專利名稱：一種屋面隔熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新 型涉及隔熱裝置領(lǐng)域，尤其適用于平屋面以及坡度小于15°的坡屋面的 一種屋面隔熱裝置。
背景技術(shù)：
屋面的構(gòu)造做法對于整個建筑物的節(jié)能起到至關(guān)重要的作用。提高屋面的保溫隔 熱性能，是改善室內(nèi)熱環(huán)境，減少建筑能耗的一項重要措施。現(xiàn)有的屋面隔熱技術(shù)是在屋頂 的結(jié)構(gòu)層上鋪設(shè)保溫隔熱層，再鋪設(shè)防水層及保護層構(gòu)造的屋面，現(xiàn)有的隔熱層通常是采 用導(dǎo)熱系數(shù)較低的實體材料，利用其蓄熱性能以及熱穩(wěn)定性、傳導(dǎo)過程中的時間延遲等性 能來達(dá)到保溫隔熱的目的。但這種隔熱材料通常成本較高且在夏季較為炎熱的氣候條件 下，其隔熱性能并不能完全保證室內(nèi)達(dá)到良好的熱環(huán)境。利用封閉空氣間層改善屋面的夏季隔熱能力是一種新的技術(shù)措施，通常采用帶有 空氣夾層的隔熱磚來替代原有的隔熱材料，增大屋面的傳熱熱阻。也有采用設(shè)置在屋面上、 下肋板間的空腹夾層結(jié)構(gòu)，利用夾層中間形成的封閉空氣層增強屋面的隔熱能力。但由于 封閉空氣間層的傳熱主要以輻射傳熱為主，輻射傳熱量約占總傳熱量的70%，而上所述兩 項技術(shù)中并無降低輻射傳熱的措施，因此并不能完全發(fā)揮其隔熱性能，且存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施 工安裝不便的缺點。另外，現(xiàn)有的利用水平空氣層隔熱的屋面穩(wěn)定性較差，不適用于上人屋 面，且隨年份的增加，預(yù)制板斷裂、毀壞情況嚴(yán)重。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有屋面隔熱裝置不能完全發(fā)揮隔熱性能，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工安裝不便 的不足，本實用新型旨在提供一種屋面隔熱裝置，它可反射大量的太陽輻射，減少進入室內(nèi) 的輻射熱量，增大了屋面?zhèn)鳠釤嶙瑁行Ц纳剖覂?nèi)熱環(huán)境，起到良好的隔熱作用。并且材料 來源廣泛，結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)固，施工安裝便捷。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是所述屋面隔熱裝置，包括防 水層和置于最外層的保護層，其特征是，所述防水層下為覆土層，在屋面結(jié)構(gòu)層和覆土層之 間設(shè)有多個可封裝空氣的空腔。進一步地，所述空腔上部的內(nèi)表面設(shè)有高反射層，藉由該結(jié)構(gòu)，高反射層的高反射 性能可將大部分太陽輻射反射回天空，減少進入室內(nèi)的輻射熱量。更進一步地，所述高反射層為對低溫?zé)彷椛涞姆瓷渎试?. 8以上的鋁箔高反射金 屬材料或者高反射涂料。所述覆土層高度較空腔高度高3cm 5cm。所述空腔優(yōu)選由陶制或瓷制的碗狀物體倒扣而成，該碗狀物體直徑為20 30cm， 高度為10 15cm。所述碗狀物體鋪設(shè)形式為行列對齊式或行列交錯式，相鄰兩碗狀物體中心連線距 離為碗狀物體直徑的1 1. 5倍。[0011]藉由上述結(jié)構(gòu)，空腔以及覆土層構(gòu)成了本實用新型的隔熱層，由于空氣的導(dǎo)熱系 數(shù)很小，因此空腔中的封閉空氣層具有較大的熱阻值，空腔上部的內(nèi)表面貼有反射能力強， 輻射能力弱的諸如鋁箔等高反射層或高反射涂料時，封閉空氣層的熱阻將大量增加，傳熱 量減小。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是1、隔熱效果顯著，能夠有效的改善建筑室內(nèi)熱環(huán)境，降低空調(diào)能耗。2、材料來源廣泛，成本低。所述構(gòu)成空腔的反扣的碗狀物體可以是碗、花盆等任意 符合要求的物品，由于對碗狀物體的要求不嚴(yán)格，廠家次品、回收的廢品也可以作為材料采 用，因而降低了成本。3、本裝置穩(wěn)定性較強，且結(jié)構(gòu)簡單，施工安裝方便。
圖1是本實用新型屋面隔熱裝置的原理圖；圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；圖3是本實用新型中碗狀物體以行列對齊式鋪設(shè)示意圖；圖4是本實用新型中碗狀物體以行列交錯式鋪設(shè)示意圖。在圖中1-碗狀物體；2-高反射層；5-屋面結(jié)構(gòu)層；6-空腔； 8-覆土層；9-防水層；10-保護層；
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。封閉空氣間層的傳熱過程與固體材料層的傳熱不同，它實際上是在一個有限空間 內(nèi)的兩個表面之間的熱轉(zhuǎn)移過程，包括對流換熱和輻射換熱，而非純導(dǎo)熱過程。由于空氣的 導(dǎo)熱系數(shù)很小，隨空氣層厚度的增加，其熱阻也在不斷增加，當(dāng)空氣間層厚度達(dá)到60mm以 上時，由于對流換熱增大，空氣間層的熱阻將趨于不變的狀態(tài)，即對流和導(dǎo)熱將不再影響空 氣間層的熱阻。而在總的傳熱量中，輻射換熱所占比例很大，通常都在總傳熱量的70%以 上。因此，要提高空氣間層的熱阻，首先要設(shè)法減少輻射換熱量。實驗表明，在高溫側(cè)涂貼 輻射系數(shù)小，反射率高的材料可以達(dá)到減小輻射傳熱的目的。本實用新型就是利用這一原 理，在碗狀物體內(nèi)表面涂貼高反射層，達(dá)到了較好的隔熱效果。參見圖1，所述空腔6上部的內(nèi)表面優(yōu)選設(shè)有高反射層2，下面以一個內(nèi)表面設(shè)有 高反射層的碗狀物體與屋面之間的輻射換熱為例，說明這種屋面隔熱裝置的工作原理假設(shè)無高反射層的普通碗狀物體內(nèi)表面發(fā)射率ε工=0. 8，其熱力學(xué)溫度為T1，黑 體輻射力為Ebl ；有高反射層的碗狀物體內(nèi)表面發(fā)射率ε 2 = 0. 2，其熱力學(xué)溫度為T2，黑體 輻射力為Eb2 ；放置碗狀物體的屋面結(jié)構(gòu)層5的上表面發(fā)射率為ε 3-0· 8，其熱力學(xué)溫度為 T3,黑體輻射力為Eb3，則Q13 = ε 13 (Ebl-Eb3)(1)q23 = ε 23 (Eb2-Eb3)(2)[0030]式中q13為無高反射層的普通碗狀物體內(nèi)表面對屋面結(jié)構(gòu)層5上表面的輻射換熱 熱流密度，q23為設(shè)有高反射層的碗狀物體內(nèi)表面對屋面結(jié)構(gòu)層5上表面的輻射換熱熱流密 度，無高反射層的普通碗狀物體內(nèi)表面與屋面結(jié)構(gòu)層5、設(shè)有高反射層的碗狀物體內(nèi)表面與 屋面結(jié)構(gòu)層5兩個系統(tǒng)的系統(tǒng)發(fā)射率分別為
^13= \= -j~~ = 0.6667丄+丄一 1 丄+丄一 1 ελ ε3 0.8 0.8
「π= = 0·19051111
--1---丄--1---1
ε2 ε, 0.2 0.8 將系統(tǒng)發(fā)射率代入公式(1)和(2)，且因T1 = T2，有Ebl = Eb2，因此q23/q12 = 0. 1905/0. 6667 = 28. 57%(3)從上式(3)可以看出，設(shè)有高反射層的碗狀物體的輻射換熱熱流密度為無高反射 層的普通碗狀物體的28. 57%，輻射換熱大幅度降低。參照圖2，說明本實用新型的結(jié)構(gòu)及實施方式本實用新型包括防水層9和置于最 外層的保護層10，所述防水層9下設(shè)有為覆土層8，在屋面結(jié)構(gòu)層5和覆土層8之間設(shè)有多 個可封裝空氣的空腔6，所述覆土層8高度較空腔6高度高3cm 5cm。所述空腔6上部的內(nèi)表面設(shè)有高反射層2，該高反射層2為對低溫?zé)彷椛涞姆瓷渎?在0. 8以上的高反射金屬材料或高反射涂料。所述空腔6由陶制或瓷制的碗狀物體倒扣而成，該碗狀物體直徑為20 30cm，高 度為10 15cm。在碗狀物體1的內(nèi)表面粘貼鋁箔等高反射材料或噴涂高反射涂料2，貼涂時注意 完全覆蓋碗狀物體內(nèi)表面并厚度均勻，以保證良好的反射效果。碗狀物體大小可在規(guī)定的 尺寸范圍內(nèi)任意選擇，但要保證所選用的碗狀物體大小相同。將貼涂好的碗狀物體反扣，若屋面為結(jié)構(gòu)找坡的平屋面或坡度小于15°的坡屋 面，則將內(nèi)表面設(shè)有高反射層的碗狀物體直接鋪設(shè)在屋面結(jié)構(gòu)層5上；若屋面為材料找坡 的平屋面，則在已做好的找坡層、找平層之上鋪設(shè)反扣的碗狀物體。為使碗狀物體位置不發(fā) 生移動，可在碗口涂抹水泥砂漿固定。參照圖3、圖4，碗狀物體的鋪設(shè)方式可以是行列對齊式，也可以是行列交錯式，兩 碗之間的距離可根據(jù)實際情況在規(guī)定范圍內(nèi)選擇。鋪好之后，將土覆蓋在反扣的碗狀物體 上，要求覆土均勻、平整并適當(dāng)壓實，保證覆土層具有一定的緊實度。覆土層8厚度要完全 覆蓋碗狀物體并高出碗狀物體本身高度3 5cm。防水層9鋪設(shè)在覆土層8上，一般采用卷材防水材料，鋪設(shè)時保證其使平展、完整， 并要求對細(xì)部構(gòu)造加強防水處理，如在屋面與垂直墻面相交處做泛水處理、在挑檐口做好 卷材的收頭等，做法同一般屋面防水層做法。保護層10應(yīng)視屋面的利用情況而定，其目的是為了保護防水層9不受到外界環(huán)境 的破壞。不上人時，采用改性浙青卷材的防水層一般在其上撒粒徑為3 5mm的小石子，稱 為綠豆砂保護層；采用高分子卷材的防水層9通常是在卷材面上涂刷水溶型或溶劑型淺色保護著色劑。上人屋面要求保護層平整耐磨，常用做法通常有用浙青砂漿鋪貼缸磚、大階 磚、混凝土板材等塊材；在防水層上現(xiàn)澆30 40mm厚細(xì)石混凝土等
權(quán)利要求一種屋面隔熱裝置，包括防水層(9)和置于最外層的保護層(10)，其特征是，所述防水層(9)下為覆土層(8)，在屋面結(jié)構(gòu)層(5)和覆土層(8)之間設(shè)有多個可封裝空氣的空腔(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屋面隔熱裝置，其特征是，所述空腔(6)上部的內(nèi)表面設(shè)有高 反射層⑵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屋面隔熱裝置，其特征是，所述覆土層(8)高度較空腔(6)高 度高3cm 5cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的屋面隔熱裝置，其特征是，所述高反射層(2)為對低溫?zé)彷椛?的反射率在0. 8以上的高反射金屬材料或者高反射涂料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的屋面隔熱裝置，其特征是，所述空腔(6)由陶制或瓷制的碗狀 物體倒扣而成，該碗狀物體直徑為20 30cm，高度為10 15cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的屋面隔熱裝置，其特征是，所述碗狀物體鋪設(shè)形式為行列對 齊式或行列交錯式，相鄰兩碗狀物體中心連線距離為碗狀物體直徑的1 1. 5倍。
專利摘要本實用新型公開了一種屋面隔熱裝置，屬于隔熱裝置領(lǐng)域，它包括防水層和置于最外層的保護層，其特征是，所述防水層下為覆土層，在屋面結(jié)構(gòu)層和覆土層之間設(shè)有多個可封裝空氣的空腔。所述空腔上部的內(nèi)表面設(shè)有高反射層。本實用新型可反射大量的太陽輻射，減少進入室內(nèi)的輻射熱量，增大了屋面?zhèn)鳠釤嶙?，有效改善室?nèi)熱環(huán)境，起到良好的隔熱作用。并且材料來源廣泛，成本低廉，結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)固，施工安裝便捷。
文檔編號E04D13/16GK201738507SQ20102022523
公開日2011年2月9日 申請日期2010年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月13日
發(fā)明者周晉, 張國強, 徐峰, 秦迪, 蔡靚, 諶杰 申請人:湖南大學(xué)