CN103452205B - 一种节能墙体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种节能墙体。该墙体包括：内外墙板，外墙板与内墙板间有高强度碳纤维结构固定件固定、墙体中心相对应的位置设有滴浆无痕免振捣模套和由复合改性聚氨酯发泡熔合填充定位形成绝热层，所述外墙板及内墙板与绝热层通过交错的凹槽和凸起发泡复合；所有结合面均设置有残存气体吸收分解涂层。本发明是一种适合产业化生产、环保施工、节能效果达世界领先的节能墙体。墙体总厚度在240mm下时，传热系数0.06 w/(㎡.k)、热阻16.52（㎡·K/W）、远超墙体总厚度420mm的传热系数0.17 w/(㎡.k)、热阻为5.73的世界第一的标准。
Description
技术领域
本发明涉及一种适合产业化生产环保施工节能效果达世界领先的节能墙体。
背景技术
建筑相关能耗已占社会总能耗的48.9%。建筑相关行业在二氧化碳的排放总量中，已高达到70%。高能耗、高污染的建筑材料生产、建筑施工的垃圾、污水、扬尘污染、建筑材料生产的废气排放、扬尘污染，特别是耗能巨大的大型公共建筑促使的用电量急剧增加，而发电产生大量的颗粒物是造成中国的“大气雾霾”和环境严重污染的主要根源。其中仅建筑使用能耗所贡献的温室气体排放量，比各种交通工具所有尾气排放的总合还多出1.5倍，是造成霾的“罪魁祸首”。
我国与气候条件相近的发达国家相比差距甚远，住宅建筑面积单位能耗为他们的3倍。围护结构传热系数：外墙为4-5倍，屋顶为2.5-5.5倍，外窗为1.5-2.5倍，门窗空气渗透为3-6倍。
在建筑中，墙体围护结构的传热量约为建筑使用能耗的72%.采暖空调约为20%,门窗约占10%。而采暖空调的实际能耗大小，其建筑围护结构的保温性能是主要因素。墙体是建筑与大气直接接触面积最大的部分, 建筑物使用能耗占建筑总能耗的近90%，所以建筑节能特别是墙体围护结构系统的保温节能，是节能减排的重中之重。
发明内容
本发明克服了上述现有技术中的不足，涉及一种节能墙体，墙体总厚度在240mm的条件下、传热系数达0.06 w/(㎡.k)、热阻高达16.52（㎡·K/W）的世界领先水平。结合本发明人相关配套技术可实现无垃圾、无扬尘、无污水、无噪音、节能、节水、节地、节材、环保、产业化生产的绿色花园式环保施工。
一个高效、低碳、环保的节能建筑体系，能够让我们高污染的环境有所改善。促进人与环境的和谐相容是本发明的目的所在。
本发明的复合墙体包括内、外墙板，外墙板与内墙板间有高强度碳纤维结构固定件固定、墙体中心相对应的位置设有滴浆无痕免振捣模套和由复合改性聚氨酯发泡熔合填充定位形成绝热层。所述外墙板及内墙板与绝热层通过交错的凹槽和凸起发泡复合；所有结合面均设置有残存气体吸收分解涂层。
所述内、外墙板由偏高岭土、粉石英、氢氧化钙、纳米高岭土、六钛酸钾晶须、针状硅灰石、高强度水泥、木纤维、莫来石纤维、碳化纤维、水玻璃、水构成；所述偏高岭土、粉石英、消石灰、纳米高岭土、六钛酸钾晶须、针状硅灰石、高强度水泥、木纤维、莫来石纤维、碳化纤维、水玻璃、水各组分的质量比为8：34：7：4：2.8：3：54：1-2：0.8-1.4：0.2-0.4：12-24：80-128。
所述高效节能复合改性聚氨酯发泡是由：聚醚多元醇、活性复合纳米凝胶颗粒、纳米高岭土、活性纳米二氧化钛、六钛酸钾晶须、异氰酸酯、水、表面活性剂，分散剂，催化剂、泡沫稳定剂组成。所述复合改性聚氨酯的各组分质量比为100：10:4：2:4：124:1-4:1-4:0.14:1.8:2。
制备方法：将上述各组分按其重量份加入反应釜，控制转速在 380rpm下搅拌均匀后，加入异氰酸酯，再将反应釜转速提高到680 rpm，35度温度下搅拌1小时即得。密度为30kg/m3, 导热系数为0.014W/ (m·K) , 隔音效果为51dB ；闭孔率为大于98％。该制备方法完成的聚氨酯硬泡板,防火阻燃性能提高2.8倍、强度提高1.4倍、耐候性提高2.1倍、红外线阻隔率达86%、紫外线阻隔率达99%。
所述的残存气体分解吸收涂层的制备由合成水性树脂、活性纳米孔粉体、Ultra-decompose2、活性纳米氧化铝粉体、纳米活性炭、纳米二氧化钛、纳米高岭土、无机聚酯纤维、成膜助剂、偶联剂、平衡剂、消泡剂、脱氧剂和水混合后放入搅拌机，在45度的温度下、480转/分钟，搅拌2小时成品。空气分解吸收剂的各组分质量比为38:58：18:4-6：12：2-4：2-4-:04-0.8：0.4-4:0.4—4：0.1-1.4:0.2-1:0.1-1:0.4。
本发明涉及的节能墙体是一种硬软硬复合的具有高强度的弹性特征结构。该墙体的软包覆构造柱支撑体的特征具有极强的抗冲击特性，可以有效的缓冲和释放掉风震、路震、地震对支撑体冲击的巨大能量，从而可以有效地抗震和防止墙体下沉、开裂，延长建筑物的使用寿命。
本节能墙体内部的保温绝热部分采用与内、外墙体直接一体熔合发泡技术。保证各个材料结合部、接触面无拼缝的紧密结合，同时对结合部、接触面残存气体、不同材料结合过程中产生的化学气体、进行吸收分解，从而消除和杜绝热对流的产生。因此，本发明一种适合产业化生产、环保施工、节能效果达世界领先的节能墙体具有、无空鼓、开裂现象存在的特点。
附图说明：
图1是节能墙体结构侧视图；
图2是节能墙体结构俯视图；
图3是节能墙体节点图。
1为内墙板；2为复合改性聚氨酯熔合体；3为碳纤维塑料固定构件；4为外墙板；5为墙体；6为钢筋网；7为固定件连接槽；8为滴浆无痕模套。
具体实施方式
结合附图具体说明本发明所涉及的一种节能墙体包括内、外墙板，外墙板与内墙板间有高强度碳纤维结构固定件固定、墙体中心相对应的位置设有滴浆无痕免振捣模套和由复合改性聚氨酯发泡熔合填充定位形成绝热层。所述外墙板及内墙板与绝热层通过交错的凹槽和凸起发泡复合；所有结合面均设置有残存气体吸收分解涂层。
内外墙部分采用钢筋网作为骨架。钢筋网由直径4-8mm钢筋组成，可单一规格或混用，还可以采用其它规格和材料制造，主要根据不同的设计要求和用途决定。本发明涉及一种适合产业化生产、节能效果达世界领先的复合墙体的内外墙骨架部分，采用6.3mm直径的钢筋捆扎或焊接而成。在钢筋网特定部位的上下两端，焊接有固定槽连接螺母板。
采用偏高岭土、粉石英、氢氧化钙、纳米高岭土、六钛酸钾晶须、纳米二氧化钛、高强度水泥为主要原料，添加木纤维、莫来石纤维、碳化纤维、水玻璃和水在搅拌机中混合均匀倒入模具70%部分刮平。将钢筋网焊接有固定槽连接螺母板的一面朝上按定位放置，再将剩余的混合搅拌料倒入模具体刮平，将上部模具凸凹面向下由导柱导入模体后进行点压，然后拔出定位销经4000吨预压、6000吨复压、8000吨再压成型。成型后，经修剪的外墙板放入蒸养釜密闭，经18小时 1兆帕、180℃压蒸养护后烘干，挖出螺母板的螺孔保护帽，将固定槽用螺栓固定在内、外墙板的上下两端，即成为一种适合产业化制造、环保施工节能效果达世界领先的节能墙体的内、外墙板。
所述高效节能复合改性聚氨酯发泡是由：聚醚多元醇、活性复合纳米凝胶颗粒、纳米高岭土、活性纳米二氧化钛、六钛酸钾晶须、异氰酸酯、水、表面活性剂，分散剂，催化剂、泡沫稳定剂组成。所述复合改性聚氨酯的各组分质量比为100：10:4：2:4：124:1-4:1-4:0.14:1.8:2。
制备方法：将上述各组分按其重量份加入反应釜，控制转速在 380rpm下搅拌均匀后，加入异氰酸酯，再将反应釜转速提高到680 rpm，35度温度下搅拌1小时即得。密度为30kg/m3, 导热系数为0.014W/ (m·K) , 隔音效果为51dB ；闭孔率为大于98％。该制备方法完成的聚氨酯硬泡板,防火阻燃性能提高2.8倍、强度提高1.4倍、耐候性提高2.1倍、红外线阻隔率达86%、紫外线阻隔率达99%。
所述的残存气体分解吸收涂层，其制备由合成水性树脂、活性纳米孔粉体、Ultra-decompose2、活性纳米氧化铝粉体、纳米活性炭、纳米二氧化钛、纳米高岭土、无机聚酯纤维、成膜助剂、偶联剂、平衡剂、消泡剂、脱氧剂和水混合后放入搅拌机，在45度的温度下、480转/分钟，搅拌2小时成品。空气分解吸收剂的各组分质量比为38:58：18:4-6：12：2-4：2-4-:04-0.8：0.4-4:0.4—4：0.1-1.4:0.2-1:0.1-1:0.4。
一种适合产业化制造、环保施工、节能效果达世界领先的节能墙体的内、外墙板经检测，其各项性能指标为：
抗折强度：40MPa ；
抗冲击强度：15.58KJ/m2；
导热系数：25℃，0.068-0.088W/m·k ；
容重：780-950Kg/m3；
吸水率：0.7-3%；
防火性：A1 GB8624-2006
耐火极限：＞2小时
所述的一种节能墙体：装配时，将内墙板固定槽与外墙板固定槽相对应地放在装配夹具上，将高强度碳纤维塑料固定构件对准内外墙上部固定槽插入到底，再将高强度碳纤维塑料固定构件插入下部墙体固定槽到顶。依次将高强度碳纤维塑料固定构件全部插满内外墙体固定槽。将备用的滴浆无痕模套定位、然后，对已装配完成的墙体腔内部分及碳纤维塑料固定构件等结合部、对已装配完成的墙体内侧及碳纤维塑料固定构件均匀喷涂0.4-0.8mm空气分解吸收涂料。固化之后，将固定好的内外墙板放置到发泡箱模具内，采用复合改性聚氨酯在墙体内腔直接一体式发泡成型。本发明采用的复合改性聚氨酯发泡技术为独有配方。发泡采用多段、多喷嘴同时连续发泡，以保证发泡均匀一致。在发泡过程中，排出了墙体中的气体。由事先涂覆好的残存气体分解吸收涂层有效的吸收分解了结合层间残存的气体和化学反应产生气体。待发泡充实整个面板腔体后，打开模具取出墙体，放入保温房(35-40℃)内放置60-70min。使得发泡硬化反应完全后，一种适合产业化生产、环保施工、节能效果达世界领先的节能墙体制造全部完成。
经多次检测，一种适合产业化生产、环保施工、节能效果达世界领先的复合墙体，在240mm厚度下传热系数为0.06(㎡.k)、热阻为16.52（㎡·K/W）。本发明的特征是对墙体物理传热特性的破坏，而非材料导热系数的叠加。
Claims (5)
1.一种节能墙体，包括内、外墙板，其特征在于：外墙板与内墙板间有高强度碳纤维结构固定件固定、墙体中心相对应的位置设有滴浆无痕免振捣模套和由复合改性聚氨酯发泡熔合填充定位形成绝热层，所述外墙板及内墙板与绝热层通过交错的凹槽和凸起发泡复合；所有结合面均设置有残存气体吸收分解涂层。
2.如权利要求1所述的墙体，其特征在于：所述内、外墙板由偏高岭土、粉石英、氢氧化钙、纳米高岭土、六钛酸钾晶须、针状硅灰石、高强度水泥、木纤维、莫来石纤维、碳化纤维、水玻璃、水构成；所述偏高岭土、粉石英、消石灰、纳米高岭土、六钛酸钾晶须、针状硅灰石、高强度水泥、木纤维、莫来石纤维、碳化纤维、水玻璃、水各组分的质量比为8：34：7：4：2.8：3：54：1-2：0.8-1.4：0.2-0.4：12-24：80-128。
3.如权利要求1所述的墙体，其特征在于，所述复合改性聚氨酯发泡是由聚醚多元醇、活性复合纳米凝胶颗粒、纳米高岭土、活性纳米二氧化钛、六钛酸钾晶须、异氰酸酯、水、表面活性剂，分散剂，催化剂、泡沫稳定剂组成；各组分质量比为100：10:4：2:4：124:1-4:1-4:0.14:1.8:2。
4.如权利要求3所述的墙体，其特征在于，将复合改性聚氨酯发泡的组分按其重量份加入反应釜，控制转速在 380rpm下搅拌均匀后，加入异氰酸酯，再将反应釜转速提高到680 rpm，35度温度下搅拌1小时即得。
5.如权利要求1所述的墙体，其特征在于：残存气体分解吸收涂层的制备由合成水性树脂、活性纳米孔粉体、Ultra-decompose2、活性纳米氧化铝粉体、纳米活性炭、纳米二氧化钛、纳米高岭土、无机聚酯纤维、成膜助剂、偶联剂、平衡剂、消泡剂、脱氧剂和水混合后放入搅拌机，在45度的温度下、480转/分钟，搅拌2小时制成；上述各组分质量比为38:58：18:4-6：12：2-4：2-4-:04-0.8：0.4-4:0.4-4：0.1-1.4:0.2-1:0.1-1:0.4。
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