CN101617090A - 隔热轻型墙壁建筑原料 - Google Patents

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Abstract

本带有隔热材料的轻型墙壁建筑原料将用于建筑物的内墙和外墙的建造和天花板泥砖的应用。本发明的目的是在不使用额外的隔热材料之下用单一产品提供隔热，隔声和防水，并大大地减低建筑物的负载。本产品的外部单元(1)采用在建筑部门作为隔热材料使用的聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯物料制造。内部单元(7)以在建筑材料中具有作为建筑材料的重要地位的泡沫混凝土，或由轻集料微孔混凝土制成的轻混凝土制成，并在还是湿的时候将足够数量的内部单元安装在外部单位(1)中的空间内。当在内部单位(7)的混凝土变硬时，本产品的制造工序即完成。

Description

隔热轻型墙壁建筑原料
本发明涉及符合应用于建造内墙和外墙、以及泥砖天花板的建筑标准和基准的，具有高隔热特性的建筑原料的新观点。
现今的建筑物使用以泥土制成的砖块，或是由轻或重集料制成的，基于水泥的炭砖(砂-石-BIMS类型的泡沫塑料)，或是泥砖或以泥砖制成的块状物料，或是加气混凝土及泡沫混凝土和由轻集料微孔混凝土制成的混凝土建筑内墙及外墙。作为现有技术的档案和来源，土耳其标准学会(TSE)的标准数字及单位体积的重量在表1中给出。
表1
建筑材料和建筑部件的标准数字及单位体积重量
  材料或成分的名称   公斤/立方米
  大型建筑原料
  混凝土
  由天然集料或砂砾制成的正常混凝土(符合土耳其标准500)   已装备   2400
  未装备   2200
  以轻集料制成且未加入石英砂的混凝土(集料符合土耳其标准1114)   800-2000
  只使用膨胀珍珠岩制成而未加入石英砂的混凝土(符合土耳其标准3649)   300-1600
  由熟料制成的混凝土   1200
  由无微孔集料制成的轻混凝土(带有真空)   1600-2000
  未加入石英砂的轻集料微孔混凝土   600-2000
  只使用天然BIMS浮石制成而未加入石英砂的混凝土(符合土耳其标准3234)并包括符合(土耳其标准2823)的建筑原料   500-1200
  由从木锯或刨机得来的锯木屑制成的混凝土   400-1200
  由谷壳制成的混凝土   600-700
  以蒸气强化的加气混凝土(包括符合土耳其标准453的建筑原料)   400-800
  建筑板及薄板
  由加气混凝土(符合土耳其标准453)制成并含普通灰浆和粘合剂的建筑薄板   500-800
  由轻混凝土制成的墙板   800-1400
  由熟石膏(包括那些具有微孔、洞、填补物或集料的)制成的墙板或墙块(符合土耳其标准451，土耳其标准452，土耳其标准1474)   600-1200
  由熟石膏制成并加入膨胀珍珠岩集料的墙板(符合土耳其标准3682)   600-900
  由熟石膏制成的纸板   900
  墙纸
  由粗石制成的石墙   2400
  由混凝土制成的石墙   2200
  由轻石制成的石墙   800
  由符合土耳其标准704、土耳其标准705的砖块制成的石墙，无开洞熟料，垂直开洞的熟料(土耳其标准4562)   1800-2200
  具有无开洞或垂直开洞的砖块(符合土耳其标准704，土耳其标准705)   1200-2200
  由垂直开洞的AB及W级砖块制成并使用符合土耳其标准4377和土耳其标准4916的灰浆的墙   700-1000
  由水平开洞的砖块制成的墙(土耳其标准4563)   1000
  由白垩-沙岩制成的墙(符合土耳其标准808)   700-2200
  由加气混凝土墙块制成的墙(符合土耳其标准453)   400-800
  由混凝土炭砖或墙块制成并使用含符合土耳其标准2823的天然BIMS浮石的轻型充填(符合土耳其标准406)混凝土的墙   500-2000
  由混凝土炭砖或由符合土耳其标准3681的膨胀珍珠岩混凝土充填而成的墙块制成的墙   500-800
  由符合土耳其标准2823的带真空轻混凝土块制成的墙   500-1400
  由符合土耳其标准406的带真空的普通混凝土炭砖或混凝土块制成的墙   ≤1800
  隔热材料
  由符合土耳其标准305的木屑制成的薄板   360-570
  聚苯乙烯微粒泡胶(土耳其标准7316)   ≥15
  由聚氨酯-酚树脂制成的硬泡胶片(土耳其标准2193)(土耳其标准10981)   ≥30
  由矿物或植物纤维制成的隔热材料(土耳其标准901)   8-500
将以上各种材料作为建筑原料单独使用会引致一些技术上的和/或经济上的问题。使用本发明可解决的技术问题或其他问题如下：
1-低隔热特性，
2-在接口处因灰浆而形成热桥，
3-由于如第一段和第二段所述的原因而需要额外的隔热；如没有进行额外的隔热，则会增加加热和冷冻的开支，
4-建筑原料的重量对建筑物添加额外的负载并对生命安全造成威胁，并在建筑物稳定下来或摇晃的时候产生裂缝，
5-内侧和外侧表面不能好好地和容易地保持住墙粉，以及和/或需要使用粗糙的墙粉，
6-长时间和昂贵的人力开支，例如(墙壁建造、隔热、应用粗糙墙粉)，更高的建筑材料费用(混凝土的用量、器材的用量、隔热材料、粗糙墙粉用量)。
表2列出市场上可供的建筑材料的隔热系数。
表2
  建筑材料   隔热系数(瓦特/微开)
  水泥灰浆   1.4
  石灰灰浆，石灰水泥灰浆   0.87
  含珍珠岩的墙粉400公斤/立方米   0.14
  含珍珠岩的墙粉400公斤/立方米   0.16
  含珍珠岩的墙粉400公斤/立方米   0.2
  含珍珠岩的墙粉400公斤/立方米   0.24
  含珍珠岩的墙粉400公斤/立方米   0.29
  由正常或天然集料、或用砂砾制成的混凝土，已装备   2.1
  由正常或天然粒料、或用砂砾制成的混凝土，未装备   1.74
  熟石膏灰浆、含石灰灰浆的墙粉   0.7
  只使用熟石膏制成的墙粉   0.35
  聚苯乙烯硬泡沫制成的薄板(PS)   0.04
  玻璃泡沫薄板   0.052
  带合成粗糙坑纹的泡沫薄板(XPS)   0.031
  符合土耳其标准453的加气混凝土   0.16-0.19
  符合土耳其标准705的垂直开洞承托砖块1200公斤/立方米   0.5
  符合土耳其标准4563的垂直开洞砖块，600公斤/立方米   0.45
  符合土耳其标准4377的W级垂直开洞相嵌砖块，800公斤/立方米，由普通灰浆制成   0.27
  符合土耳其标准4377的W级垂直开洞相嵌砖块，700公斤/立方米，由   0.24
  普通灰浆制成
  符合土耳其标准4377的W级垂直开洞相嵌砖块，800公斤/立方米，由符合土耳其标准4916的灰浆制成   0.21
  符合土耳其标准4377的W级垂直开洞相嵌砖块，700公斤/立方米，由符合土耳其标准4916的灰浆制成   0.18
  熟石膏纸皮(符合土耳其标准452)900公斤/平方米   0.21
来源土耳其标准825
表3
  隔热材料   产品标准
  玻璃棉   土耳其标准901英国国家标准13162
  石棉   土耳其标准901英国国家标准13162
  膨胀聚酯(EPS)   土耳其标准7316英国国家标准13163
  挤出的聚酯(XPS)   土耳其标准11989英国国家标准13164
  聚氨酯(PUR)   土耳其标准及英国国家标准13165
  酚泡沫   土耳其标准及英国国家标准13166
  玻璃泡沫   土耳其标准及英国国家标准13167
  木材纤维制成的板   土耳其标准及英国国家标准13168
  膨胀珍珠岩(EPB)   土耳其标准及英国国家标准13169
  发胀的菇类(ICB)   土耳其标准及英国国家标准13170
  木棉制成的板   土耳其标准及英国国家标准13171
用作隔热的主要隔热材料的产品标准在表3列出。
已知的建筑材料(砖、炭砖、泥砖加气混凝土)的密度介乎400-2200微克/立方米之间(表1)。这些物料的密度令其对建筑物的承托系统带来显著负载的同时，根据土耳其标准825，它们的隔热系数，一个在土耳其变得日益重要的系数，如表2所示极不足够。隔热不足的两个重要的原因如下：1-在建造完成后，基于水泥的灰浆在接口处造成热桥。2-第二个原因是不同的材料比率和通用的产品制作工序导致隔热性能太低。要防止这种情况，就需要加添额外的隔热材料作隔热、隔音和防水，而这会增加人力及物料的开支。如果不进行额外的隔热，由于热力流失，长远来说开支将会大很多。
根据土耳其标准825和德国工业标准的基准4108，隔热数值少于(λ)0.060千卡/微小时摄式度的隔热材料，例如石棉、挤出的聚苯乙烯、膨胀的聚苯乙烯、玻璃棉、聚乙烯、聚氨酯、玻璃泡沫等被称为“隔热材料”，而隔热数值比较大的被称为″建筑材料″。
如要隔热材料要达到理想的表现，它们的真空比率要高，密度要低，以及湿度比率要低。建造时只隔热的建筑物料并不能达到这个结果。除隔热之外，湿度的流动和凝结的重要性也是隔热材料所寻求的其他特征。如果材料有高的蒸气扩散阻力因素，就能减低蒸气的影响，而受热量转变产生的影响亦较少，材料的密度必须要高以贮存热量，加热温度也会很高。单一材料看起来不可能拥有这些特点，而每个单元的特征也不相类似。
保护建筑物免受炎热/寒冷的影响的最重要任务是由外侧建筑组件完成的。墙壁和窗是最主要的部分，而天花板、烟囱、以及跟地面/地板接触的部件保护建筑物免受外部影响。构成这些部件的材料的隔热、热量贮存和加热-冷冻的特性对隔热来说非常重要。
在适当使用的时后，隔热材料为一种传送、传输和/或减少热射线类的能量传递的材料或合成材料。这些隔热材料可以是由纤维、颗粒、薄膜层制成，它可以是成块状或是单一部件，有能开合的单元，化学地或物理地连接或用混合材料支撑。
将上述事实考虑在内，并根据已知的最新科技，设计出一种新的轻的隔热墙壁建筑物料，它将一种具有优越性能的建筑材料和一种提供优越隔热效能的隔热材料结合起来.而不是使用多种隔热能力欠佳，且就算独立使用也不会减低费用的建筑材料。
此材料比较起其他类似产品来其优越性如以下列出。
1-新产品的重量介于为250-350公斤/立方米，而其他产品的重量介于400-2200公斤/立方米。该产品每立方米或平方米的重量比起已知并公认为最轻墙壁建筑材料的加气混凝土轻上最少20％，而比起其他材料轻上260％。因此，建筑物的负载亦根据这个比率而减少。建筑物负重的减少亦会减低承托系统所用的混凝土和填充材料的用量，而结果就是建筑物的总重量也会减少。这个减少意味着建筑物的总开支会有很大程度的节省。
2-单位重量的减少会对工作健康和安全作出贡献，因为它会促进材料的运输和墙壁的建造，并且通过减少建筑物和墙壁系统的负载，也能在地震的时候提供很大程度的安全性。
3-由于该种新建筑材料轻而柔韧，它会在建筑物在地基上稳定下来，或在其摇晃的时候避免裂缝的产生。
4-它会在建筑物的墙壁实现高标准的隔热、隔音和防水。这以可避免额外的隔热工序、额外的人力和额外的费用。
5-此产品因其有水平轴和垂直轴，会通过防止热量流失来最大限度地减少人力成本、隔热成本、以及加热及冷冻成本。
6-它能减低生产和运输成本、因为它比起相同体积的其他产品来轻上很多。要达到预期的目的，墙壁的建筑原材料以附图所示的方法成形，在这之中；
图1-为由聚苯乙烯或聚氨酯材料制成的外部单元的图片。
图2-为在由泡沫混凝土或轻集料混凝土制成的内部单元安装在外部单元之后的完成品的图片。
图3-产品的顶视图。
图4-产品的底视图。
图5-产品的左视及右视图。
图6-产品的前视及后视图。
图像的解释已被标以号码，而它们相应的解释如下：
1-聚苯乙烯或聚氨酯外部单元
2-外部单元的厚度
3-外部单元的底面
4-外部单元的顶/底部相嵌齿
5-外部单元的左-右侧相嵌齿
6-外部单元的顶面
7-由泡沫混凝土或轻集料混凝土制成的内部单元
8-产品内侧和外侧的墙粉表面
9-保持墙粉的坑纹
产品的外部(1)，应用适当大小的(膨胀、挤出的聚苯乙烯泡沫塑料)或一种聚氨酯泡沫轻材料制造(图1)。外部单元的厚度(2)应在1至5厘米之间。如果外部单位(1)使用EPS制造，则应该使用已知的步骤；粒状的原材料应事先用蒸气使其膨胀并放在一个稳定筒仓内使产品稳定下来。之后，事先经处理的材料应注射并压紧成形，并应在到达某一温度之后放在烤箱内，而在产品完全定形之后将其从模具取出。如使用聚氨酯泡胶制造外部单元(1)，则两种或更多种化学液体须用一个特定的比例混合。该混合物随即放在模具里，并将模具关闭。在化学反应之后，混合物的体积会膨胀并完全覆盖模具并由液体转变为固体，并需作为中间产品由模具取出。外部单元的底面(3)被覆盖以防止垂直灰浆热桥的形成。外部单元的顶面(6)维持打开，其四个角落和底座为一个整体。如果内部单位(7)由泡沫混凝土或轻集料混凝土制造，则使用已知方法；含合成蛋白和/或萤光蛋白泡沫提取物的湿泡沫产物需根据混凝土配方(与天然筛过的砂、BIMS浮石、EPS聚苯乙烯微粒、轻的灰烬等)在混凝土厂房内进行处理，并将其还是湿的而未作强化的时候放在外部单元(1)内。当放在外部单元(1)内的混凝土变硬后，产品就完全定形。轻泡沫混凝土的单位体积重量介乎400-500公斤/立方米之间。内部单元(7)的混凝土可用由合成蛋白和/或萤光蛋白泡沫提取物和/或任何种类的轻集料(天然及碎的砂、BIMS浮石、EPS聚苯乙烯微粒、轻灰烬等)制造的湿泡沫塑料制成，并在产品中使用。在此工序中，混凝土的单位体积重量介乎500-1000公斤/立方米之间.
根据以上解释的方法设计及生产出来的隔热及轻的建筑材料的顶及底部相嵌齿(4)和左-右侧相嵌齿(5)需在建造建筑物的墙壁时连接起来，并需将连接限制在建筑物的灰浆之内以将上述相嵌齿连接起来。此产品有坑纹(9)，其形状和深度确保此产品能跟有墙粉的表面(8)黏合。用于天花板泥砖的产品应用相同材料和相同方法制成，只在大小上有分别。
如果产品是通过将单位体积密度为15-30公斤/立方米，而隔热系数为0.031-0.04瓦特/微开的聚苯乙烯或聚氨酯与单位体积密度为400-500公斤/立方米，而隔热系数为0.06-0.08瓦特/微开的泡沫混凝土或带孔轻集料混凝土使用上述方法结合而成的话，新的结合材料的重量为300-350公斤/立方米而其隔热系数为0.06-0.08瓦特/微开，这是一种新产品，也能作用隔热材料使用。如果在建筑物的墙壁系统中使用，这种新的材料能提供隔热、隔音和防水，减低材料和人力开支以及热量流失所导致的支出，并能对生命和财产提供高质素、简单、舒适和安全。

Claims (3)

1-这是一种隔热的轻的墙壁建筑构造原料；其特征为所述原料由EPS(膨胀，挤出的聚苯乙烯泡沫塑料)或任何一种聚氨酯泡沫轻材料制造，密度为15-30公斤/立方米，厚度为1-5厘米而角与角之间的理想高度为25-35厘米，40-60厘米高，阔度为15-25厘米，其四个角落和底面(3)由相同的材料制造并为一个整体，顶面(6)维持打开，该顶面为作为隔热材料使用的独立建筑原料的外部单元(1)。
2-这是一种根据规定1的隔热的轻的墙壁建筑构造原料，其特征为其顶部和底部相嵌齿(4)和左侧及右侧相嵌齿(5)在以所述建筑原料制造墙壁系统时以并通过将其局限在墙壁建筑的灰浆之内连接起来。此产品的内侧和外侧表面(8)有坑纹(9)，其形状和深度促进与会涂上墙粉的表面的粘合。
3-这是一种根据规定1及2的隔热的轻的墙壁建筑构造原料，并有以下特征：其需根据泡沫或者带孔轻集料的混凝土的配方，设计含有合成蛋白和/或萤光蛋白的泡沫提取物作为湿泡沫，水，集料(天然及碎的砂，BIMS，EPS，聚苯乙烯微粒，轻的灰烬等)和水泥，在适当的混凝土厂房制造，其单位体积重量为400-500公斤/立方米并拥有隔热特性，其作为称为轻内部单位(7)的轻混凝土，在没有铁加强和在还是湿的时候安装在外部单元(1)之内。
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