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        建筑相變保溫墻結(jié)構(gòu)材料分析

        2018-03-03 02:33:59
        四川水泥 2018年2期
        關(guān)鍵詞:建筑

        (內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院裝飾與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院, 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070)

        0 引言

        隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源環(huán)境問題日益凸顯,我國作為世界的能源消耗大國對(duì)能源問題尤感迫切。由于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱能耗占到了建筑總能耗的80%,因此建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能對(duì)建筑的能耗影響巨大,良好的保溫隔熱性能,可以使建筑內(nèi)部達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的熱環(huán)境,增加室內(nèi)舒適度。在中國北方地區(qū),晝夜溫差較大且夜間溫度低;晝夜溫差最高可達(dá)20℃以上,因此建筑墻體的保溫性能尤為重要,墻體保溫性能的優(yōu)劣直接影響建筑物室內(nèi)溫度的高低和舒適度。同時(shí)墻體的保溫在考慮節(jié)能的同時(shí)還應(yīng)該抵御大風(fēng)等惡劣氣候,保證其具有足夠的強(qiáng)度。

        1 相變保溫墻體保溫原理

        目前我國建常見的建筑外墻保溫體系主要分以下幾大類:外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫,外墻混合保溫、外墻自保溫以及外墻保溫裝飾一體化結(jié)構(gòu)。外墻外保溫和外墻內(nèi)保溫是將保溫材料直接固定在建筑墻體的外表面或者內(nèi)表面起到保溫節(jié)能的作用。建筑墻體自保溫系統(tǒng)是指墻體自身即具有節(jié)能保溫的功能,可通過改變保溫材料和厚度達(dá)到墻體保溫的目的。

        外墻自保溫體系的特點(diǎn)是將圍護(hù)結(jié)構(gòu)和保溫隔熱功能復(fù)合在一起,無需附加其他保溫隔熱材料,既能滿足建筑保溫要求,又降低了使用和維護(hù)成本。

        本文講述的是一種新型自保溫砌塊中填充發(fā)泡陶瓷塊以及相變材料,利用相變材料來存儲(chǔ)、釋放熱量,進(jìn)而提高保溫效果;利用發(fā)泡陶瓷塊傳熱較慢的特性提高保溫效果;同時(shí),利用發(fā)泡陶瓷塊整體的強(qiáng)度,配合加強(qiáng)柱來提高相變保溫墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

        本相變保溫墻體采取的詳細(xì)技術(shù)方案為:一種相變保溫墻結(jié)構(gòu),其包括上下堆砌的多層的保溫砌塊、加強(qiáng)柱;每層保溫砌塊順次拼接;保溫砌塊整體呈工字形,保溫砌塊上設(shè)置有兩個(gè)貫穿的大容納腔以及貫穿的小容納腔,其特征在于:每塊保溫砌塊的兩個(gè)大容納腔以及小容納腔內(nèi)均設(shè)置有相匹配的發(fā)泡陶瓷塊;發(fā)泡陶瓷塊的中心設(shè)置有貫穿孔,加強(qiáng)柱插入發(fā)泡陶瓷塊的貫穿孔中;發(fā)泡陶瓷塊內(nèi)設(shè)置有相變材料,相變材料主要為石蠟或者其他無機(jī)相變材料,將相變材料滲入在發(fā)泡陶瓷塊內(nèi)。

        保溫砌塊的兩個(gè)端面還分別設(shè)置有凸起、凹槽,凸起與凹槽相匹配。建筑施工時(shí),將凸起插入凹槽,可以方便地定位,還可以提高相變保溫墻的強(qiáng)度。相鄰的兩塊保溫砌塊之間還填充有保溫漿料,保溫漿料為硅酸鋁保溫漿料??梢赃M(jìn)一步提高相變保溫墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及保溫效果。加強(qiáng)柱為常規(guī)的建筑鋼筋,這樣加強(qiáng)柱的取材比較方便,并且成本較低。裝飾層(一般為瓷磚層)固定設(shè)置在相變保溫墻結(jié)構(gòu)的里表面或/與外表面,達(dá)到美觀、保護(hù)墻體的作用。

        2 相變保溫墻體保溫構(gòu)造

        本相變保溫墻體結(jié)構(gòu),其包括上下堆砌的多層的保溫砌塊1、加強(qiáng)柱4;每層保溫砌塊1順次拼接。保溫砌塊1整體呈工字形,保溫砌塊1上設(shè)置有兩個(gè)貫穿的大容納腔11以及貫穿的小容納腔12。每塊保溫砌塊1的兩個(gè)大容納腔11以及小容納腔12內(nèi)均設(shè)置有相匹配的(即分別與大容納腔11相匹配、與小容納腔12相匹配)發(fā)泡陶瓷塊2;發(fā)泡陶瓷塊2的中心設(shè)置有貫穿孔,加強(qiáng)柱4插入發(fā)泡陶瓷塊2的貫穿孔中。發(fā)泡陶瓷塊2內(nèi)設(shè)置有相變材料3,相變材料3滲入在發(fā)泡陶瓷塊2內(nèi)。相變材料3可以為相變石蠟,也可以為無機(jī)相變材料。

        本相變保溫墻體結(jié)構(gòu)的工作原理為:建筑施工前,保溫砌塊1放置在平面上,將相匹配的發(fā)泡陶瓷塊2放入保溫砌塊1的兩個(gè)大容納腔11以及小容納腔12,使用柱塞(比如事先準(zhǔn)備好的木塞等)堵塞發(fā)泡陶瓷塊 2的貫穿孔,然后將融化的相變材料3倒入兩個(gè)大容納腔11以及小容納腔12中,待相變材料3冷卻固定在發(fā)泡陶瓷塊2后,將保溫砌塊1以及發(fā)泡陶瓷塊2低溫存放。建筑施工時(shí),順次拼接每層的保溫砌塊1,然后由下往上堆砌保溫砌塊1,形成上下堆砌的多層的保溫砌塊1;然后將加強(qiáng)柱4插入發(fā)泡陶瓷塊2的貫穿孔中即可。

        白天氣溫高于相變材料3的相變溫度時(shí),相變材料3吸收熱量而融化,將熱量?jī)?chǔ)存;夜晚氣溫較低時(shí)相變材料 3凝固放出熱量,從而具備較好的保溫效果。由于發(fā)泡陶瓷塊2為多孔結(jié)構(gòu),發(fā)泡陶瓷塊2的傳熱較慢;若白天氣溫低于相變材料3的相變溫度,相變材料3無法融化,室內(nèi)的熱量也難以傳遞到室外,從而具備較好的保溫效果。由于發(fā)泡陶瓷塊2整體具備一定的強(qiáng)度,加強(qiáng)柱4插入發(fā)泡陶瓷塊2的貫穿孔后,可以使不同層的發(fā)泡陶瓷塊2難以相對(duì)移動(dòng),從而可以提高整個(gè)相變保溫墻的強(qiáng)度。

        保溫砌塊1的兩個(gè)端面還可以分別設(shè)置有凸起13、凹槽14,凸起13與凹槽14相匹配。建筑施工時(shí),將凸起13插入凹槽14,可以方便地定位,還可以提高相變保溫墻的強(qiáng)度(即附圖2中,抵抗相變保溫墻上下錯(cuò)位的強(qiáng)度)。相鄰的兩塊保溫砌塊1之間還可以填充有保溫漿料6,保溫漿料6為硅酸鋁保溫漿料??梢赃M(jìn)一步提高相變保溫墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及保溫效果。加強(qiáng)柱4可以為常規(guī)的建筑鋼筋。這樣加強(qiáng)柱4的取材比較方便,并且成本較低。

        圖1 保溫砌塊的立體示意圖

        圖2 相變保溫墻結(jié)構(gòu)的立體分解示意圖

        圖3 剖視圖(保溫砌塊1;大容納腔11;小容納腔12;凸起13;凹槽14;發(fā)泡陶瓷塊2;相變材料3;加強(qiáng)柱4;裝飾層5;保溫漿料6)

        4 結(jié)語

        隨著新型保溫技術(shù)和材料的推廣,外墻自保溫體系的應(yīng)用越來越廣泛,它符合我國的建筑節(jié)能的國情,也更適應(yīng)不同區(qū)域氣候特點(diǎn)以及節(jié)能要求,必然會(huì)被人們?cè)絹碓浇邮芎褪褂谩?/p>

        [1]張焓韜. 外墻保溫技術(shù)與建筑節(jié)能材料的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代裝飾(理論), 2014(04):13-18

        [2]席宇鵬,任紅俠. 外墻保溫技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 建筑技術(shù), 2011(10):21-25

        [3]韋延年,于忠等.應(yīng)以系統(tǒng)技術(shù)研究和應(yīng)用自保溫墻體材料[J].四川建筑科學(xué)研究, 2009 (3):236-239.

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