012654 Область техники зданий, не допускающих конденсации воды.

012654
Область техники
Техническое решение согласно данному изобретению касается конструкции энергосберегающих
зданий, не допускающих конденсации воды.
Предпосылки создания изобретения
Недостаток всех энергосберегающих и пассивных зданий состоит в том, что должны иметься абсолютно воздухонепроницаемые и паронепроницаемые предохранительные средства или паронепроницаемая преграда, которые вставляются внутрь внутренней стены. Это необходимо, чтобы избежать инфильтрации водяного пара (водяного газа), которая имеет место в каждом доме вследствие дыхания его
обитателей и вследствие другой связанной с водой деятельностью, в стены, где он концентрируется в
водоконденсат, чем вызывает повреждение стен и поддерживает рост плесневых грибков. Паронепроницаемые предохранительные средства, или паронепроницаемая преграда, задерживает водяной пар в комнате и повышает уровень относительной влажности воздуха. Относительная влажность воздуха, который
представляет собой смесь воздуха и сухого водяного пара (водяного газа), необходимо держать на столь
низком уровне, чтобы водяной пар не мог концентрироваться на холодных наружных стенах на паронепроницаемом предохранительном средстве или паронепроницаемой преграде и вызвать рост плесневых
грибков, для чего необходимо снизить содержание водяного газа в воздухе комнаты путем вентиляции.
Этого можно достичь, открывая окна, но это приводит к потере тепла в комнате. В энергосберегающих и пассивных зданиях имеются механические вентиляторы, в которых может быть предусмотрена
или отсутствовать регенерация тепла и которые устанавливаются таким образом, чтобы можно было сохранять тепло. Эти вентиляторы потребляют электричество, дороги, и их установка также требует затрат.
Для снижения относительной влажности воздуха в комнате и удаления выделяемых газов, запахов и аллергенов эти вентиляторы должны заменять приблизительно в 200-300 раз больше воздуха, чем требуется для дыхания обитателей. Это огромное количество загрязненного выдыхаемого воздуха должно быть
очищено воздушными фильтрами, что вызывает появление в комнате постоянных пылевых вихрей и тяги
воздуха. Если фильтры и воздуховыпускные отверстия не очищаются постоянно и тщательно, возникает
опасность появления вирусов и бактерий, которые выделяются из фильтров в воздух, вдыхаемый обитателями, что вместе с пылью угрожает их здоровью. И тем не менее, эти вентиляторы вызывают тепловые
потери на вентиляцию, что вызывает повышение потребления тепловой энергии в доме, и для их нормальной работы необходимо держать окна закрытыми, что отрицательно сказывается на здоровье обитателей.
Описание изобретения
Целью данного изобретения является создание такой конструкции наружных стен и потолка, которая необходима, чтобы отводить сухой водяной пар (водяной газ) прочь из комнаты через стены, согласно закону Фика (Fick) об уменьшении концентрации и естественной диффузии потока пара, и не допускать такой концентрации водяного пара, которая привела бы к конденсации воды в стене. Благодаря этому не требуется никаких вентиляторов. Согласно данному изобретению возможно достичь поставленной
цели путем нагревания наружной поверхности внутренней стены дома посредством наличия зазора с
теплым воздухом между внутренней и наружной стенами здания, лишь бы температура в нем была выше
точки росы для воды, а внутренняя стена, выполненная на основе выбора строительных материалов, открытой диффузии пара и теплоизоляционных материалов, была способна пропускать водяной пар даже
без паронепроницаемых преград и паронепроницаемых предохранительных средств. Все природные органические материалы, имеющие малые сопротивления диффузии пара и способность к аккумулированию тепла, могут быть пригодны для этой цели.
Необходимая температура в воздушном зазоре между внутренней и наружной стенами дома достигается путем использования парникового эффекта, а также за счет тепловых потерь внутренних стен дома и тепла, накопленного под внутренними стенами дома, во внутренних стенах дома и под наружными
стенами дома. Водяной пар, просачивающийся из внутреннего объема дома через диффузно открытое
покрытие внутренних стен здания во внешний объем здания, изолированный от наружного воздуха, за
счет своего веса, который меньше, чем вес воздуха, увлекается естественной аэродинамической подъемной силой через зазоры в крыше и чердак здания во внешнее пространство. Согласно данному изобретению тепло парникового эффекта создается благодаря притоку дневного света через прозрачные области,
которые выполняются различных размеров в соответствии с каждым зданием. Таким образом, появляется возможность возводить здание произвольного размера и даже многоэтажные, любой произвольной
формы и наружной архитектуры, в которых отсутствует конденсация воды без использования паронепроницаемой преграды и паронепроницаемых предохранительных средств. Металлический или деревянный каркас несет как внутренние, так и наружные стены здания. Стабильность также можно обеспечить
путем создания диффузно открытых и теплоизолированных стен из каменной кладки согласно способу
строительства с использованием деревянных досок или деревянных стоек/опор. Данное изобретение
представлено на чертеже, на котором изображено поперечное сечение двухэтажного здания.
На чертеже обозначены
1 - наружная стена дома;
2 - теплоизолированные и диффузно открытые внутренние стена и потолок дома;
-1-
012654
3 - воздушный зазор, нагреваемый за счет парникового эффекта;
4 - каркас;
5 - стеклянная крыша;
6 - область крыши, покрытая либо стеклом, либо другим кровельным материалом, в соответствии с
потребностью в тепле в воздушном зазоре;
7 - распределение тепла.
Промышленное применение
Данная конструкция жилого дома может использоваться в строительстве, промышленности и сельском хозяйстве.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Диффузно открытая конструкция стен энергосберегающего здания, которая без использования
паронепроницаемых предохранительных средств и паропроницаемой преграды препятствует образованию водоконденсата в и на стенах, отличающаяся тем, что она содержит и использует зазор с теплым
воздухом между внутренней и наружной стенами здания и состоит из наружных стен (1) здания, теплоизолированных и диффузно открытых стен и потолка внутренней части (2) здания, воздушного зазора
(3), нагреваемого светом за счет парникового эффекта, каркаса (4), прозрачной или обычной крыши (5,
6), объема (7), в котором происходит распределение тепла, в которой водяной пар или другие газы, проходящие через стены, не могут конденсироваться внутри теплоизолированных стен здания.
2. Диффузно открытая конструкция стен энергосберегающего здания, которая без использования
паронепроницаемых предохранительных средств и паропроницаемой преграды препятствует образованию водоконденсата в и на стенах по п.1, отличающаяся тем, что она содержит просветы в области крыши и чердака для газа в воздушном зазоре между наружными стенами (1) здания и внутренними стенами
(2) здания, который улетучивается во внешнее пространство вследствие естественной подъемной силы
через незакрываемые просветы в области крыши и чердака.
3. Диффузно открытая конструкция стен энергосберегающего здания, которая без использования
паронепроницаемых предохранительных средств и паропроницаемой преграды препятствует образованию водоконденсата в и на стенах и потолке по пп.1-2, отличающаяся тем, что здания, построенные в
соответствии с данной конструкцией, могут быть любого размера, любой этажности и иметь любой план
первого этажа.
4. Диффузно открытая конструкция стен энергосберегающего здания, которая без использования
паронепроницаемых предохранительных средств и паропроницаемой преграды препятствует образованию водоконденсата в и на стенах и потолке по пп.1-3, отличающаяся тем, что часть крыши (5) выполнена из прозрачного материала, пропускающего свет.
5. Диффузно открытая конструкция стен энергосберегающего здания, которая без использования
паронепроницаемых предохранительных средств и паропроницаемой преграды препятствует образованию водоконденсата в и на стенах и потолке по пп.1-4, отличающаяся тем, что крыша (6) и наружная
поверхность наружной стены (1) состоят либо из обычного кровельного материала, либо из прозрачного
материала, в зависимости от потребности в тепле в воздушном зазоре (3).
6. Диффузно открытая конструкция стен энергосберегающего здания, которая без использования
паронепроницаемых предохранительных средств и паропроницаемой преграды препятствует образованию водоконденсата в и на стенах и потолке по пп.1-5, отличающаяся тем, что каркас (4) здания выполняется из металла, дерева, минерального материала или любого сочетания указанных материалов и статически несет нагрузку внутренних и наружных стен здания.
7. Диффузно открытая конструкция стен энергосберегающего здания, которая без использования
паронепроницаемых предохранительных средств и паропроницаемой преграды препятствует образованию водоконденсата в и на стенах и потолке по пп.1-6, отличающаяся тем, что крыша и наружные стены
(1) здания состоят из любого водоотталкивающего и ветронепроницаемого материала.
8. Диффузно открытая конструкция стен энергосберегающего здания, которая без использования
паронепроницаемых предохранительных средств и паропроницаемой преграды препятствует образованию водоконденсата в и на стенах и потолке по пп.1-7, отличающаяся тем, что внутренние стены (2) здания выполнены из теплоизолирующего материала, способного нести нагрузку, например силикатов, каменной кладки или бетона, и заменяют в области стен каркас (4); в которой необходимое расстояние между внутренними и наружными стенами здания для образования воздушного зазора является заменой
каркаса (4) и обеспечивается произвольно таким образом, чтобы воздух в области чердака открыто сообщался с областью между большими наружными стенами здания и меньшими внутренними стенами
здания.
9. Диффузно открытая конструкция стен энергосберегающего здания, которая без использования
паронепроницаемых предохранительных средств и паропроницаемой преграды препятствует образованию водоконденсата в и на стенах и потолке по пп.1-8, отличающаяся тем, что наружные стены всегда на
произвольную величину больше, чем внутренние стены.
-2-
012654
10. Диффузно открытая конструкция стен энергосберегающего здания, которая без использования
паронепроницаемых предохранительных средств и паропроницаемой преграды препятствует образованию водоконденсата в и на стенах и потолке по пп.1-9, отличающаяся тем, что устройство распределения
тепла, расположенное на внутренней поверхности внутренних стен здания, используется для распределения теплоносителя для нагревания или охлаждающей среды для охлаждения.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
-3-