CN111424914A - 一种可调型隔音加热复合地板 - Google Patents

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Abstract

本发明属于地板领域，具体涉及一种可调型隔音加热复合地板。本发明提供的复合地板，包括相互配合的阴型板和阳型板，阴型板和阳型板均包括导热层，和粘合在导热层上表面的装饰层，所述阴型板沿纵向在两侧设置有旁龙骨，旁龙骨内侧上部与导热层侧壁固接，每个旁龙骨顶部设置有卡槽；所述阳型板沿纵向在两侧设置有卡条，每个卡条固接在装饰层下表面，阴型板的两个卡槽可分别与相邻阳型板的卡条拼合；阴型板和阳型板的导热层下方中央沿纵向设置有中龙骨。中龙骨和旁龙骨之间设置有加热管。该地板通过设置加强龙骨可有效抑制地板受热所产生的热变形，解决地板的热稳定性问题。

Description

一种可调型隔音加热复合地板
技术领域
本发明属于地板领域，涉及用于民用建筑领域室内装饰的复合地板，具体涉及一种可调型隔音加热复合地板。
背景技术
到目前为止，楼板隔音差是住宅产业一直未能有效解决的一个重要问题。受现有建筑工艺限制，钢筋混凝土的建造结构无法很好地阻隔上下楼层的声音在楼板间的传递，这使得居住者能很容易听到上下楼邻居的吵闹声，而更困扰人们生活的是楼上小孩的跑跳声，挪动家具的滑动声，洗衣机的振动声等。常规约100mm厚的钢筋混凝土对空气传声隔绝较好，而对振动、撞击声的阻隔效果甚微。住宅的隔声问题逐渐成为居民对住宅质量投诉频率最高的问题。楼板隔音效果不佳不仅严重影响到人们的身体健康，一定程度上也影响了楼上楼下邻里之间的和谐关系，进而导致楼上楼下邻里关系的紧张化。
现在，解决楼板隔声的方式主要包括安装弹性面层、弹性垫层和弹性吊顶棚。其中安装弹性面层是在住宅楼面上铺设富有弹性的饰面材料，减小撞击楼面时所产生的声能，以此减小声音在楼板间的传递，但一方面该方法在全屋地面铺设过程中存在很大的应用困难，另一方面将造成屋内卫生的清理繁琐，还会影响地暖管的热量向上传递。弹性垫层一般通过在楼面的混凝土结构中铺设弹性材料构成隔音层。在隔音层上浇铸保护层，这种构造能有效解决楼板隔音问题，大大减缓了固体传声。但该楼板结构施工复杂，需要同时解决地暖管在保护层和弹性垫层间的铺设问题。
此外，大多数家庭选择在进行家装时，将卫生间和厨房等湿式场所用瓷砖铺设地面，而客厅和卧室则一般采用木地板铺装。由于瓷砖铺设时需要增加一层水泥混凝土，造成瓷砖与地板之间产生了高度差，需要在整个地面重新找平。而且现大多数楼房均为地暖，由于常规地板的热稳定性较差，地板受热不均后，往往会发生翘曲变形，给居家生活带来了很多烦恼。
将玻璃纤维棉拓展到建筑隔音隔热材料应用领域，研制高效节能隔音地板，可实现居民建筑节能环保，建设绿色宜居社区。且玻璃纤维棉主要原料来自废旧玻璃，与其他隔音材料相比，具有轻质环保、韧性高、耐高温、化学稳定性高等优点，其可实现废旧能源回收再利用，达到建设资源节约型、环境友好型社会要求，提升高效节能建筑产品应用水平，推进新型节能隔音地板的示范应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有地板存在的上述缺陷，提出了一种可调型隔音加热复合地板，该地板通过设置加强龙骨可有效抑制地板受热所产生的热变形，解决地板的热稳定性问题。同时该复合地板通过底部的螺纹式缓冲塞，灵活调整地板的安装高度，解决在室内装修时厨房、卫生间进行瓷砖施工与起居室铺设地板所带来的高度差。在吸音隔热方面，该复合地板通过隔音层和隔离空腔的作用，实现双重隔音隔热。
本发明是采用以下的技术方案实现的：
本发明提供了一种可调型隔音加热复合地板，包括相互配合的阴型板和阳型板，阴型板和阳型板均包括导热层，和粘合在导热层上表面的装饰层，
所述阴型板沿纵向在两侧设置有旁龙骨，旁龙骨内侧上部与导热层侧壁固接，每个旁龙骨顶部设置有卡槽；
所述阳型板沿纵向在两侧设置有卡条，每个卡条固接在装饰层下表面，阴型板的两个卡槽可分别与相邻阳型板的卡条拼合；
阴型板和阳型板的导热层下方中央沿纵向设置有中龙骨，导热层下方两侧沿纵向设置有支撑条，中龙骨和两根支撑条分别构成两个以导热层为顶部的纵向空腔，每个纵向空腔内均填塞有隔音层，隔音层上表面和导热层下表面之间留有纵向的隔离空腔，隔离空腔内设置有自由转动的加热管，加热管靠近中龙骨两侧，加热管一端设置有螺纹，另一端设置有螺孔式接头。
进一步地，所述旁龙骨和中龙骨下部沿纵向开设有若干组向下开口的圆柱形空腔，两个旁龙骨和中龙骨上的圆柱形空腔等间距排布；圆柱形空腔内设置有调节旁龙骨和中龙骨高度的弹性支座。
进一步地，所述弹性支座包括缓冲塞和套管，缓冲塞与套管之间螺纹连接；套管在圆柱形空腔中自由滑动，缓冲塞在套管内自由升降；套管在圆柱形空腔中自由转动，缓冲塞在套管内通过螺纹调节升降。
进一步地，所述圆柱形空腔内壁和弹性支座之间设置有隔音垫。
进一步地，所述隔音层上部设置有配合支撑加热管的凹槽，隔音层上表面粘合有缓释膜，隔音层下表面粘合有网格布。
进一步地，所述装饰层厚度为0.5～1.2mm，导热层厚度为5～7mm，中龙骨高4～6cm；套管内孔径为1.5～3.5cm，高度为2.5～4.5cm；缓冲塞直径1.5～3.5cm，高度为2.5～4.5cm。
进一步地，所述隔音层为玻璃纤维棉材料，玻璃纤维棉材料的纤维长径比约为550～3000，孔隙率75％～95％，导热系数0.02～0.035w/(m·k)，容重7.5～30kg/m3，传声损耗率20.8～45.5dB。
进一步地，所述玻璃纤维棉材料由离心喷吹玻璃棉和火焰喷吹玻璃棉共同制备而成，制备玻璃纤维棉材料的各纤维组分组成如下：
火焰喷吹玻璃棉：
平均直径1.5～2.5μm 15-30质量份
平均直径2.5～3.5μm 30-40质量份
平均直径3.5～4.0μm 20-35质量份；
离心喷吹玻璃棉：
平均直径4.5～5.5μm 10-20质量份
平均直径5.5～6.0μm 7-15质量份。
进一步地，所述缓释膜为铝箔或镍箔薄膜，网格布为晶态尼龙或玻璃纤维网格布，缓释膜和网格布通过聚氨酯粘结剂热压的方式粘合在隔音层表面。
进一步地，所述旁龙骨、中龙骨和套管为玄武岩纤维不饱和聚酯复合材料，缓冲塞为橡胶、尼龙材料。
本发明的有益效果是：
(1)该复合地板在中纵位置设中龙骨，加热管设置在中龙骨的两侧位置，同时加强龙骨采用耐高温材料制成，使得原地板梁热变形最大的位置变形几乎为零，有效解决了地板因受热而发生翘曲的结构稳定性问题。
(2)该复合地板设弹性支座，弹性支座由外部的套管和内部的弹性缓冲塞构成，套管与缓冲塞采用螺纹连接安装，可根据实际需要的安装高度灵活调整复合地板的厚度，很好地解决了瓷砖与地板之间的高度差问题。
(3)该复合地板通过弹性支座对地板梁的跨距进行折减，在隔音层和导热层之间形成空腔，对热载荷进行离散均匀化，最终在同等受热情况下，地板挠度变形减为原来的1/128。
(4)地板的隔音层采用离心喷吹玻璃棉和火焰喷吹玻璃棉混合打浆制成，位于中龙骨和旁龙骨之间，在隔音层与导热层之间形成了一个隔离空腔，加热管的热量首先均匀释放到空腔中，进而经导热层进行均匀传热。在隔音方面，由玻璃纤维棉隔音层和空腔形成了双重隔音效果，大大提高了地板的隔音效果。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1为实施例1的复合地板相邻两块阴型板和阳型板组装后的剖面图；
图2为实施例1的阴型板的剖面图；
图3为实施例1的阳型板的剖面图；
图4为实施例1的旁龙骨和弹性支座组装后的剖面图；
图5为实施例1的阴型板的弹性支座分布示意图；
图6为单一加热管热载荷地板受热挠度变形示意图；
图7为实施例1的复合地板受热挠度变形示意图；
图中各标记如下：1阴型板、2阳型板、3套管、4缓冲塞、5装饰层、6导热层、7缓释膜、8隔离空腔、9加热管、10隔音层、11支撑条、12旁龙骨、13中龙骨、14结构凹槽、15圆柱形空腔、16卡槽、17卡条、18隔音垫。
具体实施方式
为了使本发明目的、技术方案更加清楚明白，下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
为避免重复，现将本具体实施方式所涉及的隔音加热复合地板和特性统一描述如下，具体实施例中不再赘述：
如图1-5所示，一种可调型隔音加热复合地板，包括相互配合的阴型板1和阳型板2，阴型板和阳型板均包括导热层6，和粘合在导热层上表面的装饰层5。导热层需具有一定抗压强度且导热性好，以承载屋内人员、家具及其它载荷。装饰层为整个复合地板最上层，可根据环境选取不同的装饰材料，通常遵循防滑、防水原则，如PVC、HPL等。装饰层厚度为0.5～1.2mm，导热层厚度为5～7mm。
为解决导热层因受热而发生的受热翘曲变形问题，阴型板和阳型板的导热层下方中央沿纵向设置有中龙骨13，阴型板沿纵向在两侧设置有旁龙骨12。中龙骨高4～6cm，中龙骨和旁龙骨底部齐平。
龙骨结构材质采用玄武岩纤维不饱和聚酯复合材料制成，对整个地板进行局部加强，需具有轻质、高强、热稳定性好等特点，而且具有耐腐蚀、防火等安全特性。玄武岩纤维是一种取材于天然火山岩的天然矿物纤维，抗拉强度高，热变形率低，具有优良的隔热性和耐火性能，是纤维材料领域中性价比低且健康环保的纤维材料。玄武岩纤维单丝纤维抗拉强度达3200～4500MPa，约为常规高强钢抗拉强度的8～10倍，同等强度设计要求的龙骨结构，玄武岩纤维复合材料的结构重量仅为将钢制结构重量的15％～25％。
旁龙骨内侧上部与导热层侧壁固接，每个旁龙骨顶部设置有卡槽16。
阳型板沿纵向在两侧设置有卡条17，每个卡条固接在装饰层下表面，阴型板的两个卡槽可分别与相邻阳型板的卡条拼合。将复合地板承受载荷的梁跨距减为原来的1/2，这样受热翘曲挠度变形减为原来的1/4。
导热层下方两侧沿纵向设置有支撑条11，中龙骨和两根支撑条分别构成两个以导热层为顶部的纵向空腔，每个纵向空腔内均填塞有隔音层10。隔音层厚度为1.5cm～5.5cm。
隔音层为玻璃纤维棉材料，采用直径为1.5～6μm离心喷吹玻璃棉和火焰喷吹玻璃棉经混合溶解、机械疏解、打浆稀释、高温负压成型等工艺而成。玻璃纤维棉材料的纤维长径比约为550～3000，孔隙率75％～95％，导热系数0.02～0.035w/(m·k)，容重7.5～30kg/m3，传声损耗率20.8～45.5dB。
制备玻璃纤维棉材料的各纤维组分组成如下：
火焰喷吹玻璃棉：
平均直径1.5～2.5μm 15-30质量份
平均直径2.5～3.5μm 30-40质量份
平均直径3.5～4.0μm 20-35质量份；
离心喷吹玻璃棉：
平均直径4.5～5.5μm 10-20质量份
平均直径5.5～6.0μm 7-15质量份。
隔音层上表面和导热层下表面之间留有纵向的隔离空腔8，隔离空腔内设置有自由转动的加热管9，隔音层上部设置有配合支撑加热管的凹槽。隔音上表面包覆一层铝箔或镍箔薄膜，通过聚氨酯粘合剂在140℃熟化加压贴合，形成热量缓释膜7。加热管的热量首先均匀释放到隔离空腔中，经缓释膜反射均匀向导热层传递，将原集中热载荷转变为均匀受热载荷，达到热量利用率高，且热量分布均匀的优势。在隔音方面，由玻璃纤维棉隔音层和隔离空腔形成了双重隔音效果，大大提高了地板的隔音效果。
为增强隔音层玻璃纤维棉的结构强度，隔音层下表面贴网格布(未在图中标出)，材质为晶态尼龙或玻璃纤维网格布。网格布与隔音层通过聚氨酯粘结剂热压紧密粘合为一体。
加热管靠近中龙骨两侧，加热管一端设置有螺纹，另一端设置有螺孔式接头。加热管为PP-B、PP-R、PE-Xa、PE-Xb、PE-Xc其中的一种，规格有φ16X1.8、φ20X1.8、φ20X2.0等。由于加热管由隔音层的半圆形凹槽支撑，未刚性固定，地板安装时加热管可在隔音层上进行旋转安装。
旁龙骨和中龙骨下部沿纵向开设有三组向下开口的圆柱形空腔15，两个旁龙骨和中龙骨上的圆柱形空腔等间距排布，圆柱形空腔内设置有调节旁龙骨和中龙骨高度的弹性支座。使得复合地板长度方向跨距也减为一半，挠度变形沿长度方向也减为原来的1/4。圆柱形空腔内壁和弹性支座之间设置有玻璃纤维棉材料的隔音垫18。
弹性支座包括缓冲塞4和套管3，缓冲塞与套管之间螺纹连接；套管在圆柱形空腔中自由滑动，缓冲塞在套管内自由升降。缓冲塞底部设置有结构凹槽14，便于插入螺丝刀旋转缓冲塞，用于固定螺丝刀进行高度调整。弹性支座的高度可通过缓冲塞伸出套管的伸出长度进行灵活调节。套管采用与龙骨结构相同材质制成，为刚性结构件，套管内孔径为1.5～3.5cm，高度为2.5～4.5cm。缓冲塞采用橡胶、尼龙等制成，为弹性结构件，直径1.5～3.5cm，高度为2.5～4.5cm。
地板受热变形理论分析：
常规地板在单一加热管热载荷作用下，可简化为受集中载荷的单跨梁，其受热挠度变形示意图如图6所示。由式Ⅰ计算挠度变形ω。
Figure BDA0002291622660000061
本发明的复合地板，第一步将整个地板通过设置龙骨结构和弹性支座，将地板梁等效为双跨距梁，第二步在隔音层与导热层形成散热的隔离空腔，使得导热层均匀受热，热载荷由集中力变为均匀载荷，如图7所示，由式Ⅱ、式Ⅲ计算等效梁模型的挠度变形ω。
Figure BDA0002291622660000062
Figure BDA0002291622660000063
由上可知，在同样受热载荷下，该复合地板的受热变形约为常规地板变形的1/128。
实施例1
(1)将0.8mm厚的PVC装饰贴面与5mm厚的实木复合层，通过干法热压进行贴合，实木复合层为一层柳桉木一层樟子松木，两层厚度相同，两层实木层通过粘结剂高温加压贴合而成；
(2)隔音层采用不同直径的玻璃纤维采用湿式打浆法脱水压制成型，各纤维组分组成如下：
火焰喷吹玻璃棉：
平均直径1.5～2.5μm 25质量份
平均直径2.5～3.5μm 30质量份
平均直径3.5～4.0μm 20质量份；
离心喷吹玻璃棉：
平均直径4.5～5.5μm 15质量份
平均直径5.5～6.0μm 10质量份。
厚度为1.5cm～5.5cm，隔音层由上述离心纤维棉和火焰纤维棉经过打浆均化、热压成型等工序制成。
隔音层参数如表1所示。
表1.实施例1的复合地板的隔音层参数
Figure BDA0002291622660000071
隔音层下表面贴晶态尼龙网格布，厚度1.0mm，上表面包覆一层铝箔缓释膜，厚度0.5mm，通过聚氨酯粘合剂在140℃熟化加压贴合。
地板龙骨为玄武岩纤维不饱和聚酯复合材料，高6cm，长度1.2m，沿长度方向等间距开3个圆柱形空腔，弹性支座套管高度5cm，螺纹长度3.5cm。缓冲塞为实心圆柱橡胶件，外螺纹长度3.5cm，直径3cm。整个弹性支座高度调节范围为5～8cm。
中龙骨两侧加热管为PP-B管，规格φ16X1.8，长度1.2m，通过内外螺纹进行连接。
最终形成复合地板规格如下：
长：1200mm；
宽：200mm；
厚：60mm。
上述实施例1制成的复合地板进行传声损耗测试的结果如表2所示。
表2.实施例1的复合地板性能测试结果
Figure BDA0002291622660000072
Figure BDA0002291622660000081
以上对比例为市购品牌类三层橡木实木复合地板，厚度为1.2cm。
实施例2
采用与实施例1相同的复合地板结构。与实施例1不同的参数如下：
隔音层各纤维组分组成如下：
火焰喷吹玻璃棉：
平均直径1.5～2.5μm 20质量份
平均直径2.5～3.5μm 25质量份
平均直径3.5～4.0μm 18质量份
离心喷吹玻璃棉：
平均直径4.5～5.5μm 25质量份
平均直径5.5～6.0μm 12质量份
隔音层参数如表3所示。
表3.实施例2的复合地板的隔音层参数
Figure BDA0002291622660000082
纤维隔音板下表面贴晶态尼龙网格布，厚度1.2mm，上表面包覆一层铝箔缓释膜，厚度0.5mm，通过聚氨酯粘合剂在140℃熟化加压贴合。
地板龙骨为玄武岩纤维不饱和聚酯复合材料，高5.5cm，长度1.2m，沿长度方向等间距开3个圆柱形孔，弹性支座套管高度5.5cm，螺纹长度4.0cm。缓冲塞为实心圆柱橡胶件，外螺纹长度4.0cm，直径3cm。整个弹性支座高度调节范围为5.5～8.5cm。
中龙骨两侧加热管为PP-B管，规格φ18X1.8，长度1.2m，通过内外螺纹进行连接。
最终形成复合地板规格如下：
长：1200mm；
宽：200mm；
厚：65mm。
上述实施例2制成的复合地板进行传声损耗测试的结果如表4所示。
表4.实施例2的复合地板性能测试结果
Figure BDA0002291622660000091
以上对比例为市购品牌类三层橡木实木复合地板，厚度为1.2cm。
当然，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可调型隔音加热复合地板，包括相互配合的阴型板(1)和阳型板(2)，阴型板(1)和阳型板(2)均包括导热层(6)，和粘合在导热层(6)上表面的装饰层(5)，其特征在于，
所述阴型板(1)沿纵向在两侧设置有旁龙骨(12)，旁龙骨(12)内侧上部与导热层(6)侧壁固接，每个旁龙骨(12)顶部设置有卡槽(16)；
所述阳型板(2)沿纵向在两侧设置有卡条(17)，每个卡条(17)固接在装饰层(5)下表面，阴型板(1)的两个卡槽(16)可分别与相邻阳型板(2)的卡条(17)拼合；
阴型板(1)和阳型板(2)的导热层(6)下方中央沿纵向设置有中龙骨(13)，导热层(6)下方两侧沿纵向设置有支撑条(11)，中龙骨(13)和两根支撑条(11)分别构成两个以导热层(6)为顶部的纵向空腔，每个纵向空腔内均填塞有隔音层(10)，隔音层(10)上表面和导热层(6)下表面之间留有纵向的隔离空腔(8)，隔离空腔(8)内设置有自由转动的加热管(9)，加热管(9)靠近中龙骨(13)两侧，加热管(9)一端设置有螺纹，另一端设置有螺孔式接头。
2.根据权利要求1所述的可调型隔音加热复合地板，其特征在于，所述旁龙骨(12)和中龙骨(13)下部沿纵向开设有若干组向下开口的圆柱形空腔(15)，两个旁龙骨(12)和中龙骨(13)上的圆柱形空腔(15)等间距排布；圆柱形空腔(15)内设置有调节旁龙骨(12)和中龙骨(13)高度的弹性支座。
3.根据权利要求2所述的可调型隔音加热复合地板，其特征在于，所述弹性支座包括缓冲塞(4)和套管(3)，缓冲塞(4)与套管(3)之间螺纹连接；套管(3)在圆柱形空腔(15)中自由滑动，缓冲塞(4)在套管(3)内自由升降；套管(3)在圆柱形空腔(15)中自由转动，缓冲塞(4)在套管(3)内通过螺纹调节升降。
4.根据权利要求3所述的可调型隔音加热复合地板，其特征在于，所述圆柱形空腔(15)内壁和弹性支座之间设置有隔音垫(18)。
5.根据权利要求1所述的可调型隔音加热复合地板，其特征在于，所述隔音层(10)上部设置有配合支撑加热管(9)的凹槽，隔音层(10)上表面粘合有缓释膜(7)，隔音层(10)下表面粘合有网格布。
6.根据权利要求3-5任一项所述的可调型隔音加热复合地板，其特征在于，所述装饰层(5)厚度为0.5～1.2mm，导热层(6)厚度为5～7mm，中龙骨(13)高4～6cm；套管(3)内孔径为1.5～3.5cm，高度为2.5～4.5cm；缓冲塞(4)直径1.5～3.5cm，高度为2.5～4.5cm。
7.根据权利要求6所述的可调型隔音加热复合地板，其特征在于，所述隔音层(10)为玻璃纤维棉材料，玻璃纤维棉材料的纤维长径比约为550～3000，孔隙率75％～95％，导热系数0.02～0.035w/(m·k)，容重7.5～30kg/m3，传声损耗率20.8～45.5dB。
8.根据权利要求7所述的可调型隔音加热复合地板，其特征在于，所述玻璃纤维棉材料由离心喷吹玻璃棉和火焰喷吹玻璃棉共同制备而成，制备玻璃纤维棉材料的各纤维组分组成如下：
火焰喷吹玻璃棉：
平均直径1.5～2.5μm 15-30质量份
平均直径2.5～3.5μm 30-40质量份
平均直径3.5～4.0μm 20-35质量份；
离心喷吹玻璃棉：
平均直径4.5～5.5μm 10-20质量份
平均直径5.5～6.0μm 7-15质量份。
9.根据权利要求5所述的可调型隔音加热复合地板，其特征在于，所述缓释膜(7)为铝箔或镍箔薄膜，网格布为晶态尼龙或玻璃纤维网格布，缓释膜(7)和网格布通过聚氨酯粘结剂热压的方式粘合在隔音层(10)表面。
10.根据权利要求6所述的可调型隔音加热复合地板，其特征在于，所述旁龙骨(12)、中龙骨(13)和套管(3)为玄武岩纤维不饱和聚酯复合材料，缓冲塞(4)为橡胶、尼龙材料。
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