专利名称：：用于建筑结构的绝缘壁系统的制作方法
技术领域：
：本发明涉及用于建筑结构的绝缘壁系统，所述绝缘壁系统包括具有外表面的第一壁，所述外表面具有借助紧固部件附接在所述第一壁的所述外表面上的绝缘材料，所述紧固部件大致垂直于外表面地延伸穿过第二壁的至少一个支撑部件和绝缘材料并被固定在第一壁上。
背景技术：
：从DE19703874A1可以知道上述类型的绝缘壁系统。在此4皮露的绝多彖壁系统是建筑构造的垂直木外壁结构，其中绝缘层借助许多支撑杆固定在木内壁上，所述支撑杆置于绝缘材料的外侧上并借助以相对于水平线60°至80。的角度穿过绝缘材料的许多螺钉固定在内壁上。建筑物立面(fasade)安装在支撑杆上。因此，螺钉能将外立面结构的重量转移到内壁上，所述内壁安装在建筑基础结构上。这种类型的壁系统适于现有建筑外部壁绝缘套的安装，但限于由于所需长度螺钉所能安装的绝缘材料量。可是，为了满足建筑绝缘厚度的现代需求，所述厚度可等于300mm或更大，很难设计能够以倾斜角度穿透绝缘层的适合的螺钉，因为这些螺4丁必须是特别长的并因此很难控制和确保这些螺丝被适当地固定在绝缘层后面的内壁上。此外，在建筑工业中很容易理解必须限定绝缘壳的穿透量以便避免危及绝缘套的绝缘效果。EP0191144和WO99/35350中4皮露了壁系统的示例，其中绝缘材冲+粘附在壁表面上。胶水在将绝缘层附在壁上的使用可使得穿透绝缘层的安装螺钉(attachmentscrew)减少并产生热桥。可是，这些方案不适于需要相对厚的绝缘层的壁系统
发明内容在此背景下，本发明的一个目的是用于提供适合允许安装相对厚的绝缘层并且很容易安装的绝缘壁系统。借助开始提及的类型的壁系统可实现该目的，其中通过压挤绝缘材^"以预定量的张力预应力地安装大致垂直的紧固部件，以〗更在绝缘材料和第一壁的外表面之间以及绝缘材料和支撑部件的内表面之间分别确定摩擦力。因此，通过在绝缘层和第二壁之间以及绝缘层和第一壁之间确定摩擦力，分別提供绝缘部件与第一壁和第二壁之间的摩擦力，其足以将第二壁的重量全部转移到第一壁上。术语摩擦表示彼此相邻的支撑部件表面和绝缘层的作用。因此，摩擦力是型材表面和绝缘层之间、用于防止二者相对移动的阻力。支撑部件的摩才察表面可包括粗糙表面结构和/或例如支撑部件表面上设置的单独凸起所^是供的分散的较小压挤。根据本发明，提供一种相对于已知壁系统易于安装并消耗较少的安装时间的壁系统。根据本发明的壁系统包括较少的元件并因为能够减少构成热桥的元件而提供改进的绝缘层。本发明的另一优点是4艮容易调节外壁壳的准确位置，以便外壁的所有壳元件相互齐平(flush)。这点可通过增加选定区域内绝缘部件的预应力实现。根据本发明，压挤绝缘材料并由此提供紧固部件的预应力安装，所述压挤优选在1.2%和3.2%之间，更优选在1.6%和2.4%之间。根据优选实施例，优选张力大致为所需摩擦力的两倍。在另一优选实施例中，绝缘材料的厚度和弹性按照以下方式相互关联，即对于绝缘材料的所有厚度，以一个特殊力进行的压挤在一个相同距离的绝缘材料中给出压痕。这表明相比于较厚的绝缘材料，每毫米的薄绝缘材料是相对更有弹性的。在优选实施例中，纵长的紧固部件为螺钉，其优选为水平取向。借助使用适当设计的螺钉，利用预定的张力很容易安装这些螺钉。这些螺钉还可以是利用扭矩限定装置安装以便确保准确张力的标准螺4丁。在优选实施例中，绝缘材料包括至少一层绝缘板。绝缘材料可以是玻璃或石纤维(stonefibre)或任何纤维材料，并且还可以4吏用泡沫产品，如EPS或XPS,或这些产品的任意组合。特别地，绝缘材料优选为矿物纤维板，其优选具有50至100kg/m3的密度，更优选具有大约70kg/m3的密度。绝缘材料可包括用于提供绝缘额外厚度的两层。在本发明的实施例中，至少一个绝缘板层包括双密度矿物纤维板。因此，能够处理摩擦和压挤之间的关系。在本发明的第一优选实施例中，第一壁是建筑结构的内壁，而第二壁是建筑结构的外壁。第二壁优选包括一个或多个支撑部件以及安装在所述支撑杆上的建筑壳结构。内壁可以是木结构或混凝土壁，石灰壁等。支撑部件可以是承载木建筑壳的木杆(woodenbeam)或金属型材(metalprofile)。其它壳材料可以是纤维水泥(fibrecement),压挤的纤维材料，玻璃或金属，但壳材料的厚度优选小于5cm。不过，也可以使用其它的立面结构。根据本发明，可以明白本发明的壁系统可选地是建筑结构的内壁或者第一壁和第二壁构成建筑结构的屋顶结构。以下，参照附图更详细地描述本发明，其中图1是才艮据本发明一个实施例的壁系统的示意性截面详图；图2是说明力分布的根据本发明的壁系统的示意图；图3是根据本发明第二实施例的支撑型材(supportprofile)的示意性顶视4是支撑型材的截面图；图5是图3中型材的详图6是根据本发明第二实施例的壁系统的示意性分解截面图7是根据本发明一个实施例的壁系统的示意性透视图8是示出了根据本发明壁系统的最大摩擦力和负载之间关系的图；和图9是示出了根据本发明壁系统的摩擦系数和负载之间关系的图。具体实施例方式图1示出了根据本发明一个实施例的壁系统。根据图1，提供第一壁1,所述第一壁为该实施例中的内壁。在该内壁1的外表面11上设置纤维绝缘层2,且该绝缘材料2借助许多紧固部件3固定在内壁1上，所述紧固部件穿过外壁4的外壁支撑部件42以及绝缘材料2而安装。第二壁4，在该实施例中为外壁4，进一步包括外部壁壳43，其可以是立面^1或木壳等并安装在优选垂直设置的延长的支撑部件42上。在图l所示的示例中，示出了木壁结构。但是，可以明白在不脱离本发明的范围的情况下能使用其它材料。为了满足特殊壁结构的预定热绝缘需求，可设置一个或多层绝缘材冲牛2。作为示例，在图1中示出了两层的绝^彖材泮牛2、2"。紧固部件3是螺钉，以预应力，即以从绝缘材料2的压挤和上述材^f的弹性特性得到的、螺钉3中提供的永久张力负载安装上述螺钉。因为紧固螺钉3中的永久张力，在绝缘材料2的外表面22和外壁结构4的内表面41之间产生法向力Fn。在绝缘材料2的内表面21和内壁1的外表面11之间也产生相同的法向力。这就意味着产生摩^^力Ff，由此外壁4的负载W。被传递到内壁1,如图2中所示，其安装在地面7中建筑基础上。因此，整个壁系统的重力Ft通过内壁被传递至基础上。在其它情况中，绝缘材料的重力和负载Fi被传递至基础(图2中未示出)，如果基础被标定尺寸以便在绝缘材料下面延伸，并且绝缘材料安装在基础6上。根据本发明的壁系统，能够减少基础的所需尺寸并通过基础的热桥可通过根据本发明的壁系统而被避免或至少被减少。在图3至图6中，示出了本发明的第二实施例。在该实施例中，金属型材420设置成壁系统中的支撑部件42。该型材420是有利的，因为其由防火材料，特别是钢，优选是不锈钢，镀锌钢等制成。型材420由中心绝缘接合部分422以及中心部分422两侧上的两个建筑壳结构4妄收表面421形成。建筑壳接收表面421形成为与中心绝缘相邻部分422平4亍的平面，并如图4所示，形成连接部分426，其被形成以关于中心部分422内弯的片材，建筑壳接收表面和连接部分为型材420提供额外的刚性。在建筑壳接收表面421的外侧上，外侧部分427大致垂直于建筑壳接收表面421。如图4所示，特殊截面形的型材420提供了具有刚性的型材，该刚性确保型材420被安装在壁系统中时却确保摩#~力的均匀分布，进而夹住型材420和第一壁l之间的绝缘材料2。型材420形成以能够提供足够刚性的特殊形状，以使型材420在借助施加预应力的紧固器3安装时沿其纵轴大致不弯曲。在型材420的中心部分中，设置安装孔424和摩擦增强突起，摩擦增强突起例如为向后延伸的压紋423。根据型材420,在型材420和绝缘材料2之间存在均匀接触(参见图7)。参照图6，为了进一步确保绝缘材料2的预确定压挤的均匀分布，盘425安装在安装孔424上，使得紧固器3的张力通过紧固头31被传递至盘425以及型材420的中心部分422上。盘425具有覆盖安装孔424附近实体部分的尺寸。型材420优选由具有0.5-2mm厚度的钢板材料制成，并且相应盘的厚度优选为2-5mm。根据该实施例，有利地确保安装孔的所需数量，即通过建筑结构上的风力负载确定紧固点，而不是主要为了确定所需摩擦。能够发现所需摩擦可由相对少的紧固点所确定。绝缘材料可以是泡沫或矿物纤维毛织品(wool)。此外，能够发现两层绝缘材料2、2"被安装在根据本发明的壁系统中。在优选实施例中，绝缘材料2可以是具有50至150kg/m3,优选为70至150kg/m3，更优选为大约100kg/m3的密度的矿物纤维毛织品。可以发现以下优点，矿物纤维毛织品的表面硬度相对石更。因此，在优选实施例中，表面区域，例如，最外20mm的矿物纤维毛毡(batt)具有较高的密度，例如180kg/m3。第二壁4直接或间接地安装在构成壁系统中支撑部件42的型材420。根据该第二实施例的壁系统，负载承载能力足够高，以便能够使本发明的系统承载木制、混凝土、石瓦或其它建筑壳材料，即等于80-100kg/m2的负载。参照图7，壁1配有绝缘材料2，其借助许多支撑型材420安装在壁1的外侧上，所述型材借助穿透绝缘材料2的紧固器被固定在壁1上以及借助预定量的张力被安装，进而稍微压挤绝缘材料2并在壁1和绝缘材料2之间以及绝缘材料2和型材420之间确定摩擦力。此外，型材420被设计用以支撑建筑的外层，即外壁结构(图7中未示出)。示例1为了确定能够获得的摩擦力，设定用于测量摩擦的测试。测试的目的是确定摩擦系数以及测量通过压挤，即绝缘材料形变可获得的法向力。适用于测试的壁系统包括木内壁和垂直木杆，其具有固定在杆上的木外壳。内壁和外壁之间的绝缘是具有70kg/m3密度和250mm厚度的纤维矿物绝缘。法向力Fn,即确定壁和绝缘之间的摩擦力的力由以下等式给出其中摩擦力Ff等于立面，即外部全部壳的负载；法向力Fn由预应力紧固螺钉上的张力负载所确定；和p是材料的静态摩擦系数以及所包含的材料，即绝缘材料和壁材料的表面结构。摩擦系数等于^=0.55，其具有0.4的可变量。表1中列出了说明纤维绝缘sap的形变和法向力Fn之间关系的测量，i口下所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>根据表l中的测量，通过压挤250mm厚的绝缘大约3-8mm并更优选地借助对250mm绝缘厚度进行4-6mm之间的压挤来确定足够的摩擦力。这对应1.2-3.2%，优选为1.6-2.4%的成比例的弹性压挤。因此，借助相对小的压挤能够获得足够的摩擦力，进而不会损害绝缘效果。对于实际计算目的，纤维绝缘材料和木表面之间的摩擦系数可以被设定成4=0.5,使得摩擦力大约为法向力的一半。根据壁表面结构壳增加摩擦。可根据该目的处理表面结构，例如通过提供粗糙表面，涂敷材料，如特殊涂料或外壁部件42的涂层，如橡胶材料，带，塑料甚至胶水等。无论如何，固定螺钉3的张力具有预定值，其足够高以确定所需摩擦力以便承载外壁结构4。通过提供壁表面11、41的摩擦增强表面处理，可以减少螺钉3中所需张力。示例2为了确定矿物纤维绝缘材料和型材之间的摩擦力，如图3至6中所示，设定用于测量摩擦的测试。测试的目的是确定摩擦系数以及测量型材纵向方向和横向方向上所需的张力以便引起型材的位移。使用两个测试设定(1)沿毛毡纵向指向的张力，(2)毛毡横向上的张力。重力被等间距地放置在部分钢型材杆上以便模拟根据本发明的预应力紧固器的作用。固定毛毡以防止位移。部分钢型材与负载转换器和液压缸相连。电子位移转换器用于测量板的位移。转换器与放大器和PC相连以满足凝:据需求。根据横向和纵向方向上的不同负载测量移动板必需的张力与位移的对比。以下表2示出了不同负载的最大张力表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>0按照以下计算摩擦系数:『H/(V+G)其中H是测量的张力(kg)V是负载(kg)G是钢型材的重力(kg)根据张力，计算摩擦的最大系数，如表3中所示。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>图2和3的测量和计算结果图表地示出在图8和9中。从图9中可以清楚看出，基于测量的测试结果的计算的摩擦系数从大约0.77变化到1.52，并且矿物纤维毛织品和型材之间的摩擦在横向和纵向上类似。以上，参照垂直侧壁结构描述了本发明。可是，根据本发明，能够清楚其它壁结构可配有本发明描述的预应力张力螺钉。这样的示例可以是屋顶结构。壁系统还可用于建筑结构的内壁，其中分隔壁必须具有热、声音和/或火绝缘。权利要求1.一种用于建筑结构的绝缘壁系统，所述绝缘壁系统包括具有外表面(11)的第一壁(1)，绝缘材料(2)借助紧固部件(3)附接在所述第一壁(1)的所述外表面(11)上，所述紧固部件大致垂直于外表面(11)地延伸穿过第二壁(4)的至少一个支撑部件(42)和绝缘材料(2)并固定在第一壁(1)上，其特征在于通过压挤绝缘材料(2)以预定量的张力预应力地安装大致垂直的紧固部件(3)，以便分别确定绝缘材料(2)和第一壁(1)的外表面(11)之间以及绝缘材料(2)和支撑部件(42)的内表面(41)之间的摩擦力。2.根据权利要求1所述的绝缘壁系统，其中第二壁(4)包括一个或多个延长的支撑部件(42)和安装在所述支撑部件(42)上的建筑壳结构(43)。3.根据权利要求1或2所述的绝缘壁系统，其中所述至少一个支撑部件(42)是具有用于承载建筑壳(43)的安装表面的钢型材。4.根据权利要求3所述的绝缘壁系统，其中钢型材具有摩擦增强表面和一个或多个与建筑壳结构面对的接收表面，所述摩擦增强表面包括抵靠绝缘材料(2)的压紋阵列。5.根据权利要求4所述的绝缘壁系统，其中摩擦增加表面与多个安装孔一起设置在钢型材的中心部分上。6.根据权利要求1或2所述的绝缘壁系统，其中所述至少一个支撑部件(42)是承载例如木壳的建筑壳(43)的木杆。7.根据权利要求6所述的绝缘壁系统，其中预定张力是所需摩擦力大小的1.5至3倍，预定张力优选是所需摩擦力大小的2倍或更大。8.根据在前权利要求中任一项所述的绝缘壁系统，其中绝缘材料被压挤并由此提供固定部件(3)的预应力安装，所述压挤优选在1.2%和3.2%之间，并且更优选地在1.6%和2.4%之间。9.根据在前权利要求中任一项所述的绝缘壁系统，其中纵长的紧固部件(3)是螺钉。10.根据在前权利要求中任一项所述的绝缘壁系统，其中绝缘材料包括至少一层绝缘板。11.根据在前权利要求中任一项所述的绝缘壁系统，其中绝缘材料是矿物纤维板，优选具有50至150kg/m3的密度，更优选具有70至120kg/m3的密度，最优选具有大约100kg/m3的密度。12.根据在前权利要求中任一项所述的绝缘壁系统，其中至少一个绝缘板层包括双密度矿物纤维板。13.根据在前权利要求中任一项所述的绝缘壁系统，其中所述第一壁(l)是建筑结构的内壁，而第二壁(4)是建筑结构的外壁。14.根据权利要求1至12中任一项所述的绝缘壁系统，其中所述绝》彖壁系统是建筑结构的内壁。15.根据权利要求1至12中任一项所述的绝缘壁系统，其中所述第一壁(1)和第二壁(4)构成建筑结构的屋顶结构。全文摘要本发明涉及用于建筑结构的绝缘壁系统，所述壁系统包括具有外表面(11)的第一壁(1)，所述外表面具有借助纵长的紧固部件(3)附接在所述第一壁(1)的所述外表面(11)上的绝缘材料(2)，所述紧固部件延伸穿过第二壁(4)的至少一个壁部件(41)和绝缘材料(2)并固定在第一壁(1)上，其中大致垂直于第一壁(1)的外表面(11)地安装所述纵长的紧固部件(3)并且以预定量的张力预应力地安装纵长的紧固部件(3)，进而分别确定绝缘材料(2)与第一壁(11)的外表面(11)和第二壁(4)的内表面(41)之间的摩擦力。根据本发明的壁系统包含较少的元件并因为构成热桥的元件减少可提供改进的绝缘。文档编号E04B1/76GK101410578SQ200780011173公开日2009年4月15日申请日期2007年3月29日优先权日2006年3月29日发明者戴维·O·C·霍尔姆,普雷本·里斯申请人:罗克伍尔国际公司