一种相变调湿建筑外墙结构体制造技术

本发明专利技术属于功能性建筑材料及被动式建筑节能相关领域，更具体地，涉及一种相变调湿的建筑外墙结构体。该建筑外墙结构体从外到内依次包括墙体层、隔热层、第一定型相变调湿墙板层和第二定型相变调湿墙板层，其中，所述第一定型相变调湿墙板层和所述第二定型相变调湿墙板层均包括相变材料和调湿材料，所述第一定型相变调湿墙板层和所述第二定型相变调湿墙板层包含的相变材料的相变温度不同。通过本发明专利技术，能够同时调节室内的温度、相对湿度，有效提升室内舒适度，显著降低建筑整体能耗，同时具备结构紧凑、适用性强和便于制造及后期维护等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种相变调湿建筑外墙结构体
本专利技术属于功能性建筑材料及被动式建筑节能相关领域，更具体地，涉及一种相变调湿的建筑外墙结构体。
技术介绍
当今世界，能源问题成为国际社会普遍关心的问题。随着经济和社会的飞速发展，人类活动对能源的消耗与日俱增。国际能源署指出，建筑能耗占世界终端能耗总量的35％，是最大的终端用能部门。建筑节能成为减少能源利用的重要一环，为了社会的可持续发展，就需要尽可能减少建筑能耗。建筑节能的重要途径之一是采用被动式节能技术，通过非机械手段，降低建筑的整体能耗。其中，应用被动式建筑节能技术能够减少建筑对空调系统的依赖，从根本上节能。目前，利用相变蓄能材料和调湿材料是被动式建筑节能技术中重要的方式。相变蓄能是利用物质在发生相态变化过程中进行能量的吸收和释放，实现能量的存储和转移，通过对室内显热的高吸低放平抑温度波动；调湿材料是指不需要借助任何人工能源和机械设备，依靠自身的吸放湿性能，感应所调空间空气湿度的变化，从而自动调节空气相对湿度的材料，它可借助多孔结构湿缓冲效应来调节室内空气湿度，从而影响潜热负荷。相关研究表明，空气的温度和湿度对室内热环境具有重大影响。室内温度是表征室内热环境的主要指标，是影响人体热舒适的主要因素。根据调查研究表明，空气温度的高低直接影响人的舒适度和工作效率，适宜的温度范围有助于提高脑力劳动的工作效率，否则会导致工作效率急剧下降。空气湿度直接影响人体皮肤表面的蒸发散热，从而影响人体的舒适感。湿度过低，人体皮肤和免疫系统会受到不利影响；湿度过高，不仅影响人体的舒适感，还为室内环境中的细菌、霉菌及其他微生物创造了良好的生长繁殖条件，加剧室内微生物的污染，从而影响人体健康。相变材料和调湿材料的单独使用，可以分别调节室内的温度和相对湿度，改善室内的热环境或湿环境，同时降低建筑能耗。但具有单一性功能的材料只能够调节室内环境的某一方面，对室内整体环境的改善具有局限性。因此，结合相变材料和调湿材料的特性，制备同时具有调温和调湿功能的相变调湿材料意义重大。现有研究表明，目前技术中大多单独研究相变材料或者调湿材料，导致所制备的墙体材料功能单一，只能单独调节室内温度或相对湿度。另一方面，关于相变调湿材料在建筑中的应用多为将相变调湿材料直接添加到墙体基体当中，或者将相变材料以微胶囊的形式与调湿材料混合，制成复合材料后与墙体材料混合，这两种方式适合于新建建筑，不适用于既有建筑的节能改造，并且微胶囊制作成本高，增加了应用成本。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种相变调湿建筑外墙结构体，其中通过综合考虑建筑外墙自身的应用特点，将不同特性的定型相变调湿材料层同时设在建筑外墙的内侧，同时对其各自的关键性能参数和工作机理、尤其是相变材料和调湿材料组分和配料比等方面进行研究和设计，与现有技术相比能够同时调节室内的温度、相对湿度，有效提升室内舒适度，显著降低整体能耗，同时具备结构紧凑、适用性强和便于制造及后期维护等特点，因而尤其适用于对现有建筑围护结构的改造。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种相变调湿建筑外墙结构体，该建筑外墙结构体从外到内依次包括墙体层、隔热层、第一定型相变调湿墙板层和第二定型相变调湿墙板层，其中，所述第一定型相变调湿墙板层和所述第二定型相变调湿墙板层均包括相变材料和调湿材料，所述第一定型相变调湿墙板层和所述第二定型相变调湿墙板层包含的相变材料的相变温度不同。优选地，所述第一定型相变调湿墙板层包含的相变材料的相变温度为26℃-30℃，所述第二定型相变调湿墙板层包含的相变材料的相变温度为18℃-22℃。优选地，所述第一定型相变调湿墙板层和第二定型相变调湿墙板层的相变材料的相变潜热在190kJ/kg-245kJ/kg的范围内。优选地，所述第一定型相变调湿墙板层和所述第二定型相变调湿墙板层的相变材料包括70-80重量份的石蜡、5-15重量份的高密度聚乙烯和5-20重量份的膨胀石墨；所述高密度聚乙烯的密度范围为0.941×103-0.965×103kg/m3；所述相变材料占所述第一定型相变调湿墙板层或所述第二定型相变调湿墙板层总重量的40％-60％。优选地，所述第一定型相变调湿墙板层中的石蜡为正十八烷与48号半精炼石蜡的混合物，其中正十八烷的质量百分比为35％-45％。优选地，所述第二定型相变调湿墙板层中的石蜡为正十八烷与正十七烷的混合物，其中正十八烷的质量百分比为30％-40％。优选地，所述第一定型相变调湿墙板层和所述第二定型相变调湿墙板层的调湿材料的吸/放湿率设定在5％-15％。优选地，所述第一定型相变调湿墙板层和所述第二定型相变调湿墙板层的调湿材料包括80-90重量份的硅藻土、10-20重量份的工业废料粉煤灰和1-2重量份的抗菌剂。优选地，所述硅藻土粒度为150-200目；所述工业废料粉煤灰，粒度为50-100目；所述抗菌剂为负离子抗菌添加剂或纳米级二氧化钛。优选地，所述第一定型相变调湿墙板层和所述第二定型相变调湿墙板层的厚度均为20cm-30cm。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术通过在现有的墙体结构内侧设置调湿层和两种具有不同相变温度的相变材料层，将相变材料和调湿材料结合，制备得到相变调湿墙板，其能够同时调节室内的温度和相对湿度，有效提升室内舒适度；利用相变潜热，可实现削峰填谷；利用调湿功能，可替代机械调湿手段，显著降低建筑能耗；本专利技术定型相变调湿材料墙板的双层结构，能够保证在全年发挥调温调湿的作用；(2)本专利技术提供的定型相变调湿墙板既能用于新建建筑，又能用于既有建筑的节能改造，方便安装，便于维护。所制备的板材，质量轻，方便铺设，可有效减轻墙体重量。本专利技术提供的定型相变调湿墙板可广泛用于办公建筑、民用建筑等建筑中。附图说明图1是本专利技术的相变调湿建筑外墙结构体的总体构造示意图。其中，1-墙体层、2-隔热层、3-第一定型相变调湿墙板层、4-第二定型相变调湿墙板层。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术提供了一种相变调湿建筑外墙结构体，该建筑外墙结构体从外到内依次包括墙体层、隔热层、第一定型相变调湿墙板层和第二定型相变调湿墙板层，其中，所述第一定型相变调湿墙板层和所述第二定型相变调湿墙板层均包括相变材料和调湿材料，所述第一定型相变调湿墙板层和所述第二定型相变调湿墙板层包含的相变材料的相变温度不同。墙体层和隔热层可以采用目前广泛使用的墙体层和隔热层材料。墙体层即为墙体基础结构层，隔热层为传统的墙体保温层。本专利技术的第一定型相变调湿墙板层和第二定型相变调湿墙板层的相变材料层用于储存或释放热量，阻隔层用于阻隔热量传递至墙体层外。现有的墙体建筑隔热层一般起到保温的作用，仅能在一年中一半的时间发挥作用。本专利技术提出的双层结构的相变调湿建筑外墙结构体能够有效弥补隔热层的缺陷，能够保证在全年发挥调温调湿的作用。具体地，所述第一定型相变调湿墙板层包含相变温度为T1的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变调湿建筑外墙结构体，其特征在于，该建筑外墙结构体从外到内依次包括墙体层、隔热层、第一定型相变调湿墙板层和第二定型相变调湿墙板层，其中，所述第一定型相变调湿墙板层和所述第二定型相变调湿墙板层均包括相变材料和调湿材料，所述第一定型相变调湿墙板层和所述第二定型相变调湿墙板层包含的相变材料的相变温度不同。

【技术特征摘要】
1.一种相变调湿建筑外墙结构体，其特征在于，该建筑外墙结构体从外到内依次包括墙体层、隔热层、第一定型相变调湿墙板层和第二定型相变调湿墙板层，其中，所述第一定型相变调湿墙板层和所述第二定型相变调湿墙板层均包括相变材料和调湿材料，所述第一定型相变调湿墙板层和所述第二定型相变调湿墙板层包含的相变材料的相变温度不同。2.如权利要求1所述的建筑外墙结构体，其特征在于，所述第一定型相变调湿墙板层包含的相变材料的相变温度为26℃-30℃，所述第二定型相变调湿墙板层包含的相变材料的相变温度为18℃-22℃。3.如权利要求1所述的建筑外墙结构体，其特征在于，所述第一定型相变调湿墙板层和第二定型相变调湿墙板层的相变材料的相变潜热在190kJ/kg-245kJ/kg的范围内。4.如权利要求1所述的建筑外墙结构体，其特征在于，所述第一定型相变调湿墙板层和所述第二定型相变调湿墙板层的相变材料包括70-80重量份的石蜡、5-15重量份的高密度聚乙烯和5-20重量份的膨胀石墨；所述高密度聚乙烯的密度范围为0.941×103-0.965×103kg/m3；所述相变材料占所述第一定型相变调湿墙板层或所述第二定型相变调湿墙...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱娜，李兴坤，胡平放，李珊珊，邓仁洁，杨畅，刘飞，雷飞，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42