《建筑组件.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑组件.pdf（12页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN103206141A43申请公布日20130717CN103206141ACN103206141A21申请号201210599136X22申请日201210151150949420111013SEE06B3/10200601E06B1/36200601E06B1/06200601E06B1/5220060171申请人斯托拉恩索公司地址芬兰赫尔辛基72发明人B卡兰德J西伦M布兰斯托姆M米里拉南J蒂格斯特兰德74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人陈荃芳54发明名称建筑组件57摘要本发明涉及一种具有低导热系数值的建筑组件，其包括90密度处于300至460KG/M3之间。
2、的木材，即低密度木材。本发明还涉及包括低密度木材的建筑组件，如窗户组件即，框格和框架和门组件如门框及窗户保温物质。本发明进一步涉及一种挑选具有低密度的木材的方法。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书7页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图3页10申请公布号CN103206141ACN103206141A1/1页21一种具有低导热系数值的建筑组件，其特征在于，包括具有密度分布显示为90处于300至460KG/M3之间的木材；该组件由实木材料制成。2如权利要求1所述的具有低导热系数值的建筑组件，其中，所述木材的值在007至011W/MK的。
3、范围内。3如权利要求12中任一项所述的具有低导热系数值的建筑组件，其中，所述建筑组件是窗户组件。4如权利要求3所述的具有低导热系数值的建筑组件，其中，所述窗户组件的至少一个框格或框架包括由具有90密度处于300至460KG/M3之间的所述木材制成的至少一个木质薄片。5如权利要求1所述的具有低导热系数值的建筑组件，其中，所述组件是门组件。6如权利要求1所述的具有低导热系数值的建筑组件，其中，所述组件是由具有90密度处于300至450KG/M3之间的所述木材制成的保温物质。7如权利要求16中任一项所述的具有低导热系数值的建筑组件，其中，所述木材还包括具有赤松素含量高于5MG/G的松木心材。8一种窗。
4、户框架，其特征在于，包括由具有90密度处于300至460KG/M3之间的木材制成的至少一个木质薄片。9一种木质薄片，其特征在于，其已由具有90密度处于350至440KG/M3之间的木材形成。10一种木质薄片，其特征在于，其由具有90密度处于350至400KG/M3之间的木材形成。11一种挑选具有90密度处于300至460KG/M3之间的木材的方法，包括以下步骤D选择合适等级的原木，E利用用于原木密度测量的X射线设备分析被选择的原木，及F将原木切割成板材。12如权利要求11所述的挑选具有90密度处于300至460KG/M3之间的木材的方法，还包括步骤G利用密度测量装置执行对所述板材的密度测量。权。
5、利要求书CN103206141A1/7页3建筑组件技术领域0001本发明涉及一种建筑组件，其包括具有90密度处于300至460KG/M3的木材，即低密度木材。0002更具体地说，本发明涉及包括低密度木材的建筑组件，如窗户组件即，框格SASHES和框架和门组件如门框及窗户保温物质。0003本发明还涉及一种挑选具有低密度的木材的方法。背景技术0004当今对建筑组件的保温性的要求不断提高。对于窗户而言，这种提高的要求意味着2015年之后在新建房屋上不再安装传统的构件。必须使用新构件和新材料。在建造新房屋时，通常被称为“被动房屋PASSIVEHOUSES”的房屋越来越被视为是未来的标准形式。被动房屋是。
6、指具有最小热损失的建筑物，这意味着并非在短时期内不需要额外加热。0005由于不用额外加热，内部的舒适度要求在窗户或冷外墙处没有倒灌风。被动房屋还应防风，致使不产生气流，因此对于例如窗户的框格和框架更紧密的配合的要求也有所提高。0006窗户的U值主要受玻璃封装件、框格和框架的结构以及进入墙内的固定物的影响。影响因素的示例是玻璃板之间的气体和隔离物、框格和框架之间的密封以及进入墙内的框架固定物的位置和紧密度。当今，玻璃和隔离物的保温性能受技术和经济方面的可行性的影响，预计不再能作出任何重大的改进。作为建筑组件的窗户的当今开发方向最主要的是框架和框格。0007近年来，已推出许许多多改进隔热性的新框格。
7、和框架结构。被粘合于框格和框架中的保温材料层或复杂的中空构件被用来减小通过窗户结构的热传递。0008这类构件比传统的基于木材、铝或PVC的窗户复杂得多，也增加了成本。同时，材料的不同类型的混合物使得再生和销毁更加困难。发明内容0009本发明的任务是提供一种改进的或可供选择的建筑组件，该建筑组件可消除或避免现有建筑材料的至少一些缺陷。0010本发明的具体任务是提供一种改进的或可供选择的窗户组件。0011本发明由所附独立权利要求限定。在所附从属权利要求和随后的描述和附图中陈述了一些实施例。0012根据第一方面，提供一种具有低导热系数值的建筑组件，其包括具有密度分布显示为90处于300至460KG/。
8、M3之间的木材。001390意味着可能存在木材的90低于该值或分数SCORE。“木材密度”是指每单位体积的含有水分的木材的总重量。0014感到意外的印象是，密度处于300至460KG/M3之间的木材通常被认为是密度非常说明书CN103206141A2/7页4低的木材，由于形状稳定性的要求，通常这种木材被认为是不适合建筑组件的材料，实际上这种木材不仅可作为用于建筑组件的稳定和耐用材料，而且还可提供呈现低U值的组件。因此，这些建筑组件可以通过具有固体物质密度特别低的木材提高隔热性能。0015已确立的一些用于设计和生产木质窗户方法在很大程度上基于惯例和利用部分地基于二次参数的质量控制系统。这些二次参。
9、数是密度和年轮宽度，选择具有高密度和窄年轮的木材以提供具有良好的耐用性、尺寸稳定性和令人喜欢的表面性能的窗户。这种次要要求的一个示例是丹麦的需求规定，即，必须有20的木材密度不低于480KG/M3。为了生产好的窗户，高木材密度通常被认为是必不可少的前提条件。但是，利用现代的挑选和扫描技术，有可能直接针对象耐用性或尺寸稳定性之类的主要参数来选择原材料。不再需要二次参数。0016“低导热系数值”是指窗户组件具有低U值。U值是作为通过如墙或窗户或给定厚度的材料之类的建筑部分的热传输的测量值的标准化值，数值越低表明保温性能越好。不应将组件的U值与材料的值混淆，值与材料的厚度或尺寸无关。0017低密度木。
10、材还可来自木材，例如从常规生产中挑选出的原木，因而可使建筑组件生产成本非常低廉且对环境有利。常规生产是指可从通常用于生产如窗户组件的材料中挑选和分割的材料。0018出乎意料的结果表明，由低密度木材制作的建筑组件可以用来经济而稳定地替代更复杂的复合设计，在所述复合设计中将木材和保温物质组合，或者用作进一步提高这些复合设计的性能的部件。0019组件可由实木材料制成。0020这样，木材可来自例如松木或云杉木源。而且，也选择这些类型的木材中最轻的原木形成建筑组件。与所有已知的选择用于建筑组件的木材的规则相反，这不同于传统的观点，因为众所周知的是具有高密度的木材，即重的材料能提供较好的建筑组件。0021。
11、根据一个实施例，木材的值可以在007至011W/MK的范围内。0022根据第一方面的一个实施例，建筑组件是窗户组件。0023因此这意味着可从已被用作窗户组件的木材中挑选具有低密度的木材，这样就意味着全部木材的较高百分比如今也能用于此目的。因此，这不同于使用具有固有低密度的木材，例如西印度轻木BALSAWOOD，或使用如西印度轻木之类的低密度木材的薄片LAMELLA，如果材料太轻，即具有太低的密度，通常也认为不能承担重荷载。通常用于窗户组件的木材的低值大约在00901W/MK。0024根据该实施例，所述窗户组件的至少一个框格或框架可包括由具有90密度处于300至460KG/M3之间的所述木材制成。
12、的木质薄片。0025根据一可供选择的实施例，所述组件可以是门组件。而且，该门组件可以是门框。0026根据第一方面的另一可供选择的实施例，所述组件可以是由具有90密度处于300至450KG/M3之间的所述木材制成的保温物质。0027这种保温物质可以与其它的常规类型的窗户组件如标准密度的云杉或松木一起使用，或者甚至是复合窗户COMPOSITEWINDOWS的形式。此保温物质还可以与具有低密度的其它窗户组件一起使用。因此可将这种保温物质安排为例如窗户组件中的保温层。0028可用热方法使建筑组件改性。说明书CN103206141A3/7页50029组件的热改性或“热处理”还可提供更好的形状和成型稳定性。
13、，因为经热处理的木材不易吸收水分，即吸收的水分少于未经热处理的木材。这意味着其湿胀和干缩小于常规的、未经热处理的木材。0030对于窗户或窗户组件来说，这意味着可将框格和框架之间的缝隙或间隙制造得更小而不存在窗户湿胀到有时不能开启的程度的风险。缝隙越小，热传输越少，因此保温性越好。0031热处理还提供更进一步地减小组件密度的途径，以及提供防止材料腐烂保护的途径。窗户结构的形状稳定性允许框格和框架之间很少活动，甚至能获得其他优点。0032可用常规方法执行热处理工艺，EP0695408中公开了高温下用蒸汽处理木材的方法。0033可以用这种方法处理的木材包括松木、云杉、桦木、山杨和赤杨。0034所述热。
14、改性或热处理可提供具有比未经改性的组件更低密度的窗户组件。此外，热处理可提供更好的形状和成型稳定性，因为经热处理的木材不易吸收水分，即吸收的水分少于未经热处理的木材。这意味着其湿胀和干缩程度小于常规的、未经热处理的木材。0035所述木材还可包括具有赤松素含量高于5MG/G的松木心材。0036赤松素可起天然木材防腐剂的作用，使得松木更能抵抗腐烂和腐朽。来自瑞典松木的心材通常被认为是用于上述范围的极能抵抗腐朽的材料，因此被认为是用于例如窗户的好材料。于是，具有低密度和高赤松素含量的木材的组合可以提供具有低U值的窗户组件，还非常适用于必须抵挡环境的耗损和腐蚀的组件。0037根据第二方面，提供一种包括。
15、至少一个木质薄片的窗户框架，该木质薄片由具有90密度处于300至460KG/M3之间的木材制成。0038根据第三方面，提供一种木质薄片，其由具有90密度处于350至440KG/M3之间的木材制成。0039这种材料可以是具有低密度的经热处理或热改性的云杉或松木。这种木材的值可进一步在008501W/MK的范围内。0040根据第四方面，提供一种木质薄片，其由具有90密度处于350至400KG/M3之间的木材制成。0041这类材料可以是具有低密度的经热改性或热处理的松木。这种木材的值可进一步在00850093W/MK的范围内。0042另外，提供一种木质薄片，特征在于其由经热处理的木材制成并在相对湿度。
16、RH为3595的范围内、在材料宽度上的湿胀性和干缩性小于1。0043湿胀性和干缩性是指根据欧洲标准EN1910“木材、镶木地板、木镶板以及覆层尺寸稳定性的确定WOODANDPARQUETFLOORINGANDWOODPANELINGANDCLADDINGDETERMINATIONOFDIMENSIONALSTABILITY”测量的相对尺寸变化。0044根据第五方面，提供一种用于挑选具有90密度为300460KG/M3木材的方法，其包括步骤选择合适等级的原木；利用用于测量原木密度的X射线设备分析被选出的原木；以及将原木切割成板材。0045根据第五方面的方法可进一步包括利用密度测量装置执行板材密度。
17、测量的步骤。0046合适的等级是指适合生产窗户组件的原木，例如具有较少木节部分的原木。说明书CN103206141A4/7页60047密度测量装置可以是伽玛辐射装置或微波操作装置。0048根据一种可供选择的方法，可以根据以下步骤生产由具有低密度即，密度处于300460KG/M3范围内的木材制成的窗户组件。可从常用于生产窗户组件的木料中挑选具有低密度的木料或原木，并切割成板条PLANKS或板材。通过第二密度测量，然后基于其密度可进一步将这些板条或板材进行分类。任选地，可将板条或板材劈开，并从板条或板材上切除任何木节和其它混杂物。然后将由此获得的板条或板材件端部接合在一起以形成相同木板或板条的单件。
18、薄片且没有混杂物。之后例如通过粘合这些薄片将两个或更多薄片彼此附联，以形成例如较宽的或L形的坯料。附图说明0049以下参考所附示意图以示例的方式描述本技术方案的一些实施例。0050图1为窗户系统的示意性侧视图，该窗户系统具有在框格和框架内设有保温层的木质框架；0051图2为具有实木框格和框架的窗户系统的示意性侧视图；0052图3是计算窗户系统中温度分布的示意性侧视图，该窗户系统具有标准密度的松木的木质框格和框架；0053图4是计算窗户系统中温度分布的示意性侧视图，该窗户系统的木质框格和框架设有保温层；0054图5是计算窗户系统中温度分布的示意性侧视图，该窗户系统具有低密度木质框格和框架；005。
19、5图6的图表示出了斯道拉恩索松木制品STORAENSOPINEWOODPRODUCTS的密度和发表的DECLARED值之间的线性关系。具体实施方式0056可从通常用于窗户的木材中挑选用于本窗户组件的材料。可通过以下方法挑选这些材料，不应将所述方法看作是可对木材进行选择的唯一方式而应看作示例。0057在第一步中，选择合适等级的原木，其心材的比例足够高且木节结构合适。期望的是，相比于散布于整个材料的许多小木节具有很少的大木节，以便能切割掉它们而提供完全无木节的材料。0058在第二步中，发送原木使其通过X射线扫描仪，并在大型锯机处进行分选ATTHESORTING。可以确定通过X射线测出的木材密度，之。
20、后选择低密度的原木。然后将具有低密度的木材和具有高密度的木材以不同批次切割成较小的件或板材。0059X射线测量的精度可能受木料中存在的水分影响，但其仍能有效地分别选择具有高和低密度的原木。0060在第三步中，在组件生产线COMPONENTLINE上将板材切割成毛坯BLANKS，利用密度测量装置检查板材的密度。0061因为组件生产线上的木材是干燥的，将极大减小材料中的湿度变化。减小的湿度变化改善了密度测量的准确度并因此允许材料密度分布的“上尾部UPPERTAIL”减小。此密度测量装置可以基于例如伽马辐射或微波。说明书CN103206141A5/7页70062于是，原材料即供给木料可以是常规的松木。
21、或云杉木料。0063分选步骤的有利之处是，其主要影响密度分布的上端。密度分布的下端不受影响，这产生的积极效果是，尽管受每一参数的5限制，材料的特征强度性能受影响的程度很小。0064为了生产窗户组件，切割毛坯以便切除木节和其它瑕疵部DEFECT，然后端接成期望的长度。然后可以将薄片和毛坯放在一起以形成低导热系数的建筑组件或窗户组件，而从根本上降低成本并减小对环境的影响。0065依据如EP0695408中披露的常规方法，通过高温处理可以更进一步地提高建筑组件的保温性能，以具备热改性。0066就此而言，借助低导热系数，由木材制成的建筑组件具有的值低于01W/MK，而窗户框架和框格具有低于12W/M2。
22、K的组合U值。0067随后，对于不同的窗户设计，确定材料的选择对窗户框格和框架的热传导的影响，这些试验结果示出如下。对不同型材的U值进行计算并对材料各种组合的影响进行比较。0068图1示出了窗户系统1，其被用于测量和模拟窗户组件和型材的导热系数。图1所示的窗户系统设有木框格2、木框架8和布置在框格2和框架8两者中的保温层3。窗户系统1还包括玻璃封装件4，在模拟中，由保温层表示的对应于玻璃封装件的厚度为三重4MM玻璃TRIPLE4MMGLASS和16MM的间隔。0069图2示出了具有实木框格7和框架9的窗户系统1。在该实施例中的窗户封装件4还可以是三层玻璃的窗户。0070在图1和2中，窗户系统面。
23、向外部即外侧6和内部即内侧5。0071结果显示由低密度木材制成的窗户可以作代替木材和保温物质组合的更复杂的复合设计的经济代用品，或作为进一步改善这种复合设计性能的部件。0072借助利用热改性或热处理的尺寸稳定性可以实现附加改进，以使框格和框架之间的间隙最小，减小由空气运动引起的对流传热。0073这些结果明确指出了采纳常用材料的设计的重要性。低密度木材、经过热处理的低密度木材、或将低密度木材与保温物质组合的有效利用都将受益于具体设计。0074方法0075根据欧洲标准ENISO100772进行计算。所述计算是利用来自PHYSIBEL的软件“BISCO”模拟二维稳态热传递得出的。0076针对四种不同。
24、变异进行计算00771具有标准密度和013W/MK的值的实松木。00782具有标准密度的实松木进一步包括值为004W/MK的19MM厚的保温层，用例如PUR表示。00793低密度木材，松木，具有0095W/MK的值。00804低密度木材，松木，进一步包括值为004W/MK的19MM厚的保温层。0081表1显示了与包括具有常用于形成窗户组件的密度的松木的普通窗户组件相比，采用低密度松木或者作为包括保温层的框架或者作为实木框架明显改善U值，即窗户组件或框架的导热系数。0082表1还显示了通过仅利用低密度松木材可获得与具有保温层的常规窗户框架不说明书CN103206141A6/7页8相上下的U值；通。
25、过使低密度木材例如松木与保温层组合可显著改善U值。0083这些值确实能满足对所谓被动式房屋设置的要求。0084表1窗户框架的U值计算结果00850086由欧洲标准EN12524规定的用于不同建筑材料的设计值。对于像松木、云杉或落叶松之类的软木，设计值为013W/MK，而对于像橡木和白蜡木之类的硬木，设计值为018W/MK。如果针对特定材料进行测量，可规定发表的值，这可减小所述值。0087对于木材而言，密度和导热系数之间存在线性关系。对于所有木材，此关系原则上类似于被热处理的所有木材，即经过热改性的木材。瑞典SP技术研究所进行的测量确定了对于以斯道拉恩索木STORAENSOWOOD为基础的制品的。
26、密度和值之间的线性关系，如图6所示。0088根据这些计算，对于每一期望的值可以确定为90。这意味着440KG/M3的密度给出的值为01W/MK，380KG/M3的密度给出的值为009W/MK，而320KG/M3的密度给出的值为008W/MK。理论上已计算出且测量出了这些值，瑞典SP技术研究所证实了这些值。0089利用不同值对框架的各种构造进行测试，以确定对U框架的影响。但是，没有计算整个窗户的U值，因为这将需要有关固定和铰链的知识，这在试验和模拟的时候是未知的。0090可按以下顺序对窗户系统的导热系数进行计算00911利用已知材料和插入的热传导值，随后通过计算未改性框架的U值准备每一窗户设计的。
27、位图图示BITMAPDRAWINGS。00922不改变任何横截面地替换设计中的材料并计算新材料组合的U值。0093结果0094用图表示出了计算结果并示于附图中。典型的用图表示的结果显示在图3、4和5中，图中标出了等温线。图3示出了窗户框架中的温度和热流，该窗户框架包括具有值为013W/MK的标准密度的实松木材。图4示出了以图形表示的标准密度松木窗户框架内的温度和热量分布，该窗户框架包括具有值为004W/MK的保温层。可清楚地看出，保温说明书CN103206141A7/7页9的正影响，因为保温层内的等温线彼此靠近，框架内侧的温度略高。0095关键是，保温物质形成横过没有间隙的框架和框格的热流的致。
28、密壁垒。应将保温件置于温度梯度陡峭之处，例如与玻璃封装件和密封件直接接触。0096窗户设计越先进，似乎保温件提供的性能改善就越大。设计中的不足迅速减小保温件的正影响。类似于额外的密封和减小间隙的宽度之类的细节可与保温层的影响差不多。所有细节都需要调整。在设计不佳的窗户中，木材将具有较大的影响。0097图5示出了包括具有值为0095MK的低密度实松木材的窗户框架中的温度和热流。0098图3、4和5之间的比较清楚地显示了，图5所示的由保温物质和木材制成的复合框架和低密度实木组件两者可提供减小的热流，这些窗户组件具有较好的保温件，和从内侧到外侧的较小的热泄漏。改善的保温性能不仅导致热损失减小，而且也导致在内侧具有较高的表面温度同时降低了寒冷时期冷凝和发霉的风险。0099鉴于上面对本发明的详细说明，所属领域技术人员很容易作出其它改型和变换。显然，在不超出本发明构思和范围的前提下，可以实现这样的其它改型和变换。说明书CN103206141A1/3页10图1图2说明书附图CN103206141A102/3页11图3图4说明书附图CN103206141A113/3页12图5图6说明书附图CN103206141A12。