本發明涉及建筑節能與通風換熱，本發明具體涉及一種基于復合熱交換管的建筑自然換熱方法。
背景技術：
1、隨著建筑節能與綠色建筑技術的發展，建筑物內部的通風換氣及冷熱調節逐漸從依賴機械設備的主動式系統，向利用自然條件進行熱交換的被動式系統轉變。現有建筑中常采用自然通風管道、排風管道或新風管道，實現室內外空氣的交換，以改善室內空氣品質并調節室內溫度；
2、然而，現有的通風換氣結構多為單層管道結構，管道通常直接暴露于室外環境或埋設于建筑結構中，在使用過程中容易受到外界環境溫度的影響。例如，在夏季高溫環境下，排風管道易受到室外高溫的熱干擾，導致排風氣流被再次加熱，降低排風效率；在冬季低溫環境下，新風管道中的冷空氣直接進入室內，容易造成室內熱量大量流失，影響建筑的保溫性能；
3、為改善上述問題，現有技術中也提出了一些雙層管道或套管式結構，通過在管道外側設置保溫層或隔熱層，以降低環境溫度對管內氣流的影響。但該類結構大多僅起到被動隔熱作用，未能有效實現室內外氣流之間的換熱調節，熱量利用效率較低。同時，現有技術中針對建筑通風與地下環境溫度利用的方案，多為獨立設置，結構形式單一，難以根據季節變化靈活切換換熱路徑，整體適應性和節能效果仍有待提升；
4、此外，在利用地下恒溫環境進行建筑熱調節的相關技術中，部分方案需要依賴風機等動力裝置驅動氣體流動，存在能耗高、系統復雜、維護成本高等問題，且在自然通風條件下難以形成穩定、可控的氣體循環換熱效果。
5、因此，如何提供一種結構合理、換熱效率高、能夠兼顧建筑頂部通風與地下環境換熱，并可根據不同季節工況實現自然循環調節的建筑自然換熱方法，成為本領域亟需解決的技術問題。
技術實現思路
1、針對現有建筑通風與熱交換技術中存在的管道結構單一、易受外界環境溫度干擾、換熱效率低以及對地下環境溫度利用不足等問題，本發明提供一種基于復合熱交換管的建筑自然換熱方法。
2、本發明通過在金屬管件與隔熱管件之間形成環形換熱腔，并根據不同安裝結構與季節工況，分別實現建筑頂部通風換熱與地下環境換熱的自然循環調節，在無需額外動力設備的情況下，提高建筑物的通風效率和熱量利用效率，從而降低建筑能耗，改善室內熱舒適性。
3、一種基于復合熱交換管的建筑自然換熱方法，包括如下步驟：采用包括金屬管件和隔熱管件的復合熱交換管；金屬管件和隔熱管件的橫截面均呈中空的圓環狀結構，其中，金屬管件采用金屬材料制成，隔熱管件采用隔熱材料制成，用于對整體結構進行隔熱防護并降低外界環境對氣流的熱干擾；金屬管件與隔熱管件之間形成環形換熱腔，環形換熱腔用于實現不同氣流之間的間接換熱；復合熱交換管具有以下兩種結構配置形式，
4、熱交換結構甲：金屬管件設置于隔熱管件的外部；
5、熱交換結構乙：金屬管件設置于隔熱管件的內部；
6、在建筑物頂部設置若干個熱交換結構乙，其中包括：
7、第一個熱交換結構乙，其一端與建筑物內部連通，另一端與外界連通；
8、第二個熱交換結構乙，其離地設置于建筑物外側，一端與室外空氣連通，另一端與第一復合熱交換管連通；第一個熱交換結構乙和第二個熱交換結構乙的進出口端均設置有閥門，用于對氣體流通狀態進行選擇性控制。
9、優選的，在夏季工況下，開啟第一個熱交換結構乙的閥門，關閉第二個熱交換結構乙的閥門；建筑物內部的高溫氣體在溫差作用下沿金屬管件上升排出，同時，隔熱管件與金屬管件之間室外更高溫空氣通過金屬管件加熱金屬管件(1)內的室內氣體使其加速上升排出，隔熱管件與金屬管件之間的室外空氣會因失熱而降溫加速下沉進入室內，從而達到新鮮空氣的熱量被廢氣帶走，保持室內的低溫；
10、在冬季工況下，開啟第二個熱交換結構乙的閥門，關閉第一個熱交換結構乙的閥門；室內高溫氣體沿金屬管件上升排出，排風過程中，金屬管件的熱量通過管壁向環形換熱腔傳遞，對進入環形換熱腔的室外冷空氣進行預熱，經預熱后的空氣進入室內，從而降低新風換氣過程中的熱量損失，在實現室內外空氣交換的同時，提高建筑的保溫性能。
11、優選的，在建筑物的內部設置若干個熱交換結構甲；將熱交換結構甲豎直插入地面設置；且對熱交換結構甲的金屬管件的上下兩端進行密封設置，使金屬管件內形成相對獨立的氣體流通通道，并利用地下環境溫度與建筑物內部溫度之間的差異，實現基于溫差驅動的自然換熱循環。
12、優選的，在冬季工況下，利用地下環境溫度高于室內溫度的條件，使熱交換結構甲中形成由地下向室內的自然換熱循環，將地下熱量引入室內；
13、在夏季工況下，利用地表環境溫度高于地下溫度的條件，使熱交換結構甲中形成由室內向地下的自然換熱循環，將室內熱量向地下傳導，從而減小室內與地下之間的溫度差。
14、優選的，熱交換結構甲的下部三分之二插入地面設置，熱交換結構甲上部三分之一露出地面設置。
15、與現有技術相比，本發明的有益效果是：
16、1、通過金屬管件與隔熱管件的套設結構，在兩者之間形成環形換熱腔，使金屬管件不直接暴露于外界環境溫度中，從而有效削弱室外高溫或低溫對管內氣流的直接影響，提高通風與換熱過程的穩定性。
17、2、復合熱交換管具有熱交換結構甲和熱交換結構乙兩種安裝形式，可分別應用于建筑頂部與建筑內部/地下區域，能夠根據不同的安裝位置與使用需求進行靈活配置，適用范圍廣。
18、3、在夏季工況下，利用建筑內部與外界之間的溫差，使高溫氣體沿金屬管件自然上升排出，同時隔熱管件與環形換熱腔對排風氣流起到隔熱保護作用，減少室外高溫對排風過程的影響，從而在保證排風效率的同時降低不利熱傳遞。
19、4、在冬季工況下，排出的室內高溫氣體通過金屬管件向環形換熱腔傳熱，對進入的室外冷空氣進行預熱，使新風在進入室內前獲得熱量補償，有效減少換氣帶來的熱損失，提高建筑的保溫性能。
20、5、通過將熱交換結構甲豎直設置并部分埋入地下，利用地下環境溫度相對穩定的特點，在不同季節形成由地下向室內或由室內向地下的自然換熱循環，實現熱量的自然轉移，減少對主動加熱或制冷設備的依賴。
21、6、本發明整體結構簡單，主要依靠溫差形成自然氣體循環，無需復雜控制系統或額外動力裝置，運行穩定、維護成本低，有利于降低建筑運行能耗，符合節能環保的發展需求。
22、本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
1.一種基于復合熱交換管的建筑自然換熱方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于復合熱交換管的建筑自然換熱方法，其特征在于，在夏季工況下，開啟第一個熱交換結構乙(41)的閥門(5)，關閉第二個熱交換結構乙(42)的閥門(5)；建筑物內部的高溫氣體在溫差作用下沿金屬管件(1)上升排出，同時，隔熱管件(2)與金屬管件(1)之間室外更高溫空氣通過金屬管件(1)加熱金屬管件(1)內的室內氣體使其加速上升排出，隔熱管件(2)與金屬管件(1)之間的室外空氣會因失熱而降溫加速下沉進入室內，從而達到新鮮空氣的熱量被廢氣帶走，保持室內的低溫；
3.根據權利要求1所述的一種基于復合熱交換管的建筑自然換熱方法，其特征在于，在建筑物的內部設置若干個熱交換結構甲(3)；將熱交換結構甲(3)豎直插入地面設置；且對熱交換結構甲(3)的金屬管件(1)的上下兩端進行密封設置，使金屬管件(1)內形成相對獨立的氣體流通通道，并利用地下環境溫度與建筑物內部溫度之間的差異，實現基于溫差驅動的自然換熱循環。
4.根據權利要求3所述的一種基于復合熱交換管的建筑自然換熱方法，其特征在于，在冬季工況下，利用地下環境溫度高于室內溫度的條件，使熱交換結構甲(3)中形成由地下向室內的自然換熱循環，將地下熱量引入室內；
5.根據權利要求3所述的一種基于復合熱交換管的建筑自然換熱方法，其特征在于，熱交換結構甲(3)的下部三分之二插入地面設置，熱交換結構甲(3)上部三分之一露出地面設置。