[发明专利]一种建筑体形系数能耗的教学演示装置

说明书

本发明公开了一种建筑体形系数能耗的教学演示装置，包括柔性展示挡板、具有横纵坐标标尺的展示底板、四块固定挡水围板、显示液注入软管、滴定液注入软管、显示液腔管、滴定液腔管、显示液注入软管接头、滴定液注入软管接头、显示液腔管接入软管、滴定液腔管接入软管、显示液腔管接入软管接头、滴定液腔管接入软管接头、集成供液装置、控制信号输入线缆、控制信号输入线缆接口、控制指令信号输入面板和装置框架，通过观察注入至各建筑形体形态的柔性展示挡板围合结构空间内显示液和滴定液混合后的颜色来直观进行对比观察。上述装置的教学互动效果好，方便学生直观掌握建筑体形系数与能耗的关系及其变化趋势。

技术领域

本发明涉及教学设备技术领域，尤其涉及一种建筑体形系数能耗的教学演示装置。

背景技术

随我国城市化进程和人民生活水平提高，建筑能耗仍将呈刚性增长趋势，建筑节能已成为国家应对气候变化和节能减排战略的重要领域，我国建筑普遍存在能耗指标高的问题，特别是建筑空间较大和形状各异的公共建筑能耗水平高于普通居住建筑7-22倍，建筑运行阶段的能耗占全生命期能耗的3/4以上，建筑设计阶段确定的建筑空间、形状等参数是决定建筑运行阶段是否实现节能的关键。建筑体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。外表面积中，不包括地面和不采暖楼梯间内墙及户门的面积。建筑体形系数是反应建筑物平面形状、建筑形态、空间的常用参数之一。建筑体形系数是建筑节能设计中常用的控制参数。即：

式中，S为建筑体形系数；s_外表面积为建筑与室外大气接触的外表面积(m²)；V为建筑体积(m³)；s_屋面为建筑屋面面积(m²)；h为建筑高度(m)；c为建筑周长(m)。

针对建筑节能设计中对比不同体形系数下建筑的能耗，目前公开报道中可采用定性分析和定量分析的方法，定性分析通常认为建筑体形系数较低时，建筑能耗趋于较少；建筑形状接近于正方形，建筑能耗趋于较少，其原因在于建筑体形系数较低时，相同建筑体积下建筑外表面面积较少，建筑围护结构与室外环境热交换造成的冷、热负荷较低。然而建筑能耗不仅包括通过围护结构冷热负荷产生的暖通空调设备能耗，也包括建筑照明、插座、通风、动力和特殊用能等能耗，部分建筑存在内区，还包括建筑内区的供热、空调能耗。一些大型公共建筑的建筑能耗实测、仿真数据结果，显示建筑能耗与建筑体形系数的关系并不完全符合“建筑体形系数较低时，建筑能耗趋于较少”的常规定性规律。上述建筑形状空间设计是建筑节能设计的重要内容，也是建筑类高校建筑节能设计教学的重要环节，但现有技术在教学演示过程中所采用数据物理方法、能耗仿真软件建模分析方法的演示耗时过长，仅限于展示和演示结果，不利于学生直观掌握建筑体形系数与能耗的关系及其变化趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种建筑体形系数能耗的教学演示装置，该装置的教学互动效果好、能直观展示建筑形状和空间、体形系数与建筑能耗的关系，无需额外计算和建模计算，从而方便学生直观掌握建筑体形系数与能耗的关系及其变化趋势。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种建筑体形系数能耗的教学演示装置，所述装置包括柔性展示挡板、具有横纵坐标标尺的展示底板、四块固定挡水围板、显示液注入软管、滴定液注入软管、显示液腔管、滴定液腔管、显示液注入软管接头、滴定液注入软管接头、显示液腔管接入软管、滴定液腔管接入软管、显示液腔管接入软管接头、滴定液腔管接入软管接头、集成供液装置、控制信号输入线缆、控制信号输入线缆接口、控制指令信号输入面板和装置框架，其中：

所述柔性展示挡板由双组份加温硫化硅橡胶塑成倒T型的形状，内部埋设倒T型的柔性橡胶磁体，柔性橡胶磁体由粘结铁氧体磁粉与合成橡胶材质复合塑成，所述柔性展示挡板具有柔软性、弹性及可扭曲性；