专利名称：紧固组件及包含这种紧固组件的保温结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可用于保温结构的紧固组件，及一种包括这种紧固组件的保温结构。
背景技术：
近十年来，轻钢结构建筑特别是轻钢结构厂房在中国应用非常广泛。我们知道，在这类建筑系统中，自攻螺钉作为其主要构件连接件之一，应用量非常大。
但是我们应当注意到，普通金属自攻螺钉往往是一端在室内，一端直接暴露在室外或间接暴露在室外(例如就在屋顶压型钢板下)，从而形成一个热的传递通道，我们称其为螺钉冷桥，参见图1。螺钉冷桥的危害就是容易导致冷凝结露。举例来说，一个轻钢建筑位于寒冷地区，比如在中国的东北或华北，在冬天的时候，室外温度很低，而室内由于生产生活的原因，温度较高，而且湿度较大，这时候很可能在自攻螺钉下部就会产生冷凝水。构件表面凝结的水滴会影响建筑中设备以及产品的安全并导致金属表面腐蚀，影响建筑物的正常使用；在烟草、纺织、医药、食品等特殊行业甚至会影响到生产工艺和产品质量。另外在此类建筑中，在钢檩条处保温棉通常会被压缩后直接固定予钢板和檩条之间，保温棉被压缩的地方，热工性能也会大大降低，造成整个建筑保温能力下降，这种现象我们称其为檩条冷桥。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种新的紧固组件和一种新的保温结构。当将这种新的紧固组件用于保温结构时，可以消除或至少部分解决现有技术的螺钉冷桥的问题。这种新的保温结构可以消除或至少部分解决檩条冷桥的问题。
本实用新型的技术方案如下
本实用新型的第一方面提供了一种用于保温结构的紧固组件，其包括金属紧固件，其具有第一端和第二端，其第一端用于与保温结构的主体结构的支撑部件连接，第二端上设有与其一体地形成或固定连接到其上的止动部件；非金属间隔件，其上有通孔，所述的通孔用于供所述的金属紧固件穿过，所述止动部件的外部轮廓的尺寸大于所述的通孔的内部尺寸，以致当所述的金属紧固件穿过所述的通孔时，在所述的金属紧固件的第一端处或其附近以及所述的非金属间隔件上都承受拉力的情况下，使金属间隔件的第二端能靠所述的止动部件而保持在所述的非金属间隔件的一侧，以便所述的金属紧固件与所述的非金属间隔件一起形成能承受拉力的组件。第一方面的优选方案如下优选地，所述的非金属间隔件包括平部和凹陷部，所属的凹陷部与所述的平部一体形成并从所述的平部向下延伸，所述的凹陷部在其内部形成凹孔，所述的通孔设置在所述的凹陷部的底部。
所述的凹孔的内部尺寸大于所述的金属紧固件的第二端的外部尺寸以致当所述的金属紧固件穿过所属通孔时，所述的金属紧固件的第二端能容纳在所述的凹孔内。
优选地，在将所述的紧固组件安装到保温结构上之后，所述凹陷部的底部比所述平部更远离所述保温结构的外侧，所述的凹孔的深度根据保温隔热的要求而设定成足够深，使得的工作过程中，所述金属紧固件的第二端距离保温结构的外侧足够远从而可以避免经金属紧固件的热量传递。
优选地，所述的平部为圆盘形轮廓的凸缘，所述的凹陷部为圆筒形并从所述平部的中央位置向下延伸。
优选地，所述非金属间隔件由高强度尼龙制成，其在使用时的抗拔能力大于等于500Kg。
优选地，所述的金属紧固件为金属自攻螺钉，所述第二端处的止动部件为所述螺钉的钉帽，所述第一端处具有螺纹，自攻螺钉用于在安装时拧入保温结构的主体结构的支撑部件中。
优选地，所述紧固组件包括连接板，所述连接板上设有连接孔，用于供所述非金属间隔件的凹陷部穿过，但挡住所述的平部。
优选地，所述连接板为金属制成且为矩形，两端各设有一个连接孔，两侧具有下弯部。
优选地，所述连接板为镀锌钢片。
本实用新型的第二方面提供了一种保温结构，包括主体结构的支撑部件、包括保温部件的保温层以及保温结构的外面板，其还包括本实用新型的第一方面或其优选的方案之一所述的用于保温结构的紧固组件；保温垫块，其通过所述的紧固组件被固定在所述的保温结构的主体部件上，并且所述保温部件覆盖在所述保温垫块上，而且将所述紧固组件也盖住，在所述的保温垫块处，所述保温部件的厚度减小或由于被压缩而厚度减小，保温结构的外面板固定在所述的紧固组件中的金属紧固件以外的部件上。
第二方面的优选的方案如下优选地，所述的保温垫块上设有配合凹孔，所述的紧固组件的非金属间隔件的凹陷部插入所述配合凹孔内，所述的金属紧固件穿过非金属间隔件上的通孔并通过其第一端与保温结构的主体结构的支撑部件固定连接，使所述的平部将所述连接板压靠在所述保温垫块上，从而将所述保温垫块固定在所述的主体结构的支撑部件上，所述的保温结构的外面板通过固定支架和自攻螺钉或直接用自攻螺钉固定在所述金属紧固组件中的连接板上。
优选地，所述的非金属间隔件的凹孔内填充有保温材料，以将所述的金属紧固件的第二端隔热密封在所述的凹槽内。
优选地，所述的保温垫块为聚合物制成的高强度的板条。
优选地，所述的保温垫块为超硬质挤塑聚苯乙烯保温隔热材料，由聚苯乙烯、树脂以及添加剂通过压模挤压而形成。
优选地，所述的主体结构的支撑部件为屋顶结构的檩条，所述的保温结构的外面板为屋面压型钢板。
优选地，所述的保温垫块与所述的檩条之间安装有内衬钢板。
优选地，所述的檩条的下表面安装有倒扣型钢板。
优选地，所述的檩条为钢檩条，所述的紧固组件形成防冷桥紧固组件，所述的保温垫块沿着与所述的檩条相同的方向延伸并形成防冷桥檩条。
优选地，所述的保温部件在其厚度减小处的轮廓形状与保温垫块的轮廓形状互补，使得在保温部件的厚度减小处，保温部件的厚度减小的部分与所述的保温垫块一起形成保温层，保温层的由保温部件的厚度减小的部分与保温垫块一起形成的部分的厚度与保温层的其它部分的厚度相同。
优选地，所述的保温部件为保温棉。
本实用新型的有益效果如下通过非金属间隔件将金属紧固件或金属螺钉的端部远离保温结构的外侧，从而消除了螺钉冷桥现象。通过保温垫块与防冷桥的紧固组件的配合使用，使由于保温部件被压缩而变薄的保温层得到补偿，使其厚度保持基本不变，消除了现有技术中的檩条冷桥现象。
图1示出了现有技术中所用的螺钉和屋顶保温结构；图2示出了根据本实用新型的一个优选的实施例的紧固组件和保温结构的一部分的横截面示意图；图3示出了根据本实用新型的一个优选的实施例的紧固组件的非金属间隔件的透视示意图；图4示出了根据本实用新型的一个优选的实施例的紧固组件的连接板的横截面示意图；图5示出了根据本实用新型的一个优选的实施例的保温结构的透视示意图，其中作为金属紧固件的防冷桥螺钉应用于双层钢板屋面中；图6示出了根据本实用新型的第二优选的实施例的保温结构的透视示意图，其中，作为金属紧固件的防冷桥螺钉应用于倒扣板屋面中；
图7示出了根据本实用新型的第三优选的实施例的保温结构的透视示意图，其中，作为金属紧固件的防冷桥螺钉应用于单层钢板屋面中。
具体实施方式
为了解决自攻螺钉冷桥和檩条冷桥问题，本申请人提出了用于保温结构的防冷桥的紧固组件及与其配套的防冷桥的保温垫块，还提出了包括新的紧固组件和保温垫块的保温结构。图中以优选的实施例的形式示出了防冷桥的螺钉和屋顶保温结构，但是本领域普通技术人员在阅读了本说明书之后会理解到本实用新型不限于此。
图2示出了作为本实用新型的一个例子的防冷桥的紧固组件，其可由三部分组成由高强度尼龙头1构成的非金属间隔件，由金属自攻螺钉2构成的金属紧固件和由镀锌钢片3构成的连接板。
作为非金属间隔件的高强尼龙头1上有通孔13，如图2所示，通孔13设置在凹陷部12的底部。通孔13用于供金属紧固件穿过，止动部件的外部轮廓的尺寸(在钉帽21的情况下是钉帽的外径)大于通孔13的内部尺寸(在通孔是圆形的情况下是其内径)，以致当金属紧固件穿过通孔时，在金属紧固件的第一端处或其附近以及非金属间隔件上都承受拉力的情况下，使金属间隔件的第二端能靠止动部件如钉帽21而保持在非金属间隔件的一侧，以便金属紧固件与非金属间隔件一起形成能承受拉力的组件。
图3和8都表示了高强度尼龙头的形状，其高度为36mm，作为平部或圆盘形轮廓的凸缘的顶部圆盘11直径为57mm，凹陷部12所形成的凹孔即居中圆孔17的直径为17mm左右。该尼龙头与金属自攻螺钉2配合使用，抗拔能力不小于500Kg。在本实施例中，非金属间隔件由高强尼龙制成，但是其也可以有其他的高强度聚和材料制成。
金属自攻螺钉2具有第一端和第二端，其第一端用于与保温结构的主体结构的支撑部件如钢檩条6连接，第二端上可设有与其一体地形成的止动部件如钉帽21或固定连接到其上的螺母(图中未示出)。也可以用金属螺丝代替金属自攻螺钉2，金属螺丝的第二端可以设有螺帽，第一端可以设有螺纹和拧到螺纹上的螺母。
所示出的金属自攻螺钉2的直径为5.5mm，其第一端处的螺纹22的密度为每英寸14个。该钉具有很好的自攻钻能力，很好的抗腐蚀防锈蚀能力。
凹孔的内部尺寸(在圆孔17的情况下是直径)大于金属紧固件的第二端的外部尺寸(在金属自攻螺钉2的情况下是钉帽21的外径)，以便当金属自攻螺钉2穿过通孔13时，其第二端能容纳在凹槽(圆孔17)内。
如图2所示，在将紧固组件安装到保温结构上之后，凹陷部12的底部比平部及顶部圆盘11更远离保温结构的外侧，圆孔17的深度根据保温隔热的要求而设定成足够深，也可以在自攻螺钉2安装完毕之后，再在圆孔17中填嵌保温材料，使得在工作过程中，金属自攻螺钉的钉帽21距离保温结构的外侧足够远或被保温材料覆盖，从而可以避免经自攻螺钉的热量传递。
可以看出，通过绝热性能很好的非金属间隔件，可以将传热通道断开，消除了由金属螺钉构成的冷桥。
如图2所示，本实用新型的紧固组件还可包括连接板。连接板可由金属制成且为大致的矩形。其两侧具有下弯部32，如图2和4示出的。其两端各设有一个连接孔，如图5-7所示。
像本实施例中那样用镀锌钢片做连接板是优选的。但不应受限于此。
在本实施例中，镀锌钢片3厚2.0mm或2.5mm，图4表示了该钢片的横截面，每块钢片长250mm，连接孔为分别在其两端(如图5-7所示)开设的直径25mm的圆孔，圆孔形成用于供非金属间隔件的凹陷部12穿过，但挡住平部及顶部圆盘11，如图2所示。钢片本身是通过将尼龙头1嵌入该圆孔中而固定住的。
可以理解，本实用新型的紧固组件也可以不包括连接板。
图5，图6和图7表示了防冷桥螺钉和与其配套的保温垫块在较常见的三种钢结构屋面系统中的应用情况，这三种应用形成了本实用新型的保温结构的三个优选的实施例。但本实用新型不限于仅应用在屋顶结构上，其可以用于建筑物的其他维护结构，如墙体结构的保温隔热。
本实用新型的保温结构，包括主体结构的支撑部件、包括保温部件的保温层和保温结构的外面板。这些部件可以与现有技术相同，但是本实用新型的保温结构还包括如上所述的紧固组件和保温垫块。
保温垫块可为聚合物制成的高强度的板条。在本实施例中，用防冷桥檩条4作为本实用新型的保温垫块。防冷桥檩条4是一种超硬质挤塑聚苯乙烯保温隔热材料，由聚苯乙烯、树脂以及添加剂以一个压模挤压而形成截面均匀的板条或板块。其横截面形状可以为梯形、矩形、正方形或根据需要设定为其他的形状。
在本实施例中，用屋顶结构的钢质主檩条6作为主体结构的支撑部件，用保温棉7作为保温部件，用屋面压型钢板9作为保温结构的外面板。
防冷桥檩条4通过紧固组件被固定在钢檩条6上，并且保温棉7覆盖在防冷桥檩条上，而且将紧固组件也盖住，在防冷桥檩条7处，保温棉由于被压缩而厚度减小，屋面压型钢板9固定在镀锌钢片4上。
防冷桥檩条4上设有配合凹孔，该凹孔具有圆形的横截面以便与横截面为圆形的尼龙头1的凹陷部12相配合，如图2所示。高强尼龙头1的凹陷部12插入配合凹孔内，金属自攻螺钉2穿过尼龙头上的通孔13并通过其第一端螺纹固定在钢檩条6上，使平部11将镀锌钢片3压靠在防冷桥檩条4上，从而将防冷桥檩条4固定在钢檩条6上，压型钢板9通过固定支架8和普通自攻螺钉或直接用普通自攻螺钉固定在镀锌钢片4上。
尼龙头1的凹孔内可填充有保温材料，以将金属自攻螺钉2的第二端隔热密封在凹槽内，进一步增强保温效果。
保温棉7在其厚度减小处的轮廓形状与防冷桥檩条4的轮廓形状互补，用防冷桥檩条4补偿了被压缩的保温棉7的厚度的降低，使得在保温棉7的厚度减小处，保温棉的厚度减小的部分与防冷桥檩条4一起形成保温层，在保温棉被压缩处的保温层的厚度与保温棉未被压缩处的保温层的厚度大致相同。从而保证了连接处的保温性能。
图5、6和7的区别如下图5所示的是双层钢板屋面，防冷桥檩条4与钢檩条6之间安装有作为内衬隔板的内衬钢板5。图6所示的是倒扣板屋面，钢檩条6的下表面安装有作为倒扣型隔板的倒扣型钢板19。图7为将防冷桥的紧固组件用于单层钢板屋面中的情况。
在图5-7中，防冷桥檩条4和42均沿着与钢檩条6相同的方向延伸。
在实际工程中，在安装完作为保温结构的主体结构即轻钢结构的支撑部件的钢檩条6后，如果设计有内衬隔板，例如内衬钢板5，就先安装该内衬钢板，如果设计中没有该构件，就直接安装防冷桥檩条4，然后在该檩条4上通过尼龙头1和金属螺钉2将钢片固定住。操作时将自攻螺钉2攻入钢檩条6中即可。这时凹槽17内的自攻螺钉2的上部的空隙可以再嵌填保温材料。到这个阶段，可以说防冷桥的紧固组件和防冷桥檩条已经安装完毕，接下来就可以铺设作为保温部件的保温棉7，再将作为保温结构的外面板的屋面压型钢板9通过固定支架8和普通的自攻螺钉固定在钢片3上或直接用自攻螺钉固定在钢片3上。
以上所描述的仅是本实用新型的优选的实施例，可以理解，在本实用新型的范围内，还可以作出多种变形的方案。
附图标记说明1高强度尼龙头 4防冷桥檩条11平部5内衬钢板12凹陷部 6钢檩条13通孔7屋面保温棉17圆孔8压型钢板的支架2金属自攻螺钉 9屋面压型钢板21钉帽10隔汽层22螺纹19倒扣压型钢板3镀锌钢片 42防冷桥檩条32下弯部
权利要求1.一种用于保温结构的紧固组件，其特征在于包括金属紧固件，其具有第一端和第二端，其第一端用于与保温结构的主体结构的支撑部件连接，第二端上设有与其一体地形成或固定连接到其上的止动部件；非金属间隔件，其上有通孔，所述的通孔用于供所述的金属紧固件穿过，所述止动部件的外部轮廓的尺寸大于所述的通孔的内部尺寸，以致当所述的金属紧固件穿过所述的通孔时，在所述的金属紧固件的第一端处或其附近以及所述的非金属间隔件上都承受拉力的情况下，使金属间隔件的第二端能靠所述的止动部件而保持在所述的非金属间隔件的一侧，以便所述的金属紧固件与所述的非金属间隔件一起形成能承受拉力的组件。
2.如权利要求1所述的用于保温结构的紧固组件，其特征在于所述的非金属间隔件包括平部和凹陷部，所属的凹陷部与所述的平部一体形成并从所述的平部向下延伸，所述的凹陷部在其内部形成凹孔，所述的通孔设置在所述的凹陷部的底部，所述的凹孔的内部尺寸大于所述的金属紧固件的第二端的外部尺寸以致当所述的金属紧固件穿过所属通孔时，所述的金属紧固件的第二端能容纳在所述的凹槽内。
3.如权利要求2所述的用于保温结构的紧固组件，其特征在于在将所述的紧固组件安装到保温结构上之后，所述凹陷部的底部比所述平部更远离所述保温结构的外侧，所述的凹孔的深度根据保温隔热的要求而设定成足够深，使得的工作过程中，所述金属紧固件的第二端距离保温结构的外侧足够远从而可以避免经金属紧固件的热量传递。
4.如权利要求2所述的用于保温结构的紧固组件，其特征在于所述的平部为圆盘形轮廓的凸缘，所述的凹陷部为圆筒形并从所述平部的中央位置向下延伸。
5.如权利要求1所述的用于保温结构的紧固组件，其特征在于所述非金属间隔件由高强度尼龙制成，其在使用时的抗拔能力大于等于500Kg。
6.如权利要求1所述的用于保温结构的紧固组件，其特征在于所述的金属紧固件为金属自攻螺钉，所述第二端处的止动部件为所述螺钉的钉帽，所述第一端处具有螺纹，自攻螺钉用于在安装时拧入保温结构的主体结构的支撑部件中。
7.如权利要求2所述的用于保温结构的紧固组件，其特征在于所述紧固组件包括连接板，所述连接板上设有连接孔，用于供所述非金属间隔件的凹陷部穿过，但挡住所述的平部。
8.如权利要求1所述的用于保温结构的紧固组件，其特征在于所述连接板为金属制成且为矩形，两端各设有一个连接孔，两侧具有下弯部。
9.如权利要求1所述的用于保温结构的紧固组件，其特征在于所述连接板为镀锌钢片。
10.一种保温结构，包括主体结构的支撑部件、包括保温部件的保温层以及保温结构的外面板，其特征在于还包括权利要求2-9之一所述的用于保温结构的紧固组件；保温垫块，其通过所述的紧固组件被固定在所述的保温结构的主体部件上，并且所述保温部件覆盖在所述保温垫块上，而且将所述紧固组件也盖住，在所述的保温垫块处，所述保温部件的厚度减小或由于被压缩而厚度减小，保温结构的外面板固定在所述的紧固组件中的金属紧固件以外的部件上。
11.如权利要求10所述的保温结构，其特征在于所述的保温垫块上设有配合凹孔，所述的紧固组件的非金属间隔件的凹陷部插入所述配合凹孔内，所述的金属紧固件穿过非金属间隔件上的通孔并通过其第一端与保温结构的主体结构的支撑部件固定连接，使所述的平部将所述连接板压靠在所述保温垫块上，从而将所述保温垫块固定在所述的主体结构的支撑部件上，所述的保温结构的外面板通过固定支架和自攻螺钉或直接用自攻螺钉固定在所述金属紧固组件中的连接板上。
12.如权利要求10所述的保温结构，其特征在于所述的非金属间隔件的凹孔内填充有保温材料，以将所述的金属紧固件的第二端隔热密封在所述的凹孔内。
13.如权利要求10所述的保温结构，其特征在于所述的保温垫块为聚合物制成的高强度的板条。
14.如权利要求13所述的保温结构，其特征在于所述的保温垫块为超硬质挤塑聚苯乙烯保温隔热材料，由聚苯乙烯、树脂以及添加剂通过压模挤压而形成。
15.如权利要求10所述的保温结构，其特征在于所述的主体结构的支撑部件为屋顶结构的檩条，所述的保温结构的外面板为屋面压型钢板。
16.如权利要求15所述的保温结构，其特征在于所述的保温垫块与所述的檩条之间安装有内衬钢板。
17.如权利要求15所述的保温结构，其特征在于所述的檩条的下表面安装有倒扣型钢板。
18.如权利要求15所述的保温结构，其特征在于所述的檩条为钢檩条，所述的紧固组件形成防冷桥紧固组件，所述的保温垫块沿着与所述的檩条相同的方向延伸并形成防冷桥檩条。
19.如权利要求10所述的保温结构，其特征在于所述的保温部件在其厚度减小处的轮廓形状与保温垫块的轮廓形状互补，使得在保温部件的厚度减小处，保温部件的厚度减小的部分与所述的保温垫块一起形成保温层，保温层的由保温部件的厚度减小的部分与保温垫块一起形成的部分的厚度与保温层的其它部分的厚度相同。
20.如权利要求10所述的保温结构，其特征在于所述的保温部件为保温棉。
专利摘要本实用新型涉及一种用于保温结构的紧固组件，其包括金属紧固件和非金属间隔件。非金属间隔件具有通孔。非金属间隔件的第一端可以穿过在非金属间隔件上的通孔，其第二端通过第二端上的止动部件保持在通孔的一侧，以便所述的金属紧固件与所述的非金属间隔件一起形成能承受拉力的紧固组件。在将该紧固组件用于保温结构时，可以通过隔热性能好的非金属间隔件避免热量通过金属紧固件的传递，从而消除了螺钉冷桥的问题。本实用新型还涉及一种保温结构，其包括该紧固组件和与其配合的保温垫块。通过保温垫块补偿了连接处受压缩的保温部件以保证保温层厚度一致，从而消除檩条冷桥的现象。
文档编号E04B1/61GK2784489SQ20052000273
公开日2006年5月31日 申请日期2005年2月23日 优先权日2005年2月23日
发明者汪晓明 申请人:欧文斯科宁(中国)投资有限公司