一种移动式超低能耗模块化被动房

摘要

本发明涉及模块化房屋的技术领域，特别是涉及一种移动式超低能耗模块化被动房；可以满足频繁吊装、搬迁，快速使用，对节能降耗控制严格，真正实现低能耗运行，提高实用性，包括被动房主体、暖通系统和光伏发电系统，暖通系统和光伏发电系统均安装于被动房主体上，被动房主体包括一体式结构框架、底板单元、外墙单元和箱顶单元，底板单元安装于一体式结构框的底部，外墙单元安装于一体式结构框架的四周，箱顶单元安装于一体式结构框架的顶部，并且底板单元、外墙单元和箱顶单元围成一个密闭的被动房主体。

说明书

技术领域

本发明涉及模块化房屋的技术领域，特别是涉及一种移动式超低能耗模块化被动房。

背景技术

目前常规的移动式野营房、集装箱营房等基本采用外部输入电源来维护系统运行需要，而国家目前在推广的被动式超低能耗建筑产业具有规模化、体量化的特色，即单体建筑面大、不具有移动性、相对来讲运行成本偏高，无法满足超低能耗运行，导致实用性较低。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种可以满足频繁吊装、搬迁，快速使用，对节能降耗控制严格，真正实现低能耗运行，提高实用性的移动式超低能耗模块化被动房。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种移动式超低能耗模块化被动房，包括被动房主体、暖通系统和光伏发电系统，所述暖通系统和光伏发电系统均安装于被动房主体上，所述被动房主体包括一体式结构框架、底板单元、外墙单元和箱顶单元，底板单元安装于一体式结构框的底部，外墙单元安装于一体式结构框架的四周，箱顶单元安装于一体式结构框架的顶部，并且底板单元、外墙单元和箱顶单元围成一个密闭的被动房主体。

优选的，所述一体式结构框架包括底部主梁、安装于底部主梁外侧的吊杠、安装于底座主梁顶端的角柱以及安装于角柱上的立体框架，所述底部主梁、吊杠、角柱和立体框架之间通过焊接固定。

优选的，所述底板单元包括底部托板、位于底板托板顶端的保温隔热层、安装于保温隔热层顶部的竹胶板以及安装于竹胶板顶部的LG地板，所述底部托板与一体式结构框架焊接固定。

优选的，所述外墙单元和箱顶单元均从外向内依次包括瓦楞板、保温隔热层和室内装饰板，所述瓦楞板与一体式结构框架焊接固定。

优选的，所述保温隔热层由外向内包括聚氨酯发泡层、阻燃型防水透气膜层、反射隔热膜层、石墨聚苯板层和隔汽防潮膜层，所述聚氨酯发泡层直接喷涂在底部托板顶部和瓦楞板的内侧。

优选的，所述暖通系统包括太阳能集热板、热水器、水暖气片组、一级能耗空调和新风系统，所述太阳能集热板安装于外墙单元的外侧，太阳能集热板的输出端与热水器和水暖气片组连通。

优选的，所述光伏发电系统包括10组太阳能光伏板、逆变器和储能蓄电池，所述太阳能光伏板安装于箱顶单元的顶部，太阳能光伏板通过所述逆变器与储能蓄电池电性连接。

优选的，所述外墙单元上安装有被动门、被动窗和被动窗护罩。

优选的，所述聚氨酯发泡层的厚度大于等于2.5cm，容重大于等于40kg/m

优选的，石墨聚苯板层选用厚度为5cm分三层铺设，相邻两层之间错缝铺设。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种移动式超低能耗模块化被动房，具备以下有益效果：

1、该移动式超低能耗模块化被动房，通过被动房主体采用一体式结构框架，满足频繁吊装、搬迁，快速使用；

2、该移动式超低能耗模块化被动房，地板单元、外墙单元和箱顶单元均采用四层结构的保温隔热层，通过暖通系统保证屋内的热水，通过光伏发电系统提供电能，适用于光照正常(每天5.5h)、环保要求高，对节能降耗控制严格，偏远地区燃料运输供给困难条件下的营房，通过对节能降耗控制严格，真正实现低能耗运行，提高实用性。

附图说明

图1是本发明的正视结构示意图；

图2是本发明的后视结构示意图；

图3是本发明的俯视结构示意图；

图4是本发明内部的俯视结构示意图；

图5是本发明一体式结构框架的侧视结构示意图；

图6是本发明底板单元的局部放大结构示意图；

图7是本发明外墙单元和箱顶单元的局部放大结构示意图；

图8是本发明保温隔热层剖面的结构示意图；

附图中标记：1、一体式结构框架；2、底板单元；3、外墙单元；4、箱顶单元；5、底部主梁；6、吊杠；7、角柱；8、立体框架；9、底部托板；10、保温隔热层；11、竹胶板；12、LG地板；13、瓦楞板；14、室内装饰板；15、聚氨酯发泡层；16、阻燃型防水透气膜层；17、反射隔热膜层；18、石墨聚苯板层；19、隔汽防潮膜层；20、太阳能集热板；21、热水器；22、水暖气片组；23、一级能耗空调；24、新风系统；25、太阳能光伏板；26、逆变器；27、储能蓄电池；28、被动门；29、被动窗；30、被动窗护罩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明的一种移动式超低能耗模块化被动房，包括被动房主体、暖通系统和光伏发电系统，所述暖通系统和光伏发电系统均安装于被动房主体上，所述被动房主体包括一体式结构框架(1)、底板单元(2)、外墙单元(3)和箱顶单元(4)，底板单元(2)安装于一体式结构框的底部，外墙单元(3)安装于一体式结构框架(1)的四周，箱顶单元(4)安装于一体式结构框架(1)的顶部，并且底板单元(2)、外墙单元(3)和箱顶单元(4)围成一个密闭的被动房主体，所述一体式结构框架(1)包括底部主梁(5)、安装于底部主梁(5)外侧的吊杠(6)、安装于底座主梁顶端的角柱(7)以及安装于角柱(7)上的立体框架(8)，所述底部主梁(5)、吊杠(6)、角柱(7)和立体框架(8)之间通过焊接固定，通过被动房主体采用一体式结构框架(1)，满足频繁吊装、搬迁，快速使用。

所述底板单元(2)包括底部托板(9)、位于底板托板顶端的保温隔热层(10)、安装于保温隔热层(10)顶部的竹胶板(11)以及安装于竹胶板(11)顶部的LG地板(12)，竹胶板(11)还可以用硅酸钙板替代，所述底部托板(9)与一体式结构框架(1)焊接固定；所述外墙单元(3)和箱顶单元(4)均从外向内依次包括瓦楞板(13)、保温隔热层(10)和室内装饰板(14)，室内装饰板(14)选用中纤板或者集成墙板，所述瓦楞板(13)与一体式结构框架(1)焊接固定；所述外墙单元(3)上安装有被动门(28)、被动窗(29)和被动窗(29)护罩，被动门(28)、被动窗(29)和被动窗(29)护罩设置于外墙单元(3)的瓦楞板(13)上，门窗选择能传热系数低的门窗产品，例如，被动窗(29)选用82系列内平开塑料窗，规格为800x900mm,三层玻璃为5+12Ar+5超白Low-E+12Ar+5超白Low-E+12Ar,边框与墙体部位填充反射隔热膜；被动门(28)采用钢制-铝合金门，规格为900x2000mm,门槛采用PA66尼龙隔热铝型材，增强保温效果，门芯内填充传热系数为0.032W/(㎡·K)的保温材料，良好的隔声性能，可达30dB；三道密封设计，使门的气密性得到保证(其气密性可达0.28(m

所述暖通系统包括太阳能集热板(20)、热水器(21)、水暖气片组(22)、一级能耗空调(23)和新风系统(24)，所述太阳能集热板(20)安装于外墙单元(3)的外侧，太阳能集热板(20)的输出端与热水器(21)和水暖气片组(22)连通，还可以考虑配置2Kw移动式不锈钢电热板，太阳能集热系统，配套2.5x0.8m太阳能集热板(20)、热水器(21)，提供室内淋浴、洗漱的热水水源，余热可以接入水暖气片组(22)；新风系统(24)采用静音新风换气机，具有适用配套室内面积使用、热回收率高(74％)、节能高效、PM2.5净化率高(99.7％)、超低静音、室内换气两N

所述光伏发电系统包括10组太阳能光伏板(25)、逆变器(26)和储能蓄电池(27)，所述太阳能光伏板(25)安装于箱顶单元(4)的顶部，太阳能光伏板(25)通过所述逆变器(26)与储能蓄电池(27)电性连接；10组太阳能光伏板(25)，规格2m x1m,整体发电量达到3.9kw.h；配套的逆变器(26)4kw,将光伏发电的电流整流为交流电，储能蓄电池(27)(08)可以存储5d的连续发电，以备房体系统使用，还可以接入市电，双路电源系统输入，既可以从外部接入电源，也可以使用系统本身光伏发电产生的电源，确保不影响被动房的持续使用。

所述保温隔热层(10)由外向内包括聚氨酯发泡层(15)、阻燃型防水透气膜层(16)、反射隔热膜层(17)、石墨聚苯板层(18)和隔汽防潮膜层(19)，所述聚氨酯发泡层(15)直接喷涂在底部托板(9)顶部和瓦楞板(13)的内侧，所述聚氨酯发泡层(15)的厚度大于等于2.5cm，容重大于等于40kg/m

保温隔热层(10)包括四层结构，首层的聚氨酯发泡层(15)本身也是保温层的有效组成部分，第二层为铺设在聚氨酯发泡层(15)后的阻燃型防水透气膜层(16)(阻燃级别B1级)，第三层为石墨聚苯板背侧的反射隔热膜层(17)，第四层为装饰板与石墨聚苯板之间的隔汽防潮膜层(19)。这几层结构的作用分别是：第一层，利用发泡聚氨酯层的致密隔绝，起到冷桥隔绝作用；第二层的阻燃型防水透气膜层(16)，一方面可以加强建筑结构的气密性、水密性的作用，并使维护结构内部的水汽可以顺利排出，另一方面起到防火阻隔作用；第三层的反射隔热膜，利用其不透水性能及反射率高(反射率≥70％)的特点，阻隔内外层的热量传递，第四层作用与第三层类似，属于加强作用。

保温隔热层(10)的施工为：聚氨酯发泡层(15)采用专用喷涂机处理，确保涂层厚度均匀一致，利于阻燃型防水透气膜层(16)的铺挂、接缝；反射隔热膜层(17)固定在石墨聚苯板背侧，要求钉缝均匀一致；石墨聚苯板采用厚度为5cm的成型板块，分三层铺设，每层均错缝铺设，阻隔内外两侧的传热；隔汽防潮膜层(19)采取自攻丝固定在装饰板骨架上，与内部装饰板(中纤板或集成墙板)一体受力；注意控制层次间的压紧密实、接缝处理。通过四层作用，室内外两侧的阻热效果经过计算，达到最大水平，相应地降低了维护结构墙体的的散热传热。

本案的移动式超低能耗模块化被动房的安装工艺：箱体结构组焊施工→内外部喷砂处理→箱顶内壁喷涂聚氨酯发泡层(15)→墙体内壁喷涂聚氨酯发泡层(15)→底托板内壁喷涂聚氨酯发泡层(15)→阻燃型防水透气膜层(16)施工→反射隔热膜层(17)施工→石墨聚苯板层(18)施工→隔汽防潮膜层(19)施工→竹胶板(11)或水泥纤维板施工→中纤板或集成墙板施工→LG地板(12)施工→被动窗(29)安装→被动窗(29)护罩安装→被动门(28)安装→新风系统(24)安装→新一级能耗空调(23)安装→太阳能集热器安装→太阳能热水器(21)安装→水暖气片组(22)安装→太阳能光伏板(25)安装→电池组/逆变器(26)集成柜安装→系统测试验收。

本案的移动式超低能耗模块化被动房，具有以下有益效果：

1.能耗值低，远远低于规范要求的120kw.h/(m

2.如果放在中东光照充足的地区使用，综合指标可归为零能耗房；

3.双路电源系统输入，既可以从外部接入电源，也可以使用系统本身光伏发电产生的电源，确保不影响被动房的持续使用；

4.满足频繁搬迁使用的要求，快速就位使用；

5.系统维护工作量少；

适用于光照正常(每天5.5h)、环保要求高、对节能降耗控制严格、偏远地区燃料运输供给困难条件下的营房、建筑物等。也积极相应了目前国家节能减排的规范目标。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。