專利名稱:一種沖擊波防護元件和系統(tǒng)的制作方法
一種沖擊波防護元件和系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明主要涉及一種沖擊波防護和防彈的封閉空間體,尤其是用于防止由于沖擊波的超高壓以及玻璃和墻體碎片引起的人和設(shè)備的受傷和損壞,更特別的是,涉及一種房屋建筑,可適用于保護人和/或者設(shè)備。
背景技術(shù):
居民、戰(zhàn)士、設(shè)備等的物理安全性是個日益增長的問題。安全問題是指由于爆炸, 比如炸彈爆炸引起的傷害問題,這樣的爆炸可能會影響到一個房屋結(jié)構(gòu)的外部。另一個安全問題是彈片攻擊到房屋結(jié)構(gòu)上,也會對它們造成影響。
建筑物里面的人遭遇到爆炸氣流,不僅會因為沖擊波本身以及它所造成的運動拋射物引起死亡或受傷的風險,而且還有房屋結(jié)構(gòu)墻體上本身的物質(zhì)被拋射出來造成人體的傷害。由于外部震動波的作用,這些拋射物可能從墻體上脫落下來,并向內(nèi)加速。因此,比如在采用石膏灰膠紙夾板、磚石板或其它類似材料預(yù)先建造的墻體單元里,通常采用螺釘、 底板和頂板的結(jié)構(gòu)建造,一股沖擊波很容易使墻體向背離沖擊波的 一側(cè)彎曲,并將外板和內(nèi)板弄碎。這些墻體碎片成為巨大的拋射物,在許多情況下,其破壞能力超越了沖擊波本身所帶的拋射物。
美國專利申請?zhí)枮?005/0144900的專利公開了一種抗沖擊波的預(yù)先建造墻體板,其包含至少一個有著兩塊結(jié)構(gòu)板的墻板,結(jié)構(gòu)板的中間層是一層熱凝成型的樹脂浸潰纖維增強層,這層中間層伸出結(jié)構(gòu)板體兩邊,伸出部分至少有一部分由金屬底、金屬底板的頂板和頂板以及螺釘包裹起來。這些板在沖擊波的作用下不會產(chǎn)生二次碎片,能有效防止沖擊波爆炸的危害,通過吸收能量的可變形托架,更好地粘附在一個房屋結(jié)構(gòu)上。在這個專利申請中的公開發(fā)明是不能移動的,因此也無法在指定的場地提供保護。另外,該發(fā)明的結(jié)構(gòu)較為笨重,需要較厚的墻體。
美國專利號為4,718,356的專利公開了一種系統(tǒng),在建筑外部發(fā)生的爆炸產(chǎn)生沖擊波壓力時,該系統(tǒng)能保護建筑的外墻抵御這種沖擊波的破壞。外層墻體由復(fù)合墻板構(gòu)成, 這些復(fù)合墻板固定在一個建筑物的圓周框架上,圓周框架是由柱子、墻體下面底板的上表面以及墻體上方頂板的下表面這些建筑物元素形成的。位于圓周表面有一系列的導(dǎo)軌,沿著墻板的垂直方向延伸向建筑物的內(nèi)部。在墻板圓周上的滑塊鑲嵌在這些導(dǎo)軌里,這樣當在墻板的外側(cè)施加一個外力,達到預(yù)先設(shè)定的臨界值時,墻板可以沿著導(dǎo)軌進行滑動。一個可調(diào)節(jié)的制動裝置,結(jié)合滑塊和導(dǎo)軌,共同精確控制了臨界力值的設(shè)定,在這個臨界力以下,墻板開始向內(nèi)運動;同時在滑行過程中,能保證相對恒定的力。本發(fā)明同樣受制于其相對笨拙的結(jié)構(gòu),缺乏便攜性,這在一些特定的環(huán)境下可能是非常重要的。
美國專利號為2006/0032160的專利公開了一種抗沖擊波的窗簾系統(tǒng),其中包含一個百葉窗系統(tǒng)。所述百葉系統(tǒng)包含若干個平行的百葉條,若干個等距窗格嵌入單元,以及第一和第二支架體連接在所述窗格嵌入單元上,在所述開口相對的第一和第二端露出固定單元,其中,所述窗格嵌入單元固定在支架體上,連接到整個結(jié)構(gòu)上。在所述窗格嵌入單16元上至少連接一個能量抑制裝置,在窗格遭受沖擊時,它可允許所述窗格嵌入單元向結(jié)構(gòu)內(nèi)部伸出一定距離,其中所述百葉系統(tǒng)和窗格嵌入單元同時作用,阻止所述窗格被氣流推入房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部;在遭受沖擊時,將窗格的內(nèi)表面方向調(diào)整為一致,這樣可以將施加在窗格上的約束力進行分散。在這個專利中公開的發(fā)明是關(guān)于窗戶(而不是墻體)的沖擊波保護的,所以,在一些大的沖擊波情況下,這個系統(tǒng)可能不夠穩(wěn)定,而不能保護房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物。比如,在遇到數(shù)百毫秒大小的脈沖內(nèi)巨大的沖擊波時,該系統(tǒng)具有保護功能的層(垂直的百葉條),以及所述能量抑制單元 (比如張緊彈簧),并不能保護人和物不受到這些沖擊波和彈片的傷害。另外,這個系統(tǒng)不具有可調(diào)整性,因此并不是墻和/或者窗子的任何部位都能得到保護。美國專利號為6,212,840的專利,公開了一種在房屋結(jié)構(gòu)外部遭受到?jīng)_擊波情況下,擁有墻體和嵌入墻體窗框的房屋結(jié)構(gòu)保護內(nèi)部人和物的改進辦法。該方法是通過以下方法來實現(xiàn)(a)提供一種包含了一縷縷彈片線程的柔性可伸展的編織布片;(b)將柔性可伸展的編織布片的第一部分通過一種柔性的粘膠劑,粘附在房屋結(jié)構(gòu)至少一個墻體的一側(cè)內(nèi)表面上;以及(C)將柔性可伸展的編織布片的第二部分粘附在至少一面墻上的至少一個窗框上;所述柔性可伸展的編織布片和柔性的粘膠劑在遭受沖擊波時,有伸展能力,因此能減少至少一面墻的碎裂程度,在遭遇沖擊波時,將窗框固定在墻體內(nèi),防止從墻體和窗框上掉落的碎片被沖擊波拋射入房屋結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。美國專利號6,212,840的專利僅限于對窗戶的保護,在巨大沖擊波(比如,1000馬力毫秒)的情況下,不能提供有效地保護。這個系統(tǒng)并不包含能量吸收元件,即能通過細長桿件的傳遞將巨大的能量沖擊吸收的裝置。如這個專利的圖6所示,一個相對微弱的65國際單位毫秒脈沖的沖擊波,就將這個系統(tǒng)徹底弄壞分解了。另外,這套系統(tǒng)也是不可調(diào)節(jié)的,因此也不能在墻體和/或者窗戶的任意位置提供保護。人們希望有一種質(zhì)量輕的房屋結(jié)構(gòu),能有效防御沖擊波和彈片對墻體的破壞,具有能量吸收元件,可吸收由沖擊波和/或者彈片襲擊形成的能量。這種房屋結(jié)構(gòu)也需要能在任意選定位置進行簡單的建造,即使是沒有任何建筑建造經(jīng)驗技術(shù)的人也能完成(比如,使用可折疊部件,可移動等等),最好其外觀能和一幢標準的簡易建筑相同。另外,這種房屋結(jié)構(gòu)能重新定位、可移動、便攜帶、可固定、可裝在特定的房屋結(jié)構(gòu)上、模塊化、平民可容易安裝,當然是具有沖擊波和/或者彈片防護能力。人們希望這種質(zhì)量輕、安裝簡單,防沖擊的建筑系統(tǒng)在巨大的沖擊脈沖下能足夠穩(wěn)定。這種系統(tǒng)能在讓一個未經(jīng)培訓的人,在任意選定的位置進行簡單安裝。另外,這種系統(tǒng)應(yīng)該具有多種尺寸可調(diào)整性,這樣可對不同尺寸的已存墻體(比如,其特征在于高度可在IOOcm至約IOm之間)提供保護。另外,這個系統(tǒng)應(yīng)該可靠、可重新定位、可重新安置、可升級、可移動、質(zhì)量輕、模塊化,以及當然有沖擊波和/或者彈片防護能力。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目標是公開一種沖擊波防護元件,用于防護沖擊波。該沖擊波防護元件包含
a.一個防護板包含第一側(cè)面和第二側(cè)面;以及,
b.一個邊框適用于限制防護板;以及,c.若干個能量吸收元件將邊框連接到防護板上,每一個能量吸收元件有一個第一端和一個第二端,每個能量吸收元件的第一端可連接在防護板上,而每個能量吸收元件的第二端可連接在邊框上,這樣就形成了沖擊波防護元件;能量吸收元件可在作用在防護板第一側(cè)面上的沖擊波力的作用下發(fā)生變形,使得防護板可遠離或靠近邊框方向發(fā)生移動;本發(fā)明的領(lǐng)域中包含,沖擊波防護元件適用于與一個房屋結(jié)構(gòu)相連接,這樣可以為房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物提供沖擊波防護,所指的內(nèi)部位于防護板的第二側(cè)面。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中房屋結(jié)構(gòu)是一個框架,有若干個軸桿相互機械連接,這樣可以形成至少一個開口,沖擊波防護元件可以安裝放置并連接在至少一個開口上。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中沖擊波防護元件可適用于替代房屋結(jié)構(gòu)或框架的一座墻體、一面天花板或一片地板。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中框架配置了兩種形態(tài)(i ) 一種折疊形態(tài),在這種狀態(tài)下,框架可以進行運輸;以及(ii ) 一種展開形態(tài), 在這種狀態(tài)下,框架可被布置在一個工作位置。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中沖擊波防護元件上的能量吸收元件在遭遇沖擊波發(fā)生變形后,可以進行替換,這樣可以對房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的事物提供多次的沖擊波防護。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中沖擊波防護元件可適用于任何房屋結(jié)構(gòu)已存的指定地點,為其提供針對沖擊波的防護。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中能量吸收元件以一種隱藏方式位于防護板和邊框之間,這樣可使這個建筑擁有和一個普通的沒有設(shè)置沖擊波防護元件的建筑一樣的外觀。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中所述隱藏方式可讓人從外部觀察不到?jīng)_擊波防護元件提供的沖擊波防護功能。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中沖擊波防護元件配置了至少兩種形態(tài)(i) 一種拆卸狀態(tài),在這種狀態(tài)下,沖擊波防護元件可被運輸; 以及(ii) 一種安裝形態(tài),在這種狀態(tài)下,沖擊波防護元件連接在房屋結(jié)構(gòu)上。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中房屋結(jié)構(gòu)可適用于使用若干個沖擊波防護元件進行保護。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中沖擊波元件可至少有以下一種特性可更換地點、可運輸性、可移動性、永久性、固定在一個具體建筑上、模塊化、安裝簡單、套裝性、可擴張性、迅速展開性、以卷起的套裝形式儲存、輕質(zhì)、可替代性、可升級性、沖擊波防護、沖擊波防護和防彈性,或任何這些特性的組合。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中沖擊波防護元件還可保護房屋結(jié)構(gòu),不受到下述因素的破壞,包含大風、龍卷風、颶風、地震、一些特定天氣情況、彈片攻擊、任何的推力,或以上各種情況的任意組合。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中防護板的材料可以從以下這組材料中選擇酚醛泡沫體、聚脲泡沫、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料,一種輕質(zhì)的建筑材料,或者采用上述這些材料的任意組合。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中防護板的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性、可變剛度、回彈性,或者上述這些特性的任意組合。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中防護板包含一層抗剝落層,適用于在遭受沖擊波情況下,防止剝落碎片射入房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中防護板包含一層防彈層,適用于保護房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物不受彈片的破壞。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中邊框可適用于固定抗剝落層和防彈層。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中邊框可通過螺栓連接或其它緊固方式連接在房屋結(jié)構(gòu)上。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中房屋結(jié)構(gòu)可以是下述結(jié)構(gòu)中的一個一個集裝箱、一個大篷車、用墻體搭建起來的一個永久結(jié)構(gòu)、一個框架、一個辦公室、一個工業(yè)設(shè)施、一家賓館、一座住宅、一個大使館,以及任何 上述這些的組合。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中沖擊波防護元件可連接在房屋結(jié)構(gòu)的墻體、天花板或者地板上。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中沖擊波防護元件可連接在至少另一個沖擊波防護元件上,以此來提供一個無框架結(jié)構(gòu),沖擊波防護元件之間的連接通過邊框和沖擊波防護元件相互機械連接實現(xiàn)。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中,在50磅平方英尺毫秒到大約600磅平方英尺毫秒的沖擊波脈沖以及超過1500磅平方英寸沖擊波壓力情況下,沖擊波防護元件能保持穩(wěn)定。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中能量吸收元件可承受多次沖擊波。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中沖擊波防護元件可適用于一個預(yù)先觸發(fā)元件,可至少緩解部分對房屋結(jié)構(gòu)進行的彈片攻擊造成的沖擊,沖擊波防護元件可通過至少一個連接軸桿,連接在所述房屋結(jié)構(gòu),距離房屋結(jié)構(gòu)一個預(yù)先確定的距離。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中,當沖擊波達到一個預(yù)先設(shè)定水平時,防護板可從邊框上脫離,從而保護房屋結(jié)構(gòu)免于倒塌或破壞。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中房屋建筑還包含至少一個連接在其上的沖擊波防護系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護元件,其中沖擊波防護元件可適用于連接在房屋結(jié)構(gòu)的外部或一個開口上。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種用于沖擊波防護的房屋建筑。房屋建筑包含a.—個至少有一個開口的房屋結(jié)構(gòu);b.至少一個沖擊波防護元件,包含i.一個防護板包含第一側(cè)面和第二側(cè)面;ii.一個邊框適用于限 制防護板,邊框適用于安裝入至少一個開口中;iii.若干個能量吸收元件將邊框連接到防護板上,每一個能量吸收元件有一個第一端和一個第二端,每個能量吸收元件的第一端可連接在防護板上,而每個能量吸收元件的第二端可連接在邊框上,這樣就形成了沖擊波防護元件;能量吸收元件可在作用在防護板第一側(cè)面上的沖擊波力的作用下發(fā)生變形,使得防護板可遠離或靠近邊框方向發(fā)生移動;本發(fā)明的領(lǐng)域中包含,至少一個沖擊波防護元件適用于與至少一個開口相連接定位, 這樣可以為房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物提供沖擊波防護,所指的內(nèi)部位于防護板的第二側(cè)面。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中房屋結(jié)構(gòu)是一個框架,有若干個軸桿相互機械連接,這樣可以形成開口。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中沖擊波防護元件可適用于替代房屋結(jié)構(gòu)或框架的一座墻體、一面天花板或一片地板。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中框架配置了兩種形態(tài)(i ) 一種折疊形態(tài),在這種狀態(tài)下,框架可以進行運輸;以及(ii ) 一種展開形態(tài),在這種狀態(tài)下,框架可被布置在一個工作位置。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中至少一個沖擊波防護元件上的能量吸收元件在遭遇沖擊波發(fā)生變形后,可以進行替換,這樣可以對房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的事物提供多次的沖擊波防護。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中至少一個沖擊波防護元件可適用于任何房屋結(jié)構(gòu)已存的指定地點,為其提供針對沖擊波的防護。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中能量吸收元件以一種隱藏方式位于防護板和邊框之間,這樣可使這個建筑擁有和一個普通的沒有設(shè)置沖擊波防護元件的建筑一樣的外觀。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中隱藏方式可讓人從外部觀察不到?jīng)_擊波防護元件提供的沖擊波防護功能。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中至少一個沖擊波防護元件配置了至少兩種形態(tài)(i) 一種拆卸狀態(tài),在這種狀態(tài)下,沖擊波防護元件可被運輸;以及(ii) 一種安裝形態(tài),在這種狀態(tài)下,沖擊波防護元件連接在房屋結(jié)構(gòu)上。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中房屋結(jié)構(gòu)可適用于采用若干個沖擊波防護元件進行保護。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中至少一個沖擊波防護原件可至少有以下一種特性可更換地點、可運輸性、可移動性、永久性、固定在一個具體建筑上、模塊化、安裝簡單、套裝性、可擴張性、迅速展開性、輕質(zhì)、可替代性、可升級性、沖擊波防護、沖擊波防護或防彈性,或任何這些特性的組合。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中至少一個沖擊波防護元件還可保護房屋結(jié)構(gòu),不受到下述因素的破壞,包含大風、龍卷風、颶風、地震、一些特定天氣情況、彈片攻擊、任何的推力,或以上各種情況的任意組合。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中防護板采用的材料可以從以下這組材料中選擇
酚醛泡沫體、聚脲泡沫、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料、一種輕質(zhì)的建筑材料,或者采用上述這些材料的任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中防護板的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性、可變剛度、回彈性,或者上述這些特性的任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中防護板包含一層抗剝落層,適用于在遭受沖擊波情況下,防止剝落碎片射入房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中防護板包含一層防彈層,適用于保護房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物不受彈片的破壞。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中邊框適用于固定抗剝落層或防彈層。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中邊框通過螺栓連接或其它緊固方式連接在房屋結(jié)構(gòu)上。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,房屋結(jié)構(gòu)可以是下述結(jié)構(gòu)中的一個一個集裝箱、一個大篷車、用墻體搭建起來的一個永久結(jié)構(gòu)、一個框架、一個辦公室、一個工業(yè)設(shè)施、一家賓館、一座住宅、一個大使館,以及任何上述這些的組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中至少一個沖擊波防護原件可連接在房屋結(jié)構(gòu)的墻體、天花板、或地板上。 本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中至少一個沖擊波防護元件可連接在至少另一個沖擊波防護元件上,以此來提供一個無框架結(jié)構(gòu),沖擊波防護元件之間的連接通過邊框和沖擊波防護元件相互機械連接實現(xiàn)。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中,在50磅平方英尺毫秒到大約600磅平方英尺毫秒的沖擊波脈沖以及超過1500磅平方英寸沖擊波壓力情況下,沖擊波防護元件能保持穩(wěn)定。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中能量吸收元件可承受多次沖擊波。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中至少一個沖擊波防護元件可適用于一個預(yù)先觸發(fā)元件,可至少緩解部分對房屋結(jié)構(gòu)進行的彈片攻擊造成的沖擊,沖擊波防護元件可通過至少一個連接軸桿,連接在房屋結(jié)構(gòu),距離房屋結(jié)構(gòu)一個預(yù)先確定的距離。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中,當沖擊波達到一個預(yù)先設(shè)定水平時,防護板可從邊框上脫離,從而保護房屋結(jié)構(gòu)免于倒塌或破壞。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中房屋建筑還包含至少一個連接在其上的沖擊波防護系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的房屋建筑,其中沖擊波防護元件可適用于連接在房屋結(jié)構(gòu)的外部或一個開口上。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種用于沖擊波防護的無框架結(jié)構(gòu)。該無框架結(jié)構(gòu)包含若干個沖擊波防護元件,每個沖擊波防護元件包含
a.一個防護板包含第一側(cè)面和第二側(cè)面;以及,
b.一個邊框適用于限制防護板;以及,
c.若干個能量吸收元件將邊框連接到防護板上,每一個能量吸收元件有一個第一端和一個第二端,每個能量吸收元件的第一端可連接在防護板上,而每個能量吸收元件的第二端可連接在邊框上,這樣就形成了沖擊波防護元件;能量吸收元件可在作用在防護板第一側(cè)面上的沖擊波力的作用下發(fā)生變形,使得防護板可遠離或靠近邊框方向發(fā)生移動;
本發(fā)明的領(lǐng)域中包含,沖擊波防護元件適用于相互連接,形成無框架結(jié)構(gòu),這樣可以為無框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物提供沖擊波防護,所指的內(nèi)部位于防護板的第二側(cè)面。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中沖擊波防護元件可適用于替代房屋結(jié)構(gòu)或框架的一座墻體、一面天花板或一片地板?!?br>
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中沖擊波防護元件上的能量吸收元件在遭遇沖擊波發(fā)生變形后,可以進行替換,這樣可以對房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的事物提供多次的沖擊波防護。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中沖擊波防護元件可適用于任何無框架結(jié)構(gòu)已存的指定地點,為其提供針對沖擊波的防護。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中能量吸收元件以一種隱藏方式位于防護板和邊框之間,這樣可使這個建筑擁有和一個普通的沒有設(shè)置沖擊波防護元件的建筑一樣的外觀。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中所述隱藏方式可讓人從外部觀察不到?jīng)_擊波防護元件提供的沖擊波防護功能。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中沖擊波防護元件配置了至少兩種形態(tài)(i) 一種拆卸狀態(tài),在這種狀態(tài)下,沖擊波防護元件可被運輸;以及( ) 一種安裝形態(tài),在這種狀態(tài)下,沖擊波防護元件相互連接。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中沖擊波防護元件 可至少有以下一種特性可更換地點、可運輸性、可移動性、永久性、固定在一個具體建
筑上、模塊化、安裝簡單、套裝性、可擴張性、迅速展開性、輕質(zhì)、可替代性、可升級性、沖擊波防護、沖擊波防護和防彈性,或任何這些特性的組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中沖擊波防護元件還可保護房屋結(jié)構(gòu),不受到下述因素的破壞,包含大風、龍卷風、颶風、地震、一些特定天氣情況、彈片攻擊、任何的推力,或以上各種情況的任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中防護板的材料可以從以下這組材料中選擇酚醛泡沫體、聚脲泡沫、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料,一種輕質(zhì)的建筑材料,或者采用上述這些材料的
任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中防護板的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性、可變剛度、回彈性,或者上述這些特性的任意組合。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中防護板包含一層抗剝落層,適用于在遭受沖擊波情況下,防止剝落碎片射入無框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中防護板包含一層防彈層,適用于保護無框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物不受彈片的破壞。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中邊框可適用于固定抗剝落層或者防彈層。 本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中邊框通過螺栓連接或其它緊固方式連接在所述房屋結(jié)構(gòu)上。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中房屋結(jié)構(gòu)可以是下述結(jié)構(gòu)中的一個一個集裝箱、一個大篷車、用墻體搭建起來的一個永久結(jié)構(gòu)、一個框架、一個辦公室、一個工業(yè)設(shè)施、一家賓館、一座住宅、一個大使館,以及任何上述這些的組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中,在50磅平方英尺毫秒到大約600磅平方英尺毫秒的沖擊波脈沖以及超過1500磅平方英寸沖擊波壓力情況下,沖擊波防護元件能保持穩(wěn)定。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中述能量吸收元件可承受多次沖擊波。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中至少一個沖擊波防護元件可適用于一個預(yù)先觸發(fā)元件,可至少緩解部分對無框架結(jié)構(gòu)進行的彈片攻擊造成的沖擊,增加的沖擊波防護元件可通過至少一個連接軸桿,連接在房屋結(jié)構(gòu),距離房屋結(jié)構(gòu)一個預(yù)先確定的距離。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中,當沖擊波達到一個預(yù)先設(shè)定水平時,防護板可從邊框上脫離,從而保護無框架結(jié)構(gòu)免于倒塌或破壞。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的無框架結(jié)構(gòu),其中無框架結(jié)構(gòu)還包含至少一個連接在其上的沖擊波防護系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個目標是,公開一個用于保護一個房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部人和物的沖擊波防護系統(tǒng)。這個沖擊波防護系統(tǒng)包含
a.第一和第二能量吸收元件適用于連接在房屋結(jié)構(gòu)上;
b.若干個間隔的細長單元擁有第一和第二端,每個細長單元的第一端可機械地與第一能量吸收元件相連接,每個細長單元的第二端可機械地與第二能量吸收元件相連接;以及,
c.至少一個防護層可機械地與第一和第二能量吸收元件相連接;
本發(fā)明的領(lǐng)域中包含,當細長單元和至少一個防護層上受到力的沖擊時,能量吸收元件會發(fā)生形變,這樣,沖擊波形成的能量至少有一部分通過細長單元,被能量吸收元件所吸收。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中細長單元和至少一個防護層可進行尺寸調(diào)整,以適應(yīng)一部分房屋結(jié)構(gòu)的尺寸。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中系統(tǒng)的尺寸是第一和第二能量吸收元件之間的距離。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中上述距離為大約100厘米至10米。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中至少一個防護層的尺寸可調(diào)節(jié)性通過以下這些特性來實現(xiàn)可伸長性、可伸展性、彈性、可延伸性、可擴大性、在受到滾壓、切割、剖劃時可延伸性,或任何以上的組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中該系統(tǒng)可適用于安裝在房屋結(jié)構(gòu)的前方,通常緊鄰房屋結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中沖擊波防護系統(tǒng)可通過調(diào)整第一和第二能量吸收元件之間的距離,達到墻體的高度,適用于覆蓋整面墻的所有區(qū)域,并安裝至少一層沖擊波防護系統(tǒng)的防護層,覆蓋墻體的整個寬度。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中房屋結(jié)構(gòu)的部分可由下述部分組成一堵墻、一片地板、一個天花板,以及任何以上的組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中房屋結(jié)構(gòu)可以是一間房間,一幢房屋建筑,一個小屋,一幢房子,一座小木屋,一輛大篷車,一輛汽車, 一個框架,或以上任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中第一能量吸收元件可適用于連接在房屋結(jié)構(gòu)的天花板上,第二能量吸收元件可適用于連接在房屋結(jié)構(gòu)的地板上。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中至少一層防護層包含一層抗剝落層,在遭受沖擊波情況下,防止剝落碎片射入房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中至少一層防護層包含一層防彈層,為所述結(jié)構(gòu)中的人和物提供防彈保護。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中至少一層防護層包含兩層防護層抗剝落層和防彈層。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中至少一層防護層包含一個防護板。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中至少一層防護層的制造材料可以從以下這組材料中選擇酚醛泡沫體、聚脲泡沫、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料,一種輕質(zhì)的材料可以用作預(yù)先建造結(jié)構(gòu)的制造,或者采用上述這些材料的任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中至少一層防護層材料的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性、可變剛度、回彈性、半透明性,或者上述這些特性的任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中細長單元的特點可從一系列性能中選擇,包含可伸長性、可延展性、可延伸性、可擴大性、可伸縮性、不可伸縮性,或以上這些的任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中細長單元可以是棒子、管件、長條、網(wǎng)格、軸桿、棍子、繩索、繩子、鏈條、金屬絲、纖維、纜索等。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中第一和第二能量吸收元件,由位于第一連接側(cè)面和第二連接側(cè)面之間的一排能量吸收子元件構(gòu)成。第一連接側(cè)面將能量吸收子元件和細長單元以及至少一層防護層連接在一起,第二連接側(cè)面將能量吸收子元件與結(jié)構(gòu)連接起來。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中,在50磅平方英尺毫秒到大約600磅平方英尺毫秒的沖擊波脈沖以及超過1500磅平方英寸沖擊波壓力情況下,沖擊波防護系統(tǒng)能保持穩(wěn)定。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中沖擊波防護系統(tǒng)可至少有以下一種特性可更換地點、可運輸性、可移動性、固定在一個建筑上、模塊化、安裝簡單、套裝性、以卷起的套裝形式儲存、可替代性、可升級性、可擴張性、迅速展開性、平民輕松搭建、輕質(zhì)、沖擊波防護、沖擊波防護和防彈性,或任何這些特性的組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中第一和第二能量吸收元件通過螺栓連接或任何方便的緊固方式,連接在房屋結(jié)構(gòu)上。 本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中能量吸收元件可承受多次沖擊波。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中細長單元通常是相互平行的。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的沖擊波防護系統(tǒng),其中施加在細長單元和至少一層防護層上的力可以是風力、龍卷風產(chǎn)生的力、颶風產(chǎn)生的力、地震產(chǎn)生的力、天氣情況相關(guān)力、任何其它的推力,或者任何上述力的組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種建造一個沖擊波防護房屋建筑的方法。該方法包含以下步驟
a.提供一個至少有一個開口的房屋結(jié)構(gòu);
b.提供至少一個沖擊波防護元件,包含(i)一個防護板包含第一側(cè)面和第二側(cè)面;(ii) 一個邊框適用于限制防護板,邊框適用于安裝入至少一個開口中;以及,(iii)若干個能量吸收元件將邊框連接到防護板上,每一個能量吸收元件有一個第一端和一個第二端,每個能量吸收元件的第一端可連接在防護板上,而每個能量吸收元件的第二端可連接在邊框上,這樣就形成了沖擊波防護元件;能量吸收元件可在作用在防護板第一側(cè)面上的沖擊波力的作用下發(fā)生變形,使得防護板可遠離或靠近邊框方向發(fā)生移動;
c.將至少一個沖擊波防護元件放置入至少一個開口中;以及,
d.將至少一個沖擊波防護元件連接在至少一個開口上,這樣為房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物提供沖擊波防護。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,還包含一個步驟,以框架的形式提供一個房屋結(jié)構(gòu),有若干個軸桿相互機械連接,這樣可以形成至少一個開口。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中沖擊波防護元件可適用于替代房屋結(jié)構(gòu)或框架的一座墻體、一面天花板或一片地板。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,還包含一個步驟,為房屋結(jié)構(gòu)配置兩種形態(tài)(i) 一種折疊形態(tài),在這種狀態(tài)下,房屋結(jié)構(gòu)可以進行運輸;以及(ii) 一種展開形態(tài),在這種狀態(tài)下,房屋結(jié)構(gòu)可被布置在一個工作位置。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,還包含一個步驟,在遭受了一次沖擊波后,替換至少一個沖擊波防護元件,這樣可以對房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的事物提供多次的沖擊波防護。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,還包含一個步驟,將房屋結(jié)構(gòu)放置在任何指定地點,為其提供針對沖擊波的防護。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,還包含一個步驟,將能量吸收元件以一種隱藏方式放入防護板和邊框之間,這樣可使這個建筑擁有和一個普通的沒有設(shè)置沖擊波防護元件的建筑一樣的外觀。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中所述隱藏方式可讓人從外部觀察不到?jīng)_擊波防護元件提供的沖擊波防護功能。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,還包含一個步驟,為沖擊波防護元件配置至少兩種形態(tài)(i) 一種拆卸狀態(tài),在這種狀態(tài)下,沖擊波防護元件可被運輸; 以及(ii) 一種安裝形態(tài),在這種狀態(tài)下,沖擊波防護元件連接在房屋結(jié)構(gòu)上。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,還包含一個步驟,用若干個沖擊波防護元件來保護房屋結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中至少一個沖擊波防護元件可至少有以下一種特性可更換地點、可運輸性、可移動性、永久性、固定在一個具體建筑上、模塊化、安裝簡單、套裝性、可擴張性、迅速展開性、輕質(zhì)、可替代性、可升級性、沖擊波防護、沖擊波防護和防彈性、,或任何這些特性的組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中至少一個沖擊波防護元件還可保護房屋結(jié)構(gòu),不受到下述因素的破壞,包含大風、龍卷風、颶風、地震、一些特定天氣情況、彈片攻擊、任何的推力,或以上各種情況的任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,還包含一個步驟,制造防護板,可以從以下這組材料中選擇酚醛泡沫體、聚脲泡沫、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料,一種輕質(zhì)的建筑材料,或者采用上述這些材料的任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中防護板的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性、可變剛度、回彈性,或者上述這些特性的任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,還包含一個步驟,提供防護板包含一層抗剝落層,適用于在遭受沖擊波情況下,防止剝落碎片射入房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,還包含一個步驟,提供防護板包含一層防彈層,適用于保護房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物不受彈片的破壞。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,通過邊框固定抗剝落層或者防彈層。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,還包含一個步驟,其中將至少一個沖擊波防護元件連接在至少一個開口上,是通過螺栓連接或其它緊固方式實現(xiàn)的。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,還包含一個步驟,選擇房屋結(jié)構(gòu),可以是下述結(jié)構(gòu)中的一個一個集裝箱、一個大篷車、用墻體搭建起來的一個永久結(jié)構(gòu)、一個框架、一個辦公室、一個工業(yè)設(shè)施、一家賓館、一座住宅、一個大使館,以及任何上述這些的組合。
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中至少一個沖擊波防護元件是可連接在房屋結(jié)構(gòu)的墻體、天花板或地板上的。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,還包含一個步驟,將至少一個沖擊波防護元件與其它至少一個沖擊波防護元件連接起來,從而形成一個無框架結(jié)構(gòu),沖擊波防護元件之間的連接,通過沖擊波防護元件上的邊框相互機械連接實現(xiàn)。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中,在50磅平方英尺毫秒到大約600磅平方英尺毫秒的沖擊波脈沖以及超過1500磅平方英寸沖擊波壓力情況下,沖擊波防護兀件能保持穩(wěn)定。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中能量吸收元件可承受多次沖擊波。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中至少一個沖擊波防護元件可適用于一個預(yù)先觸發(fā)元件,可至少緩解部分對房屋結(jié)構(gòu)進行的彈片攻擊造成的沖擊,·沖擊波防護元件可通過至少一個連接軸桿,連接在房屋結(jié)構(gòu),距離房屋結(jié)構(gòu)一個預(yù)先確定的距離。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中,當沖擊波達到一個預(yù)先設(shè)定水平時,防護板可從邊框上脫離,從而保護房屋結(jié)構(gòu)免于倒塌或破壞。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中房屋建筑還包含至少一個連接在其上的沖擊波防護系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中沖擊波防護元件可適用于連接在房屋結(jié)構(gòu)的外部或一個開口上。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,還包含一個步驟,在戰(zhàn)區(qū)展開房屋結(jié)構(gòu),以此來保護指定對象免受沖擊波攻擊。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中這些對象可包含軍隊、警察部隊、士兵、急救人員、通訊人員、軍事裝備、電子裝備,或者其上任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中戰(zhàn)區(qū)可包含敵方領(lǐng)地、戰(zhàn)場、城市、鄉(xiāng)村、山區(qū),或者其上任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中房屋結(jié)構(gòu)可在所述戰(zhàn)地花費大約10分鐘至大約2小時的時間,進行展開,并為對象提供防護。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,其中這套裝備可從高空投放,可采用的運輸方式包含飛機、噴氣機、直升機、起重機,或者其上任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的方法,還包含一個步驟,連接一個房屋建筑與另一個房屋建筑,從而建造一個更大的房屋建筑。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,包含以下步驟
a.提供一個防護板包含第一側(cè)面和第二側(cè)面;
b.提供一個邊框適用于限制防護板;
c.提供若干個能量吸收元件,每一個能量吸收元件有一個第一端和一個第二端;
d.將每個能量吸收元件的第一端連接在防護板上;
e.將每個能量吸收元件的第二端連接在邊框上,這樣就將防護板連接在邊框上,形成了沖擊波防護元件;
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中能量吸收元件可在作用在防護板第一側(cè)面上的沖擊波力的作用下發(fā)生變形,使得防護板可遠離或靠近邊框方向發(fā)生移動;
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中沖擊波防護元件適用于與一個房屋結(jié)構(gòu)相連接,這樣可以為房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物提供沖擊波防護,所指的內(nèi)部位于防護板的第二側(cè)面。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中沖擊波防護元件可適用于任何房屋結(jié)構(gòu)已存的指定地點,為其提供針對沖擊波的防護。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護兀件的方法,其中能量吸收兀件以一種隱藏方式位于防護板和邊框之間, 這樣可使這個建筑擁有和一個普通的沒有設(shè)置沖擊波防護元件的建筑一樣的外觀。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中隱藏方式可讓人從外部觀察不到?jīng)_擊波防護元件提供的沖擊波防護功能。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中沖擊波防護元件配置了至少兩種形態(tài)(i) 一種拆卸狀態(tài),在這種狀態(tài)下,沖擊波防護元件可被運輸;以及(ii) 一種安裝形態(tài),在這種狀態(tài)下,沖擊波防護元件連接在房屋結(jié)構(gòu)上。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中沖擊波防護元件還可保護房屋結(jié)構(gòu),不受到下述因素的破壞,包含大風、龍卷風、颶風、地震、一些特定天氣情況、彈片攻擊、任何的推力,或以上各種情況的任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中防護板的制作材料可以從以下這組材料中選擇酚醛泡沫體、聚脲泡沫、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料,一種輕質(zhì)的建筑材料,或者采用上述這些材料的任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中防護板的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性、可變剛度、回彈性,或者上述這些特性的任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中防護板包含一層抗剝落層,適用于在遭受沖擊波情況下,防止剝落碎片射入房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中防護板包含一層防彈層,適用于保護房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物不受彈片的破壞。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中沖擊波防護元件可連接在房屋結(jié)構(gòu)的墻體、天花板或者地板上。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中,在50磅平方英尺毫秒到大約600磅平方英尺毫秒的沖擊波脈沖以及超過1500磅平方英寸沖擊波壓力情況下,沖擊波防護元件能保持穩(wěn)定。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中能量吸收元件可承受多次沖擊波。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中沖擊波防護元件可適用于一個預(yù)先觸發(fā)元件,可至少緩解部分對房屋結(jié)構(gòu)進行的彈片攻擊造成的沖擊,沖擊波防護元件可通過至少一個連接軸
桿,連接在房屋結(jié)構(gòu)上,距離所述房屋結(jié)構(gòu)一個預(yù)先確定的距離。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中,當沖擊波達到一個預(yù)先設(shè)定水平時,防護板可從邊框上脫離,從而保護所述房屋建筑免于倒塌或破壞。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中房屋建筑還包含至少一個連接在其上的沖擊波防護系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中沖擊波防護元件可適用于連接在所述房屋結(jié)構(gòu)的外部或一個開口上。一種用于對一個房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部進行保護的方法,包含以下步驟
a.提供一個沖擊波防護系統(tǒng),包含(i)第一和第二能量吸收元件適用于連接在房屋結(jié)構(gòu)上;(ii)若干個間隔的細長單元擁有第一和第二端,每個細長單元的第一端可機械地與第一能量吸收元件相連接,每個細長單元的第二端可機械地與第二能量吸收元件相連接;以及,(iii)至少一個防護層可機械地與第一和第二能量吸收元件相連接;當細長單元和至少一個防護層上受到力的沖擊時,能量吸收元件會發(fā)生形變,這樣,沖擊波形成的能量至少有一部分通過細長單元,被能量吸收元件所吸收;
b.將第一能量吸收元件連接在房屋結(jié)構(gòu)上;
c.將第二能量吸收元件連接在房屋結(jié)構(gòu)上;
d.在沖擊波防護系統(tǒng)覆蓋的區(qū)域,為房屋結(jié)構(gòu)提供沖擊波的防護作用;
本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,還包含一個步驟,將第二能量吸收元件與第一能量吸收元件拉開一段距離,從而調(diào)整細長單元和至少一個防護層的尺寸。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中細長單元和至少一個防護層可進行尺寸調(diào)整,以適應(yīng)一部分房屋結(jié)構(gòu)的尺寸。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中系統(tǒng)的尺寸是第一和第二能量吸收元件之間的距離。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中上述距離約為IOOcm到10m。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中至少一層防護層的尺寸調(diào)整通過以下這些特性來實現(xiàn)可伸長性、可伸展性、彈性、可延伸性、可擴大性、在受到滾壓、切割、剖劃時可延伸性,或任何以上的組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中沖擊波防護系統(tǒng)可適用于安裝在房屋結(jié)構(gòu)某部分的前方,通常緊鄰房屋結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中沖擊波防護系統(tǒng)可通過調(diào)整第一和第二能量吸收元件之間的距離,達到墻體的高度,適用于覆蓋整面墻的所有區(qū)域,并安裝至少一層沖擊波防護系 統(tǒng)的防護層,覆蓋墻體的整個寬度。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中房屋結(jié)構(gòu)的部分可由下述部分組成一堵墻、一片地板、一個天花板,以及任何以上的組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中第一能量吸收元件可適用于連接在房屋結(jié)構(gòu)的天花板上,第二能量吸收元件可適用于連接在房屋結(jié)構(gòu)的地板上。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中至少一層防護層包含一層抗剝落層,在遭受沖擊波情況下,防止剝落碎片射入結(jié)構(gòu)內(nèi)部。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中至少一層防護層包含一層防彈層,為結(jié)構(gòu)中的人和物提供防彈保護。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中至少一層防護層包含兩層防護層抗剝落層和防彈層。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中至少一層防護層包含一塊防護板。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中至少一層防護層的制造材料可以從以下這組材料中選擇酚醛泡沫體、聚脲泡沫、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料,一種輕質(zhì)的材料可以用作預(yù)先建造結(jié)構(gòu)的制造,或者采用上述這些材料的任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中至少一層防護層的制作材料的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性、可變剛度、回彈性、半透明性,或者上述這些特性的任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中細長單元的特點可從一系列性能中選擇,包含可伸長性、可延展性、可延伸性、可擴大性、可伸縮性、不可伸縮性,或以上這些的任意組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中細長單元可以是棒子、管件、長條、網(wǎng)格、軸桿、棍子、繩索、繩子、鏈條、金屬絲、纖維、纜索等。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中第一和第二能量吸收元件,由位于第一連接側(cè)面和第二連接側(cè)面之間的一排能量吸收子元件構(gòu)成,第一連接側(cè)面將能量吸收子元件和細長單元以及至少一層防護層連接在一起,第二連接側(cè)面將能量吸收子元件與結(jié)構(gòu)連接起來。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中,在50磅平方英尺毫秒到大約600磅平方英尺毫秒的沖擊波脈沖以及超過1500磅平方英寸沖擊波壓力情況下,沖擊波防護系統(tǒng)能保持穩(wěn)定。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的 一種沖擊波防護元件的方法,其中沖擊波防護系統(tǒng)可至少有以下一種特性可更換地點、可運輸性、可移動性、固定在一個建筑上、模塊化、安裝簡單、套裝性、以卷起的套裝形式儲存、可替代性、可升級性、可擴張性、迅速展開性、平民輕松搭建、輕質(zhì)、沖擊波防護、沖擊波防護和防彈性,或任何這些特性的組合。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中第一和第二能量吸收元件通過螺栓連接或任何方便的緊固方式,連接在房屋結(jié)構(gòu)上。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中能量吸收元件可承受多次沖擊波。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中細長單元通常是相互平行的。本發(fā)明的另一個目標是,公開一種上述定義的,建造可連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上的一種沖擊波防護元件的方法,其中施加在細長單元和至少一層防護層上的力可以是風力、龍卷風產(chǎn)生的力、颶風產(chǎn)生的力、地震產(chǎn)生的力、天氣情況相關(guān)力、任何其它的推力,或者任何上述力的組合。
為了更好地理解本發(fā)明,展示如何付諸實施得到相同的效果,在這里提出一些參考,純粹通過實施例的方式說明,結(jié)合附圖,附圖中用符號表示出相應(yīng)的單元,或者部分截面表示。對附圖做出的詳細說明,通過實施例的形式強調(diào)本發(fā)明的特點,僅僅是為了對本發(fā)明的最優(yōu)實施例進行說明討論,是為了出于介紹的目的,選擇了認為最能說明問題的方式,使讀者對本發(fā)明概念上和理論上的描述易于理解。在這方面,并不嘗試著去展示本發(fā)明房屋結(jié)構(gòu)的更多細節(jié),僅僅是對本發(fā)明基礎(chǔ)理解上必要的進行描述,結(jié)合附圖進行描述,可讓該領(lǐng)域的技術(shù)人員容易將本發(fā)明的這幾個形式實現(xiàn)。在附圖中
圖I為本發(fā)明的一個沖擊波防護元件的具體實施例;
圖2a_b為本發(fā)明的沖擊波防護元件的截面視圖和俯視圖;圖3為根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的房屋結(jié)構(gòu)框架的具體實施例;
圖4簡要說明了一種方法,該方法可使本發(fā)明的房屋結(jié)構(gòu)配置至少兩個形態(tài);
圖5a-d展示了本發(fā)明的房屋結(jié)構(gòu)的具體實施例在組裝形態(tài)下,不同視角的視 圖6為在沖擊波之前所述房屋結(jié)構(gòu)的局部位置的示例性說明;
圖7為在沖擊波之前所述房屋結(jié)構(gòu)的另一個局部位置的示例性說明;
圖8為在一個沖擊波實驗爆炸后,圖6所示房屋結(jié)構(gòu)中的局部位置的示例性說明;
圖9展示了在遭遇一個沖擊波之后,本發(fā)明能量吸收元件的變形狀態(tài),是圖8所示結(jié)構(gòu)另一個視角的展示; 圖10展示了在遭遇一個沖擊波后,本發(fā)明能量吸收元件的變形狀態(tài),如圖8-9,從本發(fā)明的結(jié)構(gòu)內(nèi)部所示;
圖11簡要描述了本發(fā)明房屋結(jié)構(gòu)的一個具體實施例;
圖12簡要描述了本發(fā)明房屋結(jié)構(gòu)的兩個預(yù)先觸發(fā)沖擊波防護元件;
圖13簡單表述了用本發(fā)明的3個房屋建筑構(gòu)建而成的一間大的房屋建筑;
圖14簡要描述了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的無框架結(jié)構(gòu);
圖15簡要描述了本發(fā)明的沖擊波防護系統(tǒng)的一個具體實施例;
圖16為本發(fā)明的沖擊波防護系統(tǒng)的簡要截面視 圖17為本發(fā)明的沖擊波防護系統(tǒng)的簡要俯視 圖18為本發(fā)明一個安裝在已存結(jié)構(gòu)中的具體實施例示例性說明;
圖19為本發(fā)明一個安裝在已存結(jié)構(gòu)中的具體實施例示例性說明,結(jié)構(gòu)外部的示 圖20為本發(fā)明一個安裝在已存結(jié)構(gòu)中的具體實施例示例性說明,在遭受了一次沖擊波后,結(jié)構(gòu)內(nèi)部的視圖;以及,
圖21為本發(fā)明一個安裝在已存結(jié)構(gòu)中的具體實施例示例性說明,在遭受了一次沖擊波后,結(jié)構(gòu)外部的視 結(jié)合描述的附圖能使該領(lǐng)域的技術(shù)人員明確如何去將本發(fā)明的實施例實現(xiàn)。
具體實施例方式在為本發(fā)明的至少一個實施例進行詳細的解釋之前,需要指出的是,本發(fā)明并不限定在下文描述或附圖中所提出的組件布置和結(jié)構(gòu)細節(jié)應(yīng)用之上。本發(fā)明可應(yīng)用在其它實施例上,或以多種方式具體實現(xiàn)。同樣,需要指出的是,在這里使用的措辭和術(shù)語是為了描述所用,并不起到限定作用。下文中的“沖擊波”是指突然將一個預(yù)先確定的力沖擊在一個固定對象(比如,一個保護面板)上的任意事物。根據(jù)一些實施例,所述的沖擊波可能是指由于一次爆炸產(chǎn)生的一股強大氣流。根據(jù)另一些實施例,所述沖擊波可能是指對一個固定對象進行的彈片攻擊。根據(jù)另一些實施例,所述沖擊波可能是指一次爆炸和一次彈片攻擊的共同作用。根據(jù)不同的實施例,下文中所述的“沖擊波”是指任何一種在一個固定對象或其它任何對象上實施的已知領(lǐng)域攻擊類型。根據(jù)不同的實施例,所述沖擊波可以是指下面中的一種沖擊波壓力;中小口徑彈丸;彈片碎片;或以上的任意組合。根據(jù)一些實施例,所述沖擊波壓力是一次相當于3250磅TNT炸藥的爆炸。根據(jù)其它實施例,所述中小口徑彈丸可能是來自口徑為5. 56mm至約7. 62mm突擊步槍彈丸的攻擊。根據(jù)其它實施例,彈片碎片可能是火箭、火炮和迫擊炮彈殼的碎片。下文中的“能量吸收元件”是指一個可變形的元件(比如,一個金屬元件),它可以適用于吸收能量,吸收的能量引起它的變形,通過物理尺寸的改變來補償發(fā)生的變形。下文中的“軸桿”是指棒,桿,柱,條,橫條,尖板條,木條,梁木,橫梁,支梁,肋條,屋梁,或者以上的任意組合。下文中的“構(gòu)建”是指將建筑臨時或永久地樹立起來或搭建起來的任何手段。下文中的“抗剝落”是指一層抗剝落層,適用于在一個沖擊波情況下,防止剝落物體射入所述房屋建筑中。
下文中的“隱藏方式”是指能保證能量吸收元件基本不伸出本發(fā)明房屋結(jié)構(gòu)體的,任何常見的方法或手段。比如,“隱藏方式”可以是所述能量吸收元件完全不可見的這種方式。下文中的“預(yù)先觸發(fā)”是指在距離本發(fā)明房屋結(jié)構(gòu)一個預(yù)先設(shè)定距離處,任何能觸發(fā)一次攻擊行為(比如間接射擊、一個火箭、一個迫擊炮彈、一個導(dǎo)彈等等)的效果,這樣,所述房屋結(jié)構(gòu)遭受的攻擊力就會得到緩解。下文中的“無框架結(jié)構(gòu)”是指一種不需要使用框架和任何其它房屋結(jié)構(gòu)方式,僅使用沖擊波保護元件搭建的結(jié)構(gòu),以此提供一個防護沖擊波傷害的保護空間。下文中的“房屋結(jié)構(gòu)”是指在房屋結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中任何已知的結(jié)構(gòu),比如一幢房子,一間房間,一個小屋,一座小木屋,一輛大篷車,一輛汽車,或任何其它已知的人和/或者物能呆在里面的結(jié)構(gòu)。下文中的“沖擊波防護元件”是一種建筑元件,這種元件可通過任何常見的方式,連接到任何已存的房屋結(jié)構(gòu)上,適用于提升建筑的防護。下文中的“房屋建筑”是指任何建筑,包含一幢房屋結(jié)構(gòu)和一個沖擊波防護元件,或至少兩者中的一個。下文中的“尺寸”是指本發(fā)明中一個具體元件的長度、寬度和高度尺寸。下文中的“模塊”是指本發(fā)明系統(tǒng)中某個元件的一定數(shù)量組合。本發(fā)明公開了一種沖擊波防護元件,其配置為可抵抗沖擊波,保護任何已存的房
屋結(jié)構(gòu)。參考圖I和圖2,所示為本發(fā)明一個實施例的簡要說明。本發(fā)明公開了一個沖擊波防護元件100適用于抵抗沖擊波。沖擊波防護元件100包含一塊防護板14,其上有第一側(cè)面7和第二側(cè)面8。根據(jù)圖示的數(shù)字表示,防護板14連接在邊框16上,后者限制了所述防護板14。防護板14通過一種常見的能量吸收元件30 (如圖2a所示)連接在邊框16上。每一個能量吸收元件30有一個第一端32和一個第二端34。每個能量吸收元件30的第一端32通過一個連接裝置15與防護板14相連接,而每個能量吸收元件30的第二端34與邊框16相連,這樣沖擊波防護單元100就形成了。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例,沖擊波防護元件100可連接在房屋結(jié)構(gòu)10上,這樣可對房屋結(jié)構(gòu)10的內(nèi)部17提供沖擊波防護。在圖2a中可見,內(nèi)部17位于防護板14的第二側(cè)面8這一側(cè)。當房屋結(jié)構(gòu)10遭受到攻擊時,沖擊波防護元件100可通過能量吸收元件30吸收至少部分沖擊波能量,來保護內(nèi)部17。沖擊波力5作用在防護板14的第一側(cè)面7上,在這種情況下,能量吸收元件30可在沖擊波力5的作用下發(fā)生變形,使得防護板可遠離或靠近邊框16方向發(fā)生移動。在能量吸收元件30的變形過程中,至少有一部分沖擊波的能量被能量吸收元件30所吸收。這種變形可能是一種塑性變形。根據(jù)另一個實施例,這種變形也可以是彈性變形。根據(jù)圖2a_b所示,能量吸收元件30以一種隱藏方式位于防護板14和邊框16之間,這樣可使這個建筑擁有和一個普通的沒有設(shè)置沖擊波防護元件的建筑一樣的外觀。所述隱藏方式可讓人從外部觀察不到提供沖擊波防護的沖擊波防護元件。本發(fā)明可隱藏房屋結(jié)構(gòu)防御沖擊波能力的這一特征非常重要,可避免外部人員對房屋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不必要的關(guān)注。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例,邊框16和房屋結(jié)構(gòu)10之間的連接可通過螺栓方式11或其它任何緊固手段來實現(xiàn)。邊框16和房屋結(jié)構(gòu)10之間的連接實現(xiàn)起來非常簡單方便,以快速高效的方式提供防護?!?br>
根據(jù)如圖I所示的本發(fā)明的具體實施例,防護板14包含至少一層抗剝落層40以及一層防彈層42??箘兟鋵?0可在遭受沖擊波情況下,防止剝落碎片射入房屋結(jié)構(gòu)10的內(nèi)部。防彈層42適用于對房屋結(jié)構(gòu)10內(nèi)部的人和物提供彈片防護。如圖I和2a所示的實施例中,抗剝落層40和防彈層42與連接裝置15相連并由它固定。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例,抗剝落層40可使用任何合適的高強度材料制成,可防止破裂墻板或其它任何材料(比如,混凝土、玻璃等)的碎片飛入房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部。這種材料可以是,比如Kevlar , Spectra , Dyneema ,等等。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例,防彈層42可以使用任何能防彈保護以及抗碎裂的材料制成。比如,防彈層42可以是一塊防彈板(比如,E型玻璃)。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例,防護板14可以從以下這組材料中選擇酚醛泡沫體、聚脲泡沫玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料,一種輕質(zhì)的材料可以用作預(yù)先建造結(jié)構(gòu)的制造,或者采用上述這些材料的任意組合。根據(jù)一些實施例,防護板14的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性,或者上述這些特性的任意組合。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例,沖擊波防護元件100可連接在任何房屋結(jié)構(gòu)上,從而保護房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物不受沖擊波的傷害。所述沖擊波防護元件100可連接在任何房屋結(jié)構(gòu)的外部、內(nèi)部或開口處。另外,沖擊波防護元件可連接在任何房屋結(jié)構(gòu)的墻體上、天花板上或地板上。根據(jù)不同的實施例,所述房屋結(jié)構(gòu)可以是下述結(jié)構(gòu)中的一個一個集裝箱、一個大篷車、用墻體搭建起來的一個永久結(jié)構(gòu)、一個框架、一個辦公室、一個工業(yè)設(shè)施、一家賓館、一座住宅、一個大使館,以及任何上述這些的組合。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例,連接了本發(fā)明所述沖擊波防護元件,以形成可提供沖擊波和/或者彈片防護的這些房屋結(jié)構(gòu),可位于任意選擇的地方(比如,在戰(zhàn)爭期間位于敵方領(lǐng)域)。本發(fā)明的可攜帶特性可讓本發(fā)明的使用者在任意選擇的空間進行隔離和防護,通過獨一無二的輕質(zhì)特性和簡易的設(shè)計實現(xiàn)本發(fā)明的可攜帶性。比如,本發(fā)明的房屋結(jié)構(gòu)可在一個敵方環(huán)境中的特定地點,適用于保護士兵和指揮官不受沖擊波和彈片襲擊的傷害。本發(fā)明房屋結(jié)構(gòu)的搭建過程是容易被實現(xiàn)的,且非常快速,將在下文中進行描述。比如,本發(fā)明可用作一個指揮所、通訊點、儲藏設(shè)施、餐飲設(shè)施、手術(shù)室或診所、寢室以及,事實上,任何軍隊、警察、準軍事或平民組織在危險情況下需要的房屋結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖3-5所示為本發(fā)明的沖擊波防護元件和房屋結(jié)構(gòu)形成的房屋建筑200的一個具體實施例的說明。根據(jù)這些數(shù)字標示,房屋建筑200包含2個不同類型的主要單元
(i)一個框架50形成的房屋結(jié)構(gòu);以及(ii)若干個沖擊波防護元件100??蚣?0有若干個軸桿55相互機械地連接在一起,這樣形成了若干個開口 60。每個開口 60的特點是預(yù)先確定了尺寸,可使本發(fā)明的沖擊波防護元件裝入。根據(jù)這個實施例,每個沖擊波防護元件100可放置并連接在預(yù)先確定尺寸的開口 60中(如圖4和圖5所示)。在圖3中,所示框架50是沒有沖擊波防護元件連接在上面的。如圖3所示,清晰可見,沖擊波防護元件100可適用于替代框架50的墻體、天花板和地板。
根據(jù)圖3-5所示的實施例,軸桿55相互垂直,因此房屋結(jié)構(gòu)50是呈現(xiàn)矩形盒子型的。根據(jù)本發(fā)明的其它實施例,框架50可以是其它任何幾何形狀,比如多邊形、圓形、橢圓
形等等。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例,所述房屋結(jié)構(gòu)和沖擊波防護元件可在任意選定的地點進行組建和拆卸,并運送到不同的地點。比如框架50可分開運輸?shù)揭粋€預(yù)先選定的地點,沖擊波防護元件100可在之后進行連接。這種方式可提供一種沖擊波防護房屋建筑200。根據(jù)圖4-5所示的實施例,所述房屋結(jié)構(gòu)可使用若干個沖擊波防護元件進行保護。這個實施例的沖擊波防護元件,可適用于替代房屋建筑200的墻體、地板和天花板。參考圖4所示,為本發(fā)明的一個實施例的簡要說明,其中本發(fā)明的房屋建筑200配置了兩種形態(tài)(i) 一種拆卸形態(tài)102,在這種狀態(tài)下,所述房屋建筑200可以進行運輸,以及(ii)一種安裝形態(tài)104,在這種狀態(tài)下,所述房屋建筑200可在一個預(yù)先選定的地點搭建起來,為房屋結(jié)構(gòu)50內(nèi)的人和物提供保護。如圖4所示,框架50可容易地進行折疊和打開。在框架50的折疊狀態(tài)下,軸桿55形成了房屋結(jié)構(gòu)的拆卸狀態(tài),房屋結(jié)構(gòu)和沖擊波防護元件可放在其中進行運輸。在展開狀態(tài)104時,軸桿55形成了安裝形態(tài)104。根據(jù)圖4所示的實施例,所述沖擊波防護元件50也配置了兩種形態(tài)(i) 一種拆卸狀態(tài)102,在這種狀態(tài)下,沖擊波防護元件可被運輸,以及(ii)一種安裝形態(tài)104,在這種狀態(tài)下,沖擊波防護元件連接在房屋結(jié)構(gòu)100上,這樣一個房屋建筑200就形成了。根據(jù)如圖4所示的具體實施例,本發(fā)明的房屋建筑200可呈拆卸狀態(tài)102,形成一種緊湊的包裝形式,特別形成一種扁平封裝。圖4的房屋建筑200也可成為一套可在任意地點提供沖擊波防護的工具。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,軸桿55中至少有一些是相互旋轉(zhuǎn)連接起來的。根據(jù)本發(fā)明的另一些實施例,房屋結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處(框架50的轉(zhuǎn)角處)是剛性的或硬質(zhì)連接的。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例,在50磅平方英尺毫秒到大約600磅平方英尺毫秒的沖擊波脈沖以及超過1500磅平方英寸沖擊波壓力情況下,沖擊波防護元件100能保持穩(wěn)定。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例,能量吸收元件30配置成可經(jīng)得起多個數(shù)量的沖擊波。比如,能量吸收元件中的一部分可能已經(jīng)用于承受一個沖擊波了,其它的能量吸收元件還能用于承受另一個沖擊波,后者也許比前者能量更大。
本發(fā)明的能量吸收元件已經(jīng)被設(shè)計成能承受最大載荷。任何超過載荷上限的力會使能量吸收元件發(fā)生斷裂。因此,在本發(fā)明中,連接在每個框架上的能量吸收元件數(shù)量決定了能傳遞到下框架上的最大載荷。如果一個大于能量吸收元件承受能力的力施加在其上時,防護板會從邊框上脫離。這種機制可以允許對結(jié)構(gòu)框架的結(jié)構(gòu)抗力進行設(shè)計,達到能量吸收元件的設(shè)計承載能力,這樣可保證在遭遇超過設(shè)計載荷的沖擊波情況下,邊框和房屋結(jié)構(gòu)可保持不破壞,只有防護架從邊框脫離,向房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部運動。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例,在遭遇了一個或多個沖擊波后,防護板可以從邊框上脫離。根據(jù)本發(fā)明的另一個具體實施例,當沖擊波的強度達到一個預(yù)先設(shè)定的水平時,防護板可從邊框上脫離,這樣來防止房屋結(jié)構(gòu)本身發(fā)生碎裂或損壞。
在本發(fā)明的領(lǐng)域中,裝有能量吸收元件的沖擊波防護元件100在經(jīng)歷一次沖擊波后發(fā)生變形后,可進行更換,這樣可以在下一次沖擊波中,為房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)的人和物提供保護。也就是說,一次沖擊波將沖擊波防護元件弄變形后,很容易用新的沖擊波防護元件進行更換。這種更換的行為,可僅僅通過新的沖擊波防護元件與邊框的機械連接來將新的元件安裝上房屋結(jié)構(gòu)(或者框架)。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例,本發(fā)明的沖擊波防護元件可在任何房屋結(jié)構(gòu)所在的地點,迅速而可靠地對沖擊波進行防護。參考圖5a_d,對本發(fā)明的房屋建筑200的具體實施例進行了說明,展示了在安裝狀態(tài)104下,不同視角的視圖。在圖5a中,是本發(fā)明房屋建筑一個側(cè)視圖的簡要說明圖。在這幅圖中,也展示了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的一個抗沖擊波和抗彈片的窗戶。在圖5b中,為本發(fā)明房屋建筑較窄側(cè)面的簡要說明圖。在這幅圖中,展示了也展示了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的一個抗沖擊波和抗彈片的門。在圖5c中,為本發(fā)明房屋建筑的俯視截面簡要說明圖。在圖5d中,為本發(fā)明房屋建筑的側(cè)視截面簡要說明圖。本發(fā)明的房屋建筑200和/或者沖擊波防護元件100和/或者房屋結(jié)構(gòu)50的特點在于可更換地點、可運輸性、可移動性、永久性、固定成一個特定的結(jié)構(gòu)、模塊化、平民可構(gòu)建、輕質(zhì)、配置成大型的房屋結(jié)構(gòu)、沖擊波防護、可折疊、可展開、可組裝、可拆卸,或其它任何這些特性的組合。這些性能的組合使本發(fā)明相對于先前技術(shù)有著明顯的和不明顯的優(yōu)勢。本發(fā)明的實施例中,在安裝或拆卸狀態(tài)下,可通過航空、海運或陸路進行運輸,在最惡劣的環(huán)境中運出或運進。比如,本發(fā)明的房屋建筑可在任意指定位置展開、構(gòu)建和安裝,不需要房屋建筑領(lǐng)域的技術(shù)人員操作(比如,一隊士兵,或者輔助正規(guī)軍的人員,這些并沒有建筑和工程上的特殊技能的人員)。本發(fā)明的其它特點是質(zhì)量輕(與通常房屋建筑相反),因此可以被運輸?shù)饺魏涡枰牡胤健1景l(fā)明可在一個已存房屋建筑上方、里面或臨近位置進行搭建,這樣的實施例可使用本發(fā)明的獨立模塊,構(gòu)建一個大型的房屋建筑,通過幾個獨立的房屋建筑相互連接而成(如圖13所示)。事實上,本發(fā)明的房屋建筑很容易搭建和制造,因此對沒有特殊技能的人(平民)而言,使用起來也很容易。比如,在建筑房屋上沒有特殊技能的士兵可容易而快速地,在任何指定位置搭建起防護建筑。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例,沖擊波防護元件100可在以下各種情況中對房屋結(jié)構(gòu)和其內(nèi)部的人和物進行保護,包含大風、龍卷風、颶風、地震、一些特定天氣情況下、彈片攻擊、任何的推力,或以上各種情況的任意組合。根據(jù)一些實施例,房屋結(jié)構(gòu)10可包含防護窗戶、防護門、內(nèi)部房間的分隔等。這些元素的特點與本發(fā)明的沖擊波防護元件的特點相似(比如,能量吸收元件)。本發(fā)明的房屋建筑面對預(yù)期和不預(yù)期的天氣狀況時,都可保持穩(wěn)定,比如強風、下雨、龍卷風、颶風等。本發(fā)明的這個系統(tǒng)在面對地震,或其它任何可在其上施加外力的因素中,也可保持穩(wěn)定。根據(jù)一些實施例,施加在沖擊波防護元件100上的力,可包含風力、龍卷風產(chǎn)生的力、颶風產(chǎn)生的力、地震產(chǎn)生的力、天氣情況相關(guān)力、任何其它的推力,或者任何上述力的·組合。當這些力中至少一個施加在本發(fā)明的系統(tǒng)上時,能量吸收元件可將這些力產(chǎn)生的能量吸收,因此,在一些情況下,能保護房屋建筑不受損壞。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,本發(fā)明公開了一種在戰(zhàn)區(qū),適用于快速展開一個房屋建筑,用這個房屋建筑保護對象的方法。這個方法適用于在戰(zhàn)區(qū)為房屋結(jié)構(gòu)中的對象提供保護,免受到?jīng)_擊波的傷害。根據(jù)一些實施例,這些對象可包含軍隊、警察部隊、士兵、急救人員、通訊人員、軍事裝備、電子裝備,或者其上任意組合。根據(jù)一些實施例,戰(zhàn)區(qū)可包含敵方領(lǐng)地、戰(zhàn)場、城市、鄉(xiāng)村、山區(qū),或者其上任意組合。根據(jù)一些實施例,房屋建筑可在所述戰(zhàn)地花費大約10分鐘至大約2小時的時間,進行展開,并為對象提供防護。根據(jù)一些實施例,房屋建筑可從高空投放到戰(zhàn)區(qū),可采用的運輸方式包含飛機、噴氣機、直升機、起重機,或者其上任意組合。參考圖6-10,為本發(fā)明一個具體實施例的簡要說明圖。在圖6-7中,示例性說明了一個房屋建筑300在遭受沖擊波之前的狀態(tài),在圖8-10中,示例性說明了一個房屋建筑300在遭受沖擊波之后的狀態(tài)。如圖6所示,房屋結(jié)構(gòu)210通過螺栓方式222連接在沖擊波防護元件220上。防護板215通過能量吸收元件216連接在非連續(xù)的邊框217上,構(gòu)成了沖擊波防護元件220。根據(jù)這個實施例,房屋結(jié)構(gòu)210采用金屬制成,邊框217采用鋁合金型材。參考圖7,為擁有2個沖擊波防護元件220的房屋結(jié)構(gòu)210在遭受沖擊波之前的狀態(tài)示例性說明圖。參考圖8,示例性說明了圖6中房屋結(jié)構(gòu)框架在遭受了一次實驗性爆炸沖擊波后的狀態(tài)。發(fā)明者進行的實驗性沖擊波是大小約為150磅平方英寸毫秒的沖擊波脈沖。在這次試驗中證明了,該房屋建筑在這類沖擊波中能保持穩(wěn)定。在另一些實驗中,證明了本發(fā)明所述房屋建筑,在50磅平方英寸毫秒到大約600磅平方英寸毫秒之間的沖擊波脈沖中,以及沖擊壓力超過1500磅平方英寸時,能保持穩(wěn)定。在圖8中可見,在一次沖擊波沖擊后,吸收了至少部分沖擊波的能量后,能量吸收元件216發(fā)生了變形。在這種情況下,沖擊波防護元件220很容易用一個新的沖擊波防護元件進行替換,這樣來重新建立對房屋結(jié)構(gòu)210內(nèi)部的保護作用。另外,在這幅圖中可以看見,防護板215移動到了房屋結(jié)構(gòu)210的內(nèi)側(cè),并在預(yù)設(shè)距離處停止。
圖9從另一個視角展示了,在一次沖擊波沖擊后,能量吸收元件216的變形狀態(tài),如圖8所示。在這幅圖中,可以清晰地看到,房屋建筑300上的一個沖擊波防護元件和一個房屋結(jié)構(gòu)如何組合,形成對沖擊波的防護作用。圖10展示了房屋建筑300的內(nèi)部。在這幅圖中,可以清晰看見,在實驗沖擊波的作用下,房屋建筑內(nèi)部沒有遭到破壞。圖中的能量吸收元件216遭受了沖擊波后發(fā)生了變形。新的沖擊波防護元件可方便地李連杰在房屋結(jié)構(gòu)210上,適用于替換沖擊波防護元件220,來重新建立對其內(nèi)部的保護作用。圖11簡要說明了本發(fā)明房屋結(jié)構(gòu)400的一個具體實施例。在這幅圖中,房屋建筑400為安裝狀態(tài)。根據(jù)這個具體實施例,房屋建筑400包含2中主要的元素類型(i)沖擊波防護元件320,連接在(ii )房屋結(jié)構(gòu)310上。可以看見,房屋建筑400容易在沙漠或其它地點進行組裝或拆卸,并運輸?shù)狡渌胤?。圖11中所示的房屋建筑400看上去像標準的,沒有防護功能的房屋建筑,但事實上能承受50磅平方英寸毫秒到大約600磅平方英寸毫秒之間的沖擊波脈沖,以及超過1500磅平方英寸的沖擊壓力?!?br>
圖12簡要說明了本發(fā)明的一個裝有沖擊波防護元件400的房屋建筑500,沖擊波防護元件400在此作為預(yù)先觸發(fā)元件。根據(jù)這個實施例,沖擊波防護元件440可以與任何房屋建筑連接,比如房屋建筑400。圖12中的沖擊波防護元件400可至少緩解部分對房屋建筑500進行的彈片攻擊造成的沖擊。沖擊波防護元件440通過連接軸桿412,在距離房屋結(jié)構(gòu)410 —定距離的位置,與房屋結(jié)構(gòu)410連接。另外,房屋結(jié)構(gòu)410包含沖擊波防護元件420,與圖11中所示的實施例一樣,適用于提供保護。沖擊波防護元件440可使比如迫擊炮彈、火箭或火箭推進式榴彈這類的推動聚能裝藥武器,在房屋建筑500上的沖擊波防護元件420前方發(fā)生爆炸,通過這種方法,至少能部分緩解對沖擊波防護元件420的破壞。在這種情況下,沖擊波在離沖擊波防護元件420前一段特定距離就被防御,沖擊波防護元件420和其上的能量吸收元件吸收沖擊波帶來的能量,將防護板向房屋結(jié)構(gòu)410的內(nèi)部移動。沖擊波防護元件440是可選擇的,可以在本發(fā)明的任何房屋建筑建造過程中或建造完成后的任意時間進行添加。另外,可加入一系列的沖擊波防護元件440 (相互分開固定的距離定位),來改善本發(fā)明的房屋建筑的防護性。圖13簡要說明了一個大的房屋建筑600。根據(jù)這幅圖,圖示說明了本發(fā)明的一個具體實施例,3個房屋建筑590相互連接,這樣就構(gòu)成了較大的房屋建筑600。根據(jù)這幅圖也可以看到,房屋建筑600具有從一間房屋建筑590穿越到另一件房屋建筑590的性能。根據(jù)圖13的具體說明,房屋建筑600可以當作醫(yī)院使用。根據(jù)另一個實施例,本發(fā)明的房屋建筑可與一個已存的普通房屋建筑相互連接。t匕如,本發(fā)明的房屋建筑可搭建在一幢已存房屋建筑的頂上或旁邊。在圖13中也簡要說明了沖擊波防護元件580可適用于至少部分緩解房屋建筑600天花板上遭受到的彈片攻擊造成的沖擊。選擇在房屋建筑600的天花板上方安裝一個預(yù)先觸發(fā)的防護板(在房屋建筑600的房頂上),可適用于引起間接火力,比如火箭炮或者迫擊炮在力房屋建筑的防護板之前一段特定距離被觸發(fā),這樣可使攻擊對房屋建筑屋頂造成破壞得到緩解。本發(fā)明同時也公開了一種用于組裝一個沖擊波防護房屋建筑的方法。這種方法包含以下步驟a.提供一個至少有一個開口的房屋建筑;
b.提供至少一個沖擊波防護元件,包含(i) 一個防護板包含第一側(cè)面和第二側(cè)面;
(ii)一個邊框適用于限制防護板,邊框適用于安裝入至少一個開口中;以及,(iii)若干個能量吸收元件將邊框連接到防護板上。每一個能量吸收元件有一個第一端和一個第二端,每個能量吸收元件的第一端可連接在防護板上,而每個能量吸收元件的第二端可連接在邊框上,這樣就形成了沖擊波防護元件;能量吸收元件可在作用在防護板第一側(cè)面上的沖擊波力的作用下發(fā)生變形,使得防護板可遠離或靠近邊框方向發(fā)生移動;
c.將至少一個沖擊波防護元件放置在至少一個開口中;以及,
d.將至少一個沖擊波防護元件連接在至少一個開口上,通過它來對房屋結(jié)構(gòu)的內(nèi)部進行正對沖擊波的防護。 根據(jù)本發(fā)明的另外實施例,本發(fā)明的沖擊波防護元件可相互連接起來,而不需要使用房屋結(jié)構(gòu)。根據(jù)這些實施例,沖擊波防護元件的下框架是相互連接的,這樣提供一種無框架結(jié)構(gòu)。圖14簡要說明了一個無框架結(jié)構(gòu)900的實施例,其中沖擊波防護元件810相互連接,而沒有使用框架或其它任何房屋結(jié)構(gòu)。如圖14中所示,通過將沖擊波防護元件810簡單地相互連接,就能搭建一個無框架結(jié)構(gòu)。這種連接是通過將沖擊波防護元件810上的邊框812連接實現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明的其它實施例,本發(fā)明的房屋建筑可至少包含一個沖擊波防護系統(tǒng)連接其上。沖擊波防護系統(tǒng)將在下文描述。本發(fā)明同時也公開了一種沖擊波防護系統(tǒng),用于保護一個房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)的人和物。所述沖擊波防護系統(tǒng)包含以下內(nèi)容
a.第一和第二能量吸收元件適用于連接在房屋結(jié)構(gòu)上。b.若干個間隔的細長單元擁有第一和第二端,每個細長單元的第一端可機械地與第一能量吸收元件相連接,每個細長單元的第二端可機械地與第二能量吸收元件相連接。c.至少一個防護層可機械地與第一和第二能量吸收元件相連接。當細長單元和至少一個防護層上受到力的沖擊時,沖擊波防護系統(tǒng)的能量吸收元件會發(fā)生形變,這樣,沖擊波形成的能量至少有一部分通過細長單元,被能量吸收元件所吸收。本發(fā)明公開了一種沖擊波防護元件700,適用于保護任何已存的房屋結(jié)構(gòu)比如房屋結(jié)構(gòu)605的內(nèi)部事物,不受沖擊波和彈片的沖擊。本發(fā)明的沖擊波防滑系統(tǒng)可用于對已存墻體,或其它任何房屋結(jié)構(gòu)進行改裝。它也可以安裝在任何房屋結(jié)構(gòu)的任何開口上。本發(fā)明的特點在于便攜性,以及使用簡單(比如安裝簡單)。另外,沖擊波防護系統(tǒng)可從一個地方移動到另一個地方進行安裝,所以它是可以多次使用的。事實上,本發(fā)明的系統(tǒng)安裝簡單,預(yù)先制造的方式可讓一個非技術(shù)人員簡單使用。比如,士兵這類在防護系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的非專業(yè)人士,可簡單而快速地在任何地方對已存房屋結(jié)構(gòu)進行保護。本發(fā)明的主要特點不僅在于能承受巨大的沖擊力(比如,600磅平方英寸毫秒),還在于在系統(tǒng)的不同安裝地點和墻體的變化的尺寸可進行調(diào)整的能力。比如,同樣的系統(tǒng)可以用來覆蓋一面2米高的墻體,也可以用于另一面3米高的墻體,這是通過系統(tǒng)可調(diào)節(jié)尺寸的特性來實現(xiàn)的。本發(fā)明可讓本發(fā)明的使用者在任何選定的已存房屋結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)隔離和防護作用,通過獨特的輕質(zhì)、可靠、堅固和便利的設(shè)計實現(xiàn)。比如,當士兵和指揮官在敵區(qū)的一個封閉結(jié)構(gòu)中時,沖擊波防護系統(tǒng)可用于保護他們免于沖擊波和彈片攻擊的沖擊。使用本發(fā)明沖擊波防護系統(tǒng)的方式很容易快速實現(xiàn),這將在下文中進行描述。本發(fā)明可用作比如,一個指揮所、通訊點、儲藏設(shè)施、餐飲設(shè)施、手術(shù)室或診所、寢室以及,事實上,任何軍隊、警察、準軍事或平民組織在危險情況下需要的房屋結(jié)構(gòu)。參考圖15,為本發(fā)明沖擊波防護元件700的一個具體實施例的簡要說明。在這幅圖中所不的沖擊波防護兀件700,可適用于為房屋結(jié)構(gòu)605(比如,一間房間,一幢房屋建筑,一個小屋,一幢房子,一座小木屋,一輛大篷車,一輛汽車等等)的內(nèi)部事物提供保護。比如,在遭受沖擊后,該系統(tǒng)可保護結(jié)構(gòu)605的內(nèi)部不受墻體607上的剝落物和碎片的破壞。如圖15中所示的系統(tǒng)是由第一能量吸收元件610和第二能量吸收元件611,分別機械連接在建筑結(jié)構(gòu)605的天花板608和地板609上構(gòu)成的。 根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例,第一和第二能量吸收元件610和611與結(jié)構(gòu)605的連接,可通過螺栓連接,或其它任何常見的手段來實現(xiàn)。第一能量吸收元件610和第二能量吸收元件611通過數(shù)根分開布置的細長單元620相互連接。根據(jù)如圖15所示的具體實施例,細長單元620通常相互平行。每根細長單元620有第一端621和第二端622。每個細長單元620的第一端621都機械地與第一能量吸收元件610相連接,而每個細長單元620的第二端622都機械地與第二能量吸收元件611相連接。第一能量吸收元件610和第二能量吸收元件611同時至少通過有一層防護層相互連接。根據(jù)圖15所示的具體實施例,防護層630是一層抗剝落層。抗剝落層適用于在遭受沖擊波時,防止剝落物射向房屋結(jié)構(gòu)605的內(nèi)部。根據(jù)本發(fā)明的另外實施例,防護層630可另外包含一層防彈層,適用于保護結(jié)構(gòu)605內(nèi)部的人和物不受彈片的破壞。在一個具體的實施例中,防彈層在抗剝落層的基礎(chǔ)上增加使用。根據(jù)本發(fā)明的其它實施例,防護層630可以是一層防護板或可以包含一層防護板。這個防護板可以從以下這組材料中選擇酚醛泡沫體、聚脲泡沫、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料,一種輕質(zhì)的材料可以用作預(yù)先建造結(jié)構(gòu)的制造,或者采用上述這些材料的任意組合。根據(jù)一些實施例,防護層630使用的材料的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性、可變剛度、回彈性、半透明性,或者上述這些特性的任意組合。如果使用了半透明層,本發(fā)明的這個系統(tǒng)可將日光透入結(jié)構(gòu)中。如果系統(tǒng)是裝在一扇窗子前的,這點會很重要。在這種情況下,白天的光可以透入結(jié)構(gòu)中。根據(jù)一些實施例,墻體607可增加覆蓋泥層632,適用于提高墻體的強度。如圖15所不的第一和第二能量吸收兀件610和611,由位于第一連接側(cè)面617和第二連接側(cè)面618之間的一排能量吸收下方元件612構(gòu)成。第一連接側(cè)面617將能量吸收下方元件612和細長單元620以及防護層630連接在一起。第二連接側(cè)面618將能量吸收下方元件612房屋結(jié)構(gòu)605連接起來。本發(fā)明這套系統(tǒng)防止結(jié)構(gòu)605遭到?jīng)_擊波破壞的機制是,如下所示在一次沖擊波下,作用在細長單元620和防護層630上的力,使得第一和第二能量吸收元件610和611發(fā)生變形,這樣,來自沖擊波的能量至少有一部分被能量吸收元件610和611和細長單元620吸收。更具體而言,細長單元620吸收沖擊波施加在其上的大部分能量,將所述能量傳送到能量吸收元件610和611上。根據(jù)一個具體實施例,能量吸收元件610和611在遭受沖擊波沖擊時,能發(fā)生彎曲和/或者伸長等的塑性變形。根據(jù)另一些實施例,能量吸收元件可用于重收多次沖擊波。本發(fā)明相對于先前技術(shù)的主要優(yōu)勢在于,不僅是能承受能量巨大的沖擊波,還在于它能適應(yīng)任何已存的墻體安裝。這是通過細長單元620和防護層630可以調(diào)整尺寸的性能來實現(xiàn)的。也就是說,系統(tǒng)700可以伸長/展開/延伸出不同的尺寸,以覆蓋一面墻體的具體區(qū)域,對墻體進行改造。根據(jù)一些實施例,系統(tǒng)可調(diào)節(jié)的尺寸是第一和第二能量吸收元件610和611之間的距離。這段距離典型的可以是大約IOOcm至10米。如圖16所示,系統(tǒng)700安裝在墻體605的前方,通常是緊鄰墻體605,裝配覆蓋了所述墻體的整個高度。根據(jù)另一些實施例,本發(fā)明的系統(tǒng)可以根據(jù)墻體的至少一部分尺寸 進行尺寸調(diào)整安裝。要是要改造整面墻體寬度,可以采用安裝若干個沖擊波防護系統(tǒng)(模塊化的系統(tǒng)),相互相鄰,它們的高度與所述墻體的高度相同。比如,如果墻體的寬度是9m,每個模塊的寬度是2m,在這種情況下,先將4個模塊相鄰安裝,第五個模塊的寬度將被縮短為一半,與其它模塊相鄰放置。根據(jù)圖17所示,細長單元620是一些鋼索。根據(jù)其它的實施例,細長單元可以是棒子、管件、長條、網(wǎng)格、軸桿、棍子、繩索、繩子、鏈條、金屬絲、纖維、纜索等。圖17中所示細長單元的尺寸可調(diào)性是通過其本身的可伸縮特性實現(xiàn)的。這意味著當細長單元620的一端受到拉力,而同時另一端被固定時,它就會伸長。根據(jù)其它實施例,細長單元620的長度變化可通過下述這些特性來實現(xiàn)可伸長性、可伸展性、可延伸性、可擴展性、無彈力性、可拉大性、可變長度等等。比如,細長單元可以通過伸長或截取不需要的部分來調(diào)節(jié)長度。防護層630的尺寸也可以進行調(diào)整,通過以下這些特性來實現(xiàn)可伸長性、可伸展性、彈性、可延伸性、可擴大性、在受到卷曲、切割、剖劃時可延伸性,或任何以上的組合。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例,當防護層630在靠近一個能量吸收元件的一端受到一個卷曲狀態(tài)時,防護層630的長度可進行調(diào)整。防護層630的長度調(diào)節(jié)之后,使用者最后確定的長度可通過固定件確定(比如,夾子、夾鉗、捆綁、釘子、槽孔、墩柱等)。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例,系統(tǒng)700可至少有以下一種特性可更換地點、可運輸性、可移動性、固定在一個建筑上、模塊化、安裝簡單、套裝性、以卷起的套裝形式儲存、可替代性、可升級性、可擴張性、迅速展開性、平民輕松搭建、輕質(zhì)、沖擊波防護、防彈性、外表具有一定裝飾性,或任何這些特性的組合。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例,施加在細長單元和至少一層防護層上的力至少可部分包含以下風力、龍卷風產(chǎn)生的力、颶風產(chǎn)生的力、地震產(chǎn)生的力、天氣情況相關(guān)力、任何其它的推力,或者任何上述力的組合。根據(jù)一些實施例,本發(fā)明公開了一種在戰(zhàn)地,通過一套沖擊波防護套件,快速展開和對位于房屋結(jié)構(gòu)中的對象進行保護的方法。這個套件能在戰(zhàn)地為在結(jié)構(gòu)中的對象提供針對沖擊波的防護。根據(jù)一些實施例,這個套件可在戰(zhàn)地花費大約10分鐘至大約2小時的時間,進行展開,并為對象提供防護。根據(jù)一些實施例,這些對象可包含軍隊、警察部隊、士兵、急救人員、通訊人員、軍事裝備、電子裝備,或者其上任意組合。根據(jù)一些實施例,戰(zhàn)區(qū)可包含敵方領(lǐng)地、戰(zhàn)場、城市、鄉(xiāng)村、山區(qū)、油井,或者其上任意組合。根據(jù)某個實施例,這套裝備可從高空投放到戰(zhàn)區(qū),可采用的運輸方式包含飛機、噴氣機、直升機、起重機,或者其上任意組合。參考圖17所示,是本發(fā)明的沖擊波防護元件700的簡要側(cè)視說明圖。這幅圖中所示的沖擊波防護元件700與房屋結(jié)構(gòu)605的墻體607相鄰,這樣在遭遇到一個沖擊波時,能防止所述墻體的剝落物穿透入結(jié)構(gòu)605的內(nèi)部。在圖16中,第一和第二能量吸收元件610和611通過細長單元620相互連接,防 護層630位于兩者之間。如此圖所示,第二能量吸收元件611通過第一連接側(cè)面617與細長單元620連接,通過第二連接側(cè)面618與房屋結(jié)構(gòu)605的地板609相連。如圖16中所示的具體實施例,第一能量吸收元件610也有第一和第二連接側(cè)面(未示出),適用于將第一能量吸收元件610連接在天花板608和細長單元620上。參考圖16所示,為本發(fā)明的沖擊波防護系統(tǒng)700的簡要俯視說明圖。這幅圖中所示的系統(tǒng)700與房屋結(jié)構(gòu)605的墻體607相鄰,這樣在遭遇到一個沖擊波時,能防止所述墻體的剝落物穿透入房屋結(jié)構(gòu)605的內(nèi)部。圖16為細長單元以620及防護層630的俯視說明圖。參考圖18所示,示例性說明了安裝在結(jié)構(gòu)705內(nèi)的本發(fā)明系統(tǒng)800的一個具體實施例。如圖所示的系統(tǒng)800經(jīng)歷了一次實驗性的沖擊波。發(fā)明者進行的實驗性沖擊波是大小約為1000磅平方英寸毫秒的沖擊波脈沖。在這次試驗中證明了,本發(fā)明的沖擊波防護系統(tǒng)800在這類沖擊波中能保持穩(wěn)定。在另一些實驗中,證明了本發(fā)明所述房屋建筑,在50磅平方英寸毫秒到大約1800磅平方英寸毫秒之間的沖擊波脈沖中,能保持穩(wěn)定。重點需要強調(diào)指出的是,在先前技術(shù)中,沒有一個系統(tǒng)能夠承受這個級別的沖擊波。根據(jù)圖18所示,第一和第二能量吸收元件710和711通過細長單元720相互連接,防護層730位于兩者之間。如圖18所示,第一和第二能量吸收元件710和711,由位于第一連接側(cè)面717和第二連接側(cè)面718之間的一排能量吸收下方元件712構(gòu)成。第一連接側(cè)面717將能量吸收下方元件712和細長單元720以及防護層730連接在一起。第二連接側(cè)面718將能量吸收下方元件712結(jié)構(gòu)705連接起來。圖18中細長單元720和防護層730的長度可根據(jù)結(jié)構(gòu)705的高度D進行調(diào)節(jié)。細長單元720通過可伸縮的擴大性來實現(xiàn)長度的調(diào)節(jié),防護層730的長度則是通過將防護層切割刀所需尺寸來實現(xiàn)的。圖18中的防護層730是抗剝落層和防彈層的組合。參考圖19所示,從外部視角簡要說明了結(jié)構(gòu)705。本發(fā)明的沖擊波防護系統(tǒng)裝在后墻體707上,沖擊波的爆炸源位于墻體707的前面(未示出)。參考圖20所示,在經(jīng)歷了一次沖擊波造成的600磅平方英寸毫秒反射脈沖后,圖18中的沖擊波防護系統(tǒng)800的說明圖。圖中可以看出,系統(tǒng)成功得保護了結(jié)構(gòu)705不受破壞。沖擊波的能量杯細長單元720吸收,并部分傳遞給能量吸收元件710和711上的能量吸收子元件712。根據(jù)圖18所示,沖擊波造成的結(jié)構(gòu)是,細長單元720發(fā)生彎曲,能量吸收子元件712發(fā)生塑性變形(彎曲或拉伸)。參考圖21所示,在經(jīng)歷了一次沖擊波后,(圖21中)沖擊波防護系統(tǒng)700的外視說明圖。圖中所示了破損墻體705上的剝落物和碎片,以及系統(tǒng)800 (圖21中)的外觀。在此圖中可以看到,破損墻體705上的剝 落物和碎片被有效防止穿透入結(jié)構(gòu)705的內(nèi)部。根據(jù)本發(fā)明的不同實施例,任何房屋結(jié)構(gòu)可以通過使用至少一個根據(jù)上述不同實施例描述的沖擊波防護元件和/或者沖擊波防護系統(tǒng),達到防護的目的。比如,若干個沖擊波防護元件可以在房屋結(jié)構(gòu)墻體中使用,而沖擊波防護系統(tǒng)可安裝在房屋結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。實駘結(jié)果:
連接在房屋結(jié)構(gòu)上的沖擊波防護元件(圖1-13中所示)經(jīng)過了一些實驗的測試。實驗結(jié)果如下
1.距離防區(qū)230英尺的3250磅TNT炸藥爆炸實驗
對擁有一個沖擊波防護元件的房屋結(jié)構(gòu)進行滿量程的高爆炸沖擊波實驗,結(jié)果如下 反射壓力12.5磅平方英寸 反射脈沖93. 79磅平方英寸毫秒 內(nèi)壓力1· 69磅平方英寸
2.距離防區(qū)183英尺的3250磅TNT炸藥(等量)爆炸實駘
對擁有一個沖擊波防護元件的房屋結(jié)構(gòu)進行滿量程的高爆炸沖擊波實驗,結(jié)果如下 計算反射壓力14· 83磅平方英寸 計算反射脈沖209. I磅平方英寸毫秒 自由場壓力6· 61磅平方英寸
3.距離防區(qū)4.6英尺的13. 23碚TNT炸藥爆炸實驗
該實驗是復(fù)制了 120mm迫擊炮和107火箭筒對一個無框架結(jié)構(gòu)攻擊的情況,結(jié)果如
下
反射沖擊波壓力1512磅 計算反射壓力209磅平方英寸毫秒
本發(fā)明的房屋結(jié)構(gòu)進行了下述這些基本性能的滿量程爆炸和子彈測試
A類-中/小口徑武器 突擊步槍5. 56-7. 62球形子彈 B類-戰(zhàn)場火箭、火炮和迫擊炮 120mm迫擊炮、107mm火箭-靜態(tài)引爆 C類-車載簡易爆炸裝置(VBIEDs)
1500公斤TNT炸藥
在一個沖擊波防護結(jié)構(gòu)上,防護面板、邊框、能量吸收元件相互連接,用于測試承受沖擊波壓力為1512磅平方英寸和沖擊脈沖209磅平方英寸毫秒,結(jié)果是肯定的。也就是說,房屋建筑的所述防護板和能量吸收元件成功承受了這次攻擊。在標準的爆炸測試中,最大的撓曲值為防護板外蓋370mm;以及防護板中梁470mmo每一塊防護板在其后方和房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部提供了一個低危險的區(qū)域,針對以下情況進行減災(zāi)防護沖擊波壓力一距離防區(qū)230英尺的3250磅TNT (等價物)的滿程爆炸測試,記錄結(jié)果顯示,外表面反射壓力為14. 83磅平方英寸,內(nèi)壓I. 69磅平方英寸,在88. 6%的防護面積內(nèi),有效降低了沖擊波壓力。中-小口徑子彈測試證明了,防護板的基礎(chǔ)盔甲層(可升級的)能承受5. 56-7. 62mm突擊步槍子彈的襲擊,有效降低了這種襲擊的威脅,與STANGAG 2280A類_I等水平相當。子彈碎片——防護板的防彈盔甲,能抵御火箭筒、火炮和迫擊炮彈殼的主要碎片;以及由于沖擊波作用下高爆炸藥產(chǎn)生的次要碎片/殘骸。滿程爆炸測試證明了所述防護板在復(fù)制的120mm迫擊炮攻擊情況下,達到STANGAG 2280 C類_ 4等水平,沒有完整的碎片穿越到低危險區(qū)域?!?br>
權(quán)利要求
1.一種用于沖擊波防護的沖擊波防護元件,其特征在于,所述沖擊波防護元件包含 a.一塊擁有第一側(cè)面和第二側(cè)面的防護板;以及, b.一個邊框,其適用于限制所述防護板;以及, c.若干個能量吸收元件,其將所述邊框連接到所述防護板上,每一個所述能量吸收元件包含一個第一端和一個第二端,每個所述能量吸收元件的所述第一端可連接在所述防護板上,而每個所述能量吸收元件的所述第二端可連接在所述邊框上,這樣就形成了所述沖擊波防護元件;所述能量吸收元件可在作用在所述防護板所述第一側(cè)面上的沖擊波力的作用下發(fā)生變形,使得所述防護板可遠離或靠近所述邊框方向發(fā)生移動; 其中,所述沖擊波防護元件連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上,使得對位于所述房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)部事物進行防沖擊波的保護,所述內(nèi)部事物位于所述防護板的所述第二側(cè)面。
2.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述房屋結(jié)構(gòu)是一個框架,其包含若干個相互機械連接的軸桿,這樣可以形成至少一個開口,所述沖擊波防護元件可適用于安裝、放置和連接在所述的至少一個開口上。
3.如權(quán)利要求I或2所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述沖擊波防護元件可適用于替代所述房屋結(jié)構(gòu)或所述框架的一座墻體、一面天花板或一片地板。
4.如權(quán)利要求2所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述框架配置了兩種形態(tài)(i)一種折疊形態(tài),在這種狀態(tài)下,所述框架可以進行運輸;以及(ii) 一種展開形態(tài),在這種狀態(tài)下,所述框架可被布置子啊一個工作位置。
5.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述沖擊波防護元件上的所述能量吸收元件在遭遇沖擊波發(fā)生變形后,可以進行替換,這樣可以對所述房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)部事物提供額外多次的沖擊波防護。
6.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述沖擊波防護元件可適用于任何所述房屋結(jié)構(gòu)已存的指定地點,為其提供針對沖擊波的防護。
7.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述能量吸收元件以一種隱藏方式位于所述防護板和所述邊框之間,這樣可使這個建筑擁有和一個普通的沒有設(shè)置沖擊波防護元件的建筑一樣的外觀。
8.如權(quán)利要求7所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述隱藏方式實現(xiàn)從外部觀察不到所述沖擊波防護元件提供的沖擊波防護功能。
9.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述沖擊波防護元件配置了至少兩種形態(tài)(i) 一種拆卸狀態(tài),在這種狀態(tài)下,所述沖擊波防護元件可被運輸;以及(ii)一種安裝形態(tài),在這種狀態(tài)下,所述沖擊波防護元件連接在房屋結(jié)構(gòu)上。
10.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述房屋結(jié)構(gòu)適于被若干個所述沖擊波防護元件保護。
11.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述沖擊波防護元件可有以下特性可更換地點、可運輸性、可移動性、永久性、固定在一個特定建筑上、模塊化、安裝簡單、套裝性、可擴張性、迅速展開性、輕質(zhì)、可替代性、可升級性、沖擊波防護、防彈性,或任何這些特性的組合。
12.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述沖擊波防護元件還可保護所述房屋結(jié)構(gòu),避免受到下述因素的破壞,包含大風、龍卷風、颶風、地震、一些特定天氣情況、彈片攻擊、任何的推力,或以上各種情況的任意組合。
13.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述防護板從以下這組材料中選擇至少一種材料制成酚醛泡沫體、聚脲泡沫、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、 聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料,一種輕質(zhì)的房屋材料,或者采用上述這些材料的任意組合。
14.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述防護板的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性、可變剛度、回彈性,或者上述這些特性的任意組合。
15.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述防護板包含一層抗剝落層,適用于在遭受沖擊波情況下,防止剝落碎片射入所述房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部。
16.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述防護板包含一層防彈層, 適用于保護房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物不受彈片的破壞。
17.如權(quán)利要求15或16所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述邊框適用于固定所述抗剝落層或所述防彈層。
18.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述邊框通過螺栓連接或其它緊固方式連接在所述房屋結(jié)構(gòu)上。
19.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述房屋結(jié)構(gòu)可以是下述結(jié)構(gòu)中的一個一個集裝箱、一個大篷車、用墻體搭建起來的一個永久結(jié)構(gòu)、一個框架、一個辦公室、一個工業(yè)設(shè)施、一家賓館、一座住宅、一個大使館,以及任何上述這些的組合。
20.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述沖擊波防護元件可連接在所述房屋結(jié)構(gòu)的墻體、天花板或者地板上。
21.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述沖擊波防護元件可連接在至少另一個沖擊波防護元件上,以此來提供一個無框架結(jié)構(gòu),所述沖擊波防護元件之間的連接通過所述沖擊波防護元件的邊框相互機械連接實現(xiàn)。
22.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,在50磅平方英尺毫秒到大約 600磅平方英尺毫秒的沖擊波脈沖以及超過1500磅平方英寸沖擊波壓力情況下,所述沖擊波防護元件能保持穩(wěn)定。
23.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述能量吸收元件可承受多次沖擊波。
24.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述沖擊波防護元件可適用于一個預(yù)先觸發(fā)元件,可至少緩解部分對所述房屋建筑進行的彈片攻擊造成的沖擊,所述沖擊波防護元件可通過至少一個連接軸桿,以離所述房屋建筑預(yù)先確定的距離,與所述房屋建筑連接。
25.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,當沖擊波達到一個預(yù)先設(shè)定水平時,所述防護板可從所述邊框上脫離,從而保護所述房屋建筑免于倒塌或破壞。
26.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述房屋建筑還包含至少一個連接在其上的沖擊波防護系統(tǒng)。
27.如權(quán)利要求I所述的沖擊波防護元件,其特征在于,所述沖擊波防護元件可適用于連接在所述房屋結(jié)構(gòu)的一個外部事物或一個開口上。
28.—種用于沖擊波防護的房屋建筑,其特征在于,所述房屋建筑包含 a.一個房屋建筑,其設(shè)有至少一個開口 ; b.至少一個沖擊波防護元件,其包含 i.一個防護板,其包含第一側(cè)面和第二側(cè)面; ii.一個邊框,其適用于限制所述防護板,所述邊框適用于安裝入至少一個所述開口中;以及, iii.若干個能量吸收元件,其將所述邊框連接到所述防護板上,每一個所述能量吸收元件包含一個第一端和一個第二端,每個所述能量吸收元件的所述第一端可連接在所述防護板上,而每個所述能量吸收元件的所述第二端可連接在所述邊框上,這樣就形成了所述沖擊波防護元件;所述能量吸收元件可在作用在所述防護板所述第一側(cè)面上的沖擊波力的作用下發(fā)生變形,使得所述防護板可遠離或靠近所述邊框方向發(fā)生移動; 其中所述至少一個沖擊波防護元件可適用于安裝和連接在至少一個開口上,這樣對位于所述房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)部事物進行防沖擊波的保護,所述內(nèi)部事物位于所述防護板的所述第二側(cè)面。
29.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述房屋結(jié)構(gòu)是一個框架,其包含若干個相互機械連接的軸桿,這樣可以形成所述開口。
30.如權(quán)利要求28或29所述的房屋建筑,其特征在于,所述沖擊波防護元件可適用于替代所述房屋結(jié)構(gòu)或所述框架的一座墻體、一面天花板或一片地板。
31.如權(quán)利要求29所述的房屋建筑,其特征在于,所述框架配置了兩種形態(tài)(i)一種折疊形態(tài),在這種狀態(tài)下,所述框架可以進行運輸;以及(ii ) 一種展開形態(tài),在這種狀態(tài)下,所述框架可被布置在一個工作位置。
32.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一個所述沖擊波防護元件上的所 述能量吸收元件在遭遇沖擊波發(fā)生變形后,可以進行替換,這樣可以對所述房屋結(jié)構(gòu)的內(nèi)部事物提供多次的沖擊波防護。
33.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一個所述沖擊波防護元件可適用于任何所述房屋結(jié)構(gòu)已存的指定地點,為其提供針對沖擊波的防護。
34.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述能量吸收元件以一種隱藏方式位于所述防護板和所述邊框之間,這樣可使這個建筑擁有和一個普通的沒有設(shè)置沖擊波防護元件的建筑一樣的外觀。
35.如權(quán)利要求34所述的房屋建筑,其特征在于,所述隱藏方式實現(xiàn)從外部觀察不到所述沖擊波防護元件提供的沖擊波防護功能。
36.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一個所述沖擊波防護元件配置了至少兩種形態(tài)(i) 一種拆卸狀態(tài),在這種狀態(tài)下,所述沖擊波防護元件可被運輸;以及(ii)一種安裝形態(tài),在這種狀態(tài)下,所述沖擊波防護元件連接在房屋結(jié)構(gòu)上。
37.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述房屋建筑可適用于若干個所述沖擊波防護元件對其進行保護。
38.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一個所述沖擊波防護元件可有以下特性可更換地點、可運輸性、可移動性、永久性、固定在一個建筑上、模塊化、安裝簡單、套裝性、可擴張性、迅速展開性、輕質(zhì)、可替代性、可升級性、沖擊波防護、抗沖擊波和防彈性,或任何這些特性的組合。
39.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一個所述沖擊波防護元件還可保護所述房屋結(jié)構(gòu),不受到下述因素的破壞,包含大風、龍卷風、颶風、地震、一些特定天氣情況、彈片攻擊、任何的推力,或以上各種情況的任意組合。
40.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述防護板從以下這組材料中選擇至少一種材料制成酚醛泡沫體、聚脲泡沫、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料,一種輕質(zhì)的建筑材料,或者采用上述這些材料的任意組
41.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述防護板的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性、可變剛度、回彈性,或者上述這些特性的任意組合。
42.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述防護板的包含一層抗剝落層,適用于在遭受沖擊波情況下,防止剝落碎片射入所述房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部。
43.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述防護板包含一層防彈層,適用于保護所述房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的所述人和物不受彈片的破壞。
44.如權(quán)利要求42或43所述的房屋建筑,其特征在于,所述邊框適用于固定所述抗剝落層或所述防彈層。
45.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述邊框通過螺栓連接或其它緊固方式連接在所述房屋結(jié)構(gòu)上。
46.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述房屋結(jié)構(gòu)可以是下述結(jié)構(gòu)中的一個一個集裝箱、一個大篷車、用墻體搭建起來的一個永久結(jié)構(gòu)、一個框架、一個辦公室、一個工業(yè)設(shè)施、一家賓館、一座住宅、一個大使館,以及任何上述這些的組合。
47.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一個所述沖擊波防護元件可連接在所述房屋結(jié)構(gòu)的墻體、天花板或地板上。
48.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一個所述沖擊波防護元件可連接在至少另一個沖擊波防護元件上,以此來提供一個無框架結(jié)構(gòu),所述沖擊波防護元件之間的連接通過所述沖擊波防護元件的邊框相互機械連接實現(xiàn)。
49.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,在大約50磅平方英尺毫秒到大約600磅平方英尺毫秒的沖擊波脈沖以及超過1500磅平方英寸沖擊波壓力情況下,所述沖擊波防護元件能保持穩(wěn)定。
50.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述能量吸收元件可承受多次沖擊波。
51.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,至少一個所述沖擊波防護元件可適用于一個預(yù)先觸發(fā)元件,可至少緩解部分對所述房屋結(jié)構(gòu)進行的彈片攻擊造成的沖擊,所述沖擊波防護元件可通過至少一個連接軸桿,以距離所述房屋結(jié)構(gòu)的一個預(yù)先確定的距離,連接在所述房屋結(jié)構(gòu)上。
52.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,當沖擊波達到一個預(yù)先設(shè)定水平時,所述防護板可從所述邊框上脫離,從而保護所述房屋結(jié)構(gòu)免于倒塌或破壞。
53.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述房屋建筑還包含至少一個連接在其上的沖擊波防護系統(tǒng)。
54.如權(quán)利要求28所述的房屋建筑,其特征在于,所述沖擊波防護元件可適用于連接在所述房屋結(jié)構(gòu)的外部事物或一個開口上。
55.一種用于沖擊波防護的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述無框架結(jié)構(gòu)包含若干個沖擊波防護元件,每個沖擊波防護元件包含a.一個防護板,其包含第一側(cè)面和第二側(cè)面;以及,b.一個邊框,其適用于限制所述防護板;以及,c.若干個能量吸收元件,其將所述邊框連接到所述防護板上,每一個所述能量吸收元件有一個第一端和一個第二端,每個所述能量吸收元件的所述第一端可連接在所述防護板上,而每個所述能量吸收元件的所述第二端可連接在所述邊框上,這樣就形成了所述沖擊波防護元件;所述能量吸收元件可在作用在所述防護板所述第一側(cè)面上的沖擊波力的作用下發(fā)生變形,使得所述防護板可遠離或靠近所述邊框方向發(fā)生移動;其中所述沖擊波防護元件可適用于相互連接,形成所述無框架結(jié)構(gòu),這樣對位于所述無框架結(jié)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)部事物進行防沖擊波的保護,所述內(nèi)部事物位于所述防護板的所述第二側(cè)面。
56.如權(quán)利要求55所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述沖擊波防護元件可適用于替代所述房屋結(jié)構(gòu)或所述框架的一座墻體、一面天花板或一片地板。
57.如權(quán)利要求55所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,設(shè)有所述能量吸收元件的所述沖擊波防護元件在遭遇沖擊波發(fā)生變形后,至少可以進行替換,這樣可以對所述房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)部事物提供多次的沖擊波防護。
58.如權(quán)利要求55所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述沖擊波防護元件可適用于為任何已設(shè)置所述無框架結(jié)構(gòu)的指定地點提供針對沖擊波的防護。
59.如權(quán)利要求55所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述能量吸收元件以一種隱藏方式位于所述防護板和所述邊框之間,這樣可使這個建筑擁有和一個普通的沒有設(shè)置沖擊波防護元件的建筑一樣的外觀。
60.如權(quán)利要求59所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述隱藏方式實現(xiàn)從外部觀察不到所述沖擊波防護元件提供的沖擊波防護功能。
61.如權(quán)利要求59所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述沖擊波防護元件配置了至少兩種形態(tài)(i) 一種拆卸狀態(tài),在這種狀態(tài)下,所述沖擊波防護元件可被運輸;以及(ii) 一種安裝形態(tài),在這種狀態(tài)下,所述沖擊波防護元件相互連接。
62.如權(quán)利要求59所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述沖擊波防護元件可有以下特性可更換地點、可運輸性、可移動性、永久性、固定在一個建筑上、模塊化、安裝簡單、套裝性、可擴張性、迅速展開性、輕質(zhì)、可替代性、可升級性、沖擊波防護、抗沖擊波和防彈性,或任何這些特性的組合。
63.如權(quán)利要求59所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述沖擊波防護元件還可保護所述房屋結(jié)構(gòu),不受到下述因素的破壞,包含大風、龍卷風、颶風、地震、一些特定天氣情況、 彈片攻擊、任何的推力,或以上各種情況的任意組合。
64.如權(quán)利要求59所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述防護板的制作材料可以從以下這組材料中選擇酚醛泡沫體、聚脲泡沫、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料,一種輕質(zhì)建筑材料,或者采用上述這些材料的任意組合。
65.如權(quán)利要求59所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述防護板的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性、可變剛度、可回彈性,或者上述這些特性的任意組合。
66.如權(quán)利要求59所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述防護板包含一層抗剝落層,適用于在遭受沖擊波情況下,防止剝落碎片射入所述無框結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。
67.如權(quán)利要求59所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述防護板包含一層防彈層,適用于保護無框架結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物不受彈片的破壞。
68.如權(quán)利要求66或67所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述邊框適用于固定所述抗剝落層或所述防彈層。
69.如權(quán)利要求59所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述邊框通過螺栓連接或其它緊固方式連接在所述房屋結(jié)構(gòu)上。
70.如權(quán)利要求59所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述房屋結(jié)構(gòu)可以是下述結(jié)構(gòu)中的一個一個集裝箱、一個大篷車、用墻體搭建起來的一個永久結(jié)構(gòu)、一個框架、一個辦公室、一個工業(yè)設(shè)施、一家賓館、一座住宅、一個大使館,以及任何上述這些的組合。
71.如權(quán)利要求59所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,在大約50磅平方英尺毫秒到大約600磅平方英尺毫秒的沖擊波脈沖以及超過1500磅平方英寸沖擊波壓力情況下,所述沖擊波防護元件能保持穩(wěn)定。
72.如權(quán)利要求59所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述能量吸收元件可承受多次沖擊波。
73.如權(quán)利要求59所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,至少一個所述沖擊波防護元件可適用于一個預(yù)先觸發(fā)元件,可至少緩解部分對所述無框架結(jié)構(gòu)進行的彈片攻擊造成的沖擊,所述沖擊波防護元件可通過至少一個連接軸桿,以距離所述房屋結(jié)構(gòu)的一個預(yù)先確定的距離,連接在所述房屋結(jié)構(gòu)。
74.如權(quán)利要求59所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,當沖擊波達到一個預(yù)先設(shè)定水平時,所述防護板可從所述邊框上脫離,從而保護所述無框架結(jié)構(gòu)免于倒塌或破壞。
75.如權(quán)利要求59所述的無框架結(jié)構(gòu),其特征在于,所述無框架結(jié)構(gòu)還至少包含連接在其上的沖擊波防護系統(tǒng)。
76.一個用于保護一個房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述沖擊波防護系統(tǒng)包含 a.第一能量吸收元件和第二能量吸收元件,其適用于連接在房屋結(jié)構(gòu)上; b.若干個間隔的細長單元,其擁有第一端和第二端,每個所述細長單元的第一端可機械地與所述第一能量吸收元件相連接,每個所述細長單元的第二端可機械地與所述第二能量吸收元件相連接;以及,c.至少一個防護層,其可機械地與所述第一和所述第二能量吸收元件相連接; 其中,當所述細長單元和所述至少一個防護層上受到力的沖擊時,所述能量吸收元件會發(fā)生形變,這樣,沖擊波形成的能量至少有一部分通過所述細長單元,被所述能量吸收元件所吸收。
77.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述細長單元和至少一個所述防護層可進行尺寸調(diào)整,以適應(yīng)一部分所述房屋結(jié)構(gòu)的尺寸。
78.如權(quán)利要求77所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述沖擊波防護系統(tǒng)的所述尺寸是所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件之間的距離。
79.如權(quán)利要求78所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述距離介于大約IOOcm到大約IOm之間。
80.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述至少一個防護層的尺寸可調(diào)整,通過以下性能來實現(xiàn)可伸長性、可伸展性、彈性、可延伸性、可擴大性、在受到滾壓、切割、剖劃時可延伸性,或任何以上的組合。
81.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述沖擊波防護系統(tǒng)可適用于安裝在所述房屋結(jié)構(gòu)的前面,通常是緊鄰所述房屋結(jié)構(gòu)。
82.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述沖擊波防護系統(tǒng)可通過調(diào)整所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件之間的距離,達到所述墻體的高度, 適用于覆蓋整面墻的所有區(qū)域,并安裝至少一層所述沖擊波防護系統(tǒng)的防護層,覆蓋所述墻體的整個寬度。
83.如權(quán)利要求80所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述房屋結(jié)構(gòu)的部分可由下述部分組成一堵墻、一片地板、一個天花板,以及任何以上的組合。
84.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述房屋結(jié)構(gòu)可以是一間房間,一幢房屋建筑,一個小屋,一幢房子,一座小木屋,一輛大篷車,一輛汽車,一個框架,或以上任意組合。
85.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述第一能量吸收元件可適用于連接在所述房屋結(jié)構(gòu)的天花板上,所述第二能量吸收元件可適用于連接在所述房屋結(jié)構(gòu)的地板上。
86.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述至少一層防護層包含一層抗剝落層,在遭受沖擊波情況下,防止剝落碎片射入所述房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部。
87.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,其中所述至少一層防護層包含一層防彈層,為所述結(jié)構(gòu)中的人和物提供防彈保護。
88.如權(quán)利要求86或87所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述至少一層防護層包含兩層防護層所述抗剝落層和所述防彈層。
89.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述至少一層防護層包含一個防護板。
90.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述至少一層防護層的制作材料可以從以下這組材料中選擇酚醛泡沫體、聚脲泡沫織物、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料,一種可以用作預(yù)先建造結(jié)構(gòu)制造的輕質(zhì)材料,或者采用上述這些材料的任意組合。
91.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述至少一層防護層的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性、可變剛度、可回彈性、半透明性,或者上述這些特性的任意組合。
92.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述細長單元的特點可從一系列性能中選擇,包含可伸長性、可延展性、可擴張性、可擴大性、可伸縮性、無彈性,或以上這些的任意組合。
93.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述細長單元可以是棒子、管件、長條、網(wǎng)格、軸桿、棍子、繩索、繩子、鏈條、金屬絲、纖維、纜索等。
94.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述第一能量吸收元件和第二能量吸收元件,包含位于第一連接側(cè)面和第二連接側(cè)面之間的一排能量吸收子元件,所述第一連接側(cè)面將所述能量吸收子元件和所述細長單元以及所述至少一層防護層連接在一起,所述第二連接側(cè)面將所述能量吸收子元件和所述結(jié)構(gòu)連接起來。
95.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,在大約50磅平方英尺毫秒到大約600磅平方英尺毫秒的沖擊波脈沖以及超過1500磅平方英寸沖擊波壓力情況下,所述沖擊波防護系統(tǒng)能保持穩(wěn)定。
96.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述沖擊波防護系統(tǒng)可至少有以下一種特性可更換地點、可運輸性、可移動性、固定在一個所述建筑上、模塊化、安裝簡單、套裝性、以卷起的套裝形式儲存、可替代性、可升級性、可擴張性、迅速展開性、平民輕松搭建、輕質(zhì)、沖擊波防護、沖擊波防護和防彈性,或任何這些特性的組合。
97.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件通過螺栓連接或任何方便的緊固方式,連接在所述房屋結(jié)構(gòu)上。
98.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述能量吸收元件可承受多次沖擊波。
99.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述細長單元通常是相互平行的。
100.如權(quán)利要求76所述的沖擊波防護系統(tǒng),其特征在于,所述施加在所述細長單元和所述至少一層防護層上的力,可至少部分從下列中選擇風力、龍卷風產(chǎn)生的力、颶風產(chǎn)生的力、地震產(chǎn)生的力、天氣情況相關(guān)力、任何其它的推力,或者任何上述力的組合。
101.一種用于建造一個沖擊波防護房屋建筑的方法,其特征在于,該方法包含以下步驟 a.提供一個至少有一個開口的房屋結(jié)構(gòu); b.提供至少一個沖擊波防護元件,其包含(i)一個防護板,其包含第一側(cè)面和第二側(cè)面;(ii) 一個邊框,其適用于限制所述防護板,所述邊框適用于安裝入至少一個所述開口中;以及,(iii)若干個能量吸收元件,其將所述邊框連接到所述防護板上,每一個所述能量吸收元件有一個第一端和一個第二端,每個所述能量吸收元件的所述第一端可連接在所述防護板上,而每個所述能量吸收元件的所述第二端可連接在所述邊框上,這樣就形成了所述沖擊波防護元件;所述能量吸收元件可在作用在所述防護板所述第一側(cè)面上的沖擊波力的作用下發(fā)生變形,使得所述防護板可遠離或靠近所述邊框方向發(fā)生移動; c.將所述至少一個沖擊波防護元件放入所述至少一個開口中;以及, d.將所述至少一個沖擊波防護元件與所述至少一個開口連接起來,以此來為所述房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物提供沖擊波防護。
102.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,該方法還包含一個步驟提供一個框架形成的所述房屋結(jié)構(gòu),由若干個軸桿相互機械連接,這樣可以形成至少一個所述開口。
103.如權(quán)利要求101或102所述的一種方法,其特征在于,所述沖擊波防護元件可適用于替代所述房屋結(jié)構(gòu)或所述框架的一座墻體、一面天花板或一片地板。
104.如權(quán)利要求101或102所述的一種方法,其特征在于,該方法還包含將所述房屋結(jié)構(gòu)裝配成兩種形態(tài)(i ) 一種折疊形態(tài),在這種狀態(tài)下,所述房屋結(jié)構(gòu)可以進行運輸;以及 ( ) 一種展開形態(tài),在這種狀態(tài)下,所述房屋結(jié)構(gòu)可被布置在一個工作位置。
105.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,該方法還包含一個步驟,將在遭遇沖擊波發(fā)生變形后的至少一個沖擊波防護元件替換掉,從而對所述房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)部事物提供多次的沖擊波防護。
106.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,該方法還包含一個步驟,將所述房屋結(jié)構(gòu)放置到任何制定地點,在該地點為其提供針對沖擊波的防護。
107.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,該方法還包含一個步驟,將所述能量吸收元件以一種隱藏方式放于所述防護板和所述邊框之間,這樣可使這個建筑擁有和一個普通的沒有設(shè)置沖擊波防護元件的建筑一樣的外觀。
108.如權(quán)利要求107所述的一種方法,其特征在于,所述隱藏方式可實現(xiàn)從外部觀察不到所述沖擊波防護元件提供的沖擊波防護功能。
109.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,該方法還包含一個步驟,將所述沖擊波防護元件裝配成至少兩種形態(tài)(i) 一種拆卸狀態(tài),在這種狀態(tài)下,所述沖擊波防護元件可被運輸;以及(ii) 一種安裝形態(tài),在這種狀態(tài)下,所述沖擊波防護元件連接在所述房屋結(jié)構(gòu)上。
110.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,該方法還包含一個步驟,用若干個所述沖擊波防護元件為所述房屋結(jié)構(gòu)提供防護。
111.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,所述至少一個沖擊波防護元件可有以下特性可更換地點、可運輸性、可移動性、永久性、固定在一個具體建筑上、模塊化、安裝簡單、套裝性、可擴張性、迅速展開性、輕質(zhì)、可替代性、可升級性、沖擊波防護、沖擊波防護和防彈性,或任何這些特性的組合。
112.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,所述至少一個沖擊波防護元件還可保護所述房屋結(jié)構(gòu)不受到下述因素的破壞,因素包含大風、龍卷風、颶風、地震、一些特定天氣情況、彈片攻擊、任何的推力,或以上各種情況的任意組合。
113.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,該方法還包含一個步驟,制造所述防護板,其材料可以從以下這組材料中選擇酚醛泡沫體、聚脲泡沫、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料,一種輕質(zhì)的建筑材料,或者采用上述這些材料的任意組合。
114.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,所述防護板的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、 能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性、可變剛度、回彈性,或者上述這些特性的任意組合。
115.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,該方法還包含一個步驟,提供所述防護板一層抗剝落層,其適用于在遭受沖擊波情況下,防止剝落碎片射入所述房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部。
116.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,該方法還包含一個步驟,提供所述防護板一層防彈層,其適用于保護房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物不受彈片的破壞。
117.如權(quán)利要求115或116所述的一種方法,其特征在于,該方法還包含一個步驟,將所述抗剝落層和所述防彈層通過所述邊框固定起來。
118.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,所述至少一個沖擊波防護元件通過螺栓連接或其它緊固方式連接在所述至少一個開口上。
119.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,該方法還包含一個步驟,從下述結(jié)構(gòu)中選擇房屋結(jié)構(gòu)一個集裝箱、一個大篷車、用墻體搭建起來的一個永久結(jié)構(gòu)、一個框架、一個辦公室、一個工業(yè)設(shè)施、一家賓館、一座住宅、一個大使館、一個辦公室、一個工業(yè)設(shè)施、一家賓館、一座住宅、一個大使館,以及任何上述這些的組合。
120.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,所述至少一個沖擊波防護元件可 連接在所述房屋結(jié)構(gòu)的墻體、天花板或地板上。
121.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,該方法還包含一個步驟,將所述至少一個沖擊波防護元件與其它至少一個沖擊波防護元件連接起來,從而形成一個無框架結(jié)構(gòu),所述沖擊波防護元件之間的連接,通過所述沖擊波防護元件上的所述邊框相互機械連接實現(xiàn)。
122.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,在50磅平方英尺毫秒到大約600磅平方英尺毫秒的沖擊波脈沖以及超過1500磅平方英寸沖擊波壓力情況下,所述沖擊波防護元件能保持穩(wěn)定。
123.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,所述能量吸收元件可承受多次沖擊波。
124.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,所述至少一個沖擊波防護元件可適用于一個預(yù)先觸發(fā)元件,可至少緩解部分對所述房屋結(jié)構(gòu)進行的彈片攻擊造成的沖擊,所述沖擊波防護元件可通過至少一個連接軸桿,離所述房屋結(jié)構(gòu)一個預(yù)先確定的距離連接在所述房屋結(jié)構(gòu)上。
125.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,當沖擊波達到一個預(yù)先設(shè)定水平時,所述防護板可從所述邊框上脫離,從而保護所述房屋結(jié)構(gòu)免于倒塌或破壞。
126.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,所述房屋建筑還包含至少一個連接在其上的沖擊波防護系統(tǒng)。
127.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,所述沖擊波防護元件可適用于連接在所述房屋結(jié)構(gòu)的外部事物或一個開口上。
128.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,該方法還包含一個步驟,在戰(zhàn)地部署所述建筑結(jié)構(gòu),從而對指定對象進行沖擊波防護。
129.如權(quán)利要求128所述的一種方法,其特征在于,所述對象可包含軍隊、警察部隊、士兵、急救人員、通訊人員、軍事裝備、電子裝備,或者其上任意組合。
130.如權(quán)利要求128所述的一種方法,其特征在于,所述戰(zhàn)區(qū)可包含敵方領(lǐng)地、戰(zhàn)場、城市、鄉(xiāng)村、山區(qū),或者其上任意組合。
131.如權(quán)利要求128所述的一種方法,其特征在于,所述房屋結(jié)構(gòu)可在所述戰(zhàn)地花費大約10分鐘至大約2小時的時間,進行部署,并為對象提供防護。
132.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,所述提供所述房屋建筑的步驟可從高空投放進行,可采用的運輸方式包含飛機、噴氣機、直升機、起重機,或者其上任意組入口 ο
133.如權(quán)利要求101所述的一種方法,其特征在于,該方法還包含一個步驟,將所述房屋建筑與其它房屋建筑連接起來,從而建成更大的房屋建筑。
134.一種可連接到一個房屋結(jié)構(gòu)的沖擊波防護元件的制造方法,其特征在于,該方法包含以下步驟a.提供一個防護板,其包含第一側(cè)面和第二側(cè)面;b.提供一個邊框,其適用于限制所述防護板;c.提供若干個能量吸收元件,每一個所述能量吸收元件有一個第一端和一個第二端;d.將每個所述能量吸收元件的所述第一端連接在所述防護板上;以及,e.將每個所述能量吸收元件的所述第二端連接在所述邊框上,這樣就將所述防護板與所述邊框連接起來,并形成所述沖擊波防護元件。
135.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,所述能量吸收元件可在作用于所述防護板的所述第一側(cè)面上的沖擊波力的作用下發(fā)生變形,使得所述防護板可遠離或向靠近所述邊框的方向發(fā)生移動。
136.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,所述沖擊波防護元件可適用于連接在一個房屋結(jié)構(gòu)上,這樣對位于所述房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)部事物進行防沖擊波的保護,所述內(nèi)部事物位于所述防護板的所述第二側(cè)面。
137.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,所述沖擊波防護元件可適用于任何所述房屋結(jié)構(gòu)已存的指定地點,為其提供針對沖擊波的防護。
138.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,所述能量吸收元件以一種隱藏方式位于所述防護板和所述邊框之間,這樣可使這個建筑擁有和一個普通的沒有設(shè)置沖擊波防護元件的建筑一樣的外觀。
139.如權(quán)利要求139所述的方法,其特征在于,所述隱藏方式可實現(xiàn)從外部觀察不到所述沖擊波防護元件提供的沖擊波防護功能。
140.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,所述沖擊波防護元件配置了至少兩種形態(tài)(i) 一種拆卸狀態(tài),在這種狀態(tài)下,所述沖擊波防護元件可被運輸;以及(ii) 一種安裝形態(tài),在這種狀態(tài)下,所述沖擊波防護元件連接在房屋結(jié)構(gòu)上。
141.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,所述沖擊波防護元件還可保護所述房屋結(jié)構(gòu),不受到下述因素的破壞,包含大風、龍卷風、颶風、地震、一些特定天氣情況、彈片攻擊、任何的推力,或以上各種情況的任意組合。
142.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,所述防護板由以下這組材料中的至少一種材料制成酚醛泡沫體、聚脲泡沫、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料,一種輕質(zhì)的建筑材料,或者采用上述這些材料的任意組合。
143.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,所述防護板的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性、可變剛度、回彈性,或者上述這些特性的任意組合。
144.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,所述防護板包含一層抗剝落層,適用于在遭受沖擊波情況下,防止剝落碎片射入所述房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部。
145.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,所述防護板包含一層防彈層,適用于保護房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的人和物不受彈片的破壞。
146.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,所述沖擊波防護元件可連接在所述房屋結(jié)構(gòu)的墻體、天花板或者地板上。
147.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,在50磅平方英尺毫秒到大約600磅平方英尺毫秒的沖擊波脈沖以及超過1500磅平方英寸沖擊波壓力情況下,所述沖擊波防護元件能保持穩(wěn)定。
148.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,所述能量吸收元件可承受多次沖擊波。
149.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,所述沖擊波防護元件可適用于作為一個預(yù)先觸發(fā)元件,可至少緩解部分對所述房屋結(jié)構(gòu)進行的彈片攻擊造成的沖擊,所述沖擊波防護元件可通過至少一個連接軸桿,離所述房屋結(jié)構(gòu)一個預(yù)先確定的距離連接在所述房屋結(jié)構(gòu)。
150.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,當沖擊波達到一個預(yù)先設(shè)定水平時,所述防護板可從所述邊框上脫離,從而保護所述房屋建筑免于倒塌或破壞。
151.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,所述房屋建筑還包含至少一個連接在其上的沖擊波防護系統(tǒng)。
152.如權(quán)利要求134所述的方法,其特征在于,所述沖擊波防護元件可適用于連接在所述房屋結(jié)構(gòu)的外部或一個開口上。
153.—種用于保護一個房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的方法,其特征在于,該方法包含以下步驟 a.提供一個沖擊波防護系統(tǒng),其包含(i)第一能量吸收元件和第二能量吸收元件適用于連接在所述房屋結(jié)構(gòu)上;(ii)若干個間隔的細長單元,其包含第一端和第二端,每個所述細長單元的第一端可機械地與所述第一能量吸收元件相連接,每個所述細長單元的第二端可機械地與所述第二能量吸收元件相連接;以及,(iii)至少一個防護層,其機械地與所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件相連接;當所述細長單元和所述至少一個防護層上受到力的沖擊時,所述能量吸收元件會發(fā)生形變,這樣,沖擊波形成的能量至少有一部分通過所述細長單元,被所述能量吸收元件所吸收; b.將所述第一能量吸收元件和所述房屋結(jié)構(gòu)相連; c.將所述第二能量吸收元件與所述房屋結(jié)構(gòu)相連;以及, d.在覆蓋了所述沖擊波防護系統(tǒng)的區(qū)域為所述房屋結(jié)構(gòu)提供沖擊波防護。
154.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,該方法還包含一個步驟,將所述第二能量吸收元件與所述第一能量吸收元件拉開一段距離,這樣對所述細長單元和所述至少一個防護層的尺寸進行調(diào)整。
155.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述細長單元和所述至少一個防護層可進行尺寸調(diào)整,以適應(yīng)一部分所述房屋結(jié)構(gòu)的尺寸。
156.如權(quán)利要求154所述的方法,其特征在于,所述沖擊波防護系統(tǒng)的尺寸為所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件之間的距離。
157.如權(quán)利要求154所述的方法,其特征在于,所述距離介于大約100厘米到大約10米之間。
158.如權(quán)利要求154所述的方法,其特征在于,所述至少一層防護層的尺寸可調(diào)節(jié)性通過以下這些特性來實現(xiàn)可伸長性、可伸展性、彈性、可延伸性、可擴大性、在受到滾壓、切割、剖劃時可延伸性,或任何以上的組合。
159.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述沖擊波防護系統(tǒng)可適用于安裝在所述房屋結(jié)構(gòu)的前方,通常鄰近所述房屋結(jié)構(gòu)的一部分。
160.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述沖擊波防護系統(tǒng)可通過調(diào)整所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件之間的距離,達到所述墻體的高度,來覆蓋整面墻的所有區(qū)域,并安裝至少一層所述沖擊波防護系統(tǒng)的防護層,覆蓋所述墻體的整個寬度。
161.如權(quán)利要求160所述的方法,其特征在于,所述房屋結(jié)構(gòu)的部分可由下述部分組成一堵墻、一片地板、一個天花板,以及任何以上的組合。
162.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述第一能量吸收元件可適用于連接在所述房屋結(jié)構(gòu)的天花板上,所述第二能量吸收元件可適用于連接在所述房屋結(jié)構(gòu)的地板上。
163.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述至少一層防護層包含一層抗剝落層,在遭受沖擊波情況下,防止剝落碎片射入所述房屋結(jié)構(gòu)內(nèi)部。
164.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述至少一層防護層包含一層防彈層, 為所述結(jié)構(gòu)中的人和物提供防彈保護。
165.如權(quán)利要求163或164所述的方法,其特征在于,所述至少一層防護層包含兩層防護層所述抗剝落層和所述防彈層。
166.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述至少一層防護層包含一塊防護板。
167.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述至少一層防護層的制作材料可以從以下這組材料中選擇酚醛泡沫體、聚脲泡沫、玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、 聚苯乙烯、塑料泡沫、石棉、復(fù)合材料,一種可以用作預(yù)先建造結(jié)構(gòu)制造的輕質(zhì)材料,或者采用上述這些材料的任意組合。
168.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述至少一層防護層的制作材料的特點可從一系列性能中選擇,包含流體隔離、濕氣隔離、噪音隔離、熱量隔離、防火性能、防彈性能、柔性性能、能量吸收、質(zhì)量輕、可預(yù)先制造性、可變剛度、回彈性、半透明性,或者上述這些特性的任意組合。
169.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述細長單元的特點可從一系列性能中選擇,包含可伸長性、可延展性、可擴張性、可擴大性、可伸縮性、無彈性,或以上這些的任意組合。
170 .如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述細長單元可以是棒子、管件、長條、網(wǎng)格、軸桿、棍子、繩索、繩子、鏈條、金屬絲、纖維、纜索,或以上任意組合。
171.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件,由位于第一連接側(cè)面和第二連接側(cè)面之間的一排能量吸收子元件構(gòu)成,所述第一連接側(cè)面將所述能量吸收子元件和所述細長單元以及至少一層防護層連接在一起,所述第二連接側(cè)面將所述能量吸收子元件與所述結(jié)構(gòu)連接起來。
172.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,在50磅平方英尺毫秒到大約600磅平方英尺毫秒的沖擊波脈沖以及超過1500磅平方英寸沖擊波壓力情況下,所述沖擊波防護系統(tǒng)能保持穩(wěn)定。
173.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述沖擊波防護系統(tǒng)可至少有以下一種特性可更換地點、可運輸性、可移動性、固定在一個所述建筑上、模塊化、安裝簡單、套裝性、以卷起的套裝形式儲存、可替代性、可升級性、可擴張性、迅速展開性、平民輕松搭建、輕質(zhì)、沖擊波防護、沖擊波防護和防彈性,或任何這些特性的組合。
174.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述第一能量吸收元件和所述第二能量吸收元件通過螺栓連接或任何方便的緊固方式,連接在所述房屋結(jié)構(gòu)上。
175.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述能量吸收元件可以承受多次沖擊波。
176.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述細長單元通常是相互平行的。
177.如權(quán)利要求153所述的方法,其特征在于,所述施加在所述細長單元和所述至少一層防護層上的力,可以至少部分是風力、龍卷風產(chǎn)生的力、颶風產(chǎn)生的力、地震產(chǎn)生的力、天氣情況相關(guān)力、任何其它的推力,或者任何上述力的組合。
全文摘要
一種用于沖擊波防護的沖擊波防護元件(100)包含一防護板(14),其包含一第一側(cè)面(7)和一第二側(cè)面(8);一邊框(16),其適用于固定所述防護板(14);以及若干能量吸收元件(30)。能量吸收元件(30)適用于將邊框(16)連接到防護板(14)上。每個能量吸收元件(30)可連接于防護板(14)和邊框(16),即形成上述的沖擊波防護元件(100)。在一個沖擊波力施加在防護板(14)的第一側(cè)面(7)上時,能量吸收元件(30)可發(fā)生變形,使防護板(14)遠離或靠近邊框(16)方向移動。沖擊波防護元件(100)適用于連接至一房屋結(jié)構(gòu),可對所述房屋結(jié)構(gòu)的內(nèi)部事物提供防護,內(nèi)部事物位于防護板(14)的第二側(cè)面(8)。
文檔編號E04H9/10GK102947523SQ201180018369
公開日2013年2月27日 申請日期2011年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月15日
發(fā)明者菲利普·樂卡彭鐵爾, 亞歷克斯·伊藤 申請人:全球貓頭鷹有限公司