隔热混凝土夹层壁板的不可燃边缘的制作方法

隔热混凝土夹层壁板的不可燃边缘
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年4月10日提交的美国临时申请no.63/008,493的优先权和任何权益，该美国临时申请的内容通过引用整体结合于此。
技术领域
3.本发明涉及用于建筑物和居住结构的隔热系统，更具体地，涉及避免与传统混凝土夹层壁板相关的各种问题的系统。


背景技术：

4.传统的外部建筑覆层(饰面)通常使用预制混凝土壁板制成。在许多气候下，混凝土板需要额外的隔热。这种外部覆层的一种布置是将隔热板(例如泡沫)夹在两段混凝土壁板之间。为了使隔热效果最大化，希望隔热达到混凝土壁板的边缘。然而，这种布置经常使潜在的可燃泡沫隔热件暴露，在某些情况下，这可能造成火灾的危险。
5.因此，需要一种隔热系统，其能够为混凝土夹层壁板提供足够的隔热，同时避免隔热件燃烧的可能性。


技术实现要素：

6.总体发明构思部分基于这样的发现：传统的混凝土夹层壁板存在内部隔热材料燃烧的风险。处理这个问题的一种方法是用不可燃的隔热体替换整个内隔热体。然而，这种改变通常成本高昂并且会显著增加重量，例如在泡沫玻璃的情况下。因此，总体发明构思寻求以泡沫玻璃隔热件的不可燃性平衡泡沫隔热件的隔热能力和低成本。这是通过将不可燃的泡沫玻璃隔热件作为围绕其他可燃泡沫隔热板的边缘定位来实现的。
7.在某些示例性实施例中，总体发明构思考虑了夹层壁板组件。该夹层壁板组件包括彼此相对定位的第一建筑壁板和第二建筑壁板。位于第一壁板和第二壁板之间的是第一隔热体和第二隔热体。第一隔热体的尺寸设置成占据第一壁板和第二壁板之间的大部分区域，第二隔热体是定位在第一隔热体周界的至少一个边缘上的材料带。
8.在一些示例性实施例中，总体发明构思考虑了夹层壁板组件。该夹层壁板组件包括：第一建筑壁板，其具有面向夹层壁板组件的第一外部的第一主表面和面向夹层壁板组件的第一内部的第二主表面；第二建筑壁板，其具有面向夹层壁板组件的第二外部的第一主表面和面向夹层壁板组件的第二内部的第二主表面；第一隔热构件，其具有第一主表面和第二主表面以及限定第一隔热构件周界的多个边缘，第一隔热构件定位在第一建筑壁板和第二建筑壁板之间；以及第二隔热体，其呈围绕边缘中的至少一个边缘定位的至少一个区段的形式。
9.在一些示例性实施例中，总体发明构思设想了一种制造夹层壁板组件的方法。该方法包括：提供第一建筑壁板，该第一建筑壁板具有面向夹层壁板组件的第一外部的第一主表面和面向夹层壁板组件的第一内部的第二主表面；提供第二建筑壁板，其具有面向夹
层壁板组件的第二外部的第一主表面和面向夹层壁板组件的第二内部的第二主表面；将第一隔热体定位在第一建筑壁板和第二建筑壁板之间，第一隔热体具有第一主表面和第二主表面以及限定周界的多个边缘；以及将呈至少一个区段形式的第二隔热体定位在边缘中的至少一个边缘周围。
10.通过结合附图阅读以下对各种示例性实施例的描述，总体发明构思的其他方面和特征对于本领域普通技术人员来说将变得更加显而易见。
附图说明
11.参考附图，通过示例的方式，总体发明构思及其实施例和优点将在下面被更详细地描述，其中：
12.图1示出了传统混凝土夹层壁板的示意图。
13.图2示出了根据总体发明构思的夹层壁板的实施例的示例。
具体实施方式
14.将详细描述几个说明性实施例，应当理解，本公开仅仅举例说明了总体发明构思。包含总体发明构思的实施例可以采取各种形式，并且总体发明构思不旨在限于这里描述的具体实施例。
15.虽然本文描述或建议了各种示例性实施例，但是利用与本文描述或建议的方法和材料相似或等效的各种方法和材料的其他示例性实施例也涵盖在该总体发明构思中。
16.除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。在这方面，除非另行指出，本文件中给出的成分的浓度是指母料或浓缩物中这些成分的浓度，以符合惯例。
17.总体发明构思涉及将夹层壁板隔热的系统和方法。特别地，总体发明构思设想了一种用于将夹层壁板隔热的系统，该系统减少或避免了与普通隔热材料(即，聚合物泡沫)相关的易燃的风险。
18.在夹层壁板组件的情况下，壁板组件的外部通常由混凝土或其他易燃或耐火材料制成。对于许多气候来说，这些隔热体是不够的。因此，额外的隔热体通常“夹在”外部材料的壁板组件之间。然而，传统的隔热体(例如聚合物泡沫)虽然具有便宜且为有效的隔热体的优点，但是也具有易燃的风险。总体发明构思寻求克服这种易燃性，同时保持传统隔热体的良好隔热和低成本。
19.泡沫玻璃是一种无孔的闭孔泡沫材料，其结构坚硬、蒸汽渗透率为零、并且易燃。泡沫玻璃具有相对高的隔热能力，使其成为某些应用的优选隔热材料，尤其是那些能够利用泡沫玻璃的其他独特性能(例如高机械强度、刚性、尺寸稳定性、化学惰性、防水和/或防水蒸气、耐水/耐蒸汽、防昆虫/防啮齿动物、和/或其他阻隔性能或抗性)的应用。
20.虽然总体发明构思适用于各种隔热材料，但是根据总体发明构思使用的泡沫玻璃的特征在于高度的尺寸稳定性和易燃性，这使得泡沫玻璃成为保护内部/第一隔热材料的极佳选择。
21.图1示出了示例性的夹层壁板组件100。该板由建筑材料110、130(例如混凝土)的相对的建筑壁板形成。位于相对的混凝土板(110，130)之间的是隔热层或板120(例如，聚合
物泡沫)。从图中可以看出，隔热材料120的周界边缘的尺寸基本上达到外部壁板110、130的周界边缘。换句话说，隔热材料具有与壁板基本相同的形状。这种布置避免了热量/能量通过隔热材料之间的间隙传递。
22.图2示出了根据总体发明构思的夹层壁板组件200的实施例。该组件包括第一建筑壁板210和第二建筑壁板230，在它们之间限定了夹层腔。第一建筑壁板210和第二建筑壁板230各自具有面向组件200外部的第一主表面和面向组件200内部的第二主表面。层或板形式的第一隔热体220位于第一建筑板210和第二建筑板230的面向内部的主表面之间。建筑板(例如混凝土板)被设计成具有基本相同的尺寸，并将包括基本相同的主表面区域。从图中能够看出，第一隔热体220的形状(即周界)小于第一建筑板210和第二建筑板230的形状。第二隔热体240以隔热材料带的形式位于第一隔热体周围的至少一个周界边缘上。能够看出，第二隔热体的面积小于第一隔热体的面积。该图示出了被定位成在顶边缘、侧边缘241、底边缘243和内边缘242上围绕第一隔热体220的第二隔热体240。板组件中可以包括内部边缘或开口，以容纳用于窗户或其他进入点的开口。在某些示例性实施例中，第二隔热体位于第一隔热体的至少一个边缘(包括直到第一隔热体的每个边缘)周围。在某些示例性实施例中，第二隔热体240是个体区段的形式，围绕第一隔热体220的周界彼此抵靠。在某些示例性实施例中，第二隔热体是个体带段的形式，包括长度为18”至36”的区段。在某些示例性实施例中，个体区段可以通过传统的不可燃胶凝材料(例如石膏水泥)彼此粘附，以形成更长的带段。
23.总体发明构思设想了一种夹层壁板组件，该夹层壁板组件包括：第一建筑板，其具有面向夹层壁板外部的第一主表面和面向夹层壁板内部的第二主表面；第二建筑板，其具有面向夹层壁板外部的第一主表面和面向夹层壁板内部的第二主表面；板形式的第一隔热体，其具有第一主表面和第二主表面以及限定周界的多个边缘，第一隔热体位于第一建筑板和第二建筑板之间；以及位于第一隔热体的至少一个边缘周围的呈至少一个带段形式的第二隔热体。
24.在某些示例性实施例中，第一建筑壁板和第二建筑壁板中的至少一个是混凝土板。在某些示例性实施例中，第一建筑壁板和第二建筑壁板都是混凝土板。
25.在某些示例性实施例中，第一隔热体由选自挤塑聚苯乙烯(xps)、膨胀聚苯乙烯(eps)、聚异氰脲酸酯和酚醛泡沫隔热体的泡沫组成。在某些示例性实施例中，第一隔热体是可燃的。在某些示例性实施例中，第一隔热体在astm e84火焰和烟雾等级高于0火焰和0烟雾扩散的情况下是可燃的。在某些示例性实施例中，第二隔热体是易燃的。在某些示例性实施例中，第二隔热体的易燃性低于第一隔热体的易燃性。
26.在某些示例性实施例中，第二隔热体是泡沫玻璃。在某些示例性实施例中，第二隔热体包括围绕第一隔热体的周界边缘定位的多个带段。在某些示例性实施例中，第二隔热体的表面面积是第一建筑壁板的主表面面积的2％至20％。在某些示例性实施例中，第二隔热体的表面面积是第一建筑壁板的主表面面积的5％至10％。在某些示例性实施例中，第二隔热体的表面面积是第一建筑壁板的主表面面积的3％至7％。在某些示例性实施例中，第二隔热体具有2英寸至12英寸的宽度。在某些示例性实施例中，第二隔热体具有2英寸至6英寸的宽度。在某些示例性实施例中，第二隔热体具有3英寸至4英寸的宽度。在某些示例性实施例中，第二隔热体具有与第一隔热体相同或相似的厚度。在某些示例性实施例中，泡沫玻
璃区段的宽度不相等。
27.本领域的普通技术人员将认识到，根据壁组件将被应用到的建筑物的特定需要和规格，可能需要各种尺寸的第二隔热体(例如，泡沫玻璃)带。例如，特定的建筑物可能需要宽度更大或更小的泡沫玻璃带。同样，某些组件可以包括在同一组件内具有不同宽度的泡沫玻璃区段。这些中的每一个都落在该总体发明构思的范围内。
28.在某些示例性实施例中，总体发明构思设想了一种制造夹层壁板组件的方法。该方法包括：提供第一建筑壁板，其具有面向混凝土夹层壁板组件外部的第一主表面和面向夹层壁板组件内部的第二主表面；提供第二建筑壁板，其具有面向夹层壁板组件外部的第一主表面和面向夹层壁板组件内部的第二主表面；将第一隔热体定位在第一建筑壁板和第二建筑壁板之间，第一隔热体具有第一主表面和第二主表面以及限定周界的多个边缘；以及将带段形式的第二隔热体定位在至少一个边缘周围。
29.本公开的所有对单数特征或限制的引用应包括相应的复数特征或限制，反之亦然，除非在引用的上下文中另有说明或明确暗示相反。
30.本文所用的方法或处理步骤的所有组合能够以任何顺序进行，除非在进行所引用的组合的上下文中另有说明或明确暗示相反的情况。
31.本文公开的所有范围和参数(包括但不限于百分比、份数和比率)应理解为包含其中假定和纳入的任何和所有子范围，以及端点之间的每个数字。例如，规定的范围“1至10”应该被认为包括最小值1和最大值10之间(并且包含最大值和最小值)的任何和所有子范围；也就是说，所有子范围以最小值1或更大值开始(例如，1至6.1)，以最大值10或更小值结束(例如，2.3至9.4、3至8、4至7)，最后到包含在该范围内的每个数字1、2、3、4、5、6、7、8、9和10。
32.本公开的夹层壁板组件能够包括、包含或基本上包含本文所述的本公开的基本要素和限制以及本文所述的或在泡沫玻璃组合物应用中有用的任何附加的或任选的成分、组分或限制。
33.本公开的夹层壁板组件也可以基本上不含本文所述的任何可选的或选定的部件或特征，只要剩余的组合物仍然包含本文所述的所有必需的元件或特征。在本文中，除非另有说明，术语“基本上不含”是指所选择的组合物包含少于功能量的任选成分，通常少于0.1％的重量，并且还包括0％的重量的这种可选的或选定的基本成分。
34.就说明书或权利要求中使用的术语“包括”而言，它们旨在以类似于术语“包含”的方式包含，如该术语在权利要求中用作过渡词时所解释的那样。此外，就使用术语“或”的程度而言(例如，a或b)，其意在表示“a或b或者a和b两者”。当申请人意在表示“仅a或b而非两者”时，将使用术语“仅a或b而非两者”。因此，这里使用的术语“或”是包含性的，而不是排他性的。在本公开中，词语“一”或“一个”应理解为包括单数和复数。相反，在适当的情况下，对复数项目的任何引用应包括单数。
35.在一些实施例中，可以将各种发明构思相互结合使用。此外，被叙述为与特定公开的实施例相关的任何特定元件应当被解释为可用于所有公开的实施例，除非结合该特定元件将与该实施例的明确条款相矛盾。额外的优点和修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此，本公开在其更广泛的方面不限于其中呈现的具体细节、代表性装置或所示出和描述的说明性示例。因此，在不脱离总体发明构思的精神或范围的情况下，可以偏离这些
细节。
36.虽然已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但是这些应当被认为是说明性的，而不是限制性的。应当理解，仅示出和描述了示例性实施例，并且在本发明精神范围内的所有变化和修改都希望得到保护。