專利名稱：結構元件和用于制造所述結構元件的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種結構元件，以及用于制造所述結構元件的方法。更具體的說，本發(fā)明涉及具有夾層結構的自支撐結構元件。
背景技術：
結構元件常用于建筑物應用中以形成墻壁、天花板或其它支撐和隔離結構。所述結構元件可直接在建筑工地上制造，或者它們可以為預先制造的模件。所述預先制造的模件包括結構保溫板，通常被稱為SIP，由兩塊定向刨花板(OSB)夾住硬質(zhì)泡沫塑料隔熱材料的芯而形成。已知SIP提供強度高、能效高和有成本效益的結構元件。不過，由于新建房屋和建筑物對能耗的要求提高，需要更為節(jié)能和耐用的結構元件，同時仍能提供自支撐并且是重量輕的。此外，需要使得房屋或建筑物的內(nèi)部面積能夠最大化的結構元件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種克服上述缺點的結構元件。此外，本發(fā)明的一個目的是提供一種耐潮濕的結構元件，以及提供一種防白蟻和其它害蟲的結構元件。因此，一個構思是提供一種對建筑物充當改進的氣候障壁的結構元件，同時所述結構元件耐潮濕和防霉。因此，不存在有機材料從而所述結構元件同時作為阻濕屏障(濕氣阻隔屏障)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種結構元件。所述結構元件包括用泡沫材料芯層間隔開的兩塊平行的無機材料板，其中所述板的每一塊通過粘合劑層固定至所述泡沫材料芯層，并且其中第三塊板被固定至所述無機材料板中的一個。所述兩塊無機材料板可包括MgO，其優(yōu)點在于使用價廉和易于獲得的材料來形成顯示良好建筑物特性的建筑板材。所述第三塊板可由石膏制成。因此，提高了隔音性和防火性。所述泡沫材料可包括聚氨酯并且所述粘合劑層包括多元醇。因此提供了良好的粘合性以及改進的隔熱性。所述結構元件還可包括設置在所述結構元件內(nèi)用于引導線纜和管道的導向空間。其優(yōu)點在于導向空間可被設置在泡沫材料內(nèi)，從而減少了結構元件的厚度。根據(jù)第二方面，提供了一種建筑板材，所述建筑板材包括根據(jù)第一方面所述的至少兩個相互連接的結構元件。根據(jù)第三方面，提供了一種建筑物，所述建筑物包括根據(jù)第二方面所述的至少一個建筑板材。根據(jù)第四方面，提供了一種用于提供結構元件的方法。所述方法包括以下步驟將第一無機材料板安置在矩形模具中；將第一粘合劑層施加到所述第一板的平表面上；將泡沫材料分布設置在所述粘合劑層上；將第二粘合劑層施加到第二無機材料板的平表面上或所述泡沫材料(分布)上；將所述第二無機材料板設置在所述泡沫材料(分布)上使得所述第二粘合劑層被設置在所述泡沫材料(分布)和所述第二板之間；和，將第三板固定至所述第一板或第二板。所述泡沫材料(分布)可具有硬質(zhì)板的形狀或可以是流體的形式，其中對于后者的情形，所述方法還包括使得所述泡沫材料(分布)硬化的步驟。所述方法還可包括在泡沫材料(分布)內(nèi)以空穴的形式提供導向空間的步驟。


在下文中，將結合所附的附圖對本發(fā)明進行說明，其中圖1是根據(jù)一個實施例的結構元件的剖視圖；圖2是根據(jù)另一個實施例的結構元件的剖視圖；圖3是包括多個結構元件的墻組件的示意性透視圖；和圖4是包括多個結構元件的兩層建筑的示意性透視圖。
具體實施例方式參見圖1，示出了結構元件10的剖視圖。兩塊平行的無機材料板例如MgO板12、14通過泡沫材料芯層16間隔開，其中所述板12、14中的每一個通過粘合劑層18、20固定至所述泡沫材料芯層16。芯層16在一定程度上由聚氨酯制成，例如在本發(fā)明的申請日時由Inotan Svenska AB公司發(fā)布的泡沫材料。所述泡沫材料還可包括耐火添加劑,這進一步改進了結構元件的性能及其用于建筑應用的合適性。芯層16通過粘合劑被固定至MgO板12、14，形成板12、14和芯層16之間的層18、20。粘合劑可以是例如基于多元醇的，或者可使用本身已知的任何其它合適的粘合劑。石膏板22被設置成與MgO板14中的一個相鄰，以便形成面向內(nèi)部空間的墻壁表面。如圖1中所示，例如通過粘合劑、螺絲、螺栓或通過任何其它合適的緊固方式將石膏板22直接固定至MgO板14。根據(jù)圖2中所示的另一個實施例，通過多個托梁24將石膏板22固定至MgO板14。托梁24優(yōu)選被設置成在垂直方向上彼此有一距離，其中所述距離符合建筑標準。例如，兩個托梁24之間的距離可以是45、60或90cm。托梁24可由木頭或其它合適的材料例如Al制成。根據(jù)應用，可提供不同尺寸的結構元件10。例如，尺寸可以是132*1200*2400mm，其中每個MgO板12、14的厚度可以是9_。根據(jù)特定尺寸的結構元件是重量輕的、防霉和防害蟲的、耐火的和強度高的。為此，應當理解圖1和2不是按照比例繪制的。在其它實施例中，結構元件10包括內(nèi)部空間30，用于沿著墻壁引導線纜和管道。再次參見圖1，空間30被形成為在泡沫材料16內(nèi)延伸的中空圓柱體。參見圖2，內(nèi)部空間30由石膏板22和相鄰的MgO板14之間的距離即托梁24和板22、14之間的空間而形成。在另一個實施例中，托梁24和板22、14之間的內(nèi)部空間30可填充有絕緣材料。因此，其它內(nèi)部導向空間可被設置在另外的絕緣材料內(nèi)或在泡沫材料分布中。
在圖3中，兩個結構元件10a、IOb被組裝以形成墻壁結構100。兩個結構元件10a、IOb以一角度組裝，并且因此應被表示為房屋或建筑物的墻壁的一部分。每個結構元件10a、10b具有內(nèi)部空間30、40a、40b。第一空間30形成在結構元件10a、10b內(nèi)，用于將電纜從電網(wǎng)引導至主插座(主插口)32。因此，結構元件IOb具有延伸穿過石膏板和相鄰設置的MgO板到空間30的通孔。導向空間30沿著結構元件10a、10b延伸，并且在結構元件IOa內(nèi)分支以便連接至輸電線(未示出)。還設置了用于容納冷水和熱水管道的內(nèi)部空間40a、40b，并且連接器42a、42b被設置在結構元件IOb上。因此，還提供了延伸穿過石膏板和相鄰的MgO板的通孔。如果使用托梁，內(nèi)部空間30、40a、40b可形成在MgO板和相鄰的石膏板之間。在另一個實施例中，內(nèi)部空間30、40a、40b形成為泡沫材料內(nèi)的三維空穴。在不提供托梁而直接將石膏板固定至MgO板的實施例中，管道和線纜的布置可如下i)用于水管的導向空間40a、40b被設置為結構元件的泡沫材料內(nèi)的空腔或空穴，ii)電氣開關被直接安裝在石膏板上并且做成無線的，如本領域所公知的，和iii)電纜被設置在壁腳板中并且在泡沫材料的空穴內(nèi)，而主插座被直接安裝在石膏板上。對于i i i )，可提供外部支托用于隱藏從壁腳板到主插座的線纜。房屋或建筑物中的所有線纜和管道可根據(jù)上述實施例以有效的方式設置。這在圖4中示出，其中示出了兩層的建筑物200。使用了三種不同類型的預制的結構元件；第一結構元件210不具有內(nèi)部空間，第二結構元件212具有用于引導電纜232的內(nèi)部空間222，而第三結構元件214具有用于引導水管(未示出)的內(nèi)部空間224、225。內(nèi)部空間222、224和225優(yōu)選形成為結構元件的泡沫材料內(nèi)的空穴。更優(yōu)選的，內(nèi)部空間224、225在建筑工地被設置。不過，它們也可形成為在托梁和石膏板和相鄰的MgO板之間獲得的空間。電纜232在結構元件212內(nèi)延伸并且可在兩個相鄰的結構元件212之間的交接處分支。電纜232隨后可在沿著結構元件210、212、214的下部延伸的壁腳板240內(nèi)被引導。主插座242被直接設置和安裝在結構元件210、212、214的石膏板上。結構元件214還設置有連接器244，所述連接器用于將設備連接至空間224、225內(nèi)的水管。盡管也可能以其它角度在結構元件的泡沫材料內(nèi)設置管道空間224、225，優(yōu)選垂直(豎直)設置，因為這有利于管道裝置。在另一個實施例中，提供了默認的結構元件，所述結構元件具有從建筑板材的底部向上延伸到距底端一定距離處的多個垂直內(nèi)部空間，所述距離在10-30cm的范圍內(nèi)。所述內(nèi)部空間的數(shù)量可以是例如兩個或三個，并且它們可通過設置在泡沫材料中沿著結構元件的底端的凹入部連接。所述結構元件的優(yōu)點在于它可提供靈活性操作，因為內(nèi)部空間的位置限定主插座的橫向位置。這意味著電纜可沿著底端在所提供的凹入部內(nèi)被引導，并且還被引導入垂直空間中的一個。建筑工人于是可在板材的希望高度的垂直內(nèi)部空間處方便地鉆孔,使得電纜可被拉出并且連接到板材上的主插座。特別適合的接合處可設置用于將結構元件彼此連接。所述接合處和/或開口可被設計成類似于對結構性絕緣板已經(jīng)開發(fā)的那樣，即，墻對墻板連接，基礎連接，屋頂對屋頂板連接，(第)二層樓連接，屋檐或墻壁開口。優(yōu)選的，接合處被設計成防止在墻內(nèi)形成熱橋。在優(yōu)選的實施例中，每個結構元件包括在泡沫材料中沿著結構元件的邊緣延伸的凹入部。例如，凹入部可具有沿其縱軸分開的半圓柱的形式。當兩個結構元件彼此連接時，每個結構元件的凹入部對準并且具有對應于被對準的凹入部的形狀(例如圓柱形)的單獨件被引入由兩個對準的凹入部形成的閉合空間。單獨件可以由例如與泡沫材料相同的材料制成，不過也可考慮使用本身已知的其它合適的材料。本實施例的優(yōu)點在于避免或至少減少了熱橋(形成)的風險。凹入部可具有其它形狀，例如V形，使得具有X形的單獨件可被引入對準的凹入部。所述實施例的優(yōu)點在于單獨件有助于結構元件的連接，這在安裝過程中可能是有用的。根據(jù)另一個實施例，面向外部環(huán)境的無機板可通過外層例如抹灰構件例如EPS墻面系統(tǒng)覆蓋。其優(yōu)點在于它降低了泡沫材料中的潮濕的風險。在下文中，將披露用于制造結構元件的方法。所述方法包括在矩形模具中設置第一 MgO板的第一步。在該模具中，MgO板被水平放置。在下一步中，第一粘合劑層被施加到板的上平表面上，并且隨后泡沫材料(分布)被設置在MgO和粘合劑層上。隨后，第二粘合劑層被施加到第二 MgO板的平表面上或所述泡沫材料(分布)上，并且第二 MgO板被連接至泡沫(材料)分布使得第二粘合劑層被設置在泡沫材料(分布)和第二板之間。優(yōu)選的，模具從第一 MgO板向上延伸，使得第二 MgO板不能在芯層之上滑動。在粘合劑硬化后，夾層結構即半制成的結構元件被從模具取下。泡沫材料(分布)可具有硬質(zhì)板的形狀，或泡沫材料(分布)可以是流體。對于后者的情形，所述方法還包括在將第二 MgO板放置在芯層上之前使泡沫材料(分布)硬化的步驟。所述方法還包括將石膏板固定至MgO板中的一個的步驟。該步驟可通過用粘合齊U、螺絲或類似物或通過利用托梁作為中間部件將石膏板直接固定至MgO板來進行。該步驟可在建筑工地進行，或在已將第二 MgO板固定至泡沫材料的芯層后馬上進行。在優(yōu)選的實施例中，設置泡沫材料(分布)的步驟包括在泡沫材料(分布)內(nèi)形成內(nèi)部空間。如果以硬質(zhì)板的形式提供泡沫材料(分布)，可通過鉆取與MgO板平行的通孔形成內(nèi)部空間。另一方面，如果以待硬化的流體形式提供泡沫材料(分布)，當流體泡沫被引入模具內(nèi)時通過設置與已提供的MgO板平行的中空管來提供內(nèi)部空間。所述管可留在泡沫材料內(nèi)或在泡沫硬化時拉出。
權利要求
1.一種結構元件，所述結構元件包括通過泡沫材料的芯層被間隔開的兩塊平行的無機材料板，其中所述板中的每一塊通過粘合劑層被固定至所述泡沫材料的芯層，并且其中第三板被固定至所述無機材料板中的一個。
2.根據(jù)權利要求1所述的結構元件，其中所述兩塊無機材料板包括MgO。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的結構元件，其中所述第三板由石膏制成。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一權利要求所述的結構元件，其中所述泡沫材料包括聚氨酯。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一權利要求所述的結構元件，其中所述粘合劑層包括多元醇。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一權利要求所述的結構元件，還包括設置在所述結構元件內(nèi)用于引導線纜和管道的導向空間。
7.一種建筑板材，包括根據(jù)權利要求1-6中任一權利要求所述的至少兩個相互連接的結構元件。
8.一種建筑物,包括根據(jù)權利要求7所述的至少一個建筑板材。
9.一種提供結構元件的方法，所述方法包括以下步驟 在矩形模具中放置第一無機材料板； 將第一粘合劑層施加到所述第一板的平表面上； 將泡沫材料分布施加到所述粘合劑層上； 將第二粘合劑層施加到第二無機材料板的平表面上或所述泡沫材料分布上； 將所述第二無機材料板放置在所述泡沫材料分布上，使得所述第二粘合劑層被設置在所述泡沫材料分布和所述第二板之間；和將第三板固定至所述第一板或第二板。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述泡沫材料分布具有硬質(zhì)板的形狀。
11.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述泡沫材料分布是流體，并且所述方法還包括使所述泡沫材料分布硬化的步驟。
12.根據(jù)權利要求9-11中任一權利要求所述的方法，還包括在所述泡沫材料分布內(nèi)以空穴的形式提供導向空間的步驟。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種結構元件。所述結構元件包括通過泡沫材料的芯層被間隔開的兩塊平行的無機材料板，其中所述板中的每一塊通過粘合劑層被固定至所述泡沫材料的芯層，并且其中第三板被固定至所述無機材料板中的一個。
文檔編號E04C2/26GK103038427SQ201180031220
公開日2013年4月10日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權日2010年6月22日
發(fā)明者M·奧利 申請人:Bbi基板工業(yè)公司