本公開(kāi)總體上涉及住宅和商業(yè)建造行業(yè)中的不可燃建筑系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)建筑材料和工藝的問(wèn)題與住宅和商業(yè)結(jié)構(gòu)中的火損傷和能量效率有關(guān)，這兩者都代表一般而言整個(gè)建造行業(yè)且特別是加利福尼亞州中的主要關(guān)注。除了直接火暴露之外，在600華氏度的燃燒熱會(huì)引起建筑物結(jié)構(gòu)點(diǎn)燃，并且因?yàn)閭鹘y(tǒng)的木材材料是高度易燃且可燃的，所以這些材料通常幾乎不提供防止結(jié)構(gòu)燃燒的保護(hù)。

2、目前尚未有完全解決這些問(wèn)題的解決方案。一些嘗試的解決方案包括簡(jiǎn)單的緩解策略，諸如增厚的灰泥、關(guān)閉通風(fēng)口和保持電刷遠(yuǎn)離家庭，但是這些解決方案集中于減輕直接火暴露而不是火和燃燒抵抗和防止。其他解決方案已經(jīng)嘗試使用混凝土而不是木材用于建筑物墻，但是混凝土是重材料并且易于開(kāi)裂。一些混凝土解決方案試圖將絕熱層放置在厚的混凝土層之間，但是這些厚的混凝土層通常需要鋼加強(qiáng)件，這使得混凝土甚至更重并且更昂貴。存在對(duì)于向住宅和商業(yè)建筑結(jié)構(gòu)提供火和燃燒抵抗和能量效率的輕質(zhì)、成本有效的解決方案的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)描述了用于住宅和商業(yè)結(jié)構(gòu)的絕熱混凝土墻面板。本文描述的系統(tǒng)可用于防止結(jié)構(gòu)火和燃燒損壞，并且另外，用于向住宅和商業(yè)建筑物提供節(jié)能和凈零能量結(jié)果。

2、本公開(kāi)的實(shí)施例提供了具有在兩層混凝土之間的絕熱層的夾層墻面板。與使用用于外層的鋼加強(qiáng)混凝土的現(xiàn)有夾層墻構(gòu)造不同，本公開(kāi)描述了纖維加強(qiáng)混凝土的使用，纖維加強(qiáng)混凝土更輕、更堅(jiān)固且更耐火。在整個(gè)建造行業(yè)中已知混凝土在壓縮下具有高強(qiáng)度但在張力下具有相對(duì)低的強(qiáng)度。

3、大量的混凝土(例如混凝土板坯、地基或墻面板)通常需要加強(qiáng)件來(lái)幫助混凝土維持它的形狀(尤其是當(dāng)暴露于張力時(shí))。傳統(tǒng)上，鋼籠已經(jīng)被用于加強(qiáng)混凝土，但是鋼加強(qiáng)件增加混凝土的重量并且要求混凝土的增厚以保護(hù)鋼免受銹蝕和腐蝕。相反，本公開(kāi)描述了將纖維材料(例如，玻璃纖維、聚丙烯、尼龍)與混凝土混合以產(chǎn)生纖維加強(qiáng)混凝土復(fù)合材料。交織和嵌入混凝土內(nèi)的纖維的添加提供了下面討論的許多益處，包括拉伸強(qiáng)度、更輕的重量、火抵抗和能量效率。

4、通常，本說(shuō)明書(shū)中描述的主題的創(chuàng)新方面可以體現(xiàn)在墻面板中，所述墻面板包括：至少兩個(gè)纖維加強(qiáng)混凝土層，所述至少兩個(gè)纖維加強(qiáng)混凝土層包括具有交織纖維材料的混凝土；絕熱層；以及連接器。所述絕熱層被夾在所述至少兩個(gè)纖維加強(qiáng)混凝土層之間，并且所述連接器延伸穿過(guò)所述絕熱層和所述混凝土層，以在所述絕熱層和所述混凝土層之間創(chuàng)建復(fù)合作用。該方面的其他實(shí)施方式包括對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)、設(shè)備和方法。

5、在另一個(gè)總體方面中，本說(shuō)明書(shū)中描述的主題的創(chuàng)新方面可以體現(xiàn)在包括以下動(dòng)作的方法中：提供具有在第一橫向維度上的長(zhǎng)度和在第二橫向維度上的寬度的預(yù)設(shè)模具；通過(guò)將含有纖維材料的濕混凝土混合物澆注到所述預(yù)設(shè)模具中，形成第一混凝土層；在所述混凝土混合物仍然是濕的同時(shí)，安裝絕熱層和一個(gè)或更多個(gè)連接器，使得所述絕熱層和所述連接器嵌入到所述預(yù)設(shè)模具中的所述第一混凝土層中；通過(guò)將含有纖維材料的所述混凝土混合物澆注在所述預(yù)設(shè)模具中的所述絕熱層和所述連接器上，形成第二混凝土層；以及允許所述第一混凝土層和所述第二混凝土層干燥，從而通過(guò)在所述第一混凝土層和所述第二混凝土層、所述絕熱層和所述連接器之間的復(fù)合作用形成夾層墻面板。所述絕熱層的長(zhǎng)度小于所述預(yù)設(shè)模具的寬度，所述絕熱層的寬度小于所述預(yù)設(shè)模具的寬度，或兩者均成立。

6、在另一個(gè)總體方面，本說(shuō)明書(shū)中描述的主題的創(chuàng)新方面可以體現(xiàn)在如下建筑系統(tǒng)中，所述建筑系統(tǒng)包括：多個(gè)墻面板，每一個(gè)墻面板包括：第一混凝土層和第二混凝土層，所述第一混凝土層和所述第二混凝土層中的每一個(gè)包括纖維加強(qiáng)混凝土，所述纖維加強(qiáng)混凝土包括嵌入有交織纖維材料的混凝土；絕熱層，所述絕熱層被設(shè)置在所述第一混凝土層與所述第二混凝土層之間；多個(gè)連接器，所述多個(gè)連接器在整個(gè)所述墻面板上間隔開(kāi)，每一個(gè)連接器從所述第一混凝土面板延伸穿過(guò)所述絕熱層并進(jìn)入到所述第二混凝土面板中；提升錨固件，所述提升錨固件嵌入在所述墻面板的上端處的第一區(qū)域中，所述絕熱層在所述第一區(qū)域處凹入，從而形成在所述第一混凝土層和所述第二混凝土層之間延伸的實(shí)心纖維加強(qiáng)混凝土的第一區(qū)；以及在所述墻面板的下端處的第二區(qū)域，所述絕熱層在所述第二區(qū)域處凹入，從而形成在所述第一混凝土層和所述第二混凝土層之間延伸的實(shí)心纖維加強(qiáng)混凝土的第二區(qū)，所述第二區(qū)域的尺寸被設(shè)定成接納至少兩個(gè)tapcon錨固件。將所述絕熱層的周邊邊緣從所述第一混凝土層和所述第二混凝土層的相應(yīng)周邊邊緣插入，并且所述絕熱層的整個(gè)所述周邊邊緣由纖維加強(qiáng)混凝土的帽覆蓋。

7、在另一個(gè)總體方面中，本說(shuō)明書(shū)中描述的主題的創(chuàng)新性方面可以體現(xiàn)在包括以下動(dòng)作的方法中：由第一預(yù)設(shè)模具形成第一夾層墻面板，并且由第二預(yù)設(shè)模具形成第二夾層墻面板；以及通過(guò)將至少一個(gè)大直徑tapcon錨固件鉆通所述第一夾層墻面板和所述第二夾層墻面板的實(shí)心纖維加強(qiáng)混凝土部分，將所述第一夾層墻面板栓接到所述第二夾層墻面板。所述第一夾層墻面板和所述第二夾層墻面板中的每一個(gè)包括：兩個(gè)纖維加強(qiáng)混凝土層；在所述兩個(gè)纖維加強(qiáng)混凝土層之間的絕熱層；至少一個(gè)連接器，所述至少一個(gè)連接器延伸穿過(guò)所述絕熱層和所述混凝土層；以及實(shí)心纖維加強(qiáng)混凝土部分。

8、這些和其他實(shí)施方式可以各自可選地包括以下特征中的一個(gè)或更多個(gè)。

9、在一些實(shí)施方式中，所述纖維加強(qiáng)混凝土層不大于約兩英寸厚。

10、在一些實(shí)施方式中，所述絕熱層至少約四英寸厚。

11、在一些實(shí)施方式中，纖維加強(qiáng)混凝土層包括聚丙烯纖維、聚乙烯纖維或兩者。

12、在一些實(shí)施方式中，墻面板包括覆蓋絕熱層的實(shí)心混凝土部分。在一些實(shí)施方式中，實(shí)心混凝土部分包括纖維加強(qiáng)混凝土材料。在一些實(shí)施方式中，實(shí)心混凝土部分包括至少一個(gè)大直徑tapcon錨固件。

13、在一些實(shí)施方式中，所述混凝土層中的所述纖維材料被構(gòu)造成當(dāng)暴露于熱時(shí)形成氣穴。

14、在一些實(shí)施方式中，所述墻面板不包括加強(qiáng)鋼材料。

15、在一些實(shí)施方式中，墻面板包括不具有絕熱層的實(shí)心纖維加強(qiáng)混凝土部分。在一些實(shí)施方式中，實(shí)心混凝土部分包括至少一個(gè)大直徑tapcon錨固件。

16、在一些實(shí)施方式中，預(yù)設(shè)模具包括開(kāi)口。在一些實(shí)施方式中，動(dòng)作包括從預(yù)設(shè)模具中的開(kāi)口形成在夾層墻面板中的窗戶或門。

17、在一些實(shí)施方式中，動(dòng)作包括從預(yù)設(shè)模具提升夾層墻面板。

18、在一些實(shí)施方式中，夾層墻面板包括實(shí)心纖維加強(qiáng)混凝土部分。

19、在一些實(shí)施方式中，動(dòng)作包括在絕熱層上添加纖維加強(qiáng)混凝土部分，使得實(shí)心混凝土部分完全覆蓋絕熱層。

20、在一些實(shí)施方式中，絕熱層的長(zhǎng)度比預(yù)設(shè)模具的長(zhǎng)度小2英寸，絕熱層的寬度比預(yù)設(shè)模具的寬度小2英寸，或兩者均成立。

21、在一些實(shí)施方式中，所述預(yù)設(shè)模具具有在第一橫向維度上的長(zhǎng)度和在第二橫向維度上的寬度，并且其中所述絕熱層的長(zhǎng)度小于所述預(yù)設(shè)模具的寬度，所述絕熱層的寬度小于所述預(yù)設(shè)模具的寬度，或兩者均成立。

22、在一些實(shí)施方式中，所述第一混凝土層不包括完全在由所述第一混凝土層限定的平面內(nèi)延伸的鋼加強(qiáng)件。所述第二混凝土層不包括完全在所述第二混凝土層的平面內(nèi)延伸的鋼加強(qiáng)件。

23、在一些實(shí)施方式中，所述多個(gè)墻面板中的至少一個(gè)包括：嵌入在所述第一混凝土層內(nèi)的導(dǎo)管盒；和被連接到嵌入在所述第一混凝土層內(nèi)的所述導(dǎo)管盒的導(dǎo)管。

24、在一些實(shí)施方式中，動(dòng)作包括：將第一組墻面板定位在第一標(biāo)高處；在定位第一組墻面板之后，將底板安裝在第一組墻面板上；在安裝底板之后，將第二組墻面板提升并定位在第一組墻面板上且在高于第一標(biāo)高的第二標(biāo)高處；以及在提升并定位第二組墻面板之后，將頂板安裝在第二組墻面板上。第一組墻面板包括第一夾層墻面板和第二夾層墻面板。

25、可以實(shí)施本說(shuō)明書(shū)中描述的主題的特定實(shí)施方式，以便實(shí)現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或更多個(gè)。

26、高強(qiáng)度混凝土是不易燃且不可燃的，從而提供優(yōu)于常規(guī)木材材料的優(yōu)異火抵抗。此外，具有絕熱芯的高質(zhì)量混凝土存儲(chǔ)和釋放熱能，從而允許hvac系統(tǒng)的較低使用以維持期望的溫度，從而提供更可負(fù)擔(dān)得起的凈零能量結(jié)果。