CN111980198A - 一种可变热阻单元、墙板结构、外墙系统及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种可变热阻单元、墙板结构、外墙系统及其施工方法，包括折扇叶片组、连接叶片组和一组叶片连接轴杆，连接叶片与折扇叶片的交接位置通过叶片连接轴杆连接，折扇叶片与叶片连接轴杆固定连接，连接叶片与叶片连接轴杆转动连接，叶片连接轴杆上作用的外力带动连接叶片相对叶片连接轴杆的纵轴线成角度转动，从而带动相邻的折扇叶片之间折合或者展开，同时对相邻的折扇叶片之间的闭合空气层进行压缩和扩大以改变热阻值。本发明基于折扇设计，以机械驱动的方式改变空腔内部封闭的空气层和可变热阻单元厚度，进而改变围护结构的热阻值，以适应不同气候区以及不同时间的室外环境变化条件，提升建筑物的室内舒适度并降低能耗。
Description
技术领域
本发明属于一种预制构件领域，特别是一种可变热阻单元、墙板结构、外墙系统及其施工方法。
背景技术
常规的建筑物墙体的厚度、热阻值或传热系数往往为一固定值。而建筑物所处的气候区，由于外界的气候不断出现周期型变化，室内和室外的环境被围护结构隔断，某些季节，较大的传热系数有利于墙体的导热，较小的传热系数有利于建筑的保温或隔热。传热系数为固定值的墙体很难协调这种外界的变化并适应气候变化。
随着社会人口的转变、建筑的建造方式的转变，工业化建筑已经成为一种主要的趋势，在工厂预制各种建筑组件和建筑系统，然后在现场以机械化的方式进行组合安装，已经成为未来建筑的一种发展趋势。
基于建筑物对节能的需求以及对室内环境要求的提高，建筑物的围护结构热阻值可与季节相协调，解决人们对于舒适性要求，但是在现有的建筑材料中，可变热阻值的材料性能不稳定，成本过高。
发明内容
本发明的目的是提供一种可变热阻单元、墙板结构、外墙系统及其施工方法，要解决常规的建筑物热阻值或传热系数为固定值的墙体无法适应外界变化和气候变化的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可变热阻单元，包括折扇叶片组、连接叶片组和一组叶片连接轴杆，所述折扇叶片组包括成列平行间隔设置的折扇叶片，所述连接叶片组与折扇叶片组垂直设置，连接叶片组包括成排平行间隔设置的连接叶片，连接叶片与折扇叶片的交接位置通过叶片连接轴杆连接，所述折扇叶片与叶片连接轴杆固定连接，所述连接叶片与叶片连接轴杆转动连接，
相邻的折扇叶片之间形成提供热阻值的闭合空气层，叶片连接轴杆上作用的外力带动连接叶片相对叶片连接轴杆的纵轴线成角度转动，从而带动相邻的折扇叶片之间折合或者展开，同时对相邻的折扇叶片之间的闭合空气层进行压缩和扩大以改变热阻值。
所述连接叶片为固定叶片，所述固定叶片为单一叶片，所述连接叶片的折叠运动方向为单一方向，连接叶片带动相邻折扇叶片上下相对运动实现其折合或者展开。
所述折扇叶片的长度为300mm～3000mm，由半硬质的金属薄片、薄膜或纤维织物制成，
所述连接叶片的长度为8mm～40mm，由半硬质的金属薄片、薄膜或纤维织物制成，
所述叶片连接轴杆由金属材料或玻璃纤维材料制成。
所述连接叶片为可折叠叶片，所述可折叠叶片包括两个分叶片和一个与叶片连接轴杆平行设置的副连接轴杆，所述副连接轴杆位于两个分叶片中间，所述分叶片的两端分别与叶片连接轴杆和副连接轴杆转动连接，所述分叶片的折叠运动方向为两个方向，连接叶片本身折叠带动相邻折扇叶片水平相对运动实现其折合或者展开。
所述折扇叶片的长度为300mm～3000mm，由半硬质的金属薄片、薄膜或纤维织物制成，
所述连接叶片的长度为8mm～40mm，所述分叶片由半硬质的金属薄片、薄膜或纤维织物制成，
所述叶片连接轴杆由金属材料或玻璃纤维材料制成，
所述副连接轴杆由金属材料或玻璃纤维材料制成。
一种墙板结构，包括可变热阻单元，还包括夹设可变热阻单元内外两侧的室内侧面板和室外侧面板，
所述室内侧面板与可变热阻单元的内侧面连接，室外侧面板与可变热阻单元的外侧面连接；
所述室内侧面板由金属复合材料或无机复合材料制成，所述室外侧面板由金属复合材料或无机复合材料制成。
一种墙板结构的施工方法，施工步骤如下：
步骤一，在工厂内，加工可变热阻单元、室外侧面板和室内侧面板，然后将室内侧面板和室外侧面板通过粘结剂分别固定连接在可变热阻单元内、外两侧，将三者复合在一起，并以折合的状态包装，完成外墙系统的制作；
步骤二，将装配好的墙板结构运至现场安装或其他加工工厂，安装在结构框架中形成外墙围护壁板。
一种外墙系统，包括至少两块连接的外墙单元板，所述外墙单元板包括权利要求1-5任意一项所述的可变热阻单元，还包括内墙板、保温系统、外墙板和外墙附属结构，所述内墙板和外墙板均通过墙板连接件固定连接在外墙附属结构上，所述外墙附属结构包括结构下框和结构上框，
所述可变热阻单元的内侧上、下两个端部分别通过节点连接结构与内墙板的外侧固定连接，所述可变热阻单元的外侧固定连接在保温系统的内侧，所述保温系统以及结构下框的外侧与外墙板的内侧之间预留有空腔，所述空腔与室外连通，
所述保温系统的上端面的上侧和下端面的下侧分别固定连接有水平的线性驱动装置，上侧线性驱动装置的上侧和下侧线性驱动装置的下侧分别通过滑轨与外墙附属结构之间滑动连接，结构下框的外端部设有一道限位下侧线性驱动装置外侧的卡凸，所述卡凸上挂有空腔分隔板，所述外墙板的顶部固定连接在结构上框上，所述外墙板的底部紧靠在空腔分隔板，
所述空腔包括连通的可变热阻折叠腔、排水换气通道和排水换气口，所述可变热阻折叠腔位于保温系统与外墙板之间，所述排水换气通道位于结构下框与外墙板之间，可变热阻折叠腔和排水换气通道通过空腔分隔板分隔，所述排水换气口为两块外墙单元板中外墙板之间的水平缝。
所述线性驱动装置包括外侧的线性驱动电机和内侧的线性驱动推拉杆，所述线性驱动电机与保温系统固定连接，所述线性驱动推拉杆的前端与内墙板的外侧固定连接；线性驱动电机在控制器和电源的作用下驱动线性驱动推拉杆水平线性运动；
所述外墙附属结构为钢结构、木结构或混凝土结构，所述外墙附属结构通过结构间连接件与主体结构连接，竖向连接的两块外墙单元板的结构下框和结构上框之间采用防渗空腔及密封材料连接，水平连接的两块外墙单元板竖向接缝也采用防渗空腔及密封材料连接；
所述保温系统包括保温防水外板、保温芯层和保温内板，保温芯层填充在保温防水外板和保温内板之间，保温内板与可变热阻单元连接；
所述节点连接结构包括封板、叶片导轨和滑动接触密封材料，所述封板沿墙板厚度方向设置在外墙单元板的左右两侧，所述叶片导轨左右两侧各自至少设置有一道，所述叶片导轨对应线性运动的叶片连接轴杆位置设置在封板上，线性运动的叶片连接轴杆的两个端部卡入左右两侧的叶片导轨中并与其滑动连接，其余非线性运动的叶片连接轴杆与封板无连接，所述滑动接触密封材料设置在折扇叶片与封板之间、封闭相邻两个折扇叶片之间的空气层。
一种外墙系统的施工方法，施工步骤如下：
步骤一，在工厂内，将保温芯层填充在保温防水外板和保温内板之间，制作保温系统；
步骤二，在工厂内，将线性驱动推拉杆固定在内墙板的外侧，将内墙板固定连接在结构下框和结构上框之间；
步骤三，在工厂内，将可变热阻单元的内侧固定连接在内墙板的外侧，然后将可变热阻单元的外侧与保温系统连接，挂接空腔分隔板，然后将线性驱动电机固定连接在保温系统的上、下两端并安置在设计位置；
步骤四，在工厂内，将外墙板固定到结构下框和结构上框上；
步骤五，安装封板，滑动接触密封材料固定连接在折扇叶片上，然后将线性运动的叶片连接轴杆的两个端部卡入叶片导轨中；
步骤六，将装配好的外墙单元板运至现场；
步骤七，在现场采用吊装的方式，将外墙附属结构通过结构间连接件与建筑物主体结构连接，并通过结构间连接件调节外墙系统的平整度和水平垂直位置，安装缝隙均采用防渗空腔及密封材料连接，完成外墙系统的安装。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
本发明包括的核心元件为可变热阻单元，应用方式为厚度可变的墙板结构或厚度一定的可变热阻装配式外墙系统。
本发明的可变热阻单元专利基于折扇设计，利用空腔内部封闭的空气层形成有效热阻，可变热阻单元可以无限复制，尺寸不受限制。
本发明厚度可变的墙板结构构造简单，成本较低。墙板结构在折合状态时，厚度非常小，是展开状态的三分之一甚至更小，方便运输、拆卸、周转和重复使用，适用于不同气候区的临时建筑。
本发明厚度一定的可变热阻装配式外墙系统，利用可变热阻单元的变化调整热阻值以适应复杂的气象条件，提升建筑物室内舒适度并降低能耗。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明实施例一可变热阻单元的展开结构示意图。
图2是图1折叠状态的结构示意图。
图3是图1完全折叠状态的结构示意图。
图4是本发明实施例二可变热阻单元的展开结构示意图。
图5是图4第一种折叠状态的结构示意图。
图6是图4第二种折叠状态的结构示意图。
图7是图5的完全折叠状态的结构示意图。
图8是图6的完全折叠状态的结构示意图。
图9是本发明墙板结构实施例中可变热阻单元完全展开的结构示意图。
图10是图9可变热阻单元完全折叠状态的结构示意图。
图11是本发明外墙系统实施例中可变热阻单元完全展开的结构示意图。
图12是图10可变热阻单元完全折叠状态的结构示意图。
图13是本发明外墙系统中节点连接结构的结构示意图。
附图标记：1－折扇叶片、2－连接叶片、21－分叶片、22－副连接轴杆、3－叶片连接轴杆、4－闭合空气层、5－室内侧面板、6－室外侧面板、7－内墙板、8－保温系统、81－保温防水外板、82－保温芯层、83－保温内板、9－外墙板、10－结构下框、101－卡凸、11－结构上框、12－空腔、121－可变热阻折叠腔、122－排水换气通道、123－排水换气口、13－线性驱动装置、131－线性驱动电机、132－线性驱动推拉杆、14－空腔分隔板、15－结构间连接件、16－防渗空腔、17－密封材料、18－封板、19－叶片导轨、20－滑动接触密封材料、21－滑轨。
具体实施方式
实施例一参见图1-3所示，一种可变热阻单元，包括折扇叶片组、连接叶片组和一组叶片连接轴杆，所述折扇叶片组包括成列平行间隔设置的折扇叶片1，所述连接叶片组与折扇叶片组垂直设置，连接叶片组包括成排平行间隔设置的连接叶片2，连接叶片与折扇叶片的交接位置通过叶片连接轴杆3连接，所述折扇叶片1与叶片连接轴杆3固定连接，所述连接叶片2与叶片连接轴杆3转动连接。
相邻的折扇叶片1之间形成提供热阻值的闭合空气层4，叶片连接轴杆3上作用的外力带动连接叶片2相对叶片连接轴杆3的纵轴线成角度转动，从而带动相邻的折扇叶片1之间折合或者展开，同时对相邻的折扇叶片1之间的闭合空气层4进行压缩和扩大以改变热阻值。
所述连接叶片2为固定叶片，所述固定叶片为单一叶片，所述连接叶片的折叠运动方向为单一方向，连接叶片带动相邻折扇叶片1上下相对运动实现其折合或者展开。所述折扇叶片1的长度为300mm～3000mm，由半硬质的金属薄片、薄膜或纤维织物制成，所述连接叶片2的长度为8mm～40mm，由半硬质的金属薄片、薄膜或纤维织物制成，所述叶片连接轴杆3由金属材料或玻璃纤维材料制成。
本实施例中的可变热阻单元类似于中国折扇的构造，折扇叶片保持不变，连接叶片以一定的角度折合和展开，通过连接叶片的折合和展开，在折扇叶片之间形成不同厚度的空气层，为了形成更多的空腔，连接叶片2的长度一般在15mm以内。每一个空气层单元形成一个有效的热阻单元，叶片的尺寸可以依据实际的要求进行调整，叶片表面的辐射系数较低，可以有效反射热量，并将热量隔断在每一个小热阻单元之间。随着可变热阻单元折合的尺寸不同，热阻值可变。
叶片通过叶片连接轴杆连接，类似于折扇中折起的部位，要求较高的叶片连接轴杆可采用金属材料、玻璃纤维材料制成，保证折线的准确和一致，叶片通过粘结或机械固定连接在叶片连接轴杆上。连接叶片以叶片连接轴杆为轴心进行旋转，形成折合和展开的状态。当要求不高时，也可以不采用任何材料，直接对叶片进行折叠。
本实施例中的可变热阻单元的尺寸可以在外力的作用下，作用于可变热阻单元两侧的叶片连接轴杆上，类似于折扇的打开和闭合状态，由折扇的扇骨进行拉出和闭合。
本实施例的特点有：
一、可变热阻单元可以无限复制，即厚度可大可小，尺寸不受限制。
二、完全利用空腔内部封闭的空气层形成有效热阻，不用复合材料，叶片材料完全可回收。
三、可以作为一种基础的材料使用在很多结构中，如建筑物的吊顶、内墙、外墙等的内部。
四、采用仿生技术，本身的技术难度极低，方便实现，成本较低。
五、该实施例的精度相对其它实施例的精度更高。
实施例二参见图4-8所示，与实施例一不同的是，所述连接叶片2为可折叠叶片，所述可折叠叶片包括两个分叶片21和一个与叶片连接轴杆3平行设置的副连接轴杆22，所述副连接轴杆22位于两个分叶片21中间，所述分叶片21的两端分别与叶片连接轴杆3和副连接轴杆22转动连接，所述分叶片21的折叠运动方向为两个方向，参见图5-8所示，其中一个分叶片21的折叠方向与其它分叶片均不相同。连接叶片2本身折叠带动相邻折扇叶片1水平相对运动实现其折合或者展开。所述折扇叶片1的长度为300mm～3000mm，由半硬质的金属薄片、薄膜或纤维织物制成，所述连接叶片的长度为8mm～40mm，所述分叶片21由半硬质的金属薄片、薄膜或纤维织物制成，所述叶片连接轴杆3由金属材料或玻璃纤维材料制成，所述副连接轴杆22由金属材料或玻璃纤维材料制成。
本实施例相对实施例一的特点有，该实施例相对其它实施例更经济。
一种墙板结构，实施例参见图9-10所示，包括可变热阻单元，还包括夹设可变热阻单元内外两侧的室内侧面板5和室外侧面板6。
所述室内侧面板5与可变热阻单元的内侧面连接，室外侧面板6与可变热阻单元的外侧面连接。
所述室内侧面板5具有一定刚度，由金属复合材料或无机复合材料制成，所述室外侧面板6具有一定刚度，由金属复合材料或无机复合材料制成。
一种墙板结构的施工方法，施工步骤如下：
步骤一，在工厂内，加工可变热阻单元、室外侧面板6和室内侧面板5，然后将室内侧面板5和室外侧面板6通过粘结剂分别固定连接在可变热阻单元内、外两侧，三者复合在一起，并以折合的状态包装，完成外墙系统的制作。
步骤二，将装配好的墙板结构运至现场安装或其他加工工厂，安装在结构框架中形成外墙围护壁板。
外墙系统非常简单和简便，由可变热阻单元、室内侧面板和室外侧面板复合而成，通过内部的可变热阻单元厚度的变化，调节外墙系统的热阻值。
本实施例中，墙板结构的厚度和热阻值可依据可变热阻单元进行调整，当可变热阻单元展开时，墙体具有一定的厚度，当可变热阻单元折合时，墙体的厚度较小。
基于折扇原理可变厚度的墙板结构的特点有：
一、基于折扇原理可变厚度的外墙系统的三部分组成简单，一般作为临时的围护结构使用，成本较低。
二、基于折扇原理可变厚度的外墙系统在折合状态时，厚度非常小，是展开状态的1/3甚至更小，方便运输、拆卸、周转和重复使用。在临时建筑的围护结构和隔断中使用时非常合适。在运输和存储时，可以充分利用空间，在使用时，可扩展成不同的厚度。
三、外墙系统完全采用干作业方式加工和施工，方便安装和拆卸，也方便维修。
四、基于折扇原理可变厚度的外墙系统成本较低，材料方便回收。
一种外墙系统，实施例参见图11-12所示，包括两块连接的外墙单元板，所述外墙单元板包括可变热阻单元，还包括内墙板7、保温系统8、外墙板9和外墙附属结构，所述内墙板7和外墙板9均通过墙板连接件固定连接在外墙附属结构上，所述外墙附属结构包括结构下框10和结构上框11。
所述可变热阻单元的内侧上、下两个端部分别通过节点连接结构与内墙板7的外侧固定连接，所述可变热阻单元的外侧固定连接在保温系统8的内侧，所述保温系统8以及结构下框10的外侧与外墙板9的内侧之间预留有空腔12，所述空腔12与室外连通。
所述保温系统的上端面的上侧和下端面的下侧分别固定连接有水平的线性驱动装置13，上侧线性驱动装置13的上侧和下侧线性驱动装置13的下侧分别通过滑轨21与外墙附属结构之间滑动连接，结构下框10的外端部设有一道限位下侧线性驱动装置外侧的卡凸101，所述卡凸101上挂有空腔分隔板14，所述外墙板9的顶部固定连接在结构上框11上，所述外墙板9的底部紧靠在空腔分隔板14。
所述空腔12包括连通的可变热阻折叠腔121、排水换气通道122和排水换气口123，所述可变热阻折叠腔121位于保温系统8与外墙板9之间，所述排水换气通道122位于结构下框10与外墙板9之间，可变热阻折叠腔121和排水换气通道122通过空腔分隔板14分隔，所述排水换气口123为两块外墙单元板中外墙板9之间的水平缝。
所述线性驱动装置13包括外侧的线性驱动电机131和内侧的线性驱动推拉杆132，所述线性驱动电机131与保温系统8固定连接，所述线性驱动推拉杆132的前端与内墙板7的外侧固定连接；线性驱动电机131在控制器和电源的作用下驱动线性驱动推拉杆132水平线性运动。
所述外墙附属结构为钢结构、木结构或混凝土结构，所述外墙附属结构通过结构间连接件15与主体结构连接，竖向连接的两块外墙单元板的结构下框10和结构上框11之间采用防渗空腔16及密封材料17连接，水平连接的两块外墙单元板竖向接缝也采用防渗空腔及密封材料连接。
所述保温系统8包括保温防水外板81、保温芯层82和保温内板83，保温芯层82填充在保温防水外板81和保温内板83之间，保温内板83与可变热阻单元连接。
参见图13所示，所述节点连接结构包括封板18、叶片导轨19和滑动接触密封材料20，所述封板18沿墙板厚度方向设置在外墙单元板的左右两侧，所述叶片导轨19左右两侧各自至少设置有一道，所述叶片导轨19对应线性运动的叶片连接轴杆3位置设置在封板18上，线性运动的叶片连接轴杆3的两个端部卡入左右两侧的叶片导轨19中并与其滑动连接，其余非线性运动的叶片连接轴杆3与封板18无连接，所述滑动接触密封材料20设置在折扇叶片1与封板18之间、封闭相邻两个折扇叶片1之间的空气层。
一种外墙系统的施工方法，施工步骤如下：
步骤一，在工厂内，将保温芯层82填充在保温防水外板81和保温内板83之间，制作保温系统8。
步骤二，在工厂内，将线性驱动推拉杆132固定在内墙板7的外侧，将内墙板7固定连接在结构下框10和结构上框11之间。
步骤三，在工厂内，将可变热阻单元的内侧固定连接在内墙板7的外侧，然后将可变热阻单元的外侧与保温系统8连接，挂接空腔分隔板14，然后将线性驱动电机131固定连接在保温系统8的上、下两端并安置在设计位置。
步骤四，在工厂内，将外墙板9固定到结构下框10和结构上框11上。
步骤五，安装封板18，滑动接触密封材料20固定连接在折扇叶片1上，然后将线性运动的叶片连接轴杆3的两个端部卡入叶片导轨19中。
步骤六，将装配好的外墙单元板运至现场。
步骤七，在现场采用吊装的方式，将外墙附属结构通过结构间连接件15与建筑物主体结构连接，并通过结构间连接件15调节外墙系统的平整度和水平垂直位置，安装缝隙均采用防渗空腔16及密封材料17连接，完成外墙系统的安装。
厚度一定的可变热阻装配式的外墙系统整体尺寸保持不变，通过内部的可变热阻单元厚度的变化，调节外墙系统的热阻值。外墙系统的外观和一般的装配式墙体类似，内部的热阻值可变。
可变热阻单元可以依据实际工程的需要确定型号和厚度，线性驱动装置可进行调节，使保温系统相对于外墙结构及连接系统发生位移，进而控制和改变可变热阻单元的厚度，使外墙系统热阻值发生改变，满足建筑物围护结构热工设计的需要。外墙板的材料和内墙板的材料可依据建筑的需求进行设计，起到美观和防护的作用。
当保温系统在线性驱动装置的驱动下发生位移时，空腔的尺寸随之调节。空腔可以起到气候缓冲的作用，也可阻止水分向室内渗透。可变热阻折叠腔最小为20mm，最大可依据系统的设计和可变热阻单元的尺寸变化进行调整。空腔通过排水换气通道和排水换气口和室外连通，内部的空气可以和外界的空气交换。内部的冷凝水或进入的水分可以在重力的作用下自动，沿着排水换气通道排水换气口排出到系统之外。
保温系统外侧具有防水的功能，保温系统应采用不燃A级材料制作，并具有一定的耐火性能。
外墙系统在工厂内预制好，在现场采用工业化施工方式安装，一般采用吊装的方式，通过结构连接件连接到主体结构。
厚度一定的可变热阻装配式外墙系统的特点：
一、可变热阻单元可以依据气候区进行设计。
二、厚度一定的可变热阻装配式外墙系统性能稳定，可以适应于大多数的气候区。
三、外墙系统完全采用干作业方式加工和施工，方便安装和拆卸，也方便维修。
四、可变热阻值的外墙适应于气候区复杂的条件，比如夏热供暖和夏热冬冷地区，当要求隔断室内外的条件，降低通过围护结构的热流时，可增加外墙系统的热阻值，利于节能；当需要利用自然的条件对室内进行冷却时，可降低外墙系统的热阻值，将室内的热量排出到室外，避免热量存储在建筑内部。
Claims (10)
1.一种可变热阻单元，其特征在于：包括折扇叶片组、连接叶片组和一组叶片连接轴杆，所述折扇叶片组包括成列平行间隔设置的折扇叶片（1），所述连接叶片组与折扇叶片组垂直设置，连接叶片组包括成排平行间隔设置的连接叶片（2），连接叶片与折扇叶片的交接位置通过叶片连接轴杆（3）连接，所述折扇叶片（1）与叶片连接轴杆（3）固定连接，所述连接叶片（2）与叶片连接轴杆（3）转动连接，
相邻的折扇叶片（1）之间形成提供热阻值的闭合空气层（4），叶片连接轴杆（3）上作用的外力带动连接叶片（2）相对叶片连接轴杆（3）的纵轴线成角度转动，从而带动相邻的折扇叶片（1）之间折合或者展开，同时对相邻的折扇叶片（1）之间的闭合空气层（4）进行压缩和扩大以改变热阻值。
2.根据权利要求1所述的可变热阻单元，其特征在于：所述连接叶片（2）为固定叶片，所述固定叶片为单一叶片，所述连接叶片的折叠运动方向为单一方向，连接叶片带动相邻折扇叶片（1）上下相对运动实现其折合或者展开。
3.根据权利要求1或2所述的可变热阻单元，其特征在于：
所述折扇叶片（1）的长度为300mm～3000mm，由半硬质的金属薄片、薄膜或纤维织物制成，
所述连接叶片（2）的长度为8mm～40mm，由半硬质的金属薄片、薄膜或纤维织物制成，
所述叶片连接轴杆（3）由金属材料或玻璃纤维材料制成。
4.根据权利要求1所述的可变热阻单元，其特征在于：所述连接叶片（2）为可折叠叶片，所述可折叠叶片包括两个分叶片（21）和一个与叶片连接轴杆（3）平行设置的副连接轴杆（22），所述副连接轴杆（22）位于两个分叶片（21）中间，所述分叶片（21）的两端分别与叶片连接轴杆（3）和副连接轴杆（22）转动连接，所述分叶片（21）的折叠运动方向为两个方向，连接叶片（2）本身折叠带动相邻折扇叶片（1）水平相对运动实现其折合或者展开。
5.根据权利要求1或4所述的可变热阻单元，其特征在于：
所述折扇叶片（1）的长度为300mm～3000mm，由半硬质的金属薄片、薄膜或纤维织物制成，
所述连接叶片的长度为8mm～40mm，所述分叶片（21）由半硬质的金属薄片、薄膜或纤维织物制成，
所述叶片连接轴杆（3）由金属材料或玻璃纤维材料制成，
所述副连接轴杆（22）由金属材料或玻璃纤维材料制成。
6.一种墙板结构，其特征在于：包括权利要求1-5任意一项所述的可变热阻单元，还包括夹设可变热阻单元内外两侧的室内侧面板（5）和室外侧面板（6），
所述室内侧面板（5）与可变热阻单元的内侧面连接，室外侧面板（6）与可变热阻单元的外侧面连接；
所述室内侧面板（5）由金属复合材料或无机复合材料制成，所述室外侧面板（6）由金属复合材料或无机复合材料制成。
7.一种根据权利要求6所述的墙板结构的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：
步骤一，在工厂内，加工可变热阻单元、室外侧面板（6）和室内侧面板（5），然后将室内侧面板（5）和室外侧面板（6）通过粘结剂分别固定连接在可变热阻单元内、外两侧，三者复合在一起，并以折合的状态包装，完成外墙系统的制作；
步骤二，将装配好的墙板结构运至现场安装或其他加工工厂，安装在结构框架中形成外墙围护壁板。
8.一种外墙系统，包括至少两块连接的外墙单元板，其特征在于：所述外墙单元板包括权利要求1-5任意一项所述的可变热阻单元，还包括内墙板（7）、保温系统（8）、外墙板（9）和外墙附属结构，所述内墙板（7）和外墙板（9）均通过墙板连接件固定连接在外墙附属结构上，所述外墙附属结构包括结构下框（10）和结构上框（11），
所述可变热阻单元的内侧上、下两个端部分别通过节点连接结构与内墙板（7）的外侧固定连接，所述可变热阻单元的外侧固定连接在保温系统（8）的内侧，所述保温系统（8）以及结构下框（10）的外侧与外墙板（9）的内侧之间预留有空腔（12），所述空腔（12）与室外连通，
所述保温系统的上端面的上侧和下端面的下侧分别固定连接有水平的线性驱动装置（13），上侧线性驱动装置（13）的上侧和下侧线性驱动装置（13）的下侧分别通过滑轨（21）与外墙附属结构之间滑动连接，结构下框（10）的外端部设有一道限位下侧线性驱动装置外侧的卡凸（101），所述卡凸（101）上挂有空腔分隔板（14），所述外墙板（9）的顶部固定连接在结构上框（11）上，所述外墙板（9）的底部紧靠空腔分隔板（14），
所述空腔（12）包括连通的可变热阻折叠腔（121）、排水换气通道（122）和排水换气口（123），所述可变热阻折叠腔（121）位于保温系统（8）与外墙板（9）之间，所述排水换气通道（122）位于结构下框（10）与外墙板（9）之间，可变热阻折叠腔（121）和排水换气通道（122）通过空腔分隔板（14）分隔，所述排水换气口（123）为两块外墙单元板中外墙板（9）之间的水平缝。
9.根据权利要求8所述的外墙系统，其特征在于：所述线性驱动装置（13）包括外侧的线性驱动电机（131）和内侧的线性驱动推拉杆（132），所述线性驱动电机（131）与保温系统（8）固定连接，所述线性驱动推拉杆（132）的前端与内墙板（7）的外侧固定连接；线性驱动电机（131）在控制器和电源的作用下驱动线性驱动推拉杆（132）水平线性运动；
所述外墙附属结构为钢结构、木结构或混凝土结构，所述外墙附属结构通过结构间连接件（15）与主体结构连接，竖向连接的两块外墙单元板的结构下框（10）和结构上框（11）之间采用防渗空腔（16）及密封材料（17）连接，水平连接的两块外墙单元板竖向接缝也采用防渗空腔及密封材料连接；
所述保温系统（8）包括保温防水外板（81）、保温芯层（82）和保温内板（83），保温芯层（82）填充在保温防水外板（81）和保温内板（83）之间，保温内板（83）与可变热阻单元连接；
所述节点连接结构包括封板（18）、叶片导轨（19）和滑动接触密封材料（20），所述封板（18）沿墙板厚度方向设置在外墙单元板的左右两侧，所述叶片导轨（19）左右两侧各自至少设置有一道，所述叶片导轨（19）对应线性运动的叶片连接轴杆（3）位置设置在封板（18）上，线性运动的叶片连接轴杆（3）的两个端部卡入左右两侧的叶片导轨（19）中并与其滑动连接，其余非线性运动的叶片连接轴杆（3）与封板（18）无连接，所述滑动接触密封材料（20）设置在折扇叶片（1）与封板（18）之间、封闭相邻两个折扇叶片（1）之间的空气层。
10.一种根据权利要求9所述的外墙系统的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：
步骤一，在工厂内，将保温芯层（82）填充在保温防水外板（81）和保温内板（83）之间，制作保温系统（8）；
步骤二，在工厂内，将线性驱动推拉杆（132）固定在内墙板（7）的外侧，将内墙板（7）固定连接在结构下框（10）和结构上框（11）之间；
步骤三，在工厂内，将可变热阻单元的内侧固定连接在内墙板（7）的外侧，然后将可变热阻单元的外侧与保温系统（8）连接，挂接空腔分隔板（14），然后将线性驱动电机（131）固定连接在保温系统（8）的上、下两端并安置在设计位置；
步骤四，在工厂内，将外墙板（9）固定到结构下框（10）和结构上框（11）上；
步骤五，安装封板（18），滑动接触密封材料（20）固定连接在折扇叶片（1）上，然后将线性运动的叶片连接轴杆（3）的两个端部卡入叶片导轨（19）中；
步骤六，将装配好的外墙单元板运至现场；
步骤七，在现场采用吊装的方式，将外墙附属结构通过结构间连接件（15）与建筑物主体结构连接，并通过结构间连接件（15）调节外墙系统的平整度和水平垂直位置，安装缝隙均采用防渗空腔（16）及密封材料（17）连接，完成外墙系统的安装。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115095022A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-09-23 | 宁波瑞凌新能源科技有限公司 | 热阻可调式围护结构及其调节方法 |
| CN115853142A (zh) * | 2022-11-01 | 2023-03-28 | 重庆大学 | 一种可调隔声量与隔热效果的围护结构 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1920199A (zh) * | 2006-09-21 | 2007-02-28 | 上海交通大学 | 适应性节能墙体 |
| CN101168977A (zh) * | 2007-07-26 | 2008-04-30 | 吴淑环 | 内外或两侧设有钢筋和/或金属网抹灰的复合墙体 |
| CN102155058A (zh) * | 2011-01-25 | 2011-08-17 | 吕云于 | 保温墙体及节能保温房屋 |
| US20130036692A1 (en) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | Mark A. Aspenson | Thermal energy venting system |
| CN206360609U (zh) * | 2017-01-09 | 2017-07-28 | 华北理工大学 | 一种用于外墙的活动百叶结构 |
| CN111436306A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-24 | 任进礼 | 一种连栋温室隔热空间及连栋温室保温方法 |
-
2020
- 2020-07-27 CN CN202010730490.6A patent/CN111980198B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1920199A (zh) * | 2006-09-21 | 2007-02-28 | 上海交通大学 | 适应性节能墙体 |
| CN101168977A (zh) * | 2007-07-26 | 2008-04-30 | 吴淑环 | 内外或两侧设有钢筋和/或金属网抹灰的复合墙体 |
| CN102155058A (zh) * | 2011-01-25 | 2011-08-17 | 吕云于 | 保温墙体及节能保温房屋 |
| US20130036692A1 (en) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | Mark A. Aspenson | Thermal energy venting system |
| CN206360609U (zh) * | 2017-01-09 | 2017-07-28 | 华北理工大学 | 一种用于外墙的活动百叶结构 |
| CN111436306A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-24 | 任进礼 | 一种连栋温室隔热空间及连栋温室保温方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115095022A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-09-23 | 宁波瑞凌新能源科技有限公司 | 热阻可调式围护结构及其调节方法 |
| CN115095022B (zh) * | 2022-06-14 | 2023-11-21 | 宁波瑞凌新能源科技有限公司 | 热阻可调式围护结构及其调节方法 |
| CN115853142A (zh) * | 2022-11-01 | 2023-03-28 | 重庆大学 | 一种可调隔声量与隔热效果的围护结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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