CN110565880A - 一种降温一体化屋面板及包括其的降温一体化屋顶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种一体化屋面板及包括其的降温一体化屋顶，所述一体化屋面板包括自上而下相互连接为一体的上面板、防水层及空气流通层；所述空气流通层包括依次连接的相变层、通风层及基层；所述基层包括依次连接的墙板、防潮隔汽层和底层面板。本发明提供的一种降温一体化屋面板，利用40‑48℃的相变层吸收屋顶阳光得热，降低和延迟夏季屋顶温度，最高能降低10‑15℃，从而降低屋顶与室内的温差，降低向室内的传热，达到降低空调负荷，节能降耗的目的；其可应用于框架式混凝土结构、木结构、钢结构等的建筑作为屋顶，也可以应用于原有建筑屋顶，作为附加降温一体化屋面板。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及一种降温一体化屋面板及包括其的降温一体化屋顶。
背景技术
我国南方气候温暖，夏季由于阳光照射，屋顶通过阳光得热，温度一般超过60℃，甚至超过70℃，与室内的温差超过40℃，从而使屋顶向室内的传热成为室内温度升高的主要原因，大大增加了室内的冷负荷。在目前以空调为主要降温措施的阶段，这大大增加了空调的能耗，不利于建筑节能和可持续发展。另外，屋顶夏季的高温也对建筑造成不利影响，从而缩短建筑寿命。
室内获得的热量，与屋顶外侧与室内的温差成正比，屋顶外侧与室内的温差高，即使提高保温措施，仍会造成室内获得热量大幅增加，从而提高了冷负荷。通过降低屋顶外侧的温度，降低温差将降低室内空调冷负荷，成为建筑节能的重要方向，为此，各种技术如种植屋面，喷淋系统等得到发展，都是为了降低屋面温度，从而达到节能降耗的目的。针对由于太阳照晒得热而造成的屋顶温度过高，发展降低屋顶温度，从而降低室内制冷能耗的装置，将显著提高建筑节能的水平。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种降温一体化屋面板及包括其的降温一体化屋顶，所要解决的技术问题是，通过被动的方式，利用相变材料达到昼间吸热降低屋顶温度，夜间利用与周围空气温差散热的循环，达到降低室内制冷能耗的目的。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
依据本发明提出的一种降温一体化屋面板，包括自上而下相互连接为一体的上面板、防水层及空气流通层；所述空气流通层包括依次连接的相变层、通风层及基层；所述基层包括依次连接的墙板、防潮隔汽层和底层面板。
进一步地，其中所述上面板选自彩钢板、水泥瓦或玻璃纤维面板；优选为彩钢板。
进一步地，其中所述防水层为合成高分子防水卷材或改性沥青防水卷材；所述防水层与上面板通过胶粘剂或螺钉连接。
进一步地，其中所述相变层为中空的板式密封结构；所述板式密封结构为扁平状，其内设有40-48℃的相变材料；所述相变层可以通过胶粘剂或螺钉与上面的防水层及下面的通风层连接在一起。
进一步地，其中所述相变材料为五水合硫代硫酸钠，其相变温度为45-48℃。当屋顶太阳得热，温度升高到相变温度时，相变材料大量吸热。
进一步地，其中所述通风层为由支架构成的空腔，该支架将其上面的上面板、防水层和相变层与下面的墙板、防潮隔汽层和底层面板隔开。作为优选，所述通风层的厚度为50mm。
进一步地，所述支架选自角铁、镀锌矩形管、木方、铝矩形管或铝型材。
进一步地，其中所述墙板为秸秆板或混凝土板，优选为秸秆板。
进一步地，其中所述墙板的上方设有保温层，所述保温层选自聚苯板或挤塑聚苯板。
进一步地，其中所述防潮隔汽层选自聚乙烯塑料薄膜或聚氯乙烯塑料薄膜。
进一步地，其中所述底层面板选自水泥压力板、硅酸钙板、玻镁板或防火板，所述的底层面板通过粘接或螺钉连接与上面的几层形成整体。
由于所述防潮隔汽层位于保温板的下面，所述防潮层位于最下面底层面板的上面，达到隔绝室内潮气进入，防潮的目的。所述底层面板起到保护屋面板内部结构，形成一个整体，并提供一定的支撑作用的目的。
进一步地，其中所述降温一体化屋面板的四周设有连接件或凹凸配合面，以方便其安装。
进一步地，其中所述连接件为钢制或铝制连接脚，其可以与钢结构、木结构或混凝土结构的屋梁进行连接，形成屋顶。
一种降温一体化屋顶，包括至少一个的上述降温一体化屋面板及与所述降温一体化屋面板连接的屋梁。
进一步地，其中所述屋梁为钢结构、木结构或混凝土结构等其它结构。
进一步地，其中所述降温一体化屋面板与屋梁通过连接件连接，达到装配式施工，快速安装的目的。
一种降温一体化屋顶，包括至少一个的上述降温一体化屋面板及与所述降温一体化屋面板连接的屋顶。
进一步地，其中所述降温一体化屋面板通过连接件与原有屋顶连接，形成附加的降温屋顶，从而降低原屋顶在夏季的屋顶温度，降低室内外温差，达到减少向室内传热，从而降低夏季制冷能耗的目的。
夏季一般在上午10点到下午15点，屋顶的阳光得热量最大，因此本发明主要利用一体化屋面板中40-48℃的相变材料层，在日出后屋顶升温达到相变材料的温度40-48℃时，比如上午九点至十点，屋顶吸收热量开始升温至相变材料在40-48℃时，利用相变材料在此温度大量吸热的特性，降低屋面温度，使屋面温度在维持在45摄氏度左右不升温，从而降低屋顶与室内的温差，降低传入室内的热量，当相变材料吸收足够的热量，变为其他相时，屋顶继续升温，但由于已到下午，接近屋顶吸热和向周围放热的平衡，所以温度升高的幅度较低，远低于传统屋顶60-70摄氏度的高温。
当太阳落山，屋顶不再吸热时，此时屋顶的温度在40-48摄氏度，维持在相变材料温度附近，高于周围空气30度以下的温度，存在温差，从而屋顶向周围散热，相变材料从高能量状态向低能量状态转变，例如从液态再转变为固态，或阴雨天气时，通过雨水降温，经过一整夜的降温，第二天造成又转变为低能量状态，当太阳出来，屋顶吸热升温，继续形成上述吸热循环，从而达到被动降低屋顶温度，从而解决由于屋顶高温造成的能耗大幅增加，降低舒适性的问题。
此种技术通过相变材料降低和延后屋顶外表面温度高峰，降低屋顶与室内的温差，从而降低传至室内的温度，达到降低冷负荷，达到节能降耗的目的。适用于南方夏季炎热天气时的建筑降温节能。此种降温一体化屋顶不仅单独应用作为屋顶，也可以作为现有建筑的附加层，达到降低屋顶温度，节能降耗的目的。
借由上述技术方案，本发明一种降温一体化屋面板至少具有下列优点：
1、本发明提供的一种降温一体化屋面板，利用40-48℃相变层吸收屋顶阳光得热，降低和延迟夏季屋顶温度，最高能降低10-15℃，从而降低屋顶与室内的温差，降低向室内的传热，达到降低空调负荷，节能降耗的目的；其可应用于框架式混凝土结构、木结构、钢结构等的建筑作为屋顶，也可以应用于原有建筑屋顶，作为附加降温一体化屋面板。
2、本发明提供的一种降温一体化屋面板，其以秸秆板为基层，复合相变层和上面板、防水层、防潮层等，中间形成通风层，可以在屋顶太阳得热降低时，利用相变层与周围环境温差，及时将热量散失，通过被动式利用太阳能的吸热—放热循环过程达到屋顶降温节能的目的。
3、本发明提供的一种降温一体化屋面板，其可以设置不同的连接方式，既可以与木结构、轻钢龙骨结构结合，作为降温一体化屋顶，也可以作为原有屋顶附加的降温构件，达到降低屋顶与室内温差减小从而降低向室内传热目的。
附图说明
图1为本发明实施例的降温一体化屋面板的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例的两个一体化屋面板连接及与轻钢龙骨连接剖面示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种降温一体化屋面板及包括其的降温一体化屋顶，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一个实施例。此外，一个或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
以下的材料若非特别说明，均为市购。
实施例1
一种一体化屋面板，如图1所示，包括自上而下相互连接为一体的上面板1、防水层2及空气流通层；所述防水层2与上面板1通过胶粘剂(建筑用硅酮类建筑结构胶，市购)或螺钉连接；所述上面板1选自彩钢板、水泥瓦或玻璃纤维面板等，最好是导热较好的面层材料，如彩钢板，可达到白天促进相变层吸热，夜间相变层快速散热的目的；所述防水层2为合成高分子防水卷材或改性沥青防水卷材。
具体实施时，所述空气流通层包括依次连接的相变层3、通风层4及基层，该空气流通层可以加强空气流通，使相变层3的热量尽快散掉。
具体实施时，所述相变层3通过胶粘剂(建筑用硅酮类建筑结构胶，市购)或螺钉与其上面的防水层2及下面的通风层4连接。所述相变层3为中空的板式密封结构，所述板式密封结构为扁平状，其内放置含有约45-48℃的相变材料(五水合硫代硫酸钠)的密封袋，当屋顶太阳照射得热达到45℃之前，该相变材料和一体化屋面板一起按照正常的太阳得热、向周围散热的同时，按照热容升温，当达到相变温度45℃时，该相变材料开始大量吸热发生相转变，温度稳定在45℃左右，使屋顶温度峰值延迟到来，当相变材料相变吸热过程完成时，屋顶温度继续升高，但昼间太阳得热和向周围散热达到平衡，温度很难再升高，随着太阳落山，得热过程结束，屋顶温度在45℃以上，与周围空气存在温差，开始散热降温过程，降低到45℃时，相变材料发生相反的相转变过程，如上述五水合硫代硫酸钠相变材料从液态向固态转变，向周围空气散热，与周围空气持续存在温差，直到液相向固相转变完成，温度继续降低，达到与周围环境一致。
具体实施时，所述基层包括依次连接的秸秆板6、防潮隔汽层7和底层面板8。所述防水层2为合成高分子防水卷材或改性沥青防水卷材；所述防水层可以与上面板通过胶粘剂或螺钉连接在一起，起到对整个一体化屋面板防水的作用。
具体实施时，所述通风层4为由支架构成的空腔，该支架将其上面的上面板1、防水层2和相变层3与下面的秸秆板6、防潮隔汽层7和底层面板8隔开；该空腔与外界空气连通，形成中间的通风层，达到自由通风，对相变层降温的目的。作为优选，所述通风层的厚度为50mm，以保证通风更顺畅，保证换热效率更高。所述支架选自角铁、镀锌矩形管、木方、铝矩形管或铝型材等材料；支架可以通过螺钉与上面的相变层3的边缘连接，也可以通过胶粘剂与下面的基层连接。
作为本实施例的优选，所述墙板为秸秆板或混凝土板，优选为秸秆板；所述秸秆板作为基层的一部分，不仅利用秸秆材料高隔热性能的优点，尽量减少屋顶上层向室内的传热，而且利用农业废弃物作为一体化板材的基层，以达到充分利用可再生资源和实现可持续发展的目的。
作为本实施例的优选，所述秸秆板6的上方可以设有保温层5，以更好的隔绝上层向室内的传热，防止墙板过多吸热，进而降低空调负荷，达到节能的目的；实施时，所述保温层5可以选自聚苯板或挤塑聚苯板等，进一步提高基层的隔热性能，减少向室内的传热，降低所用板材的厚度，并提供较好的防水能力。当然，也可不设置保温层5，单凭秸秆板6的保温也可。
作为本实施例的优选，所述防潮隔汽层7可以选自聚乙烯塑料薄膜或聚氯乙烯塑料薄膜；所述防潮隔汽层7通过胶粘剂与其上面的秸秆板6连接；所述底层面板8选自水泥压力板、硅酸钙板、玻镁板或防火板等，所述的底层面板通过粘接或螺钉连接与上面几层形成整体，起到保护、支撑作用。
具体实施时，所述降温一体化屋面板的四周设有连接件或凹凸配合面。在本实施例中，所述连接件可以优选为钢制连接脚。
另外，所述秸秆板6下面的基层部分两侧可以采用耐水的无机面板及胶粘剂密封，提高其耐久性。
实施例2
图2为两块降温一体化屋面板连接及其与屋架连接的剖面示意图，如图2所示，两个一体化屋面板连接处形成凹凸面，通过自攻螺钉9与轻钢龙骨型的屋梁10连接，也可以与木结构的屋梁10连接；两块一体化板中间的缝隙部分使用泡沫胶和密封胶11(如建筑密封胶，市购)密封。
在实际实施过程中，本发明所述的降温一体化屋面板也可以工厂预制。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以它们的组合实现。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (15)
1.一种一体化屋面板，其特征在于，包括自上而下相互连接为一体的上面板、防水层及空气流通层；所述空气流通层包括依次连接的相变层、通风层及基层；所述基层包括依次连接的墙板、防潮隔汽层和底层面板。
2.根据权利要求1所述的降温一体化屋面板，其特征在于，所述上面板选自彩钢板、水泥瓦或玻璃纤维面板。
3.根据权利要求1所述的降温一体化屋面板，其特征在于，所述防水层为合成高分子防水卷材或改性沥青防水卷材。
4.根据权利要求1所述的降温一体化屋面板，其特征在于，所述相变层为中空的板式密封结构，所述板式密封结构为扁平状，其内设有40-48℃的相变材料。
5.根据权利要求4所述的降温一体化屋面板，其特征在于，所述相变材料为五水合硫代硫酸钠，其相变温度为45-48℃。
6.根据权利要求1所述的降温一体化屋面板，其特征在于，所述通风层为由支架构成的空腔，该支架将其上面的上面板、防水层和相变层与下面的墙板、防潮隔汽层和底层面板隔开。
7.根据权利要求6所述的降温一体化屋面板，其特征在于，所述支架选自角铁、镀锌矩形管、木方、铝矩形管或铝型材。
8.根据权利要求1所述的降温一体化屋面板，其特征在于，所述墙板为秸秆板或混凝土板。
9.根据权利要求1所述的降温一体化屋面板，其特征在于，所述墙板的上方设有保温层，所述保温层选自聚苯板或挤塑聚苯板；所述防潮隔汽层选自聚乙烯塑料薄膜或聚氯乙烯塑料薄膜；所述底层面板选自水泥压力板、硅酸钙板、玻镁板或防火板。
10.根据权利要求1所述的降温一体化屋面板，其特征在于，所述降温一体化屋面板的四周设有连接件或凹凸配合面。
11.根据权利要求1所述的降温一体化屋面板，其特征在于，所述连接件为钢制或铝制连接脚。
12.一种降温一体化屋顶，其特征在于，包括至少一个权利要求1-11任一项所述的降温一体化屋面板及与所述降温一体化屋面板连接的屋梁。
13.根据权利要求12所述的降温一体化屋顶，其特征在于，所述屋梁为钢结构、木结构或混凝土结构。
14.根据权利要求12所述的降温一体化屋顶，其特征在于，所述降温一体化屋面板与屋梁通过连接件连接。
15.一种降温一体化屋顶，其特征在于，包括至少一个权利要求1-11任一项所述的降温一体化屋面板及与所述降温一体化屋面板连接的屋顶。
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