用于环保建筑的复合板的制作方法
【专利说明】用于环保建筑的复合板
[0001]本申请案要求先前在新加坡申请相关专利的优先权，其优先权日期为2014年8月19 日，编号为 1020-1405-027S。
技术领域
[0002]本申请案涉及用于绿色(环保)建筑系统的一个或多个复合板，及使用该复合板的绿色(环保)建筑系统。
【背景技术】
[0003]复合板(也称为合成材料、复合材料或复合物)是由分别具有不同物理或化学特性的两种或两种以上组成材料制成的构造材料。在复合材料的成品结构内，个别的组成材料通常各自保持分开，并且各自发挥作用。因为复合板与传统的整体材料或均匀材料相比可更坚固、更轻和/或更便宜，所以复合板对建筑工业变得有吸引力。例如，复合夹层结构板或夹层结构的复合板材(复合物)具有较轻重量、具备较高抗弯刚度并且具有较低的总体质量密度。然而，为了以更低的成本、更快的速度、更优越的环境温度舒适度，以及更好的结构完整性构造环保建筑系统(也称为绿色建筑系统)，现代建筑工业仍在不断地寻找具有更高的强度、更好的绝热能力以及更轻的建筑材料。因此本申请案的目的在于提供用于构造绿色建筑系统的复合板以便满足建筑工业的需求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在提供一个或多个新的且有用的装置。根据本实用新型的第一方面，本申请案提供一种用于建筑构造的复合板。已知建筑通常具有屋顶以及与之相连接并提供支撑的墙壁，是一个供人长期居住的人造结构。所述提供支撑的墙壁亦可称为剪力墙，主力墙，结构墙，承重墙或重力墙。
[0005]有鉴于此，根据本实用新型的一个方面，本实用新型实施例提供一种复合板材，其包括有蜂窝结构的第一层以及承载层，所述承载层的一面与所述蜂窝结构的第一层直接或间接地附着，连接，粘结或以其他方式结合为一体。例如，所述有蜂窝结构的第一层与承载层之间含有是间隙或填充物，以一定距离(部分或全部间隙)相连接并彼此附着。例如，承载层在蜂窝结构或所述蜂窝结构的(蜂窝)单元的纵向(脊向)界面上附着于所述蜂窝结构的第一层上。因为通常蜂窝结构在其横向无法承接负载，所述承载层与蜂窝结构的第一层结合成一体后，可在该蜂窝结构的横向提供有效支撑，抵御外部负载在蜂窝结构横向的持续，间断或周期性压力。所述复合板可以称为复合板、复合纸板、夹层结构的复合物或夹层板。复合纸板可统称为纸基复合材料(如具有阻燃功能的芳纶纸)。
[0006]蜂窝结构通常由六边形柱体的群集形成，所述六边形柱体的群体在其横向互相接合，而这些六边形柱体群体的侧壁彼此连接并联合，在蜂窝结构的径向(脊向)提供支撑(承接负载)。广义上来说，蜂窝结构还包含其它多边形的柱体，而单元的边缘轮廓可以是圆形、椭圆形或这些平面几何形状中的任几者的组合形状。这些柱体的末端、边缘或脊线通常嵌合于面板，与蜂窝结构融为一体。或者说，蜂窝结构由六边形柱体群集的侧壁与一侧或相对两侧的面板接合而形成。蜂窝单元或柱体的纵轴确定蜂窝结构的纵向。相对而言，横向或横(向)轴线/轴通常垂直于纵向方向，但平行于单元或柱体的端面。因此，蜂窝单元的纵向通常与单元或柱体的壁相平行，以用于提供蜂窝结构支撑的最优强度。所以，蜂窝结构经设计以沿单元或柱体的纵轴而非在横向轴线的方向上承载或支撑负载(即，外部负担)。换句话说，通过避免向蜂窝结构的横向轴线施加负载，可以避免蜂窝结构被压碎或破坏。
[0007]而根据本实用新型要求所提供的承载层由刚性材料提供，所述刚性材料具有抗压强度、抗张强度、抗弯强度、抗屈强度、抗疲劳强度、抗冲击强度、抗剪强度或这些强度中的任几者的组合。整个或部分承载层可接合到所述蜂窝结构单元的末端，使得所述蜂窝结构的第一层以及承载层整合成单一建筑组件。承载层的侧部、侧边或拐角可以对准或延伸超出蜂窝结构的第一层的外围边界(侧面、边缘)，使得承载层可以为蜂窝结构的第一层的侧面或边界提供结构性支撑和保护。在承载层与蜂窝结构的第一层之间可以填充其他材料，所述填充材料例如泡沫、浆状物、水泥、胶粘剂/胶水、纸板、粉末、真空或空气。承载层与蜂窝结构的第一层之间的结构连接或附着可以由紧固件、胶水、承载层与蜂窝结构的第一层接触面部分熔化或凝固的部分或连接杆提供。
[0008]此处，承载层不仅为蜂窝结构提供外壳(蜂窝结构边缘及表面提供覆盖)材料，而且还在蜂窝结构的横向承载外部及内部负载。相比之下，与常规建筑材料相比，蜂窝结构的第一层具备低重量、高刚度、更佳耐久性以及成本节约的优点，而与之相连(或附着)的承载层则避免了该蜂窝结构的第一层横向不能承载的弱点。所述复合板将蜂窝结构的第一层以及承载层整合在一起以用于提供承载壁板，所述承载壁板以较少的重量提供优良的结构强度。所述整合体给复合板提供较大的强度以抵抗外部负载，例如弯曲、开裂或振动。
[0009]承载层可以包含框架，所述框架包围蜂窝结构的第一层的一个或多个外围边缘以用于承载。例如，承载层部分或整体包裹蜂窝结构的第一层的边缘，以至在蜂窝结构第一层的边缘完全由所述承载层提供各方向的支撑(例如所述蜂窝结构第一层的横向和纵向)。在该边缘，所述承载层具有蜂窝结构第一层的厚度或更厚，作为框架。框架可以包括边沿，所述边沿在其末端彼此连接以用于以封闭环环绕蜂窝结构第一层的外围或侧边界。框架可以进一步包括盖板，所述盖板延伸到框架的一个或多个侧面且类似于箱形框架的形状以用于围封蜂窝结构的第一层(类似相框的形状)。框架自身可以结合线材、棒、壁骨、翅片、肋板或用于承载外部负载的其它结构支撑元件。因为框架与所述承载层融为一体，可以不具有突出部分，所以所述复合板具有与预制壁板相似的视觉外观或形状，易于制造和安装，成为整个承载墙壁或承载墙壁的一部分。
[0010]承载层可以进一步包括厚板，所述厚板在蜂窝结构的第一层的单元的脊线上方延伸或延伸直到所述脊线以用于覆盖蜂窝单元或群体纵向的末端。厚板可以不完全覆盖第一蜂窝结构的外围边缘，但所述厚板可以覆盖蜂窝结构的第一层的宽广区域。蜂窝结构的第一层的宽广区域平行于蜂窝单元的末端，但大体上垂直于这些单元的纵轴。在一个实施例中，厚板的横向边缘与蜂窝结构的第一层的边缘齐平或相齐。厚板可以具有较大厚度，使得所述厚板可以支撑较重外部负载。厚板提供了较厚的抵抗层，所述抵抗层可以进一步抵抗火焰、腐蚀、开裂、昆虫(例如蚂蚁)、啮齿动物、冲击、振动或其它机械干扰。厚板自身可以由一或多个复合板通过横向接合或纵向堆叠形成。
[0011]实际上，厚板可以包括混凝土、塑料、玻璃、金属或这些中的任几者的组合。例如，厚板由水、粗糙的颗粒材料(即，精细的以及粗糙的骨料或填充物)制成，所述颗粒材料在制造混凝土厚板时嵌入在水泥或粘合剂的较硬基体中。混凝土厚板具有高抗压强度且对火以及水具有抵抗性。当接合到蜂窝结构的第一层上时，复合纸板可以较好地抵抗弯曲或张力。其它材料(例如玻璃或石英)的特征或机械特性可以由蜂窝结构的第一层类似地衬托，使得复合板在承载、隔断或这两者上变得稳固得多。例如，由在蜂窝结构的横向方向上附接到所述蜂窝结构的第一层上的承载铝合金形成的厚板，所得的复合板或材料可以抵抗来自复合板的根据笛卡耳坐标系的六个方向的压碎力。
[0012]承载层、蜂窝结构的第一层或这两个组件的复合板可以对水、火焰、酸性或碱性腐蚀、氧化、机械冲击、热冲击、电磁辐射(例如日光)或这些中的任几者的组合具有抵抗性。建筑(例如现代的摩天大楼或房屋)必须满足相关国家或相关官方的规定和认可，才可发放证明用于销售以及居住。稳固、耐久或高质量的建筑必须耐受长年累月的水(雨或洪水)、火、烟、由于空气污染导致的酸雨、自然冷热循环(白天加热和夜晚冷却)以及地震的破坏。尤其因为建筑的承载壁在建筑的整个寿命(可能五十到一百年)期间通常不能进行修理或更换，因此，承载层、蜂窝结构的第一层或这两者的抵抗性对于向建筑的使用者或居民提供优良的居住条件变得非常重要。例如，在建筑的一个公寓内发生火灾的情况下，建筑物的承载壁需要向建筑的所有部分提供可靠的结构支撑以用于确保短期(例如在火灾期间)以及长期(例如在洪水之后)安全。
[0013]承载层可以通过肋板、纤维、翅片或杆在结构上或在内部增强以抵抗结构破坏或腐蚀。例如，可以在浇注承载层的混凝土之前向水混合物添加亚硝酸钙(Ca(NO2)2)等腐蚀抑制剂。甚至可以将多层蜂窝板或承载层紧固在一起以用于增强彼此。此外，承载层可以用类似于建筑的横梁增强的方式进行单一地增强、双重地增强、不足增强、过度增强或平衡增强。在一个实施例中，可以由纤维增强混凝土提供承载层以用于抵抗承载层的开裂故障。适合于提供纤维的材料包含纤维增强聚合物(FRP)(纤维增强塑料或FRP)和玻璃增强塑料(GRP)、钢、玻璃或其它塑料纤维。
[0014]复合板可以进一步包括在所述承载层的另一面(反面)附接或连接蜂窝结构的第二层。所以，所述承载层的两个相反的面都具有蜂窝结构