and coaxially with ventilated slit-like voids 6, and slot-like voids 4 and 6 are interconnected by horizontal channels 7. Through ventilated slot-like voids 4 on the outer side of the element is connected to the atmosphere by means of a tapering nozzle 8 inserted into the lower hole 5, and by means of an expanding nozzle 9 inserted into the upper hole 5. In this case, curved grooves 10 longitudinally located from its inlet 11 are made on the inner surface of the tapering nozzle 8 to the exit 12, and on the inner surface of the expanding nozzle 9, curved grooves 13 are made, longitudinally located from its inlet 14 to the outlet 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. When the wind acts on the ventilated wall element, atmospheric air enters the inlet 11 of the tapering nozzle 8 inserted into the lower hole 5 and moves along the curved grooves 10 as a result of movement. As a result, turbulence of the flow at the outlet 12 is observed, followed by rotating air movement in the through vented slotted void 4 with transition to additional slit-like voids 6, interconnected by horizontal channels 7. Air is discharged into the atmosphere through an expanding nozzle 9, inserted Noe in the upper opening 5. The air moves along the cam groove 13 from the entrance 14 to exit 15, further spinning flow in the divergent nozzle 9 before discharge to the atmosphere.

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). The movement of a vortex-like air flow in through ventilated slot-like voids 4 and in additional slot-like voids 6 increases the heat transfer coefficient (see Isachenko V.P. et al. Heat Transfer. M.-L.: Energia, 1965), which improves the heat-shielding qualities of the outer fences of buildings and facilities. And the installation in the lower hole 5 of the tapering nozzle 8 and in the upper hole 5 of the expanding nozzle 9 makes it possible to consider ventilated internal cavities with holes 5 associated with the atmosphere in the form of Laval nozzles, i.e. this constructive solution ensures that the wind action overcomes additional hydraulic resistance caused by the presence of curved grooves 10 and 13 on the inner surface of the narrowing nozzle 8 and the expanding nozzle 9 (see Nashchokin V.V. Technical Thermodynamics and Heat Transfer. M., 1980).

Claims

A ventilated wall element containing internal vertical cavities with insulation, stiffeners between them with additional slit-like voids located coaxially with through ventilated slot-like voids, interconnected by horizontal channels and connected to the atmosphere by means of openings, characterized in that the holes connecting to the atmosphere through ventilated slit-like voids, made in the lower part of the ventilated wall element in the form of a tapering nozzle, and in its upper part whith a divergent nozzle, wherein the inner surface of a tapered nozzle formed and expanding curved grooves longitudinally disposed from upstream to downstream of each nozzle.