CN101466905B - 用于建筑物构造的预制墙板和用于制造这种墙板的方法 - Google Patents

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Abstract

用于建筑物构造的预制墙板(1)包括芯板(2)，芯板由绝缘材料制成，且在其两个面上被均匀的混凝土层(3A、3B)覆盖，并且在芯板中与板的一个面靠近地设有用于支柱(5)的壳体(4)，支柱在一端处突出，用于将它们相对于地面密封，并且在板的相反面上设有用于加强元件(8)的壳体(7)，加强元件在墙板(1)的两个平行边缘之间延伸且突出超出这些边缘，从而在所述墙板(1)的与相邻墙板(21、22)的组装状态下构成带元件。用于具有非常轻的结构的建筑物的外墙壁的构造的用途。

Description

用于建筑物构造的预制墙板和用于制造这种墙板的方法
技术领域
本发明涉及使用预制墙板构造建筑物的领域，更特别地涉及预制墙板本身、若干个墙板组装在一起的组件和用于制造所述墙板的方法，以及使用这些预制墙板构造建筑物的方法。
背景技术
重要的构造质量标准尤其包括形成建筑物的外护层的墙壁的机械强度和绝热。这些标准能够通过使用具有相反但互补特性的两种材料来满足，这两种材料是加强混凝土和发泡聚苯乙烯。
事实上，一方面，加强混凝土是廉价的、易于使用的，具有非常好的机械强度且不易燃，但是它的缺陷是重量大和绝热性能差。
相比而言，也是很廉价的发泡聚苯乙烯具有优异的绝热性能和非常轻的重量，但是它的缺点是易燃且机械强度非常低。
在用于在构造建筑物中同时使用这两种材料的方法之中，可能引述：
一种方法，该方法在于在施工现场安装聚苯乙烯墙板、将加强件安置在这些墙板周围、然后将混凝土喷洒在聚苯乙烯墙板的各个面上。
另一种方法包括：用作框架的两个平行聚苯乙烯墙板的安装；横梁和金属框的结合；然后将混凝土浇注在由两个墙板形成的空间的内部；以及然后利用混凝土涂布聚苯乙烯的外面。
又一方法在于：使用以平行六面体空心块为形式的聚苯乙烯块；将金属加强件安置在平行六面体空心块的凹部的内部；以及将混凝土浇注到它们中，从而整体在外侧上被混凝土覆盖。
如下是这些方法的主要缺陷。第一，在构造期间，聚苯乙烯部分是可见的，这对于这种类型的构造的开发来说是一个重要的障碍，因为在公众的头脑里发泡聚苯乙烯是下品市场的材料，对其的印象是具有非常低的强度。另外，因为这些墙壁在现场制造，所以它们不是以同样的方式被复制；特别是，涂布混凝土层是不均匀的并且很难从一个墙壁复制到另一个、从一个构造项目复制到另一个。此外，当发泡聚苯乙烯用作模板时，有必要提供用于它们的安装的引导元件或者提供位于热桥源处的框架和横梁。
发明内容
因此，本发明的目的是通过提出一种构造方法来消除上述缺陷，该构造方法组合了加强混凝土和发泡聚苯乙烯的使用并且实施简单，从而避免热桥的产生，这些热桥干涉了制造的墙壁的绝热。
本发明的另一目的是提出一种用于生产低成本且完全可复制的建筑物的墙壁的方法。
为了该目的，已经考虑设计一种工厂预制墙板，该墙板包括由发泡聚苯乙烯型绝缘材料制成的芯板，该芯板在它的两个面上被覆盖有混凝土层。
这种墙板已经特别在专利DE3242364或US 4669 240中描述；然而，这些模块化元件具有用于保持墙板的两个外墙壁的金属横梁，或者具有将这两个墙壁连接在一起的金属框架；因此热桥出现在这些模块中。
同样地，在专利US 5 697 189中描述的模块由配备有内部空腔的混凝土墙板形成，这些内部空腔填充有发泡聚苯乙烯，这种模块呈现出的缺陷是混凝土从一个面连通到下一个面。
这些内部混凝土的粘结也处在不期望热桥的起源处。
因此，本发明的另一目的是设计没有热桥同时具有高机械强度且非常轻的预制墙板和这些墙板的组件。
因此，为了该目的，本发明首先涉及用于建筑物构造的预制墙板，该墙板包括以板为形式的充满绝缘材料的芯板，所述芯板在它的两个面上被均匀的混凝土层覆盖，其特征在于在形成所述芯板的所述板中设有：
一方面与所述板的一个面靠近的用于加强元件的第一系列壳体，所述加强元件构成当所述墙板竖立在地面上时的支柱，其中所述加强元件的端部中的至少一个端部突出，用于将所述端部相对于地面密封；以及
另一方面在所述板的相反面上的用于加强元件的第二系列壳体，所述加强元件在所述墙板的两个平行边缘之间延伸且突出超出这些边缘，从而在所述墙板与相邻墙板的组装状态下构成带元件。
包括用于与相邻墙板连接的元件的预制墙板使得在非常快的时期内生产出建筑物的构造成为可能，这些建筑物的墙壁(特别是外墙壁)由这种墙板组成。由此，在工厂里利用混凝土层覆盖绝缘材料板的两个面，绝缘层被掩盖并且在构造期间是完全不可见的。而且，借此，混凝土的施加可以在工厂里被平坦地执行，这些混凝土层的厚度是均匀的且从一个墙板到下一个墙板的可复制性非常高。因此，对所有的墙板来说，能确保例如在机械强度或绝热方面的相同特性。
有利地，设置在形成墙板的芯板的板中的第一系列壳体和第二系列壳体在它们之间无连通区域，从而避免热桥的形成。因此，在一个面上布置的加强件与在由绝缘材料制成的芯板的另一个面上布置的加强元件分离开。另外，在混凝土的两个外层之间不存在连通区域。
有利地，壳体以凹槽的形式制成，这些凹槽的纵向轴线在两个系列之间彼此正交。这些凹槽能够与由绝缘材料制成的板的外表面齐平，或在该板的表面上露出。
优选地，加强元件是金属元件。
优选金属的格架可以被应用在形成墙板的芯板的板的每个面上所述每个面的紧邻附近，或者平行于所述面布置。优选地，加强元件也能够用作该框架的支撑。该格架的尺寸有利地与板的每个面的表面对应。
为了能够在墙板之间通过形成一角度来组装它们，有利的是：所述墙板的截面至少部分地倾斜，以通过形成凹槽组件型的组件来适应所述相邻墙板，由此所述组件被截断以提供自由角度区域，所述自由角度区域允许连接两个相邻墙板的带元件。在混凝土层覆盖倾斜截面的情形下，为了阻止经由混凝土产生热桥，可以有利地提供不连续的倾斜截面，即与所述截面相交地结合绝缘材料带。
优选地，芯板由优选高密度的发泡聚苯乙烯或具有闭孔的刚性泡沫制成。
形成芯板的板的所述面优选地具有条纹表面，以便更好地将混凝土粘附到这些条纹表面。
这样制造的墙板廉价且具有良好的机械强度以及卓越的绝热性能。另外，借此，芯板可以具有显著的厚度，相对于已有的预制墙板而言，该墙板具有非常小的重量。因此，可容易运输到施工现场。这些墙板的重量的减小还导致对支撑这些墙板的必要地基的厚度的限制。
本发明还涉及如上所述用于建筑物构造的预制墙板的组件，其中在所述墙板的两个平行边缘之间延伸的所述加强元件被容纳在所述墙板的所述芯板中制作的位于所述芯板的朝向建筑物的外部的面上的水平凹槽中，从而在相邻墙板的加强元件的突出端的连接之后，通过构成自支撑型结构而形成水平的构造框架。
本发明还涉及用于制造如上所述的预制墙板的方法，包括下列接连的阶段：
通过一方面在发泡聚苯乙烯板的一个面上设置彼此平行的第一系列凹槽以及另一方面在所述板的另一个面上设置第二系列平行凹槽来切割所述板，其中所述凹槽的纵向轴线在两个系列之间彼此正交，并且所述板的截面部分地倾斜；
通过允许所述加强元件的突出端超出所述板的边缘，将所述加强元件结合到它们的相应凹槽中；
在把优选金属的格架钩连在所述加强元件上的情况下，将格架附连在所述板的每个面上，从而形成加强板；
在所述加强板的一个面上浇注均匀的自流平混凝土层，然后使混凝土干燥，
在所述加强板的另一个面上浇注均匀的自流平混凝土层，然后使混凝土干燥。
这种简单的过程可以在工厂里被容易地执行。
本发明还涉及一种用于使用这种预制墙板进行建筑物构造的方法，包括上述用于制造的方法，并且还包括：
将每个墙板竖直放置，并使形成竖直支柱的所述加强元件的突出端相对于地面密封，将带元件的壳体水平布置在所述墙板的朝向待构造的所述建筑物的外部的所述面上；
将相邻墙板的倾斜截面拉到一起，并使所述倾斜截面相接触；
在所述相邻墙板之间的自由角度区域处，通过创建完整的构造带，在水平布置的所述带元件的对应突出端之间建立连接。
有利地，在两个相邻墙板之间的自由角度区域中，布置优选金属的竖直框架，水平加强元件的突出端与该竖直框架一体制成。
另外，可以将模板布置在两个相邻的墙板之间的自由角度区域周围，该模板使得在模板处浇注混凝土成为可能。
因此，本构造方法非常简单且使用非常快捷。这样生产出的构造除了其机械强度和绝热的特性之外还非常廉价。
如此生产的墙壁使得在这些墙壁处配合标准屋顶(框架和盖)成为可能，并且这些墙壁能够容易地被标准修饰涂层覆盖。
诸如门和窗户的开口能够在工厂里被布置在所述墙板中。另外，由绝缘材料制成且构成芯板的板也能够被切割或加工以提供用于电缆或管的护套。在施工现场唯一剩下要做的事情是使这些电缆或管连接。
为了在工厂里或在施工现场操作和运输所述墙板的目的，竖直加强元件的上端可以从墙板的上边缘突出，从而构成钩元件(例如用于拖链)。这些突出端还能够使附连或固定到各种其它构造元件(特别是屋顶元件)的所述墙板成为可能。
本发明还涉及通过上述方法构造的建筑物，其特征在于外墙壁由如上所述的预制墙板的组件组成。
附图说明
其它具体特征和优点将参考附图从本发明的非限制性实施例的以下说明中得出，在附图中：
图1是根据本发明的墙板的纵向顶视图。
图2是根据本发明的三个相邻墙板的组件的部分顶视图。
图3是根据图2的组件的正视图。
具体实施方式
如在图1中所示，根据本发明的墙板由被夹在两个混凝土层3A(外层)和3B(内层)之间的芯板2组成，该芯板2优选由发泡聚苯乙烯制成。如在图1和图3中所示并参考2a、2b、2c、2d...，芯板2形成本身能够由胶合在一起的聚苯乙烯块的组件组成的板(在整个正文中，词“内”和“外”指的是在建筑物的构造期间墙板的面的定位)。
在形成芯板2的板中，与其内面靠近地设置彼此平行且由凹槽组成的壳体4(当墙板竖立在地面上时，这些壳体4是竖直的)。这里在图1中示出为在芯板2的内面上的开口的这些壳体4容纳金属加强件5，这些金属加强件5通过楔(未示出)保持就位在壳体中。与芯板2的内面平行布置的内格架6被附连到这些竖直加强件4。在芯板2的内面上施加自流平混凝土期间，该混凝土形成内混凝土层3B，并且该混凝土还通过嵌入框架6和竖直加强件4来对形成壳体4的凹槽进行填充。
在芯板2的外面上，切出壳体7(当墙板竖立在地面上时，这些壳体7是水平的)，这些壳体7被设计用来容纳水平加强元件8。外格架9被平行于形成芯板2的板的外面来布置。该格架通过多个连接件10连接到水平加强元件8，以使该格架特别是在混凝土的浇注期间保持就位，并使该格架与芯板2的外面分离(小距离)。
当混凝土层3A被浇注在芯板2的外面之上时，该混凝土还对壳体7中在加强元件8周围留下的开口进行填充，并覆盖加强元件8和外格架9。
也可以使用在所述板的表面上制成的肋或凸起来实现聚苯乙烯板的各个面的内格架6和外格架9的间距，以使格架几乎完全被覆盖在混凝土中。
用作金属加强件5和8中的壳体的凹槽可以具有各种形状，例如U形、T形、燕尾形等：这些凹槽还用作用于已浇注在这些凹槽中的混凝土的模子。
为了填充所述壳体和形成覆盖芯板2的每个面的层，优选自流平混凝土能够一次全部被投注或分多次被投注；在后者的该情形中，能够使用不同性质的混凝土。
加强元件5和8能够由单一杆或型材组成，或如在图1和图2所示的实例中，有利地由通过例如Z字型的横梁连接到一起的若干根杆(这里为四根)的组件组成，这是在施工现场使用加强混凝土的常规方法。
墙板1的竖直截面是部分倾斜的，由11表示，这里角度为45°。该斜面形式11允许墙板1如图2中能看到的那样被施加抵靠着两个相邻墙板21或22。然后在两个相邻墙板之间空余留下的角度区域12是使得能将两个相邻墙板的水平加强元件接合并将它们例如通过将它们彼此焊接和/或如在图2中所示将它们焊接到竖直定位的框架13而连接起来的空间。因而，两个相邻墙板之间的这种连接显著地加固了该结构。
在组装两个相邻的根据本发明的墙板之后，模板14能够被安装在角度区域12周围，以使混凝土能够被投注到模板14中。
最后，可行的是在工厂里涂布混凝土层3A和3B，或者在构造结束时通过修饰涂层15A和15B来涂布混凝土层3A和3B。
如在图3中能够看到的那样，能够在整个墙板中制作开口16、17，以在工厂里或在窗户或门的各自的现场固定墙板。
如此制造的墙板能够容易地锚固在地面15上，特别是使用加强元件5的下突出端18时尤为如此，这些下突出端18形成竖直支柱并通过这些相同加强元件5的上突出端19被连接到诸如屋顶的构造元件，这些上突出端19也用于在操作期间的钩连和用于所述墙板的运输。当存在为窗户或门提供的开口时，在这些开口的沿竖直方向的两侧上布置水平加强元件8，这些水平加强元件8形成构造带。
每个墙板能够独自组成建筑物的整个墙壁；四个根据本发明的墙板的组件使得能够产生例如房屋的四个外墙壁，从而很快地构造房屋。
使用根据本发明的墙板制成的复合墙壁既刚硬又轻。聚苯乙烯芯板的厚度可以例如是在30厘米的量级上；内混凝土层3A和外混凝土层3B的厚度可以是例如大约在2至3厘米之间。
最后，为了在构造过程中更好地安置墙板以及为了墙板的更好的稳定性，可以设置纵向壳体，该纵向壳体被制作在墙板1的上水平部和/或下水平部中且被设计为容纳例如由混凝土制成的梁。
这种布局事实上能够证明为在墙板要支撑大重量的盖时很有用。

Claims (18)

1.用于建筑物构造的预制墙板(1)，包括以板为形式的充满绝缘材料的芯板(2)，所述芯板(2)在它的两个面上被均匀的混凝土层(3A、3B)覆盖，其特征在于在形成所述芯板(2)的所述板中设有：
一方面与所述板的一个面靠近的用于加强元件(5)的第一系列壳体(4)，所述加强元件(5)构成当所述墙板竖立在地面上时的支柱，其中所述加强元件(5)的端部(18)中的至少一个端部(18)突出，用于将所述端部(18)相对于地面密封；以及
另一方面在所述板的相反面上的用于加强元件(8)的第二系列壳体(7)，所述加强元件(8)在所述墙板(1)的两个平行边缘之间延伸且突出超出这些边缘，从而在所述墙板(1)与相邻墙板(21、22)的组装状态下构成带元件。
2.根据权利要求1所述的墙板，其中所述第一系列壳体(4)和所述第二系列壳体(7)在它们之间无连通区域，从而避免热桥的形成。
3.根据权利要求1或2所述的墙板，其中所述壳体(4、7)以凹槽的形式制成，所述凹槽的纵向轴线在两个系列之间彼此正交。
4.根据权利要求1或2所述的墙板，其中所述加强元件(5、8)是金属元件。
5.根据权利要求1或2所述的墙板，其中所述加强元件(5、8)还用作对格架(6、9)的支撑，所述格架(6、9)在形成所述芯板(2)的所述板的每个面的紧邻附近处平行于所述每个面布置。
6.根据权利要求1或2所述的墙板，其中所述墙板(1)的截面(11)至少部分地倾斜，以通过形成凹槽组件型的组件来适应所述相邻墙板(21、22)，其中所述组件被截断以提供自由角度区域(12)，所述自由角度区域(12)允许连接两个相邻墙板的带元件。
7.根据权利要求1或2所述的墙板，其中所述芯板(2)由发泡聚苯乙烯制成。
8.根据权利要求1或2所述的墙板，其中形成所述芯板(2)的所述板的所述面具有条纹表面，以便更好地将混凝土粘附到所述条纹表面。
9.根据权利要求5所述的墙板，其中所述格架(6、9)是金属的。
10.根据权利要求7所述的墙板，其中所述发泡聚苯乙烯是高密度的。
11.根据前述权利要求中任一项所述的用于建筑物构造的预制墙板的组件，其中在所述墙板(1)的两个平行边缘之间延伸的所述加强元件(8)被容纳在所述墙板的所述芯板(2)中制作的位于所述芯板(2)的朝向建筑物的外部的面上的水平凹槽中，从而在相邻墙板的加强元件的突出端的连接之后，通过构成自支撑型结构而形成水平的构造带。
12.用于制造根据权利要求1至10中任一项所述的预制墙板的方法，包括下列接连的阶段：
通过一方面在发泡聚苯乙烯板的一个面上设置彼此平行的第一系列凹槽以及另一方面在所述板的另一个面上设置第二系列平行凹槽来切割所述板，其中所述凹槽的纵向轴线在两个系列之间彼此正交，并且所述板的截面部分地倾斜；
通过允许所述加强元件(5、8)的突出端超出所述板的边缘，将所述加强元件(5、8)结合到它们的相应凹槽中；
在把格架(6、9)钩连在所述加强元件(5、8)上的情况下，将所述格架(6、9)附连在所述板的每个面上，从而形成加强板；
在所述加强板的一个面上浇注均匀的自流平混凝土层，然后使混凝土干燥，
在所述加强板的另一个面上浇注均匀的自流平混凝土层，然后使混凝土干燥。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述格架(6、9)是金属的。
14.用于使用根据权利要求1至10中任一项所述的预制墙板进行建筑物构造的方法，包括根据权利要求12的用于制造的方法，并且还包括：
将每个墙板竖直放置，并使形成竖直支柱的所述加强元件(5)的突出端(18)相对于地面密封，将带元件的壳体(7)水平布置在所述墙板的朝向待构造的所述建筑物的外部的所述面上；
将相邻墙板的倾斜截面(11)拉到一起，并使所述倾斜截面(11)相接触；
在所述相邻墙板之间的自由角度区域(12)处，通过创建完整的构造带，在水平布置的所述带元件的对应突出端之间建立连接。
15.根据权利要求14所述的方法，其中竖直框架布置在两个相邻墙板之间的所述自由角度区域(12)中，所述水平加强元件(8)的所述突出端与所述竖直框架一体制成。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中模板(14)布置在两个相邻墙板之间的自由角度区域(12)的周围，所述模板(14)使得在所述模板(14)处浇注混凝土成为可能。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述竖直格架是金属的。
18.通过根据权利要求14至17中任一项所述的方法构造的建筑物，其中外墙壁由根据权利要求11所述的预制墙板(1、21、22)的组件组成。
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