一种保温节能多功能复合幕墙型材技术领域
本实用新型涉及一种复合幕墙技术设备领域，特别涉及一种保温节能多功
能复合幕墙型材。
背景技术
幕墙系统应用于建筑外围护结构，不承受主体结构荷载，装配于建筑物的
外表面，承受自身重量外，还得承受风荷载、日晒雨淋、地震作用和温度作用
的影响。因此，要求幕墙系统必须安全可靠，要求幕墙使用的材料都应该符合
国家或行业标准规定的质量指标；玻璃幕墙是以铝合金或其他轻质金属挤出成
金属边框，和功能玻璃一起预制成模块，固定安装在建筑外围的支撑结构上，
形成的建筑外围结构或装饰结构。随着建筑材料及加工工艺的迅速发展，各种
类型的建筑材料研制成功，常用的幕墙有石材幕墙、玻璃幕墙、金属幕墙，均
采用幕墙构件挂接在墙体外部。
现有技术中，石材幕墙笨重，不是国家鼓励的轻质材料、高层建筑存在危
险性，颜色较单一，加工困难，成本高、易碎；玻璃幕墙存在局限性，容易造
成光污染、能耗较大；包括玻璃本身和铝型材幕墙幕墙型材的能耗都较大；金
属幕墙整体性差，抗变形能力低；幕墙结构件的寿命取决于铝合金型材的的结
构失效及幕墙与土建结构连接的失效与否两方面，前者主要包括强度不够和挠
度过大，后者则由于使用钢材连接，易腐蚀生锈。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种保温节能多功能复合幕墙型
材，针对现有技术中的不足，采用高分子复合材料外包幕墙结构件的方式，有
效避免使用较重材料作为幕墙主材时产生的安全问题；生产的隐框幕墙或者明
框幕墙，通过外包阻燃复合材料，可以提高幕墙整体的防火性；同时，外包的
复合材料提高了幕墙的户外的防盐雾性能，保温性能和整体的力学性能，降低
了幕墙因外力发生形变的可能，还使得幕墙系统具有了木质感。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种保温节能多功能复合
幕墙型材，包括自攻螺丝、金属内衬、主材复合层、耐候共挤层、橡胶垫、螺
栓组件、金属型材、铝合金卡件、螺钉组件、盖板复合层、密封胶条、LOW-E玻
璃、幕墙盖板、幕墙固定板、镀锌角铁、连接组件，其特征在于：
所述LOW-E玻璃之间通过连接组件、金属型材、幕墙盖板和密封胶条相互
固定，所述连接组件包括室外件和室内件，所述室外件与外部构件固定连接，
所述室内件与内部构件固定连接；所述外部构件包括幕墙固定板、幕墙盖板、
盖板复合层、密封胶条；所述内部构件包括金属内衬、主材复合层、耐候共挤
层、橡胶垫、金属型材、铝合金卡件；所述内部构件通过螺栓组件与镀锌角铁
固定，所述镀锌角铁与建筑外墙体固定连接，并支撑整体幕墙结构；所述连接
组件的室外件通过螺钉组件与幕墙固定板螺接固定，所述幕墙固定板内面上左
右对称设置有二条半圆形卡槽，所述半圆形卡槽内装配有密封胶条，所述密封
胶条扣压在LOW-E玻璃面上；所述幕墙固定板侧面设置有卡槽，所述卡槽上卡
接设置有幕墙盖板，所述幕墙盖板外部装配有盖板复合层，所述盖板复合层包
括盖板复合层与盖板耐候层；所述盖板复合层端面上设置有卡槽，所述卡槽内
装配有密封胶条，所述密封胶条与LOW-E玻璃之间通过密封胶密封；所述连接
组件的室内件通过螺钉组件与金属型材固定连接，所述室内件上设置有半圆形
卡槽，所述半圆形卡槽内装配有密封胶条，所述室内件与LOW-E玻璃之间通过
密封胶条密封；所述金属型材内部设置有金属内衬，所述金属内衬与金属型材
之间设置有多块橡胶垫，并通过自攻螺丝相互固定连接；所述金属型材及所述
主材复合层之间有两种连接方式，一种连接方式为金属型材外侧装配主材复合
层，所述主材复合层与金属型材之间通过主材复合层和铝合金卡件固定卡接；
另一种连接方式为主材复合层直接共挤在金属型材外面成型；所述主材复合层
外侧设置有耐候共挤层；所述主材复合层端面上设置有卡槽，所述卡槽内装配
的密封胶条，所述密封胶条与LOW-E玻璃密封连接，所述主材复合层与LOW-E
玻璃之间通过密封胶密封。
所述金属型材为铝型材、铝合金型材、钢型材中的任意一种；所述LOW-E
玻璃为低辐射钢化镀膜玻璃、真空玻璃组合、普通玻璃组合中的任意一种；所
述金属内衬、自攻螺丝、螺栓组件、螺钉组件为不锈钢材质。
所述主材复合层、盖板复合层为填充有纳米级天然纤维素的低线膨胀系数
的高分子材料，所述纳米级天然纤维素包括但不限于木粉、秸秆粉、麻纤维、
稻壳纤维；所述纳米级天然纤维素的长度范围为10nm—950nm；优选的，所述高
分子材料为聚烯烃、、聚氯乙烯、聚苯乙烯中的任意一种；所述聚烯烃、聚氯
乙烯、聚苯乙烯经过阻燃改性，达到B1级阻燃性能。
所述耐候共挤层、盖板耐候层为经过改性的具有高耐候以及阻燃性的高分
子材料，优选的，所述高分子材料为聚烯烃、聚烯烃改性材料、丙烯酸酯类共
聚体、聚氯乙烯、聚苯乙烯中的任意一种。
所述主材复合层、耐候共挤层、盖板复合层将外部构件和内部构件全部完
整包住，金属型材与幕墙盖板无外部裸露。
本实用新型的工作原理为：1、采用全包覆共挤的加工方式进行外包复合材
料的加工；所述天然纤维高分子复合材料是一种保温材料，而幕墙采用的金属
型材材料，是热的良导体，在金属材料表面外包一层复合材料，可以大大提高
型材整体的保温能力；2、采用金属外包的高分子复合材料，通过添加纳米级天
然纤维素，可以有效降低高分子材料自身的线膨胀系数，并通过配方比例的调
节，可以使其匹配相对应金属材料的线膨胀系数，最低可达到5×10-6mm/mm℃；
有效避免了型材整体在经光长时间照射后，因温度而导致的复合材料与金属型
材分离的现象；3、采用金属型材外包高分子复合材料，通过共挤的加工方式和
耐候材料的选用，增加了幕墙在使用过程中颜色和式样的选择，达到了木材的
质感效果，并能够长期保持木质颜色的不变。
通过上述技术方案，本实用新型技术方案的有益效果是：采用高分子复合
材料外包幕墙结构件的方式，有效避免使用较重材料作为幕墙主材时产生的安
全问题；生产的隐框幕墙或者明框幕墙，外包高分子复合材料，降低了金属型
材外露及通过金属型材型腔内热传导而带来的能量的损耗，提高了幕墙整体的
保温性能；通过外包阻燃复合材料，可以提高幕墙整体的防火性。外包的高分子
复合材料采用了阻燃和耐候体系的配方设计，提高了幕墙在使用过程中安全性
和使用性，同时，提高了幕墙型材的防盐雾特性，使得金属型材不易被大气及
海岸气候的腐蚀。外包的高分子复合材料采用了共挤、共挤勾色、表面印刷、
表面转印、再涂覆保护层中的任意一种的加工方式，增加了幕墙在使用过程中
颜色和纹路式样的选择，增加了整个复合幕墙型材的木质感。在设计配方时，
采用了天然纳米纤维素作辅助材料，降低了外包的复合材料的线膨胀系数，可
与幕墙中使用的金属型材的线膨胀系数相匹配，避免了在后期使用过程中，二
者分离现象的发生。采用整体的机构设计，提高了幕墙的整体力学性能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对
实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面
描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例所公开的一种保温节能多功能复合幕墙型材示意
图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
1.自攻螺丝 2.金属内衬 3.主材复合层 4.耐候共挤层
5.橡胶垫 6.螺栓组件 7.金属型材 8.铝合金卡件
9.螺钉组件 10.盖板复合层 11.密封胶条 12.LOW-E玻璃
13.幕墙盖板 14.幕墙固定板 15.镀锌角铁 16.连接组件
具体实施方式
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，本领域普通技术人
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。
根据图1，为一种典型的明框幕墙结构，本实用新型提供了一种保温节能多
功能复合幕墙型材，包括自攻螺丝1、金属内衬2、主材复合层3、耐候共挤层
4、橡胶垫5、螺栓组件6、金属型材7、铝合金卡件8、螺钉组件9、盖板复合
层10、密封胶条11、LOW-E玻璃12、幕墙盖板13、幕墙固定板14、镀锌角铁
15、连接组件16。
所述LOW-E玻璃12之间通过连接组件16、金属型材7、幕墙盖板13和密
封胶条11相互固定，所述连接组件16包括室外件和室内件，所述室外件与外
部构件固定连接，所述室内件与内部构件固定连接；所述外部构件包括幕墙固
定板14、幕墙盖板13、盖板复合层10、密封胶条11；所述内部构件包括金属
内衬2、主材复合层3、耐候共挤层4、橡胶垫5、金属型材7、铝合金卡件8；
所述内部构件通过螺栓组件6与镀锌角铁15固定，所述镀锌角铁15与建筑外
墙体固定连接，并支撑整体幕墙结构；所述连接组件16的室外件通过螺钉组件
9与幕墙固定板14螺接固定，所述幕墙固定板14内面上左右对称设置有二条半
圆形卡槽，所述半圆形卡槽内装配有密封胶条11，所述密封胶条11扣压在LOW-E
玻璃12面上；所述幕墙固定板14侧面设置有卡槽，所述卡槽上卡接设置有幕
墙盖板13，所述幕墙盖板13外部装配有盖板复合层10，所述盖板复合层10包
括盖板复合层与盖板耐候层；所述盖板复合层端面上设置有卡槽，所述卡槽内
装配有密封胶条11，所述密封胶条11与LOW-E玻璃12之间通过密封胶密封；
所述连接组件16的室内件通过螺钉组件9与金属型材7固定连接，所述室内件
上设置有半圆形卡槽，所述半圆形卡槽内装配有密封胶条11，所述室内件与
LOW-E玻璃12之间通过密封胶条11密封；所述金属型材7内部设置有金属内衬
2，所述金属内衬2与金属型材7之间设置有多块橡胶垫5，并通过自攻螺丝1
相互固定连接；所述金属型材7及所述主材复合层3之间有两种连接方式，一
种连接方式为金属型材7外侧装配主材复合层3，所述主材复合层3与金属型材
7之间通过主材复合层3和铝合金卡件8固定卡接；另一种连接方式为主材复合
层3直接共挤在金属型材7外面成型；所述主材复合层3外侧设置有耐候共挤
层4；所述主材复合层3端面上设置有卡槽，所述卡槽内装配的密封胶条11，
所述密封胶条11与LOW-E玻璃12密封连接，所述主材复合层3与LOW-E玻璃
12之间通过密封胶密封。
所述盖板复合层10与盖板耐候层通过共挤出一体式加工成型；所述主材复
合层3与耐候共挤层4通过共挤出一体式加工成型。
所述一体式共挤的盖板复合层10与盖板耐候层可以是直接共挤在金属盖板
型材13外面来加工成型，或者挤出盖板复合层10及耐候层后，再套在金属盖
板型材13外面，以密封胶连接；所述一体式共挤的主材复合层3与耐候共挤层
4可以是直接共挤在金属主型材7外面来加工成型，或者挤出主材复合层3及耐
候层4后，再套在金属主型材外面，以主材复合层和铝合金卡件8固定卡接。
所述金属型材7为铝型材、铝合金型材、钢型材中的任意一种；所述LOW-E
玻璃12为低辐射钢化镀膜玻璃、真空玻璃组合、普通玻璃组合中的任意一种；
所述金属内衬2、自攻螺丝1、螺栓组件6、螺钉组件9为钢材或不锈钢材质。
橡胶垫5为绝缘橡胶、EPDM、或TPE弹性体中的任何一种，橡胶垫5垫在金属
型材7和金属内衬2之间，以避免不同材质金属之间产生的电化学反应以腐蚀
了金属内衬和型材。
所述主材复合层3、盖板复合层为填充有纳米级天然纤维素的低线膨胀系数
的高分子材料，所述纳米级天然纤维素包括但不限于木粉、秸秆粉、麻纤维、
稻壳纤维；所述纳米级天然纤维素的长度范围为10nm—950nm；优选的，所述高
分子材料为聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯中的任意一种。所述聚烯烃、聚氯乙
烯、聚苯乙烯经过阻燃改性，达到B1级阻燃性能。
所述耐候共挤层、盖板耐候层为经过改性的具有高耐候以及阻燃性的高分
子材料，优选的，所述高分子材料为聚烯烃或者丙烯酸酯类共聚体。
所述主材复合层3、耐候共挤层4、盖板复合层10将外部构件和内部构件
全部完整包住，金属型材7与幕墙盖板13无外部裸露。
本实用新型保温节能原理为：1、采用全包覆共挤的加工方式进行外包复合
材料的加工；所述天然纤维高分子复合材料是一种保温材料，而幕墙采用的金
属型材材料，是热的良导体，在金属材料表面外包一层复合材料，可以大大提
高型材整体的保温能力；2、采用金属外包的高分子复合材料，通过添加纳米级
天然纤维素，可以有效降低高分子材料自身的线膨胀系数，并通过配方比例的
调节，可以使其匹配相对应金属材料的线膨胀系数，最低可达到5×
10-6mm/mm℃；有效避免了型材整体在经光长时间照射后，因温度而导致的复合
材料与金属型材分离的现象；3、采用金属型材外包高分子复合材料，通过共挤
的加工方式和耐候材料的选用，增加了幕墙在使用过程中颜色和纹路式样的选
择，达到了木材的质感效果，并能够长期保持木质颜色的不变。
而传统的共挤材料多采用常规聚氯乙烯，但是由于其自身分子链结构的原
因，使得其在户外的耐候性差，这是因为常规聚氯乙烯在紫外光照射后，会分
解出一定的氯化氢气体，该类气体遇到空气中的水分子或经过雨水的冲淋，生
成次氯酸，这种物质具有很强的漂白性，因此我们在市场上见到的该类产品多
以白色为主；而采用经过改性的高耐候材料，包括改性的聚氯乙烯及新的颜色
体系改善了其户外的耐候性，缓慢甚至不褪色的年限可达到10年及以上；同时，
考虑幕墙本身的实际应用，通过材料改性的办法，提高了其燃烧等级，可达到
国家建材标准中的B1级阻燃标准。
通过上述具体实施例，本实用新型的有益效果是：采用高分子复合材料外
包幕墙结构件的方式，有效避免使用较重材料作为幕墙主材时产生的安全问题；
生产的隐框幕墙或者明框幕墙，外包高分子复合材料，降低了金属型材外露及
通过金属型材型腔内热传导而带来的能量的损耗，提高了幕墙整体的保温性能；
通过外包阻燃复合材料，可以提高幕墙整体的防火性。外包的高分子复合材料
采用了阻燃和耐候体系的配方设计，提高了幕墙在使用过程中安全性和使用性，
同时，提高了幕墙型材的防盐雾特性，使得金属型材不易被大气及海岸气候的
腐蚀。外包的高分子复合材料采用了共挤、共挤勾色、表面印刷、表面转印、
再涂覆保护层中的任意一种的加工方式，增加了幕墙在使用过程中颜色和纹路
式样的选择，增加了整个复合幕墙型材的木质感。在设计配方时，采用了天然
纳米纤维素作辅助材料，降低了外包的复合材料的线膨胀系数，可与幕墙中使
用的金属型材的线膨胀系数相匹配，避免了在后期使用过程中，二者分离现象
的发生。采用整体的机构设计，提高了幕墙的整体力学性能。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本
实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易
见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况
下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些
实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。