CN113293901A - 一种复合墙板及其近零能耗装配式幕墙围护系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合墙板及其近零能耗装配式幕墙围护系统，一方面，提供了一种复合墙板，包括墙板主体、设置于墙板主体上端面的第二企口型材、设置于墙板主体下端面的第一企口型材，所述第一企口型材和第二企口型材的形状相互配合；其中，墙板主体由外向内依次包括外面板、绝热板、保温板和内面板；第二方面，提供了一种近零能耗装配式幕墙围护系统，包括多块上述复合墙板；每块复合墙板通过第二企口型材通过螺钉与建筑主体表面的龙骨檩条连接，从而干挂上墙。本发明达到在极低传热系数的同时减薄传统的幕墙墙板的保温层的厚度和重量，提供了传统幕墙保温系统无法完成的近零能耗要求的幕墙保温解决方案。

Description

一种复合墙板及其近零能耗装配式幕墙围护系统
技术领域
本发明涉及被动式低能耗建筑领域，具体涉及一种复合墙板及其近零能耗装配式幕墙围护系统。
背景技术
现有的幕墙围护体系主要分为透明玻璃幕墙和非透明幕墙两种。其中，玻璃幕墙围护体系的构造主要包括隔热玻璃和支撑框架；隔热玻璃一般采用中空、真空玻璃、镀膜以及充惰性气体的复合玻璃结构，实现一定的保温隔热性和装饰作用；支撑框架大部分采用断热铝合金材料，配合玻璃安装后，形成整体的玻璃幕墙围护体系。非透明幕墙围护体系一般包括非透明板材和保温材料及干挂系统，其中，非透明板材一般以铝板、石材、铝塑等材质为主；保温材料以A级燃烧性能的岩棉为主，粘贴锚固在基层墙体表面；干挂系统一般采用铝合金、方钢、角钢等金属龙骨材质，龙骨和建筑结构里的预埋金属件通过螺栓或者焊接进行连接，固定在建筑外墙上，形成大面积的龙骨架。非透明板材通过螺栓连接到干挂系统的龙骨上，形成非透明幕墙围护体系。
玻璃幕墙围护体系存在节能水平低，运行能耗高的问题。玻璃幕墙主要依靠中空玻璃、镀膜玻璃、充惰性气体等方式提高保温隔热性，但其与普通保温板材系统相比，相差甚远，能耗很高，虽然使用断桥铝型材，但整体维护结构的传热系数依然远高于普通保温板围护体系，对于要求达到近零能耗建筑、零碳建筑水平的情形，依然很难达到。
对于传统做法的非透明幕墙围护体系，其保温和装饰层分离，保温板粘贴在墙体表面，位于龙骨和墙面中间，而饰面板在龙骨外侧，最终形成饰面板—龙骨—空腔—保温板—基层墙体的构造。其主要缺点是，金属龙骨穿透保温层，无断桥措施。保温层铺贴通常受龙骨影响，铺贴效果差，局部墙体外露，保温层厚度在一定范围内，否则外保温轮廓线会大幅增加，当用于近零能耗建筑时，保温层厚度超过200mm以上，传统做法影响整体建筑面积和容积率，实现成本非常高。
发明内容
本发明提供了一种复合墙板及其近零能耗装配式幕墙围护系统，在不增加保温层厚度的前提下，解决了传统非透明幕墙围护体系铺贴效果受龙骨影响，导致保温层不连续、覆盖不完整以及金属龙骨热桥的问题，能够满足被动式超低能耗建筑的要求，确保建筑整体满足保温连续、门窗低传热、气密性等特殊要求，解决了传统幕墙保温节能水平低，运行能耗高的问题。本发明通过下述技术方案实现：
一方面，本申请提供了一种复合墙板，包括墙板主体、设置于墙板主体上端面的第二企口型材、设置于墙板主体下端面的第一企口型材，所述第一企口型材和第二企口型材的形状相互配合；其中，墙板主体由外向内依次包括外面板、绝热板、保温板和内面板。
在上述方案的基础上，进一步的有：所述保温板的材质为岩棉、改性聚苯或玻璃棉材质中的一种。所述绝热板为真空绝热板，其结构为抽真空的铝箔或玻纤复合阻气袋，内部填满气相二氧化硅材质的纳米微孔结构芯材为支撑物的特殊结构。所述外面板和内面板的材质分别为纤维增强材料、无机板材或金属板材中的任意一种，如：玻璃钢板、玄武岩纤维板、硅酸钙板、水泥纤维板、玻镁板、彩钢板或铝合金板。
所述外面板四边为90度折边的包边结构，折边方向为绝热板的粘接方向；所述内面板四边为90度折边的包边结构，折边方向为保温板的粘接方向。
为了更好地包裹复合墙板的多层结构，在上述方案的基础上，进一步的有：外面板的折边高度大于绝热板的厚度，内面板的折边高度小于保温板的厚度。
所述复合墙板厚度方向两侧粘接有侧面封边板，所述侧面封边板的一边卡接在外面板的包边结构内，另一边卡接在内面板的包边结构内，将绝热板和保温板侧面外露部分进行封闭。
在上述方案的基础上，进一步的有：侧面封边板的材质为塑料片材或者纤维增强材料片材，起到保温层材料的封边、断桥作用。
分别设置于墙板主体上下端面的第一企口型材和第二企口型材的主体均为两个具有空腔结构的管状型材。
所述第一企口型材固定在保温板下端；所述第二企口型材固定在保温板上端。
为了更好地连接内外面板，解决墙板整体强度和断热桥的问题，在上述方案的基础上，进一步的有：所述第一企口型材内嵌在保温板下端内部；所述第二企口型材固定在保温板上端外部。
所述第一企口型材和第二企口型材在复合墙板上通过拉铆钉和/或胶粘剂分别与内面板和外面板连接。
在上述方案的基础上，进一步的有：所述第一企口型材和第二企口型材为燃烧性能为A级的纤维增强材料；如玻璃钢、玄武岩、纤维增强尼龙或树脂材质，其导热系数一般低于0.5W/(m.K)，起到断热桥和结构连接作用。
第二方面，本申请提供了一种近零能耗装配式幕墙围护系统，包括多块上述复合墙板；每块复合墙板通过第二企口型材通过螺钉与建筑主体表面的龙骨檩条连接，从而干挂上墙。
为了使复合墙板在建筑主体表面固定地更牢靠，在上述方案的基础上，进一步的有：所述螺钉采用增强塑料包裹的金属蘑菇钉，穿透内面板，还可以起到断热桥的作用。
在上述方案的基础上，进一步的有：所述龙骨檩条与建筑主体钢结构连接，起结构强度作用，龙骨檩条可采用镀锌方管、铝方管或者槽钢、角钢等金属材料，满足复合墙板外挂要求。
所述幕墙围护系统中，在建筑主体的纵向上，每块复合墙板的第一企口型材通过企口卡接的方式与另一复合墙板的第二企口型材配合连接；第一企口型材和第二企口型材的连接用于板材整体锚固和内外面板的连接，同时有断桥隔热效果。多块复合墙板依次连接形成幕墙围护系统的纵向结构。
在上述方案的基础上，进一步的有：两块单元墙板之间第一企口型材与二企口型材配合横向插接处和竖向板缝之间的错缝位置粘接有多道密封胶条，起到水、气密封作用。
所述上下两块墙板内表面的接缝处还粘贴有接缝密封件。
为了阻止室内水汽渗透，同时增加系统气密性，在上述方案的基础上，进一步的有：所述接缝密封件为防水隔汽膜。
所述幕墙围护系统中，在建筑主体的横向上，每块复合墙板在板侧与另两块复合墙板相连；每两块复合墙板的内面板板面纵向接缝处镶嵌有T型装饰条，所述T型装饰条通过拉铆钉或丁基压敏胶条固定在两块复合墙板接缝处；多块复合墙板依次连接形成幕墙围护系统的横向结构。
在上述方案的基础上，进一步的有：所述T型装饰条为金属铝或塑料材质。
在上述方案的基础上，进一步的有：每两块复合墙板的外面板纵向接缝处填塞有密封胶条，起到水、气密封作用，并用于辅助固定横向相邻的复合墙板。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1.本发明通过高效的板层组合结构，再辅以低能效防火保温材料，达到在增加保温性能的同时减薄传统的幕墙墙板的保温层和隔热层的厚度和重量，节约外墙保温占用面积，降低钢结构受力，最大限度缩小空腔尺寸，提供了传统幕墙保温系统无法完成的近零能耗要求的幕墙保温解决方案。
2.本发明通过特殊的企口型材连接件，比一般金属龙骨传热低，比木龙骨的耐久性更好；可以阻断热量从易导热的金属板向内传导，降低室内面板表面结露、发霉、生锈的风险，增强了整体幕墙围护系统的密封和保温性能。
3.本发明通过板材间的多道密封措施，进行保温、气密性的的增强，增加幕墙保温隔热和抗风压、气密、水密性能，达到被动式超低能耗建筑对气密性方面的要求。
附图说明
结合附图，可以得到对本发明实施例的进一步理解，从本发明的权利要求和优选实施例的以下描述可以获得本发明的其它特征和优点。在不超出本发明的范围的情况下，在这种情况下可以按任何期望的方式将图中所示的不同实施例的单独特征加以组合。在附图中：
图1为本发明的板结构示意图；
图2为本发明的侧面封边板位置示意图；
图3为本发明的结构原理拆解图；
图4为本发明的装配示意图。
附图标记说明：01-第一企口型材，02-第二企口型材，03-龙骨檩条，04-接缝密封件，05-T型装饰条，06-丁基压敏胶条，07-内面板，08-保温板，09第一密封胶条，10-螺钉，11-第二密封胶条，12-外面板，13-绝热板，14-侧面封边板。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多块实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多块相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供了一种复合墙板，包括墙板主体、设置于墙板主体上端面的第二企口型材02、设置于墙板主体下端面的第一企口型材01，所述第一企口型材01和第二企口型材02的形状相互配合；其中，墙板主体由外向内依次包括外面板12、绝热板13、保温板08和内面板07。
在不增加保温层厚度的前提下，解决了传统非透明幕墙围护体系铺贴效果受龙骨影响，导致保温层不连续、覆盖不完整以及金属龙骨热桥的问题，能够满足被动式超低能耗建筑的要求，确保建筑整体满足保温连续、门窗低传热、气密性等特殊要求，解决了传统幕墙保温节能水平低，运行能耗高的问题。
所述保温板08的材质为岩棉、改性聚苯或玻璃棉材质中的一种，优选30-100mm厚的竖丝岩棉板。所述绝热板13为真空绝热板13，其结构为抽真空的铝箔或玻纤复合阻气袋，内部填满气相二氧化硅材质的纳米微孔结构芯材为支撑物的特殊结构，优选10-50mm厚的真空绝热板13。所述外面板12和内面板07的材质分别为纤维增强材料、无机板材或金属板材中的任意一种，如：玻璃钢板、玄武岩纤维板、硅酸钙板、水泥纤维板、玻镁板、彩钢板或铝合金板；内面板07优选纤维增强材料，外面板12优选氟碳漆铝板。
优选的，保温板08和绝热板13传热系数可以通过厚度的调整度形成满足不同地区传热系数值要求的系列产品，产品宽高尺寸规格也可模数系列化。采用真空绝热板13超薄高效保温材料，比同等性能的其它保温板08厚度减少120mm，增加了系统安全性；在同等厚度下，比常用保温材料的热阻值增加了80％，具有更好的节能效果，是本发明中实现超低能耗建筑维护结构的重要技术。
所述外面板12为四边折边，折边角度90度，折边高度为20-50mm，折边方向为绝热板13的粘接方向，用于保护粘贴于外面板12包边内的绝热板13；所述内外面板12均为四边折边，折边角度90度，折边高度为10-50mm，折边方向为保温板08的粘接方向，用于保护粘贴于内面板07包边内的保温板08。
为了更好地包裹复合墙板的多层结构，外面板12的折边高度大于绝热板13的厚度，内面板07的折边高度小于保温板08的厚度。
如图2所示，所述复合墙板厚度方向两侧粘接有侧面封边板14，所述侧面封边板14的一边卡接在外面板12的包边结构内，另一边卡接在内面板07的包边结构内，将绝热板13和保温板08侧面外露部分进行封闭。
侧面封边板14的材质为塑料片材或者纤维增强材料片材，起到保温层材料的封边作用。
分别设置于墙板主体上下端面的第一企口型材01和第二企口型材02的主体均为两个具有空腔结构的管状型材，空腔结构的壁厚为2-5mm。
所述第一企口型材01固定在保温板08下端；所述第二企口型材02固定在保温板08上端。
为了更好地连接内面板07和外面板12，解决墙板整体强度和断热桥的问题，所述第一企口型材01内嵌在保温板08下端内部；所述第二企口型材02固定在保温板08上端外部。
所述第一企口型材01和第二企口型材02在复合墙板上通过拉铆钉和/或胶粘剂分别与内面板07和外面板12连接。
所述第一企口型材01和第二企口型材02为燃烧性能为A级的纤维增强材料；如玻璃钢、玄武岩、纤维增强尼龙或树脂材质，其导热系数一般低于0.5W/(m.K)，起到断热桥和结构连接作用。
实施例2：
如图3及图4所示，本实施例提供了一种近零能耗装配式幕墙围护系统，包括多块上述复合墙板；每块复合墙板通过第二企口型材02通过螺钉10与建筑主体表面的龙骨檩条03连接，从而干挂上墙。
为了使复合墙板在建筑主体表面固定地更牢靠，所述螺钉10采用增强塑料包裹的金属蘑菇钉，穿透内面板07，还可以起到断热桥的作用。
所述龙骨檩条03与建筑主体钢结构连接，起结构强度作用，龙骨檩条03可采用镀锌方管、铝方管或者槽钢、角钢等金属材料，满足复合墙板外挂要求。
所述幕墙围护系统中，在建筑主体的纵向上，每块复合墙板的第一企口型材01通过企口卡接的方式与另一复合墙板的第二企口型材02配合连接；第一企口型材01和第二企口型材02的连接用于板材整体锚固和内外面板12的连接，型材配合强度高，同时有断桥隔热效果。多块复合墙板依次连接形成幕墙围护系统的纵向结构。
第一企口型材01与二企口型材配合对接部位设置有第一密封胶条09，两块复合墙板的横向接缝处设置有第二密封胶条11，起到水、气密封作用。所述密封胶条优选三元乙丙材质。
所述上下两块墙板内表面的接缝处还粘贴有接缝密封件04。
为了阻止室内水汽渗透，同时增加系统气密性，所述接缝密封件04为防水隔汽膜。
所述幕墙围护系统中，在建筑主体的横向上，每块复合墙板在板侧与另两块复合墙板相连；每两块复合墙板的内面板07板面纵向接缝处镶嵌有T型装饰条05，所述T型装饰条05通过拉铆钉或丁基压敏胶条06固定在两块复合墙板接缝处；多块复合墙板依次连接形成幕墙围护系统的横向结构。
所述T型装饰条05为金属铝或塑料材质。
每两块复合墙板的外面板12纵向接缝处填塞有密封胶条，起到水、气密封作用，并用于辅助固定横向相邻的复合墙板，优选的，所述密封胶条优选三元乙丙材质。
通过实施例的技术方案可以看出，本发明通过高效的板层组合结构，再辅以低能效防火保温材料，达到在增加保温性能的同时减薄传统的幕墙墙板的保温层和隔热层的厚度和重量，节约外墙保温占用面积，降低钢结构受力，最大限度缩小空腔尺寸，提供了传统幕墙保温系统无法完成的近零能耗要求的幕墙保温解决方案；本发明通过特殊的企口型材连接件，比一般金属龙骨传热低，比木龙骨的耐久性更好；可以阻断热量从易导热的金属板向内传导，降低室内面板07表面结露、发霉、生锈的风险，增强了整体幕墙围护系统的密封和保温性能；本发明通过板材间的多道密封措施，进行保温、气密性的的增强，增加幕墙保温隔热和抗风压、气密、水密性能，达到被动式超低能耗建筑对气密性方面的要求。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种复合墙板，其特征在于，包括墙板主体、设置于墙板主体上端面的第二企口型材(02)、设置于墙板主体下端面的第一企口型材(01)，所述第一企口型材(01)和第二企口型材(02)的形状相互配合；其中，墙板主体由外向内依次包括外面板(12)、绝热板(13)、保温板(08)和内面板(07)。
2.根据权利要求1所述的一种复合墙板，其特征在于，所述外面板(12)四边为90度折边的包边结构，折边方向为绝热板(13)的粘接方向；所述内面板(07)四边为90度折边的包边结构，折边方向为保温板(08)的粘接方向。
3.根据权利要求2所述的一种复合墙板，其特征在于，所述复合墙板厚度方向两侧粘接有侧面封边板(14)，所述侧面封边板(14)的一边卡接在外面板(12)的包边结构内，所述侧面封边板(14)的另一边卡接在内面板(07)的包边结构内。
4.根据权利要求1所述的一种复合墙板，其特征在于，所述第一企口型材(01)和第二企口型材(02)的主体均为两个具有空腔结构的管状型材。
5.根据权利要求1所述的一种复合墙板，其特征在于，所述第一企口型材(01)内嵌固定在保温板(08)下端内部；所述第二企口型材(02)固定在保温板(08)上端外部。
6.根据权利要求5所述的一种复合墙板，其特征在于，所述第一企口型材(01)和第二企口型材(02)在复合墙板上通过拉铆钉和/或胶粘剂分别与内面板(07)和外面板(12)连接。
7.一种近零能耗装配式幕墙围护系统，其特征在于，包括多块如权利要求1-6所述的任意一种复合墙板；每块复合墙板通过第二企口型材(02)通过螺钉(10)与建筑主体表面的龙骨檩条(03)连接，从而干挂上墙。
8.根据权利要求7所述的一种近零能耗装配式幕墙围护系统，其特征在于，所述幕墙围护系统中，在建筑主体的纵向上，每块复合墙板的第一企口型材(01)通过相互配合与另一复合墙板的第二企口型材(02)配合连接；多块复合墙板依次连接形成幕墙围护系统的纵向结构。
9.根据权利要求7所述的一种近零能耗装配式幕墙围护系统，其特征在于，所述幕墙围护系统中，在建筑主体的横向上，每块复合墙板在板侧与另两块复合墙板相连；每两块复合墙板的内面板(07)板面纵向接缝处镶嵌有T型装饰条(05)，所述T型装饰条(05)通过拉铆钉或丁基压敏胶条(06)固定在两块复合墙板接缝处；多块复合墙板依次连接形成幕墙围护系统的横向结构。
10.根据权利要求7所述的一种近零能耗装配式幕墙围护系统，其特征在于，在建筑主体的纵向上，两块相邻的复合墙板的内侧横向板缝之间还粘贴有接缝密封件(04)。
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