CN114809358A - 一种保温隔热用相变储能混凝土墙体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种保温隔热用相变储能混凝土墙体，由外侧相变墙板层(1)、泡沫混凝土保温层(2)、内侧相变墙板层(3)、抹灰砂浆(4)构成，外侧相变墙板层(1)和内侧相变墙板层(3)分别设置在泡沫混凝土保温层(2)两侧，在内侧相变墙板层(3)上涂上掺入相变材料的抹灰砂浆(4)。与现有技术相比，本发明强化了外墙保温的耐久性和安全性，能够达到防火要求；大大改善了墙体热容，从而降低传入室内的最大热流，延迟最大热流的到来时间，起到“削峰延迟”作用，使室内温度长时间维持在需求的温度范围内，更好地调节室内环境温度，减少空调等恒温设备的使用率，降低建筑能耗，更加绿色环保。

Description

一种保温隔热用相变储能混凝土墙体
技术领域
本发明涉及工业与建筑外墙设计领域，具体涉及一种保温隔热用相变储能混凝土墙体。
背景技术
目前，国内建筑领域中，现有的保温隔热墙体种类繁多，铅板保温隔热性能并不理想，聚氨酯涂料耐水性不足，防潮性差，不易施工，玻璃棉耐磨性差等，外墙力学性能差，维护价格高，大多耐久性不高，无法长久使用，势必造成资源的浪费，而且还存在施工不便、周转费用高和费工费力等不利因素。
目前出现的各类保温模板所用的技术都不完善，都有各自的缺陷，存在使用寿命短、维护困难、防火性能差、保温隔热效果不佳，无法使室内温度长时间维持在需求的温度范围内，调节室内环境温度，减少空调等恒温设备的使用率，降低建筑能耗。外墙装饰受外界影响大等缺陷，还存在造价高，很难进行推广等问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种保温隔热用相变储能混凝土墙体。为了解决外墙保温工程中外墙保温板保温隔热效果不明显、不能有效调节室内环境温度，减少空调等恒温设备的使用率，降低建筑能耗、防水性差、使用寿命短、维护困难、防火性能差等问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种保温隔热用相变储能混凝土墙体，该墙体依次由外侧相变墙板层、泡沫混凝土保温层、内侧相变墙板层和抹灰砂浆层构成，所述的抹灰砂浆层中包括相变材料。
进一步地，所述的外侧相变墙板层和内侧相变墙板层的材料成分包括水泥，细骨料砂，粗骨料石，相变材料和减水剂。
进一步地，所述的水泥，细骨料砂，粗骨料石，相变材料和减水剂的质量比为1:(0.6-0.8):(1.8-2.1):(0.06-0.15):(0.23-0.46):(0.01-0.02)；相变材料的质量掺量为5-15％。
进一步地，所述的减水剂为高效聚羧酸减水剂，减水率不低于25％；所述的相变材料包括十八烷石蜡相变微胶囊或十六烷石蜡相变微胶囊。
进一步地，所述的外侧相变墙板层中的相变材料采用相变温度较高，如28℃的十八烷石蜡相变微胶囊，内侧相变墙板层中的相变材料采用相变温度较低，如18℃的十六烷石蜡相变微胶囊。
进一步地，所述的泡沫混凝土保温层包括体积为1:(50-80)的固体组分和发泡剂泡沫；
固体组分按重量百分比为：磷酸二氢铵7.5-30％、氧化镁粉末2.45-9.8％、粉煤灰60-90％、调凝材料0.05-0.2％；发泡剂泡沫由质量比为1:(20-45)的发泡剂与水发泡制得。
进一步地，所述的调凝材料选自硼酸、硼砂或柠檬酸，优选硼砂粉末；所述的发泡剂为植物性蛋白发泡剂；粉煤灰粉末为II级粉煤灰、III级粉煤灰或高钙粉煤灰。
进一步地，所述的抹灰砂浆层包括水泥2-8份，砂5-10份，水30-35份，相变材料15份。
与现有技术相比，本发明强化了外墙保温的耐久性和安全性，能够达到《民用建筑外保温***及外墙装饰防火暂行规定》中的防火要求，符合国家现行标准规范的有关规定；大大改善了墙体的比热容和导热系数，从而降低传入室内的最大热流，延迟最大热流的到来时间，起到“削峰延迟”作用，使室内温度长时间维持在需求的温度范围内，更好地调节室内环境温度，减少空调等恒温设备的使用率，降低建筑能耗，更加绿色环保。
附图说明
图1为实施例1中混凝土墙体结构示意图；
图中标号所示：外侧相变墙板层1、泡沫混凝土保温层2、内侧相变墙板层3、抹灰砂浆层4。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种保温隔热用相变储能混凝土墙体，该墙体依次由外侧相变墙板层1、泡沫混凝土保温层2、内侧相变墙板层3和抹灰砂浆层4构成。外侧相变墙板层1和内侧相变墙板层3分别设置在泡沫混凝土保温层2两侧，在内侧相变墙板层3上涂上掺入相变材料的抹灰砂浆4。其中，抹灰砂浆的选择按实际装修施工选取即可，在其中混入15-25wt％的相变材料。抹灰砂浆层包括水泥2-8份，砂5-10份，水30-35份，相变材料15份。
外侧相变墙板层1和内侧相变墙板层3的材料成分包括水泥，细骨料砂，粗骨料石，相变材料和减水剂。水泥，细骨料砂，粗骨料石，相变材料和减水剂的质量比为1:(0.6-0.8):(1.8-2.1):(0.06-0.15):(0.23-0.46):(0.01-0.02)；相变材料的质量掺量为5-15％。
减水剂为高效聚羧酸减水剂，减水率不低于25％；所述的相变材料包括十八烷石蜡相变微胶囊或十六烷石蜡相变微胶囊。外侧相变墙板层1中的相变材料采用十八烷石蜡相变微胶囊，内侧相变墙板层3中的相变材料采用十六烷石蜡相变微胶囊。
泡沫混凝土保温层2包括体积为1:(50-80)的固体组分和发泡剂泡沫；固体组分按重量百分比为：磷酸二氢铵7.5-30％、氧化镁粉末2.45-9.8％、粉煤灰60-90％、调凝材料0.05-0.2％；发泡剂泡沫由质量比为1:(20-45)的发泡剂与水发泡制得。调凝材料选自硼酸、硼砂或柠檬酸，优选硼砂粉末；所述的发泡剂为植物性蛋白发泡剂；粉煤灰粉末为II级粉煤灰、III级粉煤灰或高钙粉煤灰。
实施例1
一种保温隔热用相变储能混凝土墙体，如图1，该墙体依次由外侧相变墙板层1、泡沫混凝土保温层2、内侧相变墙板层3和抹灰砂浆层4构成。外侧相变墙板层1和内侧相变墙板层3分别设置在泡沫混凝土保温层2两侧，在内侧相变墙板层3上涂上掺入相变材料的抹灰砂浆4。
外侧相变墙板层1和内侧相变墙板层3的材料成分包括水泥30份，砂21份，石57份，相变材料6份，水9份，减水剂0.3份；外侧相变墙板层1厚度为30mm，相变材料采用相变温度为28℃的十八烷石蜡，内侧相变墙板层3厚度为20mm，相变材料采用相变温度较低的如18℃如十六烷石蜡，并涂上掺入相变材料的抹灰砂浆；
在内侧相变墙板层3上喷涂掺入相变材料的抹灰砂浆，抹灰砂浆层4厚度大致在3-4mm之间，抹灰砂浆材料成分包括水泥5份，砂6份，水33份，相变材料15份，相变材料采用相变温度为28℃的十八烷石蜡。
泡沫混凝土保温层2的厚为150mm。材料成分包括水泥203份，粉煤灰51份，水71份，发泡剂3份，调凝材料(硼酸)0.3份。
该混凝土墙体在35℃下所测比热容1.563KJ/KG·℃，在5℃下所测比热容1.021KJ/KG·℃，导热系数0.52W·m-1·k-1。
对比例1
按实施例1方法施工，仅将内侧相变墙板层3中所使用的相变材料改为与外侧相变墙板层1中所使用的相同的相变温度为28℃的十八烷石蜡，则35℃下所测比热容1.646KJ/KG·℃，在5℃下所测比热容0.886KJ/KG·℃，导热系数0.53W·m-1·k-1。
对比例2
按实施例1方法施工，仅将内侧相变墙板层1中所使用的相变材料改为与外侧相变墙板层3中所使用的相同的相变温度为18℃的十六烷石蜡，则35℃下所测比热容1.412KJ/KG·℃，在5℃下所测比热容1.065KJ/KG·℃，导热系数0.51W·m-1·k-1。
由此可见，该混凝土墙体最大的特点是：
1、其采用的主体还是以混凝土为主，因而强化了外墙保温的耐久性和安全性，并且能够达到《民用建筑外保温***及外墙装饰防火暂行规定》中的防火要求，符合国家现行标准规范的有关规定。
2、通过相变材料的多次使用，以及选择相变材料时，取相变温度与环境温度相符的合适的相变材料，大大改善了墙体的比热容和导热系数，从而降低传入室内的最大热流，延迟最大热流的到来时间起到“削峰延迟”作用，使室内温度长时间维持在需求的温度范围内，更好地调节室内环境温度，减少空调等恒温设备的使用率，降低建筑能耗，更加绿色环保。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种保温隔热用相变储能混凝土墙体，其特征在于，该墙体依次由外侧相变墙板层(1)、泡沫混凝土保温层(2)、内侧相变墙板层(3)和抹灰砂浆层(4)构成，所述的抹灰砂浆层(4)中包括相变材料。
2.根据权利要求1所述的一种保温隔热用相变储能混凝土墙体，其特征在于，所述的外侧相变墙板层(1)和内侧相变墙板层(3)的材料成分包括水泥，细骨料砂，粗骨料石，相变材料和减水剂。
3.根据权利要求2所述的一种保温隔热用相变储能混凝土墙体，其特征在于，所述的水泥，细骨料砂，粗骨料石，相变材料和减水剂的质量比为1:(0.6-0.8):(1.8-2.1):(0.06-0.15):(0.23-0.46):(0.01-0.02)；相变材料的质量掺量为5-15％。
4.根据权利要求2所述的一种保温隔热用相变储能混凝土墙体，其特征在于，所述的减水剂为高效聚羧酸减水剂，减水率不低于25％；所述的相变材料包括十八烷石蜡相变微胶囊或十六烷石蜡相变微胶囊。
5.根据权利要求4所述的一种保温隔热用相变储能混凝土墙体，其特征在于，所述的外侧相变墙板层(1)中的相变材料采用十八烷石蜡相变微胶囊。
6.根据权利要求4所述的一种保温隔热用相变储能混凝土墙体，其特征在于，所述的内侧相变墙板层(3)中的相变材料采用十六烷石蜡相变微胶囊。
7.根据权利要求1所述的一种保温隔热用相变储能混凝土墙体，其特征在于，所述的泡沫混凝土保温层(2)包括体积为1:(50-80)的固体组分和发泡剂泡沫。
8.根据权利要求7所述的一种保温隔热用相变储能混凝土墙体，其特征在于，所述的固体组分按重量百分比为：磷酸二氢铵7.5-30％、氧化镁粉末2.45-9.8％、粉煤灰60-90％、调凝材料0.05-0.2％；发泡剂泡沫由质量比为1:(20-45)的发泡剂与水发泡制得。
9.根据权利要求8所述的一种保温隔热用相变储能混凝土墙体，其特征在于，所述的调凝材料选自硼酸、硼砂或柠檬酸；所述的发泡剂为植物性蛋白发泡剂；粉煤灰粉末为II级粉煤灰、III级粉煤灰或高钙粉煤灰。
10.根据权利要求1所述的一种保温隔热用相变储能混凝土墙体，其特征在于，所述的抹灰砂浆层(4)包括水泥2-8份，砂5-10份，水30-35份，相变材料15份。
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