專利名稱：結(jié)構(gòu)隔熱板和采用該結(jié)構(gòu)隔熱板的平屋頂結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及建筑結(jié)構(gòu)，特別是一種結(jié)構(gòu)隔熱板以及采用該 結(jié)構(gòu)隔熱板的平屋頂結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
以前，在由于降水導(dǎo)致的積水不存在問題的溫暖干燥地帶，商業(yè) 和住宅建筑通常采用平屋頂或水平屋頂。近來，在冷的潮濕的氣候地 帶，平屋頂開始盛行。與斜屋頂不同，平屋頂?shù)呐潘Ч?，使其?容易產(chǎn)生滲漏問題。在潮濕地帶，為了應(yīng)對排水問題，通常需要在平 屋頂中采用復(fù)雜的防水結(jié)構(gòu)。在商業(yè)建筑中，有時(shí)會(huì)在平屋頂上設(shè)置 排水管，將雨水和融化的雪水收集并引導(dǎo)水從屋頂流下。
例如，Paquette等人的美國專利No.5144782公開了一種排水系統(tǒng)， 其可以收集隔熱平屋頂上下膜之間的水。位于上下膜之間的隔熱板以 交叉槽構(gòu)成的網(wǎng)設(shè)置在上下膜的上下面處。槽網(wǎng)通過貫穿隔熱板的通 道或構(gòu)造在隔熱板接頭處的通道彼此連通。這些槽和通道為所有由上 膜經(jīng)上膜穿孔滲下的水提供了排水溝槽。下部的排水管密封并開口于 下膜之上，以排走排水溝槽收集的水。排水裝置有助于預(yù)防隔熱板的 劣化以及水匯集可能引起的過載問題。
雖然此排水構(gòu)造對平屋頂結(jié)構(gòu)排水很有效，但其明顯增加了建筑 結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，因而提高了造價(jià)，致使在許多環(huán)境中不再適用。應(yīng)當(dāng) 意識(shí)到，提高平屋頂排水性能的替代技術(shù)是必要的。
因此，本發(fā)明至少一個(gè)目的是提供一種新型結(jié)構(gòu)隔熱板以及采用 該結(jié)構(gòu)隔熱板的屋頂結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
據(jù)此，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種用于平屋頂結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)隔熱 板，包括上部和下部結(jié)構(gòu)層以及位于此上部和下部結(jié)構(gòu)層之間的中間 層，該中間層的形狀構(gòu)造成使得當(dāng)該結(jié)構(gòu)隔熱板被安裝在平屋頂結(jié)構(gòu) 中時(shí)該上部結(jié)構(gòu)層相對于水平面傾斜。
在-一個(gè)實(shí)施例中，該中間層的形狀構(gòu)造成使得該上部結(jié)構(gòu)層相對
于水平面沿多方向(multiple dimensions)傾斜。該上部結(jié)構(gòu)層可以沿 大致垂直的方向大致線性地向下傾斜或沿不同方向向下彎曲。在另一 個(gè)實(shí)施例中，該中間層的形狀構(gòu)造成使該上部結(jié)構(gòu)層大體上沿一個(gè)單 個(gè)方向大致線性地向下傾斜。
在一種形式中，該中間層被直接夾在上部結(jié)構(gòu)層和下部結(jié)構(gòu)層之 間。該上部和下部結(jié)構(gòu)層厚度依據(jù)其結(jié)構(gòu)隔熱板要求的耐火等級(jí)選擇。 每一個(gè)上部和下部結(jié)構(gòu)層的厚度可在大約1/8"至大約1^"的范圍內(nèi)。 該中間層的最小厚度可為大約l"而最大厚度可為大約16"。
依據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種平屋頂結(jié)構(gòu)，其包含多塊鄰接 的結(jié)構(gòu)隔熱板，每一塊結(jié)構(gòu)隔熱板橫跨該平屋頂結(jié)構(gòu)的至少一對相鄰 的椽條并且限定出供屋頂材料鋪裝在上面的上部鋪裝面，該結(jié)構(gòu)隔熱 板構(gòu)造成使得上部鋪裝面為非水平的，以提高排水能力。
在一種形式中，結(jié)構(gòu)隔熱板布置成端部對端部和側(cè)邊對側(cè)邊中的 至少一種，并且相鄰的結(jié)構(gòu)隔熱板具有配合構(gòu)造。密封物密封了相鄰 結(jié)構(gòu)隔熱板之間的縫隙。
依據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種結(jié)構(gòu)隔熱板，包括中間層，該 中間層被夾在第一和第二結(jié)構(gòu)層之間并被粘附到第一和第二結(jié)構(gòu)層 上，該中間層的厚度變化，使得該第一與第二結(jié)構(gòu)層不平行。


參照附圖，對實(shí)施例進(jìn)行更為詳盡的描述，其中 圖1是采用結(jié)構(gòu)隔熱板的平屋頂結(jié)構(gòu)的俯視圖； 圖2是圖l屋頂結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖； 圖3是圖2的局部放大視圖4是圖l平屋頂結(jié)構(gòu)的組成部分(一塊結(jié)構(gòu)隔熱板)的立體圖;
圖5是圖4沿5-5線的剖面圖； 圖6是圖4沿6-6線的剖面圖7是另一種用于平屋頂結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)隔熱板的俯視圖8是圖7沿8-8線的剖面圖； 圖9是圖7沿9-9線的剖面圖IO是又一種用于平屋頂結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)隔熱板的俯視圖； 圖11是圖10沿11-11線的剖面圖； 圖12是圖10沿12-12線的剖面圖13是相鄰的結(jié)構(gòu)隔熱板的一部分的放大側(cè)視圖，示出了一種替 代性的接頭；以及
圖14是相鄰的結(jié)構(gòu)隔熱板的一部分的放大側(cè)視圖，示出了又一種接頭。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)參照圖1至圖3， 一種平屋頂結(jié)構(gòu)在圖中示出，統(tǒng)一用附圖標(biāo) 記30標(biāo)識(shí)。平屋頂結(jié)構(gòu)30包括若干塊排列成陣列的對接結(jié)構(gòu)隔熱板 32。在本實(shí)施例中，這個(gè)陣列由六(6)行三(3)列的板32組成。本 領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，圖中所示板32構(gòu)成的6x3的陣列僅僅是為了 舉例說明的目的。顯然該板組成的陣列的維數(shù)可以根據(jù)平屋頂30的總 的大小以及陣列中的單塊板32的尺寸而變化很大。選擇每塊板32縱 向尺寸，使得每塊結(jié)構(gòu)隔熱板32能橫跨在至少一對相鄰的椽條34上。 通常，每塊結(jié)構(gòu)隔熱板32的縱向尺寸在大約八(8)英尺至大約二十 (20)英尺的范圍內(nèi)，橫向尺寸等于大約四(4)英尺。使用適合的緊固件(圖中未示出)如螺釘或釘子以將結(jié)構(gòu)隔熱板32固定到椽條34上。
結(jié)構(gòu)隔熱板32的上表面36構(gòu)成了平屋頂結(jié)構(gòu)30的鋪裝面38， 可在其上鋪裝屋頂材料(圖中未示出)。結(jié)構(gòu)隔熱板32構(gòu)造成使鋪裝 面38沿多方向(multiple dimensions)傾斜，以此提高平屋頂結(jié)構(gòu)30 向外周邊的排水能力。每個(gè)方向的坡度通常選擇為不超過1/12"。在圖 1所示的實(shí)施例中，位于Cl列Rl至R3行以及C3列Rl至R3行的結(jié) 構(gòu)隔熱板32構(gòu)造成使得平屋頂結(jié)構(gòu)30沿箭頭40所示方向朝右線性地 向下傾斜，并且沿箭頭46所示方向，自其縱向中軸線42向其周邊邊 緣44線性地向下傾斜。位于Cl列R4至R6行以及C3列R4至R6行 的結(jié)構(gòu)隔熱板32構(gòu)造成使得平屋頂結(jié)構(gòu)30沿箭頭40所示方向線性地 朝右向下傾斜，并且沿箭頭50所示方向，自其縱向中軸線42向其周 邊邊緣48線性地向下傾斜。位于C2列Rl至R3行的結(jié)構(gòu)隔熱板32 構(gòu)造成使得平屋頂結(jié)構(gòu)30沿箭頭52所示方向線性地朝左向下傾斜， 并且沿箭頭46所示方向，自其縱向中軸線42向其周邊邊緣44線性地 向下傾斜。位于C2列R4至R6行的結(jié)構(gòu)隔熱板32構(gòu)造成使得平屋頂 結(jié)構(gòu)30沿箭頭52所示方向線性地朝左向下傾斜，并且沿箭頭50所示 方向，自其縱向中軸線42向其周邊外緣48線性地向下傾斜。
參照圖4至圖6，對其中一個(gè)結(jié)構(gòu)隔熱板32進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖 所示，結(jié)構(gòu)隔熱板32包含中間層60，該中間層60被夾在上部結(jié)構(gòu)層 62和下部結(jié)構(gòu)層64之間并以適合的粘結(jié)劑而被粘附在上部結(jié)構(gòu)層62 和下部結(jié)構(gòu)層64之間。在此實(shí)施例中，中間層60由膨脹性聚苯乙烯 (EPS)泡沫制成，并且包含厚度通常在大約l"至大約16"范圍內(nèi)的 芯70，位于芯70上的頂表層72，其厚度大約為7/16"，和位于芯70 上的底表層74，其厚度大約為5/8"。上部結(jié)構(gòu)層62和下部結(jié)構(gòu)層64 由諸如膠合板的適合的結(jié)構(gòu)材料構(gòu)成，并具有大體在大約1/8"至大約 1^"范圍內(nèi)的厚度。上部結(jié)構(gòu)層62和下部結(jié)構(gòu)層64的厚度依據(jù)平屋 頂結(jié)構(gòu)30要求的耐火等級(jí)來選擇。芯70的厚度變化，使結(jié)構(gòu)隔熱板32產(chǎn)生預(yù)定的坡度。因此，位
于中間層60的頂表層72之上的上部結(jié)構(gòu)層62與中間層的定向一致， 并因此提供了可在其上鋪裝屋頂材料的傾斜的上部鋪裝面。下部結(jié)構(gòu) 層64的一個(gè)次側(cè)面內(nèi)設(shè)有槽80，同時(shí)在下部結(jié)構(gòu)層64的相對的次側(cè) 面上設(shè)有榫舌82。槽80的形狀構(gòu)造為可容納形成于相鄰結(jié)構(gòu)隔熱板 32上的榫舌，而榫舌82的形狀構(gòu)造為可插入相鄰的另一塊結(jié)構(gòu)隔熱板 32的槽中。同樣地，如果需要，下部結(jié)構(gòu)層的一個(gè)主側(cè)面可以設(shè)置槽， 而同時(shí)在下部結(jié)構(gòu)層的相對的主側(cè)面可以設(shè)置榫舌。
再次參見圖3，位于兩相鄰結(jié)構(gòu)隔熱板32之間的縫90中的一條 被示出?？梢钥吹剑?一塊結(jié)構(gòu)隔熱板的下部結(jié)構(gòu)層64上的榫舌82被 另一塊結(jié)構(gòu)隔熱板的下部結(jié)構(gòu)層64上形成的槽80所容納。在將榫舌 插入槽之前，在榫舌82和/或槽80上使用粘結(jié)嵌縫劑92，以將相鄰的 結(jié)構(gòu)隔熱板32的下部結(jié)構(gòu)層固定在一起。密封物94例如泡沫密封條 或底框梁密封墊圈，可用于在縫90處填充中間層60與相鄰結(jié)構(gòu)隔熱 板的上部結(jié)構(gòu)層62之間的任何縫隙。
在上面的實(shí)施例中，平屋頂結(jié)構(gòu)30的結(jié)構(gòu)隔熱板32構(gòu)造成使平 屋頂結(jié)構(gòu)30沿兩個(gè)不同方向線性地向下傾斜。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理 解，其它的結(jié)構(gòu)隔熱板構(gòu)造可用于平屋頂結(jié)構(gòu)30，以用來提高排水能 力。例如，現(xiàn)參見圖7至圖9，用于平屋頂結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)隔熱板的另一實(shí) 施例如圖所示，并且其統(tǒng)一用附圖標(biāo)記132標(biāo)識(shí)。與結(jié)構(gòu)隔熱板32類 似，結(jié)構(gòu)隔熱板132也包含夾在相應(yīng)的上部結(jié)構(gòu)層162和下部結(jié)構(gòu)層 164之間的中間EPS層160。在這個(gè)實(shí)施例中，不是沿兩個(gè)不同方向線 性地向下傾斜，而是中間層160的芯170具有拋物線形狀，因此其從 中央沿所有方向朝中間層邊緣向下彎曲。
圖10至圖12示出用在平屋頂結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)隔熱板232的又一種 實(shí)施例。與結(jié)構(gòu)隔熱板32和132類似，結(jié)構(gòu)隔熱板232包含夾在相應(yīng)的上部結(jié)構(gòu)層262和下部結(jié)構(gòu)層264之間的中間EPS層260。在本實(shí) 施例中，中間層260的芯270只沿一個(gè)單個(gè)方向線性向下傾斜。
雖然上面描述和圖示的實(shí)施例中相鄰的結(jié)構(gòu)隔熱板32包含了榫 舌和槽形式的配合構(gòu)造，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，在相鄰的結(jié) 構(gòu)隔熱板間可以使用替代性的連接。例如圖13示出相鄰的結(jié)構(gòu)隔熱板 32通過搭接相互連接，而圖14示出相鄰的結(jié)構(gòu)隔熱板通過對接相互連接。
盡管上面提供了結(jié)構(gòu)隔熱板和其組件的尺寸，但本領(lǐng)域技術(shù)人員 能夠理解，所述尺寸信息是示例性的。根據(jù)結(jié)構(gòu)隔熱板的使用環(huán)境， 結(jié)構(gòu)隔熱板的總尺寸以及板組件的尺寸可從上述尺寸有所改變。
在上面提到的實(shí)施例中，上部結(jié)構(gòu)層62和下部結(jié)構(gòu)層64由膠合 板形成。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，上部和下部結(jié)構(gòu)層可以采用其它 適合的材料，例如OSB (定向刨花板)、金屬板、防火板等。同樣， 中間層60不必由EPS形成。也可以使用其它泡沫材料，例如氨基甲酸 酯泡沫、聚氨酯泡沫和異氰脲酸酯泡沫等，或其它適合的非泡沬材料， 例如蜂窩板等。
提供傾斜上鋪裝面的結(jié)構(gòu)隔熱板的具體實(shí)施例已在上面進(jìn)行了描
述和說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，這些結(jié)構(gòu)隔熱板可以采用其它
定向以提高排水性能。當(dāng)然，如果需要，為了結(jié)構(gòu)和/或裝飾的目的， 這些結(jié)構(gòu)隔熱板可以用在墻體結(jié)構(gòu)。
雖然前面已參照附圖對多個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)理解，在不偏離如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍 的情況下可以進(jìn)行各種變化和改動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種用于平屋頂結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)隔熱板，包括上部和下部結(jié)構(gòu)層；以及位于所述上部和下部結(jié)構(gòu)層之間的中間層，所述中間層的形狀構(gòu)造成使得當(dāng)所述結(jié)構(gòu)隔熱板被安裝在平屋頂結(jié)構(gòu)中時(shí)所述上部結(jié)構(gòu)層相對于基本上水平的面傾斜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)隔熱板，其中，所述中間層的形狀 構(gòu)造成使得該上部結(jié)構(gòu)層相對于所述水平面沿多方向傾斜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)隔熱板，其中，所述中間層的形狀 構(gòu)造成使得該上部結(jié)構(gòu)層沿兩個(gè)大致垂直的方向大致線性地向下傾 斜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)隔熱板，其中，所述中間層的形狀 構(gòu)造成使得該上部結(jié)構(gòu)層沿不同方向向下彎曲。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的結(jié)構(gòu)隔熱板，其中，所述中間層的上表面大致為拋物線形，所述上部結(jié)構(gòu)層設(shè)置在所述上表面上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)隔熱板，其中，所述中間層的形狀 構(gòu)造成使得該上部結(jié)構(gòu)層沿一個(gè)單個(gè)方向大致線性地向下傾斜。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)隔熱板，其中，所述 中間層由泡沫材料形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)隔熱板，其中，所述 中間層被直接夾在所述上部和下部結(jié)構(gòu)層之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)隔熱板，其中，所述上部和下部結(jié) 構(gòu)層的厚度選擇為使得所述結(jié)構(gòu)隔熱板具有要求的耐火等級(jí)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)隔熱板，其中，所述泡沫材料為膨脹性聚苯乙烯泡沫、氨基甲酸酯泡沫、聚氨酯泡沫和 異氰脲酸酯泡沫之一。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)隔熱板，其中，形 成所述上部和下部結(jié)構(gòu)層的材料選自膠合板、OSB、金屬板或其它適合 的材料。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)隔熱板，其中，所 述上部和下部結(jié)構(gòu)層中的每一個(gè)的厚度均在從大約1/8"至大約lX"的 范圍內(nèi)，且其中所述中間層的最小厚度為大約l"而最大厚度為大約 16"。
13. —種平屋頂結(jié)構(gòu)，包括多塊鄰接的結(jié)構(gòu)隔熱板，每塊結(jié)構(gòu)隔熱板橫跨所述平屋頂結(jié)構(gòu)的 至少一對相鄰的椽條并且限定出供屋頂材料鋪裝在上面的上部鋪裝 面，所述結(jié)構(gòu)隔熱板構(gòu)造成使得所述上部鋪裝面為非水平的，以提高 排水能力。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的平屋頂結(jié)構(gòu)，其中，所述結(jié)構(gòu)隔熱板 布置成端部對端部和側(cè)邊對側(cè)邊中的至少一種。
15. 根據(jù)如權(quán)利要求13或14所述的平屋頂結(jié)構(gòu)，其中，相鄰的 結(jié)構(gòu)隔熱板具有配合構(gòu)造。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的平屋頂結(jié)構(gòu)，其中，所述配合構(gòu)造為 榫舌和槽。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的平屋頂結(jié)構(gòu)，還包括 用來密封相鄰的結(jié)構(gòu)隔熱板之間的縫隙的密封物。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13至17中任一項(xiàng)所述的平屋頂結(jié)構(gòu)，其中， 每塊結(jié)構(gòu)隔熱板均為如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的類型。
19. 一種結(jié)構(gòu)隔熱板，包括中間層，所述中間層被夾在第一和第二結(jié)構(gòu)層之間并被粘附到所 述第一和第二結(jié)構(gòu)層上，所述中間層的厚度變化，使得所述第一和第 二結(jié)構(gòu)層不平行。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的結(jié)構(gòu)隔熱板，其中，所述中間層由泡 沫材料形成。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的結(jié)構(gòu)隔熱板，其中，所述泡沬材料為 膨脹性聚苯乙烯泡沫、氨基甲酸酯泡沫、聚氨酯泡沫和異氰脲酸酯泡 沬之一。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19至21中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)隔熱板，其中， 形成所述上部和下部結(jié)構(gòu)層的材料選自膠合板、OSB、金屬板或其它適 合的材料。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19至22中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)隔熱板，其，， 所述上部和下部結(jié)構(gòu)層中的每一個(gè)的厚度均在大約1/8"至大約1^"的 范圍內(nèi)，且其中所述中間層的最小厚度為大約l"而最大厚度為大約 16"。
全文摘要
一種用于平屋頂結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)隔熱板和采用該結(jié)構(gòu)隔熱板的平屋頂結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)隔熱板包括上部和下部結(jié)構(gòu)層以及位于所述上部和下部結(jié)構(gòu)層之間的中間層。該中間層的形狀構(gòu)造成使得當(dāng)該結(jié)構(gòu)隔熱板被安裝在平屋頂結(jié)構(gòu)中時(shí)上部結(jié)構(gòu)層相對于基本上水平的面傾斜。
文檔編號(hào)E04D13/04GK101603356SQ20091014979
公開日2009年12月16日 申請日期2009年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者埃米爾·M·塔拉巴, 杰弗里·M·塔拉巴 申請人:塞梅潘結(jié)構(gòu)化隔絕面板公司