CN102947523A - 一种冲击波防护元件和系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于冲击波防护的冲击波防护元件(100)包含:一防护板(14),其包含一第一侧面(7)和一第二侧面(8);一边框(16),其适用于固定所述防护板(14);以及若干能量吸收元件(30)。能量吸收元件(30)适用于将边框(16)连接到防护板(14)上。每个能量吸收元件(30)可连接于防护板(14)和边框(16),即形成上述的冲击波防护元件(100)。在一个冲击波力施加在防护板(14)的第一侧面(7)上时,能量吸收元件(30)可发生变形,使防护板(14)远离或靠近边框(16)方向移动。冲击波防护元件(100)适用于连接至一房屋结构,可对所述房屋结构的内部事物提供防护,内部事物位于防护板(14)的第二侧面(8)。
Description
技术领域
本发明主要涉及一种冲击波防护和防弹的封闭空间体,尤其是用于防止由于冲击波的超高压以及玻璃和墙体碎片引起的人和设备的受伤和损坏,更特别的是,涉及一种房屋建筑,可适用于保护人和/或者设备。
背景技术
居民、战士、设备等的物理安全性是个日益增长的问题。安全问题是指由于爆炸,比如炸弹爆炸引起的伤害问题,这样的爆炸可能会影响到一个房屋结构的外部。另一个安全问题是弹片攻击到房屋结构上,也会对它们造成影响。
建筑物里面的人遭遇到爆炸气流,不仅会因为冲击波本身以及它所造成的运动抛射物引起死亡或受伤的风险,而且还有房屋结构墙体上本身的物质被抛射出来造成人体的伤害。由于外部震动波的作用,这些抛射物可能从墙体上脱落下来,并向内加速。因此,比如在采用石膏灰胶纸夹板、砖石板或其它类似材料预先建造的墙体单元里,通常采用螺钉、底板和顶板的结构建造,一股冲击波很容易使墙体向背离冲击波的一侧弯曲,并将外板和内板弄碎。这些墙体碎片成为巨大的抛射物,在许多情况下,其破坏能力超越了冲击波本身所带的抛射物。
美国专利申请号为2005/0144900的专利公开了一种抗冲击波的预先建造墙体板,其包含至少一个有着两块结构板的墙板,结构板的中间层是一层热凝成型的树脂浸渍纤维增强层,这层中间层伸出结构板体两边,伸出部分至少有一部分由金属底、金属底板的顶板和顶板以及螺钉包裹起来。这些板在冲击波的作用下不会产生二次碎片,能有效防止冲击波爆炸的危害,通过吸收能量的可变形托架,更好地粘附在一个房屋结构上。在这个专利申请中的公开发明是不能移动的,因此也无法在指定的场地提供保护。另外,该发明的结构较为笨重,需要较厚的墙体。
美国专利号为4,718,356的专利公开了一种系统,在建筑外部发生的爆炸产生冲击波压力时,该系统能保护建筑的外墙抵御这种冲击波的破坏。外层墙体由复合墙板构成,这些复合墙板固定在一个建筑物的圆周框架上,圆周框架是由柱子、墙体下面底板的上表面以及墙体上方顶板的下表面这些建筑物元素形成的。位于圆周表面有一系列的导轨,沿着墙板的垂直方向延伸向建筑物的内部。在墙板圆周上的滑块镶嵌在这些导轨里,这样当在墙板的外侧施加一个外力,达到预先设定的临界值时,墙板可以沿着导轨进行滑动。一个可调节的制动装置,结合滑块和导轨,共同精确控制了临界力值的设定,在这个临界力以下,墙板开始向内运动;同时在滑行过程中,能保证相对恒定的力。本发明同样受制于其相对笨拙的结构,缺乏便携性,这在一些特定的环境下可能是非常重要的。
美国专利号为2006/0032160的专利公开了一种抗冲击波的窗帘系统,其中包含一个百叶窗系统。所述百叶系统包含:若干个平行的百叶条,若干个等距窗格嵌入单元,以及第一和第二支架体连接在所述窗格嵌入单元上,在所述开口相对的第一和第二端露出固定单元,其中,所述窗格嵌入单元固定在支架体上,连接到整个结构上。在所述窗格嵌入单元上至少连接一个能量抑制装置,在窗格遭受冲击时,它可允许所述窗格嵌入单元向结构内部伸出一定距离,其中所述百叶系统和窗格嵌入单元同时作用,阻止所述窗格被气流推入房屋结构内部;在遭受冲击时,将窗格的内表面方向调整为一致,这样可以将施加在窗格上的约束力进行分散。在这个专利中公开的发明是关于窗户(而不是墙体)的冲击波保护的,所以,在一些大的冲击波情况下,这个系统可能不够稳定,而不能保护房屋结构内部的人和物。比如,在遇到数百毫秒大小的脉冲内巨大的冲击波时,该系统具有保护功能的层(垂直的百叶条),以及所述能量抑制单元(比如张紧弹簧),并不能保护人和物不受到这些冲击波和弹片的伤害。另外,这个系统不具有可调整性,因此并不是墙和/或者窗子的任何部位都能得到保护。
美国专利号为6,212,840的专利,公开了一种在房屋结构外部遭受到冲击波情况下,拥有墙体和嵌入墙体窗框的房屋结构保护内部人和物的改进办法。该方法是通过以下方法来实现:(a)提供一种包含了一缕缕弹片线程的柔性可伸展的编织布片;(b)将柔性可伸展的编织布片的第一部分通过一种柔性的粘胶剂,粘附在房屋结构至少一个墙体的一侧内表面上;以及(c)将柔性可伸展的编织布片的第二部分粘附在至少一面墙上的至少一个窗框上;所述柔性可伸展的编织布片和柔性的粘胶剂在遭受冲击波时,有伸展能力,因此能减少至少一面墙的碎裂程度,在遭遇冲击波时,将窗框固定在墙体内,防止从墙体和窗框上掉落的碎片被冲击波抛射入房屋结构的内部。
美国专利号6,212,840的专利仅限于对窗户的保护,在巨大冲击波(比如,1000马力毫秒)的情况下,不能提供有效地保护。这个系统并不包含能量吸收元件,即能通过细长杆件的传递将巨大的能量冲击吸收的装置。如这个专利的图6所示,一个相对微弱的65国际单位毫秒脉冲的冲击波,就将这个系统彻底弄坏分解了。另外,这套系统也是不可调节的,因此也不能在墙体和/或者窗户的任意位置提供保护。
人们希望有一种质量轻的房屋结构,能有效防御冲击波和弹片对墙体的破坏,具有能量吸收元件,可吸收由冲击波和/或者弹片袭击形成的能量。这种房屋结构也需要能在任意选定位置进行简单的建造,即使是没有任何建筑建造经验技术的人也能完成(比如,使用可折叠部件,可移动等等),最好其外观能和一幢标准的简易建筑相同。另外,这种房屋结构能重新定位、可移动、便携带、可固定、可装在特定的房屋结构上、模块化、平民可容易安装,当然是具有冲击波和/或者弹片防护能力。人们希望这种质量轻、安装简单,防冲击的建筑系统在巨大的冲击脉冲下能足够稳定。这种系统能在让一个未经培训的人,在任意选定的位置进行简单安装。另外,这种系统应该具有多种尺寸可调整性,这样可对不同尺寸的已存墙体(比如,其特征在于高度可在100cm至约10m之间)提供保护。另外,这个系统应该可靠、可重新定位、可重新安置、可升级、可移动、质量轻、模块化,以及当然有冲击波和/或者弹片防护能力。
发明内容
本发明的一个目标是公开一种冲击波防护元件,用于防护冲击波。该冲击波防护元件包含:
a.一个防护板包含第一侧面和第二侧面;以及,
b.一个边框适用于限制防护板;以及,
c.若干个能量吸收元件将边框连接到防护板上,每一个能量吸收元件有一个第一端和一个第二端,每个能量吸收元件的第一端可连接在防护板上,而每个能量吸收元件的第二端可连接在边框上,这样就形成了冲击波防护元件;能量吸收元件可在作用在防护板第一侧面上的冲击波力的作用下发生变形,使得防护板可远离或靠近边框方向发生移动;
本发明的领域中包含,冲击波防护元件适用于与一个房屋结构相连接,这样可以为房屋结构内部的人和物提供冲击波防护,所指的内部位于防护板的第二侧面。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中房屋结构是一个框架,有若干个轴杆相互机械连接,这样可以形成至少一个开口,冲击波防护元件可以安装放置并连接在至少一个开口上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中冲击波防护元件可适用于替代房屋结构或框架的一座墙体、一面天花板或一片地板。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中框架配置了两种形态:(i)一种折叠形态,在这种状态下,框架可以进行运输;以及(ii)一种展开形态,在这种状态下,框架可被布置在一个工作位置。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中冲击波防护元件上的能量吸收元件在遭遇冲击波发生变形后,可以进行替换,这样可以对房屋结构内部的事物提供多次的冲击波防护。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中冲击波防护元件可适用于任何房屋结构已存的指定地点,为其提供针对冲击波的防护。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中能量吸收元件以一种隐藏方式位于防护板和边框之间,这样可使这个建筑拥有和一个普通的没有设置冲击波防护元件的建筑一样的外观。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中所述隐藏方式可让人从外部观察不到冲击波防护元件提供的冲击波防护功能。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中冲击波防护元件配置了至少两种形态:(i)一种拆卸状态,在这种状态下,冲击波防护元件可被运输;以及(ii)一种安装形态,在这种状态下,冲击波防护元件连接在房屋结构上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中房屋结构可适用于使用若干个冲击波防护元件进行保护。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中冲击波元件可至少有以下一种特性:可更换地点、可运输性、可移动性、永久性、固定在一个具体建筑上、模块化、安装简单、套装性、可扩张性、迅速展开性、以卷起的套装形式储存、轻质、可替代性、可升级性、冲击波防护、冲击波防护和防弹性,或任何这些特性的组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中冲击波防护元件还可保护房屋结构,不受到下述因素的破坏,包含:大风、龙卷风、飓风、地震、一些特定天气情况、弹片攻击、任何的推力,或以上各种情况的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中防护板的材料可以从以下这组材料中选择:酚醛泡沫体、聚脲泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料,一种轻质的建筑材料,或者采用上述这些材料的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中防护板的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性、可变刚度、回弹性,或者上述这些特性的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中防护板包含一层抗剥落层,适用于在遭受冲击波情况下,防止剥落碎片射入房屋结构内部。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中防护板包含一层防弹层,适用于保护房屋结构内部的人和物不受弹片的破坏。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中边框可适用于固定抗剥落层和防弹层。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中边框可通过螺栓连接或其它紧固方式连接在房屋结构上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中房屋结构可以是下述结构中的一个:一个集装箱、一个大篷车、用墙体搭建起来的一个永久结构、一个框架、一个办公室、一个工业设施、一家宾馆、一座住宅、一个大使馆,以及任何上述这些的组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中冲击波防护元件可连接在房屋结构的墙体、天花板或者地板上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中冲击波防护元件可连接在至少另一个冲击波防护元件上,以此来提供一个无框架结构,冲击波防护元件之间的连接通过边框和冲击波防护元件相互机械连接实现。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中,在50磅平方英尺毫秒到大约600磅平方英尺毫秒的冲击波脉冲以及超过1500磅平方英寸冲击波压力情况下,冲击波防护元件能保持稳定。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中能量吸收元件可承受多次冲击波。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中冲击波防护元件可适用于一个预先触发元件,可至少缓解部分对房屋结构进行的弹片攻击造成的冲击,冲击波防护元件可通过至少一个连接轴杆,连接在所述房屋结构,距离房屋结构一个预先确定的距离。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中,当冲击波达到一个预先设定水平时,防护板可从边框上脱离,从而保护房屋结构免于倒塌或破坏。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中房屋建筑还包含至少一个连接在其上的冲击波防护系统。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护元件,其中冲击波防护元件可适用于连接在房屋结构的外部或一个开口上。
本发明的另一个目标是,公开一种用于冲击波防护的房屋建筑。房屋建筑包含:
a.一个至少有一个开口的房屋结构;
b.至少一个冲击波防护元件,包含:
i.一个防护板包含第一侧面和第二侧面;
ii.一个边框适用于限制防护板,边框适用于安装入至少一个开口中;
iii.若干个能量吸收元件将边框连接到防护板上,每一个能量吸收元件有一个第一端和一个第二端,每个能量吸收元件的第一端可连接在防护板上,而每个能量吸收元件的第二端可连接在边框上,这样就形成了冲击波防护元件;能量吸收元件可在作用在防护板第一侧面上的冲击波力的作用下发生变形,使得防护板可远离或靠近边框方向发生移动;
本发明的领域中包含,至少一个冲击波防护元件适用于与至少一个开口相连接定位,这样可以为房屋结构内部的人和物提供冲击波防护,所指的内部位于防护板的第二侧面。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中房屋结构是一个框架,有若干个轴杆相互机械连接,这样可以形成开口。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中冲击波防护元件可适用于替代房屋结构或框架的一座墙体、一面天花板或一片地板。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中框架配置了两种形态:(i)一种折叠形态,在这种状态下,框架可以进行运输;以及(ii)一种展开形态,在这种状态下,框架可被布置在一个工作位置。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中至少一个冲击波防护元件上的能量吸收元件在遭遇冲击波发生变形后,可以进行替换,这样可以对房屋结构内部的事物提供多次的冲击波防护。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中至少一个冲击波防护元件可适用于任何房屋结构已存的指定地点,为其提供针对冲击波的防护。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中能量吸收元件以一种隐藏方式位于防护板和边框之间,这样可使这个建筑拥有和一个普通的没有设置冲击波防护元件的建筑一样的外观。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中隐藏方式可让人从外部观察不到冲击波防护元件提供的冲击波防护功能。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中至少一个冲击波防护元件配置了至少两种形态:(i)一种拆卸状态,在这种状态下,冲击波防护元件可被运输;以及(ii)一种安装形态,在这种状态下,冲击波防护元件连接在房屋结构上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中房屋结构可适用于采用若干个冲击波防护元件进行保护。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中至少一个冲击波防护原件可至少有以下一种特性:可更换地点、可运输性、可移动性、永久性、固定在一个具体建筑上、模块化、安装简单、套装性、可扩张性、迅速展开性、轻质、可替代性、可升级性、冲击波防护、冲击波防护或防弹性,或任何这些特性的组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中至少一个冲击波防护元件还可保护房屋结构,不受到下述因素的破坏,包含:大风、龙卷风、飓风、地震、一些特定天气情况、弹片攻击、任何的推力,或以上各种情况的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中防护板采用的材料可以从以下这组材料中选择:
酚醛泡沫体、聚脲泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料、一种轻质的建筑材料,或者采用上述这些材料的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中防护板的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性、可变刚度、回弹性,或者上述这些特性的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中防护板包含一层抗剥落层,适用于在遭受冲击波情况下,防止剥落碎片射入房屋结构内部。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中防护板包含一层防弹层,适用于保护房屋结构内部的人和物不受弹片的破坏。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中边框适用于固定抗剥落层或防弹层。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中边框通过螺栓连接或其它紧固方式连接在房屋结构上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,房屋结构可以是下述结构中的一个:一个集装箱、一个大篷车、用墙体搭建起来的一个永久结构、一个框架、一个办公室、一个工业设施、一家宾馆、一座住宅、一个大使馆,以及任何上述这些的组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中至少一个冲击波防护原件可连接在房屋结构的墙体、天花板、或地板上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中至少一个冲击波防护元件可连接在至少另一个冲击波防护元件上,以此来提供一个无框架结构,冲击波防护元件之间的连接通过边框和冲击波防护元件相互机械连接实现。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中,在50磅平方英尺毫秒到大约600磅平方英尺毫秒的冲击波脉冲以及超过1500磅平方英寸冲击波压力情况下,冲击波防护元件能保持稳定。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中能量吸收元件可承受多次冲击波。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中至少一个冲击波防护元件可适用于一个预先触发元件,可至少缓解部分对房屋结构进行的弹片攻击造成的冲击,冲击波防护元件可通过至少一个连接轴杆,连接在房屋结构,距离房屋结构一个预先确定的距离。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中,当冲击波达到一个预先设定水平时,防护板可从边框上脱离,从而保护房屋结构免于倒塌或破坏。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中房屋建筑还包含至少一个连接在其上的冲击波防护系统。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的房屋建筑,其中冲击波防护元件可适用于连接在房屋结构的外部或一个开口上。
本发明的另一个目标是,公开一种用于冲击波防护的无框架结构。该无框架结构包含若干个冲击波防护元件,每个冲击波防护元件包含:
a.一个防护板包含第一侧面和第二侧面;以及,
b.一个边框适用于限制防护板;以及,
c.若干个能量吸收元件将边框连接到防护板上,每一个能量吸收元件有一个第一端和一个第二端,每个能量吸收元件的第一端可连接在防护板上,而每个能量吸收元件的第二端可连接在边框上,这样就形成了冲击波防护元件;能量吸收元件可在作用在防护板第一侧面上的冲击波力的作用下发生变形,使得防护板可远离或靠近边框方向发生移动;
本发明的领域中包含,冲击波防护元件适用于相互连接,形成无框架结构,这样可以为无框架结构内部的人和物提供冲击波防护,所指的内部位于防护板的第二侧面。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中冲击波防护元件可适用于替代房屋结构或框架的一座墙体、一面天花板或一片地板。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中冲击波防护元件上的能量吸收元件在遭遇冲击波发生变形后,可以进行替换,这样可以对房屋结构内部的事物提供多次的冲击波防护。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中冲击波防护元件可适用于任何无框架结构已存的指定地点,为其提供针对冲击波的防护。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中能量吸收元件以一种隐藏方式位于防护板和边框之间,这样可使这个建筑拥有和一个普通的没有设置冲击波防护元件的建筑一样的外观。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中所述隐藏方式可让人从外部观察不到冲击波防护元件提供的冲击波防护功能。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中冲击波防护元件配置了至少两种形态:(i)一种拆卸状态,在这种状态下,冲击波防护元件可被运输;以及(ii)一种安装形态,在这种状态下,冲击波防护元件相互连接。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中冲击波防护元件
可至少有以下一种特性:可更换地点、可运输性、可移动性、永久性、固定在一个具体建筑上、模块化、安装简单、套装性、可扩张性、迅速展开性、轻质、可替代性、可升级性、冲击波防护、冲击波防护和防弹性,或任何这些特性的组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中冲击波防护元件还可保护房屋结构,不受到下述因素的破坏,包含:大风、龙卷风、飓风、地震、一些特定天气情况、弹片攻击、任何的推力,或以上各种情况的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中防护板的材料可以从以下这组材料中选择:酚醛泡沫体、聚脲泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料,一种轻质的建筑材料,或者采用上述这些材料的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中防护板的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性、可变刚度、回弹性,或者上述这些特性的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中防护板包含一层抗剥落层,适用于在遭受冲击波情况下,防止剥落碎片射入无框架结构内部。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中防护板包含一层防弹层,适用于保护无框架结构内部的人和物不受弹片的破坏。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中边框可适用于固定抗剥落层或者防弹层。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中边框通过螺栓连接或其它紧固方式连接在所述房屋结构上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中房屋结构可以是下述结构中的一个:一个集装箱、一个大篷车、用墙体搭建起来的一个永久结构、一个框架、一个办公室、一个工业设施、一家宾馆、一座住宅、一个大使馆,以及任何上述这些的组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中,在50磅平方英尺毫秒到大约600磅平方英尺毫秒的冲击波脉冲以及超过1500磅平方英寸冲击波压力情况下,冲击波防护元件能保持稳定。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中述能量吸收元件可承受多次冲击波。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中至少一个冲击波防护元件可适用于一个预先触发元件,可至少缓解部分对无框架结构进行的弹片攻击造成的冲击,增加的冲击波防护元件可通过至少一个连接轴杆,连接在房屋结构,距离房屋结构一个预先确定的距离。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中,当冲击波达到一个预先设定水平时,防护板可从边框上脱离,从而保护无框架结构免于倒塌或破坏。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的无框架结构,其中无框架结构还包含至少一个连接在其上的冲击波防护系统。
本发明的另一个目标是,公开一个用于保护一个房屋结构内部人和物的冲击波防护系统。这个冲击波防护系统包含:
a.第一和第二能量吸收元件适用于连接在房屋结构上;
b.若干个间隔的细长单元拥有第一和第二端,每个细长单元的第一端可机械地与第一能量吸收元件相连接,每个细长单元的第二端可机械地与第二能量吸收元件相连接;以及,
c.至少一个防护层可机械地与第一和第二能量吸收元件相连接;
本发明的领域中包含,当细长单元和至少一个防护层上受到力的冲击时,能量吸收元件会发生形变,这样,冲击波形成的能量至少有一部分通过细长单元,被能量吸收元件所吸收。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中细长单元和至少一个防护层可进行尺寸调整,以适应一部分房屋结构的尺寸。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中系统的尺寸是第一和第二能量吸收元件之间的距离。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中上述距离为大约100厘米至10米。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中至少一个防护层的尺寸可调节性通过以下这些特性来实现:可伸长性、可伸展性、弹性、可延伸性、可扩大性、在受到滚压、切割、剖划时可延伸性,或任何以上的组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中该系统可适用于安装在房屋结构的前方,通常紧邻房屋结构。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中冲击波防护系统可通过调整第一和第二能量吸收元件之间的距离,达到墙体的高度,适用于覆盖整面墙的所有区域,并安装至少一层冲击波防护系统的防护层,覆盖墙体的整个宽度。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中房屋结构的部分可由下述部分组成:一堵墙、一片地板、一个天花板,以及任何以上的组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中房屋结构可以是:一间房间,一幢房屋建筑,一个小屋,一幢房子,一座小木屋,一辆大篷车,一辆汽车,一个框架,或以上任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中第一能量吸收元件可适用于连接在房屋结构的天花板上,第二能量吸收元件可适用于连接在房屋结构的地板上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中至少一层防护层包含一层抗剥落层,在遭受冲击波情况下,防止剥落碎片射入房屋结构内部。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中至少一层防护层包含一层防弹层,为所述结构中的人和物提供防弹保护。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中至少一层防护层包含两层防护层:抗剥落层和防弹层。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中至少一层防护层包含一个防护板。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中至少一层防护层的制造材料可以从以下这组材料中选择:酚醛泡沫体、聚脲泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料,一种轻质的材料可以用作预先建造结构的制造,或者采用上述这些材料的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中至少一层防护层材料的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性、可变刚度、回弹性、半透明性,或者上述这些特性的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中细长单元的特点可从一系列性能中选择,包含:可伸长性、可延展性、可延伸性、可扩大性、可伸缩性、不可伸缩性,或以上这些的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中细长单元可以是:棒子、管件、长条、网格、轴杆、棍子、绳索、绳子、链条、金属丝、纤维、缆索等。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中第一和第二能量吸收元件,由位于第一连接侧面和第二连接侧面之间的一排能量吸收子元件构成。第一连接侧面将能量吸收子元件和细长单元以及至少一层防护层连接在一起,第二连接侧面将能量吸收子元件与结构连接起来。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中,在50磅平方英尺毫秒到大约600磅平方英尺毫秒的冲击波脉冲以及超过1500磅平方英寸冲击波压力情况下,冲击波防护系统能保持稳定。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中冲击波防护系统可至少有以下一种特性:可更换地点、可运输性、可移动性、固定在一个建筑上、模块化、安装简单、套装性、以卷起的套装形式储存、可替代性、可升级性、可扩张性、迅速展开性、平民轻松搭建、轻质、冲击波防护、冲击波防护和防弹性,或任何这些特性的组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中第一和第二能量吸收元件通过螺栓连接或任何方便的紧固方式,连接在房屋结构上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中能量吸收元件可承受多次冲击波。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中细长单元通常是相互平行的。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的冲击波防护系统,其中施加在细长单元和至少一层防护层上的力可以是:风力、龙卷风产生的力、飓风产生的力、地震产生的力、天气情况相关力、任何其它的推力,或者任何上述力的组合。
本发明的另一个目标是,公开一种建造一个冲击波防护房屋建筑的方法。该方法包含以下步骤:
a.提供一个至少有一个开口的房屋结构;
b.提供至少一个冲击波防护元件,包含:(i)一个防护板包含第一侧面和第二侧面;(ii)一个边框适用于限制防护板,边框适用于安装入至少一个开口中;以及,(iii)若干个能量吸收元件将边框连接到防护板上,每一个能量吸收元件有一个第一端和一个第二端,每个能量吸收元件的第一端可连接在防护板上,而每个能量吸收元件的第二端可连接在边框上,这样就形成了冲击波防护元件;能量吸收元件可在作用在防护板第一侧面上的冲击波力的作用下发生变形,使得防护板可远离或靠近边框方向发生移动;
c.将至少一个冲击波防护元件放置入至少一个开口中;以及,
d.将至少一个冲击波防护元件连接在至少一个开口上,这样为房屋结构内部的人和物提供冲击波防护。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,还包含一个步骤,以框架的形式提供一个房屋结构,有若干个轴杆相互机械连接,这样可以形成至少一个开口。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中冲击波防护元件可适用于替代房屋结构或框架的一座墙体、一面天花板或一片地板。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,还包含一个步骤,为房屋结构配置两种形态:(i)一种折叠形态,在这种状态下,房屋结构可以进行运输;以及(ii)一种展开形态,在这种状态下,房屋结构可被布置在一个工作位置。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,还包含一个步骤,在遭受了一次冲击波后,替换至少一个冲击波防护元件,这样可以对房屋结构内部的事物提供多次的冲击波防护。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,还包含一个步骤,将房屋结构放置在任何指定地点,为其提供针对冲击波的防护。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,还包含一个步骤,将能量吸收元件以一种隐藏方式放入防护板和边框之间,这样可使这个建筑拥有和一个普通的没有设置冲击波防护元件的建筑一样的外观。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中所述隐藏方式可让人从外部观察不到冲击波防护元件提供的冲击波防护功能。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,还包含一个步骤,为冲击波防护元件配置至少两种形态:(i)一种拆卸状态,在这种状态下,冲击波防护元件可被运输;以及(ii)一种安装形态,在这种状态下,冲击波防护元件连接在房屋结构上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,还包含一个步骤,用若干个冲击波防护元件来保护房屋结构。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中至少一个冲击波防护元件可至少有以下一种特性:可更换地点、可运输性、可移动性、永久性、固定在一个具体建筑上、模块化、安装简单、套装性、可扩张性、迅速展开性、轻质、可替代性、可升级性、冲击波防护、冲击波防护和防弹性、,或任何这些特性的组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中至少一个冲击波防护元件还可保护房屋结构,不受到下述因素的破坏,包含:大风、龙卷风、飓风、地震、一些特定天气情况、弹片攻击、任何的推力,或以上各种情况的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,还包含一个步骤,制造防护板,可以从以下这组材料中选择:酚醛泡沫体、聚脲泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料,一种轻质的建筑材料,或者采用上述这些材料的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中防护板的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性、可变刚度、回弹性,或者上述这些特性的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,还包含一个步骤,提供防护板包含一层抗剥落层,适用于在遭受冲击波情况下,防止剥落碎片射入房屋结构内部。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,还包含一个步骤,提供防护板包含一层防弹层,适用于保护房屋结构内部的人和物不受弹片的破坏。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,通过边框固定抗剥落层或者防弹层。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,还包含一个步骤,其中将至少一个冲击波防护元件连接在至少一个开口上,是通过螺栓连接或其它紧固方式实现的。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,还包含一个步骤,选择房屋结构,可以是下述结构中的一个:一个集装箱、一个大篷车、用墙体搭建起来的一个永久结构、一个框架、一个办公室、一个工业设施、一家宾馆、一座住宅、一个大使馆,以及任何上述这些的组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中至少一个冲击波防护元件是可连接在房屋结构的墙体、天花板或地板上的。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,还包含一个步骤,将至少一个冲击波防护元件与其它至少一个冲击波防护元件连接起来,从而形成一个无框架结构,冲击波防护元件之间的连接,通过冲击波防护元件上的边框相互机械连接实现。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中,在50磅平方英尺毫秒到大约600磅平方英尺毫秒的冲击波脉冲以及超过1500磅平方英寸冲击波压力情况下,冲击波防护元件能保持稳定。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中能量吸收元件可承受多次冲击波。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中至少一个冲击波防护元件可适用于一个预先触发元件,可至少缓解部分对房屋结构进行的弹片攻击造成的冲击,冲击波防护元件可通过至少一个连接轴杆,连接在房屋结构,距离房屋结构一个预先确定的距离。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中,当冲击波达到一个预先设定水平时,防护板可从边框上脱离,从而保护房屋结构免于倒塌或破坏。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中房屋建筑还包含至少一个连接在其上的冲击波防护系统。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中冲击波防护元件可适用于连接在房屋结构的外部或一个开口上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,还包含一个步骤,在战区展开房屋结构,以此来保护指定对象免受冲击波攻击。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中这些对象可包含:军队、警察部队、士兵、急救人员、通讯人员、军事装备、电子装备,或者其上任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中战区可包含:敌方领地、战场、城市、乡村、山区,或者其上任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中房屋结构可在所述战地花费大约10分钟至大约2小时的时间,进行展开,并为对象提供防护。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,其中这套装备可从高空投放,可采用的运输方式包含:飞机、喷气机、直升机、起重机,或者其上任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的方法,还包含一个步骤,连接一个房屋建筑与另一个房屋建筑,从而建造一个更大的房屋建筑。
本发明的另一个目标是,公开一种建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,包含以下步骤:
a.提供一个防护板包含第一侧面和第二侧面;
b.提供一个边框适用于限制防护板;
c.提供若干个能量吸收元件,每一个能量吸收元件有一个第一端和一个第二端;
d.将每个能量吸收元件的第一端连接在防护板上;
e.将每个能量吸收元件的第二端连接在边框上,这样就将防护板连接在边框上,形成了冲击波防护元件;
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中能量吸收元件可在作用在防护板第一侧面上的冲击波力的作用下发生变形,使得防护板可远离或靠近边框方向发生移动;
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中冲击波防护元件适用于与一个房屋结构相连接,这样可以为房屋结构内部的人和物提供冲击波防护,所指的内部位于防护板的第二侧面。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中冲击波防护元件可适用于任何房屋结构已存的指定地点,为其提供针对冲击波的防护。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中能量吸收元件以一种隐藏方式位于防护板和边框之间,这样可使这个建筑拥有和一个普通的没有设置冲击波防护元件的建筑一样的外观。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中隐藏方式可让人从外部观察不到冲击波防护元件提供的冲击波防护功能。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中冲击波防护元件配置了至少两种形态:(i)一种拆卸状态,在这种状态下,冲击波防护元件可被运输;以及(ii)一种安装形态,在这种状态下,冲击波防护元件连接在房屋结构上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中冲击波防护元件还可保护房屋结构,不受到下述因素的破坏,包含:大风、龙卷风、飓风、地震、一些特定天气情况、弹片攻击、任何的推力,或以上各种情况的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中防护板的制作材料可以从以下这组材料中选择:酚醛泡沫体、聚脲泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料,一种轻质的建筑材料,或者采用上述这些材料的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中防护板的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性、可变刚度、回弹性,或者上述这些特性的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中防护板包含一层抗剥落层,适用于在遭受冲击波情况下,防止剥落碎片射入房屋结构内部。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中防护板包含一层防弹层,适用于保护房屋结构内部的人和物不受弹片的破坏。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中冲击波防护元件可连接在房屋结构的墙体、天花板或者地板上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中,在50磅平方英尺毫秒到大约600磅平方英尺毫秒的冲击波脉冲以及超过1500磅平方英寸冲击波压力情况下,冲击波防护元件能保持稳定。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中能量吸收元件可承受多次冲击波。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中冲击波防护元件可适用于一个预先触发元件,可至少缓解部分对房屋结构进行的弹片攻击造成的冲击,冲击波防护元件可通过至少一个连接轴杆,连接在房屋结构上,距离所述房屋结构一个预先确定的距离。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中,当冲击波达到一个预先设定水平时,防护板可从边框上脱离,从而保护所述房屋建筑免于倒塌或破坏。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中房屋建筑还包含至少一个连接在其上的冲击波防护系统。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中冲击波防护元件可适用于连接在所述房屋结构的外部或一个开口上。
一种用于对一个房屋结构内部进行保护的方法,包含以下步骤:
a.提供一个冲击波防护系统,包含:(i)第一和第二能量吸收元件适用于连接在房屋结构上;(ii)若干个间隔的细长单元拥有第一和第二端,每个细长单元的第一端可机械地与第一能量吸收元件相连接,每个细长单元的第二端可机械地与第二能量吸收元件相连接;以及,(iii)至少一个防护层可机械地与第一和第二能量吸收元件相连接;当细长单元和至少一个防护层上受到力的冲击时,能量吸收元件会发生形变,这样,冲击波形成的能量至少有一部分通过细长单元,被能量吸收元件所吸收;
b.将第一能量吸收元件连接在房屋结构上;
c.将第二能量吸收元件连接在房屋结构上;
d.在冲击波防护系统覆盖的区域,为房屋结构提供冲击波的防护作用;
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,还包含一个步骤,将第二能量吸收元件与第一能量吸收元件拉开一段距离,从而调整细长单元和至少一个防护层的尺寸。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中细长单元和至少一个防护层可进行尺寸调整,以适应一部分房屋结构的尺寸。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中系统的尺寸是第一和第二能量吸收元件之间的距离。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中上述距离约为100cm到10m。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中至少一层防护层的尺寸调整通过以下这些特性来实现:可伸长性、可伸展性、弹性、可延伸性、可扩大性、在受到滚压、切割、剖划时可延伸性,或任何以上的组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中冲击波防护系统可适用于安装在房屋结构某部分的前方,通常紧邻房屋结构。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中冲击波防护系统可通过调整第一和第二能量吸收元件之间的距离,达到墙体的高度,适用于覆盖整面墙的所有区域,并安装至少一层冲击波防护系统的防护层,覆盖墙体的整个宽度。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中房屋结构的部分可由下述部分组成:一堵墙、一片地板、一个天花板,以及任何以上的组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中第一能量吸收元件可适用于连接在房屋结构的天花板上,第二能量吸收元件可适用于连接在房屋结构的地板上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中至少一层防护层包含一层抗剥落层,在遭受冲击波情况下,防止剥落碎片射入结构内部。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中至少一层防护层包含一层防弹层,为结构中的人和物提供防弹保护。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中至少一层防护层包含两层防护层:抗剥落层和防弹层。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中至少一层防护层包含一块防护板。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中至少一层防护层的制造材料可以从以下这组材料中选择:酚醛泡沫体、聚脲泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料,一种轻质的材料可以用作预先建造结构的制造,或者采用上述这些材料的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中至少一层防护层的制作材料的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性、可变刚度、回弹性、半透明性,或者上述这些特性的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中细长单元的特点可从一系列性能中选择,包含:可伸长性、可延展性、可延伸性、可扩大性、可伸缩性、不可伸缩性,或以上这些的任意组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中细长单元可以是:棒子、管件、长条、网格、轴杆、棍子、绳索、绳子、链条、金属丝、纤维、缆索等。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中第一和第二能量吸收元件,由位于第一连接侧面和第二连接侧面之间的一排能量吸收子元件构成,第一连接侧面将能量吸收子元件和细长单元以及至少一层防护层连接在一起,第二连接侧面将能量吸收子元件与结构连接起来。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中,在50磅平方英尺毫秒到大约600磅平方英尺毫秒的冲击波脉冲以及超过1500磅平方英寸冲击波压力情况下,冲击波防护系统能保持稳定。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中冲击波防护系统可至少有以下一种特性:可更换地点、可运输性、可移动性、固定在一个建筑上、模块化、安装简单、套装性、以卷起的套装形式储存、可替代性、可升级性、可扩张性、迅速展开性、平民轻松搭建、轻质、冲击波防护、冲击波防护和防弹性,或任何这些特性的组合。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中第一和第二能量吸收元件通过螺栓连接或任何方便的紧固方式,连接在房屋结构上。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中能量吸收元件可承受多次冲击波。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中细长单元通常是相互平行的。
本发明的另一个目标是,公开一种上述定义的,建造可连接在一个房屋结构上的一种冲击波防护元件的方法,其中施加在细长单元和至少一层防护层上的力可以是:风力、龙卷风产生的力、飓风产生的力、地震产生的力、天气情况相关力、任何其它的推力,或者任何上述力的组合。
附图说明
为了更好地理解本发明,展示如何付诸实施得到相同的效果,在这里提出一些参考,纯粹通过实施例的方式说明,结合附图,附图中用符号表示出相应的单元,或者部分截面表示。
对附图做出的详细说明,通过实施例的形式强调本发明的特点,仅仅是为了对本发明的最优实施例进行说明讨论,是为了出于介绍的目的,选择了认为最能说明问题的方式,使读者对本发明概念上和理论上的描述易于理解。在这方面,并不尝试着去展示本发明房屋结构的更多细节,仅仅是对本发明基础理解上必要的进行描述,结合附图进行描述,可让该领域的技术人员容易将本发明的这几个形式实现。在附图中:
图1为本发明的一个冲击波防护元件的具体实施例;
图2a-b为本发明的冲击波防护元件的截面视图和俯视图;
图3为根据本发明一个具体实施例的房屋结构框架的具体实施例;
图4简要说明了一种方法,该方法可使本发明的房屋结构配置至少两个形态;
图5a-d展示了本发明的房屋结构的具体实施例在组装形态下,不同视角的视图;
图6为在冲击波之前所述房屋结构的局部位置的示例性说明;
图7为在冲击波之前所述房屋结构的另一个局部位置的示例性说明;
图8为在一个冲击波实验爆炸后,图6所示房屋结构中的局部位置的示例性说明;
图9展示了在遭遇一个冲击波之后,本发明能量吸收元件的变形状态,是图8所示结构另一个视角的展示;
图10展示了在遭遇一个冲击波后,本发明能量吸收元件的变形状态,如图8-9,从本发明的结构内部所示;
图11简要描述了本发明房屋结构的一个具体实施例;
图12简要描述了本发明房屋结构的两个预先触发冲击波防护元件;
图13简单表述了用本发明的3个房屋建筑构建而成的一间大的房屋建筑;
图14简要描述了根据本发明的一个具体实施例的无框架结构;
图15简要描述了本发明的冲击波防护系统的一个具体实施例;
图16为本发明的冲击波防护系统的简要截面视图;
图17为本发明的冲击波防护系统的简要俯视图;
图18为本发明一个安装在已存结构中的具体实施例示例性说明;
图19为本发明一个安装在已存结构中的具体实施例示例性说明,结构外部的示图;
图20为本发明一个安装在已存结构中的具体实施例示例性说明,在遭受了一次冲击波后,结构内部的视图;以及,
图21为本发明一个安装在已存结构中的具体实施例示例性说明,在遭受了一次冲击波后,结构外部的视图;
结合描述的附图能使该领域的技术人员明确如何去将本发明的实施例实现。
具体实施方式
在为本发明的至少一个实施例进行详细的解释之前,需要指出的是,本发明并不限定在下文描述或附图中所提出的组件布置和结构细节应用之上。本发明可应用在其它实施例上,或以多种方式具体实现。同样,需要指出的是,在这里使用的措辞和术语是为了描述所用,并不起到限定作用。
下文中的“冲击波”是指突然将一个预先确定的力冲击在一个固定对象(比如,一个保护面板)上的任意事物。根据一些实施例,所述的冲击波可能是指由于一次爆炸产生的一股强大气流。根据另一些实施例,所述冲击波可能是指对一个固定对象进行的弹片攻击。根据另一些实施例,所述冲击波可能是指一次爆炸和一次弹片攻击的共同作用。根据不同的实施例,下文中所述的“冲击波”是指任何一种在一个固定对象或其它任何对象上实施的已知领域攻击类型。根据不同的实施例,所述冲击波可以是指下面中的一种:冲击波压力;中小口径弹丸;弹片碎片;或以上的任意组合。根据一些实施例,所述冲击波压力是一次相当于3250磅TNT炸药的爆炸。根据其它实施例,所述中小口径弹丸可能是来自口径为5.56mm至约7.62mm突击步枪弹丸的攻击。根据其它实施例,弹片碎片可能是火箭、火炮和迫击炮弹壳的碎片。
下文中的“能量吸收元件”是指一个可变形的元件(比如,一个金属元件),它可以适用于吸收能量,吸收的能量引起它的变形,通过物理尺寸的改变来补偿发生的变形。
下文中的“轴杆”是指棒,杆,柱,条,横条,尖板条,木条,梁木,横梁,支梁,肋条,屋梁,或者以上的任意组合。
下文中的“构建”是指将建筑临时或永久地树立起来或搭建起来的任何手段。
下文中的“抗剥落”是指一层抗剥落层,适用于在一个冲击波情况下,防止剥落物体射入所述房屋建筑中。
下文中的“隐藏方式”是指能保证能量吸收元件基本不伸出本发明房屋结构体的,任何常见的方法或手段。比如,“隐藏方式”可以是所述能量吸收元件完全不可见的这种方式。
下文中的“预先触发”是指在距离本发明房屋结构一个预先设定距离处,任何能触发一次攻击行为(比如间接射击、一个火箭、一个迫击炮弹、一个导弹等等)的效果,这样,所述房屋结构遭受的攻击力就会得到缓解。
下文中的“无框架结构”是指一种不需要使用框架和任何其它房屋结构方式,仅使用冲击波保护元件搭建的结构,以此提供一个防护冲击波伤害的保护空间。
下文中的“房屋结构”是指在房屋结构领域中任何已知的结构,比如一幢房子,一间房间,一个小屋,一座小木屋,一辆大篷车,一辆汽车,或任何其它已知的人和/或者物能呆在里面的结构。
下文中的“冲击波防护元件”是一种建筑元件,这种元件可通过任何常见的方式,连接到任何已存的房屋结构上,适用于提升建筑的防护。
下文中的“房屋建筑”是指任何建筑,包含一幢房屋结构和一个冲击波防护元件,或至少两者中的一个。
下文中的“尺寸”是指本发明中一个具体元件的长度、宽度和高度尺寸。
下文中的“模块”是指本发明系统中某个元件的一定数量组合。
本发明公开了一种冲击波防护元件,其配置为可抵抗冲击波,保护任何已存的房屋结构。
参考图1和图2,所示为本发明一个实施例的简要说明。本发明公开了一个冲击波防护元件100适用于抵抗冲击波。冲击波防护元件100包含一块防护板14,其上有第一侧面7和第二侧面8。根据图示的数字表示,防护板14连接在边框16上,后者限制了所述防护板14。防护板14通过一种常见的能量吸收元件30(如图2a所示)连接在边框16上。每一个能量吸收元件30有一个第一端32和一个第二端34。每个能量吸收元件30的第一端32通过一个连接装置15与防护板14相连接,而每个能量吸收元件30的第二端34与边框16相连,这样冲击波防护单元100就形成了。
根据本发明的不同实施例,冲击波防护元件100可连接在房屋结构10上,这样可对房屋结构10的内部17提供冲击波防护。在图2a中可见,内部17位于防护板14的第二侧面8这一侧。
当房屋结构10遭受到攻击时,冲击波防护元件100可通过能量吸收元件30吸收至少部分冲击波能量,来保护内部17。冲击波力5作用在防护板14的第一侧面7上,在这种情况下,能量吸收元件30可在冲击波力5的作用下发生变形,使得防护板可远离或靠近边框16方向发生移动。在能量吸收元件30的变形过程中,至少有一部分冲击波的能量被能量吸收元件30所吸收。这种变形可能是一种塑性变形。根据另一个实施例,这种变形也可以是弹性变形。
根据图2a-b所示,能量吸收元件30以一种隐藏方式位于防护板14和边框16之间,这样可使这个建筑拥有和一个普通的没有设置冲击波防护元件的建筑一样的外观。所述隐藏方式可让人从外部观察不到提供冲击波防护的冲击波防护元件。本发明可隐藏房屋结构防御冲击波能力的这一特征非常重要,可避免外部人员对房屋结构产生不必要的关注。
根据本发明的不同实施例,边框16和房屋结构10之间的连接可通过螺栓方式11或其它任何紧固手段来实现。边框16和房屋结构10之间的连接实现起来非常简单方便,以快速高效的方式提供防护。
根据如图1所示的本发明的具体实施例,防护板14包含至少一层抗剥落层40以及一层防弹层42。抗剥落层40可在遭受冲击波情况下,防止剥落碎片射入房屋结构10的内部。防弹层42适用于对房屋结构10内部的人和物提供弹片防护。如图1和2a所示的实施例中,抗剥落层40和防弹层42与连接装置15相连并由它固定。
根据本发明的不同实施例,抗剥落层40可使用任何合适的高强度材料制成,可防止破裂墙板或其它任何材料(比如,混凝土、玻璃等)的碎片飞入房屋结构内部。这种材料可以是,比如:Kevlar?, Spectra?, Dyneema?,等等。
根据本发明的不同实施例,防弹层42可以使用任何能防弹保护以及抗碎裂的材料制成。比如,防弹层42可以是一块防弹板(比如,E型玻璃)。
根据本发明的不同实施例,防护板14可以从以下这组材料中选择:酚醛泡沫体、聚脲泡沫玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料,一种轻质的材料可以用作预先建造结构的制造,或者采用上述这些材料的任意组合。
根据一些实施例,防护板14的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性,或者上述这些特性的任意组合。
根据本发明的不同实施例,冲击波防护元件100可连接在任何房屋结构上,从而保护房屋结构内部的人和物不受冲击波的伤害。所述冲击波防护元件100可连接在任何房屋结构的外部、内部或开口处。另外,冲击波防护元件可连接在任何房屋结构的墙体上、天花板上或地板上。
根据不同的实施例,所述房屋结构可以是下述结构中的一个:一个集装箱、一个大篷车、用墙体搭建起来的一个永久结构、一个框架、一个办公室、一个工业设施、一家宾馆、一座住宅、一个大使馆,以及任何上述这些的组合。
根据本发明的不同实施例,连接了本发明所述冲击波防护元件,以形成可提供冲击波和/或者弹片防护的这些房屋结构,可位于任意选择的地方(比如,在战争期间位于敌方领域)。本发明的可携带特性可让本发明的使用者在任意选择的空间进行隔离和防护,通过独一无二的轻质特性和简易的设计实现本发明的可携带性。比如,本发明的房屋结构可在一个敌方环境中的特定地点,适用于保护士兵和指挥官不受冲击波和弹片袭击的伤害。本发明房屋结构的搭建过程是容易被实现的,且非常快速,将在下文中进行描述。比如,本发明可用作一个指挥所、通讯点、储藏设施、餐饮设施、手术室或诊所、寝室以及,事实上,任何军队、警察、准军事或平民组织在危险情况下需要的房屋结构。
根据图3-5所示为本发明的冲击波防护元件和房屋结构形成的房屋建筑200的一个具体实施例的说明。根据这些数字标示,房屋建筑200包含2个不同类型的主要单元:(i)一个框架50形成的房屋结构;以及(ii)若干个冲击波防护元件100。框架50有若干个轴杆55相互机械地连接在一起,这样形成了若干个开口60。每个开口60的特点是预先确定了尺寸,可使本发明的冲击波防护元件装入。根据这个实施例,每个冲击波防护元件100可放置并连接在预先确定尺寸的开口60中(如图4和图5所示)。在图3中,所示框架50是没有冲击波防护元件连接在上面的。如图3所示,清晰可见,冲击波防护元件100可适用于替代框架50的墙体、天花板和地板。
根据图3-5所示的实施例,轴杆55相互垂直,因此房屋结构50是呈现矩形盒子型的。根据本发明的其它实施例,框架50可以是其它任何几何形状,比如多边形、圆形、椭圆形等等。
根据本发明的不同实施例,所述房屋结构和冲击波防护元件可在任意选定的地点进行组建和拆卸,并运送到不同的地点。比如框架50可分开运输到一个预先选定的地点,冲击波防护元件100可在之后进行连接。这种方式可提供一种冲击波防护房屋建筑200。根据图4-5所示的实施例,所述房屋结构可使用若干个冲击波防护元件进行保护。这个实施例的冲击波防护元件,可适用于替代房屋建筑200的墙体、地板和天花板。
参考图4所示,为本发明的一个实施例的简要说明,其中本发明的房屋建筑200配置了两种形态:(i)一种拆卸形态102,在这种状态下,所述房屋建筑200可以进行运输,以及(ii)一种安装形态104,在这种状态下,所述房屋建筑200可在一个预先选定的地点搭建起来,为房屋结构50内的人和物提供保护。
如图4所示,框架50可容易地进行折叠和打开。在框架50的折叠状态下,轴杆55形成了房屋结构的拆卸状态,房屋结构和冲击波防护元件可放在其中进行运输。在展开状态104时,轴杆55形成了安装形态104。
根据图4所示的实施例,所述冲击波防护元件50也配置了两种形态:(i)一种拆卸状态102,在这种状态下,冲击波防护元件可被运输,以及(ii)一种安装形态104,在这种状态下,冲击波防护元件连接在房屋结构100上,这样一个房屋建筑200就形成了。
根据如图4所示的具体实施例,本发明的房屋建筑200可呈拆卸状态102,形成一种紧凑的包装形式,特别形成一种扁平封装。图4的房屋建筑200也可成为一套可在任意地点提供冲击波防护的工具。
根据本发明的一些实施例,轴杆55中至少有一些是相互旋转连接起来的。根据本发明的另一些实施例,房屋结构的转角处(框架50的转角处)是刚性的或硬质连接的。
根据本发明的不同实施例,在50磅平方英尺毫秒到大约600磅平方英尺毫秒的冲击波脉冲以及超过1500磅平方英寸冲击波压力情况下,冲击波防护元件100能保持稳定。
根据本发明的不同实施例,能量吸收元件30配置成可经得起多个数量的冲击波。比如,能量吸收元件中的一部分可能已经用于承受一个冲击波了,其它的能量吸收元件还能用于承受另一个冲击波,后者也许比前者能量更大。
本发明的能量吸收元件已经被设计成能承受最大载荷。任何超过载荷上限的力会使能量吸收元件发生断裂。因此,在本发明中,连接在每个框架上的能量吸收元件数量决定了能传递到下框架上的最大载荷。如果一个大于能量吸收元件承受能力的力施加在其上时,防护板会从边框上脱离。
这种机制可以允许对结构框架的结构抗力进行设计,达到能量吸收元件的设计承载能力,这样可保证在遭遇超过设计载荷的冲击波情况下,边框和房屋结构可保持不破坏,只有防护架从边框脱离,向房屋结构内部运动。
根据本发明的一个具体实施例,在遭遇了一个或多个冲击波后,防护板可以从边框上脱离。根据本发明的另一个具体实施例,当冲击波的强度达到一个预先设定的水平时,防护板可从边框上脱离,这样来防止房屋结构本身发生碎裂或损坏。
在本发明的领域中,装有能量吸收元件的冲击波防护元件100在经历一次冲击波后发生变形后,可进行更换,这样可以在下一次冲击波中,为房屋结构内的人和物提供保护。也就是说,一次冲击波将冲击波防护元件弄变形后,很容易用新的冲击波防护元件进行更换。这种更换的行为,可仅仅通过新的冲击波防护元件与边框的机械连接来将新的元件安装上房屋结构(或者框架)。根据本发明的不同实施例,本发明的冲击波防护元件可在任何房屋结构所在的地点,迅速而可靠地对冲击波进行防护。
参考图5a-d,对本发明的房屋建筑200的具体实施例进行了说明,展示了在安装状态104下,不同视角的视图。
在图5a中,是本发明房屋建筑一个侧视图的简要说明图。在这幅图中,也展示了根据本发明的一个具体实施例的一个抗冲击波和抗弹片的窗户。
在图5b中,为本发明房屋建筑较窄侧面的简要说明图。在这幅图中,展示了也展示了根据本发明的一个具体实施例的一个抗冲击波和抗弹片的门。
在图5c中,为本发明房屋建筑的俯视截面简要说明图。
在图5d中,为本发明房屋建筑的侧视截面简要说明图。
本发明的房屋建筑200和/或者冲击波防护元件100和/或者房屋结构50的特点在于:可更换地点、可运输性、可移动性、永久性、固定成一个特定的结构、模块化、平民可构建、轻质、配置成大型的房屋结构、冲击波防护、可折叠、可展开、可组装、可拆卸,或其它任何这些特性的组合。这些性能的组合使本发明相对于先前技术有着明显的和不明显的优势。本发明的实施例中,在安装或拆卸状态下,可通过航空、海运或陆路进行运输,在最恶劣的环境中运出或运进。
比如,本发明的房屋建筑可在任意指定位置展开、构建和安装,不需要房屋建筑领域的技术人员操作(比如,一队士兵,或者辅助正规军的人员,这些并没有建筑和工程上的特殊技能的人员)。
本发明的其它特点是质量轻(与通常房屋建筑相反),因此可以被运输到任何需要的地方。本发明可在一个已存房屋建筑上方、里面或临近位置进行搭建,这样的实施例可使用本发明的独立模块,构建一个大型的房屋建筑,通过几个独立的房屋建筑相互连接而成(如图13所示)。
事实上,本发明的房屋建筑很容易搭建和制造,因此对没有特殊技能的人(平民)而言,使用起来也很容易。比如,在建筑房屋上没有特殊技能的士兵可容易而快速地,在任何指定位置搭建起防护建筑。
根据本发明的不同实施例,冲击波防护元件100可在以下各种情况中对房屋结构和其内部的人和物进行保护,包含:大风、龙卷风、飓风、地震、一些特定天气情况下、弹片攻击、任何的推力,或以上各种情况的任意组合。
根据一些实施例,房屋结构10可包含防护窗户、防护门、内部房间的分隔等。这些元素的特点与本发明的冲击波防护元件的特点相似(比如,能量吸收元件)。
本发明的房屋建筑面对预期和不预期的天气状况时,都可保持稳定,比如:强风、下雨、龙卷风、飓风等。本发明的这个系统在面对地震,或其它任何可在其上施加外力的因素中,也可保持稳定。
根据一些实施例,施加在冲击波防护元件100上的力,可包含:风力、龙卷风产生的力、飓风产生的力、地震产生的力、天气情况相关力、任何其它的推力,或者任何上述力的组合。当这些力中至少一个施加在本发明的系统上时,能量吸收元件可将这些力产生的能量吸收,因此,在一些情况下,能保护房屋建筑不受损坏。
根据本发明的一些实施例,本发明公开了一种在战区,适用于快速展开一个房屋建筑,用这个房屋建筑保护对象的方法。这个方法适用于在战区为房屋结构中的对象提供保护,免受到冲击波的伤害。
根据一些实施例,这些对象可包含:军队、警察部队、士兵、急救人员、通讯人员、军事装备、电子装备,或者其上任意组合。根据一些实施例,战区可包含:敌方领地、战场、城市、乡村、山区,或者其上任意组合。根据一些实施例,房屋建筑可在所述战地花费大约10分钟至大约2小时的时间,进行展开,并为对象提供防护。
根据一些实施例,房屋建筑可从高空投放到战区,可采用的运输方式包含:飞机、喷气机、直升机、起重机,或者其上任意组合。
参考图6-10,为本发明一个具体实施例的简要说明图。在图6-7中,示例性说明了一个房屋建筑300在遭受冲击波之前的状态,在图8-10中,示例性说明了一个房屋建筑300在遭受冲击波之后的状态。
如图6所示,房屋结构210通过螺栓方式222连接在冲击波防护元件220上。防护板215通过能量吸收元件216连接在非连续的边框217上,构成了冲击波防护元件220。根据这个实施例,房屋结构210采用金属制成,边框217采用铝合金型材。
参考图7,为拥有2个冲击波防护元件220的房屋结构210在遭受冲击波之前的状态示例性说明图。
参考图8,示例性说明了图6中房屋结构框架在遭受了一次实验性爆炸冲击波后的状态。发明者进行的实验性冲击波是大小约为150磅平方英寸毫秒的冲击波脉冲。在这次试验中证明了,该房屋建筑在这类冲击波中能保持稳定。在另一些实验中,证明了本发明所述房屋建筑,在50磅平方英寸毫秒到大约600磅平方英寸毫秒之间的冲击波脉冲中,以及冲击压力超过1500磅平方英寸时,能保持稳定。
在图8中可见,在一次冲击波冲击后,吸收了至少部分冲击波的能量后,能量吸收元件216发生了变形。在这种情况下,冲击波防护元件220很容易用一个新的冲击波防护元件进行替换,这样来重新建立对房屋结构210内部的保护作用。另外,在这幅图中可以看见,防护板215移动到了房屋结构210的内侧,并在预设距离处停止。
图9从另一个视角展示了,在一次冲击波冲击后,能量吸收元件216的变形状态,如图8所示。在这幅图中,可以清晰地看到,房屋建筑300上的一个冲击波防护元件和一个房屋结构如何组合,形成对冲击波的防护作用。
图10展示了房屋建筑300的内部。在这幅图中,可以清晰看见,在实验冲击波的作用下,房屋建筑内部没有遭到破坏。图中的能量吸收元件216遭受了冲击波后发生了变形。新的冲击波防护元件可方便地李连杰在房屋结构210上,适用于替换冲击波防护元件220,来重新建立对其内部的保护作用。
图11简要说明了本发明房屋结构400的一个具体实施例。在这幅图中,房屋建筑400为安装状态。根据这个具体实施例,房屋建筑400包含2中主要的元素类型:(i)冲击波防护元件320,连接在(ii)房屋结构310上。可以看见,房屋建筑400容易在沙漠或其它地点进行组装或拆卸,并运输到其它地方。图11中所示的房屋建筑400看上去像标准的,没有防护功能的房屋建筑,但事实上能承受50磅平方英寸毫秒到大约600磅平方英寸毫秒之间的冲击波脉冲,以及超过1500磅平方英寸的冲击压力。
图12简要说明了本发明的一个装有冲击波防护元件400的房屋建筑500,冲击波防护元件400在此作为预先触发元件。根据这个实施例,冲击波防护元件440可以与任何房屋建筑连接,比如房屋建筑400。图12中的冲击波防护元件400可至少缓解部分对房屋建筑500进行的弹片攻击造成的冲击。冲击波防护元件440通过连接轴杆412,在距离房屋结构410一定距离的位置,与房屋结构410连接。另外,房屋结构410包含冲击波防护元件420,与图11中所示的实施例一样,适用于提供保护。冲击波防护元件440可使比如迫击炮弹、火箭或火箭推进式榴弹这类的推动聚能装药武器,在房屋建筑500上的冲击波防护元件420前方发生爆炸,通过这种方法,至少能部分缓解对冲击波防护元件420的破坏。在这种情况下,冲击波在离冲击波防护元件420前一段特定距离就被防御,冲击波防护元件420和其上的能量吸收元件吸收冲击波带来的能量,将防护板向房屋结构410的内部移动。冲击波防护元件440是可选择的,可以在本发明的任何房屋建筑建造过程中或建造完成后的任意时间进行添加。另外,可加入一系列的冲击波防护元件440(相互分开固定的距离定位),来改善本发明的房屋建筑的防护性。
图13简要说明了一个大的房屋建筑600。根据这幅图,图示说明了本发明的一个具体实施例,3个房屋建筑590相互连接,这样就构成了较大的房屋建筑600。根据这幅图也可以看到,房屋建筑600具有从一间房屋建筑590穿越到另一件房屋建筑590的性能。根据图13的具体说明,房屋建筑600可以当作医院使用。
根据另一个实施例,本发明的房屋建筑可与一个已存的普通房屋建筑相互连接。比如,本发明的房屋建筑可搭建在一幢已存房屋建筑的顶上或旁边。
在图13中也简要说明了冲击波防护元件580可适用于至少部分缓解房屋建筑600天花板上遭受到的弹片攻击造成的冲击。选择在房屋建筑600的天花板上方安装一个预先触发的防护板(在房屋建筑600的房顶上),可适用于引起间接火力,比如火箭炮或者迫击炮在力房屋建筑的防护板之前一段特定距离被触发,这样可使攻击对房屋建筑屋顶造成破坏得到缓解。
本发明同时也公开了一种用于组装一个冲击波防护房屋建筑的方法。这种方法包含以下步骤:
a. 提供一个至少有一个开口的房屋建筑;
b. 提供至少一个冲击波防护元件,包含:(i)一个防护板包含第一侧面和第二侧面;(ii)一个边框适用于限制防护板,边框适用于安装入至少一个开口中;以及,(iii)若干个能量吸收元件将边框连接到防护板上。每一个能量吸收元件有一个第一端和一个第二端,每个能量吸收元件的第一端可连接在防护板上,而每个能量吸收元件的第二端可连接在边框上,这样就形成了冲击波防护元件;能量吸收元件可在作用在防护板第一侧面上的冲击波力的作用下发生变形,使得防护板可远离或靠近边框方向发生移动;
c. 将至少一个冲击波防护元件放置在至少一个开口中;以及,
d. 将至少一个冲击波防护元件连接在至少一个开口上,通过它来对房屋结构的内部进行正对冲击波的防护。
根据本发明的另外实施例,本发明的冲击波防护元件可相互连接起来,而不需要使用房屋结构。根据这些实施例,冲击波防护元件的下框架是相互连接的,这样提供一种无框架结构。图14简要说明了一个无框架结构900的实施例,其中冲击波防护元件810相互连接,而没有使用框架或其它任何房屋结构。如图14中所示,通过将冲击波防护元件810简单地相互连接,就能搭建一个无框架结构。这种连接是通过将冲击波防护元件810上的边框812连接实现的。
根据本发明的其它实施例,本发明的房屋建筑可至少包含一个冲击波防护系统连接其上。冲击波防护系统将在下文描述。
本发明同时也公开了一种冲击波防护系统,用于保护一个房屋结构内的人和物。所述冲击波防护系统包含以下内容:
a.第一和第二能量吸收元件适用于连接在房屋结构上。
b.若干个间隔的细长单元拥有第一和第二端,每个细长单元的第一端可机械地与第一能量吸收元件相连接,每个细长单元的第二端可机械地与第二能量吸收元件相连接。
c.至少一个防护层可机械地与第一和第二能量吸收元件相连接。
当细长单元和至少一个防护层上受到力的冲击时,冲击波防护系统的能量吸收元件会发生形变,这样,冲击波形成的能量至少有一部分通过细长单元,被能量吸收元件所吸收。
本发明公开了一种冲击波防护元件700,适用于保护任何已存的房屋结构比如房屋结构605的内部事物,不受冲击波和弹片的冲击。本发明的冲击波防滑系统可用于对已存墙体,或其它任何房屋结构进行改装。它也可以安装在任何房屋结构的任何开口上。本发明的特点在于便携性,以及使用简单(比如安装简单)。另外,冲击波防护系统可从一个地方移动到另一个地方进行安装,所以它是可以多次使用的。事实上,本发明的系统安装简单,预先制造的方式可让一个非技术人员简单使用。比如,士兵这类在防护系统技术领域的非专业人士,可简单而快速地在任何地方对已存房屋结构进行保护。
本发明的主要特点不仅在于能承受巨大的冲击力(比如,600磅平方英寸毫秒),还在于在系统的不同安装地点和墙体的变化的尺寸可进行调整的能力。比如,同样的系统可以用来覆盖一面2米高的墙体,也可以用于另一面3米高的墙体,这是通过系统可调节尺寸的特性来实现的。
本发明可让本发明的使用者在任何选定的已存房屋结构上实现隔离和防护作用,通过独特的轻质、可靠、坚固和便利的设计实现。比如,当士兵和指挥官在敌区的一个封闭结构中时,冲击波防护系统可用于保护他们免于冲击波和弹片攻击的冲击。
使用本发明冲击波防护系统的方式很容易快速实现,这将在下文中进行描述。
本发明可用作比如,一个指挥所、通讯点、储藏设施、餐饮设施、手术室或诊所、寝室以及,事实上,任何军队、警察、准军事或平民组织在危险情况下需要的房屋结构。
参考图15,为本发明冲击波防护元件700的一个具体实施例的简要说明。在这幅图中所示的冲击波防护元件700,可适用于为房屋结构605(比如,一间房间,一幢房屋建筑,一个小屋,一幢房子,一座小木屋,一辆大篷车,一辆汽车等等)的内部事物提供保护。比如,在遭受冲击后,该系统可保护结构605的内部不受墙体607上的剥落物和碎片的破坏。
如图15中所示的系统是由第一能量吸收元件610和第二能量吸收元件611,分别机械连接在建筑结构605的天花板608和地板609上构成的。
根据本发明的一个具体实施例,第一和第二能量吸收元件610和611与结构605的连接,可通过螺栓连接,或其它任何常见的手段来实现。
第一能量吸收元件610和第二能量吸收元件611通过数根分开布置的细长单元620相互连接。根据如图15所示的具体实施例,细长单元620通常相互平行。
每根细长单元620有第一端621和第二端622。每个细长单元620的第一端621都机械地与第一能量吸收元件610相连接,而每个细长单元620的第二端622都机械地与第二能量吸收元件611相连接。
第一能量吸收元件610和第二能量吸收元件611同时至少通过有一层防护层相互连接。根据图15所示的具体实施例,防护层630是一层抗剥落层。抗剥落层适用于在遭受冲击波时,防止剥落物射向房屋结构605的内部。
根据本发明的另外实施例,防护层630可另外包含一层防弹层,适用于保护结构605内部的人和物不受弹片的破坏。在一个具体的实施例中,防弹层在抗剥落层的基础上增加使用。
根据本发明的其它实施例,防护层630可以是一层防护板或可以包含一层防护板。这个防护板可以从以下这组材料中选择:酚醛泡沫体、聚脲泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料,一种轻质的材料可以用作预先建造结构的制造,或者采用上述这些材料的任意组合。
根据一些实施例,防护层630使用的材料的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性、可变刚度、回弹性、半透明性,或者上述这些特性的任意组合。如果使用了半透明层,本发明的这个系统可将日光透入结构中。如果系统是装在一扇窗子前的,这点会很重要。在这种情况下,白天的光可以透入结构中。
根据一些实施例,墙体607可增加覆盖泥层632,适用于提高墙体的强度。
如图15所示的第一和第二能量吸收元件610和611,由位于第一连接侧面617和第二连接侧面618之间的一排能量吸收下方元件612构成。第一连接侧面617将能量吸收下方元件612和细长单元620以及防护层630连接在一起。第二连接侧面618将能量吸收下方元件612房屋结构605连接起来。
本发明这套系统防止结构605遭到冲击波破坏的机制是,如下所示:在一次冲击波下,作用在细长单元620和防护层630上的力,使得第一和第二能量吸收元件610和611发生变形,这样,来自冲击波的能量至少有一部分被能量吸收元件610和611和细长单元620吸收。更具体而言,细长单元620吸收冲击波施加在其上的大部分能量,将所述能量传送到能量吸收元件610和611上。根据一个具体实施例,能量吸收元件610和611在遭受冲击波冲击时,能发生弯曲和/或者伸长等的塑性变形。根据另一些实施例,能量吸收元件可用于重收多次冲击波。
本发明相对于先前技术的主要优势在于,不仅是能承受能量巨大的冲击波,还在于它能适应任何已存的墙体安装。这是通过细长单元620和防护层630可以调整尺寸的性能来实现的。也就是说,系统700可以伸长/展开/延伸出不同的尺寸,以覆盖一面墙体的具体区域,对墙体进行改造。根据一些实施例,系统可调节的尺寸是第一和第二能量吸收元件610和611之间的距离。这段距离典型的可以是大约100cm至10米。
如图16所示,系统700安装在墙体605的前方,通常是紧邻墙体605,装配覆盖了所述墙体的整个高度。根据另一些实施例,本发明的系统可以根据墙体的至少一部分尺寸进行尺寸调整安装。
要是要改造整面墙体宽度,可以采用安装若干个冲击波防护系统(模块化的系统),相互相邻,它们的高度与所述墙体的高度相同。比如,如果墙体的宽度是9m,每个模块的宽度是2m,在这种情况下,先将4个模块相邻安装,第五个模块的宽度将被缩短为一半,与其它模块相邻放置。
根据图17所示,细长单元620是一些钢索。根据其它的实施例,细长单元可以是:棒子、管件、长条、网格、轴杆、棍子、绳索、绳子、链条、金属丝、纤维、缆索等。
图17中所示细长单元的尺寸可调性是通过其本身的可伸缩特性实现的。这意味着当细长单元620的一端受到拉力,而同时另一端被固定时,它就会伸长。根据其它实施例,细长单元620的长度变化可通过下述这些特性来实现:可伸长性、可伸展性、可延伸性、可扩展性、无弹力性、可拉大性、可变长度等等。比如,细长单元可以通过伸长或截取不需要的部分来调节长度。
防护层630的尺寸也可以进行调整,通过以下这些特性来实现:可伸长性、可伸展性、弹性、可延伸性、可扩大性、在受到卷曲、切割、剖划时可延伸性,或任何以上的组合。根据本发明的一个优选实施例,当防护层630在靠近一个能量吸收元件的一端受到一个卷曲状态时,防护层630的长度可进行调整。防护层630的长度调节之后,使用者最后确定的长度可通过固定件确定(比如,夹子、夹钳、捆绑、钉子、槽孔、墩柱等)。
根据本发明的不同实施例,系统700可至少有以下一种特性:可更换地点、可运输性、可移动性、固定在一个建筑上、模块化、安装简单、套装性、以卷起的套装形式储存、可替代性、可升级性、可扩张性、迅速展开性、平民轻松搭建、轻质、冲击波防护、防弹性、外表具有一定装饰性,或任何这些特性的组合。
根据本发明的不同实施例,施加在细长单元和至少一层防护层上的力至少可部分包含以下:风力、龙卷风产生的力、飓风产生的力、地震产生的力、天气情况相关力、任何其它的推力,或者任何上述力的组合。
根据一些实施例,本发明公开了一种在战地,通过一套冲击波防护套件,快速展开和对位于房屋结构中的对象进行保护的方法。这个套件能在战地为在结构中的对象提供针对冲击波的防护。根据一些实施例,这个套件可在战地花费大约10分钟至大约2小时的时间,进行展开,并为对象提供防护。
根据一些实施例,这些对象可包含:军队、警察部队、士兵、急救人员、通讯人员、军事装备、电子装备,或者其上任意组合。根据一些实施例,战区可包含:敌方领地、战场、城市、乡村、山区、油井,或者其上任意组合。根据某个实施例,这套装备可从高空投放到战区,可采用的运输方式包含:飞机、喷气机、直升机、起重机,或者其上任意组合。
参考图17所示,是本发明的冲击波防护元件700的简要侧视说明图。这幅图中所示的冲击波防护元件700与房屋结构605的墙体607相邻,这样在遭遇到一个冲击波时,能防止所述墙体的剥落物穿透入结构605的内部。
在图16中,第一和第二能量吸收元件610和611通过细长单元620相互连接,防护层630位于两者之间。如此图所示,第二能量吸收元件611通过第一连接侧面617与细长单元620连接,通过第二连接侧面618与房屋结构605的地板609相连。如图16中所示的具体实施例,第一能量吸收元件610也有第一和第二连接侧面(未示出),适用于将第一能量吸收元件610连接在天花板608和细长单元620上。
参考图16所示,为本发明的冲击波防护系统700的简要俯视说明图。这幅图中所示的系统700与房屋结构605的墙体607相邻,这样在遭遇到一个冲击波时,能防止所述墙体的剥落物穿透入房屋结构605的内部。图16为细长单元以620及防护层630的俯视说明图。
参考图18所示,示例性说明了安装在结构705内的本发明系统800的一个具体实施例。如图所示的系统800经历了一次实验性的冲击波。发明者进行的实验性冲击波是大小约为1000磅平方英寸毫秒的冲击波脉冲。在这次试验中证明了,本发明的冲击波防护系统800在这类冲击波中能保持稳定。在另一些实验中,证明了本发明所述房屋建筑,在50磅平方英寸毫秒到大约1800磅平方英寸毫秒之间的冲击波脉冲中,能保持稳定。重点需要强调指出的是,在先前技术中,没有一个系统能够承受这个级别的冲击波。
根据图18所示,第一和第二能量吸收元件710和711通过细长单元720相互连接,防护层730位于两者之间。
如图18所示,第一和第二能量吸收元件710和711,由位于第一连接侧面717和第二连接侧面718之间的一排能量吸收下方元件712构成。第一连接侧面717将能量吸收下方元件712和细长单元720以及防护层730连接在一起。第二连接侧面718将能量吸收下方元件712结构705连接起来。
图18中细长单元720和防护层730的长度可根据结构705的高度D进行调节。细长单元720通过可伸缩的扩大性来实现长度的调节,防护层730的长度则是通过将防护层切割刀所需尺寸来实现的。图18中的防护层730是抗剥落层和防弹层的组合。
参考图19所示,从外部视角简要说明了结构705。本发明的冲击波防护系统装在后墙体707上,冲击波的爆炸源位于墙体707的前面(未示出)。
参考图20所示,在经历了一次冲击波造成的600磅平方英寸毫秒反射脉冲后,图18中的冲击波防护系统800的说明图。图中可以看出,系统成功得保护了结构705不受破坏。冲击波的能量杯细长单元720吸收,并部分传递给能量吸收元件710和711上的能量吸收子元件712。根据图18所示,冲击波造成的结构是,细长单元720发生弯曲,能量吸收子元件712发生塑性变形(弯曲或拉伸)。
参考图21所示,在经历了一次冲击波后,(图21中)冲击波防护系统700的外视说明图。图中所示了破损墙体705上的剥落物和碎片,以及系统800(图21中)的外观。在此图中可以看到,破损墙体705上的剥落物和碎片被有效防止穿透入结构705的内部。
根据本发明的不同实施例,任何房屋结构可以通过使用至少一个根据上述不同实施例描述的冲击波防护元件和/或者冲击波防护系统,达到防护的目的。比如,若干个冲击波防护元件可以在房屋结构墙体中使用,而冲击波防护系统可安装在房屋结构的内部。
实验结果:
连接在房屋结构上的冲击波防护元件(图1-13中所示)经过了一些实验的测试。实验结果如下:
1.距离防区230英尺的3250磅TNT炸药爆炸实验
对拥有一个冲击波防护元件的房屋结构进行满量程的高爆炸冲击波实验,结果如下:
反射压力:12.5磅平方英寸
反射脉冲:93.79磅平方英寸毫秒
内压力:1.69磅平方英寸
2.距离防区183英尺的3250磅TNT炸药(等量)爆炸实验
对拥有一个冲击波防护元件的房屋结构进行满量程的高爆炸冲击波实验,结果如下:
计算反射压力:14.83磅平方英寸
计算反射脉冲:209.1磅平方英寸毫秒
自由场压力:6.61磅平方英寸
3.距离防区4.6英尺的13.23磅TNT炸药爆炸实验
该实验是复制了120mm迫击炮和107火箭筒对一个无框架结构攻击的情况,结果如下:
反射冲击波压力:1512磅
计算反射压力209磅平方英寸毫秒
本发明的房屋结构进行了下述这些基本性能的满量程爆炸和子弹测试:
A类-中/小口径武器
突击步枪5.56-7.62球形子弹
B类-战场火箭、火炮和迫击炮
120mm迫击炮、107mm火箭-静态引爆
C类-车载简易爆炸装置(VBIEDs)
1500公斤TNT炸药
在一个冲击波防护结构上,防护面板、边框、能量吸收元件相互连接,用于测试承受冲击波压力为1512磅平方英寸和冲击脉冲209磅平方英寸毫秒,结果是肯定的。也就是说,房屋建筑的所述防护板和能量吸收元件成功承受了这次攻击。
在标准的爆炸测试中,最大的挠曲值为:防护板外盖:370mm;以及防护板中梁:470mm。
每一块防护板在其后方和房屋结构内部提供了一个低危险的区域,针对以下情况进行减灾防护:
冲击波压力——距离防区230英尺的3250磅TNT(等价物)的满程爆炸测试,记录结果显示,外表面反射压力为14.83磅平方英寸,内压1.69磅平方英寸,在88.6%的防护面积内,有效降低了冲击波压力。中-小口径子弹测试证明了,防护板的基础盔甲层(可升级的)能承受5.56-7.62mm突击步枪子弹的袭击,有效降低了这种袭击的威胁,与STANGAG 2280A类–1等水平相当。
子弹碎片——防护板的防弹盔甲,能抵御火箭筒、火炮和迫击炮弹壳的主要碎片;以及由于冲击波作用下高爆炸药产生的次要碎片/残骸。满程爆炸测试证明了所述防护板在复制的120mm迫击炮攻击情况下,达到STANGAG 2280 C类–4等水平,没有完整的碎片穿越到低危险区域。
Claims (177)
1.一种用于冲击波防护的冲击波防护元件,其特征在于,所述冲击波防护元件包含:
a.一块拥有第一侧面和第二侧面的防护板;以及,
b.一个边框,其适用于限制所述防护板;以及,
c.若干个能量吸收元件,其将所述边框连接到所述防护板上,每一个所述能量吸收元件包含一个第一端和一个第二端,每个所述能量吸收元件的所述第一端可连接在所述防护板上,而每个所述能量吸收元件的所述第二端可连接在所述边框上,这样就形成了所述冲击波防护元件;所述能量吸收元件可在作用在所述防护板所述第一侧面上的冲击波力的作用下发生变形,使得所述防护板可远离或靠近所述边框方向发生移动;
其中,所述冲击波防护元件连接在一个房屋结构上,使得对位于所述房屋结构内的内部事物进行防冲击波的保护,所述内部事物位于所述防护板的所述第二侧面。
2.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述房屋结构是一个框架,其包含若干个相互机械连接的轴杆,这样可以形成至少一个开口,所述冲击波防护元件可适用于安装、放置和连接在所述的至少一个开口上。
3.如权利要求1或2所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述冲击波防护元件可适用于替代所述房屋结构或所述框架的一座墙体、一面天花板或一片地板。
4.如权利要求2所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述框架配置了两种形态:(i)一种折叠形态,在这种状态下,所述框架可以进行运输;以及(ii)一种展开形态,在这种状态下,所述框架可被布置子啊一个工作位置。
5.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述冲击波防护元件上的所述能量吸收元件在遭遇冲击波发生变形后,可以进行替换,这样可以对所述房屋结构内的内部事物提供额外多次的冲击波防护。
6.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述冲击波防护元件可适用于任何所述房屋结构已存的指定地点,为其提供针对冲击波的防护。
7.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述能量吸收元件以一种隐藏方式位于所述防护板和所述边框之间,这样可使这个建筑拥有和一个普通的没有设置冲击波防护元件的建筑一样的外观。
8.如权利要求7所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述隐藏方式实现从外部观察不到所述冲击波防护元件提供的冲击波防护功能。
9.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述冲击波防护元件配置了至少两种形态:(i)一种拆卸状态,在这种状态下,所述冲击波防护元件可被运输;以及(ii)一种安装形态,在这种状态下,所述冲击波防护元件连接在房屋结构上。
10.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述房屋结构适于被若干个所述冲击波防护元件保护。
11.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述冲击波防护元件可有以下特性:可更换地点、可运输性、可移动性、永久性、固定在一个特定建筑上、模块化、安装简单、套装性、可扩张性、迅速展开性、轻质、可替代性、可升级性、冲击波防护、防弹性,或任何这些特性的组合。
12.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述冲击波防护元件还可保护所述房屋结构,避免受到下述因素的破坏,包含:大风、龙卷风、飓风、地震、一些特定天气情况、弹片攻击、任何的推力,或以上各种情况的任意组合。
13.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述防护板从以下这组材料中选择至少一种材料制成:酚醛泡沫体、聚脲泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料,一种轻质的房屋材料,或者采用上述这些材料的任意组合。
14.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述防护板的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性、可变刚度、回弹性,或者上述这些特性的任意组合。
15.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述防护板包含一层抗剥落层,适用于在遭受冲击波情况下,防止剥落碎片射入所述房屋结构内部。
16.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述防护板包含一层防弹层,适用于保护房屋结构内部的人和物不受弹片的破坏。
17.如权利要求15或16所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述边框适用于固定所述抗剥落层或所述防弹层。
18.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述边框通过螺栓连接或其它紧固方式连接在所述房屋结构上。
19.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述房屋结构可以是下述结构中的一个:一个集装箱、一个大篷车、用墙体搭建起来的一个永久结构、一个框架、一个办公室、一个工业设施、一家宾馆、一座住宅、一个大使馆,以及任何上述这些的组合。
20.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述冲击波防护元件可连接在所述房屋结构的墙体、天花板或者地板上。
21.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述冲击波防护元件可连接在至少另一个冲击波防护元件上,以此来提供一个无框架结构,所述冲击波防护元件之间的连接通过所述冲击波防护元件的边框相互机械连接实现。
22.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,在50磅平方英尺毫秒到大约600磅平方英尺毫秒的冲击波脉冲以及超过1500磅平方英寸冲击波压力情况下,所述冲击波防护元件能保持稳定。
23.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述能量吸收元件可承受多次冲击波。
24.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述冲击波防护元件可适用于一个预先触发元件,可至少缓解部分对所述房屋建筑进行的弹片攻击造成的冲击,所述冲击波防护元件可通过至少一个连接轴杆,以离所述房屋建筑预先确定的距离,与所述房屋建筑连接。
25.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,当冲击波达到一个预先设定水平时,所述防护板可从所述边框上脱离,从而保护所述房屋建筑免于倒塌或破坏。
26.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述房屋建筑还包含至少一个连接在其上的冲击波防护系统。
27.如权利要求1所述的冲击波防护元件,其特征在于,所述冲击波防护元件可适用于连接在所述房屋结构的一个外部事物或一个开口上。
28.一种用于冲击波防护的房屋建筑,其特征在于,所述房屋建筑包含:
a.一个房屋建筑,其设有至少一个开口;
b.至少一个冲击波防护元件,其包含:
i.一个防护板,其包含第一侧面和第二侧面;
ii.一个边框,其适用于限制所述防护板,所述边框适用于安装入至少一个所述开口中;以及,
iii.若干个能量吸收元件,其将所述边框连接到所述防护板上,每一个所述能量吸收元件包含一个第一端和一个第二端,每个所述能量吸收元件的所述第一端可连接在所述防护板上,而每个所述能量吸收元件的所述第二端可连接在所述边框上,这样就形成了所述冲击波防护元件;所述能量吸收元件可在作用在所述防护板所述第一侧面上的冲击波力的作用下发生变形,使得所述防护板可远离或靠近所述边框方向发生移动;
其中所述至少一个冲击波防护元件可适用于安装和连接在至少一个开口上,这样对位于所述房屋结构内的内部事物进行防冲击波的保护,所述内部事物位于所述防护板的所述第二侧面。
29.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述房屋结构是一个框架,其包含若干个相互机械连接的轴杆,这样可以形成所述开口。
30.如权利要求28或29所述的房屋建筑,其特征在于,所述冲击波防护元件可适用于替代所述房屋结构或所述框架的一座墙体、一面天花板或一片地板。
31.如权利要求29所述的房屋建筑,其特征在于,所述框架配置了两种形态:(i)一种折叠形态,在这种状态下,所述框架可以进行运输;以及(ii)一种展开形态,在这种状态下,所述框架可被布置在一个工作位置。
32.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一个所述冲击波防护元件上的所述能量吸收元件在遭遇冲击波发生变形后,可以进行替换,这样可以对所述房屋结构的内部事物提供多次的冲击波防护。
33.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一个所述冲击波防护元件可适用于任何所述房屋结构已存的指定地点,为其提供针对冲击波的防护。
34.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述能量吸收元件以一种隐藏方式位于所述防护板和所述边框之间,这样可使这个建筑拥有和一个普通的没有设置冲击波防护元件的建筑一样的外观。
35.如权利要求34所述的房屋建筑,其特征在于,所述隐藏方式实现从外部观察不到所述冲击波防护元件提供的冲击波防护功能。
36.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一个所述冲击波防护元件配置了至少两种形态:(i)一种拆卸状态,在这种状态下,所述冲击波防护元件可被运输;以及(ii)一种安装形态,在这种状态下,所述冲击波防护元件连接在房屋结构上。
37.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述房屋建筑可适用于若干个所述冲击波防护元件对其进行保护。
38.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一个所述冲击波防护元件可有以下特性:可更换地点、可运输性、可移动性、永久性、固定在一个建筑上、模块化、安装简单、套装性、可扩张性、迅速展开性、轻质、可替代性、可升级性、冲击波防护、抗冲击波和防弹性,或任何这些特性的组合。
39.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一个所述冲击波防护元件还可保护所述房屋结构,不受到下述因素的破坏,包含:大风、龙卷风、飓风、地震、一些特定天气情况、弹片攻击、任何的推力,或以上各种情况的任意组合。
40.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述防护板从以下这组材料中选择至少一种材料制成:酚醛泡沫体、聚脲泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料,一种轻质的建筑材料,或者采用上述这些材料的任意组合。
41.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述防护板的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性、可变刚度、回弹性,或者上述这些特性的任意组合。
42.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述防护板的包含一层抗剥落层,适用于在遭受冲击波情况下,防止剥落碎片射入所述房屋结构内部。
43.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述防护板包含一层防弹层,适用于保护所述房屋结构内部的所述人和物不受弹片的破坏。
44.如权利要求42或43所述的房屋建筑,其特征在于,所述边框适用于固定所述抗剥落层或所述防弹层。
45.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述边框通过螺栓连接或其它紧固方式连接在所述房屋结构上。
46.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述房屋结构可以是下述结构中的一个:一个集装箱、一个大篷车、用墙体搭建起来的一个永久结构、一个框架、一个办公室、一个工业设施、一家宾馆、一座住宅、一个大使馆,以及任何上述这些的组合。
47.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一个所述冲击波防护元件可连接在所述房屋结构的墙体、天花板或地板上。
48.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一个所述冲击波防护元件可连接在至少另一个冲击波防护元件上,以此来提供一个无框架结构,所述冲击波防护元件之间的连接通过所述冲击波防护元件的边框相互机械连接实现。
49.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,在大约50磅平方英尺毫秒到大约600磅平方英尺毫秒的冲击波脉冲以及超过1500磅平方英寸冲击波压力情况下,所述冲击波防护元件能保持稳定。
50.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述能量吸收元件可承受多次冲击波。
51.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一个所述冲击波防护元件可适用于一个预先触发元件,可至少缓解部分对所述房屋结构进行的弹片攻击造成的冲击,所述冲击波防护元件可通过至少一个连接轴杆,以距离所述房屋结构的一个预先确定的距离,连接在所述房屋结构上。
52.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,当冲击波达到一个预先设定水平时,所述防护板可从所述边框上脱离,从而保护所述房屋结构免于倒塌或破坏。
53.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述房屋建筑还包含至少一个连接在其上的冲击波防护系统。
54.如权利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述冲击波防护元件可适用于连接在所述房屋结构的外部事物或一个开口上。
55.一种用于冲击波防护的无框架结构,其特征在于,所述无框架结构包含若干个冲击波防护元件,每个冲击波防护元件包含:
a.一个防护板,其包含第一侧面和第二侧面;以及,
b.一个边框,其适用于限制所述防护板;以及,
c.若干个能量吸收元件,其将所述边框连接到所述防护板上,每一个所述能量吸收元件有一个第一端和一个第二端,每个所述能量吸收元件的所述第一端可连接在所述防护板上,而每个所述能量吸收元件的所述第二端可连接在所述边框上,这样就形成了所述冲击波防护元件;所述能量吸收元件可在作用在所述防护板所述第一侧面上的冲击波力的作用下发生变形,使得所述防护板可远离或靠近所述边框方向发生移动;
其中所述冲击波防护元件可适用于相互连接,形成所述无框架结构,这样对位于所述无框架结构内的内部事物进行防冲击波的保护,所述内部事物位于所述防护板的所述第二侧面。
56.如权利要求55所述的无框架结构,其特征在于,所述冲击波防护元件可适用于替代所述房屋结构或所述框架的一座墙体、一面天花板或一片地板。
57.如权利要求55所述的无框架结构,其特征在于,设有所述能量吸收元件的所述冲击波防护元件在遭遇冲击波发生变形后,至少可以进行替换,这样可以对所述房屋结构内的内部事物提供多次的冲击波防护。
58.如权利要求55所述的无框架结构,其特征在于,所述冲击波防护元件可适用于为任何已设置所述无框架结构的指定地点提供针对冲击波的防护。
59.如权利要求55所述的无框架结构,其特征在于,所述能量吸收元件以一种隐藏方式位于所述防护板和所述边框之间,这样可使这个建筑拥有和一个普通的没有设置冲击波防护元件的建筑一样的外观。
60.如权利要求59所述的无框架结构,其特征在于,所述隐藏方式实现从外部观察不到所述冲击波防护元件提供的冲击波防护功能。
61.如权利要求59所述的无框架结构,其特征在于,所述冲击波防护元件配置了至少两种形态:(i)一种拆卸状态,在这种状态下,所述冲击波防护元件可被运输;以及(ii)一种安装形态,在这种状态下,所述冲击波防护元件相互连接。
62.如权利要求59所述的无框架结构,其特征在于,所述冲击波防护元件可有以下特性:可更换地点、可运输性、可移动性、永久性、固定在一个建筑上、模块化、安装简单、套装性、可扩张性、迅速展开性、轻质、可替代性、可升级性、冲击波防护、抗冲击波和防弹性,或任何这些特性的组合。
63.如权利要求59所述的无框架结构,其特征在于,所述冲击波防护元件还可保护所述房屋结构,不受到下述因素的破坏,包含:大风、龙卷风、飓风、地震、一些特定天气情况、弹片攻击、任何的推力,或以上各种情况的任意组合。
64.如权利要求59所述的无框架结构,其特征在于,所述防护板的制作材料可以从以下这组材料中选择:酚醛泡沫体、聚脲泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料,一种轻质建筑材料,或者采用上述这些材料的任意组合。
65.如权利要求59所述的无框架结构,其特征在于,所述防护板的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性、可变刚度、可回弹性,或者上述这些特性的任意组合。
66.如权利要求59所述的无框架结构,其特征在于,所述防护板包含一层抗剥落层,适用于在遭受冲击波情况下,防止剥落碎片射入所述无框结构的内部。
67.如权利要求59所述的无框架结构,其特征在于,所述防护板包含一层防弹层,适用于保护无框架结构内部的人和物不受弹片的破坏。
68.如权利要求66或67所述的无框架结构,其特征在于,所述边框适用于固定所述抗剥落层或所述防弹层。
69.如权利要求59所述的无框架结构,其特征在于,所述边框通过螺栓连接或其它紧固方式连接在所述房屋结构上。
70.如权利要求59所述的无框架结构,其特征在于,所述房屋结构可以是下述结构中的一个:一个集装箱、一个大篷车、用墙体搭建起来的一个永久结构、一个框架、一个办公室、一个工业设施、一家宾馆、一座住宅、一个大使馆,以及任何上述这些的组合。
71.如权利要求59所述的无框架结构,其特征在于,在大约50磅平方英尺毫秒到大约600磅平方英尺毫秒的冲击波脉冲以及超过1500磅平方英寸冲击波压力情况下,所述冲击波防护元件能保持稳定。
72.如权利要求59所述的无框架结构,其特征在于,所述能量吸收元件可承受多次冲击波。
73.如权利要求59所述的无框架结构,其特征在于,至少一个所述冲击波防护元件可适用于一个预先触发元件,可至少缓解部分对所述无框架结构进行的弹片攻击造成的冲击,所述冲击波防护元件可通过至少一个连接轴杆,以距离所述房屋结构的一个预先确定的距离,连接在所述房屋结构。
74.如权利要求59所述的无框架结构,其特征在于,当冲击波达到一个预先设定水平时,所述防护板可从所述边框上脱离,从而保护所述无框架结构免于倒塌或破坏。
75.如权利要求59所述的无框架结构,其特征在于,所述无框架结构还至少包含连接在其上的冲击波防护系统。
76.一个用于保护一个房屋结构内部的冲击波防护系统,其特征在于,所述冲击波防护系统包含:
a.第一能量吸收元件和第二能量吸收元件,其适用于连接在房屋结构上;
b.若干个间隔的细长单元,其拥有第一端和第二端,每个所述细长单元的第一端可机械地与所述第一能量吸收元件相连接,每个所述细长单元的第二端可机械地与所述第二能量吸收元件相连接;以及,
c.至少一个防护层,其可机械地与所述第一和所述第二能量吸收元件相连接;
其中,当所述细长单元和所述至少一个防护层上受到力的冲击时,所述能量吸收元件会发生形变,这样,冲击波形成的能量至少有一部分通过所述细长单元,被所述能量吸收元件所吸收。
77.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述细长单元和至少一个所述防护层可进行尺寸调整,以适应一部分所述房屋结构的尺寸。
78.如权利要求77所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述冲击波防护系统的所述尺寸是所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件之间的距离。
79.如权利要求78所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述距离介于大约100cm到大约10m之间。
80.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述至少一个防护层的尺寸可调整,通过以下性能来实现:可伸长性、可伸展性、弹性、可延伸性、可扩大性、在受到滚压、切割、剖划时可延伸性,或任何以上的组合。
81.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述冲击波防护系统可适用于安装在所述房屋结构的前面,通常是紧邻所述房屋结构。
82.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述冲击波防护系统可通过调整所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件之间的距离,达到所述墙体的高度,适用于覆盖整面墙的所有区域,并安装至少一层所述冲击波防护系统的防护层,覆盖所述墙体的整个宽度。
83.如权利要求80所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述房屋结构的部分可由下述部分组成:一堵墙、一片地板、一个天花板,以及任何以上的组合。
84.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述房屋结构可以是:一间房间,一幢房屋建筑,一个小屋,一幢房子,一座小木屋,一辆大篷车,一辆汽车,一个框架,或以上任意组合。
85.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述第一能量吸收元件可适用于连接在所述房屋结构的天花板上,所述第二能量吸收元件可适用于连接在所述房屋结构的地板上。
86.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述至少一层防护层包含一层抗剥落层,在遭受冲击波情况下,防止剥落碎片射入所述房屋结构内部。
87.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,其中所述至少一层防护层包含一层防弹层,为所述结构中的人和物提供防弹保护。
88.如权利要求86或87所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述至少一层防护层包含两层防护层:所述抗剥落层和所述防弹层。
89.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述至少一层防护层包含一个防护板。
90.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述至少一层防护层的制作材料可以从以下这组材料中选择:酚醛泡沫体、聚脲泡沫织物、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料,一种可以用作预先建造结构制造的轻质材料,或者采用上述这些材料的任意组合。
91.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述至少一层防护层的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性、可变刚度、可回弹性、半透明性,或者上述这些特性的任意组合。
92.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述细长单元的特点可从一系列性能中选择,包含:可伸长性、可延展性、可扩张性、可扩大性、可伸缩性、无弹性,或以上这些的任意组合。
93.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述细长单元可以是:棒子、管件、长条、网格、轴杆、棍子、绳索、绳子、链条、金属丝、纤维、缆索等。
94.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述第一能量吸收元件和第二能量吸收元件,包含位于第一连接侧面和第二连接侧面之间的一排能量吸收子元件,所述第一连接侧面将所述能量吸收子元件和所述细长单元以及所述至少一层防护层连接在一起,所述第二连接侧面将所述能量吸收子元件和所述结构连接起来。
95.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,在大约50磅平方英尺毫秒到大约600磅平方英尺毫秒的冲击波脉冲以及超过1500磅平方英寸冲击波压力情况下,所述冲击波防护系统能保持稳定。
96.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述冲击波防护系统可至少有以下一种特性:可更换地点、可运输性、可移动性、固定在一个所述建筑上、模块化、安装简单、套装性、以卷起的套装形式储存、可替代性、可升级性、可扩张性、迅速展开性、平民轻松搭建、轻质、冲击波防护、冲击波防护和防弹性,或任何这些特性的组合。
97.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件通过螺栓连接或任何方便的紧固方式,连接在所述房屋结构上。
98.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述能量吸收元件可承受多次冲击波。
99.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述细长单元通常是相互平行的。
100.如权利要求76所述的冲击波防护系统,其特征在于,所述施加在所述细长单元和所述至少一层防护层上的力,可至少部分从下列中选择:风力、龙卷风产生的力、飓风产生的力、地震产生的力、天气情况相关力、任何其它的推力,或者任何上述力的组合。
101.一种用于建造一个冲击波防护房屋建筑的方法,其特征在于,该方法包含以下步骤:
a.提供一个至少有一个开口的房屋结构;
b.提供至少一个冲击波防护元件,其包含:(i)一个防护板,其包含第一侧面和第二侧面;(ii)一个边框,其适用于限制所述防护板,所述边框适用于安装入至少一个所述开口中;以及,(iii)若干个能量吸收元件,其将所述边框连接到所述防护板上,每一个所述能量吸收元件有一个第一端和一个第二端,每个所述能量吸收元件的所述第一端可连接在所述防护板上,而每个所述能量吸收元件的所述第二端可连接在所述边框上,这样就形成了所述冲击波防护元件;所述能量吸收元件可在作用在所述防护板所述第一侧面上的冲击波力的作用下发生变形,使得所述防护板可远离或靠近所述边框方向发生移动;
c.将所述至少一个冲击波防护元件放入所述至少一个开口中;以及,
d.将所述至少一个冲击波防护元件与所述至少一个开口连接起来,以此来为所述房屋结构内部的人和物提供冲击波防护。
102.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,该方法还包含一个步骤:提供一个框架形成的所述房屋结构,由若干个轴杆相互机械连接,这样可以形成至少一个所述开口。
103.如权利要求101或102所述的一种方法,其特征在于,所述冲击波防护元件可适用于替代所述房屋结构或所述框架的一座墙体、一面天花板或一片地板。
104.如权利要求101或102所述的一种方法,其特征在于,该方法还包含将所述房屋结构装配成两种形态:(i)一种折叠形态,在这种状态下,所述房屋结构可以进行运输;以及(ii)一种展开形态,在这种状态下,所述房屋结构可被布置在一个工作位置。
105.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,该方法还包含一个步骤,将在遭遇冲击波发生变形后的至少一个冲击波防护元件替换掉,从而对所述房屋结构内的内部事物提供多次的冲击波防护。
106.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,该方法还包含一个步骤,将所述房屋结构放置到任何制定地点,在该地点为其提供针对冲击波的防护。
107.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,该方法还包含一个步骤,将所述能量吸收元件以一种隐藏方式放于所述防护板和所述边框之间,这样可使这个建筑拥有和一个普通的没有设置冲击波防护元件的建筑一样的外观。
108.如权利要求107所述的一种方法,其特征在于,所述隐藏方式可实现从外部观察不到所述冲击波防护元件提供的冲击波防护功能。
109.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,该方法还包含一个步骤,将所述冲击波防护元件装配成至少两种形态:(i)一种拆卸状态,在这种状态下,所述冲击波防护元件可被运输;以及(ii)一种安装形态,在这种状态下,所述冲击波防护元件连接在所述房屋结构上。
110.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,该方法还包含一个步骤,用若干个所述冲击波防护元件为所述房屋结构提供防护。
111.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,所述至少一个冲击波防护元件可有以下特性:可更换地点、可运输性、可移动性、永久性、固定在一个具体建筑上、模块化、安装简单、套装性、可扩张性、迅速展开性、轻质、可替代性、可升级性、冲击波防护、冲击波防护和防弹性,或任何这些特性的组合。
112.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,所述至少一个冲击波防护元件还可保护所述房屋结构不受到下述因素的破坏,因素包含:大风、龙卷风、飓风、地震、一些特定天气情况、弹片攻击、任何的推力,或以上各种情况的任意组合。
113.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,该方法还包含一个步骤,制造所述防护板,其材料可以从以下这组材料中选择:酚醛泡沫体、聚脲泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料,一种轻质的建筑材料,或者采用上述这些材料的任意组合。
114.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,所述防护板的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性、可变刚度、回弹性,或者上述这些特性的任意组合。
115.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,该方法还包含一个步骤,提供所述防护板一层抗剥落层,其适用于在遭受冲击波情况下,防止剥落碎片射入所述房屋结构内部。
116.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,该方法还包含一个步骤,提供所述防护板一层防弹层,其适用于保护房屋结构内部的人和物不受弹片的破坏。
117.如权利要求115或116所述的一种方法,其特征在于,该方法还包含一个步骤,将所述抗剥落层和所述防弹层通过所述边框固定起来。
118.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,所述至少一个冲击波防护元件通过螺栓连接或其它紧固方式连接在所述至少一个开口上。
119.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,该方法还包含一个步骤,从下述结构中选择房屋结构:一个集装箱、一个大篷车、用墙体搭建起来的一个永久结构、一个框架、一个办公室、一个工业设施、一家宾馆、一座住宅、一个大使馆、一个办公室、一个工业设施、一家宾馆、一座住宅、一个大使馆,以及任何上述这些的组合。
120.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,所述至少一个冲击波防护元件可连接在所述房屋结构的墙体、天花板或地板上。
121.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,该方法还包含一个步骤,将所述至少一个冲击波防护元件与其它至少一个冲击波防护元件连接起来,从而形成一个无框架结构,所述冲击波防护元件之间的连接,通过所述冲击波防护元件上的所述边框相互机械连接实现。
122.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,在50磅平方英尺毫秒到大约600磅平方英尺毫秒的冲击波脉冲以及超过1500磅平方英寸冲击波压力情况下,所述冲击波防护元件能保持稳定。
123.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,所述能量吸收元件可承受多次冲击波。
124.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,所述至少一个冲击波防护元件可适用于一个预先触发元件,可至少缓解部分对所述房屋结构进行的弹片攻击造成的冲击,所述冲击波防护元件可通过至少一个连接轴杆,离所述房屋结构一个预先确定的距离连接在所述房屋结构上。
125.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,当冲击波达到一个预先设定水平时,所述防护板可从所述边框上脱离,从而保护所述房屋结构免于倒塌或破坏。
126.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,所述房屋建筑还包含至少一个连接在其上的冲击波防护系统。
127.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,所述冲击波防护元件可适用于连接在所述房屋结构的外部事物或一个开口上。
128.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,该方法还包含一个步骤,在战地部署所述建筑结构,从而对指定对象进行冲击波防护。
129.如权利要求128所述的一种方法,其特征在于,所述对象可包含:军队、警察部队、士兵、急救人员、通讯人员、军事装备、电子装备,或者其上任意组合。
130.如权利要求128所述的一种方法,其特征在于,所述战区可包含:敌方领地、战场、城市、乡村、山区,或者其上任意组合。
131.如权利要求128所述的一种方法,其特征在于,所述房屋结构可在所述战地花费大约10分钟至大约2小时的时间,进行部署,并为对象提供防护。
132.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,所述提供所述房屋建筑的步骤可从高空投放进行,可采用的运输方式包含:飞机、喷气机、直升机、起重机,或者其上任意组合。
133.如权利要求101所述的一种方法,其特征在于,该方法还包含一个步骤,将所述房屋建筑与其它房屋建筑连接起来,从而建成更大的房屋建筑。
134.一种可连接到一个房屋结构的冲击波防护元件的制造方法,其特征在于,该方法包含以下步骤:
a.提供一个防护板,其包含第一侧面和第二侧面;
b.提供一个边框,其适用于限制所述防护板;
c.提供若干个能量吸收元件,每一个所述能量吸收元件有一个第一端和一个第二端;
d.将每个所述能量吸收元件的所述第一端连接在所述防护板上;以及,
e.将每个所述能量吸收元件的所述第二端连接在所述边框上,这样就将所述防护板与所述边框连接起来,并形成所述冲击波防护元件。
135.如权利要求134所述的方法,其特征在于,所述能量吸收元件可在作用于所述防护板的所述第一侧面上的冲击波力的作用下发生变形,使得所述防护板可远离或向靠近所述边框的方向发生移动。
136.如权利要求134所述的方法,其特征在于,所述冲击波防护元件可适用于连接在一个房屋结构上,这样对位于所述房屋结构内的内部事物进行防冲击波的保护,所述内部事物位于所述防护板的所述第二侧面。
137.如权利要求134所述的方法,其特征在于,所述冲击波防护元件可适用于任何所述房屋结构已存的指定地点,为其提供针对冲击波的防护。
138.如权利要求134所述的方法,其特征在于,所述能量吸收元件以一种隐藏方式位于所述防护板和所述边框之间,这样可使这个建筑拥有和一个普通的没有设置冲击波防护元件的建筑一样的外观。
139.如权利要求139所述的方法,其特征在于,所述隐藏方式可实现从外部观察不到所述冲击波防护元件提供的冲击波防护功能。
140.如权利要求134所述的方法,其特征在于,所述冲击波防护元件配置了至少两种形态:(i)一种拆卸状态,在这种状态下,所述冲击波防护元件可被运输;以及(ii)一种安装形态,在这种状态下,所述冲击波防护元件连接在房屋结构上。
141.如权利要求134所述的方法,其特征在于,所述冲击波防护元件还可保护所述房屋结构,不受到下述因素的破坏,包含:大风、龙卷风、飓风、地震、一些特定天气情况、弹片攻击、任何的推力,或以上各种情况的任意组合。
142.如权利要求134所述的方法,其特征在于,所述防护板由以下这组材料中的至少一种材料制成:酚醛泡沫体、聚脲泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料,一种轻质的建筑材料,或者采用上述这些材料的任意组合。
143.如权利要求134所述的方法,其特征在于,所述防护板的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性、可变刚度、回弹性,或者上述这些特性的任意组合。
144.如权利要求134所述的方法,其特征在于,所述防护板包含一层抗剥落层,适用于在遭受冲击波情况下,防止剥落碎片射入所述房屋结构内部。
145.如权利要求134所述的方法,其特征在于,所述防护板包含一层防弹层,适用于保护房屋结构内部的人和物不受弹片的破坏。
146.如权利要求134所述的方法,其特征在于,所述冲击波防护元件可连接在所述房屋结构的墙体、天花板或者地板上。
147.如权利要求134所述的方法,其特征在于,在50磅平方英尺毫秒到大约600磅平方英尺毫秒的冲击波脉冲以及超过1500磅平方英寸冲击波压力情况下,所述冲击波防护元件能保持稳定。
148.如权利要求134所述的方法,其特征在于,所述能量吸收元件可承受多次冲击波。
149.如权利要求134所述的方法,其特征在于,所述冲击波防护元件可适用于作为一个预先触发元件,可至少缓解部分对所述房屋结构进行的弹片攻击造成的冲击,所述冲击波防护元件可通过至少一个连接轴杆,离所述房屋结构一个预先确定的距离连接在所述房屋结构。
150.如权利要求134所述的方法,其特征在于,当冲击波达到一个预先设定水平时,所述防护板可从所述边框上脱离,从而保护所述房屋建筑免于倒塌或破坏。
151.如权利要求134所述的方法,其特征在于,所述房屋建筑还包含至少一个连接在其上的冲击波防护系统。
152.如权利要求134所述的方法,其特征在于,所述冲击波防护元件可适用于连接在所述房屋结构的外部或一个开口上。
153.一种用于保护一个房屋结构内部的方法,其特征在于,该方法包含以下步骤:
a.提供一个冲击波防护系统,其包含(i)第一能量吸收元件和第二能量吸收元件适用于连接在所述房屋结构上;(ii)若干个间隔的细长单元,其包含第一端和第二端,每个所述细长单元的第一端可机械地与所述第一能量吸收元件相连接,每个所述细长单元的第二端可机械地与所述第二能量吸收元件相连接;以及,(iii)至少一个防护层,其机械地与所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件相连接;当所述细长单元和所述至少一个防护层上受到力的冲击时,所述能量吸收元件会发生形变,这样,冲击波形成的能量至少有一部分通过所述细长单元,被所述能量吸收元件所吸收;
b.将所述第一能量吸收元件和所述房屋结构相连;
c.将所述第二能量吸收元件与所述房屋结构相连;以及,
d.在覆盖了所述冲击波防护系统的区域为所述房屋结构提供冲击波防护。
154.如权利要求153所述的方法,其特征在于,该方法还包含一个步骤,将所述第二能量吸收元件与所述第一能量吸收元件拉开一段距离,这样对所述细长单元和所述至少一个防护层的尺寸进行调整。
155.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述细长单元和所述至少一个防护层可进行尺寸调整,以适应一部分所述房屋结构的尺寸。
156.如权利要求154所述的方法,其特征在于,所述冲击波防护系统的尺寸为所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件之间的距离。
157.如权利要求154所述的方法,其特征在于,所述距离介于大约100厘米到大约10米之间。
158.如权利要求154所述的方法,其特征在于,所述至少一层防护层的尺寸可调节性通过以下这些特性来实现:可伸长性、可伸展性、弹性、可延伸性、可扩大性、在受到滚压、切割、剖划时可延伸性,或任何以上的组合。
159.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述冲击波防护系统可适用于安装在所述房屋结构的前方,通常邻近所述房屋结构的一部分。
160.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述冲击波防护系统可通过调整所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件之间的距离,达到所述墙体的高度,来覆盖整面墙的所有区域,并安装至少一层所述冲击波防护系统的防护层,覆盖所述墙体的整个宽度。
161.如权利要求160所述的方法,其特征在于,所述房屋结构的部分可由下述部分组成:一堵墙、一片地板、一个天花板,以及任何以上的组合。
162.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述第一能量吸收元件可适用于连接在所述房屋结构的天花板上,所述第二能量吸收元件可适用于连接在所述房屋结构的地板上。
163.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述至少一层防护层包含一层抗剥落层,在遭受冲击波情况下,防止剥落碎片射入所述房屋结构内部。
164.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述至少一层防护层包含一层防弹层,为所述结构中的人和物提供防弹保护。
165.如权利要求163或164所述的方法,其特征在于,所述至少一层防护层包含两层防护层:所述抗剥落层和所述防弹层。
166.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述至少一层防护层包含一块防护板。
167.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述至少一层防护层的制作材料可以从以下这组材料中选择:酚醛泡沫体、聚脲泡沫、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、复合材料,一种可以用作预先建造结构制造的轻质材料,或者采用上述这些材料的任意组合。
168.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述至少一层防护层的制作材料的特点可从一系列性能中选择,包含:流体隔离、湿气隔离、噪音隔离、热量隔离、防火性能、防弹性能、柔性性能、能量吸收、质量轻、可预先制造性、可变刚度、回弹性、半透明性,或者上述这些特性的任意组合。
169.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述细长单元的特点可从一系列性能中选择,包含:可伸长性、可延展性、可扩张性、可扩大性、可伸缩性、无弹性,或以上这些的任意组合。
170.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述细长单元可以是:棒子、管件、长条、网格、轴杆、棍子、绳索、绳子、链条、金属丝、纤维、缆索,或以上任意组合。
171.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件,由位于第一连接侧面和第二连接侧面之间的一排能量吸收子元件构成,所述第一连接侧面将所述能量吸收子元件和所述细长单元以及至少一层防护层连接在一起,所述第二连接侧面将所述能量吸收子元件与所述结构连接起来。
172.如权利要求153所述的方法,其特征在于,在50磅平方英尺毫秒到大约600磅平方英尺毫秒的冲击波脉冲以及超过1500磅平方英寸冲击波压力情况下,所述冲击波防护系统能保持稳定。
173.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述冲击波防护系统可至少有以下一种特性:可更换地点、可运输性、可移动性、固定在一个所述建筑上、模块化、安装简单、套装性、以卷起的套装形式储存、可替代性、可升级性、可扩张性、迅速展开性、平民轻松搭建、轻质、冲击波防护、冲击波防护和防弹性,或任何这些特性的组合。
174.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件通过螺栓连接或任何方便的紧固方式,连接在所述房屋结构上。
175.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述能量吸收元件可以承受多次冲击波。
176.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述细长单元通常是相互平行的。
177.如权利要求153所述的方法,其特征在于,所述施加在所述细长单元和所述至少一层防护层上的力,可以至少部分是:风力、龙卷风产生的力、飓风产生的力、地震产生的力、天气情况相关力、任何其它的推力,或者任何上述力的组合。
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