CN113089858B - 一种反辐射气凝胶复合卷材及其在墙体中的应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑物绝热构件，公开了一种反辐射气凝胶复合卷材及其在墙体中的应用方法，包括气凝胶毡，气凝胶毡的上下表面分别包裹有金属箔;气凝胶毡中均匀埋设有用于防止气凝胶毡被压坏的支撑块。本发明中，金属箔以及金属箔与气凝胶毡之间的柔性胶粘剂共同对气凝胶毡起到了保护作用，避免其因摩擦/碰撞而“掉粉”，同时还增强了气凝胶毡的抗拉强度及抗弯强度，使之不易在搬运和裁剪过程中出现破损；埋设在气凝胶复合卷材中的支撑块赋予了气凝胶毡抗压强度，使之能够夹在建筑饰面板与建筑墙体之间而不被压坏，从而能够用于建筑保温；气凝胶复合卷材的自重极小，几乎没有使用限制，从而彻底解决了占绝对多数的存量建筑的保温问题。

Description

一种反辐射气凝胶复合卷材及其在墙体中的应用方法

技术领域

本发明涉及一种建筑物绝热构件，特别是涉及一种反辐射气凝胶复合卷材及其在墙体中的应用方法。

背景技术

人类生存需要稳定的体温，而靠厚重的衣物以及自身体温调节能力来维持体温是不舒适的。随着社会生产力发展，越来越多的建筑具备了温度调节能力，能够维持住内外的温差，在建筑内维持一个让人感到舒适的温度。

但维持温差是有代价的，热量只能由高温端向低温端传递。诸如空调等设备，强行使热量从低温端向高温端传递，就需要消耗大量的能源作为代价。以目前的技术来看，能源的消耗往往伴随着碳排放，这对人类的可持续发展十分不利。

对建筑进行保温处理，可很大程度上阻断建筑内外的热交换，从而减小维持建筑内令人舒适温度的能耗。热交换的途径有三条：对流、辐射、传导，因此建筑保温层的起作用的方式就是阻断这三种热交换的渠道。现有的保温材料普遍是这种结构：贴有金属箔的多孔材料。其中多孔材料中约束的空气热导率极低，负责阻断热传导；多孔材料本身具备极大的表面积与吸附能力，约束住孔隙中的空气，使之不能流动，从而阻断热对流；金属箔本身可近似看作白体，产生的黑体辐射接近于0，同时又能将建筑内部的热辐射给反射回去。

现有的多孔材料，包括有机材料和无机材料两类。常见的有机多孔材料包括橡胶和聚氯乙烯混炼的橡塑保温材料、发泡聚苯乙烯塑料、发泡聚氨酯、以及各种纤维制品等；常见的无机多孔材料包括发泡石膏板、岩棉、玻璃棉等。

有机多孔材料的孔隙率容易做到很大，因此通常情况下有机多孔材料的保温效果要明显好于无机多孔材料。但有机多孔材料本身易燃，其防火能力普遍只能做到B1级，几乎不能做到A级，无法满足高层建筑的防火需求。因而目前建筑保温所采用的多孔材料以无机材料为主，但由于无机多孔材料的保温效果较差，因此需要做得很厚，这提高了成本并挤占了大量空间；且由于保温层自重较大，需要墙体本身具备足够的强度来悬挂保温层，还需要高强度的锚固件，这限制了其在现有建筑上进行加装以及个人住户自行安装，使得占绝对多数的存量建筑不能有效地完成保温。

气凝胶是一类很特别的多孔材料，其有着远超普通多孔材料的孔隙率，普遍能达到80%以上，最高可达99%以上，因此其密度极低，且保温效果远好于普通多孔材料，很薄的气凝胶就能满足保温需求。但目前气凝胶主要用于管道保温（不用考虑平整性、不需要裁切为复杂的形状、不会被压，因而对保温材料的强度要求很低），尚未应用于建筑保温。

限制气凝胶应用于建筑保温的主要阻力在于其过低的强度（强度相当于蛋糕，但弹性通常比蛋糕差）。目前能满足建筑防火要求的气凝胶，如二氧化硅气凝胶，强度很低且完全没有弹性，一摸就“掉粉”，承受很轻的挤压就会塌陷，无论是搬运还是裁切均面临着很大的困难，在运输过程中，往往需要专门的容器来对其进行保护。且无论是暴露在建筑外侧还是夹在建筑墙体与饰面板之间均会在安装过程中被压瘪而失去保温能力。

发明内容

本发明提供一种反辐射气凝胶复合卷材及其在墙体中的应用方法。

解决的技术问题是：目前常用的建筑保温材料中，有机材料很难满足建筑防火需求，无机材料保温效果不好，需要做得很厚，带来一系列问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种反辐射气凝胶复合卷材，包括气凝胶毡，所述气凝胶毡的上下表面分别包裹有金属箔。

进一步：所述气凝胶毡与金属箔通过柔性胶粘剂胶接连接，所述柔性胶粘剂填满气凝胶毡与金属箔之间的空隙。

进一步：所述气凝胶毡的材质为憎水气凝胶，所述柔性胶粘剂为防水胶。

进一步，所述气凝胶毡中均匀埋设有用于防止气凝胶毡被压坏的支撑块，所述支撑块内部填充有保温填料。

进一步，所述金属箔为铝箔。

进一步，所述金属箔、气凝胶毡、以及防水胶的氧指数不小于32%。

进一步，所述气凝胶毡的材质为无机气凝胶。

一种墙面保温层的施工方法，选用上述的一种反辐射气凝胶复合卷材作为保温材料，并包括以下步骤：

步骤一：在建筑墙面上安装支撑块；

步骤二：将开有与支撑块一一对应的孔的气凝胶复合卷材安装到建筑墙面上，使支撑块进入与其对应的孔；

步骤三：在支撑块上安装饰面板。

进一步，步骤二包括以下分步骤：

步骤2.1：在建筑墙面安装线管与线盒；

步骤2.2：将第一层开有与支撑块一一对应的孔的气凝胶复合卷材安装到建筑墙面上，使支撑块进入与其对应的孔，并在第一层气凝胶复合卷材上开避位口使线管与线盒露出；

步骤2.3：将第二层开有与支撑块一一对应的孔的气凝胶复合卷材安装到建筑墙面上，使支撑块进入与其对应的孔，将线管压在第二层气凝胶复合卷材下，并在第二层气凝胶复合卷材上开避位口使线盒露出；

步骤2.4：用铝箔胶带封堵气凝胶复合卷材的接缝。

进一步，步骤二中，线管整体位于第一层气凝胶复合卷材外表面以内，线盒的厚度不超过各层气凝胶复合卷材与饰面板的总厚度。

本发明一种反辐射气凝胶复合卷材及其在墙体中的应用方法与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明中，通过在气凝胶毡两面贴金属箔，靠近热源一侧的金属箔将来自热源的热辐射反射回去，远离热源一侧的金属箔作为白体，防止气凝胶毡自身出现热辐射，从而使气凝胶毡能够有效阻断建筑因热辐射而损失热量/冷量；

本发明中，金属箔以及金属箔与气凝胶毡之间的柔性胶粘剂共同对气凝胶毡起到了保护作用，避免其因摩擦/碰撞而“掉粉”，同时还增强了气凝胶毡的抗拉强度及抗弯强度，从而解决了其在运输、安装、裁剪过程中形体易受损问题；

本发明中，埋设在气凝胶复合卷材中的支撑块赋予了气凝胶毡抗压强度，使之能够夹在饰面板与建筑墙体之间而不被压坏，从而能够用于建筑保温；

本发明中，气凝胶复合卷材的保温效果远好于现有的无机多孔材料，很薄一层（2-5厘米）就能满足建筑保温需求，这减少了材料消耗、降低了成本、并减少了建筑保温层对可居住空间的挤占；

本发明中，气凝胶复合卷材很薄一层就能满足建筑保温需求，且气凝胶复合卷材密度极低，因此整个保温层的自重极小；保温层安装过程中无需高强度的锚固件，用简单的锚固件甚至胶水就能满足安装需求，不需要破坏建筑墙面，也不需要对建筑墙面进行强化改造以满足悬挂保温层的需求；这使得本发明中的气凝胶复合卷材几乎没有使用限制，可在现有建筑基础上随意加装，并且可由个人住户自行完成安装，从而彻底解决了占绝对多数的存量建筑的保温问题；

本发明中，气凝胶毡暴露在外的面上有大量细微绒毛，因而像荷叶那样不易沾水，水很难进入气凝胶毡内，从而不仅起到保温效果，还很大程度上增强了建筑的防水能力；且无机的气凝胶毡化学性质极为稳定，完全不燃，完全不会受潮发霉，耐候能力极强。

附图说明

图1是本发明一种反辐射气凝胶复合卷材的结构示意图；

图2是支撑块在使用时的结构示意图；

图3是开有与支撑块一一对应的预留孔的气凝胶复合卷材的结构示意图；

其中，1-气凝胶复合卷材，11-气凝胶毡，12-金属箔，13-支撑块，14-预留孔，2-结构胶，3-饰面板，4-建筑墙体。

具体实施方式

如图1所示，一种反辐射气凝胶复合卷材，包括气凝胶毡11，气凝胶毡11的上下表面分别包裹有金属箔12。

注意这里的金属箔12的作用，不仅仅在于阻断热辐射，还在于对气凝胶毡11起到保护作用，因此应在不影响弯折且加工条件允许的前提下做厚一些，至少应做到用指甲划不破的程度，以在搬运及裁切过程中保持完整。

气凝胶毡11与金属箔12通过柔性胶粘剂胶接连接述，柔性胶粘剂填满气凝胶毡11与金属箔12之间的空隙。这里柔性胶粘剂指的是固化后仍保持柔软的胶粘剂，选用柔性胶粘剂的作用有两点，其一为避免影响气凝胶毡11的弯折，其二为形成覆盖气凝胶毡11表面的胶膜，对气凝胶毡11的表面起到约束和保护的作用，防止其“掉粉”及碎裂。

气凝胶毡11的材质为憎水气凝胶，柔性胶粘剂为防水胶，以满足防水要求。目前市面上的无机气凝胶产品普遍憎水，因为市面上现有的无机气凝胶产品表面普遍带有细微的绒毛，像荷叶一样不会留住水。有机的气凝胶产品，如一些纤维素气凝胶不憎水，但建筑上有防火需求，不会用到这类气凝胶。

如图2所示，气凝胶毡11中均匀埋设有用于防止气凝胶毡11被压坏的支撑块13，所述支撑块13内部填充有保温填料。若用到单层凝胶复合卷材，支撑块13的厚度应与单层气凝胶复合卷材1的厚度相同；若用到多层凝胶复合卷材，支撑块13的厚度应与多层气凝胶复合卷材1的总厚度相同。

本实施例中，支撑块13呈矩阵状排布，用来抵抗饰面板3的挤压。本实施例中，支撑块13为圆形的扁盒，带有螺接的盒盖，内部填充有保温填料；这样不仅能够调整厚度，还能避免支撑块13形成冷桥。这里的饰面板3也起到了保护作用。

为了满足防火要求，金属箔12、气凝胶毡11、支撑块13、以及防水胶的氧指数不应小于32%，即至少满足B1级防火。本实施例中，金属箔12为铝箔，气凝胶毡11的材质为诸如二氧化硅气凝胶这样的无机气凝胶，防水胶为诸如MS胶这样的耐火胶，支撑块13为B1级防火的工程塑料盒，除支撑块13以外，气凝胶复合卷材1为A级防火保温材料。

一种墙面保温层的施工方法，用于在建筑墙体4上安装上述的一种反辐射气凝胶复合卷材作为保温材料，并包括以下步骤：

步骤一：在建筑墙面上用结构胶2粘贴安装支撑块13；

步骤二：将开有如图3所示与支撑块13一一对应的孔的气凝胶复合卷材1安装到建筑墙面上，使支撑块13进入与其对应的孔；相邻的气凝胶复合卷材1对接连接，接缝处通过铝箔胶带密封。

步骤二包括以下分步骤：

步骤2.1：在建筑墙面安装线管与线盒；这里的线管应扁一些，应整体位于第一层气凝胶复合卷材1外表面以内；线盒也应薄一些，最好与饰面板3外表面平齐；

步骤2.2：将第一层开有与支撑块13一一对应的孔的气凝胶复合卷材1安装到建筑墙面上，使支撑块13进入与其对应的孔，并在第一层气凝胶复合卷材1上开避位口使线管与线盒露出；

步骤2.3：将第二层开有与支撑块13一一对应的孔的气凝胶复合卷材1安装到建筑墙面上，使支撑块13进入与其对应的孔，将线管压在第二层气凝胶复合卷材1下，并在第二层气凝胶复合卷材1上开避位口使线盒露出；

步骤2.4：用铝箔胶带封堵气凝胶复合卷材1的接缝。

步骤三：在支撑块13上用结构胶2粘贴饰面板3，然后在线盒上贴一层气凝胶复合卷材1。

注意，这里的建筑墙体4指的是建筑上一切需要保温的墙，包括天花板。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种墙面保温层的施工方法，其特征在于：选用反辐射气凝胶复合卷材作为保温材料，所述反辐射气凝胶复合卷材包括气凝胶毡（11），所述气凝胶毡（11）的上下表面分别包裹有金属箔（12）；

所述气凝胶毡（11）中均匀埋设有用于防止气凝胶毡（11）被压坏的支撑块（13），所述支撑块（13）内部填充有保温填料；

所述支撑块（13）厚度可调；

所述支撑块（13）通过结构胶（2）分别与建筑墙体（4）和饰面板（3）连接；

所述支撑块（13）为圆形的扁盒，带有螺接的盒盖；

所述施工方法包括以下步骤：

步骤一：在建筑墙面上安装支撑块（13）；

步骤二：将开有与支撑块（13）一一对应的孔的气凝胶复合卷材（1）安装到建筑墙面上，使支撑块（13）进入与其对应的孔；

步骤三：在支撑块（13）上安装饰面板（3）。

2.根据权利要求1所述的一种墙面保温层的施工方法，其特征在于：所述气凝胶毡（11）与金属箔（12）通过柔性胶粘剂胶接连接，所述柔性胶粘剂填满气凝胶毡（11）与金属箔（12）之间的空隙。

3.根据权利要求2所述的一种墙面保温层的施工方法，其特征在于：所述气凝胶毡（11）的材质为憎水气凝胶，所述柔性胶粘剂为防水胶。

4.根据权利要求1所述的一种墙面保温层的施工方法，其特征在于：所述金属箔（12）为铝箔。

5.根据权利要求2所述的一种墙面保温层的施工方法，其特征在于：所述金属箔（12）、气凝胶毡（11）、以及防水胶的氧指数不小于32%。

6.根据权利要求5所述的一种墙面保温层的施工方法，其特征在于：所述气凝胶毡（11）的材质为无机气凝胶。

7.根据权利要求1所述的一种墙面保温层的施工方法，步骤二包括以下分步骤：

步骤2.1：在建筑墙面安装线管与线盒；

步骤2.2：将第一层开有与支撑块（13）一一对应的孔的气凝胶复合卷材（1）安装到建筑墙面上，使支撑块（13）进入与其对应的孔，并在第一层气凝胶复合卷材（1）上开避位口使线管与线盒露出；

步骤2.3：将第二层开有与支撑块（13）一一对应的孔的气凝胶复合卷材（1）安装到建筑墙面上，使支撑块（13）进入与其对应的孔，将线管压在第二层气凝胶复合卷材（1）下，并在第二层气凝胶复合卷材（1）上开避位口使线盒露出；

步骤2.4：用铝箔胶带封堵气凝胶复合卷材（1）的接缝。

8.根据权利要求7所述的一种墙面保温层的施工方法，其特征在于：步骤二中，线管整体位于第一层气凝胶复合卷材（1）外表面以内，线盒的厚度不超过各层气凝胶复合卷材（1）与饰面板（3）的总厚度。

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