一种含二氧化碳的建筑物成型方法和建筑物
技术领域
本申请涉及二氧化碳再利用
技术领域
,具体为涉及一种含二氧化碳的建筑物成型方法和建筑物。背景技术
随着现代工业的迅猛发展,人类对煤、油、天然气等含碳化合物燃料的大规模使用,以及大面积森林火灾和绿色植物的破坏,导致大气中CO2的浓度逐年增加。在过去的二十世纪里,地球表面温度上升了0.4℃~0.8℃,过去的二十年是上个世纪温度最高的时期。温室气体包括二氧化碳(CO2)、水蒸气(H2O)、甲烷(CH4)、氮氧化物(NOX)等,而二氧化碳是最主要的温室气体,其含量增加对增强温室效应的贡献大约为70%。据挪威奥斯陆国际气候与环境研究中心(CICERO)推算,2016年中国CO2累计排放量将达到1464亿吨,超过美国的1462亿吨,跃居首位。当前我国CO2排放的主要行业是煤电、水泥、钢铁、冶炼等高耗能工业,其中水泥工业约占全国工业CO2排放量的15%。作为我国经济建设的支柱型产业,水泥工业为经济的发展和社会的进步做出了巨大贡献,同时也消耗了大量的资源和能源。据统计分析,生产1吨水泥约排放0.9吨CO2,按16年全国水泥产量预估23亿吨测算,共排放了20亿吨CO2。
CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage)碳捕获、利用与封存是应对全球气候变化的关键技术之一,受到世界各国的高度重视。随着技术的进步及成本的降低,CCUS前景光明。在国际大力发展绿色低碳产业的背景下,成熟的碳捕捉技术的创新发展将为各领域提供大量低成本二氧化碳。由于二氧化碳在不同季节具有相变自我调温功能,通过一定技术将其储存在建筑中,可以实现建筑节能。在遇到火灾时,二氧化碳气体还可起到阻燃和灭火作用。如何合理地将二氧化碳再利用至建筑物是本
技术领域
亟待解决的问题。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种含二氧化碳的建筑物成型方法和建筑物,将二氧化碳填充在建筑物的结构中,可以充当建筑的保温材料使建筑节能,二氧化碳还具有阻燃性能,可作为建筑的消防设施。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种含二氧化碳的建筑物成型方法,包括:
S1,使用常压下的二氧化碳气体作为发泡工具填充到密闭容器中得到泡沫保温容器;
S2,将充满二氧化碳的泡沫保温容器填充到建筑载体中,以形成包含二氧化碳的建筑材料。
可选的,所述建筑载体用于建筑物的非承重结构中。
可选的,所述建筑载体包括外墙保温板或装配式构件。
可选的,所述S1具体包括:将常压下的二氧化碳气体封存在存储容器内,并在存储容器上设置压力薄弱区域,其中,当压力大于设定值或者受热到预设值时,所述压力薄弱区域会被挤破,以定向释放二氧化碳至火源处。
可选的,所述存储容器的材质为碳纤维、塑料、金属或玻璃。
可选的,所述二氧化碳以气体或液体的形式封存在所述存储容器中。
可选的,当二氧化碳以液体形式封存在所述存储容器中时,所述封存与再利用装置所处的环境温度低于二氧化碳的临界温度。
可选的,所述密闭容器为砖块。
为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:一种具有阻燃和保温功能的建筑物,其特征在于,所述建筑物通过含二氧化碳的建筑物成型方法制造形成。
本申请的有益效果是:区别于现有技术,本申请提供一种含二氧化碳的建筑物成型方法和建筑物,包括S1,使用常压下的二氧化碳气体作为发泡工具填充到密闭容器中得到泡沫保温容器;S2,将充满二氧化碳的泡沫保温容器填充到建筑载体中,以形成包含二氧化碳的建筑材料。
在本申请中,采用二氧化碳建筑材料贮存二氧化碳,在一定压力下,根据温度的变化,二氧化碳呈现不同相态。当室外温度升高时,容器内的二氧化碳由液态变为气态,此过程吸收外界热量;反之,则释放热量,以达到蓄热、调温、消防的目的。因此,将二氧化碳作为建筑保温材料,根据不同季节外界温度的不同,就可以实现二氧化碳在不同季节的相变自我调温功能,从而达到建筑节能的目的。此外,二氧化碳还具有阻燃的功能,可以充当建筑的消防设施。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种含二氧化碳的建筑物成型方法的流程示意图;
图2是本申请实施例提供的一种含二氧化碳的建筑物成型方法的泡沫保温容器结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种含二氧化碳的建筑物成型方法的泡沫保温容器设置在锅炉间的结构示意图。
其中,附图标记为:1-外围管道,2-存储容器,3-探针状结构,4-连接管,5-锅炉间。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请,给出了以下描述。在以下描述中,为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此,本申请并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
实施例1:
参阅图2,本实施例提供一种含二氧化碳的建筑物成型方法,包括:
S1,使用常压下的二氧化碳气体作为发泡工具填充到密闭容器中得到泡沫保温容器。先制作泡沫保温容器,泡沫保温容器内存储有需要用到的二氧化碳气源,可以根据需要进行输出二氧化碳以对建筑载体进行填充。其中密闭容器为砖块、门板或其他结构件。
S2,将充满二氧化碳的泡沫保温容器填充到建筑载体中,以形成包含二氧化碳的建筑材料。
先制作泡沫保温容器即二氧化碳封存与再利用装置,以用于提供持续不断的二氧化碳。然后将泡沫保温容器放置在建筑物中,对建筑物中的建筑材料进行二氧化碳填充。
其中,泡沫保温容器包括:外围管道1、存储容器2、连接管4和探针状结构3,所述外围管道1上设置有排气孔以将释放的二氧化碳排放至相应的地方,排气孔的设置可以根据需要按照指定的位置和数量进行布置;所述外围管道1环绕所述存储容器2设置,所述连接管4的一端连接所述存储容器2,所述连接管4的另一端连接所述外围管道1;所述探针状结构3设置在所述连接管4上;所述存储容器2用于存储二氧化碳;所述探针状结构3用于打开或关闭所述连接管4,以贮存或释放二氧化碳。具体地,探针状结构3可以是一根金属管,金属管位于连接管4内,连接管4的中间处有狭窄处用于固定金属管,且起到导热的作用。金属管一端与存储容器2连通,另一端抵靠在外围管道1上。连接管4与外围管道1连接但是不连通。金属管抵靠在外围管道1的地方为薄弱区域,当外界有火灾时,或者存储容器2内的气压上升时,金属管受热或者气压升高将薄弱区域融化导通,存储容器2内的二氧化碳气体便可以通过金属管进入到外围管道1内,最后通过外围管道1上的排气孔排出,以达到体现蓄热、调温、消防的目的。
在优选的实施例中,存储容器2为普通的结构,存储容器2与连接管4联通,便于泄放和控制。当有火灾发生,或者是管内温度过高,探针状结构3将被打开,将内部的二氧化碳释放出来,释放出来的二氧化碳经过外围管道1到达火源附近,达到定点定向阻燃的目的。
其中,存储容器2为各种结构形式的承压、常压容器,根据使用压力的不同,容器材质可以是碳纤维、塑料、金属、玻璃等。
其中,二氧化碳以气体或液体的形式封存在所述存储容器2中。二氧化碳的临界温度为31.2℃,温度高于临界温度时,只存在气态形式。因此,当二氧化碳以液体形式封存在所述存储容器2中时,所述封存与再利用装置所处的环境温度低于所述临界温度。
其中,探针状结构3内设有电子阀门,可以远程控制该阀门的开启和关闭,当发生火灾时,可以远程开启该电子阀门,存储容器2中的二氧化碳顺着连接管4流入到外围管道1,然后通过外围管道1的排气孔流出来,以达到阻燃的目的。当完成灭火后,远程关闭探针状结构3,避免二氧化碳的继续泄漏,隔一段时间后,人工排查火灾情况。
可选的方案,建筑载体用于建筑物的非承重结构中。因为填充有二氧化碳的气体后整个建筑载体的强度会降低,不能用于称重墙等地方,提高安全性。如外墙保温板或装配式构件。
在实际应用场景下,存储容器2可以单独放置,放在功能区中,并靠墙布置,如图3所示,将二氧化碳建筑材料放置在锅炉间5中,其中存储容器2是单独放置的,并尽量靠墙设置;也可以藏于建筑物的构造柱、楼板、墙体、露台、顶棚中,不影响建筑物的美观。其中,外围管道1是在存储容器2附近的,也可以再外接管道,管路沿墙面较低处设置,避开热力管路。
在本实施例中,所述存储容器2上设置有压力薄弱区域,其中,当压力大于设定值时,所述压力薄弱区域会被挤破,以定向释放二氧化碳至外围管道1内。在遇到火灾时,因温度上升,二氧化碳气体受热膨胀,自动挤破容器二释放在大气中。在常压下,液态的二氧化碳会立即汽化,一般1kg的液态二氧化碳可产生约0.5立方米的气体。它可以排除空气而包围在燃烧物体的表面或分布于较密闭的空间中,降低可燃物周围或防护空间内的氧浓度,产生窒息作用而灭火。另外,二氧化碳从储存容器中喷出时,会由液体迅速汽化成气体(或是气态体积膨胀),而从周围吸收部分热量,起到冷却的作用。
在实际应用场景下,当人突然进入高浓度二氧化碳环境中,因呼吸中枢麻痹,会产生危险,故建议主要用于大型仓库,或是装有贵重设备、档案资料、仪器仪表、电气设备等建筑中使用,为了尽量避免此类情况的发生,在优选的实施例中,所述存储容器2上设置有远传测点或简明易判断的防泄漏标志,以及联锁的其他控制。
区别于现有技术,本申请提供一种含二氧化碳的建筑物成型方法和建筑物,所述封存与再利用装置包括:存储容器2、连接管4、探针状结构3和外围管道1,所述外围管道1上设置有排气孔;所述外围管道1环绕所述存储容器2设置,所述连接管4的一端连接所述存储容器2,所述连接管4的另一端连接所述外围管道1;所述探针状结构3设置在所述连接管4上;所述存储容器2用于存储二氧化碳;所述探针状结构3用于打开或关闭所述连接管4,以贮存或释放二氧化碳。
在本申请中,采用二氧化碳建筑材料贮存二氧化碳,在一定压力下,根据温度的变化,二氧化碳呈现不同相态。当室外温度升高时,容器内的二氧化碳由液态变为气态,此过程吸收外界热量;反之,则释放热量。因此,将二氧化碳作为建筑保温材料,根据不同季节外界温度的不同,就可以实现二氧化碳在不同季节的相变自我调温功能,从而达到建筑节能的目的。此外,二氧化碳还具有阻燃的功能,可以充当建筑的消防设施。
实施例2:
在本实施例中,提供了一种具有阻燃和保温功能的建筑物,所述建筑物中设置有上述实施例所述的封存与再利用装置。
所述封存与再利用装置包括:外围管道1、存储容器2、连接管4和探针状结构3,所述外围管道1上设置有排气孔;所述外围管道1环绕所述存储容器2设置,所述连接管4的一端连接所述存储容器2,所述连接管4的另一端连接所述外围管道1;所述探针状结构3设置在所述连接管4上;所述存储容器2用于存储二氧化碳;所述探针状结构3用于打开或关闭所述连接管4,以贮存或释放二氧化碳。
在优选的实施例中,存储容器2为普通的结构,存储容器2与连接管4联通,便于泄放和控制。当有火灾发生,或者是管内温度过高,探针状结构3将被打开,将内部的二氧化碳释放出来,达到阻燃的目的。
其中,存储容器2为各种结构形式的承压、常压容器,根据使用压力的不同,容器材质可以是碳纤维、塑料、金属、玻璃等。
其中,二氧化碳以气体或液体的形式封存在所述存储容器2中。二氧化碳的临界温度为31.2℃,温度高于临界温度时,只存在气态形式。因此,当二氧化碳以液体形式封存在所述存储容器2中时,所述封存与再利用装置所处的环境温度低于所述临界温度。
其中,探针状结构3可以为电子阀门,可以远程控制该阀门的开启和关闭,当发生火灾时,可以远程开启该电子阀门,存储容器2中的二氧化碳顺着连接管4流入到外围管道1,然后通过外围管道1的排气孔流出来,以达到阻燃的目的。当完成灭火后,远程关闭探针状结构3,避免二氧化碳的继续泄漏,隔一段时间后,人工排查火灾情况。
该封存与再利用装置可以单独放置,放在功能区中(如图3所示),并靠墙布置;也可以藏于建筑物的构造柱、楼板、墙体、露台、顶棚中,不影响建筑物的美观。
在一定压力下,根据温度的变化,二氧化碳呈现不同相态。当室外温度升高时,容器内的二氧化碳由液态变为气态,此过程吸收外界热量;反之,则释放热量。因此,将二氧化碳作为建筑保温材料,根据不同季节外界温度的不同,就可以实现二氧化碳在不同季节的相变自我调温功能,从而达到建筑节能的目的。
一方面将二氧化碳装入到容器中,起到了贮存的作用,另一方面,在建筑建造过程中,将容器放置在建筑物合适位置,达到节能、保温、阻燃的目的。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请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,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
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