CN103410270B - 一种组合型膨石受力保温面板 - Google Patents
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Abstract
一种组合型膨石受力保温面板，填充半球壳层包括紧密排列的填充半球壳，填充半球壳的开口向下设置，内填绝热传导材料；空气半球壳层包括紧密排列的空气半球壳，空气半球壳的开口向上，并与对应位置的填充半球壳的开口相对设置；防辐射材料层位于填充半球壳层和空气半球壳层之间；填充半球壳层的外部设有上层保温材料层，上层保温材料层的外部设有上层保护层；空气半球壳层的外部设有下层保温材料层，下层保温材料层的外部设有下层保护层。本发明的整板传热系数0.35-0.45(w/m.k)；热惰性指标≥2.5；板自重0.25kN/m2；承载力2.0kN/m2；同时具有防火、隔声、抗风等功能；耐火极限≥2.0小时；空气隔声量≥45dB。整体刚度大，抵御强风侵袭能力高。
Description
技术领域
本发明涉及建筑构件技术领域，尤其是涉及一种组合型膨石受力保温面板。
背景技术
组合型膨石承重保温板准确的定义应为运用组合技术，以优质膨石为主料，凸显受力保温隔热功能的轻板。轻板是具有轻质特性的多功能板材的统称。根据形态、构成、材料、受力等不同轻板可分为三大类；即加气混凝土类，压型钢板、夹芯板类，钢架类。加气混凝土类轻板由于自身材料容重大，导热系数高、承载力低等不足制约了其发展的广度和深度；压型钢板夹芯类轻板以其无可比拟的轻质、保温性能长期雄踞房屋建筑外围护结构的需求市场，然而其耐久性、防火性、承重性、透气性等致命缺陷有又可能使其退出轻板市场；钢骨架类轻板处于“七雄争霸”阶段，目标相同但难统一，缺乏引领性。
发明内容
本发明的目的在于设计一种新型的组合型膨石受力保温面板，解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种组合型膨石受力保温面板，包括上层保护层、上层保温材料层、填充半球壳层、防辐射材料层、空气半球壳层、下层保温材料层和下层保护层；
所述填充半球壳层包括紧密排列的填充半球壳，所述填充半球壳的开口向下设置，内填绝热传导材料；所述空气半球壳层包括紧密排列的空气半球壳，所述空气半球壳的开口向上，并与对应位置的填充半球壳的开口相对设置；
所述防辐射材料层位于所述填充半球壳层和所述空气半球壳层之间；所述填充半球壳层的外部设有所述上层保温材料层，所述上层保温材料层的外部设有所述上层保护层；所述空气半球壳层的外部设有所述下层保温材料层，所述下层保温材料层的外部设有所述下层保护层。
优选的，所述填充半球壳与所述空气半球壳均为高30mm，直径60mm的半球壳。
优选的，所述绝热传导材料为散状的绝热传导材料。
优选的，所述绝热传导材料为定量密度的散状的绝热传导材料。
优选的，所述防辐射材料层为铝箔材质的防辐射材料层。
优选的，所述上层保温材料层和所述下层保温材料层均为膨石保温材料层。
优选的，所述上层保温材料层和所述下层保温材料层均为膨石保温材料层，厚度大于等于20mm；所述填充半球壳层的壳与壳之间以及所述空气半球壳层的壳与壳之间均用膨石材料填充。
优选的，所述膨石保温材料层之中的膨石是二组分材料，水泥为基相，膨胀珍珠岩为分散相，体积配合比为1∶8，浇筑后形成所述膨石，容重400-450kg/m。
优选的，所述上层保护层和所述下层保护层均为5mm厚的保护层。
优选的，所述组合型膨石受力保温面板长3000mm，宽1200mm，厚120mm。
材料是科学的先导，想象力是制胜的武器，组合型自承重保温板正是针对现有技术中存在的问题和不足发展起来的。
本发明所谓的“散状”，是指非整块固体转化的形态，比如可以是沙状的、颗粒状的等。
本发明所谓的“定量密度”，是指密度≤90kg/立方米。
本发明的有益效果可以总结如下：
1、本发明的整板传热系数0.35-0.45(w/m.k)；热惰性指标≥2.5；板自重0.25kN/m2；承载力2.0kN/m2。
2、本发明同时具有防火、隔声、抗风等功能；耐火极限≥2.0小时；空气隔声量≥45dB。风荷载组合效应对建筑物柔性结构如(压型钢板、夹芯板)侵扰性十分严重，有局部撕裂，整个屋面被掀翻，整个屋面被揉成“纸团”，整个建筑物倒塌等。原因是屋面柔性大，易产生弹性风至振动，振动频率低同时引起附加阻尼较小，内压紊流等宜产生共振。组合型承重保温板、整体刚度大，不可能产生上述现象，抵御强风侵袭能力高。
3、本发明结构简单，无复杂零件的加工，使用方便，制造成本低廉。
附图说明
图1为本发明组合型自保温板的外形尺寸见图。
图2为本发明组合型自保温板的横剖面构造图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明自，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图2所示的一种组合型膨石受力保温面板，包括上层保护层1、上层保温材料层2、填充半球壳层3、防辐射材料层7、空气半球壳层4、下层保温材料层5和下层保护层6；所述填充半球壳层3包括紧密排列的填充半球壳，所述填充半球壳的开口向下设置，内填绝热传导材料；所述空气半球壳层4包括紧密排列的空气半球壳，所述空气半球壳的开口向上，并与对应位置的填充半球壳的开口相对设置；所述防辐射材料层7位于所述填充半球壳层3和所述空气半球壳层4之间；所述填充半球壳层3的外部设有所述上层保温材料层2，所述上层保温材料层2的外部设有所述上层保护层1；所述空气半球壳层4的外部设有所述下层保温材料层5，所述下层保温材料层5的外部设有所述下层保护层6。
在更加优选的实施例中，所述填充半球壳与所述空气半球壳均为高30mm，直径60mm的半球壳。所述绝热传导材料为散状的绝热传导材料。
在更加优选的实施例中，所述绝热传导材料为定量密度的散状的绝热传导材料。优选的，所述防辐射材料层7为铝箔材质的防辐射材料层7。所述上层保温材料层2和所述下层保温材料层5均为膨石保温材料层。
在更加优选的实施例中，所述上层保温材料层2和所述下层保温材料层5均为膨石保温材料层，厚度大于等于20mm；所述填充半球壳层3的壳与壳之间以及所述空气半球壳层4的壳与壳之间均用膨石材料填充。
在更加优选的实施例中，所述膨石保温材料层之中的膨石是二组分材料，水泥为基相，膨胀珍珠岩为分散相，体积配合比为1∶8，浇筑后形成所述膨石，容重400-450kg/m。所述上层保护层1和所述下层保护层6均为5mm厚的保护层。所述组合型膨石受力保温面板长3000mm，宽1200mm，厚120mm。
组合是实现承重、轻质、保温的基本要素，壳体受力性能是共识的，用壳体承受外加荷载组合效应是安全的，将群壳用在板中在国内外属首创。壳体内部可形成空腔不仅使构件变轻，同时为其他功能效应层的设置提供了空间。“室外热作用”涵盖了大自然的所有行为(太阳辐射，空气温、湿度、风、雨、雪等)，是不可控的。室内热作用是人的自身行为，是可控的。围护结构是人类智慧的结晶，是居于室外热作用和室内热作用之间的一道抗扰量屏障，使稳态传热和非稳态传热评价标志指标稳定在最佳点上的根本，从而实现真正意义上的低碳节能的目的。
5mm厚保护层(上层保护层1和下层保护层6)是优质复合型耐久性涂层，保证构件在规定的设计使用年限内(50年)，在规定条件下(不同环境)，完成预定功能，具有与主体结构等价的可靠性。50mm厚量化密度的高效绝热材料阻止热传导。铝箔对热射线起反射作用阻止能量转移。30mm厚空气封闭层，使空气静止形成保温层。膨石具有强度高、容重小、导热系数小等特性，采用膨石浇筑工艺使组合板成为有机的整体。
对组合型膨石受力保温面板进行轻质量化、材料筛选，用有序排列连续性群壳受力属具有特色的特殊设计。作为结构构件第一功能是承受外力作用，研究表明，轻质是承重和保温对立统一的焦点，承重能力高材料的容重必然高保温性能即差。保温性能好容重必然低，承重能力即低。只有轻质量化才能兼顾二种特性的合理发挥，使构件同时具有承重和保温两大功能。量化隐含着选材和配比，优选材料，优化配比，是实现轻质的前提。
膨石是二组分材料，水泥为基相，膨胀珍珠岩为分散相，体积配合比为1∶8，浇筑后形成膨石，容重400-450kg/m，导热系数0.09(w/m.k)左右，立方体抗压强度2.0Mpa左右，组成群壳受力体系。保护层是经过碳化试验、软化试验、冻融试验、蒸压渗透试验、抗冻性试验、热水试验、浸泡-干燥性能试验、热雨性能试验、湿度变形试验，各项指标满足国家标准要求的水泥基抗渗复合材料，刮涂在构件外表面使其耐久性与主体结构相适应。
室内属空间体，有人体热源和设备热源必然形成温度差，温度差是热传递的原动力。热传递有三种方式：即导热、对流和辐射，导热又称“传导”是靠物质微观粒子的热运动而引起的热能转移现象。传导性用导热系数表达。导热系数是物质本身属性，不同物质导热系数是不同的。对流是指依靠流体的宏观位移把热量由一处传递到另一处的现象。辐射是指依靠物体表面向外发射热射线传递能量的现象。三种传递热量方式是共存的，为此必须有三种对策，即选用低传导材料；使流体静止；增大反射率。
温度的是空间和时间的函数，热流衰减随时间变化，温度滞后等是一个复杂过程。简而言之，经过30mm厚膨石材料的传导，内表面温度将产生小幅度降低约2-3℃，问题的关键是让30mm厚封闭空气层静止成为传导体，由于空气导热系数仅为0.01-0.0066(w/m.k)，使其成为保温层而不是对流层。铝箔起反射作用反射率达97％产生能量转化，能量转化将使温度梯度变小，提高保温效应。30mm厚量化容重的膨胀珍珠岩散料其导热系数在0.035-0.045(w/m.k)之间与20mm厚膨石和铝箔共同作用实现空气层上下表面温度平衡。
总体效果：整板传热系数0.35-0.45(w/m.k)；热惰性指标≥2.5；板自重0.25kN/m2；承载力2.0kN/m2。
该板同时具有防火、隔声、抗风等功能；耐火极限≥2.0小时；空气隔声量≥45dB。风荷载组合效应对建筑物柔性结构如(压型钢板、夹芯板)侵扰性十分严重，有局部撕裂，整个屋面被掀翻，整个屋面被揉成“纸团”，整个建筑物倒塌等。原因是屋面柔性大，易产生弹性风至振动，振动频率低同时引起较小附加阻尼，内压紊流等宜产生共振。组合型承重保温板、整体刚度大，不可能产生上述现象，抵御强风侵袭能力高。
以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明自，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种组合型膨石受力保温面板，其特征在于：包括上层保护层、上层保温材料层、填充半球壳层、防辐射材料层、空气半球壳层、下层保温材料层和下层保护层；
所述填充半球壳层包括紧密排列的填充半球壳，所述填充半球壳的开口向下设置，内填绝热传导材料；所述空气半球壳层包括紧密排列的空气半球壳，所述空气半球壳的开口向上，并与对应位置的填充半球壳的开口相对设置；
所述防辐射材料层位于所述填充半球壳层和所述空气半球壳层之间；所述填充半球壳层的外部设有所述上层保温材料层，所述上层保温材料层的外部设有所述上层保护层；所述空气半球壳层的外部设有所述下层保温材料层，所述下层保温材料层的外部设有所述下层保护层。
2.根据权利要求1所述的组合型膨石受力保温面板，其特征在于：所述填充半球壳与所述空气半球壳均为高30mm，直径60mm的半球壳。
3.根据权利要求1所述的组合型膨石受力保温面板，其特征在于：所述绝热传导材料为散状的绝热传导材料。
4.根据权利要求3所述的组合型膨石受力保温面板，其特征在于：所述绝热传导材料为定量密度的散状的绝热传导材料。
5.根据权利要求1所述的组合型膨石受力保温面板，其特征在于：所述防辐射材料层为铝箔材质的防辐射材料层。
6.根据权利要求1所述的组合型膨石受力保温面板，其特征在于：所述上层保温材料层和所述下层保温材料层均为膨石保温材料层。
7.根据权利要求6所述的组合型膨石受力保温面板，其特征在于：所述上层保温材料层和所述下层保温材料层均为膨石保温材料层，厚度大于等于20mm；所述填充半球壳层的壳与壳之间以及所述空气半球壳层的壳与壳之间均用膨石材料填充。
8.根据权利要求6所述的组合型膨石受力保温面板，其特征在于：所述膨石保温材料层之中的膨石是二组分材料，水泥为基相，膨胀珍珠岩为分散相，体积配合比为1：8，浇筑后形成所述膨石，容重400-450kg/m3。
9.根据权利要求1所述的组合型膨石受力保温面板，其特征在于：所述上层保护层和所述下层保护层均为5mm厚的保护层。
10.根据权利要求1所述的组合型膨石受力保温面板，其特征在于：所述组合型膨石受力保温面板长3000mm，宽1200mm，厚120mm。
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