相變蓄能、循環環保、節約資源及節能省地建築結構體系的製作方法
2023-05-06 22:48:31 1
專利名稱：相變蓄能、循環環保、節約資源及節能省地建築結構體系的製作方法
技術領域：
本發明屬於建築領域，特別是指一種相變蓄能、循環環保、節約資源及節能省地建築結構體系。
背景技術：
目前，鋼結構建築已具有了安裝速度快、抗震性能較好的特點，同時也具有易實現程序化、多樣化及產業化生產等優點。但是，與其相配套的建築鋼結構圍護材料，大多是以金屬壓型鋼板、石膏板巖棉、玻璃棉為主的建築材料，用此類建材配套鋼結構建築，尤其是民用住宅所形成的建築體系仍存在有耐火性能差、易產生冷橋、綜合造價較高等不足之處，而且房屋的舒適感也令人感覺不佳。
本發明人的發明名稱為「一種由發泡水泥與輕鋼結構構成的建築結構和建築結構體系及其結構體系的成型方法」、授權公告號為CN1195135C、專利號為008051712號的中國發明專利就克服了上述不足。該發明專利提供了一種發泡水泥材料，它可與鋼結構件有機的結合在一起，組成可單獨或與建築柱體一起承受垂直或水平建築荷載的建築圍護，且可將輕鋼結構件全部夾含在發泡水泥或發泡水泥板之中，並配套屋面板、吊頂板及各種樓板而形成的建築保溫、裝飾、滿足承載要求的建築結構體系。但在該專利中未涉及具有自動調溫的建築材料。
發明內容
本發明的目的在於提供一種具有相變蓄能、循環環保、節約資源及節能省地建築結構體系，它不僅具有耐火、承重、防水、保溫、裝飾、快裝等優良綜合性能，而且還具有自動調溫的功能。
發明的技術方案是一種具有相變蓄能功能的建築結構體系，它包括單層、中低層建築結構體系和中高層建築結構體系，其特徵在於
(1)、所述的單層、中、低層建築結構體系，包括具有發泡水泥及相變材料的鋼骨架雙面層複合板材、鋼骨架單面層複合板材、單面層複合板材及其組合牆體；以及具有發泡水泥及相變材料的疊合樓板、隔牆板，現場裝配構成；並且根據實際結構的需求可在局部設有建築結構骨架；(2)、所述的中、高層建築結構體系，包括具有發泡水泥及相變材料的鋼骨架雙面層複合板材、鋼骨架單面層複合板材、單面層複合板材及其組合牆體；及具有發泡水泥及相變材料的疊合樓板、隔牆板；以及建築結構框架，現場裝配構成。
所述的單層、中低層建築結構體系，用於別墅式建築時將具有發泡水泥及相變材料的鋼骨架雙面層複合板材、鋼骨架單面層複合板材、單面層複合板材及其組合牆體；以及具有發泡水泥及相變材料的疊合樓板、隔牆板，現場裝配構成具有發泡水泥及相變材料的輕質裝配式別墅，把它建在鋼或混凝土結構構建一個多層可承重平臺上；在同一個平臺上建造多幢具有發泡水泥及相變材料的輕質裝配式別墅；在每層別墅的平臺上設置安全防護裝置；在別墅內設有前後花園景觀、太陽房、觀景臺設施；在別墅與上層樓板之間設有固定裝置；或在別墅與起到多層可承重平臺支撐作用的柱體之間設有固定裝置；並根據別墅與承重平臺框架結構的相對位置關係，而實施別墅與承重平臺上層樓板的固定連接，以及別墅與起到多層平臺支撐作用的柱體固定連接；別墅的結構體系與平臺結構體系實施連接，使得別墅的水平穩定性及抗震性能完全依賴於平臺結構體系來實現，形成具有相變蓄能功能的的節能省地空中別墅建築體系。
所述的單層、中低層建築結構體系，該建築物是無框架結構，其建築垂直荷載及橫向穩定荷載由板材所承受，由具有發泡水泥及相變材料的鋼骨架雙面層複合板材、鋼骨架單面層複合板材、單面層複合板材及其組合牆體，以及具有發泡水泥及相變材料的疊合樓板、隔牆板，組成輕質外牆板、內牆板、樓板、屋面板、陽臺板，通過內置式連接件現場連接裝配構成；其中，所述的板材是由發泡水泥為芯材，以玻纖網增強的水泥面層及加強筋、鋼骨架及相變材料所構成，該板材具有承重、自動調溫、防火、防水、隔熱、隔音的性能，通過板材現場組裝並進行板縫的保溫、防水、裝飾處理，以形成具有相變蓄能功能的的節能省地板式建築體系。
一種具有相變蓄能功能的鋼骨架雙面層板材，它由鋼結構型鋼骨架、發泡水泥材料、相變材料以及鋼桁架加強肋、設有抗裂材料增強的水泥面層所組成，其特徵在於它以鋼結構型鋼骨架、鋼桁架加強肋為承重骨架；以發泡水泥為芯材；在發泡水泥芯材的兩外表面均設有以抗裂材料增強的水泥面層；在發泡水泥芯材或發泡水泥芯材與水泥面層中設有相變材料；由鋼骨架雙面層板材拼接並進行板縫的保溫、防水、裝飾處理，形成含有相變材料的裝配式牆體體系；或將多塊鋼骨架雙面層板材拼接放在屋架上配合拼縫防水，形成含有相變材料的裝配式屋面體系；或將多塊鋼骨架雙面層板材中的鋼桁架加強肋部分外露，並放在樓板梁上現場澆注混凝土，形成含有相變材料的疊合樓板體系。
一種具有相變蓄能功能的鋼骨架單面層板材，它由鋼結構型鋼骨架、發泡水泥材料、相變材料以及鋼桁架加強肋、設有抗裂材料增強的水泥面層所組成，其特徵在於它以鋼結構型鋼骨架、鋼桁架加強肋為承重骨架；以發泡水泥為芯材；在發泡水泥芯材的一外表面設有以抗裂材料增強的水泥面層；在發泡水泥芯材或發泡水泥芯材與水泥面層中設有相變材料；所述的鋼結構型鋼骨架、鋼桁架加強肋可在發泡水泥芯材的另一外表面部分外露，以方便單面層複合板材或其它類板材連接，而形成具有相變材料的組合牆體體系。
一種具有相變蓄能功能的單面層複合板材，它由發泡水泥材料、相變材料以及鋼桁架加強肋、設有抗裂材料增強的水泥面層所組成，其特徵在於它以發泡水泥為芯材；並在發泡水泥材料中設有鋼桁架加強肋及內置連接件；在發泡水泥芯材的一外表面設有以抗裂材料增強的水泥面層；在發泡水泥芯材或發泡水泥芯材與水泥面層中設有相變材料，可與現有的牆體及鋼結構組合形成具有相變材料的保溫牆體體系；此保溫牆體體系可用於局部鋼結構起保溫或耐火作用的裝飾板。
一種具有相變蓄能功能的裝配式隔牆板，其特徵在於在板材中設有發泡水泥材料及相變材料；以及鋼桁架加強肋；在發泡水泥外表面設有抗裂材料增強的水泥面層；在板材的左右兩側設有連接槽；在板材的上下端設有螺栓固定件，且螺栓固定件與加強肋連接固定，多塊隔牆板連接形成具有相變蓄能功能的裝配式隔牆板體系。
所述的鋼骨架、建築結構骨架、建築結構框架可通過具有發泡水泥材料及相變材料的鋼骨架雙面層複合板材、鋼骨架單面層複合板材、單面層複合板材及其組合牆體；以及具有相變材料的疊合樓板中鋼骨架的現場連接而形成異形鋼梁、柱建築結構骨架或框架；並用單面層複合板材對異形鋼梁、柱結構框架部分進行保溫、耐火圍護封閉，其板縫用密封材料密封，形成具有相變材料異形鋼梁、柱框架建築結構體系。
所述的鋼結構型鋼骨架可以做為板材的邊框；邊框可根據不同的需求而設置凸凹槽或選擇不同形狀邊框；為處理好板縫的保溫、防水、裝飾，板材邊框也可另加保護邊框；其中，所述的邊框或保護邊框可選用金屬材料、玻璃鋼型材、塑料型材、木材或混凝土中的一種。
所述的相變材料，它包括結晶水合鹽、石蠟、脂酸類有機物；或上述相變材料的混合物；或相變膠囊。所述的石蠟，選用碳原子數在15-24之間的烷烴混合物，它包括正十四烷、正十六烷、正十八烷等及其混合物。所述的脂酸類有機物，選用碳原子數在10-18之間的結晶性脂肪酸，它包括癸酸、月桂酸等及其混合物。
所述的面層材料可選用以下材料的一種水泥、樹脂水泥、改性水泥、彈性水泥製品或有機材料；當所述的面層是由具有一定彈性的材料構成時，其內可不設置抗裂材料；其中，所述的抗裂材料為鋼絲網、玻璃纖維布、纖維材料、纖維材料網格布、纖維素或有機樹脂；以及上述材料的相互組合。
所述的面層，可以製作成各種形狀，例如磚縫圖案、各種仿石圖案、瓦稜形狀、各種裝飾線條及其它裝飾圖案。所述的面層還可以製成各種顏色或與其它各種顏色裝飾材料複合使用，例如面層使用彩色水泥，塗刷各種建築塗料、複合木紋裝飾、鋁板、鋁塑料裝飾、玻璃鋼裝飾，以及瓷磚、其它金屬類、塑料類裝飾材料。
所述的鋼桁架或加強肋是具有加強筋作用的材料；它將芯層、面層、邊框或骨架連接成為整體，並具有承載作用；其中，所述的加強肋，可以是鋼筋桁架；或小截面型鋼；或在其壁上帶孔洞的小截面型鋼。
所述的發泡水泥材料的密度為150kg/m3～400kg/m3；導熱係數為0.035～0.08W/MK；且其不需要高溫蒸養；並其具有不透水性；以及具有閉孔泡孔結構；所述的發泡水泥材料為硫鋁酸鹽水泥或硫鋁酸鹽水泥與矽酸鹽水泥的混合物；或為其它種類水泥，或是以矽酸二鈣、無水硫鋁酸鈣、二水硫酸鈣為主要原料的水泥或在上述成份中再加入一定量矽酸三鈣而形成的複合水泥作為膠凝材料，並加入發泡劑、改性劑、粉狀固體廢氣物，攪伴發泡而成。
所述的發泡水泥，也可用比重大於400Kg/m3、導熱係數大於0.08W/MK的此類或其它類發泡水泥、發泡石膏、輕質保溫材料與膠凝材料混合物、泡沫塑料、泡沫玻璃、水泥與輕骨料混合物、或其它有機無機保溫材料所構成；在所述的發泡水泥中，還可加入適當的纖維材料，或有機樹脂，以增加其韌性；其中，所述的纖維類材料，可選用高分子纖維、玻璃纖維、碳纖維或纖維素。
所述的板材包括角板、平板、開洞板、曲面、球面板。
所述的發泡水泥面層，可以由具有一定彈性的面層構成，其內可不設置鋼筋水泥加強筋。如樹脂水泥面層、彈性塗料等。
本發明的優點在於本發明由於在具有高效節能的發泡水泥基礎上增加了相變材料，使建築物的室內溫度更加均衡，牆體熱容量的提高可利用晝夜溫差使建築更加節能，從而達到在提高居住及使用舒適度的同時大大節約能源目的。本發明可循環使用、節省資源，是一種具有相變蓄能功能的高效節能省地建築結構體系本發明施工周期短；生產施工易標準化，產業化；同時具有自動調溫、承重、裝飾、防火、耐火、防水、節能等多項優良性；綜合造價低；使用空間大，並能夠實現大開間，配套裝配式隔牆板可以使空間任意組合；特別適用於房地產快速開發，城市改造及村鎮住宅開發；由於鋼結構具有很好的抗震性能，且圍護結構為輕型結構，最適於作為地震多發地區建築及救災建築；在工廠化生產的實施方案中，可以實現高度集成化的建築，可將採暖，空調，音響，廚房，衛生間，保健運動房，室內外裝飾等，有可能在工廠化生產完成的工作全部在工廠內完成；或製作成半成品，在現場進行簡單地安裝，使建築與裝修儘量一次完成，以降低房屋的總造價。
圖1為本發明建築結構體系結構示意圖。
圖2-1為本發明的A型建築圍護結構示意圖。
圖2-2-1為本發明的搭接式A型板的結構示意圖。
圖2-2-2為本發明的插接式A型板的結構示意圖。
圖2-2-3為本發明的對接式A型板的結構示意圖。
圖2-3為本發明密柱式A型建築圍護結構示意圖。
圖3-1為本發明B型建築圍護結構示意圖。
圖3-2-1為本發明的搭接式B1型板的結構示意圖。
圖3-2-2為本發明的插接式B1型板的結構示意圖。
圖3-2-3為本發明的對接式B1型板的結構示意圖。
圖3-3為本發明密柱式B型建築圍護結構示意圖。
圖4-1為本發明的C型建築圍護結構示意圖。
圖4-2-1為本發明的搭接式C型板的結構示意圖。
圖4-2-2為本發明的插接式C型板的結構示意圖。
圖4-2-3為本發明的對接式C型板的結構示意圖。
圖4-3為本發明的異型C型建築圍護結構示意圖。
圖5為本發明裝配式隔牆板結構示意圖。
圖6-1為本發明「一」字型組裝式鋼結構承重牆體示意圖。
圖6-2為本發明角型組裝式鋼結構承重牆體示意圖。
圖6-3為本發明「T」型組裝式鋼結構承重牆體示意圖。
圖7-1為本發明發泡水泥複合板結構A-A剖面圖。
圖7-2為本發明發泡水泥複合板結構B-B剖面圖。
圖8-1為本發明方型相變材料及發泡水泥複合板結構示意圖。
圖8-2為本發明方型發泡水泥複合板1-1部分斷面結構剖面圖。
圖9為本發明具有相變蓄能功能的單層、中、低層建築結構體系中板式建築物組合結構示意圖。
圖10為本發明具有相變蓄能功能的空中別墅建築組合結構示意圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。
如圖1所示，本發明具有相變蓄能功能的建築結構體系，它主要由可承重建築圍護結構111，型鋼柱體222，樓板333，建築裝飾造型444，吊頂板555，裝配隔牆板666所組成，其特徵在於可承重建築圍護結構111是由具有相變蓄能功能的鋼骨架雙面層板材所形成的A型建築圍護結構、具有相變蓄能功能的鋼骨架單面層板材所形成的B型建築圍護結構、具有相變蓄能功能的單面層複合板材所形成的C型建築圍護結構組成。
其中，所述的具有相變蓄能功能的鋼骨架雙面層板材所形成的A型建築圍護結構，由若干塊具有發泡水泥材料及相變材料的A型板材構成；所述的具有相變蓄能功能的鋼骨架單面層板材所形成的B型建築圍護結構，分別由兩塊相配合的具有發泡水泥材料及相變材料的板材B1、B2構成；所述的具有相變蓄能功能的單面層複合板材所形成的C型建築圍護結構，分別由兩塊與其配合的具有發泡水泥材料及相變材料的板材C1、C2構成。
如圖2-1所示，本發明的具有相變蓄能功能的的鋼骨架雙面層板材所形成的A型建築圍護結構，是在發泡水泥材料及相變材料1中設有加強肋6，在其外表層設有抗裂材料3增強的水泥面層4；在發泡水泥1及相變材料與水泥面層4的結合部位可設有鋼筋水泥加強筋2；在發泡水泥材料1及相變材料內設有與加強肋6機械固定的鋼結構型鋼骨架5；在板材的外表面設有鋼結構型鋼骨架連接件7；在其周邊設有連接槽9。此外，在連接槽9的結合處可加入密封膠，以起到防水的作用。
其中，所述的相變材料，它包括結晶水合鹽、石蠟、脂酸類有機物；或相變材料的混合物；或相變膠囊等。其中，所述的石蠟，選用碳原子數在15-24之間的烷烴混合物，例如正十四烷、正十六烷、正十八烷等及其混合物。所述的脂酸類有機物，選用碳原子數在10-18之間的結晶性脂肪酸，例如癸酸、月桂酸等。
如圖2-2-1所示，本發明的具有相變蓄能功能的搭接式A型板，是在相變材料及發泡水泥材料1中設有加強肋6；在其外表層設有抗裂材料3增強的水泥面層4；在發泡水泥1與水泥面層4的結合部位設有鋼筋水泥加強筋2；在發泡水泥材料1內設有與加強肋6機械固定的鋼結構型鋼骨架5；在板材的外表面設有鋼結構型鋼骨架連接件7；在其周邊設有搭接式連接槽91。當用於屋面時，水泥上面層可為瓦稜形狀，搭接式連接槽的形狀為瓦稜板搭接形狀。
如圖2-2-2所示，具有相變蓄能功能的插接式A型板與搭接式A型板所不同之處為其周邊可設有插接式連接槽92。
如圖2-2-3所示，具有相變蓄能功能的對接式A型板與搭接式A型板所不同之處為其周邊可設有對接式連接槽93。
本發明具有相變蓄能功能的A型建築圍護結構最佳實施例如圖2-3所示，具有相變蓄能功能的密柱式A型建築圍護結構由A1、A2、A3、A4板所構成，每塊板內可設有橫杆51、立柱52、斜杆53、橫杆連接件511、立柱連接件521。立柱52可由立柱組成的桁架替代，構成組合柱，可設在建築物的角部，外牆與內牆的交界處、內隔牆的交叉處，及建築受力所需的任何位置。
如圖3-1所示，本發明具有相變蓄能功能的鋼骨架單面層板材所形成的B型建築圍護結構，分別由兩塊與其配合的板材B1、B2構成，在板材B1、B2中分別設有發泡水泥體及相變材料1；及鋼筋水泥加強筋2，及加強肋6；且在板材B1、B2的外表層還設有抗裂材料3增強的水泥面層4，其特徵在於在板材B1的發泡水泥材料1中設有與加強肋6機械固定的鋼結構型鋼骨架5，且鋼結構型鋼骨架5的一部分外露；並在其上設有鋼結構型鋼骨架連接件71；在板材B2內設有內置連接件72及固定孔8；在板材B1、B2的周邊還設有還設有連接槽9；在板材B1的內側面層上還設有一隔汽層10，以利於在嚴寒地區外牆體的防潮。
此外，在連接槽9的結合處，還可以加入密封膠，以起到防水的作用。
如圖3-2-1所示，本發明具有相變蓄能功能的搭接式B1型板材，是在發泡水泥材料及相變材料1中設有加強肋6，在其一側的外表層設有抗裂材料3增強的水泥面層4；在發泡水泥及相變材料1與水泥面層4的結合部位設有鋼筋水泥加強筋2；在其發泡水泥材料及相變材料1中設有與加強肋6機械固定的鋼結構型鋼骨架5，且鋼結構型鋼骨架5的一部分外露；並在其上設有鋼結構型鋼骨架連接件71；在其周邊還設有搭接式連接槽91。
如圖3-2-2所示，具有相變蓄能功能的插接式B1型板與搭接式B1型板所不同之處為其周邊可設有插接式連接槽92。
如圖3-2-3所示，具有相變蓄能功能的對接式B1型板與搭接式B1型板所不同之處為其周邊可設有對接式連接槽93。
本發明具有相變蓄能功能的B型建築圍護結構的最佳實施例如圖3-4所示，具有相變蓄能功能的密柱式B型建築圍護結構它由橫杆51、橫杆桁架511、立柱52、斜杆53、型鋼骨架連接件71為鋼骨架構成的B1及B2板構成。上述型鋼骨架中的立柱52，可由立柱52所形成的桁架所替代，並組成、、＋型桁架組合柱，設在建築物的角部，外牆與內牆的交界處、內隔牆的交叉處，及建築受力所需的任何位置。
本發明具有相變蓄能功能的C型建築圍護結構的最佳實施例如圖4-1所示，本發明具有相變蓄能功能的單面層複合板材所形成的C型建築圍護結構，分別由兩塊與其配合的具有相發泡水泥體及相變材料的板材C1、C2構成，在板材C1、C2中分別設有發泡水泥體及相變材料1；及鋼筋水泥加強筋2，及加強肋6；且在板材C1、C2的外表層還設有抗裂材料3增強的水泥面層4；在板材C1、C2之間設有鋼結構型鋼骨架5；在板材C1、C2內還設有內置連接件7及固定孔8；在板材C1、C2的周邊還設有連接槽9。在所述的板材C1的內層，還可設有一隔汽層10，以利於在嚴寒地區作為外牆體時的防潮。此外，在連接槽9的結合處，可以加入密封膠，以起到防水的作用。
如圖4-2-1所示，本發明具有相變蓄能功能的搭接式C型板，它在發泡水泥材料及相變材料1中設有加強肋6，在其一側的外表層設有抗裂材料3增強的水泥面層4；在其另一側設有內置連接件7；且在內置連接件的位置還設有固定孔8；在發泡水泥及相變材料1與水泥面層4的結合部位設有鋼筋水泥加強筋2；在其周邊還設有搭接式連接槽91。
如圖4-2-2所示，具有相變蓄能功能的插接式C型板與搭接式C型板所不同之處為其周邊可設有插接式連接槽92。
如圖4-2-3所示，具有相變蓄能功能的對接式C型板與搭接式C型板所不同之處為其周邊可設有對接式連接槽93。
如圖4-3所示，具有相變蓄能功能的單面層複合板材--異型C3型板對於截面尺寸大於牆體厚度的型鋼柱2，可選用異型C3型板對鋼柱進行耐火裝飾裝修。
本發明具有相變蓄能功能的裝配式隔牆板結構的最佳實施例如圖5所示，本發明是在發泡水泥及相變材料1中設置加強肋6；在發泡水泥及相變材料1的表面設有抗裂材料3增強的水泥面層4；且在水泥面層4與發泡水泥及相變材料1的結合部設置鋼筋水泥筋2；在板材的左右兩側還設有連接槽9；在板材的上下端設有螺栓固定件5，且螺栓固定件5與加強肋6連接固定。
本發明具有相變蓄能功的異形鋼梁、柱框架建築結構體系最佳實施例如圖6-1所示，本發明「一」字型組裝式具有相變蓄能功能的鋼骨架雙面層複合板材承重牆體，它是以帶腹板的型鋼為邊框1，以抗裂材料增強的水泥層為面層2，以鋼筋桁架或型鋼為加強肋3，與發泡水泥5共同複合而成。將兩塊這種輕質建築板材相對接，並將兩邊框1固定連接，形成「一」字型結構；並用兩塊條型單面層複合建築板材6，將「一」字型結構封閉；再用密封材料4進行密封，形成「一」字型組裝式鋼骨架雙面層複合板材承重牆體。
如圖6-2所示，本發明角型組裝式具有相變蓄能功能的鋼骨架雙面層複合板材承重牆體，它是以帶腹板的型鋼為邊框1，以抗裂材料增強的水泥層為面層2，以鋼筋桁架或型鋼為加強肋3，與含有相變材料的發泡水泥5共同複合而成。將兩塊這種輕質建築板材直角放置，並將兩邊框1固定連接，形成角型結構；並用兩塊角型單面層複合板材6』，將角型結構封閉；再用密封材料4進行密封，形成具有相變蓄能功能的角型組裝式鋼骨架雙面層複合板材承重牆體。
如圖6-3所示，本發明「T」型組裝式具有相變蓄能功能的鋼骨架雙面層複合板承重牆體，它是以帶腹板的型鋼為邊框1，以抗裂材料增強的水泥層為面層2，以鋼筋桁架或型鋼為加強肋3，與含有相變材料的發泡水泥5共同複合而成。將三塊這種輕質建築板材成「T」字形式放置，並將三個邊框1固定連接，形成「T」型結構；並用兩塊角型單面層複合板材6』和一塊條型單面層複合板材6將「T」型結構封閉；再用密封材料4進行密封，形成具有相變蓄能功能的「T」型組裝式鋼骨架雙面層複合板承重牆體。
本發明可承重的具有相變蓄能功能的鋼骨架雙面層複合板材最佳實施例如圖7-1、圖7-2所示，一種可承重的具有相變蓄能功能的鋼骨架雙面層複合板材，它主要由外框1、相變材料及發泡水泥層2和面層3、3』複合而構成，其特徵在於在外框1內單向(或多向)設置若干根可承重的槽鋼4；且在槽鋼4上設有若干個發泡水泥可穿透的孔洞5；並在外框1內填充有發泡水泥填充料，以形成發泡水泥層2；在所述的發泡水泥層2的兩表面上設有由抗裂材料增強的面層3。
本發明的生產製造方法，包括1)、首先，將外框1及單向設置的若干根可承重的、且帶有孔洞5的槽鋼4所形成的鋼結構放置在製作模板上；2)、按一定的配比將相變材料及水泥漿料攪拌均勻後，可根據需求將一定量的水泥漿料澆入到外框1內；3)、並鋪設玻璃纖維布，將其攤平而形成抗裂材料增強的下面層3；4)、按一定的配比將水泥漿料攪拌均勻後，加入發泡劑，並攪拌均勻後形成發泡水泥漿；並將發泡水泥漿澆入在外框1內，通過攤平、發泡澎脹形成發泡水泥；並使其將外框1內的槽鋼4中的孔洞全部充滿；5)、將其在常溫下固化；為了加速固化而形成一定強度，也可使其加溫加溼，但無需高溫、高壓蒸汽養護；已固化的相變材料及發泡水泥2，可將外框1內的槽鋼4及下面層3複合在一起；6)、依據相變材料及發泡水泥層厚度的實際需要，切除發泡水泥多餘部分並清理塵渣；7)、按一定的配比將相變材料及水泥漿料攪拌均勻後，可根據需求將一定量的水泥漿料澆入到已切除並清理完成的發泡水泥表面上；再鋪設玻璃纖維布，將其攤平而形成抗裂材料增強的上面層3』；8)、將其在常溫下繼續固化；為了加速固化而形成一定強度，也可使其加溫加溼，但無需高溫、高壓蒸汽養護；達到一定的強度後，可將製作模板去除，即可製作成發泡水泥複合建築板材。
本發明具有相變蓄能功能的鋼骨架雙面層複合板材的最佳實施例如圖8-1、圖8-2所示，本發明方型具有相變蓄能功能的鋼骨架雙面層複合板材是以相變材料及發泡水泥3為芯層；其上下設有由抗裂材料增強的面層4；在相變材料及發泡水泥芯層內設有鋼桁架2a，並與主框架1a相連；所述的方型相變材料及發泡水泥複合板是由主框架1a、相變材料及發泡水泥芯層、面層4及鋼桁架2a複合而成。
本發明的生產製造方法，它包括1)、首先，將主框架1a放在製作模板上；2)、按一定的配比將水泥漿料攪拌均勻後，根據需求將一定量的水泥漿料澆入到主框架1a內；並鋪設玻璃纖維布，將其攤平而形成抗裂材料增強的下面層4；3)、將鋼桁架2a放置在主框架1a內，並將其與主框架1a相連接在一起；4)、按一定的配比將相變材料及發泡水泥漿料攪拌均勻，加入發泡劑，再次攪拌均勻後形成發泡水泥漿；並將發泡水泥漿澆入在主框架1a內攤平，經發泡澎脹形成發泡水泥芯層；5)、將其在常溫下固化；為了加速固化而形成一定強度，也可使其加溫加溼；已固化的發泡水泥3，將主框架1a、鋼桁架2a及下面層4複合在一起；6)、將高於主框架水平線的相變材料及發泡水泥的凸起部分切除並清理塵渣；7)、按一定的配比將相變材料及水泥漿料攪拌均勻後，根據需求將一定量的水泥漿料澆入到發泡水泥芯層及主框架1a的上面；鋪設玻璃纖維布，並將其攤平而形成抗裂材料增強的上面層4；8)、將其在常溫下繼續固化；為了加速固化而形成一定強度，也可使其加溫加溼；當其達到一定的強度後，再將製作模板去除，即可製作成相變材料及發泡水泥複合板。
本發明具有相變蓄能功能的單層、中、低層建築結構體系中板式建築物最佳實施例如圖9所示，本發明主要由具有相變蓄能功能的鋼骨架雙面層複合板材為外牆板91、隔牆板92、鋼骨架雙面層複合板材的樓板93、鋼骨架雙面層複合板材的屋面板94、陽臺板95等板材構成，其板材之間是通過內置式可焊連接件96連接，並設有配套標準的門窗97，以及水電系統便可完成。
本發明具有相變蓄能功能的空中別墅建築組合結構的最佳實施例如圖10所示，它主要由多層可承重平臺81、若干個具有發泡水泥及相變材料的輕型裝配式別墅82構成，並在別墅與上層樓板之間設有固定裝置83；在別墅與柱體之間設有固定裝置84；在每棟別墅周圍可設有推拉式密封屏風85；或各種裝飾物86，比如，樹木、花草植物。在每層別墅的平臺81上還需設置安全防護裝置87。並可根據實際需求，在輕型裝配式別墅82內，設置車庫、前後花園景觀、太陽房、觀景臺等設施。此外，在山丘型別墅建築組合結構中，還可設置專用電梯88，以使家用汽車通過專用電梯88升至相應樓層。
權利要求
1.一種具有相變蓄能功能的建築結構體系，它包括單層、中低層建築結構體系和中高層建築結構體系，其特徵在於(1)、所述的單層、中、低層建築結構體系，包括具有發泡水泥及相變材料的鋼骨架雙面層複合板材、鋼骨架單面層複合板材、單面層複合板材及其組合牆體；以及具有發泡水泥及相變材料的疊合樓板、隔牆板，現場裝配構成；並且根據實際結構的需求可在局部設有建築結構骨架；(2)、所述的中、高層建築結構體系，包括具有發泡水泥及相變材料的鋼骨架雙面層複合板材、鋼骨架單面層複合板材、單面層複合板材及其組合牆體；及具有發泡水泥及相變材料的疊合樓板、隔牆板；以及建築結構框架，現場裝配構成。
2.根據權利要求1所述的建築結構體系，其特徵在於所述的單層、中低層建築結構體系，用於別墅式建築時將具有發泡水泥及相變材料的鋼骨架雙面層複合板材、鋼骨架單面層複合板材、單面層複合板材及其組合牆體；以及具有發泡水泥及相變材料的疊合樓板、隔牆板，現場裝配構成具有發泡水泥及相變材料的輕質裝配式別墅，把它建在鋼或混凝土結構構建一個多層可承重平臺上；在同一個平臺上建造多幢具有發泡水泥及相變材料的輕質裝配式別墅；在每層別墅的平臺上設置安全防護裝置；在別墅內設有前後花園景觀、太陽房、觀景臺設施；在別墅與上層樓板之間設有固定裝置；或在別墅與起到多層可承重平臺支撐作用的柱體之間設有固定裝置；並根據別墅與承重平臺框架結構的相對位置關係，而實施別墅與承重平臺上層樓板的固定連接，以及別墅與起到多層平臺支撐作用的柱體固定連接；別墅的結構體系與平臺結構體系實施連接，使得別墅的水平穩定性及抗震性能完全依賴於平臺結構體系來實現，形成具有相變蓄能功能的的節能省地空中別墅建築體系。
3.根據權利要求1所述的建築結構體系，其特徵在於所述的單層、中低層建築結構體系，該建築物是無框架結構，其建築垂直荷載及橫向穩定荷載由板材所承受，由具有發泡水泥及相變材料的鋼骨架雙面層複合板材、鋼骨架單面層複合板材、單面層複合板材及其組合牆體；以及具有發泡水泥及相變材料的疊合樓板、隔牆板，組成輕質外牆板、內牆板、樓板、屋面板、陽臺板，通過內置式連接件現場連接裝配構成；其中，所述的板材是由發泡水泥為芯材，以玻纖網增強的水泥面層及加強筋、鋼骨架及相變材料所構成，該板材具有承重、自動調溫、防火、防水、隔熱、隔音的性能，通過板材現場組裝並進行板縫的保溫、防水、裝飾處理，以形成具有相變蓄能功能的的節能省地板式建築體系。
4.一種具有相變蓄能功能的鋼骨架雙面層板材，它由鋼結構型鋼骨架、發泡水泥材料、相變材料以及鋼桁架加強肋、設有抗裂材料增強的水泥面層所組成，其特徵在於它以鋼結構型鋼骨架、鋼桁架加強肋為承重骨架；以發泡水泥為芯材；在發泡水泥芯材的兩外表面均設有以抗裂材料增強的水泥面層；在發泡水泥芯材或發泡水泥芯材與水泥面層中設有相變材料；由鋼骨架雙面層板材拼接並進行板縫的保溫、防水、裝飾處理，形成含有相變材料的裝配式牆體體系；或將多塊鋼骨架雙面層板材拼接放在屋架上配合拼縫防水，形成含有相變材料的裝配式屋面體系；或將多塊鋼骨架雙面層板材中的鋼桁架加強肋部分外露，並放在樓板梁上現場澆注混凝土，形成含有相變材料的疊合樓板體系。
5.一種具有相變蓄能功能的鋼骨架單面層板材，它由鋼結構型鋼骨架、發泡水泥材料、相變材料以及鋼桁架加強肋、設有抗裂材料增強的水泥面層所組成，其特徵在於它以鋼結構型鋼骨架、鋼桁架加強肋為承重骨架；以發泡水泥為芯材；在發泡水泥芯材的一外表面設有以抗裂材料增強的水泥面層；在發泡水泥芯材或發泡水泥芯材與水泥面層中設有相變材料；所述的鋼結構型鋼骨架、鋼桁架加強肋可在發泡水泥芯材的另一外表面部分外露，以方便單面層複合板材或其它類板材連接，而形成具有相變材料的組合牆體體系。
6.一種具有相變蓄能功能的單面層複合板材，它由發泡水泥材料、相變材料以及鋼桁架加強肋、設有抗裂材料增強的水泥面層所組成，其特徵在於它以發泡水泥為芯材；並在發泡水泥材料中設有鋼桁架加強肋及內置連接件；在發泡水泥芯材的一外表面設有以抗裂材料增強的水泥面層；在發泡水泥芯材或發泡水泥芯材與水泥面層中設有相變材料，可與現有的牆體及鋼結構組合形成具有相變材料的保溫牆體體系；此保溫牆體體系可用於局部鋼結構起保溫或耐火作用的裝飾板。
7.一種具有相變蓄能功能的裝配式隔牆板，其特徵在於在板材中設有發泡水泥材料及相變材料；以及鋼桁架加強肋；在發泡水泥外表面設有抗裂材料增強的水泥面層；在板材的左右兩側設有連接槽；在板材的上下端設有螺栓固定件，且螺栓固定件與加強肋連接固定，多塊隔牆板連接形成具有相變蓄能功能的裝配式隔牆板體系。
8.根據權利要求1至3中所述的建築結構體系，其特徵在於所述的鋼骨架、建築結構骨架、建築結構框架可通過具有發泡水泥材料及相變材料的鋼骨架雙面層複合板材、鋼骨架單面層複合板材、單面層複合板材及其組合牆體，以及具有相變材料的疊合樓板中鋼骨架的現場連接而形成異形鋼梁、柱建築結構骨架或框架；並用單面層複合板材對異形鋼梁、柱結構框架部分進行保溫、耐火圍護封閉，其板縫用密封材料密封，形成具有相變材料異形鋼梁、柱框架建築結構體系。
9.根據權利要求4或5中所述的板材，其特徵在於所述的鋼結構型鋼骨架可以做為板材的邊框；邊框可根據不同的需求而設置凸凹槽或選擇不同形狀邊框；為處理好板縫的保溫、防水、裝飾，板材邊框也可另加保護邊框；其中，所述的邊框或保護邊框可選用金屬材料、玻璃鋼型材、塑料型材、木材或混凝土中的一種。
10.根據權利要求1至7所述的板材，其特徵在於所述的相變材料，它包括結晶水合鹽、石蠟、脂酸類有機物；或上述相變材料的混合物；或相變膠囊。
11.根據權利要求10中所述的板材，其特徵在於所述的石蠟，選用碳原子數在15-24之間的烷烴混合物，它包括正十四烷、正十六烷、正十八烷等及其混合物。
12.根據權利要求10中所述的板材，其特徵在於所述的脂酸類有機物，選用碳原子數在10-18之間的結晶性脂肪酸，它包括癸酸、月桂酸等及其混合物。
13.根據權利要求1至7中所述的板材，其特徵在於所述的面層材料可選用以下材料的一種水泥、樹脂水泥、改性水泥、彈性水泥製品或有機材料；當所述的面層是由具有一定彈性的材料構成時，其內可不設置抗裂材料；其中，所述的抗裂材料為鋼絲網、玻璃纖維布、纖維材料、纖維材料網格布、纖維素或有機樹脂；以及上述材料的相互組合。
14.根據權利要求1至7中所述的板材，其特徵在於所述的鋼桁架或加強肋是具有加強筋作用的材料；它將芯層、面層、邊框或骨架連接成為整體，並具有承載作用；其中，所述的加強肋，可以是鋼筋桁架；或小截面型鋼；或在其壁上帶孔洞的小截面型鋼。
15.根據權利要求1至7所述的板材，其特徵在於所述的發泡水泥材料的密度為150kg/m3～400kg/m3；導熱係數為0.035～0.08W/MK；且其不需要高溫蒸養；並其具有不透水性；以及具有閉孔泡孔結構；所述的發泡水泥材料為硫鋁酸鹽水泥或硫鋁酸鹽水泥與矽酸鹽水泥的混合物；或為其它種類水泥，或是以矽酸二鈣、無水硫鋁酸鈣、二水硫酸鈣為主要原料的水泥或在上述成份中再加入一定量矽酸三鈣而形成的複合水泥作為膠凝材料，並加入發泡劑、改性劑、粉狀固體廢氣物，攪伴發泡而成。
16.根據權利要求1至7所述的板材，其特徵在於所述的發泡水泥，也可用比重大於400Kg/m3、導熱係數大於0.08W/MK的此類或其它類發泡水泥、發泡石膏、輕質保溫材料與膠凝材料混合物、泡沫塑料、泡沫玻璃、水泥與輕骨料混合物、或其它有機無機保溫材料所構成；在所述的發泡水泥中，還可加入適當的纖維材料，或有機樹脂，以增加其韌性；其中，所述的纖維類材料，可選用高分子纖維、玻璃纖維、碳纖維或纖維素。
17.根據權利要求1至7所述的板材，其特徵在於所述的板材包括角板、平板、開洞板、曲面、球面板。
全文摘要
一種相變蓄能、循環環保、節約資源及節能省地建築結構體系，它包括單層、中低層建築結構體系和中高層建築結構體系，其特徵在於(1)所述的單層、中、低層建築結構體系，包括具有發泡水泥及相變材料的鋼骨架雙面層複合板材、鋼骨架單面層複合板材、單面層複合板材及其組合牆體；以及具有發泡水泥及相變材料的疊合樓板、隔牆板，現場裝配構成；並且根據實際結構的需求可在局部設有建築結構骨架；(2)所述的中、高層建築結構體系，包括具有發泡水泥及相變材料的鋼骨架雙面層複合板材、鋼骨架單面層複合板材、單面層複合板材及其組合牆體；及具有發泡水泥及相變材料的疊合樓板、隔牆板；以及建築結構框架，現場裝配構成。
文檔編號E04C2/02GK101016753SQ20061012730
公開日2007年8月15日 申請日期2006年9月13日 優先權日2005年9月15日
發明者樊志 申請人:樊志