專(zhuān)利名稱(chēng)：一種組合式空調(diào)型建筑材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合式空調(diào)型建筑材料，屬于材料科學(xué)與工程科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
房屋的冬暖夏涼是人類(lèi)自古以來(lái)追求的夢(mèng)想，遺憾的是現(xiàn)實(shí)中往往出現(xiàn)冬冷夏 熱，房屋建筑本身由于自身的限制很難達(dá)到冬暖夏涼的作用。近代以來(lái)，隨著科技進(jìn)步，建 筑行業(yè)也步入高速發(fā)展階段，各種新技術(shù)，新材料成功的運(yùn)用到建筑上，很大程度的改善了 建筑的功能，人類(lèi)的居住環(huán)境也越來(lái)越舒適，但是營(yíng)造建筑熱舒適環(huán)境的最常用方式是人 工供暖供冷，這種方式大量消耗了地球?qū)氋F的礦物能源，且污染環(huán)境，加劇全球溫室效應(yīng)。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)建筑能耗已占全美總能耗的40%，在我國(guó)僅采暖能耗也已占到全國(guó)總能耗的 30%左右，且隨著空調(diào)的遍使用建筑能耗增勢(shì)迅猛，能源和環(huán)境保護(hù)形勢(shì)更加逼人，建筑行 業(yè)的節(jié)能降耗迫在眉睫。 鑒于太陽(yáng)能能量巨大，分布廣，永久，清潔的優(yōu)點(diǎn)，可充分利用其熱量；另一方面， 地球表面物體的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于深冷空間的溫度，可進(jìn)行輻射致冷。人們利用太能的熱量 和深冷空間的冷量來(lái)營(yíng)造舒適的居住環(huán)境進(jìn)行了大量的探索，如特朗伯墻，該墻在一年時(shí) 間內(nèi)，在室溫控制在2(TC的情況下提供了總需熱量的70X .可調(diào)太陽(yáng)墻，此墻在冬季可將 室溫提高7。C以上，在夏季可降室溫5。C以上.TIM (Transparent Insulation Material)材 料，該材料冬季利用墻面的黑色涂料吸收熱量傳到室內(nèi)，夏季利用自動(dòng)遮陽(yáng)裝置將太陽(yáng)輻 照幾乎全部反射掉，裝有TIM材料的住宅在斷電后，住戶(hù)能依賴(lài)太陽(yáng)能安全而舒適地生活 近兩年，在輻射致冷方面，D. Michell和K. L. Biggs建立了以tedlar板為屋頂?shù)姆孔?，在環(huán) 境溫度為10°C ，室內(nèi)溫度為5°C的時(shí)候，測(cè)得有效致冷功率為22W/m2。 A. Adder等人建立了 用輻射致冷材料作蓋頂?shù)姆孔?，?duì)室內(nèi)外的溫度作了對(duì)比和記錄。J. A. Saobagh建立了白漆 和鋁板作蓋頂?shù)姆孔?，測(cè)得致冷功率為50W/m2。上述方法在營(yíng)造建筑熱舒適環(huán)境中取得了 較好的效果，但是實(shí)際推廣中卻受到價(jià)格和空間等的限制。 建筑材料是建筑物的重要組成部分，其熱效果會(huì)影響建筑物的熱環(huán)境，構(gòu)成建筑
物的材料如地面、墻體和屋面使用的混凝土、砂漿、水泥、鋼筋、磚、砌塊、瀝青等，其太陽(yáng)吸
收率和發(fā)射率與建筑物的熱環(huán)境密切相關(guān)。此前的研究發(fā)現(xiàn)，材料日間暴曬效果主要受其
太陽(yáng)吸收率的影響，與發(fā)射率無(wú)關(guān)；材料夜間輻射致冷效果與發(fā)射率相關(guān)，與太陽(yáng)吸收率無(wú)
關(guān)。所以從調(diào)節(jié)建筑熱舒適角度看，不同地區(qū)建筑對(duì)建筑材料熱物性有不同的要求寒冷地
區(qū)要求材料高太陽(yáng)吸收率，低發(fā)射率的性質(zhì)；炎熱地區(qū)要求材料具有低太陽(yáng)吸收率，高發(fā)射
率的性質(zhì)；冬冷夏熱地區(qū)，則要求材料在冬季具有高太陽(yáng)吸收率，低發(fā)射率性質(zhì)，到了夏季
則轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞?yáng)吸收率，高發(fā)射率性質(zhì)。此前對(duì)常規(guī)建筑材料日間曝曬和夜間輻射致冷熱
效果進(jìn)行了研究，從調(diào)節(jié)室內(nèi)熱環(huán)境看常規(guī)建材并不適合任何地區(qū)使用。 由上可知，營(yíng)造建筑熱舒適環(huán)境需要一種在夏季能大量反射太陽(yáng)輻射且能大量發(fā)
射自身熱量、到冬季應(yīng)轉(zhuǎn)換成能大量吸收太陽(yáng)輻射且很少發(fā)射自身熱量、且轉(zhuǎn)換溫度約為
18°C (建筑熱舒適溫度)的建筑材料，即所謂空調(diào)型建筑材料。由于目前全球沒(méi)有這種材料可資利用，故需要進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于公開(kāi)一種組合式空調(diào)型建筑材料，采用該組合材料可使冬冷夏
熱地區(qū)建筑物室內(nèi)溫度，在不消耗礦物能源的情況下冬季同比升高10-i5t:、夏季同比下降
8-12°C。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明將建筑用的屋面和墻體材料作成組合材料，該建筑組 合材料由頂層透明材料，中間透明材料和附著了特種材料的底板，以及頂層透明材料和中 間透明材料之間填充的智能遮陽(yáng)材料，中間透明材料和附著了特種材料的底板之間的空氣 間層或真空間層封閉組成，采用該組合材料使冬冷夏熱地區(qū)建筑物室內(nèi)溫度，在不消耗礦
物能源的情況下冬季同比升高10-15t:、夏季同比下降8-12t:; 上述頂層透明材料和中間透明材料均采用PET、 PP、 PE透明片或膜，或采用對(duì) 0. 3-13 ii m電磁波透明的市售特種玻璃； 上述智能遮陽(yáng)材料低溫下的透光率大于90%、高溫下的透光率小于10%、且轉(zhuǎn)變 溫度應(yīng)為18t:左右的一種溫致透光率可逆變材料(中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利ZL200410067054.6);
上述智能遮陽(yáng)材料是低溫下的透光率大于90%、高溫下的透光率小于10%、 且轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)為1『C左右的一種常溫下為固態(tài)的致透光率可逆變材料(中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利 ZL200610119476. 2) 上述附著了特種材料的底板(4)的底板采用鍍鋅鐵板、不銹鋼板、鋁板、銅板或采 用無(wú)機(jī)非金屬石棉水泥板、石膏板、玻璃纖維增強(qiáng)水泥板；附著在底板上的特種材料可采用 三類(lèi)材料，一類(lèi)是選自市售的吸收率大于0. 95、發(fā)射率小于0. 05的材料，一類(lèi)市售的吸收 率小于0. 08、發(fā)射率大于0. 58的材料， 一類(lèi)在18°C以下時(shí)吸收率與發(fā)射率為0. 83和0. 28， 在18°C以上時(shí)吸收率與發(fā)射率為0. 29和0. 85的空調(diào)型建筑涂料； 上述空調(diào)型建筑涂料是由常溫溫致發(fā)射率大幅度可逆變化材料為20-30% ;太陽(yáng) 光譜溫致可逆吸收轉(zhuǎn)換材料為30-40% ;丙烯酸為20-30% ;水為10-20%組成；其中，常溫 溫致發(fā)射率大幅度可逆變化材料是由(La。.8Sr。.2)卜xMn03和摻加的稀土元素Pr、 Eu、 Er或Y 組成，太陽(yáng)光譜溫致可逆吸收轉(zhuǎn)換材料是中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利ZL01113077. 6的內(nèi)容。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn) 1.由于本發(fā)明采用了具有溫致變化吸收率和發(fā)射率性能的智能遮陽(yáng)材料，以及附 著了特種材料的底板，空氣間層或真空間層，故可使冬冷夏熱地區(qū)建筑物室內(nèi)溫度，在不消 耗礦物能源的情況下冬季同比升高10-i5t:、夏季同比下降8-i2t:，大大節(jié)約建筑能耗。
2.本發(fā)明材料來(lái)源廣泛、加工制作簡(jiǎn)單、使用操作方便、對(duì)環(huán)境無(wú)毒無(wú)害，具有很 大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。


圖1為本發(fā)明的組合式空調(diào)型建筑材料結(jié)構(gòu)示意圖
圖中 1_頂層透明材料，2-中間透明材料，3_空氣間層或真空間層，4_附著了特種材料 的底板，5-中間透明材料。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1
請(qǐng)看圖l。 本發(fā)明的建筑組合材料由頂層透明材料1，中間透明材料5和附著了特種材料的 底板4，以及頂層透明材料1和中間透明材料5之間填充的智能遮陽(yáng)材料2，中間透明材料5 和附著了特種材料的底板4之間的空氣間層或真空間層3(厚度為lcm的空氣間層)封閉 組成。 上述頂層透明材料1和中間透明材料5均采用lmm厚的聚酯透明片。 上述智能遮陽(yáng)材料2厚度為lcm、按照中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利ZL200410067054. 6中所述的
原料及工藝制作的一種溫致透光率可逆變材料，低溫下的透光率大于90%、高溫下的透光
率小于10%、且轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)為1『C左右的液態(tài)的智能遮陽(yáng)材料2。 附著了特種材料的底板4采用lmm厚的鋁板，鋁板上附吸收率大于O. 95、發(fā)射率小 于0. 05的德國(guó)鈦諾科有限公司生產(chǎn)的特種材料。 采用該組合材料作為屋面的房屋在不消耗礦物能源的情況下，其室內(nèi)溫度冬季同 比升高12"、夏季同比下降8"。
實(shí)施例2 如實(shí)施例1當(dāng)頂層透明材料l和中間透明材料5均采用0.05mm厚的聚乙烯 透明膜，智能遮陽(yáng)材料2為厚度為lcm的一種溫致透光率可逆變材料(中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利 ZL200410067054. 6)，低溫下的透光率大于90% 、高溫下的透光率小于10%、且轉(zhuǎn)變溫度應(yīng) 為1『C左右的液態(tài)的智能遮陽(yáng)材料2，中間透明材料5和附著了特種材料的底板4之間的 空氣間層或真空間層3(厚度為lcm的空氣間層)封閉組成。附著了特種材料的底板4采 用lcm厚的石棉水泥板上附美國(guó)3M公司生產(chǎn)的吸收率小于0. 08、發(fā)射率大于0. 58的特種 材料。采用該組合材料屋面的房屋在不消耗礦物能源的情況下，其室內(nèi)溫度冬季同比升高 1(TC、夏季同比下降l(TC。
實(shí)施例3 如實(shí)施例1當(dāng)頂層透明材料1和中間透明材料5均采用2mm厚的對(duì)0. 3-13 y m 電磁波透明的特種玻璃，智能遮陽(yáng)材料2厚度為lcm，采用低溫下的透光率大于90X、高溫 下的透光率小于10%、且轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)為1『C左右的一種常溫下為固態(tài)的致透光率可逆變 材料(中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利ZL200610119476. 2)，中間透明材料5和附著了特種材料的底板4之 間的空氣間層或真空間層3(厚度為lcm的真空間層)封閉組成。附著了特種材料的底 板4采用厚度為lmm的銅板上附空調(diào)型建筑涂料作為特種材料，其吸收率與發(fā)射率在18°C 以下時(shí)約為0. 83和0. 28，在18°C以上時(shí)約為0. 29和0. 85，空調(diào)型建筑涂料是由常溫溫 致發(fā)射率大幅度可逆變化材料為20-30% ;太陽(yáng)光譜溫致可逆吸收轉(zhuǎn)換材料為30-40% ; 丙烯酸為20-30% ;水為10-20%組成；其中，常溫溫致發(fā)射率大幅度可逆變化材料是由 (La^Sr。.2)卜xMn03和摻加的稀土元素Pr、Eu、Er或Y組成，太陽(yáng)光譜溫致可逆吸收轉(zhuǎn)換材料 是中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利ZL 01113077.6的內(nèi)容。 采用該組合材料屋面和朝陽(yáng)墻面的房屋在不消耗礦物能源的情況下，其室內(nèi)溫度 冬季同比升高15t:、夏季同比下降12°C。
權(quán)利要求
一種組合式空調(diào)型建筑材料，其特征在于該建筑材料由頂層透明材料(1)，中間透明材料(5)和附著了特種材料的底板(4)，以及頂層透明材料(1)和中間透明材料(5)之間填充的智能遮陽(yáng)材料(2)，中間透明材料(5)和附著了特種材料的底板(4)之間的空氣間層或真空間層(3)封閉組成，采用該建筑材料使冬冷夏熱地區(qū)建筑物室內(nèi)溫度，在不消耗礦物能源的情況下冬季同比升高10-15℃、夏季同比下降8-12℃；上述頂層透明材料(1)和中間透明材料(5)均采用PET、PP、PE透明片或膜，或采用對(duì)0.3-13μm電磁波透明的市售特種玻璃；上述智能遮陽(yáng)材料(2)是低溫下的透光率大于90％、高溫下的透光率小于10％、且轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)為18℃左右的液態(tài)的一種溫致透光率可逆變化材料；上述智能遮陽(yáng)材料(2)是低溫下的透光率大于90％、高溫下的透光率小于10％、且轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)為18℃左右的一種常溫下為固態(tài)的致透光率可逆變材料；上述附著了特種材料的底板(4)的底板采用鍍鋅鐵板、不銹鋼板、鋁板、銅板或采用無(wú)機(jī)非金屬石棉水泥板、石膏板、玻璃纖維增強(qiáng)水泥板；附著在底板上的特種材料是選自市售的吸收率大于0.95、發(fā)射率小于0.05的材料，或市售的吸收率小于0.08、發(fā)射率大于0.58的材料，或在18℃以下時(shí)吸收率與發(fā)射率為0.83和0.28，在18℃以上時(shí)吸收率與發(fā)射率為0.29和0.85的空調(diào)型建筑涂料；所述空調(diào)型建筑涂料是由常溫溫致發(fā)射率大幅度可逆變化材料為20-30％，太陽(yáng)光譜溫致可逆吸收轉(zhuǎn)換材料為30-40％，丙烯酸為20-30％，水為10-20％組成；其中，常溫溫致發(fā)射率大幅度可逆變化材料是由(La0.8Sr0.2)1-xMnO3和摻加的稀土元素Pr、Eu、Er或Y組成；太陽(yáng)光譜溫致可逆吸收轉(zhuǎn)換材料是中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利ZL01113077.6的內(nèi)容。
全文摘要
一種組合式空調(diào)型建筑材料，涉及一種節(jié)能建筑材料。該建筑組合材料由頂層透明材料(1)，中間透明材料(5)和附著了特種材料的底板(4)，以及頂層透明材料(1)和中間透明材料(5)之間填充的智能遮陽(yáng)材料(2)，中間透明材料(5)和附著了特種材料的底板(4)之間的空氣間層或真空間層(3)組成，采用該組合式空調(diào)型建筑材料使冬冷夏熱地區(qū)建筑物室內(nèi)溫度，在不消耗礦物能源的情況下冬季同比升高10-15℃、夏季同比下降8-12℃。本發(fā)明材料來(lái)源廣泛、加工制作簡(jiǎn)單、使用操作方便、對(duì)環(huán)境無(wú)毒無(wú)害，具有很大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。
文檔編號(hào)E04B1/80GK101736824SQ200910247330
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者張崑, 李遠(yuǎn)珊, 馬一平 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)