CN107299733A - 无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板 - Google Patents

Abstract

无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板，属于建筑材料的防火保温板技术领域。它包括中空铝型材以及在其内部的密闭空间内设置一层以上的铝箔导热—隔热构件、设置在外墙防火保温装饰板的空气流动调整层内能够利用捕热器的特殊物理结构增强流体的流动性和偏流效应提升捕热效果的新型偏流扭转型捕热器、新型智能化热转换功能涂料、无机发泡防腐阻燃层、安装在防火保温板与墙面的安装空隙内可跟踪温度变化自动发生形变的低成本的智能化热敏功能组件和灭火执行器——形状记忆合金热敏执行器以及形状记忆热敏纤维囊的智能化组合结构等关键部件。不仅具有优异的防火、自适应调温、灭火、防潮，而且机械强度高，韧性佳、重量轻、成本低。

Description

无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板

技术领域

本发明涉及一种外墙防火保温装饰板，特别涉及一种无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板，属于建筑材料的防火保温板技术领域。本发明采用的技术方案与目前常规提高防火保温板的隔热、保温技术以及调节外墙温度的方法和技术路线并不相同，它不是靠单纯增加隔热保温纤维材料的数量和充填密度提升隔热保温能力，也不是依靠温度传感器、执行器以及计算机软、硬件调节和控制外墙防火保温板的温度，而是根据热力学定律，特别是按照傅里叶热学定律、牛顿冷却定律的知识，利用一种改善等温特性曲线的内装离心玻璃棉的铝箔导热—隔热构件、具有缺口的偏流扭转型捕热器、不用电的智能化热敏功能组件和灭火执行器、新型智能化彩色热转换功能涂料层、无机发泡防腐防火涂料层等的配合实现隔热、保温、自适应调温和灭火。

本发明使用的具有缺口的偏流扭转型捕热器是根据流体力学定律设计的一种板状扭转型捕热装置。它设置在外墙防火保温装饰板的空气流动调整层内，能够利用捕热器的特殊物理结构增强流体的流动性和偏流效应，不用电却可适当地控制、调整空气气流的速度，提升捕热效果，从而最佳地利用太阳光的热能，适宜地调节外墙防火保温装饰板的外层温度。

本发明使用的新型智能化彩色热转换功能涂料（拟申报发明专利）的工作机制并不是象常规外墙涂料那样，尽量把入射到墙面太阳光的热能反射出去，而是在一定的温度条件下能够把入射到墙面太阳光的热能转换为涂料分子的运动动能，其特征是该特性具有智能化性质：当外墙表面温度高于25℃时，该彩色热转换功能涂料能够把涂料层所吸收的热能转换为涂料分子的运动动能，并且消耗掉，从而能够降低空调设备的负担，同时也能够缓和环保领域中令人头痛的热岛现象，然而当温度低于或等于25℃时，却反其道而行之，该热转换涂料不把入射到墙面太阳光的热能转换为涂料分子的运动动能，而是保留下来，蓄热，防止墙面内部温度下降。

本发明使用的无机发泡防腐防火涂料层位于框件之间的缝隙中，既改善了铝型材和防火板用铝内框件的耐腐蚀功能，又提升了其阻燃特性：当火灾发生时，由于受到火焰的热量影响，无机发泡防腐防火涂料层的体积将膨胀，导致不燃区域面积增大很多，因此显示出良好的阻燃和防火功能。

本发明使用一层或多层能够改善等温特性曲线的内装离心玻璃棉的铝箔导热—隔热构件，它设置在中空铝型材的密闭空间内设置垂直于热流方向（例如：与墙面垂直的方向或平行方向），同时利用防火保温板与墙面的安装空隙以及利用由智能材料构成的形状记忆合金、形状记忆热敏纤维囊或双金属片制成的低成本、高性能的智能化热敏功能组件和灭火执行器等，在建立多层等温带的同时，在较低温度时减少外墙防火保温板准静止空气层内的热传导、热对流、热辐射现象 而在较高温度时又能够提高保温板准静止空气内的热传导、热对流、热辐射。在高于110℃温度时（认为可能发生潜在火灾的危险），由形状记忆合金制作的不用电的智能化热敏功能组件和灭火执行器自动地关闭防火口，降低空气层的氧密度，气密地封锁其静止空气层。当外墙温度继续快速升高到设定的临界危险数值时，外墙防火保温装饰板中的无机发泡防腐防火涂料层体积急速地膨胀，封闭残存的各个气孔，即不用电却可自适应调温、防火和灭火。

简言之，本发明不用电而利用智能化彩色热转换功能涂料层、具有缺口的偏流扭转型捕热器、无机发泡防腐防火涂料层、内装离心玻璃棉的铝箔导热—隔热构件、智能热敏材料制成低成本、高性能的热敏执行器等的配合控制、调节外墙防火保温装饰板的热传导、热对流、热辐射、防火和灭火，以低成本手段获得高性能的外墙防火保温装饰板。

背景技术

目前的外墙防火保温板为了提高其隔热、保温特性、防火和灭火以及能够根据天气和环境温度自动地控制、调整外墙温度，通常采用的办法和其缺点如下：

1、采用高档的隔热、保温无机建筑材料作为外墙防火保温板的防护板。尽量地增加防护板的厚度以及隔热、保温层的厚度。这是一把双刃剑，它带来很多副作用：将导致外墙防火保温板过重，抗风雪能力差，寿命短，成本高。

2、国内的大部分外墙防火保温板大都采用水泥混凝土、玻镁板等，它们具有很强的吸热能力，热容量很大，在夏季的白天吸收了很多的热量，晚上蓄积的热量又强烈地辐射出来，导致墙内过热，不能根据天气和环境温度自动地控制、调整外墙温度，“鱼和熊掌”不可兼得。

3、采用导热特性低的纤维材料作为充填物，并且努力增加隔热保温纤维材料的数量和充填密度。东北三省城市大都在外墙上铺装聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯塑料，改善隔热效果。该方法虽然提高了防止热传导产生的热损失，可是由于天气冷热交替使保温板背部附近却出现结露现象，导致固定螺栓生锈，保温板内部发霉，成本高，寿命短，还存在潜在的火灾隐患。

4、目前的可自动调节温度并能够防止结露的外墙防火保温装饰板已经公布了一些专利文件，例如：申请公布号为CN102677809、CN102003085的中国专利，但它们都是采用经典的方法：温度传感器、流速传感器等以及以及进气阀门、排气阀门、引风机等执行器实现。其寿命短，故障多，还需要专门的维护人员，装置投入成本高，运行成本也不低。很难能够让业主接受。

显然，人们多么渴望有一种低成本冬暖夏凉的舒适的建筑及其关键部件！换言之，人们迫切地希望开发一种适宜建筑行业使用的低成本的可自动调节温度并能够防止结露的外墙防火保温装饰板。特别希望开发一种不用电也可根据天气和环境温度自动调节外墙温度的防火保温板系统，可是目前还没有此类产品问世，即使关于可根据天气和环境温度自动调节外墙温度的防火保温板的信息以及相关的技术文献也颇为少见，至于无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板的相关技术文献至今尚没有报道。

目前外墙防火保温装饰板自动调节温度的方法几乎皆是采用自动化技术，即利用多枚温度传感器采集环境温度和外墙防火保温板温度信息，并且利用计算机软、硬件，采用实时控制技术或模糊控制技术给出温度调节和控制指令，通过执行器，例如变频器、电加热器、喷水器、通风机等对防火保温板的外表面进行喷水、吹风或对防火保温板的内表面进行加热、通风等，使外墙防火保温板的温度升高或降低，调节温度的方法。

我们认为，上述办法十分有效，但是其主要缺点是投资成本和运行成本高昂,其次是维护技术复杂，此外还因为涉及露天使用动力电问题，以及设备维护保养问题和装置老化、标定和调整等技术，需要专人负责，故障率也比较高，所以一般用户都不能接受。

据情报跟踪和用户调研，目前国内外还没有厂家利用一种改善等温特性曲线的内装离心玻璃棉的铝箔导热—隔热构件、具有缺口的偏流扭转型捕热器、不用电的智能化热敏功能组件和灭火执行器、新型智能化彩色热转换功能涂料层、无机发泡防腐防火涂料层等的配合制作外墙防火保温装饰板的报道。

为了以低成本手段获得一种适宜建筑行业使用的可自适应调温和灭火并能够防止结露的外墙防火保温装饰板，本发明并不是一味地追求采用高档隔热、保温材料以及尖端的自动化控制装备和技术，而是反其道而行之，采用尽可能简洁的结构、廉价的材料，利用高技术的处理手段、低成本的装置实现之。

发明内容

本发明的目的是提供一种无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板，它利用中空铝型材以及在其内部的密闭空间内设置一层或多层垂直于热流方向（例如：与墙面垂直的方向或平行方向）能够改善等温特性曲线的内装离心玻璃棉的铝箔导热—隔热构件以便在建立多层等温带的同时，降低、抑制铝型材密闭空间内的热对流、热辐射引起的热转移，同时利用具有缺口的偏流扭转型捕热器（一种根据流体力学定律设计的板状扭转型捕热装置）。它设置在外墙防火保温装饰板的空气流动调整层内能够利用捕热器的特殊物理结构增强流体的流动性和偏流效应，适当地控制空气气流的速度，提升捕热效果，最佳地利用太阳光的热能，适宜地调整外墙防火保温装饰板的外层温度。 此外还采用智能化彩色热转换功能涂料层，无机发泡防腐防火涂料层，无需用电的智能化热敏功能组件和灭火执行器（利用防火保温板与墙面的安装空隙以及安装在该板面的可跟踪温度变化自动发生形变的低成本、高性能的热敏执行器——双金属片或形状记忆合金热敏执行器以及形状记忆热敏纤维囊的组合结构）等构成了一种低成本、高性能的外墙防火保温板。它不仅具有优异的防火、保温、隔热、抗结露、防潮湿、阻燃特性，而且机械强度高，韧性佳、重量轻、成本低，最吸引人的是，不用电也能在一定的范围内自动地调节墙温。其创新点如下：

1、与现有的外墙防火保温板的隔热材料、隔热结构完全不同，它并不是大量地使用隔热保温泡沫材料或隔热保温纤维材料，而是巧妙地把北方人熟知的“双层玻璃隔热”——静止空气或准静止空气层隔热保温原理应用在外墙防火保温板结构中，形成能够改善等温特性曲线的导热—隔热构件。外墙防火保温装饰板并不是仅靠选择低导热性的保温板表面材料（例如：水泥、聚苯乙烯泡沫、玻镁材料、发泡水等）实现隔热、保温功能，而是根据材料力学、热力学定律，特别是按照傅里叶导热定律、牛顿冷却定律，专门设计和加工了一种中空铝型材，并且对该中空铝型材的内、外表面进行二次加工、处理和表面特殊修饰，改善其等温区的分布。换言之，外墙防火保温板的防护板采用经创新处理的铝型材，其内部设置了隔离支撑件，并在其周边形成准静止空气层，构成可改善等温特性曲线的导热—隔热构件，并在铝型材的背部黏贴以铝箔包裹的离心玻璃棉，巧妙地利用外墙防火保温板与墙面的距离之间形成准静止空气隔热层，以及安装在该板面的可跟踪温度变化自动发生形变的双金属片或形状记忆合金热敏执行器和形状记忆热敏纤维囊的组合结构，从而进一步提升外墙防火保温板的隔热保温特性和墙温自动调节特性。

必须强调的是，本发明利用了铝型材、隔离支撑件、铝箔等导热体以及离心玻璃棉、发泡防腐层、墙体等隔热体，改变了热传导数理方程的边界条件，使其成为一种改善等温特性曲线的金属导热—隔热构件，并巧妙地利用防火保温板与墙面的安装空隙-——准静止空气层以及安装在该板面上的可跟踪温度变化自动发生形变的双金属片或形状记忆合金热敏执行器和形状记忆热敏纤维囊的组合结构，构成了一个垂直于热流方向（例如：与墙面垂直的方向或平行方向）能够改善等温特性曲线的铝箔导热—隔热构件以及不用电仍可自动调节墙温的组件。这是本实用新型的主要技术创新点。

2、与现有的外墙防火保温板的隔热材料、隔热结构完全不同，它并不是在选择高档隔热保温材料上下功夫，而是在传统铝型材的结构、表面处理和修饰技术上进行技术创新：

在铝型材主表面（日照面）加工了大量的等腰三角形凹坑，强化了对阳光的定向反射，降低对红外线能量的吸收，提升其隔热、保温功能，同时也能够防止出现当代建筑业的难题——“热岛现象”。此外，在其表面上涂覆了一种“智能化彩色热转换功能涂料” 层。 它与传统的热反射涂料的工作机制和特性完全不同，它在夏天、冬天、白天、晚上对外墙防火保温板分别采取不同的处理手段，可以起到冬暖夏凉、夜、昼温度适宜调剂的作用。其工作机制和特性简述如下：

1）目前的常规外墙涂料仅有傻瓜式涂料，对于太阳光的热能采用一刀切的手段,即要么是全反射，要么是全吸收，不能根据外界环境温度的高低采取自适应的太阳光热能反射或吸收手段。与其相反，智能化彩色热转换功能涂料的工作机制不是把入射到外墙防火保温板的太阳光的热能反射出去，而是在一定的温度条件下能够把入射到外墙防火保温板太阳光的热能转换为涂料分子的动能，其特征是该特性具有智能化性质：当温度高于25℃时，该热转换涂料能够把涂料层所吸收的热能转换为涂料分子的运动动能，并且消耗掉，防止吸收的热能传入，从而能够降低空调设备的负担，同时也能够缓和环保领域中令人头痛的热岛现象。

2）当温度低于25℃时，该智能化彩色热转换功能涂料层并不把入射到外墙防火保温板太阳光的热能转换为涂料分子的动能，也不消耗它，表现出很好的隔热保温特性，因此不会加重冬季暖气设备的负担。而传统型热反射涂料无该功能：传统型热反射涂料不论夏天、冬天对入射到外墙防火保温板太阳光的热能皆“一视同仁”——一律反射，因此冬天它将加重暖气设备的负担。3）该智能化彩色热转换功能涂料层的表面污垢对隔热特性无任何影响，长期稳定性佳；而传统的热反射型涂料会因其表面污垢的产生，其隔热特性不断地退化，使反射效率逐渐降低，从而室温上升。显然，其寿命远远长于常规反射型隔热涂料，通常是其3～5倍。

另外，还在铝型材主表面（日照面）的背面涂覆了一种无机发泡防腐防火涂料，进一步改善隔热保温特性，特别提升了防火和灭火的能力。

3、该导热—隔热构件的结构不是“双层玻璃隔热”原理的简单移植

它并不是靠隔热保温纤维材料的多寡和充填密度提升隔热保温能力，而是利用“内部设置的隔离支撑件及其周边附件，以及利用外墙防火保温板与墙面的距离之间形成准静止空气隔热层以及以及安装在该板面的可跟踪温度变化自动发生形变的双金属片或形状记忆热敏金属片和形状记忆热敏纤维囊“两项技术创新构成了能够改善等温特性曲线的金属导热—隔热构件实现的。

根据经典的傅里叶导热定律(Fourier's law of heat conduction）、牛顿冷却定律（Newton's law of cooling)可知，自然对流可以分为：由于从下方加热导致在流体层产生浮力所引起的Rayleigh-Benard对流以及由于从加热导致在流体层的表面张力变化所引起的Marangoni对流。他们揭示了在垂直于流体界面的方向上由于温度梯度或密度所引起的对流现象。此外，还指出：当沿着流体界面的方向上存在温度梯度时同样将产生自然对流。它与在垂直于流体界面的方向上的温度梯度所引起的对流现象不同，前者对流的发生存在一个临界温度差，而后者只要在切线方向上存在温度梯度，那么即使在传热面之间存在微小温度差，也会立即产生自然对流，发生热传递（参见J.BRAGARD and M. G. WELARDE:Benard-Marangoni convection: planforms and related theoretical predictions J.Fluid MECH.(1998),vol.368 pp165-194,1998 Cambridge University Press）。

按照上述理论可知，如果在中空铝型材的密闭空间内设置一层或多层垂直于热流方向（例如：与墙面垂直的方向或平行方向）能够改善等温特性曲线的金属导热—隔热构件，那么在建立等温带的同时，就很容易抑制铝型材密闭空间内的热对流现象。当密闭空间内的高热导材料层附近的空气温度不均衡时，由于高热导材料层的快速导热作用，迅速地使该空间内在与热流方向垂直的水平方向上逐层等温化，从而导致位于高热导材料层的附近的空气温度均匀化，因此不会引起密闭空间内空气的对流，抑制了热量在热流方向的传递，提高了隔热效果。换言之，由于高热导材料层的存在，使得该空间内空气温度分布层均匀、稳定。因此，高热导材料层确保了在热流方向的空气层的等温性，从而在密闭空间内不能出现热对流、热辐射，也不能产生由于热对流的热量流动，改善了隔热保温效果。

4、本发明还根据“北方双层玻璃隔热”原理，巧妙地利用防火保温板与墙面之间的安装空隙以及安装在该板面上的无需用电的智能化热敏功能组件和灭火执行器——可跟踪温度变化自动发生形变的双金属片或形状记忆合金热敏执行器和形状记忆热敏纤维囊，使其构成了一个垂直于热流方向（例如：与墙面垂直的方向或平行方向）能够改善等温特性曲线的导热—隔热构件以及不用电仍可自动调节温度的构件，从而大幅度地提升了外墙防火保温板的隔热保温技术指标以及获得了不用电仍可自动调节温度的特性。

5、本发明与现有的外墙防火保温板使用铝型材和铝内框件的方法不同，不是简单地利用铝型材、防火板用铝内框件、泡沫棒等机械接触力的结合，而是在铝型材和防火板用铝内框件的表面及其连接处还涂覆一种无机发泡防腐防火涂料，不仅铝型材与防火板用铝内框件的表面被无机发泡防腐防火涂料层覆盖，而且铝型材与防火板用铝内框件之间的缝隙也被堵住，因此改善了铝型材和防火板用铝内框件的耐腐蚀功能，并且提升了其阻燃特性：当火灾发生时，由于受到火焰的热量影响，无机发泡防腐防火涂料层的体积将膨胀，导致不燃区域面积增大很多，显示出良好的阻燃功能。由于无机发泡防腐防火涂料层中还含有海泡石（主要成分是含水硅酸镁），因此具有一定的柔润性，特别吸湿后，柔润性大增，从而不易受损。因此，不仅能够进一步提升隔热保温效果，而且重量轻、低成本，便于现场易修改尺寸和进行切断加工。

6、与现有的外墙防火保温板的自动控制和调节温度的方法和结构，例如中国专利申请公布号CN102677809、CN102003085完全不同，本发明并没有采用温度传感器和计算机软、硬件，也不使用传统的执行器，更不消耗电能，而是采用无机或有机功能材料——双金属片或具有形状记忆的材料有记忆合金、记忆陶瓷、高聚物、凝胶等。众所共知，大部分合金和陶瓷记忆材料是通过马氏体相变而呈现形状记忆效应的。马氏体相变具有可逆性，将马氏体向高温相（奥氏体）的转变称为逆转变。形状记忆效应是热弹性马氏体相变产生的低温相在加热时向高温相进行可逆转变的结果。

7、与现有的外墙防火保温板的自动调节温度的结构不同，本发明巧妙地利用一种根据流体力学定律设计的板状扭转型捕热装置，提升捕热效果，最佳地利用太阳光的热能。它是

一种设置在外墙防火保温装饰板的空气流动调整层内的偏流扭转型捕热器，能够增强流体的流动性和偏流效应，适当地控制空气气流的速度，提升捕热效果，最佳地利用太阳光的热能，适宜地调整外墙防火保温装饰板的外层温度。

8、无机发泡防腐防火涂料层也颇有新颖性，它位于框件之间的缝隙中，因此既改善了铝型材和防火板用铝内框件的耐腐蚀功能，又提升了其阻燃特性：当火灾发生时，由于受到火焰的热量影响，无机发泡防腐防火涂料层的体积将膨胀，导致不燃区域面积增大很多，因此显示出良好的阻燃和和灭火的功能。

目前国内、外生产的各种形状记忆纤维主要有高分子材料纤维、镍钛合金纤维等。高分子材料形状记忆纤维，其原理就是运用现代高分子物理学和高分子合成改性技术，对通用高分子材料进行分子组合和改性。如对聚乙烯、聚酯、聚异戊二烯、聚氨酯等高分子材料进行分子组合及分子结构调整，使它们同时具备塑料和橡胶的共性，在常温范围内具有塑料的性质，即硬性、形状稳定恢复性，同时在一定温度（所谓记忆温度）下具有橡胶的特性，主要表现为材料的可变形性和形状恢复性，也就是材料的记忆功能，即“记忆初始态———固定变形———恢复起始态”的循环。

在本发明中，使用的是由双金属片或形状记忆合金构成的热敏执行器和内装形状记忆纤维的形状记忆热敏纤维囊的组合结构。特别需要强调的，为了以低成本手段获得高性能形状记忆热敏纤维囊——内装形状记忆纤维的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊，在其内部至少填充了2种形状记忆温度值不同的高分子形状记忆纤维。从而不仅大幅度地降低了材料成本，而且由于外部是不燃的铝箔，内部的高分子形状记忆纤维处于真空或低气压密封空气中，因此防火特性优良，抑制热对流、热辐射、热传导特性佳。

当气温为-30～25℃，如图2（a）所示，与双金属片或形状记忆合金片相连的密封活动挡板一40、密封活动挡板二41和外墙墙面方向垂直，与其法线方向重合，而内装形状记忆纤维的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊成为饱满的椭圆圆柱状态，其轴线方向与外墙墙面法线方向垂直。即外墙防火保温板系统处于最佳隔热保温状态。

当气温为25℃以上时，如图2（b）所示，与双金属片或形状记忆合金片相连的密封活动挡板一40、密封活动挡板二41和外墙墙面方向几乎平行，从双金属片或形状记忆合金片根部至其前端发生最大弯曲形变，而内装形状记忆纤维的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊体积收缩最大，成为接近扁平的长条片状。其法线方向与外墙墙面法线方向平行。即外墙防火保温板系统处于以最大速率降温状态。在高于110℃温度时（认为可能发生潜在火灾的危险），由智能化热敏功能组件和灭火执行器自动地关闭防火口，降低空气层的氧密度，气密地封锁其静止空气层。当外墙温度继续快速升高到设定的临界危险数值时，外墙防火保温装饰板中的无机发泡防腐防火涂料层体积急速地膨胀，封闭残存的各个气孔，即该外墙防火保温板不用电却可自适应调温、防火和灭火。

当然，也可以通过改变铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊的形状、其内部填充不同记忆温度值的形状记忆热敏纤维、不同形状记忆热敏纤维的数量以及其空间的分布函数使由双金属片或形状记忆合金构成的热敏执行器和内装形状记忆纤维的形状记忆热敏纤维囊的组合结构具有不同的降温或升温速率状态。

因为利用双金属片的热敏执行器存在形变力小的毛病，所以利用双金属片制作外墙防火保温板的通风热敏执行器必须选用体积较大的双金属片而常规地使用形状记忆合金制作外墙防火保温板的通风热敏执行器又会出现下述缺点：

目前的形状记忆合金的形变记忆温度皆出现在以相变温度为中心的非常狭窄的温度范围内，因此形状记忆合金不能象双金属片那样，随着温度的改变成比例地形变，显然不创新地使用形状记忆合金不能制作通道宽窄随着温度升降通风量逐渐地变化的外墙防火保温板的热敏执行器。

本发明的技术创新在于，利用不同规格的双金属片、形状记忆材料以及内装形状记忆纤维的形状记忆热敏纤维囊的体积膨胀和收缩的新型结构的配合或组合构成一种新型外墙防火保温板的通风热敏执行器，它克服了目前双金属片的热敏执行器存在形变力小，形状记忆合金的形变记忆温度皆出现在以相变温度为中心的非常狭窄的温度范围内之弊病，获得了较大的技术突破，不仅形变大，驱动力强，而且通风量随着温度的改变逐渐地变化。此外，体积小，价格低廉，使用简便。特别需要指出的，内装形状记忆纤维的形状记忆热敏纤维囊有效地利用了铝箔囊的气密性、不燃性和低成本，因此铝箔囊的形状记忆纤维不一定必须使用高价的金属记忆纤维。不仅重量显著减轻，而且成本大幅度下降，“鱼和熊掌”可以兼得。

本发明使用双金属片或形状记忆合金片与常规应用方法和结构完全不同，并不是每个开口的双金属片或形状记忆合金片的记忆温度都相等，而是适当地选择在同一温度、同一负载条件下其变形量不同的部件分别工作，从而能够根据不同的温度，开放不同的通风开口，明显地增加了设计的自由度和控制的精度。

简言之，利用双金属片或形状记忆合金片随着温度产生弯曲形变以及内装形状记忆纤维的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊的体积膨胀和收缩的协调配合，自动地控制静止空气层内的空气的流动所产生的热对流、热传导，利用设置在外墙防火保温装饰板的空气流动调整层内的偏流扭转型捕热器，在上表面铝板（日照面）和在不吸收红外线的透明自洁膜之间的是智能化彩色热转换功能涂料层实现外墙防火保温板系统温度的勿需电信号就能自适应地调整和控制外墙防火保温板系统。

具体地讲，本发明的目的是这样实现的：如图1（a）、（b）、图2（a）、（b）和图3（a）、（b）所示，无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板50（以下简写为防火保温板50）包括中空长方体铝型材框体14、铝型材的铝内框件一15、铝型材的铝内框件二16、前面板18、后面板17、等腰三角形定向反射凹坑25、不吸收红外线的透明自洁膜1、彩色热转换功能涂料层2、铝型材框体14的上表面铝板（日照面）4、无机发泡防腐防火涂料层5、改善等温特性曲的准静止空气单元6、隔热保温层7、铝箔层二3、铝箔层一8、底板8^、、龙骨9、准静止空气层10、隔离支撑件一11、墙面12、形状记忆合金热敏执行器一30、形状记忆合金热敏执行器二31和内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35、铝箔36、密封空气37、密封活动挡板一40、密封活动挡板二41、密封配件一42、密封配件二43、控制组合结构一60、控制组合结构二61、板状扭转型捕热装置70、隔离支撑件二71、扁平螺旋状的扭转型偏流金属片72、切口73、通孔74、具有与扁平螺旋状的扭转型偏流金属片72相同螺旋线参数的螺旋沟槽75，其特征是：

防火保温板50的中空长方体铝型材框体14是由在其外表面至少具有一个等腰三角形定向反射凹坑25的上表面4、位于中空长方体铝型材框体14左右两边的铝内框件一15和铝内框件二16、位于中空长方体铝型材框体14前后两边的前面板18和后面板17构成的，而在中空长方体铝型材框体14的下方是底板8^、。底板8^、与铝箔层一8紧密地接触。

在中空长方体铝型材框体14内部,位于长方体铝型材框体14的下方，在被前面板18、后面板17、铝内框件一15和铝内框件二16所包围的区域内设置了由铝箔层一8和铝箔层二3覆盖的隔热保温层7。铝箔层一8位于铝型材框体14的下方一侧，而铝箔层二3位于铝型材框体14的上方一侧。

铝箔层一8与底板8^、接触，而底板8^、又与铝型材的铝内框件一15、铝型材的铝内框件二16、前面板18、后面板17结合成一体。底板8^、的两边缘与龙骨9相连接，而它在底板8^、与龙骨9的接触区域却与墙面12隔开一间隔，形成了准静止空气层10；

如图2（a）、（b）所示，为了获得最佳隔热效果以及实现温度自动调整范围的最大化，在所述的准静止空气层10内，在与铝箔层一8相邻的底板8^、表面并且沿着与地面垂直方向的墙面方向上，至少设置一套由下述部件构成的智能化热敏功能组件和灭火执行器80：形状记忆合金热敏执行器一30、形状记忆合金热敏执行器二31、密封活动挡板一40、密封活动挡板二41、密封配件一42、密封配件二43、内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35，

内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35置于底板8^、的下凹处或用固定件系在底板8^、上。内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35内部为真空或具有低压力密封空气37。此外，密封活动挡板一40与形状记忆合金热敏执行器一30构成一个控制组合结构一60，并设置在防火保温板50的高端处；密封活动挡板二41与形状记忆合金热敏执行器二31也构成一个控制组合结构二61，并设置在防火保温板50的低端处，以便以低成本方法，以便以低成本方法，构成了高性能的智能化热敏功能组件和灭火执行器80。

在密封活动挡板一40与形状记忆合金热敏执行器一30构成的控制组合结构一60与密封活动挡板二41与形状记忆合金热敏执行器二31构成的控制组合结构二61之间至少设置一条内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35，以便于能够利用控制组合结构一60、控制组合结构二61和内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35的协同配合工作，在准静止空气层10内产生、停止以及调整空气的流量，实现对防火保温板50和墙面12之间温度的准智能地调整、控制和灭火。

可通过设计龙骨9的尺寸以及选择龙骨9的位置，调整准静止空气层10的宽窄尺寸；也可通过设计控制组合结构一60、控制组合结构二61的尺寸、数量和位置以及内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35的物理参数、尺寸、数量和位置调整准静止空气层10的长短尺寸、热对流流量的大小；也可通过设计形状记忆合金材料的组分和工艺参数控制形状记忆合金热敏执行器的材料相变温度，也可以采用具有不同记忆温度的多种形状记忆材料的组合，准智能地调整温度控制范围、精度、时间以及通风量等。

铝型材框体14的外表面（日照面）4是本发明的防火保温板50隔热保温之关键部件之一。如图1（a）所示，在铝型材框体14的上表面（日照面）4上至少加工了一个等腰三角形凹坑25。中空的铝型材框体14的上表面铝板（日照面）4的最外面是不吸收红外线的透明自洁膜1，它与上表面4（包括等腰三角形定向反射凹坑25的表面在内）紧密连接，具有透光、隔热、防潮、机械保护作用，并能够实现污染自清洗功能。在该透明自洁膜1中具有光催化剂和亲水剂组分材料，因此透明保护膜1对于水的接触角较小（为5°～20°）。当被阳光照射或存在紫外线时，它能够自动分解污染物。此外，由于亲水剂的作用，使得光催化剂分解的污染物被雨水冲走，具有自清洗功能，从而使得防火保温板50本身实现自洁作用。

在铝型材框体14的上表面铝板（日照面）4和在不吸收红外线的透明自洁膜1之间的是彩色热转换功能涂料层2，该彩色热转换功能涂料是由丙烯基树脂、中空隔热球、钙离子、电致伸缩材料微小颗粒和颜料等构成，不仅能够为用户提供满意的装饰色彩，还能够高效率地智能地处理所吸收的太阳光热能：

1）当温度高于25℃时，该彩色热转换功能涂料能够把涂料层所吸收的太阳光热能转换为涂料分子的振动动能，并且消耗掉，降低外墙防火保温板对热能量的吸收，从而能够明显地缓和现代建筑行业令人头痛的热岛现象。2）该彩色热转换功能涂料层的表面污垢对隔热特性无任何影响，因此其长期稳定性佳；而传统的热反射型涂料会因其表面污垢的产生，导致热反射比率大幅度地降低，其外墙防火保温板的隔热特性不断地退化，从而引起室温上升。3）当温度低于25度时，该彩色热转换功能涂料层不能发生热转换功能，即涂料所吸收的热能不能转换为涂料分子的振动动能，涂料所吸收的热量被保存下来。因此在冬天不会加重暖气设备的负担。而传统的对红外线起反射作用的热反射涂料却无该功能，不能高效率地智能地处理所吸收的太阳光热能，在冬天仍然像夏天一样地反射太阳光热能，因此加重了暖气设备的负担。显然在一定意义上彩色热转换功能涂料是一种智能化涂料，可以起到冬暖夏凉的作用。在夏天实际检测表明，与未涂该热转换涂料部分相比，其温差可达4℃～8℃。

在中空长方体铝型材框体14的上表面4的背面以及前面板18、后面板17、铝内框件一15和铝内框件二16的内表面及其连接处还设置了无机发泡防腐防火涂料层5。由于不仅铝型材与防火板用铝内框件的表面被发泡防腐层覆盖，而且铝型材与防火板用铝内框件之间的缝隙也被无机发泡防腐防火涂料层堵住，因此既改善了铝型材和防火板用铝内框件的耐腐蚀功能，又提升了其阻燃特性：当火灾发生时，由于受到火焰的热量影响，无机发泡防腐防火涂料层的体积将膨胀，导致不燃区域面积增大很多，因此显示出良好的阻燃功能。简言之，在中空长方体铝型材框体的上表面4的背面以及前面板18、后面板17、铝内框件一15和铝内框件二16的内表面及其连接处都有无机发泡防腐防火涂料层5。

如图1（a）和图1（b）所示，在中空长方体铝型材框体14的内部至少设置了隔离支撑件一11和隔离支撑件二71。隔离支撑件一11和隔离支撑件二71的一个表面皆与铝型材框体14的上表面4紧密相连，而它们另外一个表面与被铝箔层二3覆盖的隔热保温层7相连。显然，由无机发泡防腐防火涂料层5、隔离支撑件一11、隔离支撑件二71、被铝箔层二3覆盖的隔热保温层7以及底板8^、至少构成了一个准静止空气单元6，这些准静止空气单6的串联或并联复合，则成为一种具有等温特性的导热—隔热构件，起到抑制热对流作用，减少热散失。显然，隔离支撑件11具有下述两种功能：

（1）、建立一层由多个准静止空气单元构成的能够改善等温特性的导热—隔热构件，抑制内部的热对流、热辐射。

（2）、能够提升外墙防火保温板的机械强度，起到加强筋的作用。

把铝箔层一8和铝箔层二3与隔热保温层7、底板8^、利用无机粘合剂紧密地组合在一起，铝箔层一8和铝箔层二3的厚度为10～60μｍ为最佳，例如，用上述的无机发泡防腐防火涂料粘附在铝型材框体14的铝型材龙骨9上。从而使得铝箔层一8、底板8^、与墙面12相对，但是在两者之间存在一距离，构成了一个垂直于热流方向的准静止空气层10。通常准静止空气层10为15～30mm为最佳。

所述的隔热保温层7可以由无机纤维、无机隔热棉，例如：离心玻璃棉等构成。所述的在密封活动挡板一40与形状记忆合金热敏执行器一30构成的控制组合结构一60、密封活动挡板二41与形状记忆合金热敏执行器二31构成的控制组合结构二61和内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35的结构和工作机制如图2(a）、图2 (b）所示。

内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35是由铝箔36、密封空气37和形状记忆热敏纤维34构成的，其特征是：

气密性好的铝箔36，其厚度等于10～60μm为最佳，它是红外线的优良反射体，隔热特性好, 位于内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35的最外层，并且把形状记忆热敏纤维气密地包裹起来，担负对形状记忆热敏纤维的保护、防尘、抑制污染的工作，还可以起到阻燃防火的功效。而形状记忆热敏纤维34和密封空气37皆位于内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35的内部。当温度低于25℃时，铝箔36的表面存在大量的皱折，而当温度等于或高于25℃时，则其形状记忆热敏纤维恢复记忆的形状，体积增大，铝箔36受到形状记忆热敏纤维的作用，其表面皱折几乎完全消失，从而避免其内部的形状记忆热敏纤维在恢复记忆的形状时铝箔36被胀破。

内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔形状记忆热敏纤维囊35内部的形状记忆热敏纤维34可以是镍钛基形状记忆合金纤维、对聚乙烯、聚酯、聚异戊二烯、聚氨酯等高分子形状记忆纤维。

由于形状记忆热敏纤维囊35是气密性的，设高于25℃时其内部空气37密度等于常温、常压的空气密度，则根据阿伏加德罗定律可知，其隔热特性将明显提升。此外，由于形状记忆热敏纤维随着温度改变发生的巨大的体积变化还能够使附着在内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35外表面上的污垢、尘土受到较大的应力作用，尤其是剪切力很大，从而发生大的切应变，导致污垢层破碎，尘土脱落，很容易被通风气流带出，提高了保温、隔热、抗结露、防潮湿的效果，同时也延长了外墙防火保温板50的使用寿命。

控制组合结构一60、控制组合结构二61的结构与连接关系如下：

形状记忆合金热敏执行器一30的一端与密封活动挡板一40相连，形状记忆合金热敏执行器一30的另一端与外墙防火保温板50的底板8^、相连。同理，形状记忆合金热敏执行器二31的一端与密封活动挡板二41相连，形状记忆合金热敏执行器二31的另一端与外墙防火保温板50的底板8^、相连。

当气温低于25℃时，如图2(a）所示，由于形状记忆合金热敏执行器一30和形状记忆合金热敏执行器二31的形状迫使密封活动挡板一40和密封活动挡板二41垂直于外墙防火保温板50的底板8^、，从而与安装在墙面12上的密封配件一42、密封配件二43分别密切接触，堵塞了气体流通口，同时由于形状记忆热敏纤维34的作用，迫使内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35几乎充满了准静止空气层10，导致防火保温板50自动处于隔热保温状态。

当气温高于25℃时，如图2(b）所示，由于形状记忆合金热敏执行器一30和形状记忆合金热敏执行器二31恢复记忆温度时的形状，迫使密封活动挡板一40和密封活动挡板二41与外墙防火保温板50的底板8^、 表面几乎平行，气体流通口几乎完全敞开，同时由于形状记忆热敏纤维34恢复记忆温度时的形状，迫使内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35的物理尺寸很小，准静止空气层10的导通横截面积变得最大，从而防火保温板50自动处于通风散热状态。

如图3（a）、（b）所示，板状扭转型捕热装置70置于铝型材框体14内的改善等温特性曲的准静止空气单元6中，即位于两枚隔离支撑件——隔离支撑件一11、隔离支撑件二71之间的间隔内，并且板状扭转型捕热装置70的两边缘分别与隔离支撑件一11、隔离支撑件二71接触。

板状扭转型捕热装置70的核心部件是一枚扁平螺旋状的扭转型金属片72，由不锈钢片或铁片、黄铜片构成的。其主要特征是在螺旋状的扭转型金属片72的上、下两表面至少分别具有一枚与扁平螺旋状的扭转型偏流金属片72相同螺旋线参数的螺旋沟槽75，其沟槽深度不大于扭转型金属片72宽度的二分之一；在扁平螺旋状的扭转型偏流金属片72的每个边缘至少加工一个切口73，并且在该扭转金属板内部区域至少加工一个通孔74。切口73为下凹状矩形，其宽度为8～10mm, 其下凹深度为10～15mm. 通孔74的直径为3～5mm。从而便于形成自下而上的非线性气流以及提升气流的流动速度。

在铝型材框体14内的两枚隔离支撑件之间添加具有切口73和通孔74的扁平螺旋状的扭转型金属片72的目的是为了提供微扰边界条件，在两枚隔离支撑件之间产生气体的紊流流动和偏流流动，适当地控制空气气流的速度，提升捕热效果，最佳地利用太阳光的热能，适宜地调整外墙防火保温装饰板的外层温度分布以及防止内部结露、生霉。

本发明的的有益效果如下：

1、所述的外墙防火保温板50的铝型材壳体14外表面（日照面）4上大量的等腰三角形凹坑25，以及型材壳体14外表面（日照面）4上不吸收红外线的透明保护膜1，使得包括等腰三角形凹坑25表面在内的铝型材壳体14外表面4附近表层不受污染物附着的影响或影响较小。在该透明保护膜1中具有光催化剂和亲水剂成分，使其透明保护膜1对于水的接触角较小（为5°～20°）。当被阳光照射或存在紫外线时，它能够自动分解污染物。此外，由于亲水剂的作用，使得光催化剂分解的污染物被雨水冲走，实现自清洗作用。特别需要指出的，经六氟化铝氨溶液在处理后的铝型材表面能够形成一层细孔的三维网格，它能够对业已加工、修饰、处理的铝型材外表面进一步产生对阳光吸收、分散作用的强化效应，防止对反射光发生不良影响，从而能够确保入射至铝型材外表面（日照面）的红外线原方向返回，从而解决了目前建筑行业和市政部门的难题——热岛效应，贡献了力量。

2、本发明并不是大量地使用隔热保温泡沫材料或隔热保温纤维材料，而是巧妙地把北方人熟知的“双层玻璃”——静止空气隔热保温原理应用在外墙防火保温板结构中，形成能够改善等温特性曲线的内装离心玻璃棉的多孔铝箔导热—隔热构件（内部有准静止空气）。否则，大量地使用隔热保温泡沫材料或隔热保温纤维材料不仅成本高，重量大，而且隔热保温纤维材料的充填数量和充填密度超出一定的范围后，其效果却事与愿违，反而导致接触热阻降低，热传导增大，从而使得热量损失加重。

3、本发明在铝型材和防火板用铝内框件的表面及其连接处还涂覆一种无机发泡防腐防火涂料，不仅铝型材与防火板用铝内框件的表面被无机发泡防腐防火涂料覆盖，而且铝型材与防火板用铝内框件之间的缝隙也被堵住，因此改善了铝型材和防火板用铝内框件的耐腐蚀功能，并且提升了其阻燃特性：当火灾发生时，由于受到火焰的热量影响，无机发泡防腐防火涂料的体积将膨胀，导致不燃区域面积增大很多，显示出良好的阻燃功能。由于无机发泡防腐防火涂料层中还含有海泡石（主要成分是含水硅酸镁），因此具有一定的柔润性，特别吸湿后，柔润性大增，从而不易受损。因此，不仅能够进一步提升隔热保温效果，而且重量轻、低成本，便于现场易修改尺寸和进行切断加工。

4、本发明利用形状记忆合金片随着温度产生弯曲形变以及内装形状记忆纤维的铝箔导热—隔热组件囊的体积膨胀和收缩，导致静止空气层10内的空气的流动所产生的对流，进行温度的调整、控制。由于形状记忆热敏纤维随着温度改变发生的巨大的体积变化还能够使附着在内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35外表面上的污垢、尘土受到较大的应力作用，尤其是剪切力很大，从而发生大的切应变，导致污垢层破碎，尘土脱落，很容易被通风气流带出，提高了保温、隔热、抗结露、防潮湿的效果，同时也延长了外墙防火保温板10的使用寿命。在高于110℃温度时（认为可能发生潜在火灾的危险），由形状记忆合金制作的灭火执行器自动地关闭防火口，降低空气层的氧密度，气密地封锁其静止空气层。当外墙温度继续快速升高到设定的临界危险数值时，外墙防火保温装饰板中的无机发泡防腐防火涂料层体积急速地膨胀，封闭残存的各个气孔，即不用电却可自适应调温、防火和灭火。

5、铝箔36在内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35最外层，气密性佳。而空气37和形状记忆热敏纤维34在内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35的内部。隔热特性好,同时把形状记忆热敏纤维气密地包裹起来，也起到阻燃防火的功效。

6、在上表面铝板（日照面）4和在不吸收红外线的透明自洁膜1之间的是智能化彩色热转换功能涂料层2，它是由丙烯基树脂中空隔热球、钙离子、电致伸缩材料微小颗粒、多彩染料等构成，不仅能够为用户提供满意的装饰色彩，还能够高效率地处理所吸收的热能：

1）当温度高于25℃时，该智能化彩色热转换功能涂料能够把涂料层所吸收的热能转换为涂料分子的动能，并且消耗掉，从而能够缓和热岛现象。 2）该热转换涂料层的表面污垢对隔热特性无任何影响，长期稳定性佳；而传统的热反射型涂料会因其表面污垢的产生，其隔热特性不断地退化，使反射效率逐渐降低，从而室温上升。 3）当温度低于25℃时，该热转换涂料层将不发生热交换，涂料所吸收的热能不能转换为涂料分子的动能，因此不会加重暖气设备的负担。而在冬天，对红外线起反射作用的传统型热反射涂料无该功能，因此加重了暖气设备的负担，显然在一定意义上智能化彩色热转换功能涂料是一种智能化涂料，可以起到冬暖夏凉的作用。在夏天的实际检测表明，与未涂该热转换涂料部分相比，两者的温差为4℃～8℃。

7、与现有的外墙防火保温板的自动调节温度的结构不同，本发明巧妙地利用一种根据流体力学定律设计的板状扭转型捕热装置，提升捕热效果，最佳地利用太阳光的热能。它是

一种设置在外墙防火保温装饰板的空气流动调整层内的偏流扭转型捕热器，能够增强流体的流动性和偏流效应，适当地控制空气气流的速度，提升捕热效果，最佳地利用太阳光的热能，适宜地调整外墙防火保温装饰板的外层温度分布以及防止内部结露、生霉

8、由于不使用动力设备，也不消耗电能，不仅运行成本低，而且无噪声污染。

9、因为不使用动力装置，也无,移动设备和部件，所以不易发生故障，使用寿命长。

一言蔽之，与目前的外墙防火保温板相比，本发明的外墙防火保温板不仅隔热保温特性好，防火性能佳，而且防潮、可自动调温，但不消耗电能，是一种高性能、低成本、长寿命的智能化产品。

附图说明

图1是无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板的结构示意图。

图1（a）是无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板的横断面结构示意图。

图1（b）是无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板的局部剖结构示意图。

图2是利用形状记忆合金热敏执行器的通风门自动开启和内装形状记忆纤维的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊的体积自动膨胀和收缩原理对静止空气层进行自动通风控制调节温度的原理示意图。

图2（a）是气温为25℃以下时形状记忆合金热敏执行器以及内装形状记忆纤维的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊的状态示意图。

图2（b）是气温为大于或等于25℃以上时，形状记忆合金热敏执行器以及内装形状记忆纤维的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊的状态示意图。

图3是置于准静止空气单元两枚隔离支撑件之间的板状扭转型捕热装置的结构示意图。

图3（a）是板状扭转型捕热装置的纵剖结构示意图。

图3（b）是板状扭转型捕热装置的横断面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1和附图2及实施例对本发明做进一步描述；本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本发明的目的是这样具体实现的：如图1（a）、（b）、图2（a）、（b）和图3（a）、（b）所示，无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板50（以下简写为防火保温板50）包括中空长方体铝型材框体14、铝型材的铝内框件一15、铝型材的铝内框件二16、前面板18、后面板17、等腰三角形定向反射凹坑25、不吸收红外线的透明自洁膜1、彩色热转换功能涂料层2、铝型材框体14的上表面铝板（日照面）4、无机发泡防腐防火涂料层5、改善等温特性曲的准静止空气单元6、隔热保温层7、铝箔层二3、铝箔层一8、龙骨9、准静止空气层10、隔离支撑件一11、墙面12、形状记忆合金热敏执行器一30、形状记忆合金热敏执行器二31和内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35、铝箔36、密封空气37、密封活动挡板一40、密封活动挡板二41、密封配件一42、密封配件二43、控制组合结构一60、控制组合结构二61、板状扭转型捕热装置70、隔离支撑件二71、扁平螺旋状的扭转型偏流金属片72、切口73、通孔74、具有与扁平螺旋状的扭转型偏流金属片72相同螺旋线参数的螺旋沟槽75，其特征是：

防火保温板50的中空长方体铝型材框体14是由在其外表面至少具有一个等腰三角形定向反射凹坑25的上表面4、位于中空长方体铝型材框体14左右两边的铝内框件一15和铝内框件二16、位于中空长方体铝型材框体14前后两边的前面板18和后面板17构成的，而在中空长方体铝型材框体14的下方是底板8^、。底板8^、与铝箔层一8紧密地接触。

在中空长方体铝型材框体14内部,位于长方体铝型材框体14的下方，在被前面板18、后面板17、铝内框件一15和铝内框件二16所包围的区域内设置了由铝箔层一8和铝箔层二3覆盖的隔热保温层7。铝箔层一8位于铝型材框体14的下方一侧，而铝箔层二3位于铝型材框体14的上方一侧。

铝箔层一8与底板8^、接触，而底板8^、又与铝型材的铝内框件一15、铝型材的铝内框件二16、前面板18、后面板17结合成一体。底板8^、的两边缘与龙骨9相连接，而它在底板8^、与龙骨9的接触区域却与墙面12隔开一间隔，形成了准静止空气层10；

如图2（a）、（b）所示，为了获得最佳隔热效果以及实现温度自动调整范围的最大化，在所述的准静止空气层10内，在与铝箔层一8相邻的底板8^、表面并且沿着与地面垂直方向的墙面方向上，至少设置一套由下述部件构成的智能化热敏功能组件和灭火执行器80：形状记忆合金热敏执行器一30、形状记忆合金热敏执行器二31、密封活动挡板一40、密封活动挡板二41、密封配件一42、密封配件二43、内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35，

内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35置于底板8^、的下凹处或用固定件系在底板8^、上。内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35内部为真空或具有低压力密封空气37。此外，密封活动挡板一40与形状记忆合金热敏执行器一30构成一个控制组合结构一60，并设置在防火保温板50的高端处；密封活动挡板二41与形状记忆合金热敏执行器二31也构成一个控制组合结构二61，并设置在防火保温板50的低端处，以便以低成本方法，构成了智能化热敏功能组件和灭火执行器80。

在密封活动挡板一40与形状记忆合金热敏执行器一30构成的控制组合结构一60与密封活动挡板二41与形状记忆合金热敏执行器二31构成的控制组合结构二61之间至少设置一条内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35，以便于能够利用控制组合结构一60、控制组合结构二61和内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35的协同配合工作，在准静止空气层10内产生、停止以及调整空气的流量，实现对防火保温板50和墙面12之间温度的准智能地调整、控制和灭火。

可通过设计龙骨9的尺寸以及选择龙骨9的位置，调整准静止空气层10的宽窄尺寸；也可通过设计控制组合结构一60、控制组合结构二61的尺寸、数量和位置以及内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35的物理参数、尺寸、数量和位置调整准静止空气层10的长短尺寸、热对流流量的大小；也可通过设计形状记忆合金材料的组分和工艺参数控制形状记忆合金热敏执行器的材料相变温度，也可以采用具有不同记忆温度的多种形状记忆材料的组合，准智能地调整温度控制范围、精度、时间以及通风量等。

铝型材框体14的外表面（日照面）4是本发明的防火保温板50隔热保温之关键部件之一。如图1（a）所示，在铝型材框体14的上表面（日照面）4上至少加工了一个等腰三角形凹坑25。中空的铝型材框体14的上表面铝板（日照面）4的最外面是不吸收红外线的透明自洁膜1，它与上表面4（包括等腰三角形定向反射凹坑25的表面在内）紧密连接，具有透光、隔热、防潮、机械保护作用，并能够实现污染自清洗功能。在该透明自洁膜1中具有光催化剂和亲水剂组分材料，因此透明保护膜1对于水的接触角较小（为5°～20°）。当被阳光照射或存在紫外线时，它能够自动分解污染物。此外，由于亲水剂的作用，使得光催化剂分解的污染物被雨水冲走，具有自清洗功能，从而使得防火保温板50本身实现自洁作用。

在铝型材框体14的上表面铝板（日照面）4和在不吸收红外线的透明自洁膜1之间的是彩色热转换功能涂料层2，该彩色热转换功能涂料是由丙烯基树脂、中空隔热球、钙离子、电致伸缩材料微小颗粒和颜料等构成，不仅能够为用户提供满意的装饰色彩，还能够高效率地智能地处理所吸收的太阳光热能：

1）当温度高于25℃时，该彩色热转换功能涂料能够把涂料层所吸收的太阳光热能转换为涂料分子的振动动能，并且消耗掉，降低外墙防火保温板对热能量的吸收，从而能够明显地缓和现代建筑行业令人头痛的热岛现象。2）该彩色热转换功能涂料层的表面污垢对隔热特性无任何影响，因此其长期稳定性佳；而传统的热反射型涂料会因其表面污垢的产生，导致热反射比率大幅度地降低，其外墙防火保温板的隔热特性不断地退化，从而引起室温上升。3）当温度低于25度时，该彩色热转换功能涂料层不能发生热转换功能，即涂料所吸收的热能不能转换为涂料分子的振动动能，涂料所吸收的热量被保存下来。因此在冬天不会加重暖气设备的负担。而传统的对红外线起反射作用的热反射涂料却无该功能，不能高效率地智能地处理所吸收的太阳光热能，在冬天仍然像夏天一样地反射太阳光热能，因此加重了暖气设备的负担。显然在一定意义上彩色热转换功能涂料是一种智能化涂料，可以起到冬暖夏凉的作用。在夏天实际检测表明，与未涂该热转换涂料部分相比，其温差可达4℃～8℃。

在中空长方体铝型材框体14的上表面4的背面以及前面板18、后面板17、铝内框件一15和铝内框件二16的内表面及其连接处还设置了无机发泡防腐防火涂料层5。由于不仅铝型材与防火板用铝内框件的表面被发泡防腐层覆盖，而且铝型材与防火板用铝内框件之间的缝隙也被无机发泡防腐防火涂料层堵住，因此既改善了铝型材和防火板用铝内框件的耐腐蚀功能，又提升了其阻燃特性：当火灾发生时，由于受到火焰的热量影响，无机发泡防腐防火涂料层的体积将膨胀，导致不燃区域面积增大很多，因此显示出良好的阻燃功能。简言之，在中空长方体铝型材框体的上表面4的背面以及前面板18、后面板17、铝内框件一15和铝内框件二16的内表面及其连接处都有无机发泡防腐防火涂料层5。

如图1（a）和图1（b）所示，在中空长方体铝型材框体14的内部至少设置了隔离支撑件一11和隔离支撑件二71。隔离支撑件一11和隔离支撑件二71的一个表面皆与铝型材框体14的上表面4紧密相连，而它们另外一个表面与被铝箔层二3覆盖的隔热保温层7相连。显然，由无机发泡防腐防火涂料层5、隔离支撑件一11、隔离支撑件二71、被铝箔层二3覆盖的隔热保温层7以及底板8^、至少构成了一个准静止空气单元6，这些准静止空气单6的串联或并联复合，则成为一种具有等温特性的导热—隔热构件，起到抑制热对流作用，减少热散失。显然，隔离支撑件11具有下述两种功能：

（1）、建立一层由多个准静止空气单元构成的能够改善等温特性的导热—隔热构件，抑制内部的热对流、热辐射。

（2）、能够提升外墙防火保温板的机械强度，起到加强筋的作用。

把铝箔层一8和铝箔层二3与隔热保温层7、底板8^、利用无机粘合剂紧密地组合在一起，铝箔层一8和铝箔层二3的厚度为10～60μｍ为最佳，例如，用上述的无机发泡防腐防火涂料粘附在铝型材框体14的铝型材龙骨9上。从而使得铝箔层一8、底板8^、与墙面12相对，但是在两者之间存在一距离，构成了一个垂直于热流方向的准静止空气层10。通常准静止空气层10为15～30mm为最佳。

所述的隔热保温层7可以由无机纤维、无机隔热棉，例如：离心玻璃棉等构成。所述的在密封活动挡板一40与形状记忆合金热敏执行器一30构成的控制组合结构一60、密封活动挡板二41与形状记忆合金热敏执行器二31构成的控制组合结构二61和内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35的结构和工作机制如图2(a）、图2 (b）所示。

内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35是由铝箔36、密封空气37和形状记忆热敏纤维34构成的，其特征是：

气密性好的铝箔36，其厚度等于10～60μm为最佳，它是红外线的优良反射体，隔热特性好, 位于内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35的最外层，并且把形状记忆热敏纤维气密地包裹起来，担负对形状记忆热敏纤维的保护、防尘、抑制污染的工作，还可以起到阻燃防火的功效。而形状记忆热敏纤维34和密封空气37皆位于内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35的内部。当温度低于25℃时，铝箔36的表面存在大量的皱折，而当温度等于或高于25℃时，则其形状记忆热敏纤维恢复记忆的形状，体积增大，铝箔36受到形状记忆热敏纤维的作用，其表面皱折几乎完全消失，从而避免其内部的形状记忆热敏纤维在恢复记忆的形状时铝箔36被胀破。

内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔形状记忆热敏纤维囊35内部的形状记忆热敏纤维34可以是镍钛基形状记忆合金纤维、对聚乙烯、聚酯、聚异戊二烯、聚氨酯等高分子形状记忆纤维。

由于形状记忆热敏纤维囊35是气密性的，设高于25℃时其内部空气37密度等于常温、常压的空气密度，则根据阿伏加德罗定律可知，其隔热特性将明显提升。此外，由于形状记忆热敏纤维随着温度改变发生的巨大的体积变化还能够使附着在内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35外表面上的污垢、尘土受到较大的应力作用，尤其是剪切力很大，从而发生大的切应变，导致污垢层破碎，尘土脱落，很容易被通风气流带出，提高了保温、隔热、抗结露、防潮湿的效果，同时也延长了外墙防火保温板50的使用寿命。

控制组合结构一60、控制组合结构二61的结构与连接关系如下：

形状记忆合金热敏执行器一30的一端与密封活动挡板一40相连，形状记忆合金热敏执行器一30的另一端与外墙防火保温板50的底板8^、相连。同理，形状记忆合金热敏执行器二31的一端与密封活动挡板二41相连，形状记忆合金热敏执行器二31的另一端与外墙防火保温板50的底板8^、相连。

当气温低于25℃时，如图2(a）所示，由于形状记忆合金热敏执行器一30和形状记忆合金热敏执行器二31的形状迫使密封活动挡板一40和密封活动挡板二41垂直于外墙防火保温板50的底板8^、，从而与安装在墙面12上的密封配件一42、密封配件二43分别密切接触，堵塞了气体流通口，同时由于形状记忆热敏纤维34的作用，迫使内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35几乎充满了准静止空气层10，导致防火保温板50自动处于隔热保温状态。

当气温高于25℃时，如图2(b）所示，由于形状记忆合金热敏执行器一30和形状记忆合金热敏执行器二31恢复记忆温度时的形状，迫使密封活动挡板一40和密封活动挡板二41与外墙防火保温板50的底板8^、 表面几乎平行，气体流通口几乎完全敞开，同时由于形状记忆热敏纤维34恢复记忆温度时的形状，迫使内装形状记忆纤维34的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊35的物理尺寸很小，准静止空气层10的导通横截面积变得最大，从而防火保温板50自动处于通风散热状态。

如图3（a）、（b）所示，板状扭转型捕热装置70置于铝型材框体14内的改善等温特性曲的准静止空气单元6中，即位于两枚隔离支撑件——隔离支撑件一11、隔离支撑件二71之间的间隔内，并且板状扭转型捕热装置70的两边缘分别与隔离支撑件一11、隔离支撑件二71接触。

板状扭转型捕热装置70的核心部件是一枚扁平螺旋状的扭转型金属片72，由不锈钢片或铁片、黄铜片构成的。其主要特征是在螺旋状的扭转型金属片72的上、下两表面至少分别具有一枚与扁平螺旋状的扭转型偏流金属片72相同螺旋线参数的螺旋沟槽75，其沟槽深度不大于扭转型金属片72宽度的二分之一；在扁平螺旋状的扭转型偏流金属片72的每个边缘至少加工一个切口73，并且在该扭转金属板内部区域至少加工一个通孔74。切口73为下凹状矩形，其宽度为8～10mm, 其下凹深度为10～15mm. 通孔74的直径为3～5mm。从而便于形成自下而上的非线性气流以及提升气流的流动速度。

在铝型材框体14内的两枚隔离支撑件之间添加具有切口73和通孔74的扁平螺旋状的扭转型金属片72的目的是为了提供微扰边界条件，在两枚隔离支撑件之间产生气体的紊流流动和偏流流动，适当地控制空气气流的速度，提升捕热效果，最佳地利用太阳光的热能，适宜地调整外墙防火保温装饰板的外层温度分布以及防止内部结露、生霉。

Claims (9)

1.无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板（50）包括中空长方体铝型材框体（14）、铝型材的铝内框件一（15）、铝型材的铝内框件二（16）、前面板（18）、后面板（17）、等腰三角形定向反射凹坑（25）、不吸收红外线的透明自洁膜（1）、彩色热转换功能涂料层（2）、铝型材框体（14）的上表面铝板（4）、无机发泡防腐防火涂料层（5）、改善等温特性曲线的准静止空气单元（6）、隔热保温层（7）、铝箔层二（3）、铝箔层一（8）、底板（8^、）、龙骨（9）、准静止空气层（10）、隔离支撑件（11）、墙面（12）、形状记忆合金热敏执行器一（30）、形状记忆合金热敏执行器二（31）和内装形状记忆纤维（34）的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊（35）、密封空气（37）、密封活动挡板一（40）、密封活动挡板二（41）、密封配件一（42）、密封配件二（43）、控制组合结构一（60）、控制组合结构二（61）、板状扭转型捕热装置（70）、隔离支撑件二（71）、扁平螺旋状的扭转型偏流金属片（72）、切口(73)、通孔（74）、具有与扁平螺旋状的扭转型偏流金属片（72）相同螺旋参数的螺旋沟槽（75），其特征是：

防火保温板（50）的中空长方体铝型材框体（14）是由在其外表面至少具有一个等腰三角形定向反射凹坑（25）的上表面（4）、位于中空长方体铝型材框体（14）左右两边的铝内框件一（15）和铝内框件二（16）、位于中空长方体铝型材框体（14）前后两边的前面板（18）和后面板（17）构成的，而在中空长方体铝型材框体（14）的下方是底板（8^、），底板（8^、）与铝箔层一（8）紧密地接触；

在中空长方体铝型材框（14）内部,位于长方体铝型材框体（14）的下方，在被前面板（18）、后面板（17）、铝内框件一（15）和铝内框件二(16)所包围的区域内设置了由铝箔层一(8)和铝箔层二(3)覆盖的隔热保温层（7），铝箔层一（8）位于铝型材框体（14）的下方一侧，而铝箔层二（3）位于铝型材框体（14）的上方一侧；

铝箔层一（8）与底板(8^、)接触，而底板(8^、)又与铝型材的铝内框件(15)、铝型材的铝内框件二(16)、前面板(18)、后面板（17）结合成一体，底板(8^、)的两边缘与龙骨（9）相连接，而它在底板(8^、)与龙骨（9）的接触区域却与墙面（12）隔开一间隔，形成了准静止空气层（10）；

在所述的准静止空气层（10）内，在与铝箔层一（8）相邻的底板(8^、)表面并且沿着与地面垂直方向的墙面方向上，至少设置一套由下述部件构成的智能化热敏功能组件和灭火执行器：形状记忆合金热敏执行器一(30)、形状记忆合金热敏执行器二(31)、密封活动挡板一(40)、密封活动挡板二(41)、密封配件一(42)、密封配件二(43)、内装形状记忆纤维(34)的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊(35)；

内装形状记忆纤维(34)的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊(35)置于底板(8^、)的下凹处或用固定件系在底板(8^、)上，内装形状记忆纤维(34)的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊(35)内部为真空或具有低压力密封空气(37)，密封活动挡板一(40)与形状记忆合金热敏执行器一(30)构成一个控制组合结构一(60)，并设置在防火保温板(50)的高端处；密封活动挡板二(41)与形状记忆合金热敏执行器二(31)也构成一个控制组合结构二(61)，并设置在防火保温板(50)的低端处，构成了智能化热敏功能组件和灭火执行器；

在密封活动挡板一(40)与形状记忆合金热敏执行器一(30)构成的控制组合结构(60)与密封活动挡板二(41)与形状记忆合金热敏执行器二(31)构成的控制组合结构（61）之间至少设置一条内装形状记忆纤维（34）的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊（35）；

在中空长方体铝型材框体（14）的内部至少设置了隔离支撑件一（11）和隔离支撑件二（71），隔离支撑件一（11）和隔离支撑件二（71）的一个表面与铝型材框体（14）的上表面（4）紧密相连，而它们另外的一个表面与被铝箔层二（3）覆盖的隔热保温层（7）相连，即由发泡防腐层（5）、隔离支撑件一（11）、隔离支撑件二（71）、被铝箔层二（3）覆盖的隔热保温层（7）以及底板(8^、)至少构成了一个准静止空气单元（6），这些准静止空气单元（6）的串联或并联复合，则成为一种具有等温特性的导热—隔热构件；

把铝箔层一（8）和铝箔层二（3）与隔热保温层（7）、底板(8^、) 用无机粘合剂紧密地组合在一起，例如，利用上述的无机发泡防腐防火涂料粘附在铝型材框体（14）的铝型材龙骨（9）上，铝箔层一（8）、底板(8^、)与墙面（12）相对，但是在两者之间存在一距离，构成了一个垂直于热流方向的准静止空气层（10）；

板状扭转型捕热装置（70）置于铝型材框体（14）内的改善等温特性曲的准静止空气单元（6）中，即位于两枚隔离支撑件——隔离支撑件（11）、隔离支撑件二（71）之间的间隔内，并且板状扭转型捕热装置（70）的两边缘分别与隔离支撑件（11）、隔离支撑件二（71）接触。

2.根据权利要求1所述的无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板（50），其特征在于：在铝型材框体（14）的上表面（4）上至少加工了一个等腰三角形凹坑（25），中空的铝型材框体（14）的上表面（4）的最外面是不吸收红外线的透明自洁膜（1），它与上表面（4）紧密连接。

3.根据权利要求1所述的无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板（50），其特征在于：在在铝型材框体（14）的上表面（4）和在不吸收红外线的透明自洁膜（1）之间的是彩色热转换功能涂料层（2），该彩色热转换功能涂料是由丙烯基树脂、中空隔热球、钙离子、电致伸缩材料的微小颗粒和颜料构成。

4.根据权利要求1所述的无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板（50），其特征在于：在中空长方体铝型材框体（14）的上表面（4）的背面以及前面板（18）、后面板（17）、铝内框件一（15）和铝内框件二（16）的内表面及其连接处还设置了无机发泡防腐防火涂料层（5）。

5.根据权利要求1所述的无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板（50），其特征在于：形状记忆合金热敏执行器一（30）的一端与密封活动挡板一（40）相连，形状记忆合金热敏执行器一(30)的另一端与外墙防火保温板(50)的底板(8^、)相连,形状记忆合金热敏执行器二(31)的一端与密封活动挡板二(41)相连，形状记忆合金热敏执行器二(31)的另一端与外墙防火保温板(50)的底板(8^、)相连。

6.根据权利要求1所述的无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板（50），其特征在于：气密性好的铝箔（36）位于内装形状记忆纤维（34）的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊（35）的最外层，并且把形状记忆热敏纤维气密地包裹起来，而形状记忆热敏纤维（34）和密封空气（37）皆位于内装形状记忆纤维（34）的铝箔导热—隔热形状记忆热敏纤维囊（35）的内部。

7.根据权利要求1所述的无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板（50），其特征在于：内装形状记忆纤维（34）的铝箔导热—隔形状记忆热敏纤维囊（35）内部的形状记忆热敏纤维（34）是镍钛基形状记忆合金纤维、对聚乙烯、聚酯、聚异戊二烯、聚氨酯材料的高分子形状记忆纤维。

8.根据权利要求1所述的无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板（50），其特征在于：板状扭转型捕热装置（70）的核心部件是一枚扁平螺旋状的扭转型偏流金属片（72），由不锈钢片或铁片、黄铜片构成的，此外在扁平螺旋状的扭转型偏流金属片（72）的上、下两表面至少分别设置具有一枚与扁平螺旋状的扭转型偏流金属片（72）相同螺旋线参数的螺旋沟槽（75），其沟槽深度不大于扭转型金属片（72）宽度的二分之一，在扁平螺旋状的扭转型偏流金属片（72）的每个边缘至少加工一个切口（73），并且在该扭转金属板内部区域至少加工一个通孔（74），其切口（73）为下凹状矩形，其宽度为8～10mm, 其下凹深度为10～15mm， 通孔(74)的直径为3～5mm。

9.根据权利要求1所述的无需用电却可自适应调温和灭火的外墙保温装饰板（50），其特征在于：控制组合结构一（60）、控制组合结构二（61）的结构与连接关系如下：形状记忆合金热敏执行器一（30）的一端与密封活动挡板一（40）相连，形状记忆合金热敏执行器一（30）的另一端与外墙防火保温板（50）的底板（8^、）相连；形状记忆合金热敏执行器二（31）的一端与密封活动挡板二（41）相连，形状记忆合金热敏执行器二（31）的另一端与外墙防火保温板（50）的底板（8^、）相连。