CN103608532B - 具有支柱的壁绝缘系统 - Google Patents

Abstract

公开了壁系统（110），该壁系统（110）安装到建筑物上的梁（114）上。矩形泡沫块（126）安装在梁的外凸缘和壁面板（112）的内表面之间。一些竖直间隔开的块位于壁缝隙后面，另一些块位于壁缝隙中间。由块创建的空间允许块和支承构件之间的绝缘的毡（118）进行扩展，从而改善系统的绝缘性能。

Description

具有支柱的壁绝缘系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年4月1日提交的美国临时申请No.61/470,947的权益，其整个内容通过参考并入此处。

技术领域

本发明通常涉及建造建筑物的领域。更具体来说，本发明涉及对金属建筑物进行绝缘的领域。

背景技术

通常，根据一系列步骤建造金属建筑物。首先，建造一金属框架。金属框架包括数个结构支承构件。屋顶部分包括倾斜的屋顶结构构件，称为檩条。壁包括竖直间隔的水平延伸构件，称为梁。一旦安装好框架，通常要将屋顶和建筑物的壁部分绝缘。

关于屋顶布置，绝缘的毡铺设在檩条的顶部，然后将屋顶板紧固在绝缘的毡上。在一些情况下，已经公知的是将纵向隔热块安装在檩条的顶凸缘上方以使得其檩条的整个长度在铺设的绝缘的毡上面延伸。

关于常规壁，绝缘的毡是从上方固定以使得它铺设在水平延伸梁上面。然后将金属壁面板紧固到梁的外凸缘，将绝缘的毡压缩在壁面板和每个梁的外凸缘之间(壁面板和每个梁的外凸缘交接在此处)。这些压缩的绝缘线会产生热损失。

发明内容

公开的实施例包括壁系统，包括位于壁面板和建筑物上的梁的外侧凸缘之间的间隔开的泡沫绝缘块。该泡沫绝缘块不仅用于以与块厚度相等的距离从梁的外侧凸缘移开壁面板，而且使得绝缘的毡能够膨胀到泡沫绝缘块之间生成的空间中。一些泡沫绝缘块安装在两个壁面板之间的缝隙处，第二组泡沫绝缘块安装在该缝隙和另一缝隙中间的位置处。

还公开了一种方法。该方法涉及：提供具有多个竖直布置的水平支承构件的建筑物结构；获得壁面板，该壁面板在壁面板的内表面具有至少一个向内延伸的特征；将多个泡沫绝缘块安装在水平支承构件的外表面和壁面板的内表面之间；以及通过与泡沫绝缘块相夹的泡沫绝缘块将壁面板紧固至水平支承构件。一些泡沫绝缘块竖直间隔在建筑物缝隙之后，另一组泡沫绝缘块竖直间隔在壁面板的缝隙之间的向内延伸部之后。

附图说明

以下将参考附图详细描述本发明的示意实施例，附图通过参照并入此处并且在附图中：

图1A示出了常规绝缘壁面板的截面壁段。

图1B示出了常规绝缘金属建筑物壁设计采用的水平段的顶视图。

图1C是示出图1A和图1B示出的常规设计中的梁周围的细节的截取图。

图2示出了根据此处公开的本发明的绝缘壁的立体图。

图3示出了矩形泡沫绝缘块的立体图。

图4A示出了本发明的绝缘壁的竖直截面。

图4B示出了本发明的绝缘壁的水平截面。

图4C示出了图4A的竖直截面的截取截面。

图4D示出了图4B的水平截面的截取截面。

具体实施方式

本发明的实施例提供用于建筑物的绝缘金属面板系统，以及制造用于建筑物的壁的壁面板的方法。

为提供公开实施例的内容，现有技术的附图即图1A、1B和1C示出了现有技术中公知的内容。首先参考图1A，示出了常规系统10，其中安装了多个金属壁面板12以生成建筑物壁。这些壁面板12通常紧固至多个水平延伸和竖直间隔的Z梁14。图1A-1C公开类型的壁面板的商标名是由美国密苏里州的堪萨斯城的博思格-巴特勒(BlueScope Butler)制造，博思格-巴特勒是澳大利亚的博思格钢铁(BlueScope Steel)有限公司的业务组。壁面板系统使用一系列互锁的竖直延伸壁面板。图1A-1C示出的版本是凹槽型的(见，例如图2中的多个凹槽113)。使用紧固件16(典型的是自功螺丝)将每个壁面板一侧的横向延伸凸缘紧固至水平的Z梁。然后，将壁面板的另一侧卡入到前述的已经安装好的竖直壁面板，同时覆盖已经安装的紧固件。

当需要绝缘时，典型地将内侧上具有面19的绝缘的毡18展开，然后在安装壁面板12之前，将该绝缘的毡18铺设在Z梁14外侧。当壁面板12被紧固并被卡入到其顶部的合适位置时，绝缘的毡18被保持在合适位置。

图1A更详细地示出了紧固件16如何拧入梁的外凸缘24。面19防止不期望地接触住户，呈现更吸引人的外观并且生成蒸气屏障。在安装时，绝缘的毡18夹紧在用来接收紧固件16的横向延伸凸缘22和锁定机构之间。当紧固件16驱进时，绝缘的毡18被压。在图1C的分解图更清楚地示出了这种情况，其中被压缩的绝缘的毡18能够见于紧固件16在横向延伸凸缘22和梁14的最外表面之间的区域中。

在区域26中的绝缘的毡18的压缩引起显著热损失。如本领域的技术人员将认识到的，绝缘的毡18的压扁会产生弱化热阻力的区域。基于此，如果我们观看靠近梁14的外凸缘24的区域的热流图，我们将看到大量热能流过紧固件16周围的区域；这基本上是因为梁14、连接点处的压缩的绝缘的毡18以及横向延伸凸缘22的部分都是相对好的导热体，从而生成了不期望的热通道。

绝缘的毡18(例如，图1A的梁14之间的中途)越远离与梁外凸缘24的连接点越向外鼓起和膨起。考虑到绝缘的毡在数个壁面板位置处被钉在通道22的内表面和梁外凸缘24之间，由于紧固件16引起的必要压缩导致的热损失是显著的。

本发明公开的壁系统110能够见于图2至图4，可极大降低壁面板112的热损失。正如常规系统那样，使用紧固件116将壁面板112附接至建筑物的梁114的外侧。另外，正如常规系统，当壁面板112被安装时，将具有面的绝缘的毡118铺设并且安装在壁面板和梁114之间。此外，类似于常规系统，绝缘的毡118具有位于绝缘的毡118内侧上的面119。

但壁系统110的不同之处在于，壁面板112不直接紧固至梁114的最外凸缘。反之，沿着梁114的长度，多个基本矩形的泡沫绝缘块126梁间断地紧固在壁面板112和梁外凸缘124之间。一些泡沫绝缘块126安装在缝隙(件，例如，系列132和136)之下，一些泡沫绝缘块位于向内延伸波纹133内部的中间面板位置处(见，例如，系列134)

泡沫绝缘块126以距离128竖直间隔(见图4A)以及以距离130横向间隔(见图4B)。该距离128、130不仅可维持结构整体性，而且可生成显著的热动态优势。并且用来构建泡沫绝缘块126的绝缘材料提供了进一步的热阻力，因为每个泡沫绝缘块介于壁面板112和梁114之间。因为泡沫绝缘块126具有足够结构整体性，所以它们不会被压，并且可有效弥补绝缘间隙，该绝缘间隙通常存在于压缩的绝缘的毡118在壁面板112和梁外凸缘124之间的位置(在区域127)、在系列132以及在系列134(此处壁面板向内延伸)。如图2能看见的，生成了间隔的泡沫绝缘块的阵列。

除了提供热阻力以外，泡沫绝缘块126还用来以与泡沫绝缘块126厚度相等的距离间隔壁面板与梁外凸缘124。这为绝缘的毡118生成了更大区域以在泡沫绝缘块126之间鼓起，从而提高热阻力。

泡沫绝缘块126的细节能够最佳地见于图3。从该图可见，每个泡沫绝缘块是大致矩形，安装时高比宽大。但泡沫绝缘块126根据需要可以是不同的形状，只要它们能够装在梁114和壁面板112之间并且将二者间隔开，以及只要该设备提供了所需结构整体性即可。

泡沫绝缘块126被定尺寸和配置，从而使得它们在缝隙处或中间位置处配合在壁面板的通道部分的内脊表面和梁外凸缘124之间。

在组装竖立的建筑物方面，梁114将已经处于图示的适当位置中，剩余壁面板部件将安装在它们外侧。在一些实施例中，绝缘的毡118将铺设在梁114的外侧上。此时不需要在该点处单独紧固绝缘的毡，但在可能的情况下，在将壁面板112紧固至梁114上之前从上方固定绝缘的毡118并且允许其铺设是有意义的。在实施例中，下一步骤涉及将泡沫绝缘块126用某些方式进行固定。在一些实施例中，这意味着在安装前示出的位置中，泡沫绝缘块126被粘附到壁面板112。将通过在每个水平延伸梁(图2)的竖直位置处间隔水平排的泡沫绝缘块126而确定用于粘附每个泡沫绝缘块126的精确位置。这使得用户可以用粘附的所有泡沫绝缘块126将壁面板112放在铺设的绝缘的毡118上并将壁面板112保持在合适位置。

一旦壁面板被保持在期望的位置，然后能够将每个紧固件116(例如，自攻螺丝)拧过存在有每个泡沫绝缘块126的壁面板112外侧、拧过泡沫绝缘块126并且咬合入梁外凸缘124。关于在系列134中的泡沫绝缘块，唯一重要的是，将紧固件116固定过该泡沫绝缘块的相对中央部分以保持结构整体性。但是，在每个缝隙处，螺栓116相对于泡沫绝缘块以偏移方法(见，例如图4D)进行定位。这种偏移紧固方式将用于定位在缝隙之下的系列中的每个泡沫绝缘块(例如，系列132和136)。这是因为期望的紧固件位置是靠近缝隙凸缘的最外边缘。但请注意，每个泡沫绝缘块将被居中在向内延伸波纹(位于缝隙处)下方。

一旦安装完所有紧固件116，则壁面板/泡沫绝缘块组件被固定至建筑物。由泡沫绝缘块的厚度提供的间距将允许在梁114之间的绝缘的毡的梁更加膨起，还允许其沿着梁外凸缘124膨入到生成在泡沫绝缘块之间生成的空间中。

膨起的绝缘的毡作为热屏障比起压扁的绝缘的毡更有效。因而，更高比例的壁面板被鼓胀的而不是压扁的绝缘的毡支承。因而，与图1的常规系统相反，通过泡沫绝缘块126的使用而极大地降低了热损失。而且，在图2-4的实施例中，绝缘的毡118已经被压在泡沫绝缘块126下方，用来构建泡沫绝缘块126的绝缘材料(泡沫)提供了对热传递的阻碍物。因而，不同于常规系统，在安装壁面板之后，在整个壁面板上提供了高水平的热阻力。

在不背离本发明的精神和范围情况下图示各种部件以及未图示部件的许多不同的布置方式是可行的。已经描述了本发明的实施例，这是示意性的而不是限制性的。对本领域的技术人员，不超出范围的替代性实施例将变得显而易见。技术人员可以在不背离本发明的精神和范围情况下开发实施前述改善的替代性器件。

应理解的是，特定特征和子组合是有用的，可以采用而不参考其他特征和子组合，这也视为在权利要求的范围内。各图中列出的所有顺序并不是都需要按具体描述的顺序来执行。

Claims (7)

1.一种壁系统，包括：

多个竖直布置的水平支承构件；

壁面板；

多个泡沫绝缘块，在所述水平支承构件上间隔开并且定向在所述壁面板的内表面和所述水平支承构件之间，其中，所述泡沫绝缘块以均匀间隔关系进行安装，其中一组泡沫绝缘块安装在两个壁面板之间的缝隙处，第二组泡沫绝缘块安装在所述缝隙和另一缝隙中间的位置处；以及

可压缩的绝缘的毡，安装在所述壁面板的所述内表面和所述水平支承构件之间，所述绝缘的毡的部分扩展到所述泡沫绝缘块之间创建的空间中，

其中，紧固件通过至少一个泡沫绝缘块的相对中央部分将所述壁面板连接至所述水平支承构件，并且，在每个缝隙处，所述紧固件相对于所述泡沫绝缘块以偏移方法进行定位。

2.如权利要求1所述的壁系统，其中，每个所述泡沫绝缘块是矩形。

3.如权利要求1所述的壁系统，其中，所述泡沫绝缘块以大于一个单独泡沫绝缘块宽度的距离彼此水平间隔。

4.如权利要求1所述的壁系统，其中，所述水平支承构件是梁，并且所述泡沫绝缘块紧固至每个梁的外凸缘中。

5.如权利要求1所述的壁系统，其中：

每个所述泡沫绝缘块具有厚度尺寸；以及

所述泡沫绝缘块的放置导致在所述壁面板的最内侧部分与位于所述水平支承构件上的多个外凸缘之间形成间隙，以使得所述绝缘的毡膨胀到所述间隙中。

6.如权利要求1所述的壁系统，其中：

每个所述泡沫绝缘块的厚度导致在所述壁面板和所述水平支承构件之间形成间隙，所述间隙使得所述绝缘的毡膨胀到所有泡沫绝缘块之间形成的空间中。

7.一种制造壁的方法，包括：

提供具有多个竖直布置的水平支承构件的建筑物结构；

获得壁面板，所述壁面板在所述壁面板的内表面具有至少一个向内延伸的特征；

将多个泡沫绝缘块安装在所述水平支承构件的外表面和所述壁面板的内表面之间；

沿着两个壁面板之间的缝隙将第一组泡沫绝缘块定位在竖直间隔的位置处；

在所述壁面板的向内延伸部后面，将第二组泡沫绝缘块定位在竖直间隔的位置处；

将可压缩的绝缘的毡安装在所述壁面板的所述内表面和所述水平支承构件之间，所述绝缘的毡的部分扩展到所述泡沫绝缘块之间创建的空间中；以及

由紧固件通过所述泡沫绝缘块的相对中央部分将所述壁面板紧固至所述水平支承构件，所述泡沫绝缘块夹在所述壁面板与所述水平支承构件之间，其中，在每个缝隙处，所述紧固件相对于所述泡沫绝缘块以偏移方法进行定位。