一種集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種屋頂及其制造方法，更具體的說，是涉及一種集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國建筑能耗約占全社會(huì)總能耗的三分之一，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，建筑能耗的比重將不斷增加，在各類建筑中，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗最大，因此建筑節(jié)能的重點(diǎn)是暖通空調(diào)的節(jié)能。而太陽輻射較大程度地影響建筑物室內(nèi)舒適環(huán)境及能耗。夏季，太陽強(qiáng)烈輻射所產(chǎn)生的熱量引起建筑屋頂和外墻表面溫度升高，熱量通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)至室內(nèi)，會(huì)增加空調(diào)系統(tǒng)的能耗。對于非空調(diào)的建筑，建筑物內(nèi)表面溫度的升高產(chǎn)生的熱輻射也會(huì)惡化室內(nèi)環(huán)境的熱舒適度。因此，采用有效的方法降低太陽輻射所引起的溫升，達(dá)到節(jié)約能源，改善生活、工作環(huán)境的目的，是一個(gè)重要的研究課題。
[0003]在20世紀(jì)70年代石油危機(jī)發(fā)生以后，為最大限度地減少民用、工業(yè)建筑和設(shè)施的能耗，ETIC(外隔熱化合物)外墻保溫體系逐步發(fā)展起來，我國建筑節(jié)能保溫多為該體系。但因其體系施工繁瑣，造價(jià)高，不適宜異形復(fù)雜構(gòu)造的施工，并且整個(gè)體系中存在大量的EPS板縫，形成了許多熱橋，很難進(jìn)一步提高體系的節(jié)能效果。且目前常用的外墻外保溫和內(nèi)墻內(nèi)保溫技術(shù)由于材料本身熱容量有限，屋面由于溫度過高易老化，不能充分發(fā)揮節(jié)能作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)能效果明顯，實(shí)用性強(qiáng)的集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂及其制造方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]本發(fā)明的集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂，包括由內(nèi)至外依次設(shè)置的屋頂基礎(chǔ)層、防水層和抗裂砂漿層，所述防水層和抗裂砂漿層之間設(shè)置有由封裝有相變材料的PE-RT管緊密排列構(gòu)成的相變材料層，所述抗裂砂漿層上設(shè)置有反射涂料層。
[0007]所述PE-RT管一端連接有PE-RT管帽，另一端依次連接有PE-RT彎頭、帶有排氣孔的PE-RT管、PE-RT管帽。
[0008]所述相變材料由脂肪酸、高碳醇或脂肪酸與高碳醇的低共熔混合物其中一種構(gòu)成。
[0009]本發(fā)明的目的還可通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0010]本發(fā)明的集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂?shù)闹圃旆椒?，具體包括如下步驟:
[0011](I)鋪設(shè)屋頂基礎(chǔ)層；
[0012](2)鋪設(shè)防水層；
[0013](3)制備封裝有相變材料的PE-RT管，將PE-RT管一端連接PE-RT管帽，將相變材料裝入PE-RT管，另一端依次連接PE-RT彎頭、帶有排氣孔的PE-RT管、PE-RT管帽。
[0014](4)鋪設(shè)相變材料層，將上述步驟(3)中預(yù)制好的封裝有相變材料的PE-RT管緊密并排布置于防水層上；
[0015](5)鋪設(shè)抗裂砂漿層；
[0016](6)涂刷反射涂料層。
[0017]所述相變材料由脂肪酸或高碳醇其中一種制成。
[0018]所述相變材料由46.4?97.5%脂肪酸與2.5?53.6%高碳醇的低共熔混合物制成。
[0019]所述步驟(5)抗裂砂漿層鋪設(shè)成中間高、周邊低的形狀構(gòu)造。
[0020]所述步驟(6)反射涂料層的厚度至少為0.5_。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案所帶來的有益效果是:
[0022](I)本發(fā)明中相變材料層由封裝有相變材料的PE-RT管均勻緊密排列構(gòu)成，PE-RT管件間采用熱熔連接，具有連接簡便，成本低，使用年限長，耐高溫，密封性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0023](2)本發(fā)明中相變材料為有機(jī)相變材料，相變溫度與室外屋面溫度接近，白天能有效儲(chǔ)存屋面熱量，夜間能有效向外界釋放熱量，降低室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷，材料相變潛熱可高達(dá)180KJ/Kg，較少的相變材料即能滿足需要。
[0024](3)本發(fā)明中反射涂料層的太陽反射比及半球發(fā)射率均不小于0.8，能對400nm—2500nm范圍的太陽紅外線和紫外線進(jìn)行高反射，也就是在屋頂吸收熱之前將熱反射出去，同時(shí)，將進(jìn)入反射涂料層的熱大部分輻射到空氣中，反射涂料通過降低屋面溫度，能夠有效延長屋面使用壽命。
[0025](4)本發(fā)明中相變材料層與反射涂料層結(jié)合使用，能夠最大限度的降低建筑能耗，增加室內(nèi)熱舒適。一方面能夠彌補(bǔ)單一使用反射涂料層時(shí)屋面降溫能力有限(不能滿足室外溫度較高的情況)，室內(nèi)溫度波動(dòng)較大的缺點(diǎn)；另一方面能夠彌補(bǔ)單一使用相變材料層時(shí)屋面相變材料用量較大，屋面易老化的缺點(diǎn)。
[0026](5)本發(fā)明為被動(dòng)式節(jié)能方案，具有易于實(shí)施，可靠性高，壽命周期長，成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2是圖1中相變材料層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]附圖標(biāo)記:I屋頂基礎(chǔ)層2防水層3相變材料層
[0030]4抗裂砂漿層5反射涂料層6PE-RT管7PE-RT彎頭
[0031]8PE-RT 管帽 9PE-RT 管
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0033]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂，包括由內(nèi)至外依次設(shè)置的屋頂基礎(chǔ)層1、防水層2和抗裂砂漿層4，所述防水層2和抗裂砂漿層4之間設(shè)置有由封裝有相變材料的PE-RT管緊密排列構(gòu)成的相變材料層3，所述抗裂砂漿層4上設(shè)置有反射涂料層5。所述PE-RT管6 —端熱熔連接有PE-RT管帽8，另一端依次熱熔連接有PE-RT彎頭7、中間位置設(shè)置有排氣孔的PE-RT管9、PE-RT管帽8，所述排氣孔直徑可以為2mm，防止PE-RT管內(nèi)壓力過大，所述PE-RT管9長度可為50mm。所述相變材料可為有機(jī)相變材料，可由單一脂肪酸或單一高碳醇其中一種制成，也可由46.4?97.5%脂肪酸與2.5?53.6%高碳醇的低共熔混合物構(gòu)成，
[0034]實(shí)施例1
[0035]上述相變材料，由46.4%脂肪酸與53.6%高碳醇的低共熔混合物構(gòu)成。
[0036]實(shí)施例2
[0037]上述相變材料，由71.84%脂肪酸與28.16%高碳醇的低共熔混合物構(gòu)成。
[0038]實(shí)施例3
[0039]上述相變材料，由97.5%脂肪酸與2.5%高碳醇的低共熔混合物構(gòu)成。
[0040]上述脂肪酸可為正癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸或硬脂酸；所述高碳醇可為十二醇、十四醇、十六醇或十八醇。相變溫度與夏季室外屋面溫度接近，凝固溫度在27-30°C之間，熔化溫度在32-36°C之間，相變潛熱140-180KJ/Kg。
[0041]上述集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂?shù)闹圃旆椒?，具體包括如下步驟:首先，鋪設(shè)屋頂基礎(chǔ)層1，為防止屋面有孔隙、裂縫、不平等缺陷，需用水泥砂漿將屋頂基礎(chǔ)層I修補(bǔ)抹平；其次，待水泥砂漿干固后鋪設(shè)防水層2，在已鋪設(shè)好的屋頂基礎(chǔ)層I上鋪設(shè)2mm厚度的高分子防水材料，比如均勻涂刷高分子防水涂料、鋪設(shè)高分子防水卷材等；然后，制備封裝有相變材料的PE-RT管，將PE-RT管一端連接PE-RT管帽，將相變材料裝入PE-RT管，另一端依次連接PE-RT彎頭、帶有排氣孔的PE-RT管、PE-RT管帽；待防水層干固后鋪設(shè)相變材料層3，將預(yù)制好的封裝有相變材料的PE-RT管6均勻緊密并排布置于防水層2上；之后，鋪設(shè)抗裂砂漿層4，在相變材料層3上面均勻覆蓋20mm厚度的抗裂砂漿，鋪設(shè)成中間高、周邊低的形狀構(gòu)造，以保證下雨天雨水不會(huì)殘留在屋面上；最后，待抗裂砂漿層干固完全后涂刷反射涂料層5，將反射涂料攪拌均勻后涂刷于抗裂砂漿層4上面，均勻涂刷至少兩次，時(shí)間間隔至少為30min，厚度至少為0.5mm，保證屋面反射涂料形成致密均勻的反射涂料層5。
[0042]本發(fā)明的工作原理:白天，太陽輻射作用于反射涂料層5，反射涂料層5將400nm—2500nm范圍的太陽紅外線和紫外線進(jìn)行高反射，減弱太陽的熱量在物體表面進(jìn)行累積升溫，又自動(dòng)進(jìn)行熱量輻射散熱降溫，把物體表面的熱量輻射到太空中去，降低物體的溫度，反射隔熱涂料中的導(dǎo)熱系數(shù)極低的空心微珠能夠隔絕熱能的傳遞。相變材料層3將通過抗裂砂漿層4進(jìn)入的熱量通過相變儲(chǔ)存，進(jìn)而減少白天由屋頂進(jìn)入室內(nèi)的熱量，減少室內(nèi)熱負(fù)荷，增加室內(nèi)熱舒適。
[0043]晚上，室外空氣溫度降低，相變材料層3中相變材料凝固釋放白天儲(chǔ)存的熱量，一部分通反射涂料層5進(jìn)行熱量輻射散熱，另一部通過屋頂基礎(chǔ)層I進(jìn)入室內(nèi)的熱量可通過開窗形成自然對流排出室內(nèi)。
[0044]這樣循環(huán)往復(fù)，降低室內(nèi)溫度波動(dòng)，減少室內(nèi)負(fù)荷，達(dá)到維持室內(nèi)舒適度和降低建筑能耗的目的。
[0045]本發(fā)明不局限于上述【具體實(shí)施方式】，上述【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，不是限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本發(fā)明啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可作出很多形式的具體變換，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂，包括由內(nèi)至外依次設(shè)置的屋頂基礎(chǔ)層、防水層和抗裂砂漿層，其特征是，所述防水層和抗裂砂漿層之間設(shè)置有由封裝有相變材料的PE-RT管緊密排列構(gòu)成的相變材料層，所述抗裂砂漿層上設(shè)置有反射涂料層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂，其特征是，所述PE-RT管一端連接有PE-RT管帽，另一端依次連接有PE-RT彎頭、帶有排氣孔的PE-RT管、PE-RT管帽。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂，其特征是，所述相變材料由脂肪酸、高碳醇或脂肪酸與高碳醇的低共熔混合物其中一種構(gòu)成。4.一種集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂?shù)闹圃旆椒?，其特征是，具體包括如下步驟: (1)鋪設(shè)屋頂基礎(chǔ)層； (2)鋪設(shè)防水層； (3)制備封裝有相變材料的PE-RT管，將PE-RT管一端連接PE-RT管帽，將相變材料裝入PE-RT管，另一端依次連接PE-RT彎頭、帶有排氣孔的PE-RT管、PE-RT管帽。 (4)鋪設(shè)相變材料層，將上述步驟(3)中預(yù)制好的封裝有相變材料的PE-RT管緊密并排布置于防水層上； (5)鋪設(shè)抗裂砂漿層； (6)涂刷反射涂料層。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂?shù)闹圃旆椒ǎ涮卣魇?，所述相變材料由脂肪酸或高碳醇其中一種制成。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂?shù)闹圃旆椒?，其特征是，所述相變材料?6.4?97.5%脂肪酸與2.5?53.6%高碳醇的低共熔混合物制成。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂?shù)闹圃旆椒?，其特征是，所述步驟(5)抗裂砂漿層鋪設(shè)成中間高、周邊低的形狀構(gòu)造。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂?shù)闹圃旆椒?，其特征是，所述步驟(6)反射涂料層的厚度至少為0.5_。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種集蓄熱與反射雙功能的新型節(jié)能屋頂及其制造方法，包括由內(nèi)至外依次設(shè)置的屋頂基礎(chǔ)層、防水層和抗裂砂漿層，所述防水層和抗裂砂漿層之間設(shè)置有由封裝有相變材料的PE-RT管緊密排列構(gòu)成的相變材料層，所述抗裂砂漿層上設(shè)置有反射涂料層。其制造方法包括，鋪設(shè)屋頂基礎(chǔ)層；鋪設(shè)防水層；制備封裝有相變材料的PE-RT管；鋪設(shè)相變材料層；鋪設(shè)抗裂砂漿層；涂刷反射涂料層。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)能效果明顯，實(shí)用性強(qiáng)，適用于降低建筑能耗。
【IPC分類】E04D11/02, E04D13/18, E04D13/16
【公開號】CN105089209
【申請?zhí)枴緾N201510374342
【發(fā)明人】呂石磊, 李翼然, 劉尚寶
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年6月30日