热断桁架的制作方法

众所周知，使用预制建筑板来建造建筑物，例如房屋以及商业和工业建筑物和结构。此类板是现场形成的，准备好在需要时使用。通常，所述板被用于地板、建筑物墙壁、地基和屋顶。预制建筑板被广泛使用的一个关键原因是它们有助于减少现场建筑施工所需的时间。

已知的预制板在其隔绝性能方面受到限制。

目前，提高建筑物的能效已成为建筑业最广泛的目标之一。然而，人们对减少建筑能耗所做的努力通常集中在机械、电气和玻璃系统上，而非结构系统。

一旦考虑到使其节能的必要部件的成本，使用预制建筑板的建筑物(例如住宅房屋以及商业和工业建筑物)的典型建造方法也不够节能或者对于普通购买者而言价格太昂贵。

热断或热障是置于组件中的低导热率元件，用于减少或防止传导性材料之间的能量流动。众所周知，由聚酰胺或聚氨酯制成的热断的传导性比铝低一千倍，比钢低一百倍。在用于结构建筑板的笼架的桁架中提供热断，可改善效率、性能，并节约成本。

本发明旨在提供一种热断桁架和/或结构建筑板，其减少或基本消除上述问题。简而言之，本发明旨在提供一种结构建筑板，其满足改善隔热性能的工业需求，且其制造成本低、重量轻。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种用于结构建筑板的笼架的热断桁架，包括：第一和第二细长外支撑构件；置于第一和第二外支撑构件之间的第一和第二细长中间支撑构件；将第一外支撑构件和第一中间支撑构件互连的至少一个第一连接构件；将第二外支撑构件和第二中间支撑构件互连的至少一个第二连接构件；将第一和第二中间支撑构件以间隔关系紧固在一起的隔热紧固件，从而在第一和第二细长外支撑构件之间提供热断。

热断桁架具有优点，原因是在用于结构建筑板的笼架的桁架中提供热断将减少或防止不期望的能量流动。如果将所述热断桁架用于结构建筑板中，热路径的断开将防止或减少热能在建筑物内部和外部之间的传递。同时，热断通常在较冷的气候条件下使用，但它们在温暖的环境中同样重要，以减少空调建筑物中的热传递，且可提高能效、性能，并节约成本。

优选地，隔热紧固件可为护套，其中第一和第二中间支撑构件容纳在护套中。

有利地，这提供了第一和第二中间支撑构件均容纳在隔绝材料中，可大大减少第一和第二中间屏障之间的能量流动，并在其间提供热障。

热断桁架还可包括至少一个加强元件，所述加强元件支撑隔热紧固件，并通过隔热紧固件与第一和第二中间支撑构件保持间隔关系。优选地，加强元件可为带子或套环，且可由金属构成，或包括金属。此外，加强元件可环绕第一和第二中间支撑构件的至少一部分。

有利地，所述加强元件可为热断桁架提供支撑并保护隔热紧固件的完整性，且可有助于防止拉伸应力破坏热断桁架的结构。

最优选地，加强元件可与第一和第二连接构件间隔开。这有利于减少经由第一和第二连接构件，从第一和第二中间构件到第一和第二外支撑构件的能量流动。

于一实施例中，隔热紧固件可设置于第一和第二中间支撑构件之间的间隙中。另外，隔热紧固件可由聚苯乙烯、聚氨酯泡沫或聚酰胺构成，或包括聚苯乙烯、聚氨酯泡沫或聚酰胺。此外，隔热紧固件可由粘合剂构成，或包括粘合剂。有利地，这些材料的传导性远低于金属，且如上所述，在第一和第二中间支撑构件之间提供热断，从而防止或减少从第一中间支撑构件到第二中间支撑构件的热能流动，或相反亦然。

使用连接手段，可将隔热紧固件连接到第一或第二中间支撑构件中的至少一个。优选地，连接手段可包括粘合剂。

可选地，第一外支撑构件和第一中间支撑构件可是共面的或基本共面对齐。此外，第一外支撑构件和第一中间支撑构件可设置于第一连接构件的相对侧上。优选地，第一连接构件将第一外支撑构件和第一中间支撑构件互连。另外，第一连接构件可沿着热断桁架的纵向轴线呈锯齿形。理想地，第一连接构件可整体形成和/或连续的。

可选地，第二外支撑构件和第二中间支撑构件可是共面的或基本共面对齐。此外，第二外支撑构件和第二中间支撑构件可设置于第二连接构件的相对侧上。优选地，第二连接构件将第二外支撑构件和第二中间支撑构件互连。另外，第二连接构件可沿着热断桁架的纵向轴线呈锯齿形。理想地，第二连接构件可整体形成和/或连续的。

有利地，第一和第二连接构件分别用作第一中间支撑构件和第一外支撑构件以及第二中间支撑构件和第二外支撑构件之间的支撑，并将上述支撑构件保持在固定距离处。有利地，第一和第二连接构件降低第一和第二中间支撑构件以及第一和第二外支撑构件在施加载荷下弯曲或变形的风险。另外，将桁架切割成一定尺寸时，由于桁架在切割时处于一定量的内部张力下，因此非连续连接构件的支柱倾向于弹出原来的位置。通过设有整体形成和/或连续的连接构件，使上述风险最小化。

优选地，第一连接构件可与第一外支撑构件和第一中间支撑构件形成多个三角形。另外，第二连接构件可与第二外支撑构件和第二中间支撑构件形成多个三角形。可选地，多个三角形可为等边三角形或等腰三角形。

优选地，第一连接构件可被焊接到第一外支撑构件和第一中间支撑构件。另外，第二连接构件可被焊接到第二外支撑构件和第二中间支撑构件。

可选地，第一和第二外支撑构件或第一和第二中间支撑构件中的任何一个或多个的横截面可呈圆形或基本圆形。此外，第一和第二外支撑构件或第一和第二中间支撑构件中的任何两个或多个的直径可不同。或者，第一和第二外支撑构件或第一和第二中间支撑构件中的任何两个或多个的直径可相同。于一实施例中，第一和第二外支撑构件或第一和第二中间支撑构件中的任何一个或多个可为基本扁平的细长板。

有利地，这意味着，根据特定热断桁架的用户要求，可使用各种不同的第一和第二中间支撑构件或第一和第二外支撑构件。如果第一和第二外支撑构件或第一和第二中间支撑构件中的任何一个为基本扁平的细长板，则可重叠并使待粘附的任何隔热紧固件具有很大的表面积。

优选地，第一和第二外支撑构件以及第一和第二中间支撑构件可共面对齐。或者，第一外支撑构件和第一中间支撑构件可从第二外支撑构件和第二中间支撑构件偏移。

优选地，第一和第二外支撑构件还可被套在与隔热紧固件相同或基本相同形式的隔热材料中。

这有助于再增加一层隔热层，可进一步减少或防止热能从第一和第二外支撑构件传递到第一和第二连接构件并穿过热断桁架。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种热断结构建筑板，包括：至少一个隔绝构件；根据本发明第一方面的至少两个热断桁架；至少一个捆扎构件，其中所述热断桁架设置于基本平行的平面中，所述隔绝构件设置于热断桁架的中间，所述捆扎构件可将至少两个热断桁架互连且基本垂直于至少两个桁架延伸以将隔绝构件保持在热断桁架的之间。

由于可将上述热断桁架设为结构建筑板的一部分，因此这种结构是有利的。

隔绝构件可改善结构建筑板的隔热性能，从而有助于形成坚固、轻质和隔热的预制板。

优选地，提供多个隔绝构件、热断桁架和捆扎构件。更优选地，使用接合手段将至少两个所述隔绝构件接合在一起。此外，隔绝构件可由聚苯乙烯、聚氨酯或聚酰胺构成，或包括聚苯乙烯、聚氨酯或聚酰胺。有利地，所述材料可提供良好的隔热性。

此类热断结构建筑板不仅有利于环境，而且有利于相应地减少建筑物业主/使用者长期的取暖费用。应该注意，包含热断桁架的热断结构建筑面板可提高建筑物的标准保温率。

根据本发明的第三方面，本发明提供了一种用于结构建筑板的笼架的热断桁架，包括：至少两个模块单元，每个模块单元包括限定模块单元纵向边缘部分的细长的第一和第二支撑构件，所述第一和第二支撑构件彼此相邻且为彼此间隔平行或基本平行的关系；至少一个连接构件，其在纵向边缘部分之间延伸且将第一和第二构件互连，每个模块单元是共面的或基本共面且被设置为彼此间隔平行或基本平行的关系，模块单元之间的间隔关系限定间隙；隔热紧固件，设置于一对平行模块单元中间的间隙中，所述模块单元将所述至少两个模块单元互连；加强元件，加强所述或每对平行模块单元与隔热紧固件之间的互连，所述隔热紧固件可将至少两个模块单元互连，从而所述间隙和所述隔热紧固件一起基本在共面的模块单元之间提供热断。

下文将结合附图，仅通过举例的方式，更具体地说明本发明，其中：

图1是根据本发明的热断桁架的俯视透视图；

图2是沿图1中的线a-a截取的热断桁架的横截面视图；

图3是图1中的热断桁架的俯视平面图；

图4是图1中的多个热断桁架的俯视透视图；

图5是根据本发明第二方面的热断结构建筑板的透视图，其包括图1中的热断桁架；

图6是根据本发明第二方面的热断结构建筑板的侧视透视图，其包括图1中的热断桁架。

参照附图，用于结构建筑板的笼架的热断桁架通常用10表示。热断桁架包括第一和第二纵向外支撑构件12，14；置于第一和第二外支撑构件12，14之间的第一和第二细长中间支撑构件16，18；将第一外支撑构件12和第一中间支撑构件16互连的至少一个第一连接构件20；将第二外支撑构件14和第二中间支撑构件18互连的至少一个第二连接构件22；将第一和第二中间支撑构件16，18以间隔关系紧固在一起的隔热紧固件24，从而在第一和第二外支撑构件12，14之间提供热断。

优选地，第一和第二外支撑构件12，14以及第一和第二中间支撑构件16，18为刚性或基本刚性的线或绳的支柱，可为金属，或包括金属(例如，钢)。通常，第一和第二外支撑构件12，14以及第一和第二中间支撑构件16，18可通过拉制工艺制成。如果可行，人们可设想使用合适的替代材料和制造工艺。第一和第二外支撑构件12，14以及第一和第二中间支撑构件16，18为热断桁架10的主要承载结构元件，通过所述主要承载结构元件可传递大部分施加的载荷。第一和第二外支撑构件12，14以及第一和第二中间支撑构件16，18的长度范围可为100至6000mm。

第一和第二外支撑构件12，14以及第一和第二中间支撑构件16，18可具有圆形横截面。此类设置中，第一和第二外支撑构件12，14或第一和第二中间支撑构件16，18中的任何两个或多个的直径可相同或不同。优选地，第一和/或第二外支撑构件12，14以及第一和/或第二中间支撑构件16，18的直径范围为1至6mm；更优选地，第一和/或第二外支撑构件12，14以及第一和/或第二中间支撑构件16，18的直径范围为2至8mm。尽管优选为圆形，但横截面可呈非圆形，例如多边形、正方形或矩形。

或者，第一和第二外支撑构件12，14以及第一和第二中间支撑构件16，18中的任何一个或多个可为具有矩形横截面的基本扁平的细长板。优选地，第一和/或第二外支撑构件12，14以及第一和/或第二中间支撑构件16，18的矩形横截面范围为30至70mm×260至340mm；更优选地，第一和/或第二外支撑构件12，14以及第一和/或第二中间支撑构件16，18的矩形横截面为50mm×300mm。

第一和第二中间支撑构件16，18彼此间隔地定位。优选地，以间隔关系限定的第一和第二中间支撑构件16，18之间的间隙范围为60至100mm；更优选地，约为60mm。

隔热紧固件24可保持第一和第二中间支撑构件16，18之间相对于彼此具有间隙。该实施例中，优选地，隔热紧固件24为护套，第一和第二支撑构件保持在护套中。有利地，隔热紧固件24可包围第一和第二中间支撑构件，可具有基本呈圆形的横截面。优选地，隔热紧固件可覆盖第一和第二中间支撑构件16，18的长度。因此，可在第一和第二中间支撑构件16，18之间提供热断，且大大减少了从第一中间支撑构件16到第二中间支撑构件18的热能流动，或反之亦然。

尽管隔热紧固件24是连续的，但也可在第一和第二中间支撑构件16，18之间形成多个隔热紧固件，呈不连续状。应该注意，人们已知空气是合理的隔热体，因此，如果隔热紧固件用于保持第一和第二中间支撑构件16，18之间的间隔关系，则隔热紧固件的延伸长度无需等于第一和第二中间支撑构件16，18的全长。还应理解，可替代地使用隔热紧固件的其他构造。相反，隔热紧固件可仅设置于第一和第二中间支撑构件16，18之间的间隙中，且可使用连接手段粘附到第一和第二中间支撑构件16，18中的至少一个上。连接手段可为粘合剂，或包括粘合剂。

通常，隔热紧固件24为聚苯乙烯，或包括聚苯乙烯；优选地，为发泡聚苯乙烯。可替代地使用聚氨酯，或实际上，任何紧固件均可在第一和第二中间支撑构件(例如，聚酰胺)之间提供一定的热断。此外，隔热紧固件可由粘合剂构成，或包括粘合剂。有利地，由聚酰胺或聚氨酯制成的热断桁架的传导性比铝低一千倍，比钢低一百倍。

至少一个加强元件26可与第一和第二中间支撑构件16，18一起有助于保持隔热紧固件的完整性。附图中，设有多个加强元件26，延伸穿过第一和第二中间支撑构件16，18，且通过隔热紧固件24与第一和第二中间支撑构件16，18保持间隔关系。

所述加强元件26或每个加强元件26延伸穿过且连接到隔热紧固件24。优选地，所述加强元件26或每个加强元件26可采用带或套环的形式，且环绕隔热紧固件24；因此，也可环绕第一和第二中间支撑构件16，18。

有利地，为了辅助加强元件26的加强机构，所述加强元件26或每个加强元件26可为金属，或包括金属。因此，为了保持热断桁架10的热效率，所述加强元件26或每个加强元件26可与第一和第二中间连接构件16，18间隔开。

第一外支撑构件12和第一中间支撑构件16可共面或基本共面对齐。优选地，第一外支撑构件12和第一中间支撑构件16之间的距离范围为30mm至90mm；更优选地，距离范围为40mm至80mm；第二外支撑构件14和第二中间支撑构件18可共面或基本共面对齐。优选地，第二外支撑构件14和第二中间支撑构件18之间的距离范围为30mm至90mm；更优选地，距离范围为40mm至80mm。

第一连接构件20可将第一外支撑构件12和第一中间支撑构件16互连。优选地，第一连接构件20为刚性且连续的线或绳状支柱，类似于第一和第二外支撑构件12，14和/或第一和第二中间支撑构件16，18，可为金属，或包括金属。第一连接构件20可具有圆形或非圆形横截面。优选地，第一连接构件20的直径范围为1mm至8mm；第一连接构件20的横截面积可与第一和第二外支撑构件12，14和/或第一和第二中间支撑构件16，18的横截面积不同。

有利地，第一连接构件20可以固定的距离支撑第一外支撑构件12和第一中间支撑构件16。有利地，可降低第一外支撑构件12和第一中间支撑构件16在施加载荷下弯曲或变形的风险。

第一连接构件20可呈不连续状，可选地，可包括多个离散的支柱，而呈不连续状。此类支柱可根据刚性的线或绳的长度制成，长度通常为30至120mm。将热断桁架10切割成固定尺寸时，由于在切割时处于一定量的内部张力下，因此非连续连接构件的支柱有可能弹出原来的位置。但通过设有整体形成和/或连续的连接构件，可使上述风险最小化。

优选地，第一连接构件20可沿着第一外支撑构件12和第一中间支撑构件16的纵向范围形成锯齿形。第一连接构件20可与第一外支撑构件12和第一中间支撑构件16形成一系列三角形28。优选地，三角形28为等边三角形，但也可为等腰或直角三角形。

或者，如果第一连接构件20为如上所述的非连接构件，则各支柱可各自从第一外支撑构件12对角地通到第一中间支撑构件16，反之亦然。

第一连接构件20可在或紧邻多个节点32的每个弯曲或顶点30处，连接到第一外支撑构件12和第一中间支撑构件16。有利地，节点32有助于使热断桁架10刚性化，且保护热断桁架10的完整性，在非均匀载荷下不变形。优选地，每个节点32可通过点焊形成。但只要可实现永久连接，也可使用替代类型的固定装置。

压缩时，第一连接构件20的变形最可能发生在或紧邻每个锯齿形的每个弯曲或顶点30处。通过将节点32放置在或紧邻每个弯曲或顶点30处，可增加热断桁架的抗弯曲性。节点32如此定位大大地增加了热断桁架10的承载能力。

通过设有离散节点32，可改善热断桁架10的刚度，从而使热断桁架10更耐变形，尤其在非均匀载荷下，例如，大风或地震时。

可选地，可在第一外支撑构件12和第一中间支撑构件16之间设置其他的第一连接构件。其他的第一连接构件与第一连接构件20基本相同，因此省略进一步的详细描述。类似于第一连接构件20，其他的第一连接构件可在其他多个节点处连接到第一外支撑构件12和第一中间支撑构件16。附加节点可类似于先前描述的节点，但与第一所述节点32间隔开。其他第一连接构件的优点在于：可增加节点连接，从而进一步改善热断桁架10的刚性。类似于第一连接构件20，其他的第一连接构件可为非连续的连接构件。此类设置中，优选地，支柱可在第一外支撑构件12和第一中间支撑构件16之间沿着与第一连接构件20相反的方向延伸，其中第一连接构件20和其他第一连接构件的组合可形成格子排列。

第二连接构件22可将第二外支撑构件14和第二中间支撑构件18互连；由于第二连接构件22与第一连接构件20基本相同，因此省略进一步的详细描述。

优选地，第一和第二外支撑构件12，14以及第一和第二中间支撑构件16，18可共面或基本共面对齐，如图3中最佳示出，第一和第二连接构件20，22相互偏移。

应当理解，虽然本文展示并说明了第一和第二外支撑构件12，14、第一和第二中间支撑构件16，18，以及第一和第二连接构件20，22的具体构造，但不限于任何特定的设计、构造或实施例。例如，第一外支撑构件12和第一中间支撑构件16可从第二外支撑构件14和第二中间支撑构件18偏移，其中第一和第二连接构件20，22共面对齐。

至少一个支撑元件34可有助于支撑热断桁架10的第一和第二外支撑构件12，14，将所述支撑构件12，14保持在固定距离处。该实施例中，支撑元件34设置为水平或基本水平的系带，可横跨且将第一和第二外支撑构件12，14以及第一和第二中间支撑构件16，18互连。每个支撑元件34可在至少第一和第二外支撑构件12，14上延伸穿过且连接到热断桁架。但每个支撑元件34可连接到第一和/或第二外支撑构件12，14中的每一个和/或第一和/或第二中间构件16，18中的每一个。优选地，可通过焊接实现连接。

优选地，每个支撑元件34可容纳在与隔热紧固件24的形式相同或基本相同的其他隔热材料36中。有利地，可防止垂直方向上的热能传递。

此外，第一和/或第二外支撑构件12，14中的每一个均可被套在隔热材料38中，所述隔热材料38具有与隔热紧固件24基本相同的形式。

图5和6中，热断结构建筑板通常用40表示。结构建筑板包括多个隔绝构件42和多个热断桁架10。与本发明的第一方面共同的特征以相同的附图标记表示，例如，可指代热断桁架10的组成部分。

该实施例中，每个热断桁架10具有第一和第二外支撑构件12，14、第一和第二中间支撑构件16，18、第一和第二连接构件20，22、隔热紧固件24、多个加强元件26和支撑元件34。优选地，支撑元件34和第一和第二外支撑构件12，14中的每一个可被套在隔热材料36、38中，所述隔热材料36、38具有与隔热紧固件24基本相同的形式。

一对隔绝构件42可设置于每对热断桁架10之间。优选地，隔绝构件42的材料具有良好的隔热性。隔绝构件42可为或可包括低密度材料(例如，聚苯乙烯，或更优选地，为发泡聚苯乙烯)。可替代地使用聚氨酯泡沫。聚氨酯泡沫为比聚苯乙烯更好的隔热体，但较聚苯乙烯而言，较不环保。

可选地，隔绝构件42可采用矩形块的形式。隔绝构件42的示例性尺寸为：2400mm(长)×40mm(宽)×50mm(深)。深度的选择，应允许所述隔绝构件42安装在相邻热断膜桁架10之间，即，隔绝构件42的深度应等于或小于相邻热断膜桁架10之间的间隔。

图4至图6中，每个热断桁架10与另一热断桁架10相邻地布置成平行或基本平行的间隔平面。多个垂直间隔的细长保持构件或捆扎构件44可垂直于热断桁架10延伸，通常经由第一和第二外支撑构件12，14与热断桁架10互连。多个热断桁架10和多个捆扎构件44一起形成线框架或的笼架，其中容纳多个隔绝构件42。捆扎构件44有助于将隔绝构件42保持在相邻热断桁架10之间的适当位置。

有利地，组装在一起后，隔绝构件42和的笼架之间存在间隙，下文将更详细地说明。

捆扎构件44还可将热断桁架10保持在固定或基本固定的距离处。通常，相邻的热断桁架10之间的间隔范围为40mm至60mm，更优选地，间距约为50mm；捆扎构件44可沿着热断桁架10的纵向范围，以规则的间隔(通常每50mm)定位。

优选地，每个捆扎构件44为刚性线或绳状支柱，可为金属，或包括金属。每个捆扎构件44可具有圆形或非圆形横截面。每个捆扎构件44的直径范围可为1mm至6mm。但捆扎构件44可呈平面状，例如，可设为连续板，或可选地，设为网，可沿着或围绕热断结构建筑板40的至少一部分延伸。

优选地，捆扎构件44可使用固定装置46在多个位置处安装到热断桁架。每个捆扎构件44可连接到每个其他热断桁架10。但可考虑替代的间隔，例如，每个捆扎构件44与每个热断桁架10之间的连接，或每个捆扎构件44与每个第三热断桁架10之间的连接。优选地，固定装置46为点焊。或者，固定装置46可包括设置于第一和/或第二外支撑构件12，14中的一个或多个上的环，捆扎构件44可穿过所述环，从而将捆扎构件44固定到热断桁架10上。

为了形成热断结构建筑板40，热断桁架10和隔绝构件42可以交替顺序组装在一起。如果需要，隔绝构件42可在组装时，使用接合手段连接在一起。此类接合手段可为粘合剂，或包括粘合剂。再将捆扎构件44连接到热断桁架10。

利用现场的热断结构建筑板40，可将混凝土和/或石膏涂层48施加到热断结构建筑板40的相对面上。有利地，如果需要，涂层48可为线形的笼架增加额外的强度。所述涂层48可粘合到第一和第二外支撑构件12，14，且粘合到捆扎构件44。由于人们预先在隔绝构件42的至少一个面向外部的部分和线状的笼架之间设有间隙，因此，有利地，涂层48可进入笼架的边界，从笼架内部和笼架外部，粘合到且围绕第一和第二外支撑构件12，14以及捆扎构件44。由于可增加粘合的表面积，因而粘合有助于改善热断结构建筑板40的总承载能力。

涂层48通常包括波特兰水泥、骨料和沙子等防风雨混合物。例如，石膏泥灰等替代物通常可用于涂覆内表面。水泥或石膏泥灰48可在网的两侧包住网状笼架，干燥时可产生坚固且刚性的结构。如果需要，可将各种防水、抗真菌和纤维增强剂施加到涂层混合物或干燥表面上。本文中，内部和外部表面相对于建造的建筑物而定义。