CN113338548A - 一种隔热保温的屋面覆盖层 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隔热保温的屋面覆盖层,属于现代纺织技术领域,通过转温覆层感知外界的温度,在炎热的环境下通过生热并促使热膨胀球膨胀对透明液体进行挤压,促使其带动漂浮的反光浮球进行扩散分布对转温覆层形成阻挡,并对太阳光进行反射,从而降低太阳光直射引起的急剧升温,在寒冷的环境下利用转温覆层转化的热量来进行抵抗外界的冷量,从而在极端环境下辅助保温层提升保温隔热的效果。

Description

一种隔热保温的屋面覆盖层
技术领域
本发明涉及现代纺织技术领域,特别是涉及一种隔热保温的屋面覆盖层。
背景技术
屋顶是建筑顶部的承重和围护构件,一般由屋面、保温(隔热)层和承重结构三部分组成。屋顶又被称为建筑的“第五立面”,对建筑的形体和立面形象具有较大的影响,屋顶的形式将直接影响建筑物的整体形象。
其中保温层可以较好的保证屋内的环境温度不易受到外界环境温度干扰,从而提供良好的居住环境,申请号为201120569085.7的中国专利《一种轻钢结构建筑屋面》,它包括相互平行的若干竖直桁架、担接在每两个相邻桁架下端之间的拱形板、将每两个相邻桁架和两者之间的拱形板包容的覆盖层。所述覆盖层为水泥砂浆层。所述覆盖层为上下两层结构,其中:下层为泡沫混凝土或聚苯颗粒保温砂浆层,上层为混凝土层。采用以上的结构后,因每个拱形板呈独立的一块整板且其通过担接结构进行固定,故使得本屋面不易漏水,因覆盖层将每两个相邻桁架和两者之间的拱形板包容,故使得本屋面的保温隔热效果较佳。
但是覆盖层的保温效果有限,在夏季和冬季较为炎热或者寒冷的环境下,热量或者冷量不可避免的会进行少量的渗透,因此屋顶环境仍然受外界环境温度干扰较大。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种隔热保温的屋面覆盖层,相比现有技术中单纯的保温覆盖层,本设计通过引入转温的方式,在炎热的环境下通过反射太阳光来降低直射引起的高温,在寒冷的环境下通过吸收太阳光来制热抵抗寒冷,起到辅助提升覆盖层的保温效果。
2.技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
一种隔热保温的屋面覆盖层,在现有技术的基础上通过增设转温的方式,通过转温覆层感知外界的温度,在炎热的环境下通过生热并促使热膨胀球膨胀对透明液体进行挤压,促使其带动漂浮的反光浮球进行扩散分布对转温覆层形成阻挡,并对太阳光进行反射,从而降低太阳光直射引起的急剧升温,在寒冷的环境下利用转温覆层转化的热量来进行抵抗外界的冷量,从而在极端环境下辅助保温层提升保温隔热的效果。
进一步的,所述扩面部逐渐向下倾斜,所述透光护片采用硬质透明材料制成,扩面部既具有足够的面积与太阳光接触,并将其转化为热量,并根据热量的多少来触发相应的动作,同时方便扩散后的反光浮球和透明液体重新复位,透光护片起到对内部的防护作用,同时不干扰太阳光的照射。
进一步的,所述转温覆层包括导热层和光热转化层,所述光热转化层连接于导热层上端,光热转化层可以将太阳光转化为热能,并通过导热层传导至导热芯柱处对热膨胀球进行加热,在热量足够的情况下热膨胀球会膨胀至将透明液体部分挤出流动孔,利用反光浮球的重分布对转温覆层进行覆盖阻挡,并对太阳光进行一定程度的反射。
进一步的,所述导热层和导热芯柱均采用硬质导热材料制成,所述光热转化层采用黑色炭基材料制成,黑色炭基材料可以将光能高效转化为热能,然后利用导热层和导热芯柱完成热量的传导。
进一步的,所述光热转化层上还镶嵌连接有纤维绒毛层,且纤维绒毛层处于站立状态,正常状态下太阳光可以穿过站立的纤维绒毛层照射至光热转化层上,从而实现光能向热能的转化,在透明液体被热膨胀球挤出后浸湿纤维绒毛层,纤维绒毛层由于增重会趴下对光热转化层进行覆盖阻挡,一方面提高对太阳光的阻挡效果,另一方面可以对转温覆层上转化的热量进行保留减少散失,从而可以长时间的保持热膨胀球受热膨胀动作,不易使得热膨胀球因温度变化频繁而导致反复膨胀收缩引起的疲劳损失,延长热膨胀球等部件的使用寿命。
进一步的,所述热膨胀球包括中空定型球、推液膜以及多根导热丝,所述推液膜镶嵌连接于中空定型球上端并共同形成一个球体,所述导热丝均匀连接于中空定型球内端,且导热丝与中空定型球和导热芯柱的连接区域相对应,中空定型球起到支撑和定形的作用,其内的空气在受热膨胀后会迫使推液膜向流动孔内膨胀,从而挤压透明液体向上流动,然后带动反光浮球进行扩散分布,其中导热丝可以快速将导热芯柱传导来的热量对中空定型球内的空气进行充分均匀的加热。
进一步的,所述中空定型球和导热丝均采用硬质导热材料制成,所述推液膜采用不透气的柔性材料制成。
进一步的,所述反光浮球采用密度低于透明液体的轻质材料制成,且反光浮球外端包覆有反光膜,反光浮球较为轻质可以始终漂浮于透明液体上,在透明液体受到挤压向外扩散时,在浮力作用下反光浮球也会同步扩散从而对转温覆层进行覆盖阻挡,而反光膜可以有效对太阳光进行反射。
进一步的,多个所述反光浮球的最大截面积之和大于扩面部的正射投影面积,保证反光浮球在随透明液体扩散后是呈堆叠形式的,可以有效对相邻反光浮球之间的空隙进行填充,减少部分太阳光穿过而透射。
进一步的,所述保温层可以采用整体现浇制成或者分散预制制成,所述透光护片可以相互独立存在或者整体相邻存在,保温层可以视具体工况来选择现浇还是预制的方式来进行施工,整体现浇工程量大效率较低,但是防水效果及强度均较高,分散预制可以减少现场工程量施工效率也会提高,但是组合而成容易出现缝隙导致防水效果下降,透光护片的覆盖面积越大理论上对于转温的效果更佳,但是受损率也会随之增高,成本也会相对增加。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本方案通过转温覆层感知外界的温度,在炎热的环境下通过生热并促使热膨胀球膨胀对透明液体进行挤压,促使其带动漂浮的反光浮球进行扩散分布对转温覆层形成阻挡,并对太阳光进行反射,从而降低太阳光直射引起的急剧升温,在寒冷的环境下利用转温覆层转化的热量来进行抵抗外界的冷量,从而在极端环境下辅助保温层提升保温隔热的效果。
(2)本方案中保温层可以采用整体现浇制成或者分散预制制成,透光护片可以相互独立存在或者整体相邻存在,保温层可以视具体工况来选择现浇还是预制的方式来进行施工,整体现浇工程量大效率较低,但是防水效果及强度均较高,分散预制可以减少现场工程量施工效率也会提高,但是组合而成容易出现缝隙导致防水效果下降,透光护片的覆盖面积越大理论上对于转温的效果更佳,但是受损率也会随之增高,成本也会相对增加。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明分散预制时的结构示意图;
图3为本发明寒冷环境下转温槽内的结构示意图;
图4为本发明炎热环境下转温槽内的结构示意图;
图5为本发明寒冷环境下转温覆层的结构示意图;
图6为本发明炎热环境下转温覆层的结构示意图;
图7为本发明热膨胀球的结构示意图;
图8为本发明反光浮球堆叠前后的结构示意图;
图9为本发明整体现浇时的结构示意图;
图10为本发明透光护片全覆盖时的结构示意图。
图中标号说明:
1保温层、2透光护片、3转温覆层、31导热层、32光热转化层、33纤维绒毛层、4导热芯柱、5热膨胀球、51中空定型球、52推液膜、53导热丝、6反光浮球。
具体实施方式
本实施例1将结合公开的附图,对技术方案进行清楚、完整地描述,使本公开实施例的目的、技术方案和有益效果更佳清楚。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属技术人员所理解的常规意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“内”、“外”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例1:
请参阅图1-3,正常状态下通过转温覆层3感知外界的温度,在炎热的环境下阳光较为强烈,直接对保温层1进行照射容易引起温度急剧升高,在本实施例中,太阳光透过透光护片2对转温覆层3进行照射,转温覆层3将光能转化为热能,然后通过导热芯柱4对热膨胀球5进行加热,请参阅图4,热膨胀球5受热膨胀对透明液体进行挤压,促使其带动漂浮的反光浮球6进行扩散分布对转温覆层3形成阻挡,并对太阳光进行反射,从而降低太阳光直射引起的急剧升温,在寒冷的环境下利用转温覆层3转化的热量来进行抵抗外界的冷量,热量不足以支撑热膨胀球5进行较大程度的膨胀,从而在极端环境下辅助保温层1提升保温隔热的效果。
透明液体可以选用去离子水或者透明油体,具有良好的流动性同时不会干扰到转温效果,用量视具体工况来设计,一般液面不低于导热芯柱4向扩面部靠近的过渡区域,使得透明液体在受到挤压后可以迅速扩散。
扩面部逐渐向下倾斜,透光护片2采用硬质透明材料制成,扩面部既具有足够的面积与太阳光接触,并将其转化为热量,并根据热量的多少来触发相应的动作,同时方便扩散后的反光浮球6和透明液体重新复位,透光护片2起到对内部的防护作用,同时不干扰太阳光的照射。
请参阅图5-6,转温覆层3包括导热层31和光热转化层32,光热转化层32连接于导热层31上端,光热转化层32可以将太阳光转化为热能,并通过导热层31传导至导热芯柱4处对热膨胀球5进行加热,在热量足够的情况下热膨胀球5会膨胀至将透明液体部分挤出流动孔,利用反光浮球6的重分布对转温覆层3进行覆盖阻挡,并对太阳光进行一定程度的反射。
导热层31和导热芯柱4均采用硬质导热材料制成,光热转化层32采用黑色炭基材料制成,黑色炭基材料可以将光能高效转化为热能,然后利用导热层31和导热芯柱4完成热量的传导。
光热转化层32上还镶嵌连接有纤维绒毛层33,且纤维绒毛层33处于站立状态,纤维绒毛层33可以采用人工纤维或者天然植物纤维,并且可以吸收透明液体,正常状态下太阳光可以穿过站立的纤维绒毛层33照射至光热转化层32上,从而实现光能向热能的转化,在透明液体被热膨胀球5挤出后浸湿纤维绒毛层33,纤维绒毛层33由于增重会趴下对光热转化层32进行覆盖阻挡,一方面提高对太阳光的阻挡效果,另一方面可以对转温覆层3上转化的热量进行保留减少散失,从而可以长时间的保持热膨胀球5受热膨胀动作,不易使得热膨胀球5因温度变化频繁而导致反复膨胀收缩引起的疲劳损失,延长热膨胀球5等部件的使用寿命。
请参阅图7,推液膜52镶嵌连接于中空定型球51上端并共同形成一个球体,导热丝53均匀连接于中空定型球51内端,且导热丝53与中空定型球51和导热芯柱4的连接区域相对应,中空定型球51起到支撑和定形的作用,其内的空气在受热膨胀后会迫使推液膜52向流动孔内膨胀,从而挤压透明液体向上流动,然后带动反光浮球6进行扩散分布,其中导热丝53可以快速将导热芯柱4传导来的热量对中空定型球51内的空气进行充分均匀的加热。
中空定型球51和导热丝53均采用硬质导热材料制成,推液膜52采用不透气的柔性材料制成,其中中空定型球51内的气体可以选用二氧化碳,导热效果好且热膨胀系数较高,也可以直接填充其它受热膨胀效果明显的材料。
反光浮球6采用密度低于透明液体的轻质材料制成,且反光浮球6外端包覆有反光膜,反光浮球6较为轻质可以始终漂浮于透明液体上,在透明液体受到挤压向外扩散时,在浮力作用下反光浮球6也会同步扩散从而对转温覆层3进行覆盖阻挡,而反光膜可以有效对太阳光进行反射。
请参阅图8,多个反光浮球6的最大截面积之和大于扩面部的正射投影面积,即反光浮球6的数量是足够多的,保证反光浮球6在随透明液体扩散后是呈堆叠形式的,可以有效对相邻反光浮球6之间的空隙进行填充,减少部分太阳光穿过而透射。
保温层1可以采用整体现浇制成或者分散预制制成,透光护片2可以相互独立存在或者整体相邻存在,保温层1可以视具体工况来选择现浇还是预制的方式来进行施工,请参阅图9,整体现浇工程量大效率较低,但是防水效果及强度均较高,分散预制可以减少现场工程量施工效率也会提高,但是组合而成容易出现缝隙导致防水效果下降。
请参阅图10,透光护片2的覆盖面积越大理论上对于转温的效果更佳,但是受损率也会随之增高,成本也会相对增加。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种隔热保温的屋面覆盖层,包括保温层(1),其特征在于:所述保温层(1)上端开设有多个均匀分布的转温槽,所述转温槽包括上下分布的扩面部以及内陷部,所述扩面部内连接有透光护片(2),所述内陷部镶嵌连接有相匹配的导热芯柱(4),所述导热芯柱(4)下端镶嵌连接有热膨胀球(5),所述扩面部端壁上覆盖有转温覆层(3),且转温覆层(3)位于透光护片(2)的内侧,所述转温覆层(3)与导热芯柱(4)连接,所述导热芯柱(4)上开设有流动孔,所述流动孔内填充有透明液体,所述透明液体上侧漂浮有多个反光浮球(6),所述转温覆层(3)包括导热层(31)和光热转化层(32),所述光热转化层(32)连接于导热层(31)上端。
2.根据权利要求1所述的一种隔热保温的屋面覆盖层,其特征在于:所述扩面部逐渐向下倾斜,所述透光护片(2)采用硬质透明材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种隔热保温的屋面覆盖层,其特征在于:所述导热层(31)和导热芯柱(4)均采用硬质导热材料制成,所述光热转化层(32)采用黑色炭基材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种隔热保温的屋面覆盖层,其特征在于:所述光热转化层(32)上还镶嵌连接有纤维绒毛层(33),且纤维绒毛层(33)处于站立状态。
5.根据权利要求1所述的一种隔热保温的屋面覆盖层,其特征在于:所述热膨胀球(5)包括中空定型球(51)、推液膜(52)以及多根导热丝(53),所述推液膜(52)镶嵌连接于中空定型球(51)上端并共同形成一个球体,所述导热丝(53)均匀连接于中空定型球(51)内端,且导热丝(53)与中空定型球(51)和导热芯柱(4)的连接区域相对应。
6.根据权利要求5所述的一种隔热保温的屋面覆盖层,其特征在于:所述中空定型球(51)和导热丝(53)均采用硬质导热材料制成,所述推液膜(52)采用不透气的柔性材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种隔热保温的屋面覆盖层,其特征在于:所述反光浮球(6)采用密度低于透明液体的轻质材料制成,且反光浮球(6)外端包覆有反光膜。
8.根据权利要求7所述的一种隔热保温的屋面覆盖层,其特征在于:多个所述反光浮球(6)的最大截面积之和大于扩面部的正射投影面积。
9.根据权利要求1所述的一种隔热保温的屋面覆盖层,其特征在于:所述保温层(1)采用整体现浇制成或者分散预制制成,所述透光护片(2)相互独立存在或者整体相邻存在。
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