用于環(huán)保建筑的復(fù)合板的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于環(huán)保建筑的復(fù)合板
[0001]本申請(qǐng)案要求先前在新加坡申請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)利的優(yōu)先權(quán)，其優(yōu)先權(quán)日期為2014年8月19 日，編號(hào)為 1020-1405-027S。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本申請(qǐng)案涉及用于綠色(環(huán)保)建筑系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)復(fù)合板，及使用該復(fù)合板的綠色(環(huán)保)建筑系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]復(fù)合板(也稱(chēng)為合成材料、復(fù)合材料或復(fù)合物)是由分別具有不同物理或化學(xué)特性的兩種或兩種以上組成材料制成的構(gòu)造材料。在復(fù)合材料的成品結(jié)構(gòu)內(nèi)，個(gè)別的組成材料通常各自保持分開(kāi)，并且各自發(fā)揮作用。因?yàn)閺?fù)合板與傳統(tǒng)的整體材料或均勻材料相比可更堅(jiān)固、更輕和/或更便宜，所以復(fù)合板對(duì)建筑工業(yè)變得有吸引力。例如，復(fù)合夾層結(jié)構(gòu)板或夾層結(jié)構(gòu)的復(fù)合板材(復(fù)合物)具有較輕重量、具備較高抗彎剛度并且具有較低的總體質(zhì)量密度。然而，為了以更低的成本、更快的速度、更優(yōu)越的環(huán)境溫度舒適度，以及更好的結(jié)構(gòu)完整性構(gòu)造環(huán)保建筑系統(tǒng)(也稱(chēng)為綠色建筑系統(tǒng))，現(xiàn)代建筑工業(yè)仍在不斷地尋找具有更高的強(qiáng)度、更好的絕熱能力以及更輕的建筑材料。因此本申請(qǐng)案的目的在于提供用于構(gòu)造綠色建筑系統(tǒng)的復(fù)合板以便滿(mǎn)足建筑工業(yè)的需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型旨在提供一個(gè)或多個(gè)新的且有用的裝置。根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，本申請(qǐng)案提供一種用于建筑構(gòu)造的復(fù)合板。已知建筑通常具有屋頂以及與之相連接并提供支撐的墻壁，是一個(gè)供人長(zhǎng)期居住的人造結(jié)構(gòu)。所述提供支撐的墻壁亦可稱(chēng)為剪力墻，主力墻，結(jié)構(gòu)墻，承重墻或重力墻。
[0005]有鑒于此，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種復(fù)合板材，其包括有蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層以及承載層，所述承載層的一面與所述蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層直接或間接地附著，連接，粘結(jié)或以其他方式結(jié)合為一體。例如，所述有蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層與承載層之間含有是間隙或填充物，以一定距離(部分或全部間隙)相連接并彼此附著。例如，承載層在蜂窩結(jié)構(gòu)或所述蜂窩結(jié)構(gòu)的(蜂窩)單元的縱向(脊向)界面上附著于所述蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層上。因?yàn)橥ǔ７涓C結(jié)構(gòu)在其橫向無(wú)法承接負(fù)載，所述承載層與蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層結(jié)合成一體后，可在該蜂窩結(jié)構(gòu)的橫向提供有效支撐，抵御外部負(fù)載在蜂窩結(jié)構(gòu)橫向的持續(xù)，間斷或周期性壓力。所述復(fù)合板可以稱(chēng)為復(fù)合板、復(fù)合紙板、夾層結(jié)構(gòu)的復(fù)合物或夾層板。復(fù)合紙板可統(tǒng)稱(chēng)為紙基復(fù)合材料(如具有阻燃功能的芳綸紙)。
[0006]蜂窩結(jié)構(gòu)通常由六邊形柱體的群集形成，所述六邊形柱體的群體在其橫向互相接合，而這些六邊形柱體群體的側(cè)壁彼此連接并聯(lián)合，在蜂窩結(jié)構(gòu)的徑向(脊向)提供支撐(承接負(fù)載)。廣義上來(lái)說(shuō)，蜂窩結(jié)構(gòu)還包含其它多邊形的柱體，而單元的邊緣輪廓可以是圓形、橢圓形或這些平面幾何形狀中的任幾者的組合形狀。這些柱體的末端、邊緣或脊線通常嵌合于面板，與蜂窩結(jié)構(gòu)融為一體。或者說(shuō)，蜂窩結(jié)構(gòu)由六邊形柱體群集的側(cè)壁與一側(cè)或相對(duì)兩側(cè)的面板接合而形成。蜂窩單元或柱體的縱軸確定蜂窩結(jié)構(gòu)的縱向。相對(duì)而言，橫向或橫(向)軸線/軸通常垂直于縱向方向，但平行于單元或柱體的端面。因此，蜂窩單元的縱向通常與單元或柱體的壁相平行，以用于提供蜂窩結(jié)構(gòu)支撐的最優(yōu)強(qiáng)度。所以，蜂窩結(jié)構(gòu)經(jīng)設(shè)計(jì)以沿單元或柱體的縱軸而非在橫向軸線的方向上承載或支撐負(fù)載(即，外部負(fù)擔(dān))。換句話說(shuō)，通過(guò)避免向蜂窩結(jié)構(gòu)的橫向軸線施加負(fù)載，可以避免蜂窩結(jié)構(gòu)被壓碎或破壞。
[0007]而根據(jù)本實(shí)用新型要求所提供的承載層由剛性材料提供，所述剛性材料具有抗壓強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗屈強(qiáng)度、抗疲勞強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度或這些強(qiáng)度中的任幾者的組合。整個(gè)或部分承載層可接合到所述蜂窩結(jié)構(gòu)單元的末端，使得所述蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層以及承載層整合成單一建筑組件。承載層的側(cè)部、側(cè)邊或拐角可以對(duì)準(zhǔn)或延伸超出蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層的外圍邊界(側(cè)面、邊緣)，使得承載層可以為蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層的側(cè)面或邊界提供結(jié)構(gòu)性支撐和保護(hù)。在承載層與蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層之間可以填充其他材料，所述填充材料例如泡沫、漿狀物、水泥、膠粘劑/膠水、紙板、粉末、真空或空氣。承載層與蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層之間的結(jié)構(gòu)連接或附著可以由緊固件、膠水、承載層與蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層接觸面部分熔化或凝固的部分或連接桿提供。
[0008]此處，承載層不僅為蜂窩結(jié)構(gòu)提供外殼(蜂窩結(jié)構(gòu)邊緣及表面提供覆蓋)材料，而且還在蜂窩結(jié)構(gòu)的橫向承載外部及內(nèi)部負(fù)載。相比之下，與常規(guī)建筑材料相比，蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層具備低重量、高剛度、更佳耐久性以及成本節(jié)約的優(yōu)點(diǎn)，而與之相連(或附著)的承載層則避免了該蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層橫向不能承載的弱點(diǎn)。所述復(fù)合板將蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層以及承載層整合在一起以用于提供承載壁板，所述承載壁板以較少的重量提供優(yōu)良的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。所述整合體給復(fù)合板提供較大的強(qiáng)度以抵抗外部負(fù)載，例如彎曲、開(kāi)裂或振動(dòng)。
[0009]承載層可以包含框架，所述框架包圍蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層的一個(gè)或多個(gè)外圍邊緣以用于承載。例如，承載層部分或整體包裹蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層的邊緣，以至在蜂窩結(jié)構(gòu)第一層的邊緣完全由所述承載層提供各方向的支撐(例如所述蜂窩結(jié)構(gòu)第一層的橫向和縱向)。在該邊緣，所述承載層具有蜂窩結(jié)構(gòu)第一層的厚度或更厚，作為框架?？蚣芸梢园ㄟ呇?，所述邊沿在其末端彼此連接以用于以封閉環(huán)環(huán)繞蜂窩結(jié)構(gòu)第一層的外圍或側(cè)邊界?？蚣芸梢赃M(jìn)一步包括蓋板，所述蓋板延伸到框架的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面且類(lèi)似于箱形框架的形狀以用于圍封蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層(類(lèi)似相框的形狀)?？蚣茏陨砜梢越Y(jié)合線材、棒、壁骨、翅片、肋板或用于承載外部負(fù)載的其它結(jié)構(gòu)支撐元件。因?yàn)榭蚣芘c所述承載層融為一體，可以不具有突出部分，所以所述復(fù)合板具有與預(yù)制壁板相似的視覺(jué)外觀或形狀，易于制造和安裝，成為整個(gè)承載墻壁或承載墻壁的一部分。
[0010]承載層可以進(jìn)一步包括厚板，所述厚板在蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層的單元的脊線上方延伸或延伸直到所述脊線以用于覆蓋蜂窩單元或群體縱向的末端。厚板可以不完全覆蓋第一蜂窩結(jié)構(gòu)的外圍邊緣，但所述厚板可以覆蓋蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層的寬廣區(qū)域。蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層的寬廣區(qū)域平行于蜂窩單元的末端，但大體上垂直于這些單元的縱軸。在一個(gè)實(shí)施例中，厚板的橫向邊緣與蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層的邊緣齊平或相齊。厚板可以具有較大厚度，使得所述厚板可以支撐較重外部負(fù)載。厚板提供了較厚的抵抗層，所述抵抗層可以進(jìn)一步抵抗火焰、腐蝕、開(kāi)裂、昆蟲(chóng)(例如螞蟻)、嚙齒動(dòng)物、沖擊、振動(dòng)或其它機(jī)械干擾。厚板自身可以由一或多個(gè)復(fù)合板通過(guò)橫向接合或縱向堆疊形成。
[0011]實(shí)際上，厚板可以包括混凝土、塑料、玻璃、金屬或這些中的任幾者的組合。例如，厚板由水、粗糙的顆粒材料(即，精細(xì)的以及粗糙的骨料或填充物)制成，所述顆粒材料在制造混凝土厚板時(shí)嵌入在水泥或粘合劑的較硬基體中?；炷梁癜寰哂懈呖箟簭?qiáng)度且對(duì)火以及水具有抵抗性。當(dāng)接合到蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層上時(shí)，復(fù)合紙板可以較好地抵抗彎曲或張力。其它材料(例如玻璃或石英)的特征或機(jī)械特性可以由蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層類(lèi)似地襯托，使得復(fù)合板在承載、隔斷或這兩者上變得穩(wěn)固得多。例如，由在蜂窩結(jié)構(gòu)的橫向方向上附接到所述蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層上的承載鋁合金形成的厚板，所得的復(fù)合板或材料可以抵抗來(lái)自復(fù)合板的根據(jù)笛卡耳坐標(biāo)系的六個(gè)方向的壓碎力。
[0012]承載層、蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層或這兩個(gè)組件的復(fù)合板可以對(duì)水、火焰、酸性或堿性腐蝕、氧化、機(jī)械沖擊、熱沖擊、電磁輻射(例如日光)或這些中的任幾者的組合具有抵抗性。建筑(例如現(xiàn)代的摩天大樓或房屋)必須滿(mǎn)足相關(guān)國(guó)家或相關(guān)官方的規(guī)定和認(rèn)可，才可發(fā)放證明用于銷(xiāo)售以及居住。穩(wěn)固、耐久或高質(zhì)量的建筑必須耐受長(zhǎng)年累月的水(雨或洪水)、火、煙、由于空氣污染導(dǎo)致的酸雨、自然冷熱循環(huán)(白天加熱和夜晚冷卻)以及地震的破壞。尤其因?yàn)榻ㄖ某休d壁在建筑的整個(gè)壽命(可能五十到一百年)期間通常不能進(jìn)行修理或更換，因此，承載層、蜂窩結(jié)構(gòu)的第一層或這兩者的抵抗性對(duì)于向建筑的使用者或居民提供優(yōu)良的居住條件變得非常重要。例如，在建筑的一個(gè)公寓內(nèi)發(fā)生火災(zāi)的情況下，建筑物的承載壁需要向建筑的所有部分提供可靠的結(jié)構(gòu)支撐以用于確保短期(例如在火災(zāi)期間)以及長(zhǎng)期(例如在洪水之后)安全。
[0013]承載層可以通過(guò)肋板、纖維、翅片或桿在結(jié)構(gòu)上或在內(nèi)部增強(qiáng)以抵抗結(jié)構(gòu)破壞或腐蝕。例如，可以在澆注承載層的混凝土之前向水混合物添加亞硝酸鈣(Ca(NO2)2)等腐蝕抑制劑。甚至可以將多層蜂窩板或承載層緊固在一起以用于增強(qiáng)彼此。此外，承載層可以用類(lèi)似于建筑的橫梁增強(qiáng)的方式進(jìn)行單一地增強(qiáng)、雙重地增強(qiáng)、不足增強(qiáng)、過(guò)度增強(qiáng)或平衡增強(qiáng)。在一個(gè)實(shí)施例中，可以由纖維增強(qiáng)混凝土提供承載層以用于抵抗承載層的開(kāi)裂故障。適合于提供纖維的材料包含纖維增強(qiáng)聚合物(FRP)(纖維增強(qiáng)塑料或FRP)和玻璃增強(qiáng)塑料(GRP)、鋼、玻璃或其它塑料纖維。
[0014]復(fù)合板可以進(jìn)一步包括在所述承載層的另一面(反面)附接或連接蜂窩結(jié)構(gòu)的第二層。所以，所述承載層的兩個(gè)相反的面都具有蜂窩結(jié)構(gòu)