房屋内部通风装置 本发明涉及房屋内部的通风装置，尤其是涉及使用自然通风的通风装置，所述自然通风基于在起居室空间中产生的热。
在最近几年里，无论是独立的住宅还是复杂的居住房屋，房屋内的气密程度变得越来越高。从另一方面来说，对于起居室空间的通风和换气要求也已变得更为强烈，以便将新鲜空气引入起居空间。通常用它或机械能来通风换气及其控制，因而造成较大的能量消耗，节约能源变得日益迫切。
此外，在自然灾害，例如地震的情况下，所谓的安全线下降，电力供应也停止了，于是通风或换气功能丧失，有时由于缺氧可能危及人类生命。此外，如果在房屋内的高度气密空间中发生火情，由于排烟功能下降，充满该空间的烟也将危及人类生命。
在此假设，如图1所示，开口朝向大气的一个供气孔2设置在起居室1的下部，而排气孔3设置在该起居室上部与供气孔高度差为H之处。此处，假定室外空气的比重为τd，室外空气的温度为Td，而室内空气的比重为τr，室内空气的温度为Tr，则起居室1内产生的抽力Pch可用下面的表达式(1)来表示：
Pch＝H·(τd-τr) (1)
此处，假定空气压力为P，比容为V，而气体常数为R，对于该气体而言，等式PV＝RT以及V＝1/τ成立，表达式(1)可改写为下面的表达式(2)：
Pch＝PoH/R·(1/Td-1/Tr) (2)
在此表达式中，Po表示大气压力。
此外，当一个人直进起居室1时，由于其体温，或者由于人携带的各种类型的装置产生的热，使得起居室1内产生并容纳热量，于是Td变为小于Tr(Td＜Tr)。由于这一原因，在表达式(2)中，Pch变得大于零(Pch＞0)，在起居室中产生抽力(图1中用箭头标出)。于是，室外空气经过供气孔2进入起居室，然后从排气孔3排出。应该指出，由于起居室1内地空气温度增加伴随着其体积的膨胀，排气孔3的横截面积必需大于供气孔2的横截面积。
另一方面，如图2所示，在一个包括垂直通道4、5和水平通道6的“U”形空气通道中，假设在垂直通道4中的空气比重为τd，空气温度为Td，在垂直通道5中的空气比重为τu，空气温度为Tu，流过通道(用点a、b、c和d标出)的空气抽力Pch可用下面的与表达式(1)形式类似的表达式(3)表示：
Pch＝H·(τd-τu) (3)
与表达式(2)的情况相同，表达式(3)也能改写成下面的表达式(4)：
Pch＝PoH/R·(1/Td-1/Tu) (4)
在表达式(4)中，如果Td等于Tu(Td＝Tu)，Pch就变为零(Pch＝0)，不再产生抽力。
此处，假设图1所示的起居室1被安置在图2所示“U”形抽气通道的水平段6内，而供应孔2开设在垂直通道4一侧，排气孔3开设在垂直通道5一侧。如上所述，在起居室1内部产生热，从而产生一个气流，其中，垂直通道4中的空气流过供气孔2进入起居室1，而被加热空气通过排气孔3排出，进入垂直通道5。其结果是，在表达式(4)中，Td变得低于Tu〔Td＜Tu(＝Tr)〕，也就是说，Pch变得大于零(Pch＞0)，产生一个抽力，致使空气从点a流到点b到点c然后流到点d。
本发明的发明人特别注重如上所述的由于一个起居室内部生热而产生的自然抽力，并以这一发现为基础完成了本发明。
本发明基于上述技术环境，并达到下述目的。
本发明的一个目的在于：考虑到所几年的高气密性房屋结构，提供房屋内部的通风装置，以便节省通风和换气能量。
本发明的另一个目的为：提高房屋内部通风装置，它的通风或换气功能甚至在自然灾害中安全线下降的情况下也不会丧失。
本发明的又一个目的在于：提供房屋内部通风装置，其中多个空气通道和构件结构均相同，并可在不同场合共用。
本发明还有一个目的为：提供房屋内部通风装置，它允许缩小混凝土跨距从而简化该结构，并且还允许改善每间房屋的抗震能力。
本发明提供用来实现上述目标的房屋通风装置，根据本发明的通风装置，其特征为，在一个起居室的下部提供一个用来引入室外空气的供气孔，而在该起居室的上部提供一个排气孔。
本发明还提供在每一层具有多个起居室的多层房屋内部通风装置，该通风装置的特征为，在每个起居室的下部和上部分别提供一个用来引入室外空气的供气孔和一个排气孔，而且其特征为，多个供气道和排气道都沿垂直方向延伸，并与每层每个起居室的供气孔和排气孔连通。
本发明的另一个特征在于：供气道和排气道在一个房屋框架外侧形成。
本发明的又一个特征在于：供气道和排气道在所述房屋框架内部形成，并延伸通过每层的每个起居室。
本发明还有一个特征在于：在所述排气道的一个出口部分提供一台排气扇。
本发明的另一个特征在于：供气道和排气道用设置一个双层筒体的方法做出，所述双层筒体由一个内筒体和一个外筒体组成。
本发明的又一个特征在于：在外筒体和房屋框架内的每根柱之间提供一个间隔构件。
本发明还有一个特征在于：沿着外筒体的外周边设置多个筒体结构支承物，在所述结构支承物和所述房屋框架柱之间提供一个间隔构件，而且在所述外筒体和所述结构支承物之间确定的一个空间中容纳着各种类型的设备导管。
本发明的又一个特征在于：在房屋框架的屋顶部分形成一个收集雨水的集水区，所述内、外筒体伸入集水区，而且在排气道中接纳一根雨水排出管，所述排出管在集水区内开口。
图1是一张本发明原理说明图；
图2是一张另外的本发明原理说明图；
图3是本发明第一实施例断面图；
图4是沿图3的A-A线剖切的断面图；
图5是本发明第二实施例水平断面图；
图6是本发明第三实施例水平断面图；
图7是本发明第四实施例水平断面图；
图8是本发明第五实施例水平断面图；
图9是本发明第六实施例水平断面图；
图10是本发明第七实施例水平断面图；
图11是本发明第八实施例水平断面图；
图12是本发明第九实施例断面图；
图13是该本发明第九实施例的水平断面图；
图14是本发明第十实施例断面图；
图15是沿图14的B-B线剖切的断面图；
图16是本发明第十一实施例的前视图，画出房屋的一个屋顶部分；
而图17是沿图16的C-C线剖切的断面图。
下面参照附图，详细介绍本发明实施例。图3和4分别画出本发明的第一实施例，在这个实施例中，房屋10包括基于多层构造的混凝结构，每层具有多个起居室11。每个起居室11的下部做出一个供气孔12，并且在每个起居室的上部距供气孔12的高度差为H处做出一个排气孔13。在这个实施例中，供气孔12和排气孔13做在相互对应的壁体之上。
在房屋10的框架10a外侧分别提供与一个外侧面接触的供气筒14以及与一个相对外侧面接触的排气筒体15。供气筒体14和排气筒体15两者都具有矩形横截面并由混凝土制成，并分别在内部形成一个供气道16和一个排气道17，而且供气道16和排气道17分别与每层中每个起居室11的供气孔12和排气孔13连通。供气道16的横截面积F0和排气道17的横截面积F1之间的关系可用表达式F1≥F0来表示(此关系可应用于下文所述的每一个实施例之中)。在图3中，参考号18标明一个排水阀。
在这个实施例中，根据图1和图2所作的解释，室外空气经供气道16和供气口12流入起居室11然后通过排气孔13和排气道17排出，从而产生自然通风。
图5画出本发明第二实施例，在这个实施例中，供气筒体14和排气筒体15相互平行地做在框架10a的同一外表面上。
图6画出本发明第三实施例，在这个实施例中，每个供气筒体(在内部)和排气筒体15(在外部)构成一个双筒体，该双筒体延伸通过每一层的每个起居室11。排气道17在供气筒体14和排气筒体15之间构成。供气孔12和排气孔13做在排气筒体15上，并且供气孔12和供气道16通过一根导管22相互连通。构成一个筒体的每个供气筒体14和排气筒体15可象在第一实施例中那样，做在框架10a外侧。
图7画出本发明第四实施例，在这个实施例中，每个供气筒体14和排气筒体15均具有矩形横截面并由混凝土制成，并延伸通过相互邻接的两个起居室，这些筒体只用每层中每个起居室11的一部分，而且供气道16和排气道17由这两个起居室共用。
图8画出本发明第五实施例，在这个实施例中，空气供应/排出筒体具有圆形横截面，并延伸通过每层的起居室11，而且该空气供应/排出筒体23用隔板体24隔成供气道16和排气道17。
图9画出本发明第六实施例，在这个实施例中，供气筒体14和排气筒体15呈具有圆形横截面的双筒体状，并且供气筒体14和排气筒体15延伸通过每层的每个起居室，在排气筒体15上做出多个供气孔12和排气孔13，而且供气孔12和供气道14通过导管22相互连通。
图10画出本发明第七实施例，在这个实施例中，在第六实施例上增添多个附加构件。也就是说，供气筒体14和排气筒体15基本在一个起居室中心部位延伸，而在排气筒体15和框架10a的每一根柱27之间提供一个间隔构件28，间隔构件28由一个松紧螺旋扣构成，但也可用混凝土制成。
在这个实施例中，排气筒体15与间隔构件28构成一个单独体，起到一个房屋结构支承物的作用。应该指出，在图10中，参考号29标明一个公用通道，而参考号30标明一个走廓。
图11画出本发明第八实施例，在这个实施例中，在第七实施例上增添多个附加构件。也就是说，沿着其中具有相互隔开的供应道16和排气道17的空气供应/排出筒体14、15的外周边提供一个管状轴31，从而作为整体形成一个三层筒体。
空气供应/排出筒体14、15以及管轴31分别用铜制成。在管轴31上做出供气孔12和排气孔13，而且供气孔12和供气道16通过导管22相互连通。
在管轴31和柱27之间提供间隔构件28，于是管轴31起到结构支承物作用，还用作一个空间，所述空间用来容纳各种类型的设备和设备用的管道。也就是说，热水供应器34，空气调节器35用冷却介质管以及导管37(例如煤气管、水管或排水器管)均被接纳在管轴31和排气筒体15之间的空间33之中。在热水供应器34建立在燃烧系统基础上的情况下，通过管38把热水供应器连到供气道16上。
图12画出本发明第九实施例，在这个实施例中，空气供应/排出筒体14和15、热水供应器34、冷却介质管35以及导管37均被容纳在一个起居室内的计量仪表盒49中。如同在第八实施例中一样，供应孔12和供气道16通过管22相互连通，而排气孔13和排气道17通过管32相互连通。应该指出，在图12中，参考号41标明一个空气调节器的室外部分，而在图13中，参考号42标明一个空气调节器的室内部分。
图14和15画出本发明第十实施例，在这个实施例中，在本发明第一实施例上增添了一些附加构件。供气道16的一个入口43以及排气道17的一个出口44面向侧面，而且排气道17的出口44包括两个出口44a和44b。在出口44a上装有一台排气扇45。用排气扇45完成强制的空气排出，但在电源出现故障时空气从另一出口44b排出。
图16和17分别画出本发明第十一实施例，在这个实施例中，房屋10的屋顶表面50呈“V”形，而集水区51在其中部形成。在构成双层筒体的每个空气供应/排出筒体14、15的顶部设置一个通风盖53，在通风盖的周围表面上具有多个通风口52。
排出管54容纳在排气道17之中，排出管54的上端延伸通过排气筒体15并在集水区51内开口。下雨时雨水聚集在集水区51中，然后通过排出管54流下。
应该指出，在这个实施例中，下雨的雨水落入排出管54中，使排出管17内部的温度下降，于是表达式(4)中Td和Tu之差增大，促进通风。由于这个原因，能获得较大的通风抽力，在上文所述的每一个实施例中，都能在供应道16中容纳一根用于水、煤气、冷却介质之类的冷却管，还能在排气道17内部容纳一根用于加温、热水供应或集中热水加热管。此外，当屋顶表面50呈V形时，风阻良好，能防止空气围绕通风开口52扰动，从而获得良好的通风。
在上述空气供应/排出筒体形成双层筒体的每个实施例中，内筒体起供气筒体作用而外筒体起排气筒体作用，但是内筒体也可起排气筒体作用而外筒体起供气筒体作用。
如上所述，本发明能节省通风和换气所需能量，甚至在一场自然灾害中安全线下降时，通风和换气功能也不会丧失。此外，供气道及其构件还能用于各种用途。