CN103038427A - 结构元件和用于制造所述结构元件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明披露了一种结构元件。所述结构元件包括通过泡沫材料的芯层被间隔开的两块平行的无机材料板，其中所述板中的每一块通过粘合剂层被固定至所述泡沫材料的芯层，并且其中第三板被固定至所述无机材料板中的一个。

Description

结构元件和用于制造所述结构元件的方法
技术领域
本发明涉及一种结构元件，以及用于制造所述结构元件的方法。更具体的说，本发明涉及具有夹层结构的自支撑结构元件。
背景技术
结构元件常用于建筑物应用中以形成墙壁、天花板或其它支撑和隔离结构。所述结构元件可直接在建筑工地上制造，或者它们可以为预先制造的模件。
所述预先制造的模件包括结构保温板，通常被称为SIP，由两块定向刨花板（OSB）夹住硬质泡沫塑料隔热材料的芯而形成。已知SIP提供强度高、能效高和有成本效益的结构元件。
不过，由于新建房屋和建筑物对能耗的要求提高，需要更为节能和耐用的结构元件，同时仍能提供自支撑并且是重量轻的。此外，需要使得房屋或建筑物的内部面积能够最大化的结构元件。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种克服上述缺点的结构元件。此外，本发明的一个目的是提供一种耐潮湿的结构元件，以及提供一种防白蚁和其它害虫的结构元件。
因此，一个构思是提供一种对建筑物充当改进的气候障壁的结构元件，同时所述结构元件耐潮湿和防霉。因此，不存在有机材料从而所述结构元件同时作为阻湿屏障(湿气阻隔屏障)。
根据本发明的第一方面，提供了一种结构元件。所述结构元件包括用泡沫材料芯层间隔开的两块平行的无机材料板，其中所述板的每一块通过粘合剂层固定至所述泡沫材料芯层，并且其中第三块板被固定至所述无机材料板中的一个。
所述两块无机材料板可包括MgO，其优点在于使用价廉和易于获得的材料来形成显示良好建筑物特性的建筑板材。
所述第三块板可由石膏制成。因此，提高了隔音性和防火性。
所述泡沫材料可包括聚氨酯并且所述粘合剂层包括多元醇。因此提供了良好的粘合性以及改进的隔热性。
所述结构元件还可包括设置在所述结构元件内用于引导线缆和管道的导向空间。其优点在于导向空间可被设置在泡沫材料内，从而减少了结构元件的厚度。
根据第二方面，提供了一种建筑板材，所述建筑板材包括根据第一方面所述的至少两个相互连接的结构元件。
根据第三方面，提供了一种建筑物，所述建筑物包括根据第二方面所述的至少一个建筑板材。
根据第四方面，提供了一种用于提供结构元件的方法。所述方法包括以下步骤：将第一无机材料板安置在矩形模具中；将第一粘合剂层施加到所述第一板的平表面上；将泡沫材料分布设置在所述粘合剂层上；将第二粘合剂层施加到第二无机材料板的平表面上或所述泡沫材料(分布)上；将所述第二无机材料板设置在所述泡沫材料(分布)上使得所述第二粘合剂层被设置在所述泡沫材料(分布)和所述第二板之间；和，将第三板固定至所述第一板或第二板。
所述泡沫材料(分布)可具有硬质板的形状或可以是流体的形式，其中对于后者的情形，所述方法还包括使得所述泡沫材料(分布)硬化的步骤。
所述方法还可包括在泡沫材料(分布)内以空穴的形式提供导向空间的步骤。
附图说明
在下文中，将结合所附的附图对本发明进行说明，其中：
图1是根据一个实施例的结构元件的剖视图；
图2是根据另一个实施例的结构元件的剖视图；
图3是包括多个结构元件的墙组件的示意性透视图；和
图4是包括多个结构元件的两层建筑的示意性透视图。
具体实施方式
参见图1，示出了结构元件10的剖视图。两块平行的无机材料板例如MgO板12、14通过泡沫材料芯层16间隔开，其中所述板12、14中的每一个通过粘合剂层18、20固定至所述泡沫材料芯层16。芯层16在一定程度上由聚氨酯制成，例如在本发明的申请日时由Inotan Svenska AB公司发布的泡沫材料。所述泡沫材料还可包括耐火添加剂，这进一步改进了结构元件的性能及其用于建筑应用的合适性。
芯层16通过粘合剂被固定至MgO板12、14，形成板12、14和芯层16之间的层18、20。粘合剂可以是例如基于多元醇的，或者可使用本身已知的任何其它合适的粘合剂。
石膏板22被设置成与MgO板14中的一个相邻，以便形成面向内部空间的墙壁表面。如图1中所示，例如通过粘合剂、螺丝、螺栓或通过任何其它合适的紧固方式将石膏板22直接固定至MgO板14。
根据图2中所示的另一个实施例，通过多个托梁24将石膏板22固定至MgO板14。托梁24优选被设置成在垂直方向上彼此有一距离，其中所述距离符合建筑标准。例如，两个托梁24之间的距离可以是45、60或90cm。托梁24可由木头或其它合适的材料例如Al制成。
根据应用，可提供不同尺寸的结构元件10。例如，尺寸可以是132*1200*2400mm，其中每个MgO板12、14的厚度可以是9mm。根据特定尺寸的结构元件是重量轻的、防霉和防害虫的、耐火的和强度高的。
为此，应当理解图1和2不是按照比例绘制的。
在其它实施例中，结构元件10包括内部空间30，用于沿着墙壁引导线缆和管道。再次参见图1，空间30被形成为在泡沫材料16内延伸的中空圆柱体。参见图2，内部空间30由石膏板22和相邻的MgO板14之间的距离即托梁24和板22、14之间的空间而形成。
在另一个实施例中，托梁24和板22、14之间的内部空间30可填充有绝缘材料。因此，其它内部导向空间可被设置在另外的绝缘材料内或在泡沫材料分布中。
在图3中，两个结构元件10a、10b被组装以形成墙壁结构100。两个结构元件10a、10b以一角度组装，并且因此应被表示为房屋或建筑物的墙壁的一部分。
每个结构元件10a、10b具有内部空间30、40a、40b。第一空间30形成在结构元件10a、10b内，用于将电缆从电网引导至主插座(主插口)32。因此，结构元件10b具有延伸穿过石膏板和相邻设置的MgO板到空间30的通孔。导向空间30沿着结构元件10a、10b延伸，并且在结构元件10a内分支以便连接至输电线（未示出）。
还设置了用于容纳冷水和热水管道的内部空间40a、40b，并且连接器42a、42b被设置在结构元件10b上。因此，还提供了延伸穿过石膏板和相邻的MgO板的通孔。
如果使用托梁，内部空间30、40a、40b可形成在MgO板和相邻的石膏板之间。在另一个实施例中，内部空间30、40a、40b形成为泡沫材料内的三维空穴。
在不提供托梁而直接将石膏板固定至MgO板的实施例中，管道和线缆的布置可如下：i）用于水管的导向空间40a、40b被设置为结构元件的泡沫材料内的空腔或空穴，ii）电气开关被直接安装在石膏板上并且做成无线的，如本领域所公知的，和iii）电缆被设置在壁脚板中并且在泡沫材料的空穴内，而主插座被直接安装在石膏板上。对于iii），可提供外部支托用于隐藏从壁脚板到主插座的线缆。
房屋或建筑物中的所有线缆和管道可根据上述实施例以有效的方式设置。这在图4中示出，其中示出了两层的建筑物200。使用了三种不同类型的预制的结构元件；第一结构元件210不具有内部空间，第二结构元件212具有用于引导电缆232的内部空间222，而第三结构元件214具有用于引导水管（未示出）的内部空间224、225。内部空间222、224和225优选形成为结构元件的泡沫材料内的空穴。更优选的，内部空间224、225在建筑工地被设置。不过，它们也可形成为在托梁和石膏板和相邻的MgO板之间获得的空间。
电缆232在结构元件212内延伸并且可在两个相邻的结构元件212之间的交接处分支。电缆232随后可在沿着结构元件210、212、214的下部延伸的壁脚板240内被引导。主插座242被直接设置和安装在结构元件210、212、214的石膏板上。
结构元件214还设置有连接器244，所述连接器用于将设备连接至空间224、225内的水管。尽管也可能以其它角度在结构元件的泡沫材料内设置管道空间224、225，优选垂直(竖直)设置，因为这有利于管道装置。
在另一个实施例中，提供了默认的结构元件，所述结构元件具有从建筑板材的底部向上延伸到距底端一定距离处的多个垂直内部空间，所述距离在10-30cm的范围内。所述内部空间的数量可以是例如两个或三个，并且它们可通过设置在泡沫材料中沿着结构元件的底端的凹入部连接。所述结构元件的优点在于它可提供灵活性操作，因为内部空间的位置限定主插座的横向位置。这意味着电缆可沿着底端在所提供的凹入部内被引导，并且还被引导入垂直空间中的一个。建筑工人于是可在板材的希望高度的垂直内部空间处方便地钻孔，使得电缆可被拉出并且连接到板材上的主插座。
特别适合的接合处可设置用于将结构元件彼此连接。所述接合处和/或开口可被设计成类似于对结构性绝缘板已经开发的那样，即，墙对墙板连接，基础连接，屋顶对屋顶板连接，(第)二层楼连接，屋檐或墙壁开口。优选的，接合处被设计成防止在墙内形成热桥。
在优选的实施例中，每个结构元件包括在泡沫材料中沿着结构元件的边缘延伸的凹入部。例如，凹入部可具有沿其纵轴分开的半圆柱的形式。当两个结构元件彼此连接时，每个结构元件的凹入部对准并且具有对应于被对准的凹入部的形状（例如圆柱形）的单独件被引入由两个对准的凹入部形成的闭合空间。单独件可以由例如与泡沫材料相同的材料制成，不过也可考虑使用本身已知的其它合适的材料。本实施例的优点在于避免或至少减少了热桥(形成)的风险。
凹入部可具有其它形状，例如V形，使得具有X形的单独件可被引入对准的凹入部。所述实施例的优点在于单独件有助于结构元件的连接，这在安装过程中可能是有用的。
根据另一个实施例，面向外部环境的无机板可通过外层例如抹灰构件例如EPS墙面系统覆盖。其优点在于它降低了泡沫材料中的潮湿的风险。
在下文中，将披露用于制造结构元件的方法。所述方法包括在矩形模具中设置第一MgO板的第一步。在该模具中，MgO板被水平放置。在下一步中，第一粘合剂层被施加到板的上平表面上，并且随后泡沫材料(分布)被设置在MgO和粘合剂层上。随后，第二粘合剂层被施加到第二MgO板的平表面上或所述泡沫材料(分布)上，并且第二MgO板被连接至泡沫(材料)分布使得第二粘合剂层被设置在泡沫材料(分布)和第二板之间。
优选的，模具从第一MgO板向上延伸，使得第二MgO板不能在芯层之上滑动。在粘合剂硬化后，夹层结构即半制成的结构元件被从模具取下。
泡沫材料(分布)可具有硬质板的形状，或泡沫材料(分布)可以是流体。对于后者的情形，所述方法还包括在将第二MgO板放置在芯层上之前使泡沫材料(分布)硬化的步骤。
所述方法还包括将石膏板固定至MgO板中的一个的步骤。该步骤可通过用粘合剂、螺丝或类似物或通过利用托梁作为中间部件将石膏板直接固定至MgO板来进行。该步骤可在建筑工地进行，或在已将第二MgO板固定至泡沫材料的芯层后马上进行。
在优选的实施例中，设置泡沫材料(分布)的步骤包括在泡沫材料(分布)内形成内部空间。如果以硬质板的形式提供泡沫材料(分布)，可通过钻取与MgO板平行的通孔形成内部空间。另一方面，如果以待硬化的流体形式提供泡沫材料(分布)，当流体泡沫被引入模具内时通过设置与已提供的MgO板平行的中空管来提供内部空间。所述管可留在泡沫材料内或在泡沫硬化时拉出。

Claims (12)

1.一种结构元件，所述结构元件包括通过泡沫材料的芯层被间隔开的两块平行的无机材料板，其中所述板中的每一块通过粘合剂层被固定至所述泡沫材料的芯层，并且其中第三板被固定至所述无机材料板中的一个。
2.根据权利要求1所述的结构元件，其中所述两块无机材料板包括MgO。
3.根据权利要求1或2所述的结构元件，其中所述第三板由石膏制成。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的结构元件，其中所述泡沫材料包括聚氨酯。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的结构元件，其中所述粘合剂层包括多元醇。
6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的结构元件，还包括设置在所述结构元件内用于引导线缆和管道的导向空间。
7.一种建筑板材，包括根据权利要求1-6中任一权利要求所述的至少两个相互连接的结构元件。
8.一种建筑物，包括根据权利要求7所述的至少一个建筑板材。
9.一种提供结构元件的方法，所述方法包括以下步骤：
在矩形模具中放置第一无机材料板；
将第一粘合剂层施加到所述第一板的平表面上；
将泡沫材料分布施加到所述粘合剂层上；
将第二粘合剂层施加到第二无机材料板的平表面上或所述泡沫材料分布上；
将所述第二无机材料板放置在所述泡沫材料分布上，使得所述第二粘合剂层被设置在所述泡沫材料分布和所述第二板之间；和
将第三板固定至所述第一板或第二板。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述泡沫材料分布具有硬质板的形状。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述泡沫材料分布是流体，并且所述方法还包括使所述泡沫材料分布硬化的步骤。
12.根据权利要求9-11中任一权利要求所述的方法，还包括在所述泡沫材料分布内以空穴的形式提供导向空间的步骤。
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