CN102112687A - 用于建筑系统的隔离板和用于生产此隔离板的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于装配在隔离建筑系统的框架构造中的型材之间的隔离板，该隔离建筑系统用于如墙或者屋顶的外部建筑结构或者如隔断墙或天花板或地面结构的内部建筑结构，所述隔离板包括基本平行的第一和第二主表面，并在所述主表面之间具有基本平行并相对设置的第一和第二型材接触侧部、以及基本平行并相对设置的第三和第四侧部。此外，本发明涉及一种生产隔离板的方法和一种用于根据该方法生产隔离板的设备。

Description

用于建筑系统的隔离板和用于生产此隔离板的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于建筑系统的隔离板和用于生产这种隔离板的方法和设备。
背景技术
在WO 00/26483中，描述了一种用于连接建筑砌块的方法和型材(profile)，从而形成建筑系统中的墙。根据这种方法，两个构造砌块通过一种型材沿着彼此邻接的每一砌块的边缘面结合，该型材具有腹板和两个在每一侧部上的翼板，并在这两个翼板的末端处具有垂直延伸的翼片(flap)。这些翼片被插入到构造砌块中的凹槽中，借此将这些砌块保持在一起。
该方法是有益的，因为可以在建筑工地之外提供预制的构造砌块，并将它们与其他材料一起运输到建筑工地，并可以在建筑工地组装它们。然而，如果矩形框架受到扭力，则啮合的翼板可能会滑出隔离板中的狭槽，使得整个建筑系统不稳定。
发明内容
通过本发明会认识到，可以通过对内部和外部的建筑结构都使用这种连接方法来提供一种建筑结构。
因此，在本发明的一个方面中，提供了一种在用于如墙或屋顶的外部建筑结构或者如墙或天花板或地面结构的内部建筑结构的隔离建筑系统的框架构造中，在诸如I型或者H型型材的结合型材之间装配的隔离板，所述板包括基本上平行的第一和第二主表面，在所述主表面之间具有基本上平行并相对设置的第一和第二型材接触侧部和基本上平行并相对设置的第三和第四侧部，其特点是，所述第一和第二型材接触侧部设置有与所述第一主表面基本平行并与之相距预定距离的纵向狭槽，使得所述第一和第二型材接触侧部被设置有型材邻接部分和型材覆盖部分。
优选的是，隔离板的所述型材覆盖部分延伸超出隔离板的至少一个侧部边缘的邻接部分。在隔离板的第二实施例中，隔离板的侧部的型材覆盖部分包括至少在延伸超出邻接部分的部分中的弯曲区。
弯曲区/柔性区是隔离板的一部分，其在制造期间例如通过将辊压在该区并沿着边缘移动它们的方式，而被制造得刚性较小。这具有如下益处，该区域是可压缩的，并可以被压缩以便提供紧密的板-板接合或者以便装配在建筑结构的椽和梁之间。此外，通过使用包括沿着隔离板的一侧的柔性部分的柔性区，降低了对板的不同规格的需求。
优选的是，该至少一个弯曲区通过在制造期间对边缘部分进行挤压或者拉伸来软化各个侧部而提供，并由此减少了柔性部分中的纤维粘合(fibre bonding)。由此，纤维粘合被破坏，使得该纤维隔离元件变得柔性，而不会减少密度，也不会显著影响隔热属性。
隔离板可以用于建筑结构中的用于内部或外部的墙、地面、天花板或屋顶的自承重(self-supporting)系统。在根据本发明的竖直布局的建筑结构中，已发现，通过在结合型材之间提供预成形的隔离板，防止了结合型材由于压缩载荷而压屈，这是因为隔离板不仅仅被保持在与相邻的结合型材邻接的第一组的相对的侧部处，而且还被框架型材保持在其它的外围侧部处。通过根据本发明的系统，利用如矿物纤维隔离材料的隔离板的形状稳定性，来防止建筑结构中的移位。
通过本发明，可以认识到，可以实现在建筑工地的快速安装时间。而且，它是成本有效且简单的方案，具有高度的灵活性，因为根据本发明的系统可用于不同的建筑应用。
隔离板优选的是由矿物纤维棉材料制成，该材料的密度介于30-150kg/m3之间，优选的介于50-125kg/m3之间，最优选的介于60-100kg/m3之间。如岩棉纤维板的矿物纤维棉板是有益的，因为由此提供了不可燃的建筑系统。然而，应认识到，也可以使用其它材料，如聚苯乙烯泡沫或类似物。
通过本发明，已发现，隔离板可以具有范围从75mm到500mm的总厚度。由此，利用根据本发明的建筑系统也能够满足民用房屋的现代隔离要求。在一个实施例中，每一隔离板由一个隔离板坯(slab)构成。然而，在一个实施例中，本发明可以用于具有双层或者多层隔离板坯的布置，例如每一隔离板可以包括以堆叠和/或层叠构造提供的两个或更多个隔离板坯，由此，隔离板的总厚度变为大致是所提供的隔离板坯的厚度的总和，这对于大隔离厚度特别适用。此外，对于大隔离厚度，型材可以包括固定装置，如卡爪或者夹具，该固定装置可以从型材的主体部分中弯出，以固定不同的隔离层。
在本发明的一个实施例中，隔离板可以具有双密度结构，使得两个接触侧部的型材覆盖部分之间的隔离板的密度高于两个接触侧部的型材邻接部分之间的隔离板的密度。此外，隔离板可以具有至少500kPa的压缩弹性模数，优选的是在平行于隔离板的宽度测量的时候。
压缩弹性模数E优选地根据欧洲标准EN 826：1996进行计算，其涉及用于建筑应用的隔热材料和产品。根据该标准的8.3部分，压缩弹性模数E以kPa为单位使用公式E＝sigma*(d0/Xe)和sigma＝(10^3)*(Fe/A0)进行计算，其中Fe是以牛顿为单位的在传统弹性区域(力-位移曲线的明显的直线部分)的端部的力；Xe是以毫米为单位的Fe处的位移；A0是以平方毫米为单位的样本的初始横截面面积；而d0是以毫米为单位的样本的(所测量的)初始厚度。
在隔离板的一个实施例中，接触侧部的至少型材邻接部分被提供有用于粘附到型材的粘合层。在一个实施例中，所提供的粘合层包括胶粘。只要粘合层可以产生抵抗剪切力的额外的强度，就可以防止隔离板或结合型材的弯曲，并可以促进内部支持和稳定性。此外，隔离板可以在顶部和/或底部的侧部边缘中提供有狭槽，用于接收建筑结构中的顶部和/或底部的框架型材的翼板，用于在其中保持隔离板。
优选的是，型材的侧部表面和隔离板上相应的接触表面的形状被设置为提供隔离板的保持。具体来说，结合型材有利地在隔断组件的第一和第二侧部处都被提供有保持型材部件，并且优选地该型材的至少一个保持型材部件适于后续安装。
在一优选实施例中，以从400mm到1800mm、优选的是500-1500mm、更优选的是900-1200mm的范围的相互距离平行地安装型材。在此，显著地减少了建筑结构的热传导率。已发现，可以在墙结构中的纵列型材之间提供这种额外的宽度距离(通常是大约600mm)，因为隔离板提供给了自承重墙结构。如果需要额外的承载强度，当然可认识到，可以以400至800mm的相互距离平行地安装型材。这对于与地面或者屋顶结构相关的情况很有益。通过本发明，还可以认识到，可以保持型材之间的例如介于400-700mm之间、更优选的是介于450-600mm之间的通常较小的距离，并改为提供更薄的结合型材，由此也减少了热传导率。这变得很有益，因为隔离板支撑薄的结合型材。
优选的是，在该组件的第一侧部上提供第一覆盖结构，而在其所述第二侧部上提供第二覆盖结构。
在一个实施例中，第一覆盖结构是板覆盖物，如胶合板或者石膏板覆盖结构。在另一实施例中，第二覆盖结构可以是气候屏蔽罩覆盖物，如隔离的外墙系统。由此，在将根据本发明的系统用于外部建筑结构时，提供了具有高隔热属性的低能量方案。
在本发明的第二方面中，提供了一种生产隔离板的方法，所述方法包括以下步骤：提供具有基本上平行的第一和第二主表面的隔离板，在所述主表面之间具有基本上平行并相对设置的第一和第二型材接触侧部、以及基本上平行并相对设置的第三和第四侧部；沿着第一接触侧部提供与第一主表面相距预定距离的并且基本上平行于所述第一主表面的狭槽，使得所述接触侧部被提供有型材邻接部分和型材覆盖部分；从所述接触侧部的邻接部分去除材料，使得型材覆盖部分延伸超出接触侧部的邻接部分，并且处理所述延伸的型材覆盖部分，以在第一接触侧部的所述型材覆盖部分中提供弯曲区。
在该方法的一个实施例中，对所述隔离板的至少第二接触侧部重复所述步骤，并优选地也对其第三和第四接触侧部重复所述步骤。此外，所述步骤可以被基本上同时地执行，或者所述步骤可以被顺序地执行。
在本发明的第三方面，提供了一种用于执行任何上述方法的设备，所述设备包括：基本上平坦的工作表面，具有基本上垂直的引导凸缘，用于接收在所述表面上沿着所述引导凸缘可滑动的隔离板，其中隔离板侧部和所述翼板接触；第一装置，比如切削或者磨削装置，用于在所述隔离板的侧部中提供狭槽，所述装置被提供在引导凸缘处；第二装置，比如切削或者磨削装置，用于从隔离板的接触侧部的邻接部分去除隔离材料；以及处理装置，用于压缩延伸的型材覆盖部分，以在所述隔离板中的第一接触侧部的所述型材覆盖部分中提供弯曲区。
在所述设备的一个实施例中，所述第一装置包括基本上平行于工作表面并与所述表面相距预定距离提供的旋转切刀。此外，第二装置可以包括用于从隔离板的侧部边缘去除材料的磨削工具，处理装置可以包括压辊(compression roller)或刀鼓(knife drum)，而第一装置、第二装置和处理装置可以被设置有公共的驱动装置，比如公共驱动轴。在一个实施例中，所有装置被一起驱动。
附图说明
下文下面参照附图对本发明做进一步解释，其中：
图1是根据现有技术的隔断墙的示意图；
图2是根据本发明的隔断墙的示意图；
图3是安装有隔离板的结合型材的水平剖面示意图；
图4-5是隔离建筑系统的竖直剖面示意图；
图6-7是具有和不具有侧向支撑的弯曲的图示；
图8-9是支撑外部建筑元件的隔离建筑系统的水平剖面示意图；
图10是用于生产隔离板的设备的透视示意图；和
图11是隔离板的边缘细节的剖面示意图。
具体实施方式
参考图1和2，可以通过用结合型材2来组装多个隔离板1并将组装后的板1框在顶部和底部框架型材3中，来制成隔离建筑隔断墙(partitioning wall)的内部隔断结构4。结合型材2被设置有间隔距离d。在图1中，该距离大约是600mm，而在图2中，该距离d可以是900至1200mm。框架型材3优选的是U形型材，具有用于在其中接收隔离板的凹腔。
参考图3，结合型材2与隔离板1安装在一起。隔离板1具有弯曲区5，通过该弯曲区5紧挨着结合型材2实现了紧密的板-板接合。紧密的板-板接合可以减少热桥和声桥。减少热桥可以减少热耗散，并可以在火灾或类似情况下保护型材。此外，紧密接合还可以支持加强的外部包覆或支撑。在示出的实施例中，隔离板的总厚度t大于结合型材的高度。
参考图4和5，以竖直剖面图示出了结合型材2与隔离板安装在一起，并受到在图中由竖直箭头表示的自上向下的力。图4中示出了具有低的棉密度(wool density)的隔离板9的建筑系统。由于棉密度低，因此结合型材易受到弯曲影响。在图5中示出具有高的棉密度的隔离板10的建筑系统。由于高棉密度，更强的侧向力支撑结合型材2，使得结合型材2比较不易受弯曲影响。
参考图6和7，以概念图示出由自上向下的力所引起的结合型材的弯曲。图7中的结合型材的弯曲幅度u2小于图6中的结合型材的弯曲幅度u1，因为图7中的结合型材被侧向力稳定。另外，在结合型材被侧向力稳定时，压屈长度(buckling length)更小。
参考图8和9，图8中示出具有高棉密度隔离板7的隔离建筑系统的水平剖面图，图9中示出具有低棉密度隔离板6的相应的建筑系统。高棉密度建筑系统中的结合型材2可以例如通过钉子9或者螺钉接合来支撑额外的建筑元件8，而不会弯曲；而低棉密度建筑系统中的结合型材在进行对额外的建筑元件的支撑时易于弯曲，因为与高棉密度隔离板7所提供的支撑相比，低棉密度隔离板6对于结合型材提供更少的支撑。
参考图10和11，示出用于生产隔离板的设备的实施例的示意图，以及通过这种设备生产出的隔离板的边缘细节。参见图10，设备具有平坦的工作表面10和用于接收隔离板的引导凸缘11，隔离板在表面10上沿着引导凸缘11可滑动。设备被提供有第一装置12，如旋转切刀或者圆锯，用于在隔离板的侧部中提供狭槽13，该狭槽可以与结合型材的翼板的一部分装配在一起。此外，提供了第二切削装置14，比如用于从隔离板上去除材料15的磨削工具。例如，可以从隔离板的接触侧部的邻接部分去除隔离材料。此外，提供了处理装置16，比如压辊(compression roller)或者刀鼓(knife drum)，用于压缩或者拉伸型材覆盖部分，以在所述部分中提供弯曲区5。在一个实施例中，设备适于修改标准尺寸的隔离板，以便制造具有特定尺寸的修改后的隔离板，从而使得该修改后的隔离板可以装配到特定的建筑结构中。可证实，这对于标准尺寸的隔离板容易被送到的建设工地而言是有益的。
上文描述了目前被认为是有益的一些实施例。然而，通过本发明，可认识到，可以提供其它有益的实施例，而不会脱离本发明的如在所附权利要求中阐述的范围。例如，上述实施例中示出的任何结构可以使用于不同的方位，竖直地、水平地或倾斜地，并也可以用作建筑物中内部或者外部的隔断建筑结构。

Claims (19)

1.一种隔离板，用于装配在隔离建筑系统的框架构造中的如I型或H型型材的结合型材之间，该隔离建筑系统用于如墙或屋顶的外部建筑结构或者如墙或天花板或地面结构的内部建筑结构，所述板包括
基本平行的第一和第二主表面，在所述主表面之间具有基本平行并相对设置的第一和第二型材接触侧部、以及基本平行并相对设置的第三和第四侧部，
其特征在于
所述第一和第二型材接触侧部被提供有与该第一主表面基本平行并相距预定距离的纵向狭槽，从而使得所述第一和第二型材接触侧部被提供有型材邻接部分和型材覆盖部分。
2.根据权利要求1所述的隔离板，其中该型材覆盖部分延伸超出该隔离板的至少一个侧部边缘的邻接部分。
3.根据权利要求1或者2所述的隔离板，其中该隔离板的侧部的型材覆盖部分包括至少在延伸超出该邻接部分的部分中的弯曲区。
4.根据前述权利要求的任一项所述的隔离板，其中该隔离板由矿物纤维棉材料制成，该材料具有介于30-150kg/m3之间、优选地介于50-125kg/m3之间、最优选地介于60-100kg/m3之间的密度。
5.根据前述权利要求的任一项所述的隔离板，其中该隔离板被提供有双密度结构，使得两个接触侧部的型材覆盖部分之间的隔离板的密度高于两个接触侧部的型材邻接部分之间的隔离板的密度。
6.根据前述权利要求的任一项所述的隔离板，其中该隔离板具有至少500kPa的压缩弹性模数，优选地在平行于所述隔离板的宽度测量时得到。
7.根据前述权利要求的任一项所述的隔离板，其中该隔离板具有在75和500mm之间的总厚度。
8.根据前述权利要求的任一项所述的隔离板，其中该接触侧部的至少该型材邻接部分被提供有用于粘附到该型材的粘合层。
9.根据前述权利要求的任一项所述的隔离板，其中还提供了在顶部和/或底部侧部边缘中的狭槽，用于接收建筑结构中的顶部和/或底部框架型材的翼板，用于在其中保持该隔离板。
10.根据权利要求1至9的任一项所述的隔离板，其中每个隔离板由一个隔离板坯构成。
11.根据权利要求1至9的任一项所述的隔离板，其中每个隔离板包括以堆叠和/或层叠构造提供的两个或更多个隔离板坯。
12.一种生产根据前述权利要求的任一项所述的隔离板的方法，所述方法包括以下步骤：
提供具有基本平行的第一和第二主表面的隔离板，在所述主表面之间具有基本平行并相对设置的第一和第二型材接触侧部、以及基本平行并相对设置的第三和第四侧部；
沿着该第一接触侧部提供与该第一主表面相距预定距离并且基本平行于所述第一主表面的狭槽，使得所述接触侧部被提供有型材邻接部分和型材覆盖部分；
从所述接触侧部的邻接部分去除材料，使得该型材覆盖部分延伸超出该接触侧部的邻接部分；以及
处理所述延伸的型材覆盖部分，以在该第一接触侧部的所述型材覆盖部分中提供弯曲区。
13.根据权利要求12所述的方法，其中对于所述隔离板的第二接触侧部、并且优选地还对于其第三和第四接触侧部重复所述方法步骤。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述步骤可以被基本同时地执行，和/或其中所述步骤可以被顺序地执行。
15.一种用于执行根据权利要求12-14的任一项所述的方法的设备，所述设备包括：
基本平坦的工作表面，具有基本垂直的引导凸缘，用于接收隔离板，该隔离板在所述表面上沿着所述引导凸缘可滑动，其中隔离板侧部和所述翼板相接触；
第一装置，如切削或者磨削装置，用于在该隔离板的侧部中提供狭槽，所述装置被提供在该引导凸缘处；
第二装置，如切削或者磨削装置，用于从该隔离板的接触侧部的邻接部分去除隔离材料；以及
处理装置，用于压缩该延伸的型材覆盖部分，以在所述隔离板中的第一接触侧部的所述型材覆盖部分中提供弯曲区。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述第一装置包括基本平行于该工作表面并与该表面相距预定距离提供的旋转切刀。
17.根据权利要求15所述的设备，其中所述第二装置包括磨削工具，用于从该隔离板的侧部边缘去除材料。
18.根据权利要求15所述的设备，其中所述处理装置包括压辊或刀鼓。
19.根据权利要求15-18中任一项所述的设备，其中该第一装置、该第二装置和该处理装置被设置具有公共的驱动装置，如公共的驱动轴。
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