CN104884716A - 建筑板 - Google Patents

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维克托·贝利
L·卡巴里
格鲁赛皮娜·康蒂
T·迪特梅尔曼
达维德·戴桑蒂
蒂埃里·黛丝莉
F·古贝尔斯
瓦莱丽·海耶兹
米克尔·克拉格
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Abstract

本发明提供了一种复合非可视隔热板单元，所述复合非可视隔热板单元包括外部片材和内部片材，所述外部片材和所述内部片材限定两者之间的腔体，所述腔体容纳一个或多个隔热板。所述一个或多个隔热板使用根据ASTM D 2240-05(2010)肖氏硬度A值在0至60的范围内的阻尼材料来分别与所述内部片材和所述外部片材间隔开，并且所述复合非可视隔热板单元用密封剂密封，所述密封剂保持所述内部片材和所述外部片材之间的腔体宽度并且封闭所述复合非可视隔热板单元的所述腔体。

Description

建筑板
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2012年12月6日提交的美国临时专利申请No.61/734,102和2012年12月6日提交的英国专利申请No.GB1221962.2的优先权和所有优点，所述专利申请的内容以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及组装了隔热板的复合非可视隔热板单元，具体地讲，用于幕墙立面等的真空隔热板(VIP)。
背景技术
幕墙立面是建筑物的非承重外墙。通常，除了其自身的恒载重量外，幕墙立面不承载来自建筑物的任何恒载重量。该墙通过在建筑物的楼层或者支柱处的连接件将作用于其上的水平风荷载转移到主建筑物结构。幕墙立面被设计成能抵抗空气和水的渗透、由作用于建筑物上的风力和地震力引起的摇摆以及其自身的恒载重力。非结构化幕墙立面可由一种或多种轻质材料(例如玻璃)制成，以降低建筑成本。复合非可视隔热板单元旨在意指不能透过其观察的板单元，而可视板单元则是可通过其观察的窗单元。
真空隔热板(VIP)(通常也被称为“VIP板”)是通过高效先进的隔热技术制成的隔热板，其隔热能力比常规塑料泡沫或纤维隔热材料高效至少3-7倍。
隔热板(诸如VIP板)用于提高静电商品(诸如冰箱)的性能以及用于冷藏车中已有一段时间，近来它被越来越多地用于建筑物的隔热，尤其是用于使建筑物具有更高的热效率。VIP板通常比现有的隔热板更紧凑(通过变得更薄)，从而确保节省空间和能量。“空心”墙内的隔热技术已经被熟知，但还需要提高建筑物外墙的隔热性能。
隔热板，尤其是VIP板，越来越多地用于形成复合非可视隔热板单元(有时称为“拱肩板单元”)的一部分，所述复合非可视隔热板单元与幕墙立面构造中的可视板单元(例如，窗单元)结合使用。拱肩板单元通常为多层建筑物中的复合非可视隔热板单元，其填充一层中的可视板单元(窗单元)的顶部与上述层中的可视板单元(窗单元)的窗台或底部之间的空间。这些复合非可视板单元或拱肩板单元通常由外部片材(如玻璃板)、受保护或不受保护的隔热板(如VIP板)以及内部片材构成，所述内部片材可由玻璃、金属、塑料或木材或其他建筑上可接受的材料构成。内部片材、外部片材和隔热板的多种可能组合被建议用于拱肩板单元。外部片材具有向外表面。术语“外部”在本文中用于意指建筑物的外部，即，它形成建筑物外表面的一部分(即，立面墙的可见面)，或者就用于例如建筑物外表的内部隔墙中的复合板单元而言，旨在意指与“面向墙的表面”相对，即复合板的可见面，并且以与大部分建筑幕墙具有向内表面和外部或向外表面相同的方式。通常，板单元的向“外”表面是在将板施加到墙上之后仍然可见的板表面。
与多层玻璃窗一样，重要的是使复合非可视隔热板单元在其整个使用寿命期间保持它们的结构。VIP板因为需要真空，通常不如更传统的隔热装置稳固，并且在安装和固定期间以及在它们的使用寿命期间需要保护，以经受相关的处理并保持VIP板中的真空。因此，出于建筑目的，需要真空的隔热板(如VIP板)满足以下几点：
(i)所有侧面均由分立的防护材料层保护，所述防护材料为诸如玻璃纤维片材和/或挤出热塑性聚合物泡沫，
(ii)保护在封套中或例如玻璃纤维和/或防护性挤出热塑性聚合物泡沫的复合材料中；或者
(iii)通过围绕VIP板周边的防护性挤出热塑性聚合物泡沫框架进行保护。
然而，目前用于通过振动和/或能量衰减或缓冲来保护VIP板中存在的真空的材料在性质上是刚性的，并且因此在外部和内部片材所施加的连续压力(例如聚苯乙烯)下可能塌陷或碎裂。振动和/或能量衰减或缓冲保护材料不仅旨在于运输和安装过程中保护VIP板，而且在用于幕墙立面系统的情况下也可提供保护。复合非可视板单元预计会由于作用在建筑物上的风力和地震力而引起摇摆并因此可能会在单元上施加不均匀的压力，导致被赋予了防护性材料的物理性质的VIP板损坏。
作为另外一种选择或除此之外，包含VIP板的复合非可视隔热板单元可以围绕周边用隔离物和密封剂系统进行密封，所述隔离物和密封剂系统确保单元被密封并且足够稳定以经受单元上的热应力和物理应力(例如风荷载应力)。
隔离物通常主要由金属(例如，铝)构成，其位于外部和内部片材的边缘区域中，并且具有使外部和内部片材保持以预定的距离间隔的功能。多种间隔物或隔离物(下文称为“隔离物”)被建议用于多层玻璃单元。它们通常采用不锈钢、铝制造，近来采用合适的有机材料制造。由有机材料制成的隔离物通常由热塑性材料制成，例如聚异丁烯和丁基橡胶类隔离物。另外，还提出了一些有机硅泡沫类隔离物。含有隔离物的复合非可视隔热板单元的隔离物轮廓限定了在内部和外部片材之间放置隔热板(例如VIP板)的一个或多个腔体的尺寸。然而，累积地，用于组成幕墙立面的各个复合非可视隔热板单元中的隔离物可以通过通常称为对每个板的导热率的“边缘影响”而对幕墙立面的总导热率产生显著影响。板单元的边缘影响取决于隔离物的导热率。如果隔离物因为由金属制成而具有高导热率，那么与板的其余部分相比，对整个板的导热率的边缘影响是显著的。因此，优选的是使用于降低幕墙立面的总导热率的每个隔离物的导热率最小化。
通常，对于复合非可视隔热板单元而言，有机隔离物的表现通常优于不锈钢隔离物，由于其相对导热率，不锈钢隔离物的表现通常优于铝隔离物。然而，隔离物的物理设计还可有助于边缘影响的大小，因为大体积的有机类隔离物可以具有比例如具有薄壁的相对薄的钢隔离物更大的导热率。
同时，冷凝可能会削弱隔热材料的热性能并且还会影响密封剂的粘附特性，它在复合非可视隔热板单元中的存在不像在可视板单元中那么重要，因为它的存在不会影响复合非可视隔热板单元的美感。然而，在使用时，隔离物还可包含用于保持腔体没有水分的干燥剂。使用干燥剂时，隔离物在结构上是中空的，以允许干燥剂(例如分子筛)包含在其中，以便将空气或气体截留在内部和外部片材之间形成的并由干燥隔离物限定的腔体中。为了使干燥剂能够吸收水分，隔离物在面向腔体的侧面上设置有小孔(例如纵向穿孔)。这种布置方式防止水分凝结在各个单元的内部上。由于外部和内部片材的可变温差，可能会发生这个问题。例如，通常在寒冷的夜晚，暴露于自然天气的外部片材的温度比内部片材的温度低若干摄氏度，这可能会引起在板单元内发生不需要的冷凝。
可以在分别面向内部和外部片材的隔离物的侧面之间提供基于聚异丁烯和/或丁基橡胶的密封。该密封通常称为“主密封”。在制备复合非可视隔热板单元的过程中，当将内部和外部片材接合到隔离物上时，主密封的功能是一种“组装辅助”，所述隔离物已预先涂覆有主密封剂，以便在下一个制备阶段期间以及随后在复合非可视隔热板单元的使用寿命期间将组件保持在一起，以形成防止水分从外部向内渗入单元中的任何腔体内的水蒸气屏障，并且如果单元中充满气体，则防止该气体从所述腔体向外泄露。
当隔离物的向外边缘在内部和外部片材的外边缘内为几毫米时，形成“通道”，如通常已知的那样将次密封剂注入该通道中。次密封的主要目的是弹性地粘结内部和外部片材的边缘以及隔离物，并且还形成阻挡来自外部的水和水蒸气以及来自内部腔体的气体的密封(其在一定程度上为附加密封)。一般来说，次密封由室温固化的基于聚硫化物、聚氨酯或有机硅的双组分密封剂和/或粘合剂组成。也可以使用单组分体系，例如基于有机硅的体系或在加热时施加的热熔融丁基粘合剂体系。
DE4339435描述了一种隔热板，其具有间隔开5-50mm的两块面板，并且在它们的边缘连接处通过气密性材料或真空密封材料密封。将由均匀分散的粉末或内部可能为羊毛状的纤维材料以及气密性和水密性微孔盖5制成的VIP型板插入两块面板之间。用粘合剂将VIP板粘附到两块面板上。EP1180183公开了一种用于窗、门和房屋建筑面的隔热板，其具有顶部和底部盖板，至少一个VIP隔热单元位于所述盖板之间。隔热单元未接合到盖板的内表面上，盖板被隔离物分离，并且使用密封剂密封板的周边。EP2366840描述了一种具有两块玻璃板的隔热系统，真空隔热板位于两块玻璃板之间。玻璃板被隔离物间隔开，并且使用密封剂密封板的周边。在这种情况下，在VIP板与各个玻璃板之间的腔体中填充玻璃纤维、碳纤维或矿物棉。
发明内容
本发明的一个目标是提供包含VIP板的改善的复合非可视隔热板单元以用于幕墙立面等的隔热。
本公开提供了一种复合非可视隔热板单元，所述复合非可视隔热板单元包括外部片材和内部片材，所述外部片材和所述内部片材限定两者之间的腔体，所述腔体容纳一个或多个隔热板；其中，所述一个或多个隔热板使用根据ASTM D 2240-05(2010)肖氏硬度A值在从0至60的范围内的阻尼材料来分别与所述内部片材和所述外部片材间隔开，并且其中复合非可视隔热板单元用密封剂密封，所述密封剂保持所述内部片材和所述外部片材之间的腔体宽度并且封闭复合非可视隔热板单元的腔体。
附图说明
现在将仅通过举例的方式并参考附图描述本发明的实施例，其中：
图1为如上文所述的复合非可视隔热板单元的剖视图，其中隔热板用阻尼材料框起来；
图2为如上文所述的替代性复合非可视隔热板单元的剖视图，其中隔热板被包裹/包封/套在阻尼材料中；
图3为移除了外部片材1的如图1所示的复合非可视隔热板单元的平面图，所述外部片材1具有多个插在隔热板周围的垫块；
图4为移除了垫块的如图3所示的复合非可视隔热板单元的平面图；以及
图5为垫块被密封剂代替的图4所示的复合非可视隔热板单元的平面图，或未使用垫块制备的复合非可视隔热板的平面图。
具体实施方式
因此，优选地提供了用于如上文所述的复合非可视隔热板单元的无隔离物设计。移除导热隔离物的一个直接好处是该表面积(先前被隔离物占据)可以由隔热材料的相等表面积代替，这将降低复合非可视隔热板单元的边缘贡献，并且因此，在使用中降低了板单元所在的幕墙立面的导热率。因此，本公开描述了与装配有具有隔离物的复合非可视隔热板单元的幕墙立面相比，降低建筑物的能量消耗的方法。所用的可固化密封剂用于将外部片材和内部片材粘附在一起，并且一旦固化，就不再需要隔离物。如上文所述的复合非可视隔热板单元尤其可用于非可视板，其中将导热率非常低的材料(例如气凝胶或VIP板)用于一个或多个隔热板。然而，当将标准隔热材料(诸如塑料泡沫或纤维板)用于包括在幕墙立面中的复合非可视隔热板单元时，增益将不太显著，因为本领域的技术人员已知，当绝热体的热阻率增大时，复合非可视隔热板单元的边缘贡献增大。当次密封剂的导热率低于金属的导热率时，隔离物的表面积可由次密封剂的相等表面积代替，这将导致每个单元的导热率减小。当隔离物不能显著地有助于复合非可视隔热板单元的抗拉伸或抗剪切性时，用额外量的次密封剂代替该隔离物将提高所述单元的抗拉伸和抗剪切性。
用作内部片材和外部片材之间的绝热体的材料可以为但不限于由气相二氧化硅或沉淀二氧化硅、玻璃纤维、发泡或挤出聚苯乙烯、聚氨酯、聚异氰脲酸酯泡沫、氧化铝、处理过的二氧化硅或氧化铝等制成的真空隔热板(VIP)。不需要真空的隔热板可以用于本文，其通常包含气凝胶、干凝胶、塑料泡沫(诸如聚氨酯、发泡聚苯乙烯(EPS)、挤出聚苯乙烯(XPS))、矿物棉(诸如玻璃纤维或岩石棉)、纳米泡沫或任何其他隔热材料或这些中的一者或多者的组合。
如上文所述的密封剂可以包括有机硅密封剂、多硫化物密封剂、聚氨酯密封剂、聚丙烯酸酯、丁基密封剂、混合密封剂诸如甲硅烷基封端或改性的有机密封剂或非远螯混合密封剂和/或结构胶带。其中有机硅密封剂是优选的，因为它们具有比有机密封剂好得多的耐高温的能力，并且遭受少得多的问题(诸如软化和水蠕变)。非有机硅密封剂会在5至10年后失效，而有机硅密封剂持续的时间长得多。此外，有机硅密封剂在固化后具有高水分渗透性，因此可用于帮助气体扩散以及湿气进出通风或封闭单元中的复合非可视隔热板单元。复合非可视隔热板单元可被描述为比使用较低气体渗透性密封剂时更透气的单元。然而，在一些设计中，不太透气的单元可能是有利的。为了降低复合非可视隔热板单元的气体渗透性，较低气体渗透性的材料诸如聚氨酯密封剂或多硫化物密封剂、低气体渗透性的有机硅密封剂或甲硅烷基丙烯酸酯可用于降低面板的气体渗透性。可将密封剂配制成表现出非常低的导热率，如WO2010076893A1中所述。密封剂还可由诸如US2655485中所述的结构泡沫制成，以便降低边缘周围系统的导热率。高生胶强度密封剂(WO2012119940A1)可用于促进单元的安装。结构胶带可用于取代密封剂以将内部片材和外部片材保持在一起。此类有机硅密封剂具有比铝和钢更低的导热率，并且其导热率值与有机类隔离物的导热率值大致相同。然而，有机硅类材料将通常比有机隔离物具有相对更强的机械性能。这在高层建筑物中特别重要，因为在比地面高得多的高度处的立面中的单元将会经受风速显著更高的风，从而导致需要更大量的密封剂来提高强度。有机硅组合物在提供此类特性方面确实显著优于有机密封剂，在这种情况下，可通过移除隔离物并在放置隔离物的空间中填充另外的密封剂来提供额外的强度。
使用诸如先前提到的具有低导热率(例如<0.3W/mK)的隔离物可有助于降低复合非可视隔热板单元的导热率，但仍必须结合一定量的次密封剂使用，以便将外部片材和内部片材粘附在一起。对于低导热率隔离物的导热率高于隔热材料的导热率的单元而言，使用通过移除隔离物而提供的增大表面积的隔热材料(例如VIP板)有利于板的热阻率。作为另外一种选择，因移除隔离物而留下的单元腔体中的空间可用于施加额外量的密封剂，而不是增加存在的隔热材料，这将对单元的机械性能提供有利改进而不会降低导热率，因为有机硅密封剂和低导热率隔离物具有相同数量级的导热率，即大约0.3W/mK。例如，增强的机械性能将提高单元使用寿命期间的单位抗拉伸应力，诸如风荷载。
可以各种形式制备如上文所述的复合非可视隔热板单元，例如，复合非可视隔热板单元可以是密闭的或非密闭的。通过在单元的整个周边周围进行连续密封以构成对液体和固体的屏障来制备密闭的复合非可视隔热板单元。此类单元在下文中称为“封闭的复合非可视隔热板单元”。在封闭的复合非可视隔热板单元中，可以在密封剂中使用一个或多个阀来平衡单元中的气体压力。作为另外一种选择，可以提供非密闭单元(即，开放单元)，其中密封剂在单元的整个周边周围是不连续的。在此类单元中，可以在密封段之间提供间断的间隙。可以用各种方式组装这些开放的复合非可视隔热板单元，以平衡内部腔体与外部之间的压力。
封闭的复合非可视隔热板单元最初是对水分的良好屏障，但不会构成对水蒸气的永久性屏障，在复合非可视隔热板单元(比如标准窗)的加热和冷却循环过程中，水蒸气会在单元内部冷凝。因此，可能有利的是使用干燥剂来阻止(特别是)封闭复合非可视隔热板单元中的冷凝。
开放的复合非可视隔热板单元可被设计成允许平衡压力，同时借助例如小型毛细管将液体和固体保持在面板之外。这种毛细管可连接到立面的外部，以便将湿气留在建筑物的外面。然而，也可组装其中没有这种连接的系统。
在一个实施例中，垫块可用作临时性装置以保持内部片材和外部片材相隔所需的预定距离，并且可将密封剂添加到相邻垫块之间的空间中并且随后使密封剂固化，在固化之后或者一旦密封剂材料充分固化则可移除垫块。就封闭的复合非可视隔热板单元而言，随后可用密封剂填充移除垫块后留下的间隙，或者如果需要开放的复合非可视隔热板单元，则可将密封剂之间的至少一个间隙保留为不密封的或者部分密封的，以便能够平衡开放的复合非可视隔热板单元。在另一种替代方案中，可将一个或多个或者甚至全部垫块设计成粘附到密封剂并且形成复合非可视隔热板单元的一部分，从而提供额外的支撑，使内部片材和外部片材在所述单元的使用寿命期间保持隔开。垫块可由任意材料制成，但是应当优选地由密封剂不能粘附到其上的材料制成以利于垫块的移除(除非垫块旨在使自身形成为复合非可视隔热板单元的一部分)。垫块可定位在任何特定位置，但是通常可设置在单元的边缘上或拐角处。所需密封剂的量将取决于具体应用，并且应当遵循在密封剂尺寸方面的最佳实践。
通常，如果垫块是可移除的，那么它可具有不粘涂层，如涂层，或者可为实际由制成的块。是杜邦公司(E.I.du Pont deNemours and Company)或其附属公司的注册商标。在一个替代方案中，垫块由根据肖氏硬度A标度ASTM D2240-05(2010)硬度值大于10的材料制成，或者由根据肖氏硬度A标度ASTM D2240-05(2010)硬度等于或大于30的材料制成，以及在另一种替代方案中由根据肖氏硬度A标度ASTM D2240-05(2010)硬度大于60的材料制成。
垫块可为任意形状，并具有根据肖氏硬度A标度其值大于10的硬度，更优选地根据肖氏硬度A标度等于或大于30的硬度，以及甚至更优选地根据肖氏硬度A标度ASTM D2240-05(2010)大于60的硬度。
这种设计的一个有益效果是有利于损坏单元的修复。在用抽空隔热材料填充的系统中尤其如此，在这种系统中密封剂和板内部之间不具有粘附性。在这种情况下，密封剂可用刀等(以与汽车挡风玻璃在被损坏后进行更换相似的方式)轻易地切穿。故障设备可轻松更换，并通过在刚切开的密封处施加例如湿固化密封剂而重新胶合。
如上文所述的单元包括一个或多个隔热板等，例如在内部片材和外部片材之间的VIP板。因此，隔热板(例如VIP板)在位于幕墙立面中的适当位置时经受施加在外部片材上的外部应力，还将经受施加在粘合剂上的外部应力。这些应力可引起隔热板失效，尤其是在VIP板的情形中，可因为由相关应力引起的损坏而丧失真空。因此，本发明另外提供了将隔热材料(例如，一个或多个VIP板)与外部应力隔绝的装置。
隔热板(例如VIP板)或隔热板组件(例如多个VIP板)被保持在阻尼材料的封套或护套中，或者是被框在阻尼材料中。阻尼材料可以是比外部片材软的任意材料，但是在实施过程中“软”材料是优选的。在一个替代方案中，阻尼材料削弱外部片材、内部片材和周边密封剂的运动，并且表现出根据ASTM D 2240-05(2010)介于0和60之间的肖氏硬度A、或者根据ASTMD 2240-05(2010)介于0和50之间的肖氏硬度A、或者根据ASTM D 2240-05(2010)介于0和40之间的肖氏硬度A、或者根据ASTM D 2240-05(2010)介于0和30之间的肖氏硬度A。硬质材料会将施加到外部片材上的外部荷载(例如，风荷载)直接转移到所述VIP而不被削弱。在不存在阻尼的情况下，VIP容易被损坏和/或压缩，以及例如丧失真空。这样有可能会导致导热率增大，或者随着VIP膜上应力的施加，隔热板失效的风险增大。对如上文所指出经选择为具有小于60的肖氏硬度A的阻尼材料进行选择，使得阻尼材料具有等于或小于一种或多种周边密封剂的肖氏硬度A。如果不这样做的话，那么在对外部片材施加外力后发生的密封剂变形将大于阻尼材料的变形。应当避免这种变形以确保阻尼材料发挥作用以削弱外部荷载并保护VIP。阻尼材料可以是但不一定是隔热材料本身。虽然密封剂可以粘附到阻尼材料上，但是在一个实施例中，为了进一步削弱所述运动和应力，如上文所述的密封剂并未粘附到阻尼材料上。
阻尼材料可以是闭孔泡沫，所述闭孔泡沫表现出根据ASTM D 2240-05(2010)介于0和60之间的肖氏硬度A、或者根据ASTM D 2240-05(2010)介于0和50之间的肖氏硬度A、或者根据ASTM D 2240-05(2010)介于0和40之间的肖氏硬度A、或者根据ASTM D 2240-05(2010)介于0和30之间的肖氏硬度A。合适的闭孔泡沫的例子包括硅氧烷闭孔泡沫、含氟聚醚闭孔泡沫、聚烯烃闭孔泡沫(如聚乙烯(PE)闭孔泡沫或聚丙烯(PP)闭孔泡沫)，或者它们的混合物。使用聚烯烃闭孔泡沫的一个优点是，密封剂一旦被固化就将不会粘附到阻尼材料，这将进一步保护隔热板免受外力并且远离隔热板消除密封剂上的应力，从而在使用VIP板的情况下帮助保持隔热板的真空完整性。开孔泡沫较不可取，因为开孔泡沫在固化期间可能会在密封剂中产生气泡。高极性的聚合物泡沫诸如聚氨酯泡沫较不可取，因为这种泡沫会促进与密封剂的粘附，从而消除了上文中提及的优点。
在其中隔热板(尤其是VIP板)被框在阻尼材料中的情况下，围绕VIP板的框架可以是PE闭孔泡沫胶带的形式，所述胶带的尺寸被设计成比一个或多个VIP板的厚度宽，以使得所述胶带可以围绕一个或多个VIP板的周边以U形或C形横截面形状粘附到一个或多个板。也可以使用柔性的平坦形状，所述形状可被折叠以形成U形。在一个实施例中，框架可围绕一个或多个VIP板的整个周边为不连续的，即框架可仅存在于一个或多个VIP板的拐角处。然而应当理解的是，当阻尼材料围绕一个或多个板的周边为连续的时，框架限定在外部片材和一个或多个VIP板之间的第一内部腔体，以及在内部片材和一个或多个VIP板之间的第二内部腔体，这从隔热角度来看可为有利的，因为这将消除在第一内部腔体和第二内部腔体之间发生空气对流的可能性。第一内部腔体或第二内部腔体或这两个内部腔体在这种情况下可用另一种材料填充，例如低导热性气体，如氩、氙、氪或它们的混合物(所述材料将替换空气)。
平坦形状的聚乙烯泡沫可用于粘住所述VIP板的折叠部分，以代替最常用于此目的的标准PSA胶带。
作为另外一种选择，阻尼材料可为预成型的，并且随后以粘结方法或者分段地固定到所述一个或多个VIP板。在另一种替代方案中，阻尼材料可围绕所述一个或多个VIP板的周边发泡或模制。在另一个实施例中，在密封所述单元之前，将隔热板置于闭孔PE泡沫的两个片材之间。在又一种替代方案中，所述一个或多个VIP板可被包裹、包封或者套在阻尼材料的适当预成型制品中。
粘合剂，诸如压敏粘合剂，尤其是当在外部片材和内部片材之间使用若干VIP板时，可用于将阻尼材料粘附到所述一个或多个VIP板以促进组装。还可将这种粘合剂放置在阻尼材料和外部片材之间，在阻尼材料和内部片材之间或者在阻尼材料和外部片材之间，以及在阻尼材料和内部片材之间，以促进组装过程。该粘合剂可为标准的丁基主密封，例如聚异丁烯，这种粘合剂将提供向所述单元提供气体阻隔性的附加有益效果。
PE泡沫的存在和金属隔离物的缺失可提供阻尼振动，并且还可改善隔音。这是因为隔音取决于多个参数，诸如传导介质的杨氏模量。提供如上文所述的密封剂和/或阻尼材料之类的软材料来代替刚性框架或隔离物将有助于所述单元的降噪。
在本文的一个实施例中，可在复合非可视隔热板单元中分别提供具有不同厚度的外部片材和内部片材，以使得例如外部片材可更厚以减少在使用抽空隔热材料(例如，VIP板)的情形中丧失真空所造成的视觉冲击。这种真空丧失可归因于自然老化，而自然老化是由于气体从内部腔体扩散到抽空VIP板中造成面板挠曲所致。这种真空丧失还可为抽空(VIP)板封装失效的结果。这种缺陷可暂时导致片材的挠曲，或者甚至导致幕墙立面中的复合非可视隔热板单元中的一个的失效。因此该组件可被构造成在抽空(VIP)板失效的情形中使内部片材弯曲，以便防止等同形式的外部片材断裂。
图1示出了如上文所述的复合非可视隔热板单元，所述复合非可视隔热板单元包括外部片材1、内部片材2，外部片材1和内部片材2限定二者之间的腔体，所述腔体容纳一个或多个隔热板3，隔热板3使用阻尼材料4a围绕隔热板3的周边构成的框架而与片材1和片材2分开。阻尼材料4a的肖氏硬度A值根据ASTM D 2240-05(2010)在0至60的范围内，或者0至50的范围内，并且阻尼材料4a通常是聚乙烯闭孔泡沫。复合非可视隔热板单元用密封剂5密封，密封剂5保持所述内部片材2和所述外部片材1之间的腔体宽度并且封闭复合非可视隔热板单元的腔体。在隔热材料3的顶部与外部片材1的内材面之间，以及在隔热材料3的底部与内部片材2的内材面之间的内部空隙6,7是由包括正被使用的框架的厚度在内的尺寸限定的，并且任选地具有低导热性的气体，所述气体选自氩、氙、氪以及它们的混合物。
图2示出了如上文所述的替代性复合非可视隔热板单元，在所述单元中已经用隔热材料4b的包裹、封套或护套代替了阻尼材料4a的框架，从而避免了空隙6和7的存在。阻尼材料4b通常是与阻尼材料4a相同的，并且阻尼材料4b的肖氏硬度A值根据ASTM D 2240-05(2010)在0至60的范围内，或者0至50的范围内，并且阻尼材料4b通常是聚乙烯闭孔泡沫。在图2中，可提供主密封剂层，例如聚异丁烯，以将阻尼材料粘附到外部片材1或内部片材2的内材面。
图3示出了如图1中所示出的部分制造的复合非可视隔热板单元的平面图，其中已移除外部片材1。在制造复合非可视隔热板单元的方法中，隔热板3通过任何合适的方法用聚乙烯闭孔泡沫框起来。一种合适的方法是，围绕隔热板3的周边施加聚乙烯闭孔泡沫胶带4a，并且将阻尼材料4a以C形横截面粘附到隔热板3的周边。在施加阻尼材料4a之后，将框起来的隔热板3放置在内部片材2的中心处。这种放置可通过框起来的隔热板3的自动定心、外侧板的自动对准以及外部片材和内部片材之间的自动间隔来完成。随后将外部片材1放置到框起来的隔热板的顶部上。将具有适当高度的一系列可移除垫块插入到由阻尼材料的端部和外部片材1和内部片材2的外部边缘限定的通道中。随后用有机硅密封剂填充所述通道的其余部分。使有机硅密封剂固化，然后移除垫块。垫块作为在密封剂固化之前的临时或永久隔离物提供。一旦被固化，密封剂就通过保持内部片材2和外部片材4之间的距离来充当隔离物，并且可根据需要移除垫块。可将垫块10保持为如在图3中可见的，但是垫块10通常被移除从而留下如在图4中所示出的一系列中断部分20。中断部分20可用于使隔热板3(非密闭的板)通风，或者中断部分可用密封剂填充而去掉以便提供如图5中所示出的完全密封的复合非可视隔热板单元(密闭的板)。中断部分的其他方式可被设计成确保所述单元的通风。

Claims (23)

1.一种复合非可视隔热板单元，所述复合非可视隔热板单元包括外部片材和内部片材，所述外部片材和所述内部片材限定两者之间的腔体，所述腔体容纳一个或多个隔热板；其中，所述一个或多个隔热板使用根据ASTM D 2240-05(2010)肖氏硬度A值在0至60的范围内的阻尼材料来分别与所述内部片材和所述外部片材间隔开，并且其中所述复合非可视隔热板单元用密封剂密封，所述密封剂保持所述内部片材和所述外部片材之间的腔体宽度并且封闭所述复合非可视隔热板单元的所述腔体。
2.根据权利要求1所述的复合非可视隔热板单元，其中所述外部片材和所述内部片材独立地由以下材料制成：玻璃、金属、塑料、复合材料、陶瓷、带涂层木材、太阳能集热材料、太阳能光伏材料、石材、混凝土，或者这些材料中的两者或更多者的混合物。
3.根据权利要求2所述的复合非可视隔热板单元，其中所述内部片材由玻璃和/或金属制成，并且所述外部片材由玻璃制成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的复合非可视隔热板单元，其中所述一个或多个隔热板围绕所述一个或多个板的周边被连续地框起来，从而在所述外部片材和所述一个或多个VIP板之间限定第一内部腔体，并且在所述内部片材和所述一个或多个VIP板之间限定第二内部腔体，所述内部腔体可用低导热性的气体代替空气填充。
5.根据权利要求4所述的复合非可视隔热板单元，其中所述低导热性的气体选自氩、氙、氪，以及它们的混合物。
6.根据前述权利要求中任一项所述的复合非可视隔热板单元，其中所述一个或多个隔热板是一个或多个VIP板。
7.根据权利要求6所述的复合非可视隔热板单元，其中每个VIP板由高孔隙率材料制成，所述高孔隙率材料选自经疏水处理的或者未处理的热解法二氧化硅、经疏水处理的或者未处理的沉淀二氧化硅、氧化铝或者它们的混合物，气凝胶、珍珠岩、塑料泡沫、塑料纤维，矿物纤维如玻璃纤维或岩石棉。
8.根据前述权利要求中任一项所述的复合非可视隔热板单元，其中垫块作为临时性隔离物提供并且用于促进制备。
9.根据前述权利要求中任一项所述的复合非可视隔热板单元，其中正丁基橡胶在所述隔热板的表面上或者在所述阻尼材料的表面上以阻止湿气入侵。
10.根据前述权利要求中任一项所述的复合非可视隔热板单元，其中所述一个或多个中间隔热板被保持在阻尼材料的封套或护套中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的复合非可视隔热板单元，其中所述一个或多个隔热板通过阻尼材料的U形横截面的泡沫胶带或者泡沫构成的框起来的结构而与所述外部片材和所述内部片材分别间隔开。
12.根据权利要求10或权利要求11中任一项所述的复合非可视隔热板单元，其中所述阻尼材料是闭孔泡沫。
13.根据权利要求10、权利要求11或权利要求12中任一项所述的复合非可视隔热板单元，其中所述阻尼材料选自有机硅闭孔泡沫、含氟聚醚闭孔泡沫、聚烯烃闭孔泡沫，或者它们的混合物。
14.一种复合非可视隔热板单元，所述复合非可视隔热板单元包含阻燃剂。
15.根据前述权利要求中任一项所述的复合非可视隔热板单元，所述复合非可视隔热板单元包括减压阀。
16.根据前述权利要求中任一项所述的复合非可视隔热板单元，其中所述阻尼材料是隔热材料。
17.根据前述权利要求中任一项所述的复合非可视隔热板单元，其中第一防护板和第二防护板是通过隔离物保持隔开的。
18.根据前述权利要求中任一项所述的复合非可视隔热板单元，其中所述外部片材和所述内部片材具有不同的厚度。
19.一种制备根据前述权利要求中任一项所述的复合非可视隔热板单元的方法，所述方法包括以下步骤：借助阻尼材料预组装所述一个或多个隔热板，然后任选地使用垫块将所述隔热板插入到所述内部片材和所述外部片材之间，以及最终用密封工艺密封所述面板。
20.一种复合非可视隔热板单元，所述复合非可视隔热板单元包括：
外部片材和内部片材，所述外部片材和所述内部片材限定两者之间的腔体，所述腔体容纳一个或多个隔热板；以及
密封剂，所述密封剂封闭所述复合非可视隔热板单元的所述腔体；
其中所述一个或多个隔热板通过阻尼材料来分别与所述内部片材和所述外部片材间隔开，所述阻尼材料的肖氏硬度A值根据ASTM D 2240-05(2010)在0至60的范围内。
21.一种制造根据前述权利要求中任一项所述的复合非可视隔热板单元的方法，所述方法包括以下步骤：
(i)用阻尼材料包裹/套住一个或多个隔热板或将所述隔热板框起来，所述阻尼材料的肖氏硬度A值根据ASTM D 2240-05(2010)在0至60的范围内；(ii)以及将步骤(i)的所述产物放置到外部片材或内部片材上；
(ii)将所述内部片材和所述外部片材中的另一者放置到步骤(ii)的所述产物上；
(iii)将多个垫块插入到所述内部片材和所述外部片材之间以限定两者之间的距离；以及
(iv)用密封剂填充相邻垫块之间的所有间隙。
22.根据权利要求21所述的方法，其中在步骤(iv)之后移除所述垫块。
23.根据权利要求22所述的方法，其中在移除所述垫块之后，由所述垫块的移除产生的间隙用另外的密封剂填充。
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