CN114086687B - 一种组合式保温墙系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组合式保温墙系统及方法，其包括：用于支撑整个系统并形成稳固的结构的墙体，用于减缓室内外热量交换速率的保温模块，其中，保温模块中包括若干个光反射层，光反射层被设置在墙体中的外页墙上，其具有预定的形状结构以对室外反射太阳光和对室内反射热辐射，若干个光反射层中每两个相邻的光反射层之间相互远离以形成一个具有预设宽度的缝隙使得通信电磁波能够在缝隙处发生衍射而传导至室内；保温组件能够基于保温夹层、供暖组件以及光反射层起到包括降低热传导速率，向室外反射太阳光，向室内反射热辐射和提供热源的作用。

Description

一种组合式保温墙系统及方法
技术领域
本发明涉及建筑保温技术领域，尤其涉及一种组合式保温墙系统及方法。
背景技术
随着房地产、建筑市场的发展，建筑工程现场施工质量难于控制、技术工人日渐短缺、湿作业多、工期长、成本高等弊端越来越显现出来，建筑产品工业化、产业化越来越得到重视。
同时，随着经济的高速发展，能源需求快速增长，能源面临的形式十分严峻，“节能优先”成为能源发展的战略决策，因此在各个领域大力推广节能技术，在建筑领域推行强制性建筑节能标准，建筑保温墙即在这样的环境之中快速发展起来。
在《建筑节能》期刊中贾慧、张效民、陈一全等发表的文章“外墙保温技术发展规律研究及发展策略建议”提到，目前我国建筑节能工作处在节能65％和75％阶段，外墙保温技术也不再局限于外墙外保温技术，各类保温与结构一体化技术相继出现，低能耗、超低能耗和被动式房屋建设方兴未艾。但是，能否彻底解决因外墙保温和围护带来的各种质量通病仍是目前研究和关注的重点及难点。
在我国第一节能阶段(节能30％)采用的建筑节能技术是以做法简单、造价较低的外墙内保温技术为主。因当时以EPS板和石膏复合保温板为代表的外墙内保温技术原材料生产和施工简单，造价较低，能够满足当时节能30％的需求，成为了北方采暖地区主要的外墙保温技术形式。此外，膨胀珍珠岩和复合硅酸盐保温砂浆等也有应用。但一段时间的工程应用实践表明，外墙内保温技术在北方严寒和寒冷地区容易出现冷凝结露、内墙发霉等问题，生产和施工质量难以有效控制，热桥处理也很容易出现问题，因此逐渐淡出市场或者被工程应用所淘汰，加上外保温技术的飞速发展和国家政策导向，外墙内保温技术在我国的应用较少。不过，在我国夏热冬冷和夏热冬暖地区，外墙内保温技术仍有很大的应用空间和潜力。
保温墙的实施主要有三种技术体系：1.外墙内保温技术体系主要包括：(1)内粘贴保温板无空腔复合墙体构造。(2)内抹保温浆料无空腔复合墙体构造。(3)内喷涂硬泡聚氨酯无空腔复合墙体构造。(4)龙骨机械固定内保温层复合墙体构造。2.外墙夹芯保温技术体系主要包括：(1)复合砌体类夹心墙。(2)现浇墙体类钢丝网架保温板夹心墙。3.外墙外保温主要包括6种技术体系：(1)粘贴锚固保温板(或保温装饰板)方式。(2)钢制外模板内置EPS保温板现浇墙体方式，包括：①EPS板现浇混凝土外墙外保温系统(无网现浇系统)，②EPS钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统(有网现浇系统)。(3)机械固定EPS钢丝网架板外墙外保温系统(机械固定系统)。(4)外喷涂聚氨酯保温层方式(喷涂保温薄抹灰系统)。(5)浆料复合保温板方式(浆料复合保温系统)，包括：①单一浆料保温系统；②粘贴保温板复合浆料厚抹灰保温系统；③贴砌保温板复合浆料厚抹灰保温系统；④无网聚苯板复合浆料现浇墙体厚抹灰保温系统；⑤有网聚苯板复合浆料现浇墙体厚抹灰保温系统；⑥现场喷涂聚氨酯复合浆料厚抹灰系统。(6)保温层复合幕墙保温方式。
保温墙即具有保温效果的墙体。日常生活中，保温墙普遍应用于室内，可起到维持室内温度的作用，从而提供一个温度适宜的室内环境。通常，为便于安装和搬运，需要运用多块具有保温功能的墙块拼接安装成完整的保温墙体。随着社会的发展，房地产业的兴起，人们对于保温墙的安装效率也有了更近一步的要求，传统的保温墙结构复杂，不便于安装，浪费人力物力，降低了工作效率。
现有技术中如公开号为CN108532780A的专利文献公开了一种保温墙结构，包括墙本体及围绕所述墙本体侧端面设置的框体，所述墙本体的至少一侧端面上的框体开设有连接槽，与开设有所述连接槽的侧端面相邻和/或相对的侧端面上的框体设有连接块，所述连接槽和所述连接块用于将所述保温墙结构与外接装置连接；所述保温墙结构还包括用于将所述保温墙结构与外接装置固定的固定组件。本发明的保温墙结构具有较好的稳固性，安装方便，可提高安装效率。相应地，本发明还提供一种保温墙组件及一种保温墙结构的安装方法。
然而，现有技术中的保温墙普遍存在一些缺陷，例如只从热传导的层面来进行保温操作，而热的传递方式还有热辐射等，其带来的热量损失也应该进行考虑和阻隔，才能够进一步增强保温效果；其次，保温墙体会吸收太阳光，尤其是在夏季，其不可避免地会吸收太阳光而升高温度，导致室内温度上升，增加空调耗电，不利于在夏季保持凉爽状态；此外，保温墙体没有主动发热装置，而在温差较大的情况下，热传导的速率变快，尤其是在冬季寒冷的情况下，室内热量散失较快，需要辅助加热以维持室内温度。
此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。
发明内容
针对现有技术之不足，本发明提供了一种组合式保温墙系统及方法，其包括：
墙体，作为结构组件，用于支撑整个系统并形成稳固的结构，
保温模块，其紧邻于墙体设置，用于减缓室内外热量交换的速率，
根据一种优选的实施方式，保温模块中包括若干个光反射层，光反射层被设置在墙体中的外页墙上，其具有预定的形状结构以对室外反射太阳光和对室内反射热辐射，若干个光反射层中每两个相邻的光反射层之间相互远离以形成一个具有预设宽度的缝隙使得通信电磁波能够在缝隙处发生衍射而传导至室内。保温组件能够基于保温夹层、供暖组件以及光反射层起到包括降低热传导速率，向室外反射太阳光，向室内反射热辐射和提供热源的作用。
根据一种优选的实施方式，光反射层包括基础层，基础层是通过一矩形板两端向同一侧弯曲所形成的具有预设弧度的弧形板，其弧形内侧呈光滑状态并能够间接连接于外页墙的外侧，其弧形外侧被构造为由若干均匀分布的点向内凹陷并带动该点周围的部分平面同步凹陷而形成的具有凹凸状的非平整曲面，以使得其外侧能够具有若干个细小结构，从而使贴合于基础层外侧设置的外反射膜能够具有相同的细小结构。
根据一种优选的实施方式，外反射膜贴合基础层的外侧设置，其具有良好的延展性，以使得其能够通过模具压合到基础层的外侧从而形成凹凸状的细小结构，其还具有良好的反光性能，以使得照射至墙体的太阳光能够被外反射膜反射到环境之中避免墙体因为吸收太阳光而升温，同时在其细微结构的作用下，光线能够被反射至不同的方向，产生类似于漫反射的效果，避免产生光污染。
根据一种优选的实施方式，基础层的内侧设置有能够与其内侧表面的光滑相契合的内反射层，以使得内反射层被夹设于基础层与外页墙之间，从而在夹设力的作用下将内反射层压铸成与基础层相似的曲面，以使得其能够将由室内辐射出的热辐射反射回去。
根据一种优选的实施方式，若干个光反射层以间隔的方式有序排布，以使得每两个相邻的光反射层之间形成一个具有预定宽度的缝隙，缝隙的宽度小于或等于常规无线通信频段中的最小波长，以使得无线通信的电磁波能够在缝隙处发生衍射从而传播至室内。
根据一种优选的实施方式，保温夹层被设置在外页墙和内页墙之间，其包括若干个保温元件，保温元件之中设置有至少一个暖气管，并使得保温元件能够通过设置的暖气管的位置状态而唯一地确定自身的位置状态。
根据一种优选的实施方式，保温元件至少包括一个保温面板，保温面板面向内页墙的一侧开设有至少一个用于容纳暖气管的半圆柱凹槽，半圆柱凹槽两端的半径大于中间的半径以使得凹槽两端能够容纳用于连接两个暖气管的接头。
根据一种优选的实施方式，保温元件之中包括两个保温面板，两个保温面板互为对方的镜像，以使得两个保温面板中的半圆柱凹槽能够合成为一个圆柱凹槽并将暖气管夹设其中；
或者保温元件包括一个保温面板和一个导热硅胶，导热硅胶敷设在保温面板面向内页墙的一侧并至少部分与暖气管和内页墙接触，以使得暖气管产生的热量能够通过导热硅胶直接传导至内页墙上以快速提升室内温度。
根据一种优选的实施方式，在竖直方向上相邻的两个保温元件之间是通过两个暖气管的活动连接而间接连接在一起的，以使得相邻的两个保温元件之间不存在力的作用而只是由暖气管承载保温元件的重力以及与墙体接触产生的弹力。
根据一种优选的实施方式，暖气管中最靠近地面的一端能够通过三通管连接于进水通道，最远离地面的一端能够通过三通管连接于出水通道，以使得暖气管中的水能够在自身的热力作用下向获得重力势能的方向流动。
本发明的有益技术效果为：
设置有光反射层和供暖组件，并与保温夹层相结合，三者联合使用能够从热传导、热辐射、隔绝太阳照射和辅助供暖等四个方面全面增强保温效果。其中，光反射层分为内外反射膜，外反射膜具有良好的光学性能且包含细小结构，能够将90％的太阳光反射回环境之中，避免夏季时保温墙体在太阳辐射作用下升温，其具有类似漫反射的效果，因此不会造成光污染，内反射膜可以反射室内热辐射，减少由热辐射造成的热量散失。另外在本发明中的一个优选的实施方式下，光反射层包含金属结构，会屏蔽通信电磁波，因此本发明中根据通信电磁波的衍射规律设置光反射层，以使得室内外通信正常。供暖组件作为主动发热装置，其主要在温差较大的情况下发挥作用，因为温差大则热传导的速率快，保温夹层的效果会降低，尤其是在冬季寒冷的情况下，室内热量散失较快，需要通过供暖组件辅助加热以维持室内温度。
附图说明
图1是本发明提供的一种优选实施方式的整体简化结构示意图；
图2是本发明提供的一种优选实施方式的供暖组件的结构示意图；
图3是本发明提供的一种优选实施方式的保温夹层的结构示意图；
图4是本发明提供的一种优选实施方式的光反射层的简化结构和剖面示意图；
图5是本发明提供的一种优选实施方式的电磁波衍射的简单演示图；
图6是本发明提供的一种优选实施方式的天线阵列示意图。
附图标记列表
5：天线阵列；10：墙体；11：外页墙；12：内页墙；20：保温夹层；21：保温面板；22：保温元件；30：供暖组件；31：进水通道；32：出水通道；33：暖气管；34：三通管；35：接头；40：光反射层；41：基础层；42：外反射膜；43：内反射膜；50：天线单元；51：对称振子；52：绝缘基板；53：极化单元。
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明。
实施例1
图1所示为一种组合式保温墙系统及方法，其包括墙体10和至少部分设置于墙体之内的保温模块，墙体10作为结构组件，用于支撑整个系统并形成稳固的结构，保温模块的至少部分按照夹层的方式设置于墙体10之内，用于减缓室内外热量交换的速率。
根据一种优选的实施方式，在从墙外到墙内观察的角度上看，保温模块的位于墙外的一侧(靠进观察者的一侧)上按照贴合于外页墙11表面的方式设置有若干个以间隔方式排布的光反射层40，即，光反射层40被设置在墙体10的靠近室外的一侧且按照能够至少部分通过通信电磁波的方式间隔排布，其中，光反射层40具有与外页墙11的室外表面相近似的曲面结构以对室外以发散的方式反射太阳光和对室内以聚焦的方式反射热辐射，若干个光反射层40中每两个相邻的光反射层40之间相互远离以形成一个具有预设宽度的缝隙使得通信电磁波能够在缝隙处发生衍射而传导至室内。保温组件能够基于保温夹层20、供暖组件30以及光反射层40起到包括降低热传导速率，向室外反射太阳光，向室内反射热辐射和提供热源的作用。
根据一种优选的实施方式，将构成墙体10的墙板配置为矩形板，以使得若干个矩形板相重叠组合以形成具有一定长、宽、高的墙体10，优选地，墙体10至少分为位于室内一侧的内页墙12和位于室外一侧的外页墙11，二者采用具有一定间隙的方式互相并行地设置，以使得他们的间隙之中能够形成一个可以容纳保温夹层20的且均匀分布的腔体。
根据一种优选的实施方式，保温夹层20被墙体10夹设其中，以使得保温夹层20被墙体10所覆盖能够获得来自于墙体10的保护，避免其因为受到外力的作用而导致损坏，其中，保温夹层20至少包括若干个保温元件22，单个保温元件22的外形被设置为同墙体10中的墙板单元相对应的形状，优选地，保温元件22被设置为包含两个互为镜像并且相互并行设置的保温面板21，保温面板21中相互接触的一侧上开设有一个可以容纳暖气管33的半圆柱凹槽，从而在两个接触的保温面板21之间形成一个与暖气管33相契合的直径略小于暖气管33的圆柱形腔体，以使得在两个保温面板21合上时能够对暖气管33施加来自于两侧的压力，从而使暖气管33能够被牢固地夹设在两个保温面板21之间，该圆柱形腔体的两端直径略大于暖气管33的直径以在两端处预留下容纳两个保温管连接头35的空间。优选地，在建造保温墙之初，保温面板21就已经被以粘接的方式组合成了保温元件22，暖气管33已经被设置在了预定位置并通过保温面板21施加的压力而保持自身与保温面板21接触的位置能够产生足够大的最大静摩擦力，在预先设计好的施工方案下，可以直接采用暖气管33的接头35将两个暖气管33连接，进一步地将保温元件22间接连接在一起，优选地，调节连接头35与两个暖气管33的互相咬合的长度，能够调节两个保温面板21之间的间距。
根据一种优选的实施方式，在堆砌保温墙时，可先堆砌一层的墙体10，从而在内页墙12和外页墙11之间形成一个沟槽，将预先准备好的进液通道铺设在沟槽之中，并使设置在进液通道上的三通管34的出水口能够以垂直于地面的方式向远离地面的方向延伸以用于连接暖气管33，优选地，若干个三通管34以相同的间距分布，而该间距被设置成与保温元件22的长度相匹配，以使得每个三通管34的出水口均能对准设置保温元件22中的暖气管33。优选地，将暖气管33连接在三通管34的出水口上，以使得暖气管33的长度方向能够位于竖直方向上，从而保证与其连接的保温元件22受到来自于暖气管33的竖直远离地面的静摩擦力的作用而垂直于地面，便于在竖直方向上进一步与其他的保温元件22相组合；得益于此种连接方式，保温元件22自身的位置由其中的暖气管33唯一确定，而暖气管33是由金属制成的，可以保证由暖气管33组成的供暖组件30能够给保温夹层20提供足够大强度的支撑。优选地，可以采用逐级建造的方式建造本保温墙，即每增加一块墙板单元就安装一个保温元件22，从靠近地面的部分逐渐向远离地面的方向建造，同时，在建造完成时亦设置一与暖气管33连接的出水通道32，从而形成一个供暖气流通的暖气管网。
可选地，暖气管网中的水可以从靠近地面的进水通道31处流入，从靠近天花板的出水通道32处流出；也可以从靠近天花板处的出水通道32流入，从靠近地面的进水通道31流出。优选地，水从靠近地面的进水通道31流入，从靠近天花板的出水通道32流出，采用这样的方式可以让用于供暖的热水在自身的热力作用下从重力势能底的位置流向重力势能高的位置，即利用不同温度的水的密度差异使暖气管33中的水自循环，故能省去水泵装置。
根据另一种优选的实施方式，保温夹层20中靠近内页墙12的保温元件22可以被导热元件取代以加强供暖组件30的热传导速率，在此种实施方式下，暖气管33与导热元件相接触，通过热传导的方式向内页墙12传递热量，能够实现加热速度的快速提升，尤其是在冬天使用时，极大地缩短室内人员的等待时间。优选地，采用导热硅胶作为本实施例中的导热元件，其具有优良的导热性能，导热系数达到1-3w/m·k，硅胶材料同时具备较好的柔韧性，能够更好地覆盖暖气管33的曲面外壁从而增大导热面积以进一步提高导热速率。在本实施例中，无法使用两个保温元件22夹设保温管的形式设置保温管，因此采用金属扣件将保温管以可拆卸的方式设置在靠近外页墙11的保温元件22上再于其表面敷设导热硅胶，使得导热硅胶能够粘附在保温元件22的表面以形成足够大的导热面积。优选地，导热硅胶还与内页墙12接触，并减小接触之中存在的空泡数量，使得导热面积更大，并隔绝空气这样的不良热导体。
换言之，保温元件22之中包括两个保温面板21，两个保温面板21互为对方的镜像，以使得两个保温面板21中的半圆柱凹槽能够合成为一个圆柱凹槽并将暖气管33夹设其中；或者保温元件22包括一个保温面板21和一个导热硅胶，导热硅胶敷设在保温面板21面向内页墙12的一侧并至少部分与暖气管33和内页墙12接触，以使得暖气管33产生的热量能够通过导热硅胶直接传导至内页墙12上以快速提升室内温度。
根据一种优选的实施方式，光反射层40贴合外页墙11设置以形成一个弧形的外形，优选地，光反射层40中的基础层41被构造为一矩形板两端向内弯折形成的弧形结构，其弯曲的程度根据外页墙11的突出程度设置以使得光反射层40能够在与外页墙11接触面上的每一处都能够紧密地贴合，从而让光反射层40的受力均匀，避免发生形变而影响其反射性能。优选地，光反射层40的两端截面大小相等并被设置为并行状态，以使得其截面上的厚度处处相等，优选地，基础层41采用坚硬的轻质材料制成，其内侧被设置成光滑的曲面用以安装内反射膜43，其外侧被设置成由若干均匀分布的点向内凹陷并带动该点周围的部分平面同步凹陷而形成的具有凹凸状的非平整曲面，以使得贴合于基础层41外侧设置的外反射膜42能够使自身形状与结构能够在外力的作用下变化为与基础层41的外侧一致的非平整曲面，此设计的目的在于：外反射膜42的本质作用是将太阳光反射至环境之中，避免太阳光直接照射外页墙11造成升温，进而使室内温度上升，尤其是在夏季环境中可以起到对室内低温的保温作用。而其反射效果亦可能造成环境光污染，于是采用不平整的凸曲面作为外反射膜42以反射太阳光，可以使原本的反射镜面被分割为若干个微小的反射镜面，将太阳光以发散的方式反射出去，达到类似漫反射的效果，避免强光直射造成的较强光污染。
根据一种优选的实施方式，外反射膜42采用高反射率的材料制作，例如，金属和其他无机反射材料，优选地，采用抛光反射率高达90％的铝作为外反射膜42的材料，其具有以下优点：一具有高反射率，对较宽波段的电磁波都具有较高的反射率；二是具有相当高的延展性，便于加工和制造，使得其更容易贴合基础层41表面；三是价格低廉，得益于现代成熟的电解铝工艺，采用金属铝能够降低成本；四是质量轻，固体铝的密度为2.7g/cm3。综合铝的各项光学和机械上的优良性能，选择铝制材料作为外反射膜42。优选地，外反射膜42表面覆盖有一层防腐薄膜，该防腐薄膜至少具有一定的强度和透明度，其能够全部包覆在外反射膜42的表面，从而使得金属制的外反射层与空气和水等隔绝，达到增加金属制材料在环境中的抗腐蚀效果的目的。
根据一种优选的实施方式，基础层41的内侧上还设置有能够反射室内热辐射的内反射层，其被构造为一光滑曲面并紧密贴合基础层41的内侧设置，以使得内反射层能够保持自身的形状结构，优选地，内反射层采用与外反射层同样的材质制作且同样在自身的表面包覆一层防腐薄膜以使得其在环境之中不易损坏和氧化，能够在长时间的使用下均保持自身的优良性能。根据热辐射的性质，热辐射中热效应最强的波段为红外光，因此使用铝制光滑的内反射层能够较好地将热辐射反射回室内，进一步加强了保温墙的保温效果。优选地，内反射膜43的外形与基础层41的内侧一致以使得其边缘部分不会超出基础层41四周边缘，避免对需要从边缘缝隙中通过的电磁波造成阻碍。
可选地，内反射膜43和外反射膜42都能够通过铆钉被固定在基础层41表面以使得内反射膜43和外反射膜42都便于拆装；内反射膜43和外反射膜42也能够通过建筑用胶水粘合在基础层41表面以使得连接更紧密，同时也能避免锈蚀。优选地，采用建设用胶水将内反射膜43和外反射膜42分别粘合在基础层41的内外侧，由于外反射膜42具有一定的微小结构，使用胶水固定可使得其每一处均具有良好的固定效果，避免因为固定不充分导致其在外力的作用下变形而影响到反光效果。进一步地，用作粘合的建筑用胶水与内反射膜43和外反射膜42表面包覆的防腐薄膜同为有机材质，使得二者之间的粘接更加牢固。
根据一种优选的实施方式，单个光反射层40的宽度和高度均略小于单个外页墙11的宽度和高度，以使得在建造保温墙时，每两个光反射层40之间能够相距一定的距离，由于光反射层40中包含了大量的金属材质，使得通信电磁波在传输到光反射层40的时候会发生电磁屏蔽现象而无法穿透光反射层40进入室内，不方便位于室内的人使用无线网络进行通信，采用间隙方式排布每个光反射层40以保证用于通信电磁波能够在两个反射层之间的间隙中发生衍射，能够保证无线通信的畅通。根据电磁波的衍射规律，用于衍射的间隙需要小于等于电磁波的波长，当前的无线通信频段中，频率最高(波长最小)的5G网络的频率最高为5GHz，可以得出，最短的波长为6cm，因此，只要将间隙的宽度控制在6cm以下就能够发生衍射，基于此，优选地将两个光反射层40之间的间隙设置成1cm，使得其能够让绝大多数通信频段的电磁波都能在此处发生衍射。考虑到外页墙11上设置有若干个光反射层40，则存在若干个大小相近的间隙，则同一电磁波在经过若干个间隙之后无可避免地会产生干涉现象，而干涉的产生会使室内的通信强度受到影响，鉴于本实施例中干涉较为复杂，且干涉条纹的密度随着双缝间距的增大而增大使得干涉带来的影响显得更小，因此选定影响的效应最明显的双缝干涉讨论本实施例中的情况，以29cm为边长的光反射层40为例(双缝的中央间距为30cm)，根据双缝干涉亮条纹的计算公式：
Figure BDA0003347818000000101
k＝(0,1,2...)，5GHz的电磁波在通过光反射层40后1m处的亮条纹分布间距为20cm，在通过光反射层40后2m处的亮条纹分部间距为40cm，由此可见，其分布距离较大，导致室内空间中的电磁波强度分布不均匀，会造成在某处通信信号好而另一处通信信号差甚至无法通信的情况，从而对室内的移动通信会造成一定的影响，且对于波长更短的通信频段，该效应会更加明显，但通过适当增大光反射层40的边长能够减小这一效应。为抵消这一效应带来的显著影响，内反射膜43的另一个作用即可凸显出来，其能够将室内的电磁波进行多次反射，使其强度随空间的分布变化不显著，进一步地可以抵消干涉效应带来的影响。
本保温墙系统在夏季时可以隔热以保持室内的凉爽状态，在冬季时可以防止散热以保持室内的温暖状态，下面根据季节分别分析其作用原理。
在夏季时，例如，在亚热带季风气候的区域，保温墙的墙面朝向正东或正西方设置，晴天时阳光直射的光照强度为100000Lux，换算成瓦特为146w/m2，而未设置反射层的墙面对太阳光的吸收率能够达到50％，一般的墙面的材料为硅酸盐材料，其比热容为1.24KJ/kg·℃，如果建筑的墙面为4×3.3m的面积，有效厚度为20cm，假设采用密度为1.8g/cm3的红砖建造墙体10，通过计算可得墙面的整体质量为4752kg，根据夏至时北回归线太阳从升起到照射到墙面至墙面处于背阴时(不考虑太阳光在大气层中的折射以及地平面的影响，总过程为6小时)，根据太阳高度角变化积分得出单位面积的墙面接受的光照总量为：
Figure BDA0003347818000000111
其中l为光照强度，θ的跟随时间的变化而变化，根据光照角度随时间的变化关系：
Figure BDA0003347818000000112
其中时间t的单位为(h)，从而将积分公式变为：
Figure BDA0003347818000000113
在升温过程中，不可避免的会发生热量的损失，考虑其辐射能量损失，红砖的黑度ε＝0.93，利用Stefan-Boltamann law：
Figure BDA0003347818000000114
计算得出辐射功率0.08w/m2，属于小量，可以忽略。又因为墙体10周围为空气，是热的不良导体，在不考虑空气流动的情况下，二者温差小，热传导丧失的热量低。因此在本实施例中只考虑墙体10接受太阳照射的升温情况，通过前述的积分公式计算得出墙体10在整个6小时的照射过程中升温
Figure BDA0003347818000000115
可见，在一天的照射之下，升温效果已经变得很显著，若使用的为空心砖或建造更薄的墙体10在多日的照射之下，则温度上升的效应将更加明显，若未使用光反射层40，会显著提升室内温度造成人体的不适感觉，在应用本实施例中的光反射层40后，能够反射90％的太阳光，使屋内温度不会由于太阳光的照射而显著上升。
在冬季时，与在夏季时的作用相反，保温墙的主要作用为防止热量从室内向室外传导以及在寒冷的条件下为室内供暖，其中，当供暖组件30未运行时，室内环境中主要的热量来源即来自人体以及各种电器的发热，以人体为例，处于静息的状态下的发热功率大致为100w，考虑到各种电器的发热功率，以及室内空气的比热，能够发现，室内的环境温度是明显大于室外的，因此由室内向室外发出的热辐射总量大于室外向室内发射的热辐射总量，在这种情况下，通过光反射层40中的内反射膜43能够将红外热辐射在即将从外页墙11外侧辐射到环境中时反射回去，其反射效率达到90％，从而使从热辐射层面阻断了室内热量的散失，进一步地，联合导热性能差的保温夹层20使用，则又能够从热传导的方面阻隔热量的散失。在供暖组件30运行的情况下，室内外温差极大，则由于热传导导致的热量散失将变得更加明显，而设置在墙体10之中的保温夹层20的作用即能凸显出来，保温夹层20中保温元件22具有低热导率的性质，能够将供暖组件30发出的热量禁锢在室内，起到良好的保温效果。
实施例2
本实施例是对实施例1在另一使用场景中的补充说明，重复的内容不再赘述。当前述的组合式保温墙系统及方法作为建筑内墙使用时，尤其作为办公室内墙使用时，如图6所示，将光反射层40替换为形状大小相同但表面光滑的带有WIFI天线的装饰层，以使得墙体本身能够以较大面积发射网络信号的方式为办公室等室内提供强度高、覆盖面积广的WIFI信号，同时也能够将WIFI天线本身作为装饰物件使用，增强了墙面的装饰效果。
根据一种优选的实施方式，采用若干个贴合于装饰层外侧表面的天线单元50组合形成WIFI天线阵列5，优选地，选用对称振子51作为本实施例中的天线本体，即采用具有预设长度的对称天线以发射出全方向信号，其中对称振子51的长度可根据WIFI信号的波长而设置为半波长度以使得对称振子51能够具有最佳的辐射效率。优选地，将两个相邻的天线单元50中的对称振子51以相互垂直的方式设置从而形成一个极化单元53，以使得由极化单元53极化后的电磁波在空间中的强度分布改变，更有利于在办公室空间中的网络连接及使用。优选地，将若干个极化单元53以任意方式组合并贴合在装饰层的外侧表面，选取其中的至少部分极化单元53作为路由器的天线并与路由器电连接以形成一个具有较强发射和接收性能的天线阵列5，优选地，根据办公室内无线网络的实际空间需要选取一定数量的极化单元53以恰当的排布方式形成具有预设图案的天线阵列5以在较低的能耗下达到较好的效果。
根据一种优选的实施方式，天线单元50包括用于承载对称振子51的绝缘基板52，呈薄片状的对称振子51被以粘贴的方式设置在绝缘基板52的表面并在自身的输入端表面引出两个用于连接路由器发射端的电极，该电极能够通过外置导线连接至路由器的发射端而无需在天线阵列5上进行复杂的布线，从而方便使用任意数量的极化单元53任意地设置天线阵列5的形状，以满足在具有不同空间结构的办公室中的使用需求。优选地，于绝缘基板52的设置有对称振子51的表面敷设有全部覆盖对称振子51且至少部分覆盖电极的透明涂层，以使得对称振子51能够在透明涂层的保护下正常运行，至于裸露的部分电极则用于连接路由器的发射端。
根据一种优选的实施方式，若干个天线单元50以贴合于装饰层外侧表面的方式设置，可以根据装饰需要将天线单元50排布成各种图案。其中，被设置在天线单元50里的对称振子51的材质可以是金属铜，其在光线的照射下能够呈现金黄色，使得墙体的装饰效果能够得到有效提升。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。

Claims (8)

1.一种组合式保温墙系统，其包括：
墙体(10)，作为结构组件，用于支撑整个系统并形成稳固的结构，
保温模块，其设置于所述墙体(10)内，用于减缓室内外热量交换的速率，其特征在于，所述保温模块中包括若干个被设置在所述墙体(10)中的外页墙(11)上的能够根据其具有的预定形状结构对室外反射太阳光和对室内反射热辐射的光反射层(40)，任意两个相邻的所述光反射层(40)彼此之间能够按照相互远离以形成具有预设宽度的缝隙的方式向室内传导在所述缝隙处发生衍射的通信电磁波；
所述光反射层(40)包括基础层(41)，所述基础层(41)是通过一矩形板两端向同一侧弯曲所形成的具有预设弧度的弧形板，所述基础层(41)的弧形内侧呈光滑状态并能够间接连接于所述外页墙(11)的外侧，所述基础层(41)的弧形外侧被构造为由若干均匀分布的点向内凹陷并带动该点周围的部分平面同步凹陷而形成的具有凹凸状的非平整曲面，以使得所述基础层(41)的外侧能够具有若干个细小结构，从而使贴合于所述基础层(41)外侧设置的外反射膜(42)能够具有相同的细小结构；
所述保温模块能够基于保温夹层(20)、供暖组件(30)以及光反射层(40)起到包括降低热传导速率，向室外反射太阳光，向室内反射热辐射和提供热源的作用。
2.根据权利要求1所述的保温墙系统，其特征在于，所述外反射膜(42)贴合所述基础层(41)的外侧设置，所述外反射膜(42)能够基于自身的延展性被外力压合到所述基础层(41)的外侧从而形成凹凸状的细小结构，所述外反射膜(42)能够基于自身的反光性能将照射至墙体(10)的太阳光反射到环境之中避免墙体(10)因为吸收太阳光而升温，同时在所述外反射膜(42)的细小结构的作用下，光线能够被反射至不同的方向，产生类似于漫反射的效果，减少光污染的产生。
3.根据权利要求2所述的保温墙系统，其特征在于，所述基础层(41)的内侧设置有能够与自身内侧表面相契合的内反射膜(43)，以使得所述内反射膜(43)能够被夹设于所述基础层(41)与所述外页墙(11)之间，从而在夹设力的作用下被压铸成与所述基础层(41)相似的曲面，进一步地能够将由室内辐射出的热辐射反射回去。
4.根据权利要求3所述的保温墙系统，其特征在于，所述若干个光反射层(40)以间隔的方式有序排布，以使得每两个相邻的光反射层(40)之间形成一个具有预定宽度的缝隙，所述缝隙的宽度小于或等于常规无线通信频段中的最小波长，以使得无线通信电磁波能够在所述缝隙处发生衍射从而传播至室内。
5.根据权利要求4所述的保温墙系统，其特征在于，包括若干个保温元件(22)的所述保温夹层(20)被设置在所述外页墙(11)和内页墙(12)之间，所述保温元件(22)之中设置有至少一个暖气管(33)，并使得所述保温元件(22)能够通过设置的暖气管(33)的位置状态而唯一地确定自身的位置状态；
所述保温元件(22)至少包括一个保温面板(21)，所述保温面板(21)中面向所述内页墙(12)的一侧开设有至少一个用于容纳所述暖气管(33)的半圆柱凹槽，所述半圆柱凹槽两端的半径大于中间的半径以使得所述半圆柱凹槽的两端能够容纳用于连接两个暖气管(33)的接头(35)。
6.根据权利要求5所述的保温墙系统，其特征在于，所述保温元件(22)之中包括两个互为镜像的保温面板(21)，所以使得两个保温面板(21)中的所述半圆柱凹槽能够合成为一个圆柱凹槽并将所述暖气管(33)夹设在所述圆柱凹槽之中；
或者，所述保温元件(22)包括一个保温面板(21)和一个导热硅胶，所述导热硅胶敷设在所述保温面板(21)面向所述内页墙(12)的一侧并至少部分与所述暖气管(33)和所述内页墙(12)接触，以使得所述暖气管(33)产生的热量能够通过所述导热硅胶直接传导至内页墙(12)上以快速提升室内温度。
7.根据权利要求6所述的保温墙系统，其特征在于，在竖直方向上相邻的两个所述保温元件(22)之间是通过两个暖气管(33)的活动连接而间接连接在一起的，以使得所述相邻的两个保温元件(22)之间不存在力的作用而只是由暖气管(33)承载所述保温元件(22)的重力以及与墙体(10)接触产生的弹力。
8.一种组合式保温墙系统的配置方法，其特征在于，所述配置方法包括：
作为建筑外墙使用时，
采用光反射层(40)以对室外反射太阳光和对室内反射热辐射，任意两个相邻的所述光反射层(40)彼此之间能够按照相互远离以形成具有预设宽度的缝隙的方式向室内传导在所述缝隙处发生衍射的通信电磁波；
所述光反射层(40)包括基础层(41)，所述基础层(41)是通过一矩形板两端向同一侧弯曲所形成的具有预设弧度的弧形板，所述基础层(41)的弧形内侧呈光滑状态并能够间接连接于外页墙(11)的外侧，所述基础层(41)的弧形外侧被构造为由若干均匀分布的点向内凹陷并带动该点周围的部分平面同步凹陷而形成的具有凹凸状的非平整曲面，以使得所述基础层(41)的外侧能够具有若干个细小结构，从而使贴合于所述基础层(41)外侧设置的外反射膜(42)能够具有相同的细小结构；
采用保温夹层(20)以降低热传导速率；
采用供暖组件(30)以为室内提供热源；
在作为建筑内墙使用时，
将采用设置有天线阵列(5)的装饰层贴合于墙体表面设置；
按照室内在WIFI信号强度上的空间需要配置极化单元(53)的数量和组成以形成具有增强室内WIFI信号作用的天线阵列(5)。
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