一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板的制作方法

1.本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板。


背景技术：

2.变电站在电力输送过程中起到关键的枢纽作用。装配式变电站推行变电站建设项目全寿命周期设计建设理念，已成为变电站设计的主流，统一的设计深度和建设标准，提高了施工效率，降低了建设成本。目前，气候温暖地区的变电站建设已经广泛采用了装配式建筑围护结构。但是，在严寒地区，由于冬季极端温度低，温差大，受限于保温性能的原因现有装配式建筑围护结构尚未推广，依然采用传统的现浇混凝土的方式。
3.适用于严寒地区变电站用的装配式围护墙体，在功能上需要同时具备高保温、隔声效果好、耐火性能好、安装效率高、单块墙体面积足够大、外饰面美观、成本低廉等。在现有技术中，金属面岩棉夹芯板和发泡水泥板是目前较为广泛使用的两种装配式围护墙体，这两种墙体分别有各自的优缺点。
4.金属面岩棉夹芯板的优点：装配性能好，装配效率高；简洁美观，无需安装外饰面；由于金属面板延展性好，单块墙体的面积可以做的足够大；保温性能好。
5.金属面岩棉夹芯板的缺点：隔声性能差；价格昂贵；保温层不容易做到能够满足严寒地区保温要求的厚度，即使做到价格会更加昂贵。
6.发泡水泥墙板的优点：价格便宜；保温性能好；防火性能好。
7.发泡水泥墙板的缺点：不便于装配式安装；为了外观的美化，还需要安装外饰面板；由于发泡水泥脆性较高，单块墙体的面积不能做的足够大。
8.工程实践表明，在严寒地区(年最低气温可达-40℃以下)，由于温度低、温差大，由前述可知现有保温材料结构强度低，保温层不容易做到足够厚度和足够大的面积以满足严寒地区的保温要求。


技术实现要素：

9.本发明的目的是为了提供一种针对严寒地区使用的保温性能凸出综合性能好的变电站用装配式保温围护墙体。
10.为了解决保温层不容易做到足够厚度和足够大的面积以满足严寒地区的保温要求问题，本发明提出一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，所述墙体板包括具有外装饰面的金属壳体和位于所述金属壳体内用于防火隔音保温隔音的复合芯层；所述金属壳体的两端具有能够相互配合的企口结构；所述复合芯层包括位于中间的结构芯层、固定于所述结构芯层一侧的第一增强芯层、以及固定于所述结构芯层另一侧的第二增强芯层；所述企口结构的内部具有用于保温隔音的填充封边；所述第一增强芯层和第二增强芯层采用耐火保温材料。
11.优选的，所述金属壳体包括位于所述复合芯层一侧的外面板和位于所述复合芯层
另一侧的内面板，所述外面板和内面板均与复合芯层相互固定。
12.优选的所述外面板和内面板向复合芯层端部外侧延伸并通过弯折形成企口结构。
13.优选的，所述企口结构采用插接式隐钉连接方式。
14.优选的，所述结构芯层为发泡水泥板。
15.优选的，所述第一增强芯层和第二增强芯层为岩棉板、玻璃棉板、膨胀珍珠岩保温板或陶瓷纤维保温板中的任意一种。
16.进一步地，所述第一增强芯层或第二增强芯层由多种防火保温材料多层复合。
17.优选的，所述填充封边采用聚氨酯泡沫，两侧由所述内面板和外面板包边。
18.优选的，所述外面板与内面板的边缘之间具有绝热间隙以避免形成热量传导降低保温性能。
19.所述外面板与内面板在企口结构的中间位置具有绝热间隙。
20.优选的，所述外面板与内面板在墙体板不设企口结构的另外两个端面向内弯折共同包裹所述复合芯层以实现保护复合芯层和增强结构强度的作用。
21.优选的，所述结构芯层、第一增强芯层、第二增强芯层、外面板和内面板之间依次通过胶合剂重叠粘接固定。
22.优选的，所述外面板采用铝镁锰板；所述内面板采用镀铝锌钢板；进一步地，所述外面板采用0.8mm厚铝镁锰板，内面板采用0.6mm厚镀铝锌钢板。
23.优选的，所述第一增强芯层和第二增强芯层采用不小于50mm厚岩棉板。
24.优选的，所述结构芯层采用不小于100mm厚发泡水泥板。
25.优选的，所述企口结构包括能够相互嵌合组装的a接口和b接口；所述a接口包括位于中间的主凸起、位于主凸起一侧外侧凸起、所述主凸起和外侧凸起之间的导向凹槽和位于主凸起另一侧的第一开口槽；相适应地，所述b接口包括与所述主凸起相配合的主凹槽、所述主凹槽一侧具有与所述导向凹槽相配合的第一凸沿、所述主凹槽另一侧具有与所述第一开口槽相配合的第二凸沿、所述第一凸沿外侧具有与所述外侧凸起相配合的第二开口槽。通过a接口和b接口的上述配合结构形成紧密连接和迷宫密封，在实现了装配安装效率高的基础上还实现了良好的保温隔声效果。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
27.1.本发明提供了一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，所述墙体板包括金属壳体和位于所述金属壳体内用于防火隔音保温的复合芯层；所述金属壳体的两端具有能够相互配合的企口结构；所述企口结构的内部具有用于保温隔音的填充封边。本发明通过金属壳体提高了整体强度以实现保温围护墙体板足够大面积；通过复合芯层和金属壳体克服了保温材料结构强度差的问题，从而实现了足够厚的保温层以提供高保温、高隔声；通过在金属壳体的两端设置企口结构实现了装配式安装效率高的有益效果；通过在企口结构的内部设置填充封边以实现高保温和高隔声的有益效果。
28.2.墙体板采用外面板、内面板、结构芯层、第一增强芯层和第二增强芯层多层粘接复合的结构，这种结构兼具高保温、隔声效果好、耐火、装配式安装效率高、单块墙体面积足够大、外饰面美观、成本低廉等功能特点。
29.3.结构芯层采用发泡水泥板平整度好，同时两侧与第一增强芯层和第二增强芯层的保温材料分别粘接固定克服了发泡水泥板脆性大的缺点，利用了发泡水泥板承压能力
好、平整性好，以及两侧保温材料韧性好的优点，实现了墙壁板面积足够大和保温层足够厚的有益效果。
附图说明
30.图1为本发明的一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板的结构示意剖面图；
31.图2为本发明金属壳体的另一种结构形式的结构示意剖面图；
32.其中1-金属壳体、2-复合芯层、3-企口结构、4-填充封边、11-外面板、12-内面板、13-断桥垫、14-紧固件、20-结构芯层、21-第一增强芯层、22-第二增强芯层、31-a接口、32-b接口、101-绝热间隙、311-主凸起、312-外侧凸起、313-导向凹槽、314-第一开口槽、321-主凹槽、322-第一凸沿、323-第二凸沿、324-第二开口槽。
具体实施方式
33.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
34.如图1所示，一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，包括金属壳体1和位于所述金属壳体1内用于防火隔音保温的复合芯层2；所述金属壳体1的两端具有能够相互配合的企口结构3；所述企口结构3的内部具有用于保温隔音的填充封边4。
35.所述复合芯层2包括结构芯层20和所述结构芯层20两侧固定的第一增强芯层21和第二增强芯层22；所述复合芯层2在所述企口结构3的两侧具有用于保温隔音的填充封边4。
36.金属壳体1包括位于所述墙体板一侧的外面板11和位于所述墙体板另一侧的内面板12，所述内面板12和外面板11在所述墙体板两侧通过弯折形成企口结构3。
37.企口结构3采用插接式隐钉连接方式包边。
38.结构芯层20为厚100mm的发泡水泥板，根据应用环境保温要求的不同也可选用120mm、150mm、180mm、200mm、250mm或300mm厚度的发泡水泥板。
39.第一增强芯层21和第二增强芯层22采用50mm厚岩棉板，根据应用环境保温要求的不同也可选用55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm、100mm、105mm、110mm、115mm、120mm、125mm、130mm、135mm、140mm、145mm、或150mm等厚度规格。
40.岩棉容重采用120kg/m3，根据应用环境保温要求的不同也可选用125kg/m3、130kg/m3、135kg/m3、140kg/m3、145kg/m3、150kg/m3、155kg/m3、或160kg/m3的容重规格。
41.填充封边4采用聚氨酯泡沫，企口结构采用插接式隐钉连接方式。
42.一块墙体板包括六个面，墙内墙外两个侧面，剩下是四个端面，其中两个端面有用于连接的企口结构，另外两个端面由所述内面板12和外面板11向内弯折包边以形成对复合芯层2的保护。所述内面板12与外面板11的边缘之间具有绝热间隙101以避免形成热量传导降低保温性能。
43.结构芯层20、第一增强芯层21、第二增强芯层22和金属壳体1之间通过胶合剂粘接固定。
44.外面板采用0.8mm厚铝镁锰板，内面板采用0.6mm厚镀铝锌钢板。
45.企口结构3包括能够相互嵌合组装的a接口31和b接口32；所述a接口31包括位于中间的主凸起311、位于主凸起311一侧的外侧凸起312、所述主凸起311和外侧凸起12之间的
导向凹槽313和位于主凸起311另一侧的第一开口槽314；相适应地，所述b接口32包括与所述主凸起311相配合的主凹槽321、所述主凹槽321一侧具有与所述导向凹槽313相配合的第一凸沿322、所述主凹槽321另一侧具有与所述第一开口槽314相配合的第二凸沿323、所述第一凸沿322外侧具有与所述外侧凸起312相配合的第二开口槽324。通过a接口31和b接口32的上述配合结构相邻的两块保温围护墙体板之间形成紧密连接和迷宫密封，在实现了变电站用装配式保温围护墙体装配安装效率高的基础上还实现了良好的保温隔声效果。
46.如图2所示，金属壳体1的另一种结构形式，所述内面板12和外面板11之间在边缘处具有断桥垫13且相互重叠固定，以避免形成热量传导降低保温性能；所述内面板12、外面板11和所述断桥垫13通过紧固件14连接固定以避免所述内面板12和外面板11之间的位移变形，从而提高墙体板的整体强度。
47.所述断桥垫13采用石棉垫。
48.所述紧固件14为钻尾钉。
49.建设施工时，通过企口结构将所述围护墙体板组装为变电站用围护墙体。本发明采用外面板和内面板组合成金属壳体以提高整体结构强度和实现外饰面美观；内部采用隔声保温防火性能好的发泡水泥板作为结构芯层，在结构芯层两侧固定有采用耐火保温材料制作的第一增强芯层和第二增强芯层，以进一步提高保温性能和隔声效果；结构芯层、第一增强芯层和第二增强芯层共同组成复合芯层以实现高保温、隔声效果好、耐火的效果，同时由于第一增强芯层、第二增强芯层以及金属外壳对结构芯层的结构增强作用而实现了单块墙体面积足够大的效果；各层之间通过胶合剂粘接实现了制作工艺简单和安全可靠的效果；复合芯层两侧企口结构采用聚氨酯泡沫封边，并采用插接式隐钉连接方式包边，另两侧用金属面板包边，从而使本发明相较于目前常用的普通金属面岩棉夹芯板具有高保温性能、隔声降噪性能，并且提高了耐火性能，降低了成本；而相较于目前常用的发泡水泥轻质条板墙体，其显著的优势在于提升了装配性能。
50.外面板采用0.8mm厚铝镁锰板，内面板采用0.6mm厚镀铝锌钢板。镀铝锌钢板具有较好的耐腐蚀性和耐高温性，与复合芯层胶合粘接时不易变形。相较于镀铝锌钢板，铝镁锰板具有更加突出的耐腐蚀性，其耐久性一般可以在50年以上，并且变电站对围护墙体的外观要求比较高，铝镁锰板简洁美观的特点及其优秀的耐久性可以满足这个需求。以金属板作为复合夹芯板的面板主要有以下三个优点：
51.第一，美观，金属板作为面板可以直接起到饰面的作用，具有简洁美观的特点，无需另外加装饰面板或涂刷。
52.第二，由于金属板具有一定的强度和良好的延展性，充当面板时可以起到保护和夹持复合芯层的作用，增强了整体结构强度，因此单块金属面夹芯板的面积可以做的比较大。
53.第三，由于金属板具有可塑性高的特点，以金属板作为面板可以将夹芯板侧边的企口制作成聚氨酯泡沫封边的榫卯插接形式，这样可以大大提高复合夹芯板的装配性能。
54.所述复合芯层采用三层复合式。其中第一增强芯层和第二增强芯层采用不小于50mm厚岩棉板，岩棉容重高于120kg/m3，所述结构芯层采用不小于100mm厚发泡水泥板。采用这样的结构形式其功能优势主要表现在以下四个方面：
55.第一，高保温性能：岩棉和发泡水泥都是具有良好的保温性能的材料，两者的导热
系数都可以达到0.05w/(m
·
k)以下。经过复合，三层复合式芯层的厚度达到200mm以上，夹芯板的传热系数低于0.30w/(m2
·
k)，达到了《gb 51245-2017工业建筑节能设计统一标准》中规定的，在严寒a区，工业建筑围护结构外墙的传热系数需要满足≤0.40w/(m2
·
k)的要求，其保温能力完全适用于严寒地区变电站的建设。
56.第二，高隔声性能：发泡水泥的密度大于岩棉的密度，岩棉的特点是密度低，具有一定的弹性和阻尼，发泡水泥的特点是密度高，刚性大，采用岩棉-发泡水泥-岩棉结构组合的芯材形成了弹簧-质量-阻尼系统，这种结构组合和单一的岩棉芯层或单一的发泡水泥板相比可以大大提高隔声降噪性能。另外，岩棉作为一种多孔吸声材料填充于刚性板之间，一方面可以消除刚性板之间的驻波共振，另一方面可以提升板在吻合频率处的隔声量，从而提高墙体的隔声性能。
57.第三，良好的耐火性能：岩棉和发泡水泥都是具有良好的防火性能的材料，两者的防火等级都可以达到a1级，经过复合，三层复合式芯层的厚度达到200mm以上，其具有优良的耐火性能。
58.第四，整体平整度好：所述结构芯层采用不小于100mm厚发泡水泥板，发泡水泥板作为复合式夹芯板的中心层，可以起到支撑作用，使夹芯板不易变形以及翘曲。另外，发泡水泥材料价格便宜，可以有效降低夹芯板的生产成本。
59.此外，所述复合芯层采用无机材料从而具有化学稳定性强，防潮性能好，不易腐烂，安全的特点。
60.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，其特征在于，所述墙体板包括金属壳体(1)和位于所述金属壳体(1)内用于防火隔音保温的复合芯层(2)；所述金属壳体(1)的两端具有能够相互配合的企口结构(3)；所述企口结构(3)的内部具有用于保温隔音的填充封边(4)。2.如权利要求1所述的一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，其特征在于，所述复合芯层(2)包括位于中间的结构芯层(20)、固定于所述结构芯层(20)一侧的第一增强芯层(21)、以及固定于所述结构芯层(20)另一侧的第二增强芯层(22)。3.如权利要求2所述的一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，其特征在于，所述结构芯层(20)包括发泡水泥板。4.如权利要求2所述的一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，其特征在于，所述第一增强芯层(21)和第二增强芯层(22)采用耐火保温材料。5.如权利要求2所述的一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，其特征在于，所述金属壳体(1)包括位于所述复合芯层(2)一侧的外面板(11)和位于所述复合芯层(2)另一侧的内面板(12)；所述外面板(11)和内面板(12)均与复合芯层(2)固定。6.如权利要求5所述的一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，其特征在于，所述结构芯层(20)、第一增强芯层(21)、第二增强芯层(22)、外面板(11)和内面板(12)之间依次通过胶合剂重叠粘接固定。7.如权利要求5所述的一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，其特征在于，所述外面板(11)和内面板(12)向复合芯层(2)端部外侧延伸并通过弯折形成企口结构(3)。8.如权利要求7所述的一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，其特征在于，所述企口结构(3)采用插接式隐钉连接方式。9.如权利要求7所述的一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，其特征在于，所述外面板(11)与内面板(12)在企口结构(3)的中间位置具有绝热间隙。10.如权利要求7所述的一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，其特征在于，所述外面板(11)与内面板(12)在墙体板不设企口结构的另外两个端面向内弯折共同包裹所述复合芯层。11.如权利要求5所述的一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，其特征在于，所述外面板(11)采用铝镁锰板；所述内面板(12)采用镀铝锌钢板。12.如权利要求1所述的一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，其特征在于，所述填充封边(4)采用聚氨酯泡沫。13.如权利要求2所述的一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，其特征在于，所述第一增强芯层(21)和第二增强芯层(22)包括岩棉板、玻璃棉板、膨胀珍珠岩保温板或陶瓷纤维保温板。14.如权利要求13所述的一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，其特征在于，所述岩棉容重高于120kg/m3。15.如权利要求5所述的一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，其特征在于，所述结构芯层(20)采用不小于100mm厚发泡水泥板；所述第一增强芯层(21)和第二增强芯层(22)采用不小于50mm厚岩棉板；所述外面板采用0.8mm厚铝镁锰板，所述内面板采用0.6mm厚镀铝锌钢板。

技术总结
一种严寒地区变电站用装配式保温围护墙体板，所述墙体板包括金属壳体和内部的复合芯层；所述金属壳体的两侧具有能够相互配合的企口结构；所述复合芯层包括结构芯层和所述结构芯层两侧固定的第一增强芯层和第二增强芯层；所述复合芯层在所述企口结构的两侧具有用于保温隔音的填充封边；所述第一增强芯层和第二增强芯层采用耐火保温材料。所述结构芯层为发泡水泥板。所述第一增强芯层和第二增强芯层为岩棉板、玻璃棉板、膨胀珍珠岩保温板或陶瓷纤维保温板中的任意一种。本发明实现了墙体板面积足够大和保温层足够厚的有益效果。积足够大和保温层足够厚的有益效果。积足够大和保温层足够厚的有益效果。


技术研发人员：李想 莫娟 马裕超 杨臻 李毅刚 房正刚 沈鸿冰 徐金 翟岩 王晔 高子健 朱庆林
受保护的技术使用者：国家电网有限公司 国网黑龙江省电力有限公司建设分公司 国网黑龙江省送变电工程有限公司
技术研发日：2022.03.04
技术公布日：2023/9/12