一种集保温与遮阳为一体的外墙构造的制作方法

[0001]
本实用新型涉及遮阳板的设计方法技术领域，具体涉及一种集保温与遮阳为一体的外墙构造。


背景技术：

[0002]
目前eps/seps等作为墙体保温材料，因其自重小，保温隔热性能出众，在新建建筑与旧建筑外墙改造中大量使用。另外，eps也是新兴的建筑立面装饰构件骨材。
[0003]
建筑节能是根据我国制定的节约能源标准，在对建筑的建造、设计和使用过程当中，采用节能型的材料、技术和产品，以减少能源的消耗。建筑外遮阳在建筑节能效果方面十分明显，如根据欧洲建筑遮阳协会的研宄成果表明：在温差较大的地区，在建筑窗洞口附加外遮阳后，在白天可以抵挡太阳光线对建筑室内的辖射以防止温度升高过快；在夜间可以通过遮阳构件的保温来延缓室内温度的下降。导致在建筑设计中对建筑外遮阳的使用率越来越重要。我国政府相关部门也清醒地认识到建筑外遮阳的重要性，逐步颁布了一系列相关建筑遮阳节能标准，如建设部在1996年9月颁布《建筑节能技术政策》，在2015年10月制定的《公共建筑节能设计标准》，在2019年12月颁布的《建筑节能工程施工质量验收标准》。
[0004]
作为发展中国家，我国正处于社会快速发展阶段，自改革开放以后，高速发展的经济同时也造成了资源的消耗和环境的破坏，经济发展和资源、环境恶化的矛盾日益突出。我国是化石能源使用和开采大国，其中煤炭能源占九成以上，虽然总量巨大，但由于人口众多，人均水平相对较低，煤炭人均储量约为世界人均水平的50％，石油人均储量仅为世界人均储量11％，而天然气仅为世界人均水平的4.5％，能源相对匮乏。但煤炭消耗量却占世界总消耗量的40％，石油消费量仅次于美国，居世界第二。从以上数据可以看出我国的能源短缺情况已十分严峻，这巨大的消耗主要集中在工业、交通、和建筑三大领域。在建筑领域的能耗约占总能耗的四分之一，在同等气候条件下，单位建筑能耗是发达国家的3-4倍。现阶段，建筑能耗依然在快速增加，一方面由于新建建筑数量仍然增加，即使新建筑全面执行现行节能标准，也会增加建筑总耗能，另一方面，随着我国经济水平的提高，人们对生活质量的要求不断增高，居住舒适度的提高导致了能源需求的增加。为减少能源的消耗，走可持续发展道路，国家提出三方面要求：1、新建建筑设计要满足节能要求。2、对既有高耗能建筑进行节能改造。3、充分利用可再生能源。在建筑领域的节能工作中，既有建筑存量最大，能耗也最高。而在既有建筑中，既有居住建筑所占比重最大，是建筑节能工作的重中之重。我国建筑节能工作开始于1986年国家发布的《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》jgj26—86，该标准以1981年建筑设计规范的能耗水平为基准(单位采暖面积在采暖时期消耗标准煤25kg)，要求新建住宅相比基准住宅节能30％，此称为一步节能。此后在1996年，提高标准，在一步节能基础上节能30％，达到相对基准值节能50％水平，此称为二步节能。2010年，国家再次提高标准，要求在二步节能标准上节能30％，达到相对基准值节能65％，称为三步节能。2012年北京率先在全国范围内发布地方节能标准，实现在三步节能基础上进一步节能30％，实现总体节能75％，称为四步节能。天津市紧随北京之后，于2013年开始
执行四步节能标准。但由于早期建筑节能标准要求较低，即使执行三步节能标注，实现65％的节能率，其节能设计水平也仅相当于德国上世纪90年代初的水平。同时建筑节能设计标准早期执行情况较差，据统计2004年按照节能标准设计建造的居住建筑仅占总数的20％，2007年有所提高，占总数的71％。这些因素造成我国北方采暖区存有需求进行节能改造的居住建筑达到20亿平方米左右，若全部进行改造，将节约1300～1650万吨标准煤。从此可以看出居住建筑节能改造潜力巨大、意义深远。
[0005]
最为突出的就是对于既有住宅的装饰美化工程与节能改造工程缺乏统一的管理与设计施工，以至于刚进行完市市容与园林委组织的装饰美化改造工程不久又迎来市建交委组织的住宅节能改造工程，节能改造中利用外墙的外保温系统简单粗暴地覆盖原有经过设计的外观装饰，且构件连接点缺乏细致对待，造成保温结构不完整，产生冷桥。以此类推，当政府需要进一步提升城市形象，对既有住宅进行装饰改造时，又会出现市市容与园林委仅出于对建筑外观的设计考虑，在住宅的外表进行装饰施工，而不顾及已完成的外保温系统、节能设施的完整性。如此将进入恶性循环，就如国内道路上普遍存在的“拉锁式”管线修理一样，各种管道在设计施工之初由于缺少统一、整合的考虑，造成在后期每种管线需要整修、升级都必须将路面一次次刨开再铺好，造成资源浪费的同时也影响了人们的正常生活。因此既有住宅的装饰改造与节能改造需要整合统一，在节约能源、改善室内热环境的同时，整体提升住宅的外观形象，使其与城市整体特色相统一，成为城市风貌的重要组成部分。


技术实现要素：

[0006]
为了解决上述问题，本实用新型提供一种集保温与遮阳为一体的外墙构造，遮阳板的尺寸设计综合了太阳高度角、墙体方位角、太阳方位角以及所述墙体所在城市的纬度等因素，在提高遮阳效率的同时，避免了遮阳效果达不到或盲目的获取遮阳效果造成的材料浪费。
[0007]
为了实现以上目的，本实用新型采取的一种技术方案是：
[0008]
一种集保温与遮阳为一体的外墙构造，包括保温层，所述保温层垂直伸出墙体在窗台的上方形成遮阳板，所述遮阳板所在的平面与所述窗台平行。
[0009]
进一步地，所述遮阳板包括两侧面以及一外端面，所述侧面垂直设于所述墙体上，所述侧面远离所述墙体的一端与所述外端面连接，所述外端面与所述墙体平行，所述外端面到所述墙体的距离为水平遮阳挑出长度l，所述侧面到窗体边缘的距离为端翼挑出长度d，l、d满足如下公式：
[0010]
l＝hctgh
s cosγ
s,w
[0011]
d＝hctgh
s sin|γ
s,w
|
[0012]
h
s
＝90
°-
|a
l-a
γ
|
[0013]
cosa
s
＝(sinh
s
×
sina
l-sina
t
)/(cosh
s
×
cosa
l
)
[0014]
γ
s,w
＝a
s-a
w
[0015]
其中，h为所述遮阳板到所述窗台距离，h
s
为太阳高度角，a
s
为太阳方位角，a
w
为墙体方位角，所述墙体方位角a
w
为所述墙体的垂直面与南北向所在平面的夹角，a
l
代表所述墙体所在城市的纬度，a
γ
代表太阳赤纬角，a
t
为23
°
26
′
或a
t
为-23
°
26
′
。
[0016]
进一步地，所述保温层通过粘结层设置在所述墙体上，所述保温层外依次设置抹
面砂浆与强化玻纤网层以及饰面层。
[0017]
进一步地，所述遮阳板与所述墙体连接部位使用密封胶嵌缝形成泛水层。
[0018]
进一步地，所述遮阳板与所述墙体之间设置锚固件，所述锚固件从所述外端面伸入所述遮阳板插入所述墙体内。
[0019]
进一步地，所述锚固件垂直于所述墙体。
[0020]
进一步地，所述保温层材质为eps或seps。
[0021]
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0022]
(1)本实用新型的一种集保温与遮阳为一体的外墙构造，遮阳板的尺寸设计综合了太阳高度角、墙体方位角、太阳方位角以及所述墙体所在城市的纬度等因素，在提高遮阳效率的同时，避免了遮阳效果达不到或盲目的获取遮阳效果造成的材料浪费，此外墙构造可广泛的应用于新建建筑与旧建筑外墙改造。
[0023]
(2)本实用新型的一种集保温与遮阳为一体的外墙构造，遮阳板在保温层施工时一体成型，避免了冷/热桥的出现。
附图说明
[0024]
下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其有益效果显而易见。
[0025]
图1所示为本实用新型一实施例的集保温与遮阳为一体的外墙构造图；
[0026]
图2所示为本实用新型一实施例的遮阳板与窗体位置关系图；
[0027]
图3～4所示为本实用新型一实施例的遮阳板尺寸标注图；
[0028]
图5所示为本实用新型一实施例的所述墙体方位角位置图。
[0029]
图中附图标记：
[0030]
1保温层、2墙体、3遮阳板、31侧面、32外端面、4窗体、41窗台、5粘结层、6抹面砂浆与强化玻纤网层、7饰面层、8泛水层、9锚固件。
具体实施方式
[0031]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0032]
本实施例提供了一种集保温与遮阳为一体的外墙构造，如图1所示，包括：粘结层5、保温层1、抹面砂浆与强化玻纤网层6以及饰面层7。所述保温层1通过所述粘结层5设置在墙体2上，所述保温层1外依次设置抹面砂浆与强化玻纤网层6以及饰面层7。
[0033]
所述保温层1垂直伸出墙体2在窗台41的上方形成遮阳板3，所述遮阳板3的结构由中间向边缘依次为保温层1、抹面砂浆与强化玻纤网层6以及饰面层7，所述遮阳板3与所述外墙构造一体成型，避免了使用过程中冷/热桥的出现。所述保温层1一般是指导热系数小于或等于0.12w/(m
·
k)的材料，所述保温层1的材质可以为聚氨酯泡沫、聚苯板、石墨聚苯板、酚醛泡沫等有机轻质材料，也可以为气凝胶毡、玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩、微纳隔热、发泡水泥等无机材料。本实施例优选聚苯板eps或石墨聚苯板seps。所述遮阳板3与所述墙体2
外保温板均为轻质保温材质，避免了冷热桥的产生，安装方便，施工周期短，减小高空施工作业的危险性。
[0034]
所述遮阳板3所在的平面与所述窗台41平行。如图2所示，所述遮阳板3包括两侧面31以及一外端面32，所述侧面31垂直设于所述墙体2上，所述侧面31远离所述墙体2的一端与所述外端面32连接，所述外端面32与所述墙体2平行。
[0035]
如图3～4所示，所述外端面32到所述墙体2的距离为水平遮阳挑出长度l，所述侧面31到窗体4边缘的距离为端翼挑出长度d，l、d满足如下公式：
[0036]
l＝hctgh
s cosγ
s,w
[0037]
d＝hctgh
s sin|γ
s,w
|
[0038]
h
s
＝90
°-
|a
l-a
γ
|
[0039]
cosa
s
＝(sinh
s
×
sina
l-sina
t
)/(cosh
s
×
cosa
l
)
[0040]
γ
s,w
＝a
s-a
w
[0041]
其中，h为所述遮阳板3到所述窗台41距离，h
s
为太阳高度角，a
s
为太阳方位角，a
w
为墙体2方位角，如图5所示，所述墙体方位角a
w
为所述墙体2的垂直面与南北向所在平面的夹角，a
l
代表所述墙体2所在城市的纬度，a
γ
代表太阳赤纬角，a
t
代表夏至日或冬至日的赤纬角，为23
°
26
′
或a
t
为-23
°
26
′
。
[0042]
外遮阳构件在计算出遮阳尺寸的基础上，可以根据建筑设计的风格需求进行造型上的变化，以达到装饰的目的。所述遮阳板3与所述墙体2连接部位使用密封胶嵌缝。
[0043]
以上所述仅为本实用新型的示例性实施例，并非因此限制本实用新型专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。