具有蒸气屏障保护的壁系统的制作方法
【专利说明】具有蒸气屏障保护的壁系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年8月9日提交的第61/681，355号美国临时申请的优先权的利益。
技术领域
[0003]本申请总体上涉及金属建筑物领域。更具体地说，本申请涉及使建筑物绝缘并在建筑物的壁中维持蒸气屏障的领域。
【背景技术】
[0004]壁通常通过附接至柱的围梁水平地支撑以在建筑物结构内构成凹进部。通常，围梁附接至柱的侧部中，并且，柱位于壁/围梁附接线附近。这种方法导致典型的壁绝缘材料和蒸气缓凝器终止进入柱的侧部。利用柱上所需的各种网状物、凸缘和加固物很难完全地绝缘并使用连续的蒸气缓凝器。此外，通过将柱放置在壁线附近，通常绝缘材料被极大地压缩，从而降低壁系统的热性能。
【发明内容】
[0005]典型的预制建筑物的壁包括向外暴露的表面(壁面板)、绝缘材料(垫或板)、蒸气缓凝器(位于壁的受制约的内侧)，该蒸气缓凝器包括绝缘面、柔性膜、金属衬垫(面板)或其它具有良好置换率的硬质内壁基板，以减小水蒸气通过其迀移。使用蒸气缓凝器的问题在于，其在建筑物结构在屏障的延续部分中导致间断的位置处接合。这种接合必需如蒸气缓凝器材料一样紧密，以保持屏障的延续部分。所公开的技术提供了在结构柱线处容易地密封蒸气缓凝器的接缝的方法。
[0006]公开的技术在柱线的外侧安装围梁并消除压缩绝缘材料的这种问题。此外，装饰件(trim piece)安装在柱的外凸缘上，以提供从柱的一侧至另一侧密封蒸气缓凝器的表面。这种装饰延伸柱的全部高度以与屋顶的蒸气缓凝器接触，从而提供完整的屋顶蒸气缓凝器。
[0007]在预制建筑物的壁构造中维持连续的蒸气缓凝器并将其结合至屋顶的蒸气缓凝器非常重要，从而在屋顶与壁之间产生连续的、整体的蒸气缓凝器。在没有这种整体的、连续的蒸气缓凝器的情况下，由于达到处于露点温度的表面的内部空气的相对湿度，在有空隙的任何地方都可能出现凝结或潮湿。通过维持屏障，将可避免凝结和潮湿，其中所述屏障是绝缘的，以保持其温度高于露点温度。
[0008]典型的预制金属建筑物的壁及结构性构造具有很多挑战，这些挑战使得在全部壁上维持蒸气缓凝器，然后在屋顶平面中将其结合至的缓凝器非常困难。公开的系统、方法以及套件消除了在每个结构性柱线处的主要障碍之一。公开的技术还向可以有效厚度安装经济性垫绝缘材料的区域提供了许多外壁和内壁配置，使其对于所有种类的壁系统均通用。目的是提供具有良好的蒸气缓凝器解决方案的高“R-值(R-value) ”壁系统，并为壁的安装者提供极容易的安装方法。
【附图说明】
[0009]下面参照附图详细地描述本发明的示意性实施方式，附图通过引用并入本文，其中:
[0010]图1为系统100的处于装配形式的侧面视图；
[0011]图2为使得许多特征能够如装配之前存在的形式被观察的分解图；
[0012]图3示出了在图1中的3-3处得到的水平剖视图；
[0013]图4为示出了使用壁系统的环境的立体图；
[0014]图5为揭示置于外部和内部(即，加热或冷却的)空气的安装有绝缘材料的预制建筑物的壁和屋顶的剖视图；以及
[0015]图6为柱的剖视图，其中示出了压缩的绝缘材料接近柱凸缘。
【具体实施方式】
[0016]在详细描述本发明之前，先定义在所公开的技术的上下文中使用的几个术语。除这些术语之外，如有必要，也可以在说明书的其他位置定义一些其他的术语。除非本文另有定义，在本说明书中使用的技术术语将具有其在本领域通用的含义。
[0017]围梁:框架壁中的水平结构构件，其主要为壁面板提供横向支承，以抵抗风荷载。
[0018]壁线:建筑物的壁的最外周边。
[0019]置换率:水通过材料扩散的量度。
[0020]蒸气缓凝器:蒸气缓凝器是由ASTM标准C755定义的材料或系统，其可以在特定条件下充分地减缓水蒸气的传递。
[0021]所公开的技术的实施方式提供了用于构建建筑物的绝缘壁的系统、套件和方法。
[0022]所公开的发明的实施方式如图1-图4所示。图5揭示了预制的建筑物的壁和屋顶的剖视图以示出绝缘材料安装的细节。图6是与图3所示的结构一致的柱剖视图，不同的是，图6详细描述了通常如何将绝缘材料压缩在柱凸缘和外壁面板106之间，从而降低绝缘材料的能力以减缓热传递。图1示出了处于装配形式的系统100的实施方式。图2是使得许多特征能够如装配之前存在的形式被观察的分解图。图3为图1中3-3处的水平剖面图，并且更详细地示出了该系统的屋顶/柱界面。图4示出了使用该壁系统的环境。
[0023]参照图1和图2，可以看出，该系统安装在存在于壁和屋顶相交位置处的典型的金属柱102和梁104的配置上。在典型建筑物的环境中，图4示出了柱102、梁104和围梁118可能出现的位置。重新参照图1和图2，可以看出，壁面板106最后固定在建筑物的外侧。在公开的实施方式中，该面板106为金属材料，但也可以由其它材料制成。
[0024]多个水平延伸的间隔块108也用于构建该系统。间隔块108通常由泡沫板绝缘产品制成。间隔块108在绝缘垫板110之上固定至围梁118上。绝缘垫110可以由玻璃纤维绝缘材料制成，但也可以包括其它种类的绝缘材料。
[0025]该系统还包括顶部绝缘隔热材料111，上部绝缘隔热材料112，中部绝缘隔热材料113和下部绝缘隔热材料114。在优选的实施方式中，绝缘隔热材料由市面上可买到的光面或非光面的玻璃纤维绝缘材料制成，但也可以使用其他绝缘材料来代替。
[0026]顶部绝缘隔热材料111包含在一对相对的金属C型构件115中。在此之下，上部绝缘隔热材料112置于围梁118中的一个上方。再往下，稍大的中部绝缘隔热材料113位于另一围梁118上方。再往下，下部绝缘隔热材料114设置在朝上的接纳支架120的顶部。
[0027]参照图2和图3，装饰件122用于将蒸气屏障128固定在建筑物的内侧，并且与蒸气屏障128—起用于创建密封。在实施方式中，装饰件122由金属制成，但其也可以由其他材料制成。蒸气屏障128示出为具有不同的实施方式。例如，在公开的图1-图3中，衬垫视为波纹状金属衬垫。但是其也可以替代地包括绝缘面、柔性膜、金属面板或其他具有良好的置换率的硬质内壁基板，以减少水蒸气通过其迀移。总之，在公开的实施方式中，衬垫固定在装饰件上以完成密封。
[0028]在实施方式中，根据以下过程进行安装。
[0029]首先，根据已知步骤架起柱102和梁104。然后，装饰件122与柱102的外凸缘103保持共线并且因此与柱102的外凸缘103重叠。如此布置装饰件122，从而外部的硬件，更具体地为相对的C型构件115、支架116、围梁118和接纳支架120均以所示的位置和方向安装。每一块硬件都使用紧固件固定。在公开的实施方式中，对硬件进行穿孔或钻孔，以使其可以接受螺栓。当然，也可以使用其他紧固件配置。紧固件穿过装饰件122(其也可被预穿孔)然后通过预钻的孔进入柱102 (用于围梁118和接纳支架120)的外凸缘103或梁104(用于上支架116)的外凸缘。可以使用螺母来完成螺栓的固定。因此，装饰件122固定在外部硬件与柱的外凸缘之间。装饰件的外边缘126将延伸为宽于凸缘(例如，图3中所示的柱102的凸缘103 ;以及梁104的外凸缘)，这有利于接纳蒸气屏障128。由于紧固而被挤进外部硬件(例如，围梁118和接纳支架120)之后，装饰件122的平坦中间部分124与柱102的外凸缘103相接触。装饰件122的小的上部延伸到由梁104的顶部与上部屋顶结构132之间的桁条(如桁条130)创建的空间中。
[0030]现在，外部硬件被紧固至适当的位置中，通过使用粘合剂、双面胶或紧固件将蒸气屏障板128粘附至装饰件122的暴露的外边缘126 (参见图3)来安装蒸气屏障板128。
[0031]接下来，安装绝缘隔热材料111、112、113和114。通过在相对的C型构件115之间按压隔热材料111来安装状隔热材料111。可选地，可在第一向外的C型构件紧固至支架116之上后安装隔热材料111。然后，外部C型构件可安装至向外的C型构件的开口 C中，然后，外部C型构件紧固至合适的位置中，从而包含绝缘隔热材料111。
[0032]剩余的三个隔热材料从建筑物外侧安装。更具体地，隔热材料112放置在上支架116与其正下方的围梁118之间。一些隔热材料包括围绕其周边的粘合固定标签。这使得隔热材料被置于期望的位置之后仍保持在适当的位置中。类似地，隔热材料113固定至顶部围梁之下与直接位于并钉在隔热材料113下方的围梁之间的位置中。较低的隔热材料114被钉至较低的围梁与接纳支架120之间的位置中。
[0033]应注意，图3仅示出了绝缘材料的单个同质形式114a。在实施方式中，图3将包括相同的绝缘特征(例如，垫状物和隔热材料)，但为了简化起见没有描述这些特征。但是，可选地，装饰件122和蒸气屏障特征可以与类似于图3所示的一个实施方式的单一类型绝缘材料的实施方式使用。无论如何，应该理解，装饰件/蒸气屏障配置