CN104405089B - 节能保温隔热材料及其制备方法、屋面系统及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能保温隔热材料及其制备方法、屋面系统及其施工方法，涉及隔热屋面系统及施工领域。该节能保温隔热材料依次包括铝箔层、高密度聚乙烯薄膜层、纤维编织物层和聚酯薄膜层，所述纤维编织物使用玻璃纤维按照经纬方向编织而成。该节能保温隔热材料，具有材质轻盈的特点和良好的隔热、防潮、抗拉扯的性能，将其用于屋面系统中，其隔热效能可以达到95％，创造了宜居的环境，而且节约了能源；施工过程简单、快速、对隔热材料的损坏少，降低了成本，对工人的技术要求低，且屋面系统不会存在瓦片脱落的安全隐患；同时，由于材质轻盈，屋面系统更加轻薄。
Description
技术领域
本发明涉及隔热屋面系统及施工领域，尤其涉及一种节能保温隔热材料及其制备方法、屋面系统及其施工方法。
背景技术
坡屋面越来越广泛的运用到现代建筑中。坡屋面施工中，一般采用的方法为将使用水泥直接将屋面瓦粘贴在屋面上。
采用上述施工方法建造的坡屋面，存在如下一些缺点：
1)隔热保温效果差，导致冬天室内的热量传递到室外，在屋面瓦底部产生冷凝水，形成冻冰；夏天室外的热量传递到室内，影响室内的制冷效能；
2)水泥粘贴效果差，屋面瓦容易出现脱落现象，存在安全隐患；水泥容易粘到屋面瓦的外表面，影响屋面的外观效果；
3)屋面瓦和水泥使用量大，直接将屋面瓦用水泥粘贴，会使整个屋面的载重量大，对屋面造成一定程度的破坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能保温隔热材料及其制备方法、屋面系统及其施工方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明实施例一方面提供了一种节能保温隔热材料，依次包括铝箔层1、高密度聚乙烯薄膜层2、纤维编织物层3和聚酯薄膜层4，其中，纤维编织物使用玻璃纤维按照经纬方向编织而成。
优选地，铝箔层1、高密度聚乙烯薄膜层2、纤维编织物层3和聚酯薄膜层4的厚度比例为：4:1:1:2。
更优选地，铝箔层1、高密度聚乙烯薄膜层2、纤维编织物层3和聚酯薄膜层4的厚度分别为：0.02mm、0.005mm、0.005mm、0.01mm。
本发明实施例第二方面提供了上述节能保温隔热材料的制备方法，包括如下步骤：
S1，在200N-300N的压力下，将高密度聚乙烯薄膜与纤维编织物干式复合，得到第一复合物；
S2，在200N-300N的压力下，在所述第一复合物的纤维编织物面层上干式复合聚酯薄膜，得到第二复合物；
S3，在500N-800N的压力、45℃-60℃的温度下，在所述第二复合物的高密度聚乙烯薄膜面层上干式复合铝箔，得到节能保温隔热材料。
优选地，S1-S3中，所述干式复合中使用的粘合剂为铝箔粘合剂，所述铝箔粘合剂的用量为100-150g/m2。
优选地，S1-S3中，所述干式复合在多功能铝箔复合机中完成。
本发明实施例第三方面提供了一种节能保温隔热屋面系统，从屋架开始向上依次包括：
支撑层5、防水层6、保温层7、顺水条层8、隔热层9、挂瓦条层10和屋面瓦层11，其中，顺水条层8间隔设置顺水条，隔热材料铺设在所述顺水条上，形成隔热层9，挂瓦条层10间隔设置挂瓦条，所述屋面瓦固定在所述挂瓦条上，形成屋面瓦层11，隔热层9采用上述节能保温隔热材料。
优选地，隔热层9的厚度为90-110mm。
优选地，支撑层5为15mm厚的OSB板；防水层6的厚度为1.5mm；保温层7为100mm厚的XPS保温板；顺水条和挂瓦条的尺寸均为：宽度*厚度＝26mm*38mm。
优选地，该节能保温隔热屋面系统还包括支架12，支架12穿过保温层7，支架12的一端固定在防水层6上，支架12的另一端露出保温层7，且露出的高度大于等于顺水条的厚度，相邻的两列支架12之间的横向距离与顺水条的宽度相同。
更优选地，相邻的两个支架12之间的纵向距离为500mm。
更优选地，支架12为L形，所述L形支架包括水平端和竖直端，所述支架的水平端固定在所述防水层上，所述支架的竖直端露出所述保温层。
更优选地，所述L形支架的所述水平端的长度为40mm，所述竖直端的长度为140mm。
本发明实施例第四方面提供了上述节能保温隔热屋面系统的施工方法，其包括如下步骤：
步骤1，在屋架上固定所述支撑层；
步骤2，在所述支撑层上铺设防水卷材；
步骤3，将支架的的一端固定于所述防水卷材上；
步骤4，在所述防水卷材上，穿过所述支架的另一端嵌入保温板；
步骤5，在所述保温板上将顺水条固定于相邻的两列所述支架之间；
步骤6，在所述顺水条上铺设节能保温隔热材料；
步骤7，在所述节能保温隔热材料上固定挂瓦条；
步骤8，在所述挂瓦条上铺设屋面瓦。
本发明的有益效果是：本发明实施例提供了一种节能保温隔热材料，具有材质轻盈的特点和良好的隔热、防潮、抗拉扯的性能，将其用于屋面系统中，其隔热效能可以达到95％，创造了宜居的环境，而且节约了能源；施工过程简单、快速、对隔热材料的损坏少，降低了成本，对工人的技术要求低，且屋面系统不会存在瓦片脱落的安全隐患；同时，由于材质轻盈，屋面系统更加轻薄。
附图说明
图1是节能保温隔热材料的断面结构示意图；
图2是节能保温隔热屋面系统的结构示意图；
图3是施工步骤1的示意图；
图4是施工步骤2的示意图；
图5是施工步骤3的示意图；
图6是施工步骤4的示意图；
图7是施工步骤5的示意图；
图8是施工步骤6的示意图；
图9是施工步骤7的示意图；
图10是施工步骤8的示意图。
图中，各符号的含义如下：
1铝箔层，2高密度聚乙烯薄膜层，3纤维编织物层，4聚酯薄膜层，5支撑层，6防水层，7保温层，8顺水条层，9隔热层，10挂瓦条层，11屋面瓦层，12支架，13屋架。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，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方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种节能保温隔热材料，依次包括铝箔层1、高密度聚乙烯薄膜层2、纤维编织物层3和聚酯薄膜层4，其中，纤维编织物使用玻璃纤维按照经纬方向编织而成。
其中，纤维编织物采用玻璃纤维为原料，厚度为0.005mm、宽度为0.5mm、密度为2580kg.m-3的玻璃纤维的拉伸强度为3200Mpa，伸长率为4.5％。
聚酯薄膜可以采用6020聚酯薄膜。该聚酯薄膜是一种无色透明、有光泽的薄膜，机械性能优良，刚性、硬度以及韧性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高温和低温，耐化学药品性，气密性，是常用的阻透性复合薄膜基材。
本发明实施例中，可以采用8011-O态铝箔，该型号的铝箔延展性好，易于材料成型。
采用本领域的常规方法测试本发明实施例提供的节能保温隔热材料的隔热、防潮和防戳性能，测试结果显示，该材料能反射95％以上的热能辐射，具有较好的隔热性能；在0.3Mpa，30min的测试时间内，不透水，因此，能有效隔绝水汽，具有良好的防潮能力；防戳指数可达260牛顿，因此，该材料不易撕裂破损，能够将施工中因粗心而造成的破损减至最低。
本发明实施例提供的节能保温隔热材料，由于材质轻盈、施工方便简单、质地强韧耐久，抗撕防刺性强，施工时经得起强力拉扯，破损率低，因此，可以用于屋面系统的隔热防潮中。
本发明实施例中，铝箔层、高密度聚乙烯薄膜层、纤维编织物层和聚酯薄膜层的厚度比例可以为：4:1:1:2。优选地，铝箔层、高密度聚乙烯薄膜层、纤维编织物层和聚酯薄膜层的厚度分别为：0.02mm、0.005mm、0.005mm、0.01mm。
本发明实施例提供了一种节能保温隔热材料的制备方法，包括如下步骤：
S1，在200N-300N的压力下，将高密度聚乙烯薄膜与纤维编织物干式复合，得到第一复合物；
S2，在200N-300N的压力下，在所述第一复合物的纤维编织物面层上干式复合聚酯薄膜，得到第二复合物；
S3，在500N-800N的压力、45℃-60℃的温度下，在所述第二复合物的高密度聚乙烯薄膜面层上干式复合铝箔，得到节能保温隔热材料。
其中，干式复合的具体操作为：首先在铝箔的表面涂抹一层粘合剂，然后采用干式复合机将两层材料复合在一起。这种复合方式不仅复合速度快，而且得到的复合物的牢度高，不容易发生剥离。
其中，优选地，S1-S3中，所述干式复合中使用的粘合剂为铝箔粘合剂，所述铝箔粘合剂的用量为100-150g/m2。使用铝箔粘合剂，复合的速度快，得到的复合物的粘合效果好，不容易剥离；粘合剂的用量不能过多，如果过多，则粘合剂的涂层会过厚，则会造成复合的时间比较长，且会造成成本浪费；反之，则会影响复合效果。
本发明实施例中，S1-S3中，所述干式复合在多功能铝箔复合机中完成。
如图2所示，本发明实施例提供了一种节能保温隔热屋面系统，从屋架13开始向上依次包括：
支撑层5、防水层6、保温层7、顺水条层8、隔热层9、挂瓦条层10和屋面瓦层11，其中，顺水条层8间隔设置顺水条，隔热材料铺设在所述顺水条上，形成隔热层9，挂瓦条层10间隔设置挂瓦条，所述屋面瓦固定在所述挂瓦条上，形成屋面瓦层11，隔热层9采用上述节能保温隔热材料。
在本实施例中，在不同的时间点测量屋面系统内外的温度，结果显示，该屋面系统的隔热效能最高能达到95％。
节能保温隔热材料的结构和性能在上述实施例中均已做了介绍，在此不再阐述。
采用上述结构的屋面系统，除了具有各层材料本身所具有的性能使屋面系统具有防水、隔热保温的效果外，由于在顺水条层和挂瓦条层之间铺设有隔热层，从而，不仅处于顺水条层和隔热层之间的空气层通过檐口及屋脊等节点的通风处理，可以实现夏季隔热、冬季保温的效果，而且隔热层使顺水条和挂瓦条之间的空气间层独立隔开，挂瓦条上部的通风空气层可以起到夏季隔热、冬季保温的效果，从而使屋内的温度不会由于屋面系统的传热作用而随着外界温度的变化而发生变化，始终保持一个比较稳定的温度，既创造了宜居的环境，又节约了能源。
本发明实施例中，隔热层9的厚度为90-110mm。
本发明实施例中，支撑层5为15mm厚的OSB板；防水层6的厚度为1.5mm；保温层7为100mm厚的XPS保温板；顺水条和挂瓦条的尺寸均为：宽度*厚度＝26mm*38mm。
OSB板的表层刨片呈纵向排列，芯层刨片呈横向排列。这种纵横交错的排列，重组了木质纹理结构，彻底消除了木材内应力对加工的影响，使之具有非凡的易加工性和防潮性。由于OSB内部为定向结构，无接头、无缝隙、裂痕，整体均匀性好，内部结合强度极高，所以无论中央还是边缘都具有普通板材无法比拟的超强握钉能力。本发明实施例中，使用OSB板替代传统混凝土浇筑楼板，不仅可以大大节约人工及材料成本。而且由于采用丁卯结构安装，所以仿震系数大大高于混凝土浇筑的屋面。
本发明实施例中，防水层可以采用自粘型防水卷材，该自粘型防水卷材可以防水防潮，也可以自闭刺穿钉孔，从而可以有效提高屋面的防水功能。
XPS保温板具有闭孔蜂窝结构，且有极低的吸水性(几乎不吸水)、低热导系数、高抗压性、抗老化性(正常使用几乎无老化分解现象)。
本发明实施例中，所述挂瓦条和所述顺水条的尺寸均为：宽度*厚度＝26mm*38mm。该厚度与大多数的成材率高的挂瓦条和顺水条原材料的厚度一致。
如本领域技术人员可以理解的，也可以根据实际需求，选择不同尺寸的挂瓦条或顺水条。
本发明实施例提供的屋面系统，还包括支架12，支架12穿过保温层7，支架12的一端固定在防水层6上，支架12的另一端露出保温层7，且露出的高度大于等于顺水条的厚度，相邻的两列支架12之间的横向距离与顺水条的宽度相同。
在屋面系统中设置支架，不仅可以为顺水条提供固定条件，而且在本发明实施例中，通过设置支架的尺寸和支架之间的距离，可以将顺水条加紧固定在相邻的两列支架之间，从而可以使顺水条牢固的固定的屋面系统上。
同时，设置支架，也可以为保温层7提供固定条件，支架12穿过保温层7，使保温层7实现内嵌式安装，从而可以使支架有效的起到固定保温板的作用，使保温板和屋面形成整体，尤其对于坡度＞38°的坡屋面上固定保温板尤为实用。也避免出现传统铺设出现的冷桥，所以在屋面系统上设置支架，具有极大的实用性和便利性。
本发明实施例中，相邻的两个支架12之间的纵向距离为500mm。可以在节约支架数量的基础上，较好的实现对顺水条和保温板的固定作用。
同时，为了进一步节约支架的使用数量，简化施工过程，提高施工效率，相邻的两列可以间隔设置支架，使每列中支架的数量减少一半。
本发明实施例中，支架12优选为L形，所述L形支架包括水平端和竖直端，所述支架的水平端固定在所述防水层上，所述支架的竖直端露出所述保温层。
采用上述结构可以比较方便且比较牢固的将支架固定在防水层上。
本发明实施例中，所述L形支架的所述水平端的长度为40mm，所述竖直端的长度为140mm。可以保证水平段较牢固的固定在防水层上，竖直端露出保温层的高度稍稍大于顺水条的厚度，安装顺水条后，顺水条的上端面和顺直端的上端面基本平行，然后将隔热层铺设在顺水条上，可以使屋面系统成为一个整体。
本发明实施例还提供了上述节能保温隔热屋面系统的施工方法，包括如下步骤：
步骤1，在屋架上固定所述支撑层，如图3所示；由于支撑层采用OSB板，所以在施工过程中，可以采用丁卯结构安装，这种安装方式可以使屋面的仿震系数大大高于使用混凝土浇筑的支撑层。
步骤2，在所述支撑层上铺设防水卷材，如图4所示；由于自粘型防水卷材可以自闭刺穿钉孔，所以在施工过程中，可以进行丁卯等将其他部件安装在防水卷材上，而无需对丁卯、刺穿钉孔处进行防水处理，施工过程简单。
步骤3，将支架的一端固定于所述防水卷材上，如图5所示；由于防水卷材有自闭刺穿钉孔的功能，所以对于支架的固定位置，无需进行防水处理，也可以避免渗漏。支架，尤其是L形支架，可以二次调节屋面的平整度，使传统混凝土浇筑很难解决的不平问题得以解决。
步骤4，在所述防水卷材上，穿过所述支架的另一端嵌入保温板，如图6所示；
内嵌式安装可以有效起到固定保温板的作用，使保温板和屋面形成整体，尤其对于坡度＞38°的坡屋面尤为实用。也避免出现传统铺设出现的冷桥，所以采用上述安装方式，实用并保温。
步骤5，在所述保温板上将顺水条固定于相邻的两列所述支架之间，如图7所示；由于支架之间的距离和支架的尺寸等，可以满足将顺水条安装在相邻的两列所述支架之间的条件，或者可以恰好将顺水条夹在两类所述支架之间，这样，既可以将顺水条较好的固定，也可以使固定安装比较方便。另外，
安装固定时可以根据屋面的平整度，适当调整顺水条的固定高度，使保温层和顺水条之间结合的更加牢固，形成一体化的屋面。
如本领域技术人员可以理解的，除了采用将顺水条安装在两列支架之间的安装方式之外，还可以采用其他的固定安装方式。
步骤6，在所述顺水条上铺设节能保温隔热材料，如图8所示；
节能保温隔热材料的性能和特征在上述实施例中已经有所阐述，在此不再赘述。可以实现较好的隔热保温、防潮效果，同时在施工过程中，可以极大的降低断裂的损失。
施工完成后，节能保温隔热材料和顺水条间的空气层通过檐口及屋脊等节点的通风处理，可以实现夏季隔热、冬季保温的效果，创造一种宜居的环境。
步骤7，在所述节能保温隔热材料上固定挂瓦条，如图9所示；
施工完成后，节能保温隔热材料使顺水条和挂瓦条之间的空气间层独立隔开，挂瓦条上部的通风空气层起到夏季隔热的作用。
步骤8，在所述挂瓦条上铺设屋面瓦，如图10所示。为了使屋面瓦能够较牢固的固定在屋面上，避免出现瓦片脱落的情况，最好使用紧固件将屋面瓦固定在挂瓦条上。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本发明实施例提供了一种节能保温隔热材料，具有材质轻盈的特点和良好的隔热、防潮、抗拉扯的性能，将其用于屋面系统中，其隔热效能可以达到95％，创造了宜居的环境，而且节约了能源；施工过程简单、快速、对隔热材料的损坏少，降低了成本，对工人的技术要求低，且屋面系统不会存在瓦片脱落的安全隐患；同时，由于材质轻盈，屋面系统更加轻薄。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域人员应该理解的是，上述实施例提供的方法步骤的时序可根据实际情况进行适应性调整，也可根据实际情况并发进行。
上述实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，例如：个人计算机、服务器、网络设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，例如：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种节能保温隔热屋面系统，其特征在于，从屋架开始向上依次包括：支撑层、防水层、保温层、顺水条层、隔热层、挂瓦条层和屋面瓦层，所述顺水条层间隔设置顺水条，隔热材料铺设在所述顺水条上，形成所述隔热层，所述挂瓦条层间隔设置挂瓦条，所述屋面瓦固定在所述挂瓦条上，形成所述屋面瓦层；所述隔热层采用节能保温隔热材料；所述节能保温隔热材料依次包括铝箔层、高密度聚乙烯薄膜层、纤维编织物层和聚酯薄膜层，所述纤维编织物使用玻璃纤维按照经纬方向编织而成；
其中，纤维编织物采用玻璃纤维为原料，厚度为0.005mm、宽度为0.5mm、密度为2580kg.m-3的玻璃纤维的拉伸强度为3200Mpa，伸长率为4.5％；聚酯薄膜采用6020聚酯薄膜；
节能保温隔热材料的隔热、防潮和防戳性能，测试结果显示，该材料能反射95％以上的热能辐射，具有隔热性能；在0.3Mpa，30min的测试时间内，不透水，因此，能有效隔绝水汽，具有防潮能力；防戳指数可达260牛顿，因此，该材料不易撕裂破损，能够将施工中因粗心而造成的破损减至最低；
节能保温隔热材料的制备方法包括如下步骤：
S1，在200N-300N的压力下，将高密度聚乙烯薄膜与纤维编织物干式复合，得到第一复合物；
S2，在200N-300N的压力下，在所述第一复合物的纤维编织物面层上干式复合聚酯薄膜，得到第二复合物；
S3，在500N-800N的压力、45℃-60℃的温度下，在所述第二复合物的高密度聚乙烯薄膜面层上干式复合铝箔，得到节能保温隔热材料；
其中，S1-S3中，所述干式复合中使用的粘合剂为铝箔粘合剂，所述铝箔粘合剂的用量为100-150g/m2；
其中，S1-S3中，所述干式复合在多功能铝箔复合机中完成；
其中，所述铝箔层、高密度聚乙烯薄膜层、纤维编织物层和聚酯薄膜层的厚度比例为：4:1:1:2；
其中，所述铝箔层、高密度聚乙烯薄膜层、纤维编织物层和聚酯薄膜层的厚度分别为：0.02mm、0.005mm、0.005mm、0.01mm；
其中，所述隔热层的厚度为90-110mm；
其中，所述支撑层为15mm厚的OSB板；所述防水层的厚度为1.5mm；所述保温层为100mm厚的XPS保温板；所述顺水条和所述挂瓦条的尺寸均为：宽度*厚度＝26mm*38mm；
其中，还包括支架，所述支架穿过所述保温层，所述支架的一端固定在所述防水层上，所述支架的另一端露出所述保温层，且露出的高度大于等于所述顺水条的厚度，相邻的两列所述支架之间的横向距离与所述顺水条的宽度相同；
其中，相邻的两个所述支架之间的纵向距离为500mm；
其中，所述支架为L形，所述L形支架包括水平端和竖直端，所述支架的水平端固定在所述防水层上，所述支架的竖直端露出所述保温层；
节能保温隔热屋面系统的施工方法，包括如下步骤：
步骤1，在屋架上固定所述支撑层；
步骤2，在所述支撑层上铺设防水卷材；
步骤3，将支架的的一端固定于所述防水卷材上；
步骤4，在所述防水卷材上，穿过所述支架的另一端嵌入保温板；
步骤5，在所述保温板上将顺水条固定于相邻的两列所述支架之间；
步骤6，在所述顺水条上铺设节能保温隔热材料；
步骤7，在所述节能保温隔热材料上固定挂瓦条；
步骤8，在所述挂瓦条上铺设屋面瓦；
其中，所述L形支架的所述水平端的长度为40mm，所述竖直端的长度为140mm。
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