本節(jié)能陽光板屬于建筑領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1)陽光板是由高分子材料(聚碳酸脂、滌綸樹脂、有機玻璃、聚丙烯塑料等)構(gòu)成的多層板材。自20世紀(jì)70年代問世以來，由于其質(zhì)輕、強度高、隔熱、隔聲等諸多特性，應(yīng)用愈來愈廣、產(chǎn)量愈來愈大。如今價格已低至每平米10幾元、每公斤20幾元。如此低廉的價格，只要將其結(jié)構(gòu)和安裝方式作進一步的提高，就可使其隔熱性能達到設(shè)保溫層的磚墻水平(此前其隔熱只相當(dāng)于玻璃幕墻)、能使其安裝和更換方便地進行、還能使其達到玻璃幕墻的完全透明功能。如果滿足這三個方面的要求，則其在房屋的建設(shè)中能完全取代幕墻和屋頂，使建房的成本大幅度下降，同時使房屋的節(jié)能達到任意水平。

2)在一項已公布的專利技術(shù)中(申請?zhí)?01610000457.1)，一種可以任意疊加中空層的節(jié)能玻璃幕墻結(jié)構(gòu)能夠以其他塑性材料通過直接成型、熔接等方式取代，同時達到任意的保溫性能；其幕墻和采光頂?shù)陌惭b和更換可以省去傳統(tǒng)的腳手架而直接在房內(nèi)完成。如果將此技術(shù)與上述陽光板相結(jié)合，只要作相應(yīng)的調(diào)整和發(fā)展，即可達到上述三個要求。其具體內(nèi)容見下文。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

1)節(jié)能陽光板的結(jié)構(gòu)

A)傳統(tǒng)的陽光板通過方格、田字格、蜂窩格等將兩層或多層板材疊加在一起，各層板材之間形成空腔，有利于隔熱、隔聲、并提高強度。但此前的各種陽光板在隔熱方面都只能達到玻璃幕墻的水平，無法達到厚磚墻的程度，更無法同設(shè)保溫層的磚墻相比。要想將陽光板廣泛應(yīng)用于建筑外墻，必須克服這個問題。究其原因，陽光板各層板材之間的格狀結(jié)構(gòu)，其壁厚達到1毫米左右，比泡沫塑料的氣泡壁、保溫棉的纖維直徑高數(shù)百倍以上，在熱傳導(dǎo)的過程中無法及時地將熱量擴散到其四周的空氣中，從而形成冷熱橋。如果大幅度降低陽光板格狀結(jié)構(gòu)的厚度，則其會變得非常柔軟，無法支撐各層板材之間的距離和相對位置。為解決這個問題，可應(yīng)用圖1、圖2中的結(jié)構(gòu)：全部取消或大幅度減少板1、板2、板3、板4之間的隔條(見側(cè)視圖1)；在螺栓孔5的位置通過直接成型或熔接、膠接、組裝等方式設(shè)置有一定厚度的圓筒6、圓筒7、圓筒8(各圓筒外周應(yīng)設(shè)保溫環(huán))；在板1、2、3、4的四周通過直接成型或熔接、膠接、組裝等方式設(shè)置邊框9(見俯視圖2和側(cè)視圖1)；板1、2、3、4之間的距離和相對位置完全或主要由圓筒6、7、8和邊框9固定；安裝時螺栓可以通過圓筒6、7、8。通過這種方式，可以解決各層板材之間的熱傳導(dǎo)問題，大幅度提高其隔熱性能。與此同時，板材的層數(shù)可以任意增加，層間的距離可以任意控制(此時需用螺栓取代螺釘)，從而可使改進后的陽光板達到任意的保溫水平。此外，在全部取消板材之間的隔條時，透視的障礙也可隨之消失，可以達到玻璃幕墻同等的透明功能。

B)上述節(jié)能陽光板由于取消了板材之間的隔條，強度會有所下降，在需要達到相應(yīng)強度的地方，可增加外層板材的厚度；如果不需要透明功能，也可采用側(cè)視圖3中的結(jié)構(gòu)：陽光板1的空腔2、空腔3保留傳統(tǒng)的隔條結(jié)構(gòu)；空腔4、5、6采用上述隔熱結(jié)構(gòu)；空腔4、5、6兩邊的位置7、8保留隔條。視強度和隔熱的具體要求，結(jié)構(gòu)空腔2、3的層數(shù)和隔熱空腔4、5、6的層數(shù)可作相應(yīng)調(diào)整。如果隔熱空腔4、5、6的跨度不大，其螺栓孔處的圓筒9可以取消，同時螺栓孔不能設(shè)在空腔處。隔熱空腔4、5、6的跨度越大越利于隔熱，反之越不利于隔熱。

2)節(jié)能陽光板的安裝方式

根據(jù)不同的隔熱要求，上述節(jié)能陽光板的厚度可在一個較大的范圍內(nèi)變化。如果要達到設(shè)保溫層的磚墻水平，其厚度會比傳統(tǒng)的陽光板高數(shù)倍(但重量可以基本不變)。在這種情形下，傳統(tǒng)安裝方式中的螺釘將不能滿足要求，而需要使用螺栓、螺帽等。同時，由于陽光板的使用壽命不是太長(一般不超過20年)，需要根據(jù)其具體使用期限及時更換。為了安裝和更換能方便地進行，需使用更加便捷的方式。詳見后文的具體實施方式。

3)門窗

在使用節(jié)能陽光板時，需使用隔熱性能與之匹配的節(jié)能門窗。上述申請?zhí)柕膶＠夹g(shù)中，一種可以任意增加中空層的門窗可以達到此要求。在使用聚碳酸酯等材料制作這種門窗時，可以根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)強度要求、透明功能、隔熱水平而采用上述圖1或圖2中的結(jié)構(gòu)(為方便表述，下文將這兩種結(jié)構(gòu)分別稱為結(jié)構(gòu)A和結(jié)構(gòu)B)。在需要同時達到防盜要求的門窗上，可在門窗的剛性框架上安裝鋼絲網(wǎng)、金屬柵格等。

附圖說明

圖1、圖2為隔熱結(jié)構(gòu)的陽光板；

圖3為隔熱結(jié)構(gòu)與隔條結(jié)構(gòu)相結(jié)合的陽光板；

圖4為上下陽光板的防雨連接；

圖5為左右陽光板的防雨連接；

圖6為室外安裝時螺栓孔的防雨方式；

圖7為室內(nèi)安裝時螺栓孔的防雨方式；

圖8為樓板外側(cè)的連接桿；

圖9為隔熱塊的防雨方式。

具體實施方式

1)室外安裝

A)在房屋、場館、溫室等建筑物的框架建成之后，上文中結(jié)構(gòu)A或結(jié)構(gòu)B的節(jié)能陽光板就可安裝于框架之上。根據(jù)陽光板材料的熱膨脹系數(shù)，圖1中螺栓孔5的直徑需大于螺栓的直徑并留出足夠的位移空隙；同時螺栓的螺母需連接直徑比螺栓孔5大的墊片或阻擋片(否則螺栓無法固定陽光板的位置)，相鄰的陽光板之間需留出足夠的膨脹空間。這方面已有大量的現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)驗可以利用和借鑒，不同的是節(jié)能陽光板的厚度可能大很多，需要將相應(yīng)長度的螺栓通過螺帽或焊接等方式固定在建筑物的結(jié)構(gòu)框架之上。

B)為方便陽光板的安裝和更換，對室外安裝的陽光板，其防雨可按如下方案進行：

a)在陽光板豎向或斜向安裝時(一般墻體是豎向安裝，屋面是斜向安裝)，上下板的搭接處可設(shè)成剖面圖4中的形狀：上邊陽光板1的下邊緣設(shè)蓋板2，為增大蓋板2的強度，可在蓋板上每隔一定距離設(shè)置肋條3；蓋板2可以蓋住下邊陽光板4的上邊緣，在下雨時避免雨水進入板1、板4之間的空隙。蓋板2的寬度越大，其防雨功能越強。安裝時需先安裝下邊的陽光板4，然后按裝上邊的陽光板1。使用上述防雨蓋板時屋面不能設(shè)成水平，而應(yīng)有一定的坡度(根據(jù)建筑所在地的最大雨量而定)。

b)左右板的連接可如俯視圖5：防雨蓋1通過螺栓2固定在建筑的框架上(其螺栓孔的防雨見下邊c部分所述)；陽光板3、4的邊框處分別設(shè)防雨板5、6；陽光板3、4之間設(shè)足夠的伸縮縫；陽光板膨脹或收縮時防雨板5、6可在防雨蓋1內(nèi)側(cè)的空間移動；防雨蓋1和防雨板5、6可以防止雨水進入陽光板3、4之間的空隙。防雨蓋1的外形有點類似現(xiàn)有技術(shù)中的U形鎖，不同之處在于U形鎖可以通過陽光板邊緣的突起扣在兩邊的陽光板上，而防雨蓋兩邊的陽光板沒有鎖扣的突起，不能扣住防雨蓋，而且可以在防雨蓋下自由位移，同時防雨蓋內(nèi)部需設(shè)置保溫層，并可達到陽光板同等的任意保溫水平。

安裝時上排的防雨蓋應(yīng)與下排的防雨蓋對齊，并在上排防雨蓋的下邊緣設(shè)蓋板，蓋住下排防雨蓋的上邊緣，具體與上下陽光板的搭接相同。如遇特殊情形上下防雨蓋不能對齊，則防雨蓋的上端需設(shè)斜板搭接在其上方蓋板之下，同時防雨蓋的下端需設(shè)能蓋住下邊陽光板邊緣的蓋板。

c)螺栓孔的防雨可如圖6：螺栓1固定在建筑框架上；防雨圈2(可用與陽光板相同的材料制成)通過熔接或膠接等固定在陽光板(或防雨蓋)3上螺栓孔4的周圍；防雨圈2底部的直徑小于上部，從而使陽光板3上流淌的雨水不能越過防雨圈；螺栓1上部通過螺帽5、6固定阻擋板7，阻擋板7和陽光板3下側(cè)的支撐件可以防止陽光板3上下移動，但允許其前后左右移動；阻擋板7要蓋住防雨圈2，同時螺帽6上要安裝保溫蓋8和防雨帽9(必要時可用結(jié)構(gòu)膠固定)；防雨帽9可以防止雨水進入阻擋板7中央的螺栓孔(阻擋板7被防雨蓋9覆蓋的部分應(yīng)設(shè)為凸起，同時可在根部設(shè)水槽，從而進一步增強防雨功能)，阻擋板7可以防止雨水滴入防雨圈2，從而無法進入陽光板3上的螺栓孔。

C)上文結(jié)構(gòu)A節(jié)能陽光板(圖1)中隔熱層的空腔是封閉的，在氣溫變化時氣壓差可引起陽光板凸起或內(nèi)凹。如將各空腔與外界打通，水汽則可以進入空腔而引起霧化，影響其透明功能。為解決這些問題，可將各空腔連接氣囊：空腔受熱升溫時，其氣體可以排入氣囊，避免陽光板凸起；空腔受冷降溫時，可吸入氣囊中的氣體，避免陽光板內(nèi)凹。如果將空腔內(nèi)注滿惰性氣體，則更能提高其隔熱性能。上文結(jié)構(gòu)B節(jié)能陽光板(圖3)中的隔熱空腔可以設(shè)為半封閉結(jié)構(gòu)：有氣壓差時通過小孔或濾板可與外界進行氣體交換，無氣壓差時則不流通。

D)對高效節(jié)能的建筑而言，室外安裝節(jié)能陽光板時其框架應(yīng)完全覆蓋在陽光板的內(nèi)側(cè)，盡量避免有外露的部分。同時陽光板上的螺帽及螺桿超越陽光板的部分應(yīng)牢固地覆蓋保溫蓋或保溫套，必要時可用結(jié)構(gòu)膠固定。相鄰的陽光板須密封：陽光板與建筑的框架之間應(yīng)安裝氯丁橡膠等墊片，從而使其可以位移并密封。陽光板最外層面板的內(nèi)側(cè)需進行防熱輻射和紫外線的鍍膜(也可在其他層進行鍍膜，但應(yīng)避免在外表面鍍膜，以免其受損、脫落)。

2)室內(nèi)安裝

A)單層建筑

在單層建筑的室內(nèi)安裝陽光板時，其方式基本與上文所述的室外安裝相同。其不同之處在于：

a)在屋面安裝時，陽光板倒掛在屋頂框架上，螺栓指向下方，螺栓的根部需進行防水處理，以免雨水順螺栓流入室內(nèi)；在墻面安裝時，螺栓指向室內(nèi)，螺栓的根部需進行同樣的防水處理：可按圖7中的方式在螺栓1的根部設(shè)置球面2；同時將阻擋板3的頂部設(shè)為凸起，并在凸起處的下部設(shè)雨水槽4；將阻擋板3頂至球面2并用螺帽5固定；同時陽光板6上螺栓孔7的周圍應(yīng)設(shè)置防雨圈8(與圖6中的一樣)。將陽光板6上頂，從而使螺栓孔7套在螺栓1上；然后在螺栓1的下端或室內(nèi)端擰上墊片、螺帽，從而使陽光板6倒掛在屋頂框架上，或橫掛在墻面框架上，同時可避免雨水進入螺栓孔7。螺栓1的下端或室內(nèi)端應(yīng)安裝保溫蓋。

b)在外墻安裝陽光板時，應(yīng)先安裝上排的陽光板，再安裝下排，否則下排會阻擋上排的蓋板(見圖4)。

c)在安裝左右相鄰的陽光板之間的防雨蓋(見圖5)時，應(yīng)先安裝防雨蓋，再安裝兩邊的陽光板(與室外安裝時的順序相反)。

d)在單層建筑室內(nèi)安裝的陽光板可以不覆蓋建筑物的框架，營造不同的外觀效果，而其保溫效果不低于室外安裝的方式。

B)多層建筑

對多層建筑而言，室內(nèi)安裝比單層建筑具有更大的意義，因為在建筑的高層要更換使用壽命相對較短的陽光板時，室內(nèi)操作比室外操作便利、安全得多。要使多層建筑中的陽光板能直接在室內(nèi)安裝和更換，在上述單層建筑室內(nèi)安裝的基礎(chǔ)上，需做如下調(diào)整：

a)基于前文所述專利技術(shù)，多層建筑的各層樓板外側(cè)應(yīng)安裝圖8中的連接桿1、連接桿2(由于陽光板的重量很輕，在混凝土框架中這些連接桿不必直接預(yù)埋，而只需固定在相對稀疏的預(yù)埋螺栓等預(yù)埋件上)；連接桿1、2可分別插入上層陽光板3與下層陽光板4的螺栓孔中，其防雨方式與上文(室內(nèi)安裝Aa)中所述相同。連接桿1、2的彎曲結(jié)構(gòu)可進一步防止雨水順其流入室內(nèi)。

b)基于前文所述專利技術(shù)，多層建筑的各層樓板外側(cè)應(yīng)安裝圖9中的隔熱塊1；隔熱塊1的內(nèi)側(cè)上緣需設(shè)防雨板2、下緣需設(shè)蓋板3；同時上側(cè)的陽光板4需在與防雨板2同高的位置通過膠接、熔接等方式設(shè)蓋板5；蓋板5的下緣應(yīng)有彈性并且低于防雨板2的上沿。安裝時需先安裝隔熱塊1，然后安裝其上側(cè)或下側(cè)的陽光板。安裝上側(cè)的陽光板4時應(yīng)將其螺栓孔套在連接桿上(見上段所述)，然后外推，直至蓋板5的下緣頂在防雨板2的上沿而變彎；繼續(xù)外推直至蓋板5超越防雨板2的內(nèi)側(cè)，同時其下緣恢復(fù)原狀，從而使雨水不能流入陽光板與隔熱塊之間的縫隙；將陽光板推到底以后，在連接桿的端點裝上墊片、螺帽、保溫蓋。蓋板5和其下緣越寬、則防雨功能越強，但蓋板5的剛性部分需稍高于防雨板2的上沿，否則可能不能順利地越過防雨板2或造成損壞；同時蓋板5的剛性部分底面應(yīng)設(shè)為向外傾斜，隔熱塊1的頂部也應(yīng)向外傾斜，以進一步增強其防雨功能。拆卸陽光板時應(yīng)先拆下連接桿端點的保溫蓋、螺帽、墊片，然后將陽光板往內(nèi)拉(各陽光板內(nèi)側(cè)可設(shè)便于推拉的把手)。

在上文(a部分)所述的連接桿處，隔熱塊需加寬、加厚(如果連接桿較密，也可將隔熱塊整體加寬、加厚)，并在內(nèi)側(cè)留出連接桿的空間，以覆蓋連接桿；同時其防雨板2與上側(cè)陽光板的蓋板5需順其加寬后的邊線而設(shè)；在邊線垂直的部分，防雨板2上需加設(shè)指向外側(cè)的邊緣，以阻擋雨水內(nèi)流。

在橫向隔熱塊與豎向防雨蓋(見室外安裝Bb，圖5)相接處，豎向防雨蓋可折向外側(cè)，從而覆蓋兩邊的隔熱塊。

c)上文(室外安裝Bb)所述的防雨蓋(圖5)需安裝在建筑物豎向框架的外側(cè)。在同一層樓，其安裝的順序也需先于陽光板。根據(jù)建筑物豎向框架的寬度，圖5中的防雨蓋1需相應(yīng)調(diào)整，從而在兩邊超越框架，使陽光板3、4的防雨板5、6可在其內(nèi)側(cè)的空間移動。

d)在多層建筑的頂層，可在室內(nèi)直接進行屋頂陽光板的安裝和更換。

e)基于前文所述專利技術(shù)，在多層建筑的二樓以上，各層樓板在接近外側(cè)邊緣處須安裝安全欄桿或防護網(wǎng)(如果陽光板上設(shè)有強度足夠高的耐力板，而且安裝足夠牢固，則可取消)，在有防盜要求的部位須安裝防盜網(wǎng)，各陽光板、隔熱塊、防雨蓋等均須在醒目位置熔刻使用期限，并定期更換。

f)這種節(jié)能陽光板也可用作室內(nèi)隔墻，由于隔條的取消，其隔音功能增強。

3)節(jié)能陽光板的應(yīng)用

多層建筑使用這種節(jié)能陽光板，重量比玻璃幕墻成倍降低，而強度可以更高，碎裂、掉落的危險更小，因而可使建筑的總高度有較大幅度的提高，可廣泛應(yīng)用于住宅、商務(wù)樓、酒店等各類建筑，從而提高土地的利用率，進一步降低房價。

在其應(yīng)用于鋼筋混凝土框架式房屋時，由于承重墻的取消，為確?？拐鸸δ?，須避免橫梁的跨度過大，并須設(shè)剪力墻或抗剪力結(jié)構(gòu)。如選擇鋼結(jié)構(gòu)框架，抗震能力可加強。不管是哪種結(jié)構(gòu)框架，均需避免將普通的高層建筑設(shè)計成筆桿狀，否則其地基不足以在地震中抵抗橫波；只有加大建筑的單層面積與總高度的比值，同時盡量將建筑長度和寬度設(shè)為均衡，避免不均衡的“一”字型，多用“口”字型、“十”字型等，才能確保其防震性能。

各類建筑使用這種節(jié)能陽光板，可以達到任意的保溫水平，從根本上解決建筑的節(jié)能問題，取得長遠(yuǎn)的綜合效益。