（內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院裝飾與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院, 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070）

0 引言

隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源環(huán)境問題日益凸顯，我國作為世界的能源消耗大國對能源問題尤感迫切。由于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱能耗占到了建筑總能耗的80%，因此建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能對建筑的能耗影響巨大，良好的保溫隔熱性能，可以使建筑內(nèi)部達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的熱環(huán)境，增加室內(nèi)舒適度。在中國北方地區(qū)，晝夜溫差較大且夜間溫度低；晝夜溫差最高可達(dá)20℃以上，因此建筑墻體的保溫性能尤為重要，墻體保溫性能的優(yōu)劣直接影響建筑物室內(nèi)溫度的高低和舒適度。同時(shí)墻體的保溫在考慮節(jié)能的同時(shí)還應(yīng)該抵御大風(fēng)等惡劣氣候，保證其具有足夠的強(qiáng)度。

1 相變保溫墻體保溫原理

目前我國建常見的建筑外墻保溫體系主要分以下幾大類：外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫，外墻混合保溫、外墻自保溫以及外墻保溫裝飾一體化結(jié)構(gòu)。外墻外保溫和外墻內(nèi)保溫是將保溫材料直接固定在建筑墻體的外表面或者內(nèi)表面起到保溫節(jié)能的作用。建筑墻體自保溫系統(tǒng)是指墻體自身即具有節(jié)能保溫的功能，可通過改變保溫材料和厚度達(dá)到墻體保溫的目的。

外墻自保溫體系的特點(diǎn)是將圍護(hù)結(jié)構(gòu)和保溫隔熱功能復(fù)合在一起，無需附加其他保溫隔熱材料，既能滿足建筑保溫要求，又降低了使用和維護(hù)成本。

本文講述的是一種新型自保溫砌塊中填充發(fā)泡陶瓷塊以及相變材料，利用相變材料來存儲、釋放熱量，進(jìn)而提高保溫效果；利用發(fā)泡陶瓷塊傳熱較慢的特性提高保溫效果；同時(shí)，利用發(fā)泡陶瓷塊整體的強(qiáng)度，配合加強(qiáng)柱來提高相變保溫墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

本相變保溫墻體采取的詳細(xì)技術(shù)方案為：一種相變保溫墻結(jié)構(gòu)，其包括上下堆砌的多層的保溫砌塊、加強(qiáng)柱；每層保溫砌塊順次拼接；保溫砌塊整體呈工字形，保溫砌塊上設(shè)置有兩個(gè)貫穿的大容納腔以及貫穿的小容納腔，其特征在于：每塊保溫砌塊的兩個(gè)大容納腔以及小容納腔內(nèi)均設(shè)置有相匹配的發(fā)泡陶瓷塊；發(fā)泡陶瓷塊的中心設(shè)置有貫穿孔，加強(qiáng)柱插入發(fā)泡陶瓷塊的貫穿孔中；發(fā)泡陶瓷塊內(nèi)設(shè)置有相變材料，相變材料主要為石蠟或者其他無機(jī)相變材料，將相變材料滲入在發(fā)泡陶瓷塊內(nèi)。

保溫砌塊的兩個(gè)端面還分別設(shè)置有凸起、凹槽，凸起與凹槽相匹配。建筑施工時(shí)，將凸起插入凹槽，可以方便地定位，還可以提高相變保溫墻的強(qiáng)度。相鄰的兩塊保溫砌塊之間還填充有保溫漿料，保溫漿料為硅酸鋁保溫漿料。可以進(jìn)一步提高相變保溫墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及保溫效果。加強(qiáng)柱為常規(guī)的建筑鋼筋，這樣加強(qiáng)柱的取材比較方便，并且成本較低。裝飾層（一般為瓷磚層）固定設(shè)置在相變保溫墻結(jié)構(gòu)的里表面或/與外表面，達(dá)到美觀、保護(hù)墻體的作用。

2 相變保溫墻體保溫構(gòu)造

本相變保溫墻體結(jié)構(gòu)，其包括上下堆砌的多層的保溫砌塊1、加強(qiáng)柱4；每層保溫砌塊1順次拼接。保溫砌塊1整體呈工字形，保溫砌塊1上設(shè)置有兩個(gè)貫穿的大容納腔11以及貫穿的小容納腔12。每塊保溫砌塊1的兩個(gè)大容納腔11以及小容納腔12內(nèi)均設(shè)置有相匹配的（即分別與大容納腔11相匹配、與小容納腔12相匹配）發(fā)泡陶瓷塊2；發(fā)泡陶瓷塊2的中心設(shè)置有貫穿孔，加強(qiáng)柱4插入發(fā)泡陶瓷塊2的貫穿孔中。發(fā)泡陶瓷塊2內(nèi)設(shè)置有相變材料3，相變材料3滲入在發(fā)泡陶瓷塊2內(nèi)。相變材料3可以為相變石蠟，也可以為無機(jī)相變材料。

本相變保溫墻體結(jié)構(gòu)的工作原理為：建筑施工前，保溫砌塊1放置在平面上，將相匹配的發(fā)泡陶瓷塊2放入保溫砌塊1的兩個(gè)大容納腔11以及小容納腔12，使用柱塞（比如事先準(zhǔn)備好的木塞等）堵塞發(fā)泡陶瓷塊 2的貫穿孔，然后將融化的相變材料3倒入兩個(gè)大容納腔11以及小容納腔12中，待相變材料3冷卻固定在發(fā)泡陶瓷塊2后，將保溫砌塊1以及發(fā)泡陶瓷塊2低溫存放。建筑施工時(shí)，順次拼接每層的保溫砌塊1，然后由下往上堆砌保溫砌塊1，形成上下堆砌的多層的保溫砌塊1；然后將加強(qiáng)柱4插入發(fā)泡陶瓷塊2的貫穿孔中即可。

白天氣溫高于相變材料3的相變溫度時(shí)，相變材料3吸收熱量而融化，將熱量儲存；夜晚氣溫較低時(shí)相變材料 3凝固放出熱量，從而具備較好的保溫效果。由于發(fā)泡陶瓷塊2為多孔結(jié)構(gòu)，發(fā)泡陶瓷塊2的傳熱較慢；若白天氣溫低于相變材料3的相變溫度，相變材料3無法融化，室內(nèi)的熱量也難以傳遞到室外，從而具備較好的保溫效果。由于發(fā)泡陶瓷塊2整體具備一定的強(qiáng)度，加強(qiáng)柱4插入發(fā)泡陶瓷塊2的貫穿孔后，可以使不同層的發(fā)泡陶瓷塊2難以相對移動，從而可以提高整個(gè)相變保溫墻的強(qiáng)度。

保溫砌塊1的兩個(gè)端面還可以分別設(shè)置有凸起13、凹槽14，凸起13與凹槽14相匹配。建筑施工時(shí)，將凸起13插入凹槽14，可以方便地定位，還可以提高相變保溫墻的強(qiáng)度（即附圖2中，抵抗相變保溫墻上下錯(cuò)位的強(qiáng)度）。相鄰的兩塊保溫砌塊1之間還可以填充有保溫漿料6，保溫漿料6為硅酸鋁保溫漿料?？梢赃M(jìn)一步提高相變保溫墻結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及保溫效果。加強(qiáng)柱4可以為常規(guī)的建筑鋼筋。這樣加強(qiáng)柱4的取材比較方便，并且成本較低。

圖1 保溫砌塊的立體示意圖

圖2 相變保溫墻結(jié)構(gòu)的立體分解示意圖

圖3 剖視圖（保溫砌塊1；大容納腔11；小容納腔12；凸起13；凹槽14；發(fā)泡陶瓷塊2；相變材料3；加強(qiáng)柱4；裝飾層5；保溫漿料6）

4 結(jié)語

隨著新型保溫技術(shù)和材料的推廣，外墻自保溫體系的應(yīng)用越來越廣泛，它符合我國的建筑節(jié)能的國情，也更適應(yīng)不同區(qū)域氣候特點(diǎn)以及節(jié)能要求，必然會被人們越來越接受和使用。

[1]張焓韜. 外墻保溫技術(shù)與建筑節(jié)能材料的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代裝飾(理論), 2014(04):13-18

[2]席宇鵬,任紅俠. 外墻保溫技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 建筑技術(shù), 2011(10):21-25

[3]韋延年,于忠等.應(yīng)以系統(tǒng)技術(shù)研究和應(yīng)用自保溫墻體材料[J].四川建筑科學(xué)研究, 2009 (3):236-239.