ES2927029T3 - Building panel with sensor assembly - Google Patents

Abstract

Los paneles de construcción y otros materiales, los métodos para su fabricación y los sistemas y métodos para controlar las condiciones ambientales con dichos paneles se proporcionan en este documento. Los paneles incluyen al menos un conjunto de sensor ambiental asociado con un núcleo de panel y configurado para detectar una condición ambiental del panel que comprende humedad, presión o ambas, y comunicar de forma inalámbrica datos sobre la condición ambiental a un lector. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)Building panels and other materials, methods for their manufacture, and systems and methods for controlling environmental conditions with such panels are provided in this document. The panels include at least one environmental sensor assembly associated with a panel core and configured to sense an environmental condition of the panel comprising humidity, pressure, or both, and wirelessly communicate data about the environmental condition to a reader. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Panel de construcción con conjunto de sensorBuilding panel with sensor assembly

CampoCountryside

La presente divulgación se relaciona en general con el campo de los paneles y otros materiales para uso en la construcción de edificios, y más particularmente a los paneles y otros materiales de construcción con sensores ambientales, métodos para fabricar dichos paneles y sistemas para su uso.The present disclosure relates generally to the field of panels and other materials for use in building construction, and more particularly to panels and other building materials with environmental sensors, methods of manufacturing such panels, and systems for their use.

AntecedentesBackground

Los paneles tableros para paredes, el chapado exterior de edificios, los suelos, las cubiertas y otros paneles de construcción pueden estar expuestos a condiciones ambientales extremas que incluyen humedad, viento y temperaturas extremas durante y después de la construcción. Además, dichos sistemas pueden instalarse incorrectamente, de modo que las juntas entre los paneles no estén completamente selladas. Además, los paneles de chapado y de cubierta instalados alrededor de ventanas, imbornales, pretiles y otras aberturas y áreas del edificio pueden ser particularmente vulnerables al daño ambiental.Drywall panels, exterior building cladding, flooring, decking and other construction panels can be exposed to extreme environmental conditions including humidity, wind and extreme temperatures during and after construction. Also, such systems can be installed incorrectly, so that the joints between the panels are not completely sealed. In addition, veneer and cover panels installed around windows, scuppers, parapets, and other openings and areas of the building can be particularly vulnerable to environmental damage.

Cuando se produce la intrusión de humedad y/o la degradación o destrucción de los paneles debido a estas condiciones, a menudo pasa desapercibida durante un período de tiempo, normalmente hasta que se observa visualmente. Además, es posible que nunca se detecten fugas y/o degradación que pueden no ser visibles a través de métodos de inspección típicos. Por lo tanto, dichas condiciones de daño, así como el moho y los hongos resultantes de la infiltración de agua, pueden intensificarse a niveles fácilmente evitables debido a la falta de sistemas de detección temprana para estos problemas.When moisture intrusion and/or panel degradation or destruction occurs due to these conditions, it often goes undetected for a period of time, usually until visually observed. Additionally, leaks and/or degradation that may not be visible through typical inspection methods may never be detected. Therefore, such damaging conditions, as well as mold and mildew resulting from water infiltration, can escalate to easily avoidable levels due to a lack of early detection systems for these problems.

Por ejemplo, en ambientes expuestos a temperaturas bajo cero, el agua que se filtra en un panel de cubierta o de chapado puede sufrir múltiples ciclos de congelación y descongelación y, por lo tanto, causar la separación del núcleo del panel y el revestimiento de malla de fibra de vidrio y la membrana asociada (por ejemplo, la envoltura del edificio), si está presente. Una vez que se ha producido la separación del revestimiento de malla, la elevación por el viento provoca una mayor separación del revestimiento de malla, lo que a veces da como resultado que se hinche el revestimiento de malla.For example, in environments exposed to sub-zero temperatures, water seeping into a decking or clad panel can undergo multiple freeze-thaw cycles, thereby causing separation of the panel's core and scrim cladding. fiberglass and associated membrane (eg, building envelope), if present. Once separation of the mesh liner has occurred, wind uplift causes further separation of the mesh liner, sometimes resulting in ballooning of the mesh liner.

El documento US 2018/002916 A1 describe un panel de construcción que comprende: un panel que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta; y un conjunto de sensor ambiental asociado con el panel y configurado para detectar una condición ambiental del panel y comunicar de forma inalámbrica datos sobre la condición ambiental a un lector, en donde el conjunto de sensor ambiental es autoportante y comprende una antena, un módulo de procesamiento y un módulo de comunicación inalámbrica, en donde el conjunto de sensor ambiental está configurado para detectar una condición ambiental del panel seleccionada de un grupo que consta de humedad, temperatura y presión.US 2018/002916 A1 discloses a building panel comprising: a panel having a first surface and a second opposing surface; and an environmental sensor assembly associated with the panel and configured to detect an environmental condition of the panel and wirelessly communicate environmental condition data to a reader, wherein the environmental sensor assembly is self-supporting and comprises an antenna, a processing and a wireless communication module, wherein the environmental sensor assembly is configured to detect a panel environmental condition selected from a group consisting of humidity, temperature, and pressure.

En consecuencia, sería deseable proporcionar paneles de construcción y otros materiales de construcción que tuvieran sensores para detectar las condiciones ambientales en o sobre el panel/estructura, para monitorizar y prevenir daños a dichos materiales.Accordingly, it would be desirable to provide building panels and other building materials that have sensors to detect environmental conditions in or on the panel/structure, to monitor and prevent damage to such materials.

ResumenResume

En un aspecto, se proporcionan paneles de construcción según la reivindicación 1.In one aspect, building panels are provided according to claim 1.

En otro aspecto, también se proporcionan sistemas para detectar una condición ambiental en un panel, que incluyen al menos uno de los paneles de construcción y al menos un lector para recibir los datos comunicados de forma inalámbrica desde el al menos un conjunto de sensor ambiental.In another aspect, systems for sensing an environmental condition in a panel are also provided, including at least one of the building panels and at least one reader for receiving wirelessly communicated data from the at least one environmental sensor assembly.

En otro aspecto más, se proporcionan métodos para detectar una condición ambiental, que incluyen proporcionar al menos uno de los paneles de construcción y comunicar de forma inalámbrica datos sobre la condición ambiental desde al menos un conjunto de sensor ambiental a un lector.In yet another aspect, methods for sensing an environmental condition are provided, including providing at least one of the building panels and wirelessly communicating environmental condition data from the at least one environmental sensor assembly to a reader.

Todavía en otro aspecto, se proporcionan métodos para fabricar un panel de construcción, que incluyen combinar una lechada del núcleo del panel y un material de revestimiento del panel para formar un núcleo del panel que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta, estando asociada la primera superficie con el revestimiento del panel, y disponer al menos un conjunto de sensor ambiental dentro de la lechada del núcleo del panel o entre la lechada del núcleo del panel y el material de revestimiento del panel, en donde el al menos un sensor ambiental está configurado para detectar una condición ambiental del panel que incluye humedad, presión o ambas, y comunicar de forma inalámbrica datos sobre la condición ambiental a un lector, en donde el al menos un conjunto de sensor ambiental es autoportante, pasivo e incluye una antena, un módulo de procesamiento y un módulo de comunicación inalámbrica. In yet another aspect, methods of manufacturing a building panel are provided, including combining a panel core grout and a panel facing material to form a panel core having a first surface and an opposing second surface, being associated with the first skin surface of the panel, and disposing at least one environmental sensor assembly within the panel core grout or between the panel core grout and the panel skin material, wherein the at least one environmental sensor configured to detect an environmental condition of the panel including humidity, pressure, or both, and wirelessly communicate environmental condition data to a reader, wherein the at least one environmental sensor assembly is self-supporting, passive, and includes an antenna, a processing module and a wireless communication module.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Con referencia ahora a los dibujos, que pretenden ser ejemplares y no limitativos, y en los que los elementos similares se numeran de la misma manera. La descripción detallada se establece con referencia a los dibujos adjuntos que ilustran ejemplos de la divulgación, en los que el uso de los mismos números de referencia indica elementos similares o idénticos. Ciertas realizaciones de la presente divulgación pueden incluir elementos, componentes y/o configuraciones distintas de las ilustradas en los dibujos, y algunos de los elementos, componentes y/o configuraciones ilustradas en los dibujos pueden no estar presentes en ciertas realizaciones.Referring now to the drawings, which are intended to be exemplary and not limiting, and in which similar elements are numbered in the same manner. The detailed description is established with reference to the accompanying drawings which illustrate examples of the disclosure, in which the use of the same reference numerals indicates similar or identical elements. Certain embodiments of this disclosure may include elements, components, and/or configurations other than those illustrated in the drawings, and some of the elements, components, and/or configurations illustrated in the drawings may not be present in certain embodiments.

La figura 1 es una vista en alzado lateral parcial, esquemática, que ilustra porciones de una línea de fabricación para producir tablero de yeso de un tipo adecuado para usar en la fabricación de paneles de yeso preparados para usar de acuerdo con la presente divulgación;Figure 1 is a schematic, partial side elevational view illustrating portions of a manufacturing line for producing gypsum board of a type suitable for use in the manufacture of ready-to-use gypsum boards in accordance with the present disclosure;

La figura 2 es una vista en sección parcial a escala ampliada, dada como se indica hacia la izquierda de la figura 1, de una malla de fibra de vidrio subyacente utilizada en la fabricación del tablero de yeso;Figure 2 is an enlarged partial sectional view, taken as indicated to the left of Figure 1, of an underlying fiberglass scrim used in the manufacture of gypsum board;

La figura 3 es una vista en planta parcial tomada como se indica por la línea 3--3 en la figura 2;Figure 3 is a partial plan view taken as indicated by the line 3--3 in Figure 2;

La figura 4 es una vista en sección a escala ampliada tomada como se indica hacia la derecha en la figura 1 y que ilustra las mallas de fibra de vidrio tanto subyacentes como superpuestas, con una composición de yeso intermedia, utilizada en la fabricación del tablero;Figure 4 is a sectional view on an enlarged scale taken as indicated to the right in Figure 1 and illustrating both the underlying and overlying fiberglass scrims, with an intermediate gypsum composition, used in the manufacture of the board;

La figura 5 es una vista en planta parcial tomada como se indica por la línea 5--5 en la figura 4;Figure 5 is a partial plan view taken as indicated by the line 5--5 in Figure 4;

La figura 6 es una vista inferior parcial tomada como se indica por la línea 6--6 en la figura 4 y que ilustra la superficie inferior de la malla subyacente del tablero;Figure 6 is a partial bottom view taken as indicated by the line 6--6 in Figure 4 and illustrating the lower surface of the underlying mesh of the board;

La figura 7 es una vista en sección transversal de una porción de borde del tablero completo, estando tomada esta vista como se indica por la línea 7--7 en la figura 4;Figure 7 is a cross-sectional view of an edge portion of the complete board, this view being taken as indicated by the line 7--7 in Figure 4;

La figura 8 es otra vista en sección parcial a escala ampliada tomada como se indica hacia la parte superior de la figura 4;Figure 8 is another partial sectional view on an enlarged scale taken as indicated towards the top of Figure 4;

La figura 9 es otra vista en sección parcial a escala ampliada tomada como se indica hacia la parte inferior de la figura 4;Figure 9 is another partial sectional view on an enlarged scale taken as indicated towards the bottom of Figure 4;

La figura 10 es una vista en perspectiva con arrancamiento parcial y en sección de un sistema de cubierta plana ejemplar que incorpora un panel de acuerdo con la presente divulgación;Figure 10 is a partially broken away, sectional perspective view of an exemplary flat roof system incorporating a panel in accordance with the present disclosure;

La figura 11 es una vista en sección a escala ampliada tomada a lo largo de la línea 11--11 de la figura 10; La figura 12 es una vista en sección a escala muy ampliada del área rodeada por un círculo de la figura 11 que muestra la penetración de la primera capa de asfalto en la superficie superior fibrosa del panel de acuerdo con la divulgación;Figure 11 is a sectional view on an enlarged scale taken along the line 11--11 of Figure 10; Figure 12 is a greatly enlarged sectional view of the circled area of Figure 11 showing the penetration of the first asphalt layer into the fibrous top surface of the panel in accordance with the disclosure;

La figura 13 es una vista en perspectiva de otro tipo de sistema de cubierta que incorpora el panel de acuerdo con la divulgación como capa de soporte principal;Figure 13 is a perspective view of another type of roof system that incorporates the panel according to the disclosure as the main support layer;

La figura 14 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea 14--14 de la figura 13;Figure 14 is a sectional view taken along line 14--14 of Figure 13;

La figura 15 es una vista en perspectiva con arrancamiento parcial y en sección de una estructura de pared compuesta que emplea el panel de acuerdo con la divulgación;Figure 15 is a partially broken away, sectional perspective view of a composite wall structure employing the panel in accordance with the disclosure;

La figura 16 es una vista a escala muy ampliada de la parte rodeada por un círculo de la figura 15 que muestra la penetración de la capa de revoque en la superficie fibrosa del panel;Figure 16 is a greatly enlarged view of the encircled portion of Figure 15 showing the penetration of the render layer into the fibrous surface of the panel;

La figura 17 es una vista en sección transversal de un panel de construcción;Figure 17 is a cross-sectional view of a building panel;

La figura 18 es una vista en sección transversal de un panel de construcción;Figure 18 is a cross-sectional view of a building panel;

La figura 19 es una vista en perspectiva de un sistema de chapado de edificios que tiene propiedades de barrera contra el aire y resistente al agua;Figure 19 is a perspective view of a building cladding system having air barrier and water resistant properties;

La figura 20 es una vista en planta de un conjunto de sensor ambiental;Figure 20 is a plan view of an environmental sensor assembly;

La figura 21 es una vista en perspectiva de un conjunto de cubierta plana;Figure 21 is a perspective view of a flat roof assembly;

La figura 22 es una vista en perspectiva parcial de un conjunto de cubierta plana;Figure 22 is a partial perspective view of a flat roof assembly;

La figura 23 es una vista en sección transversal de un panel o material de construcción; yFigure 23 is a cross-sectional view of a building material or panel; Y

La figura 24 es una vista en sección transversal de un contrapiso para solado. Figure 24 is a cross-sectional view of a subfloor for flooring.

La figura 25 es una gráfica que muestra la lectura del código de sensor frente al porcentaje de humedad libre, en peso, medido en los Ejemplos.Figure 25 is a graph showing sensor code reading versus percent free moisture, by weight, measured in the Examples.

La figura 26 es una gráfica que muestra la lectura del código de sensor portátil frente al porcentaje de humedad libre, en peso, medido en los Ejemplos.Figure 26 is a graph showing the portable sensor code reading versus percent free moisture, by weight, measured in the Examples.

La figura 27 es una gráfica que muestra una curva de regresión del sensor frente a las lecturas de RFID, según se mide en los Ejemplos.Figure 27 is a graph showing a regression curve of the sensor against the RFID readings, as measured in the Examples.

La figura 28 es una gráfica que muestra los códigos de sensor de varias combinaciones de adhesivos y ubicaciones de sensores en las muestras de los Ejemplos.Figure 28 is a graph showing the sensor codes for various combinations of adhesives and sensor locations on the Example samples.

Descripción detalladaDetailed description

En la presente memoria se divulgan paneles y materiales de construcción de edificios, así como métodos para fabricar y usar dichos paneles y materiales, y sistemas para su uso. Los paneles y materiales descritos en la presente memoria pueden ser paneles para aplicaciones de construcción internas o externas, tales como tableros para paredes, chapados externos, tableros para techos y solados, láminas de protección contra la lluvia y atenuación del sonido, y otras aplicaciones de construcción. Por ejemplo, los paneles descritos en esta memoria pueden ser paneles de chapado de yeso externos, tales como los descritos en las solicitudes de patente de EE.UU. números 15/014,793 y 15/014,922, tituladas "Paneles de yeso, sistemas y métodos". Por ejemplo, los paneles descritos en esta memoria pueden ser paneles de yeso reforzados con fibra que contienen material fibroso celulósico, como los descritos en los documentos de patentes de EE.UU. números 6,893,752, 8,070,895, 6,342,284, 6,632,550, 7,244,304, 7,425,236, 7,758,980, 7,964,034, 8,142,914, y 8,500,904.Por ejemplo, los paneles descritos en esta memoria pueden ser paneles de cubierta plana, como los descritos en el documento de patente de EE.UU. número 5,319,900. Por ejemplo, los paneles descritos en esta memoria pueden ser de paneles de isocianurato o de tipo aislante similar, tales como los descritos en el documento de patente de EE.UU. número 7,612,120. Por ejemplo, los paneles descritos en esta memoria pueden ser de madera contrachapada, tableros de virutas orientadas (OSB) u otros paneles a base de madera conocidos en las industrias de la construcción. Por ejemplo, los materiales de construcción descritos en esta memoria pueden ser pantallas contra la lluvia poliméricas o láminas para atenuar el sonido, como las que se describen en los documentos de patentes de EE.UU. números 9,157,231 y 7,861,488. Por ejemplo, los paneles o materiales de construcción descritos en esta memoria pueden ser contrapisos para solados de yeso y/o hormigón, como los descritos en el documento de patente de EE.UU. número 7,651,564. En general, esta divulgación está dirigida a diversos paneles y materiales de construcción para aplicaciones de construcción internas y/o externas, para aplicaciones comerciales y/o residenciales, en las que los paneles y/o materiales de construcción contienen sensores ambientales configurados para detectar una o más condiciones ambientales del panel, material o estructura circundante con la que está asociado.Disclosed herein are building construction panels and materials, as well as methods for making and using such panels and materials, and systems for their use. The panels and materials described herein may be panels for internal or external construction applications such as wallboard, external veneers, ceiling and flooring boards, rain and sound attenuation sheeting, and other wall applications. building. For example, the panels described herein may be external gypsum veneer panels, such as those described in US Patent Application Nos. 15/014,793 and 15/014,922, entitled "Gypsum Panels, Systems, and Methods." ". For example, the panels described herein can be fiber-reinforced gypsum boards containing cellulosic fibrous material, such as those described in US Patent Nos. 6,893,752, 8,070,895, 6,342,284, 6,632,550, 7,244,304, 7,425,236, 7,758,980. , 7,964,034, 8,142,914, and 8,500,904.For example, the panels described herein may be flat roof panels, such as those described in US Patent No. 5,319,900. For example, the panels described herein may be isocyanurate panels or similar insulating type, such as those described in US Patent No. 7,612,120. For example, the panels described herein may be made of plywood, oriented strand board (OSB) or other wood-based panels known in the construction industries. For example, the materials of construction described herein may be polymeric rainscreens or sound attenuating sheets, such as those described in US Patent Nos. 9,157,231 and 7,861,488. For example, the panels or construction materials described herein can be gypsum and/or concrete flooring subfloors, such as those described in US Patent No. 7,651,564. In general, this disclosure is directed to various building materials and panels for internal and/or external building applications, for commercial and/or residential applications, wherein the building materials and/or panels contain environmental sensors configured to detect a or more environmental conditions of the surrounding panel, material, or structure with which it is associated.

Paneles y materiales de construcciónPanels and building materials

Generalmente, los paneles y otros materiales de construcción pueden incluir cualquier construcción o configuración adecuada conocida en la industria. Por ejemplo, los paneles pueden ser paneles que contienen yeso como componente significativo del núcleo del panel (por ejemplo, en cantidades de hasta el 90 por ciento, en peso, o más) o pueden ser paneles que contienen yeso como componente del núcleo del panel en combinación con otros componentes (por ejemplo, en cantidades inferiores al 90 por ciento). Ejemplos de otros componentes que pueden estar presentes en el núcleo del panel incluyen celulosa u otras fibras.Generally, the panels and other construction materials may include any suitable construction or configuration known in the industry. For example, the panels may be panels that contain gypsum as a significant component of the panel core (eg, in amounts up to 90 percent, by weight, or more) or they may be panels that contain gypsum as a component of the panel core. in combination with other components (for example, in amounts less than 90 percent). Examples of other components that may be present in the panel core include cellulose or other fibers.

Además, si bien la presente divulgación generalmente se dirige a paneles de construcción que incluyen un núcleo o una capa de yeso, otros paneles pueden sustituir adecuadamente al panel de yeso, tales como paneles a base de madera, a base de espuma y a base de otros materiales que sean adecuados para los fines de construcción de edificios aquí descritos. Es decir, aunque se describen o ilustran varias realizaciones de la presente descripción con referencia a un panel de yeso, debe entenderse que el núcleo de yeso y otras características del panel podrían reemplazarse con componentes adecuados de estos otros tipos de paneles o materiales de construcción. En particular, tales paneles y otros materiales se describen en los documentos mencionados en los párrafos anteriores. Por ejemplo, estos paneles y láminas pueden incluir cualquier núcleo de panel adecuado (por ejemplo, una o más capas que forman el núcleo estructural del panel) junto con cualquier material de revestimiento adecuado u otro material de recubrimiento externo, como se describirá en esta memoria.In addition, while the present disclosure is generally directed to building boards that include a gypsum core or skin, other boards may suitably substitute for gypsum board, such as wood-based, foam-based, and other boards. materials that are suitable for the purposes of building construction described herein. That is, while various embodiments of the present disclosure are described or illustrated with reference to gypsum board, it is to be understood that the gypsum core and other features of the board could be replaced with suitable components of these other types of boards or building materials. In particular, such panels and other materials are described in the documents mentioned in the previous paragraphs. For example, these panels and sheets may include any suitable panel core (for example, one or more layers that form the structural core of the panel) together with any suitable skin material or other outer skin material, as will be described herein. .

En ciertas realizaciones, como la mostrada en la figura 23, un panel de construcción 2300 incluye un panel (por ejemplo, un núcleo de panel 2301 formado por una o más capas de un material de núcleo de panel 2308, con o sin material de revestimiento) que tiene una primera superficie 2307 y una segunda superficie opuesta 2309, y un conjunto de sensor ambiental 2320, 2322, 2324 asociado con el panel 2300 y configurado para detectar una condición ambiental del panel 2300 y comunicar de forma inalámbrica datos sobre la condición ambiental a un lector, en donde el conjunto de sensor ambiental es autoportante y comprende una antena , un módulo de procesamiento y un módulo de comunicación inalámbrica. Por ejemplo, como se discutió anteriormente, el panel se puede seleccionar de entre un panel de yeso, un panel de yeso reforzado con fibra, un panel de isocianurato, un panel a base de madera u otros paneles de construcción conocidos. Por ejemplo, también se puede proporcionar un material de construcción, tal como diversas láminas de construcción u otras estructuras que incluyen, entre otras, una pantalla contra la lluvia polimérica, una lámina de atenuación de sonido polimérica y una lámina de drenaje de cubierta polimérica, que tienen un conjunto de sensor ambiental asociado con ellas. Por ejemplo, tales láminas pueden ser materiales en rollos que se cortan a la medida necesaria. Como se muestra en la figura 23, el conjunto de sensor ambiental (varios conjuntos ilustrados, mostrados como 2320, 2322, 2324) se puede colocar en o sobre cualquier superficie adecuada (interna o externa) del panel o material. Por ejemplo, el conjunto de sensor ambiental puede disponerse sobre una superficie o borde externo del panel o dentro o sobre una superficie del panel. Por ejemplo, en paneles que tienen un material de revestimiento, un recubrimiento de panel o múltiples capas que forman el núcleo del panel, el conjunto de sensor ambiental puede disponerse internamente, es decir, entre dos capas del panel.In certain embodiments, such as that shown in Figure 23, a building panel 2300 includes a panel (for example, a panel core 2301 formed from one or more layers of a panel core material 2308, with or without skin material). ) having a first surface 2307 and an opposing second surface 2309, and an environmental sensor assembly 2320, 2322, 2324 associated with panel 2300 and configured to sense an environmental condition of panel 2300 and wirelessly communicate environmental condition data to a reader, where the environmental sensor assembly is self-supporting and comprises an antenna, a processing module and a wireless communication module. For example, as discussed above, the board may be selected from gypsum board, fiber reinforced gypsum board, isocyanurate board, wood-based board, or other known construction boards. For example, a building material may also be provided, such as various building sheets or other structures including, but not limited to, a polymeric rainscreen, a polymeric sound attenuation sheet and a polymeric cover drain sheet, which have an environmental sensor assembly associated therewith. For example, such sheets may be roll materials that are cut to size. As shown in Figure 23, the environmental sensor assembly (several illustrated assemblies, shown as 2320, 2322, 2324) can be placed in or on any suitable surface (internal or external) of the panel or material. For example, the environmental sensor assembly may be disposed on an outer surface or edge of the panel or within or on a surface of the panel. For example, in panels that have a skin material, a panel skin, or multiple layers that form the core of the panel, the environmental sensor assembly may be disposed internally, ie, between two layers of the panel.

Por ejemplo, en un panel de yeso, tal como un panel de yeso reforzado con fibra, el conjunto de sensor ambiental puede estar dispuesto sobre una superficie externa o borde del panel o dentro o sobre una superficie del panel. Por ejemplo, en los paneles de yeso que tienen un material de revestimiento, un recubrimiento del panel o múltiples capas que forman el núcleo del panel, el conjunto del sensor ambiental puede disponerse internamente, es decir, entre dos capas del panel. Así, según la invención, un panel de construcción incluye un núcleo del panel y al menos un conjunto de sensor ambiental asociado con el núcleo del panel. Por ejemplo, en paneles de isocianurato, el conjunto de sensor ambiental puede disponerse sobre una superficie externa o un borde del panel o dentro, tal como entre varias capas o sobre una superficie del panel. Por ejemplo, en paneles a base de madera, el conjunto de sensor ambiental puede disponerse sobre una superficie externa o un borde del panel o dentro, tal como entre varias capas o sobre una superficie del panel. Por ejemplo, en una lámina polimérica, tal como una lámina para atenuar el sonido, una lámina de drenaje para cubiertas o una pantalla contra la lluvia, el conjunto de sensor ambiental puede disponerse sobre una superficie externa o entre varias capas de la lámina.For example, in a gypsum board, such as a fiber-reinforced gypsum board, the environmental sensor assembly may be disposed on an external surface or edge of the panel or within or on a surface of the panel. For example, in gypsum boards that have a face material, a board skin, or multiple layers that form the core of the board, the environmental sensor assembly may be disposed internally, ie, between two layers of the board. Thus, according to the invention, a building panel includes a panel core and at least one environmental sensor assembly associated with the panel core. For example, in isocyanurate panels, the environmental sensor assembly may be disposed on an external surface or edge of the panel or within, such as between several layers or on a surface of the panel. For example, in wood-based panels, the environmental sensor assembly may be arranged on an external surface or edge of the panel or within, such as between several layers or on a surface of the panel. For example, in a polymeric sheet, such as a sound attenuating sheet, a roof drainage sheet, or a rain screen, the environmental sensor assembly can be disposed on an external surface or between various layers of the sheet.

En ciertas realizaciones, como se muestra en la figura 24, se proporciona un contrapiso para solado 2400, e incluye un material de contrapiso de yeso y/o hormigón 2401 (por ejemplo, un vertido in situ u otra configuración de material de contrapiso adecuada formada por una o más capas de material de contrapiso 2408 sobre un sustrato de suelo 2430 ) y un conjunto de sensor ambiental 2420, 2422, 2424 asociado con el material de contrapiso y configurado para detectar una condición ambiental del contrapiso y comunicar de forma inalámbrica datos sobre la condición ambiental a un lector, en el que el conjunto de sensor ambiental es autoportante y comprende un antena, un módulo de procesamiento y un módulo de comunicación inalámbrica. Por ejemplo, el contrapiso puede tener una primera superficie 2407 y una segunda superficie opuesta 2409. Por ejemplo, el conjunto de sensor ambiental 2420, 2422, 2424 puede disponerse dentro o sobre una superficie del material de contrapiso de yeso y/o hormigón.In certain embodiments, as shown in Figure 24, a flooring underlayment 2400 is provided, and includes a gypsum and/or concrete underlayment material 2401 (eg, a pour-in-place or other suitable underlayment material configuration formed by one or more layers of subfloor material 2408 over a floor substrate 2430) and an environmental sensor assembly 2420, 2422, 2424 associated with the subfloor material and configured to sense an environmental condition of the subfloor and wirelessly communicate data about the subfloor. environmental condition to a reader, wherein the environmental sensor assembly is self-supporting and comprises an antenna, a processing module, and a wireless communication module. For example, the subfloor may have a first surface 2407 and an opposing second surface 2409. For example, the environmental sensor assembly 2420, 2422, 2424 may be disposed within or on a surface of the gypsum and/or concrete subfloor material.

En ciertas realizaciones, como se muestra en la figura 17, un panel 1000 incluye un núcleo del panel 101 que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta, y un primer material de revestimiento 104 asociado con la primera superficie del núcleo del panel 101. Por ejemplo, el material de revestimiento puede ser cualquier material de revestimiento adecuado conocido en la técnica, incluyendo papel y materiales de revestimiento fibrosos. En ciertas realizaciones, como se muestra en la figura 17, el material de revestimiento 104 es un material fibroso, tal como fibra de vidrio. Por lo tanto, aunque ciertas realizaciones en la presente memoria se describen con referencia a una malla de fibra de vidrio, debe entenderse que puede sustituirse por cualquier revestimiento de papel u otro material de malla fibrosa adecuado y caer dentro del alcance de la divulgación.In certain embodiments, as shown in Figure 17, a panel 1000 includes a panel core 101 having a first surface and an opposing second surface, and a first skin material 104 associated with the first surface of panel core 101. For example, the lining material can be any suitable lining material known in the art, including paper and fibrous lining materials. In certain embodiments, as shown in Figure 17, the lining material 104 is a fibrous material, such as fiberglass. Therefore, although certain embodiments herein are described with reference to fiberglass scrim, it is to be understood that any suitable paper or other fibrous scrim material liner may be substituted and fall within the scope of the disclosure.

En ciertas realizaciones, como se muestra en la figura 17, un panel de yeso 1000 incluye un núcleo de yeso 101 que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta, y un primer material de revestimiento 104 asociado con la primera superficie del núcleo de yeso 101. Por ejemplo, el material de revestimiento puede ser cualquier material de revestimiento adecuado conocido en la técnica, incluyendo papel y materiales de revestimiento fibrosos. En ciertas realizaciones, como se muestra en la figura 17, el material de revestimiento 104 es un material fibroso, tal como fibra de vidrio. Por lo tanto, aunque ciertas realizaciones en la presente memoria se describen con referencia a una malla de fibra de vidrio, debe entenderse que puede sustituirse por cualquier revestimiento de papel u otro material de malla fibrosa adecuado y caer dentro del alcance de la divulgación.In certain embodiments, as shown in Figure 17, a gypsum board 1000 includes a gypsum core 101 having a first surface and an opposing second surface, and a first facing material 104 associated with the first surface of the gypsum core. 101. For example, the liner material can be any suitable liner material known in the art, including paper and fibrous liner materials. In certain embodiments, as shown in Figure 17, the lining material 104 is a fibrous material, such as fiberglass. Therefore, although certain embodiments herein are described with reference to fiberglass scrim, it is to be understood that any suitable paper or other fibrous scrim material liner may be substituted and fall within the scope of the disclosure.

En ciertas realizaciones, el material de revestimiento es una malla fibrosa no tejida formada por material de fibras que es capaz de formar una fuerte unión con el material del núcleo de un panel de construcción a través de un enclavamiento de tipo mecánico entre los intersticios de la malla fibrosa y porciones del material del núcleo. Ejemplos de materiales de fibras para uso en las mallas no tejidas incluyen materiales de tipo mineral tales como fibras de vidrio, fibras de resina sintética y mezclas o combinaciones de los mismos. Se pueden usar tanto hebras cortadas como hebras continuas.In certain embodiments, the facing material is a nonwoven fibrous web formed from fiber material that is capable of forming a strong bond with the core material of a building panel through a mechanical interlock between the interstices of the lining. fibrous mesh and portions of the core material. Examples of fiber materials for use in nonwoven webs include mineral-type materials such as glass fibers, synthetic resin fibers, and mixtures or combinations thereof. Both chopped strands and continuous strands can be used.

En ciertas realizaciones, el material de revestimiento es una malla de fibra de vidrio no tejida. Por ejemplo, las fibras de vidrio pueden tener un diámetro promedio de aproximadamente 1 a aproximadamente 17 micras y una longitud promedio de aproximadamente 1,59 mm (1/16 de pulgada) a aproximadamente 25,4 mm (1 pulgada). Por ejemplo, las fibras de vidrio pueden tener un diámetro promedio de 13 micras (es decir, fibras K) y una longitud promedio de 19,05 mm (% de pulgada). En ciertas realizaciones, las esteras de fibra de vidrio no tejidas tienen un peso base de alrededor de 0,68 kg (1,5 libras) a alrededor de 1,814 kg (4,0 libras) por cada 9,29 m2 (100 pies cuadrados) de la malla. Cada una de las mallas puede tener un espesor de aproximadamente 10 mm (mils) a aproximadamente 50 mm (mils). Las fibras se pueden unir entre sí para formar una estructura de malla unitaria mediante un adhesivo adecuado. Por ejemplo, el adhesivo puede ser un adhesivo de resina de urea-formaldehído, opcionalmente modificado con un extensor termoplástico o reticulante, tal como un reticulante acrílico o una resina adhesiva de acrilato. In certain embodiments, the facing material is a non-woven fiberglass scrim. For example, the glass fibers may have an average diameter of about 1 to about 17 microns and an average length of about 1.59 mm (1/16 inch) to about 25.4 mm (1 inch). For example, glass fibers may have an average diameter of 13 microns (ie, K fibers) and an average length of 19.05 mm (% inch). In certain embodiments, the nonwoven fiberglass mats have a basis weight of from about 0.68 kg (1.5 pounds) to about 1,814 kg (4.0 pounds) per 9.29 m2 (100 square feet). ) of the mesh. Each of the scrims may have a thickness from about 10 mm (mils) to about 50 mm (mils). The fibers can be bonded together to form a unitary mesh structure by means of a suitable adhesive. For example, the adhesive can be a urea-formaldehyde resin adhesive, optionally modified with a thermoplastic extender or crosslinker, such as an acrylic crosslinker or acrylate adhesive resin.

En ciertas realizaciones, como se muestra en las figuras 2 y 3, las mallas de material de revestimiento 6 y 16 contienen filamentos de fibra de vidrio 30 orientados en un patrón aleatorio y unidos entre sí con un aglutinante de resina (no mostrado). Una realización de tablero de yeso revestido con malla de fibra de vidrio 40 se muestra en las figuras 4 y 7, en la que el yeso fraguado del núcleo 42 penetra sustancialmente a través del espesor de la malla 6 sobre porciones de área sustanciales del mismo y en el cual el yeso fraguado del núcleo 42 penetra parcialmente en la malla 16, quedando así la superficie sustancialmente libre de yeso fraguado. La superficie libre de yeso de la malla 16, como se ve en la figura 8, tiene una gran textura y proporciona un sustrato excelente para adherir a ella un componente superpuesto en la medida en que contiene muchos intersticios en los que puede fluir y unirse una composición adhesiva.In certain embodiments, as shown in Figures 2 and 3, scrims of coating material 6 and 16 contain fiberglass filaments 30 oriented in a random pattern and bonded together with a resin binder (not shown). One embodiment of fiberglass scrim faced gypsum board 40 is shown in Figures 4 and 7, in which the set gypsum of core 42 penetrates substantially through the thickness of scrim 6 over substantial area portions thereof and in which the set gypsum of the core 42 partially penetrates the mesh 16, thus leaving the surface substantially free of set gypsum. The gypsum-free surface of mesh 16, as seen in Figure 8, is highly textured and provides an excellent substrate for adhering an overlay component to as it contains many interstices into which a material can flow and bond. adhesive composition.

En ciertas realizaciones, los paneles tienen un espesor de aproximadamente 0,0762 m a aproximadamente 0,3048 m ( / de pulgada a aproximadamente 1 pulgada). Por ejemplo, los paneles pueden tener un espesor de aproximadamente 0,1524 m a aproximadamente 0,1905 m (de / pulgada a aproximadamente 5/8 de pulgada). In certain embodiments, the panels have a thickness of from about 0.0762 µm to about 0.3048 µm (/ inch to about 1 inch). For example, the panels may have a thickness of from about 0.1524 µm to about 0.1905 µm (from / inch to about 5/8 inch).

En algunas realizaciones, como se muestra en la figura 17, los cristales de yeso del núcleo de yeso 101 penetran en una porción restante de la primera malla de fibra de vidrio 104 de tal manera que los vacíos en la primera malla de fibra de vidrio 104 se eliminan sustancialmente y la resistencia al agua del panel 1000 se mejora aún más. Por ejemplo, en una realización, la primera malla de fibra de vidrio 104 tiene un recubrimiento de barrera continuo 106 sobre una superficie opuesta al núcleo de yeso 101, penetrando el recubrimiento de barrera continuo 106 en una porción de la primera malla de fibra de vidrio 104, para definir la porción restante de la primera malla de fibra de vidrio 104. Es decir, los cristales de yeso del núcleo de yeso 101 penetran en una porción fibrosa restante de la primera malla de fibra de vidrio 104 de tal manera que los huecos en la primera malla de fibra de vidrio 104 se eliminan sustancialmente. Tal como se usa en la presente memoria, la frase "de tal manera que los vacíos en la malla de fibra de vidrio se eliminen sustancialmente" y frases similares se refieren a la lechada de yeso (por ejemplo, una capa de pizarra) que llena todo o casi todo el volumen intersticial de la malla de fibra de vidrio que no se llena con el material de recubrimiento. In some embodiments, as shown in Figure 17, the gypsum crystals of the gypsum core 101 penetrate a remaining portion of the first fiberglass mat 104 such that voids in the first fiberglass mat 104 are substantially eliminated and the water resistance of panel 1000 is further improved. For example, in one embodiment, the first fiberglass mat 104 has a continuous barrier coating 106 on a surface opposite the gypsum core 101, the continuous barrier coating 106 penetrating a portion of the first fiberglass mat. 104, to define the remaining portion of the first glass fiber mat 104. That is, the gypsum crystals of the gypsum core 101 penetrate a remaining fibrous portion of the first glass fiber mat 104 in such a way that the voids in the first fiberglass mesh 104 they are substantially eliminated. As used herein, the phrase "such that voids in the fiberglass mat are substantially eliminated" and similar phrases refer to the gypsum slurry (eg, a slate layer) that fills all or nearly all of the interstitial volume of the fiberglass mat that is not filled with the coating material.

Como se usa en esta memoria, el término "recubrimiento de barrera continuo" se refiere a un material de recubrimiento que está sustancialmente ininterrumpido sobre la superficie de la malla fibrosa. El recubrimiento de barrera continuo sobre la superficie externa del revestimiento puede ser cualquier recubrimiento adecuado conocido en la técnica. Por ejemplo, el recubrimiento puede incluir un material aglutinante y, opcionalmente, una carga. Por ejemplo, el recubrimiento puede incluir un material aglutinante a base de resina o polímero junto con una o más cargas inorgánicas.As used herein, the term "continuous barrier coating" refers to a coating material that is substantially uninterrupted over the surface of the fibrous web. The continuous barrier coating on the outer surface of the liner can be any suitable coating known in the art. For example, the coating can include a binder material and, optionally, a filler. For example, the coating may include a resin or polymer-based binder material together with one or more inorganic fillers.

En ciertas realizaciones, como se muestra en la figura 17, el núcleo de yeso 101 incluye dos o más capas de yeso 102, 108, mientras que en otras realizaciones el núcleo de yeso incluye una única capa de yeso. Por ejemplo, el núcleo de yeso puede incluir varias capas de yeso que tengan diferentes composiciones. En algunas realizaciones, la primera capa de yeso 102 que está en contacto con la estera de fibra de vidrio 104 (es decir, la capa que forma una superficie de contacto con el material de recubrimiento y penetra al menos parcialmente en la porción fibrosa restante de la primera estera fibrosa) es una capa de pizarra. En algunas realizaciones, la primera capa de yeso 102 está presente en una cantidad de aproximadamente el 2 por ciento a aproximadamente el 20 por ciento, en peso, del núcleo de yeso 101. Las diversas capas de yeso se muestran como capas separadas en las figuras para facilitar la ilustración; sin embargo, debe entenderse que la superposición de estos materiales debe ocurrir en sus superficies de contacto. In certain embodiments, as shown in Figure 17, the gypsum core 101 includes two or more layers of gypsum 102, 108, while in other embodiments the gypsum core includes a single layer of gypsum. For example, the gypsum core may include several layers of gypsum having different compositions. In some embodiments, the first layer of plaster 102 that is in contact with the fiberglass mat 104 (i.e., the layer that forms a contact surface with the coating material and penetrates at least partially into the remaining fibrous portion of the first fibrous mat) is a layer of slate. In some embodiments, the first plaster layer 102 is present in an amount of from about 2 percent to about 20 percent, by weight, of the plaster core 101. The various plaster layers are shown as separate layers in the figures. for ease of illustration; however, it should be understood that overlapping of these materials must occur at their contact surfaces.

Las capas del núcleo de yeso pueden ser similares a los núcleos de yeso utilizados en otros productos de yeso, tales como tableros para paredes de yeso, paneles de yeso, tableros de yeso, listones de yeso y chapados de yeso. Por ejemplo, el núcleo de yeso se puede formar mezclando agua con sulfato de calcio anhidro en polvo o sulfato de calcio hemihidratado, también conocido como yeso calcinado, para formar una lechada acuosa de yeso y, posteriormente, dejar que la mezcla de lechada se hidrate o fragüe en sulfato de calcio dihidratado, un material relativamente duro. En ciertas realizaciones, el núcleo de yeso incluye aproximadamente el 80 por ciento en peso o más de yeso fraguado (es decir, sulfato de calcio completamente hidratado). Por ejemplo, el núcleo de yeso puede incluir aproximadamente un 85 por ciento en peso de yeso fraguado. En algunas realizaciones, el núcleo de yeso incluye aproximadamente un 95 por ciento en peso de yeso fraguado. El núcleo de yeso también puede incluir una variedad de aditivos, tales como aceleradores, retardadores de fraguado, agentes espumantes y agentes dispersantes.Gypsum core layers can be similar to gypsum cores used in other gypsum products, such as gypsum wallboard, gypsum wallboard, gypsum board, gypsum lath, and gypsum veneer. For example, the gypsum core can be formed by mixing water with powdered calcium sulfate anhydrous or calcium sulfate hemihydrate, also known as calcined gypsum, to form an aqueous slurry of gypsum, and then allowing the slurry mixture to hydrate. or set in calcium sulfate dihydrate, a relatively hard material. In certain embodiments, the gypsum core includes about 80 weight percent or more set gypsum (ie, fully hydrated calcium sulfate). For example, the gypsum core may include about 85 weight percent set gypsum. In some embodiments, the gypsum core includes about 95 weight percent set gypsum. The gypsum core may also include a variety of additives, such as accelerators, set retarders, foaming agents, and dispersing agents.

En ciertas realizaciones, como se muestra en la figura 18, un panel de yeso 200 incluye dos revestimientos 204, 212 que están asociados con el núcleo de yeso 201. Al igual que con el primer material de revestimiento, el segundo material de revestimiento puede ser cualquier material de revestimiento adecuado, tal como papel o materiales fibrosos. En ciertas realizaciones, ambos revestimientos 204, 212 son mallas de fibra de vidrio. La segunda malla de fibra de vidrio 212 está presente sobre una cara del núcleo de yeso 201 opuesta a la primera malla de fibra de vidrio 204. En algunas realizaciones, sólo la primera malla de fibra de vidrio 204 tiene un recubrimiento de barrera continuo 206 sobre una superficie de la misma. En otras realizaciones, ambas mallas de fibra de vidrio 204, 212 tienen un recubrimiento 206, 214 sobre una superficie de las mismas opuesta al núcleo de yeso 201. En algunas realizaciones, el núcleo de yeso 201 incluye tres capas de yeso 202, 208, 210. Una o ambas de las capas 202, 210 que están en contacto con las mallas de fibra de vidrio 204, 212 pueden ser una capa de recubrimiento de pizarra.In certain embodiments, as shown in Figure 18, a gypsum board 200 includes two skins 204, 212 that are associated with the gypsum core 201. As with the first skin material, the second skin material can be any suitable covering material, such as paper or fibrous materials. In certain embodiments, both skins 204, 212 are fiberglass scrims. The second fiberglass mat 212 is present on a face of the gypsum core 201 opposite the first fiberglass mat 204. In some embodiments, only the first fiberglass mat 204 has a continuous barrier coating 206 on a surface thereof. In other embodiments, both fiberglass scrims 204, 212 have a coating 206, 214 on a surface thereof opposite gypsum core 201. In some embodiments, gypsum core 201 includes three layers of gypsum 202, 208, 210. One or both of the layers 202, 210 that are in contact with the fiberglass mats 204, 212 may be a slate cover layer.

Como se muestra en la figura 17, los paneles de yeso según la presente divulgación pueden tener una primera superficie 107 del panel 1000 formada por el primer material de revestimiento 104 y/o un recubrimiento de barrera continuo 106 sobre ella. El panel de yeso 1000 también tiene una segunda superficie 109 del panel opuesta a la primera superficie 107. As shown in Figure 17, gypsum panels according to the present disclosure may have a first surface 107 of the panel 1000 formed by the first facing material 104 and/or a continuous barrier coating 106 thereon. Gypsum board 1000 also has a second panel surface 109 opposite the first surface 107.

En ciertas realizaciones, como se muestra en las figuras 10-14 y 21-22, el panel puede ser un panel de cubierta plana. Por ejemplo, la instalación de un sistema de cubierta plana en la construcción de un edificio, generalmente implica construir un bastidor para soportar la cubierta de un edificio; fijar al bastidor chapas onduladas para proporcionar una superficie para el soporte de los otros componentes del sistema de cubierta plana; fijar a las chapas onduladas elementos de soporte planos; y fijar a los miembros de soporte planos un material de acabado exterior que tenga buenas propiedades de resistencia a la intemperie. Los sistemas de cubierta plana que incluyen paneles de aislamiento intercalados entre las chapas onduladas mencionadas anteriormente y los miembros de soporte planos también se usan ampliamente. Dichos sistemas están diseñados para ser de naturaleza aislante y resistentes a la intemperie. Dichos sistemas de cubierta plana se pueden utilizar ventajosamente para conservar la energía utilizada para la calefacción y para conservar la energía utilizada para el aire acondicionado. Más específicamente, dichos sistemas de cubierta plana incluyen típicamente láminas de metal onduladas que se fijan mecánicamente, normalmente mediante tornillos o pernos, a miembros estructurales apropiados del edificio, tales como vigas de acero. Las chapas de metal ondulado soportan el peso de los componentes que descansan sobre ellas, incluido el material aislante (cuando se usa), los miembros planos de soporte y el material de acabado. Los paneles aislantes de baja densidad y peso ligero, tales como poliestireno expandido, poliisocianurato y similares, se usan ampliamente en tales sistemas, especialmente en climas más fríos. Los elementos de soporte planos generalmente incluyen paneles de yeso y se sujetan en su lugar mediante sujetadores mecánicos, tales como tornillos, a la chapa de metal ondulado subyacente. Cuando se utilizan paneles de aislamiento, se intercalan entre las chapas de metal ondulado subyacentes y los paneles de yeso superpuestos. Un material de acabado exterior, como una membrana polimérica o de caucho o capas alternas de asfalto y fieltro para tejados, se superpone a los paneles de paneles de yeso.In certain embodiments, as shown in Figures 10-14 and 21-22, the panel may be a flat top panel. For example, installing a flat roof system in building construction typically involves constructing a frame to support a building's roof; attaching corrugated sheets to the frame to provide a surface for supporting the other components of the flat roof system; attach flat support elements to the corrugated sheets; and affixing to the planar support members an exterior finish material having good weather resistance properties. Flat roof systems including insulation panels sandwiched between the aforementioned corrugated sheets and flat support members are also widely used. Such systems are designed to be insulating in nature and weather resistant. Such flat roof systems can be used to advantage to conserve energy used for heating and to conserve energy used for air conditioning. More specifically, such flat roof systems typically include corrugated metal sheets that are mechanically attached, typically by screws or bolts, to appropriate structural members of the building, such as steel beams. Corrugated sheet metal supports the weight of the components that rest on it, including insulation material (when used), flat support members, and trim material. Insulating panels of low density and light weight, such as expanded polystyrene, polyisocyanurate and the like, are widely used in such systems, especially in colder climates. Flat support members typically include drywall and are held in place by mechanical fasteners, such as screws, to the underlying corrugated sheet metal. When insulation boards are used, they are sandwiched between the underlying corrugated sheet metal and the overlaying drywall. An exterior finish material, such as a rubber or polymeric membrane or alternating layers of asphalt and roofing felt, overlies the drywall panels.

Un sistema típico de sistema de cubierta plana que incorpora el tablero de yeso revestido con mallas fibrosas como las descritas anteriormente se muestra en las figuras 10 a 12. En esta construcción, las celosías espaciadas en paralelo 50 que se extienden entre los miembros de soporte del edificio (no mostrados) soportan una placa de soporte de metal ondulado 52 que está soldada o sujeta de otro modo a las celosías. Las capas 54 y 56 de material laminar aislante, que puede ser, por ejemplo, de poliisocianurato, están dispuestas sobre la placa de soporte de metal ondulado. Una capa 58 de paneles de tablero de yeso con revestimiento de malla fibrosa del tipo descrito anteriormente se fija a la placa de soporte corrugada 52 por medio de sujetadores 60 que la atraviesan y atraviesan las capas de aislamiento subyacentes 54 y 56 hasta la placa de soporte 52. Las juntas de la capa de paneles 58 se sellan mediante la aplicación de cinta 62, como se muestra en la figura 10 con respecto a una de las juntas de paneles. Apoyada sobre la capa de yeso 58 hay una membrana impermeable para cubiertas que incluye capas alternas de asfalto 64 y fieltro para cubiertas 66, mostrándose tres capas de cada una en el presente ejemplo. Un recubrimiento final de asfalto 68 se cubre con una capa de terminación de grava triturada 70.A typical flat roof system system incorporating gypsum board faced with fibrous scrims as described above is shown in Figures 10 through 12. In this construction, the parallel spaced trusses 50 extending between the support members of the building (not shown) support a corrugated metal support plate 52 that is welded or otherwise attached to the trusses. Layers 54 and 56 of insulating sheet material, which can be, for example, polyisocyanurate, are arranged on the corrugated metal support plate. A layer 58 of fibrous scrim faced gypsum board panels of the type described above is attached to the corrugated backer board 52 by means of through fasteners 60 through the underlying insulation layers 54 and 56 to the backer board. 52. The joints of the panel layer 58 are sealed by applying tape 62, as shown in Figure 10 with respect to one of the panel joints. Supported over the gypsum layer 58 is a waterproof roofing membrane including alternating layers of asphalt 64 and roofing felt 66, three layers of each being shown in the present example. A final asphalt coating 68 is covered with a finishing layer of crushed gravel 70.

En la vista a escala ampliada de la figura 12, se ilustra la manera en la que la primera capa de asfalto 64 penetra en la cara de la malla fibrosa que mira hacia arriba de la capa de paneles de tablero de yeso 58. Esta penetración asegura una adhesión segura de la membrana impermeable a las capas estructurales del sistema de cubierta.In the enlarged view of Figure 12, the manner in which the first layer of asphalt 64 penetrates the upward facing side of the fibrous mat of the layer of gypsum board panels 58 is illustrated. secure adhesion of the waterproof membrane to the structural layers of the roof system.

En algunas realizaciones, como se muestra en la FIG. 21, el sistema de cubierta plana 150 que incorpora los paneles de yeso que tienen el conjunto de sensor ambiental incluye un tablero/panel de cubierta de yeso, como revestimiento superior 158, revestimiento inferior 154, o ambos, así como aislamiento 156, y recubrimiento de cubierta o membrana 160, montada sobre una placa de soporte de acero, madera u otro material 152 (mostrada como acero). En algunas realizaciones, como se muestra en la figura 22, el sistema de cubierta plana 162 que incorpora los paneles de yeso que tienen el conjunto de sensor ambiental es un sistema de membrana de una sola capa. Por ejemplo, el sistema puede incluir al menos un panel de cubierta de yeso 166, 170, aislamiento 168 y una membrana de una sola capa 172 (por ejemplo, EPDM o membrana termoplástica). Se conocen en la técnica varias realizaciones de dichos sistemas de cubierta que utilizan paneles de yeso para cubiertas y la presente divulgación pretende abarcar cualesquiera configuraciones o diseños de sistemas adecuados que incorporen los paneles de yeso descritos en esta memoria. Por ejemplo, el sistema de cubierta puede incorporar asfalto adecuado, EPDM, Turbo Seal, CSPE, betún modificado, PVC, membranas líquidas frías, FTPO, TPO, brea de hulla agregada u otras construcciones de cubierta compuestas, entre otras.In some embodiments, as shown in FIG. 21, the flat roof system 150 incorporating the gypsum panels having the environmental sensor assembly includes a gypsum roofing board/panel, as top skin 158, bottom skin 154, or both, as well as insulation 156, and sheathing. deck or membrane 160, mounted on a steel, wood or other support plate 152 (shown as steel). In some embodiments, as shown in Figure 22, the flat roof system 162 incorporating the gypsum boards having the environmental sensor assembly is a single layer membrane system. For example, the system may include at least a gypsum deck panel 166, 170, insulation 168, and a single layer membrane 172 (eg, EPDM or thermoplastic membrane). Various embodiments of such roofing systems using gypsum roofing panels are known in the art and the present disclosure is intended to cover any suitable system configurations or designs incorporating the gypsum panels described herein. For example, the roofing system may incorporate suitable asphalt, EPDM, Turbo Seal, CSPE, modified bitumen, PVC, cold liquid membranes, FTPO, TPO, coal aggregate pitch, or other composite roofing constructions, among others.

Haciendo referencia a las figuras 13 y 14, se muestra un sistema de cubierta plana vertido in situ que incluye correas 72 que soportan correas secundarias espaciadas (perfiles T con cabeza de bulbo 74 en relación espaciada paralela). Los paneles de tablero de yeso con revestimiento de malla fibrosa 76 del tipo descrito anteriormente se apoyan en las alas horizontales 74a de las correas secundarias 74. Se coloca un mallazo de refuerzo 78 sobre las correas secundarias y los paneles de tablero de yeso 76 y una capa de lechada de yeso endurecible 80 se vierte sobre el mallazo de refuerzo. Se permite que la lechada 80 se endurezca para formar una superficie 82 de cubierta lisa y continua. La adhesión de la lechada al panel 76 de placa de yeso se asegura mediante la penetración de la lechada en la superficie de malla fibrosa que mira hacia arriba de los paneles. Una membrana para cubiertas que incluye capas alternas de asfalto 84 y fieltro para cubiertas 86, tres capas de cada uno en el ejemplo ilustrado, se aplica a la superficie 82. Una capa final de asfalto 88 se cubre con una capa de roca triturada o grava 90.Referring to Figures 13 and 14, a poured-in-place flat roof system is shown including purlins 72 supporting spaced secondary purlins (bulbhead T-sections 74 in parallel spaced relationship). Fibrous scrim faced gypsum board panels 76 of the type described above are supported by horizontal flanges 74a of secondary purlins 74. A reinforcing mesh 78 is placed over the secondary purlins and gypsum board panels 76 and a slurry coat of hardening gypsum 80 is poured over the reinforcing mesh. The grout 80 is allowed to harden to form a smooth and continuous deck surface 82 . Adhesion of the grout to the gypsum board panel 76 is ensured by penetration of the grout into the upward facing fibrous mesh surface of the panels. A roofing membrane including alternating layers of asphalt 84 and roofing felt 86, three layers each in the illustrated example, is applied to the surface 82. A final layer of asphalt 88 is covered with a layer of crushed rock or gravel. 90.

En lo que respecta a los sistemas de acabado interior para uso en un edificio, la instalación de un sistema de este tipo implica generalmente la construcción de un bastidor para soportar las paredes interiores de un edificio; y fijar al bastidor miembros de soporte planos que proporcionan una superficie continua lisa para soportar un material de acabado interior que tiene propiedades estéticas y de durabilidad. Dichos sistemas están diseñados para ser fuertes y duraderos y para resistir el maltrato durante la ocupación del edificio. Un ejemplo de uso interior del presente panel con revestimiento de malla fibrosa se ilustra en las figuras 15 y 16. En estas vistas, un sistema de pared interior incluye montantes verticales espaciados 92 a los que se unen paneles de tablero de yeso 94 con revestimiento de malla fibrosa mediante sujetadores espaciados 96 tales como tornillos o clavos. Se aplica una fina capa 98 de yeso a la superficie 100 de malla fibrosa del panel 94 y se alisa para formar una superficie de acabado lisa que luego se puede decorar con pintura, papel o similar de manera convencional. Como se muestra en la vista a escala ampliada de la figura 16, el yeso 98 penetra en la superficie de malla fibrosa del panel 94 para efectuar una unión mecánica segura de la capa de yeso al panel. Aunque se muestra en el contexto de una pared en la figura 15, el panel 94 se puede usar igualmente de manera adecuada como un panel de techo y se puede usar con un sistema de soporte de vigas de madera o de metal. Para algunas aplicaciones, se puede encontrar que es necesario hacer ajustes en las propiedades de resistencia al agua del núcleo para obtener un acabado de yeso satisfactorio.With regard to interior trim systems for use in a building, the installation of such a system generally involves the construction of a frame to support the interior walls of a building; and attaching to the frame flat support members that provide a smooth continuous surface for supporting an interior trim material having aesthetic and durability properties. Such systems are designed to be strong and durable and to withstand abuse during building occupancy. An example of interior use of this panel with fiber mesh siding is illustrated in Figures 15 and 16. In these views, an interior wall system includes spaced upright studs 92 to which fiber mesh gypsum board panels 94 are attached by spaced fasteners 96 such as screws or nails. A thin layer 98 of plaster is applied to the fibrous mesh surface 100 of panel 94 and smoothed to form a smooth finished surface which can then be decorated with paint, paper or the like in a conventional manner. As shown in the enlarged view of Figure 16, the plaster 98 penetrates the fibrous mesh surface of the panel 94 to effect a secure mechanical bond of the plaster layer to the panel. Although shown in the context of a wall in Figure 15, panel 94 can equally well be used as a ceiling panel and can be used with a wood or metal joist support system. For some applications, it may be found that adjustments to the water resistant properties of the core are necessary to obtain a satisfactory plaster finish.

En los sistemas exteriores, los paneles de chapado se pueden fijar a un elemento de soporte subyacente de cualquier forma adecuada, por ejemplo, mediante el uso de clavos o tornillos. En tales sistemas, el elemento de soporte subyacente puede incluir, por ejemplo, paneles de plástico rígido o chapas de metal, por ejemplo, en forma ondulada, correas y correas secundarias. Se pueden fijar paneles de material aislante a dichos elementos de soporte y a los paneles subyacentes de dichos paneles, que se fijan a los mismos. El miembro de soporte normalmente se fija a la estructura del edificio.In exterior systems, veneer panels can be attached to an underlying support element in any suitable way, for example by using nails or screws. In such systems, the underlying support element may include, for example, rigid plastic panels or metal sheets, eg in corrugated form, purlins and secondary purlins. Panels of insulating material can be attached to said support members and to underlying panels of said panels, which are attached thereto. The support member is normally attached to the building structure.

Según la invención, como se muestra en las figuras 17 y 18, el panel de yeso incluye al menos un conjunto de sensor ambiental 120, 122, 124 asociado con el panel de yeso. Aunque se muestran tres conjuntos de sensor ambiental en las figuras 17 y 18, debe entenderse que se puede proporcionar alternativamente un conjunto sensor en una, dos o todas de esas ubicaciones, así como en otras ubicaciones dentro y sobre el panel de yeso. Además, como se analiza con más detalle a continuación, se puede proporcionar una pluralidad de conjuntos de sensor ambiental, aproximadamente equidistantes entre sí en posiciones similares a lo largo de la longitud de un panel (por ejemplo, cada 0,3048, 0,6096, 0,9144 m o cada 1,2 o 3 pies).In accordance with the invention, as shown in Figures 17 and 18, the gypsum board includes at least one environmental sensor assembly 120, 122, 124 associated with the gypsum board. Although three environmental sensor assemblies are shown in Figures 17 and 18, it is to be understood that a sensor assembly may alternatively be provided at one, two, or all of those locations, as well as other locations within and on the drywall. Additionally, as discussed in more detail below, a plurality of ambient sensor arrays can be provided, roughly equidistant from one another at similar positions along the length of a panel (for example, every 0.3048, 0.6096 , 0.9144 m or every 1.2 or 3 feet).

En una realización, el conjunto de sensor ambiental está dispuesto en la primera superficie del panel. En una realización, el conjunto de sensor ambiental está dispuesto en la segunda superficie del panel. Por ejemplo, la primera superficie del panel puede ser la superficie del panel orientada hacia el exterior durante la instalación, mientras que la segunda superficie del panel puede ser la superficie del panel orientada hacia el interior durante la instalación. En otros ejemplos, el conjunto de sensor ambiental está dispuesto en un borde externo del panel. Según la invención, el conjunto de sensor ambiental 120, 122, 124 está dispuesto dentro o en una superficie del núcleo del panel. Por ejemplo, el conjunto de sensor ambiental puede colocarse sobre o adyacente al material de revestimiento o en otra porción del material de núcleo del núcleo del panel, tal como en la capa de pizarra u otra de las capas de yeso en un panel de yeso. Por ejemplo, el conjunto de sensor 120 está dispuesto entre la primera superficie del núcleo del panel 101/201 y el material de revestimiento (por ejemplo, la malla fibrosa 104). Por ejemplo, el conjunto de sensor 122 está embebido en el cuerpo del núcleo del panel 101/201. Por ejemplo, el conjunto sensor 124 está dispuesto entre la primera y la segunda capas de yeso 102 y 108/202 y 208 que forman el núcleo del panel 101/201. En otros ejemplos, el conjunto de sensor ambiental puede disponerse sobre la superficie del material de revestimiento que recibe un recubrimiento de barrera continuo. Por lo tanto, el conjunto de sensor ambiental puede disponerse en cualquier posición adecuada sobre o dentro del panel, dependiendo de la ubicación deseada y el tipo de detección de condiciones ambientales y la aplicación particular del panel.In one embodiment, the environmental sensor assembly is disposed on the first surface of the panel. In one embodiment, the environmental sensor assembly is disposed on the second surface of the panel. For example, the first panel surface may be the outward facing panel surface during installation, while the second panel surface may be the inward facing panel surface during installation. In other examples, the environmental sensor assembly is disposed at an outer edge of the panel. According to the invention, the environmental sensor assembly 120, 122, 124 is arranged within or on a surface of the panel core. For example, the environmental sensor assembly can be placed on or adjacent to the siding material or another portion of the core material of the panel core, such as in the slate layer or another of the gypsum layers in a gypsum board. For example, the sensor assembly 120 is disposed between the first surface of the panel core 101/201 and the facing material (eg, the fibrous scrim 104). For example, sensor assembly 122 is embedded in panel core body 101/201. For example, sensor assembly 124 is disposed between first and second layers of plaster 102 and 108/202 and 208 that form the core of panel 101/201. In other examples, the environmental sensor assembly may be disposed on the surface of the coating material receiving a continuous barrier coating. Therefore, the environmental sensor assembly can be arranged in any suitable position on or within the panel, depending on the desired location and type of detection of environmental conditions and the particular application of the panel.

Según la invención, el conjunto de sensor ambiental está configurado para detectar una condición ambiental del panel o material con el que está asociado y para comunicar datos relativos a la condición ambiental a un lector. Según la invención, el conjunto sensor ambiental está configurado para detectar una o más condiciones ambientales que comprenden humedad, temperatura y/o presión.In accordance with the invention, the environmental sensor assembly is configured to detect an environmental condition of the panel or material with which it is associated and to communicate data relating to the environmental condition to a reader. According to the invention, the environmental sensor assembly is configured to detect one or more environmental conditions comprising humidity, temperature and/or pressure.

Según la invención, el conjunto de sensor ambiental es autoportante e incluye un sustrato sobre el que se disponen una antena, un módulo de procesamiento y un módulo de comunicación inalámbrica. Tal como se usa en esta memoria, el término "autoportante" se refiere al conjunto de sensor que puede funcionar para detectar las condiciones ambientales objetivo como un conjunto independiente, sin necesidad de una conexión por cable externa al conjunto de sensor. Como tales, los conjuntos de sensores ambientales descritos en esta memoria pueden incorporarse ventajosamente en paneles u otros materiales en una variedad de posiciones en todo el panel durante la fabricación o en una obra de construcción, sin necesidad de mano de obra o materiales adicionales para cablear o programar los sensores. Según la invención, el conjunto sensor ambiental es un sistema pasivo. Tal como se usa en esta memoria, el término "sistema pasivo" se refiere al conjunto de sensor que no tiene batería y en su lugar usa la energía de radio transmitida por un lector para alimentar el conjunto. Ventajosamente, los sistemas pasivos pueden usarse en aplicaciones donde los paneles, materiales y/o conjuntos de sensor son esencialmente inaccesibles, lo que hace imposible el reemplazo del conjunto o de una batería asociada sin dañar el edificio o la envolvente del edificio. Además, debido a que los sistemas pasivos no tienen fuente de alimentación y, a menudo, no tienen partes móviles, estos ensamblajes pueden tener una vida útil extremadamente larga que es al menos igual a la vida útil típica de los paneles u otros materiales de construcción. En otras realizaciones, el conjunto de sensor ambiental es un sistema activo que incluye una fuente de alimentación integrada, tal como una batería, por ejemplo una batería recargable, tal como una alimentada por energía solar. According to the invention, the environmental sensor assembly is self-supporting and includes a substrate on which an antenna, a processing module and a wireless communication module are arranged. As used herein, the term "self-supporting" refers to a sensor assembly that can function to sense target environmental conditions as an independent assembly, without the need for an external wired connection to the sensor assembly. As such, the environmental sensor assemblies described herein can be advantageously incorporated into panels or other materials in a variety of positions throughout the panel during manufacturing or on a construction site, without the need for additional labor or materials for wiring. or program the sensors. According to the invention, the environmental sensor assembly is a passive system. As used herein, the term "passive system" refers to the sensor assembly that does not have a battery and instead uses radio energy transmitted by a reader to power the assembly. Advantageously, passive systems can be used in applications where panels, materials, and/or sensor assemblies are essentially inaccessible, making replacement of the assembly or an associated battery impossible without damaging the building or building envelope. Also, because passive systems have no power supply and often have no moving parts, these assemblies can have an extremely long life that is at least equal to the typical life of panels or other building materials. . In other embodiments, the environmental sensor assembly is an active system that includes an integrated power source, such as a battery, for example a rechargeable battery, such as one powered by solar energy.

En ciertas realizaciones, el conjunto de sensor ambiental es un sistema incrustado de sensor de un solo chip de ultra alta frecuencia pasivo. En ciertas realizaciones, la antena es un circuito sintonizado de resistencia/inductor/condensador (RLC) que puede funcionar para convertir la condición ambiental en un cambio de impedancia, y el módulo de procesamiento está acoplado a la antena y puede funcionar para traducir el cambio de impedancia en un código de sensor haciendo coincidir la impedancia de la antena con la impedancia de entrada. Por lo tanto, mientras que los sensores tradicionales aprovechan los cambios en la resistencia para medir las variables ambientales, lo que da como resultado un rango de lectura de etiquetas reducido debido a la potencia disipada en la resistencia, la capacidad de los presentes conjuntos de sensor para usar inductancia o capacitancia evita beneficiosamente problemas con el rango de lectura.In certain embodiments, the environmental sensor assembly is a passive ultra-high frequency single-chip sensor embedded system. In certain embodiments, the antenna is a resistor/inductor/capacitor (RLC) tuned circuit that can function to convert the environmental condition into an impedance change, and the processing module is coupled to the antenna and can function to translate the change. impedance into a sensor code by matching the antenna impedance to the input impedance. Therefore, while traditional sensors take advantage of changes in resistance to measure environmental variables, resulting in reduced tag read range due to power dissipated in the resistance, the capability of present sensor assemblies to use inductance or capacitance beneficially avoids problems with read range.

Por ejemplo, la antena puede tener una impedancia de antena operable para variar en función de las condiciones ambientales. El módulo de procesamiento puede estar acoplado a la antena e incluir un módulo de sintonización operable para (i) variar la impedancia de un componente reactivo para cambiar una impedancia del sistema que incluye la impedancia de la antena y la impedancia del componente reactivo, y (ii) producir un valor de impedancia representativo de la impedancia del componente reactivo. El módulo de comunicación inalámbrica puede acoplarse al módulo de procesamiento y funcionar para comunicar el valor de impedancia representativo de la impedancia del componente reactivo al lector, que representa los datos sobre la condición ambiental. En algunas realizaciones, el conjunto de sensor ambiental también incluye un módulo de memoria que funciona para almacenar el valor de impedancia representativo de la impedancia del componente reactivo.For example, the antenna may have an operable antenna impedance to vary as a function of environmental conditions. The processing module may be coupled to the antenna and include a tuning module operable to (i) vary the impedance of a reactive component to change a system impedance that includes the antenna impedance and the reactive component impedance, and ( ii) producing an impedance value representative of the impedance of the reactive component. The wireless communication module may be coupled to the processing module and operated to communicate the impedance value representative of the impedance of the reactive component to the reader, which represents the data on the environmental condition. In some embodiments, the environmental sensor assembly also includes a memory module that functions to store the impedance value representative of the impedance of the reactive component.

Por ejemplo, el conjunto de sensor puede ser un sensor pasivo de identificación por radiofrecuencia (RFID), como el sensor descrito en Publicación de Solicitud PCT n° WO2015/184460. Como se muestra en la figura 20, este sensor RFID pasivo incluye una antena, un módulo de procesamiento y un módulo de comunicación inalámbrica. La antena tiene una impedancia de antena que puede variar con el ambiente en el que se coloca la antena. El módulo de procesamiento se acopla a la antena y tiene un módulo de sintonización que puede variar la impedancia de un componente reactivo acoplado a la antena para cambiar una impedancia del sistema que incluye tanto la impedancia de la antena como la impedancia del componente reactivo. El módulo de sintonización produce entonces un valor de impedancia representativo de la impedancia del componente reactivo. Un módulo de memoria puede almacenar el valor de la impedancia que luego puede comunicarse a un lector de RFID a través del módulo de comunicación inalámbrica. El lector de RFID puede entonces intercambiar el valor de impedancia representativo de los componentes reactivos de impedancia con el lector de RFID de tal modo que el lector de RFID, u otra unidad de procesamiento externa, pueda procesar el valor de impedancia para determinar las condiciones ambientales en la antena.For example, the sensor assembly may be a passive radio frequency identification (RFID) sensor, such as the sensor described in PCT Application Publication No. WO2015/184460. As shown in Figure 20, this passive RFID sensor includes an antenna, a processing module, and a wireless communication module. The antenna has an antenna impedance that can vary with the environment in which the antenna is placed. The processing module is coupled to the antenna and has a tuning module that can vary the impedance of a reactive component coupled to the antenna to change a system impedance that includes both the antenna impedance and the reactive component impedance. The tuning module then produces an impedance value representative of the impedance of the reactive component. A memory module can store the impedance value which can then be communicated to an RFID reader via the wireless communication module. The RFID reader can then exchange the impedance value representative of the reactive impedance components with the RFID reader in such a way that the RFID reader, or another external processing unit, can process the impedance value to determine environmental conditions. on the antenna.

La figura 20 es una vista de una realización de una etiqueta de detección de humedad o condensación RFID 3300. La etiqueta de detección de humedad o condensación 3300 es una etiqueta RFID pasiva que tiene un sustrato 2101, sobre el cual se dispone un circuito integrado (IC) 2100. El IC 2100 incluye un módulo de memoria 2012, un motor de comunicación inalámbrica 2104 y un motor de sensor 2106, que incluye una antena. El IC 2100 es capaz de detectar un cambio en los perímetros ambientales próximos al IC 2100 a través de cambios de impedancia asociados con la antena. El módulo de memoria 2102 está acoplado tanto con el motor de comunicación inalámbrica 2104 como con el motor de sensor 2106. El módulo de memoria 2102 es capaz de almacenar información y datos recopilados por el motor de sensor 2106 y comunicados a través del motor de comunicación inalámbrica 2104. Además, el motor de comunicación inalámbrica 2104 y el motor de sensor 2106 pueden ser totalmente programable a través de métodos inalámbricos. Figure 20 is a view of one embodiment of a RFID moisture or condensation detection tag 3300. The moisture or condensation detection tag 3300 is a passive RFID tag having a substrate 2101, on which an integrated circuit ( IC) 2100. IC 2100 includes a memory module 2012, a wireless communication engine 2104, and a sensor engine 2106, including an antenna. The IC 2100 is capable of detecting a change in the environmental perimeters close to the IC 2100 through impedance changes associated with the antenna. The 2102 memory module is coupled with both the 2104 wireless communication engine and the 2106 sensor engine. The 2102 memory module is capable of storing information and data collected by the 2106 sensor engine and communicated through the communication engine. wireless 2104. In addition, the wireless communication engine 2104 and the sensor engine 2106 can be fully programmable through wireless methods.

La impedancia del sensor varía cuando el acoplamiento del condensador interdigitado 3304 responde a los cambios ambientales. En una realización, el condensador interdigitado 3304 está ubicado cerca de una película 3306 aplicada sobre el condensador interdigitado 3304. La película 3306 puede ser un material que tenga afinidad por el agua (es decir, la humedad o condensación) u otros fluidos, tales como CO, CO² , Arsénico, H²S u otras toxinas conocidas o gases de interés. Cuando la película 3306 absorbe un fluido tal como los descritos anteriormente, la constante dieléctrica próxima al condensador interdigitado 3304 cambia provocando un cambio de impedancia. La impedancia del condensador interdigitado 3304 detectada por el módulo de procesamiento acoplado al sensor produce entonces una salida, un código de sensor, representativa del material absorbido dentro de la película 3306. Estos datos pueden almacenarse dentro de un circuito de memoria del IC 2100 o transmitirse a un lector externo por el módulo de comunicación inalámbrica del IC 2100.Sensor impedance varies as the 3304 interdigitated capacitor coupling responds to environmental changes. In one embodiment, interdigitated capacitor 3304 is located near a film 3306 applied over interdigitated capacitor 3304. Film 3306 may be a material that has an affinity for water (i.e., moisture or condensation) or other fluids, such as CO, CO ² , Arsenic, H ² S or other known toxins or gases of concern. When the film 3306 absorbs a fluid such as those described above, the dielectric constant near the interdigitated capacitor 3304 changes causing a change in impedance. The impedance of the interdigitated capacitor 3304 detected by the processing module coupled to the sensor then produces an output, a sensor code, representative of the material absorbed within the film 3306. This data may be stored within a memory circuit of the IC 2100 or transmitted to an external reader via the wireless communication module of the IC 2100.

Por lo tanto, en ciertas realizaciones, cuando se configura como sensor de humedad, el conjunto de sensor mide la presencia de agua cuando el entorno circundante se humedece. El condensador interdigitado experimenta un cambio significativo en la capacitancia, cuando cambia de seco a húmedo; la antena dipolo registra un cambio de impedancia dependiendo de la cantidad de agua en el capacitor; y el sensor IC convierte esto en un código que indica la cantidad de agua presente.Therefore, in certain embodiments, when configured as a humidity sensor, the sensor assembly measures the presence of water when the surrounding environment becomes humid. The interdigitated capacitor experiences a significant change in capacitance, when it changes from dry to wet; the dipole antenna registers an impedance change depending on the amount of water in the capacitor; and the sensor IC converts this into a code indicating the amount of water present.

Ventajosamente, los conjuntos de sensor descritos en esta memoria pueden tener un tamaño pequeño, tal como aproximadamente 10,16 cm por 2,54 cm (4 pulgadas por 1 pulgada), y ser muy delgados para proporcionar un espesor adicional nominal cuando se aplican externamente al panel o material de construcción.Advantageously, the sensor assemblies described herein can be small in size, such as about 10.16 cm by 2.54 cm (4 inches by 1 inch), and be very thin to provide additional nominal thickness when applied externally. to the panel or construction material.

Según la invención, como se muestra en las figuras 17 y 18, el panel de construcción contiene al menos un conjunto de sensor ambiental 120, 122, 124, que está embebido o dispuesto dentro del panel (por ejemplo, entre la superficie del núcleo y el material de revestimiento, entre las capas que forman el núcleo del panel o dentro del cuerpo del núcleo del panel). En dichas realizaciones, y según la invención, el panel tiene, además, al menos un indicador visual 121 colocado en la primera superficie externa del panel (por ejemplo, en el recubrimiento de la superficie 106/206), con cada uno de los al menos un indicadores visuales que indica una ubicación de un conjunto de sensor ambiental dentro del panel. Es decir, el indicador visual 121 se puede colocar en la superficie del panel en línea con uno o más conjuntos de sensor embebidos en el núcleo del panel. El indicador visual 121 puede ser cualquier marca, hendidura, elemento elevado, etc. adecuados. Por ejemplo, el indicador visual puede ser una muesca o una marca. Dichos indicadores visuales pueden proporcionar beneficiosamente a los constructores una indicación de dónde se ubican dichos conjuntos de sensores y, por lo tanto, qué áreas de un panel deben evitarse para taladrar, clavar o penetrar de otro modo el panel durante la instalación. Como se menciona en esta memoria, los sensores pueden estar espaciados a una distancia constante a lo largo del panel, tal como a 0,3048 m, 0,6096 m, 0,9144 m o 1 pie, 2 pies, 3 pies, u otros espaciamientos. Asimismo, los indicadores visuales 121 pueden estar espaciados de manera similar. Por ejemplo, el al menos un conjunto de sensor ambiental puede incluir una pluralidad de conjuntos de sensor ambiental espaciados entre sí a una distancia de aproximadamente 0,3048 m a 1,2192 m o 1 pie a aproximadamente 4 pies.According to the invention, as shown in Figures 17 and 18, the building panel contains at least one environmental sensor assembly 120, 122, 124, which is embedded or disposed within the panel (for example, between the core surface and the cladding material, between the layers that form the core of the panel or within the body of the core panel). In said embodiments, and according to the invention, the panel also has at least one visual indicator 121 placed on the first external surface of the panel (for example, on the surface covering 106/206), with each of the at minus one visual indicator indicating a location of an environmental sensor assembly within the panel. That is, the visual indicator 121 can be placed on the surface of the panel in line with one or more sensor assemblies embedded in the core of the panel. The visual indicator 121 can be any marking, indentation, raised element, etc. suitable. For example, the visual indicator may be a notch or a mark. Such visual indicators can beneficially provide builders with an indication of where such sensor arrays are located and therefore which areas of a panel should be avoided in order to drill, nail or otherwise penetrate the panel during installation. As mentioned herein, the sensors may be spaced at a constant distance along the panel, such as 0.3048m, 0.6096m, 0.9144m or 1ft, 2ft, 3ft, or others. spacings. Also, the visual indicators 121 may be similarly spaced. For example, the at least one environmental sensor assembly may include a plurality of environmental sensor assemblies spaced apart from about 0.3048 m to 1.2192 m or 1 foot to about 4 feet apart.

Métodosmethods

También se proporcionan métodos de fabricación de paneles y materiales de construcción descritos en esta memoria. Por ejemplo, un panel de yeso, un panel de yeso reforzado con fibra, un panel de isocianurato, una pantalla contra la lluvia polimérica, una lámina polimérica para atenuar el sonido, una lámina polimérica de drenaje para cubiertas, un panel a base de madera, un contrapiso para solados u otro material de construcción pueden fabricarse a través de cualesquiera medios adecuados conocidos en estas industrias. Por ejemplo, como se describió anteriormente, el conjunto de sensor ambiental se puede asociar con el panel, el material o el contrapiso durante o después del proceso de fabricación. Por ejemplo, el conjunto de sensor ambiental puede estar embebido dentro de un material que forma el panel u otro material, o puede disponerse entre varias capas (por ejemplo, capas que forman el núcleo de un panel, el revestimiento y/o el recubrimiento del panel) del panel o material.Methods of construction materials and panel fabrication described herein are also provided. For example, gypsum board, fiber-reinforced gypsum board, isocyanurate board, polymeric rainscreen, polymeric sound attenuating sheet, polymeric roof drainage sheet, wood-based panel , flooring underlayment or other construction material may be made by any suitable means known in these industries. For example, as described above, the environmental sensor assembly can be associated with the panel, material, or subfloor during or after the manufacturing process. For example, the environmental sensor assembly may be embedded within a panel-forming material or other material, or it may be arranged between multiple layers (for example, layers that form the core of a panel, the skin, and/or the skin of the panel). panel) of the panel or material.

Por ejemplo, en un panel de yeso, el conjunto de sensor ambiental puede asociarse con el panel antes o después del fraguado del núcleo de yeso. En ciertas realizaciones, el conjunto de sensor ambiental se coloca en la lechada de yeso, por ejemplo, en, cerca o lejos del material de revestimiento, antes del fraguado. Por ejemplo, el conjunto de sensor se puede colocar dentro o sobre una superficie de la lechada del núcleo del panel durante la fabricación, o se puede colocar entre capas del núcleo del panel (por ejemplo, entre capas de lechada, tal como entre las capas de lechada de yeso de fondo y de capa de pizarra).For example, in a gypsum board, the environmental sensor assembly can be associated with the board before or after the gypsum core has set. In certain embodiments, the environmental sensor assembly is placed in the gypsum slurry, eg, at, near, or away from the investment material, prior to setting. For example, the sensor assembly can be placed within or on a surface of the panel core grout during manufacture, or it can be placed between layers of the panel core (for example, between layers of grout, such as between layers of the panel). slurry of bottom plaster and layer of slate).

En otras realizaciones, el conjunto de sensor ambiental se une o fija a una superficie externa o borde del panel de yeso. En otras realizaciones, el conjunto de sensor ambiental se une o fija a una superficie del material de revestimiento opuesto al núcleo de yeso y cubierto por, embebido en o rodeado por un material de recubrimiento. En otras realizaciones, el conjunto de sensor ambiental se une o fija entre el material de revestimiento y el núcleo de yeso. In other embodiments, the environmental sensor assembly is attached or affixed to an external surface or edge of the drywall. In other embodiments, the environmental sensor assembly is attached or affixed to a surface of the facing material opposite the gypsum core and covered by, embedded in, or surrounded by a facing material. In other embodiments, the environmental sensor assembly is bonded or affixed between the veneer material and the gypsum core.

En algunas realizaciones, se dispone una pluralidad de conjuntos de sensor a lo largo de una longitud de material (por ejemplo, un soporte de papel, otra membrana, fibra de vidrio u otro lienzo no tejido) en el patrón de espaciado deseado y se enrolla en un rollo. Durante la fabricación, el rollo de conjuntos de sensor se puede desenrollar (por ejemplo, mediante un alerón) en la ubicación deseada durante la fabricación (por ejemplo, entre las lechadas de la capa de pizarra y las lechadas de fondo (otro yeso) o entre el núcleo de yeso y el material de revestimiento). En otras realizaciones, los conjuntos de sensor se pueden aplicar previamente a la cara interior (por ejemplo, el revestimiento del núcleo del panel) del material de revestimiento. En otra realización, el circuito integrado y/o la antena del conjunto sensor pueden integrarse dentro de un material de revestimiento de malla fibrosa para aumentar el tamaño de las antenas y el rango de lectura.In some embodiments, a plurality of sensor assemblies are arranged along a length of material (for example, a paper backing, other membrane, fiberglass, or other nonwoven scrim) in the desired spacing pattern and rolled in a roll During manufacturing, the roll of sensor assemblies can be unrolled (for example, by means of a flap) at the desired location during manufacturing (for example, between the slate layer grouts and the bottom grouts (other plaster) or between the gypsum core and the investment material). In other embodiments, the sensor assemblies may be pre-applied to the interior face (eg, panel core skin) of the skin material. In another embodiment, the integrated circuit and/or sensor assembly antenna may be embedded within a fibrous mesh cladding material to increase the size of the antennas and the read range.

Como alternativa, como se discutió anteriormente con referencia a las figuras 13 y 14, se puede usar un sistema de panel de hormigón o yeso vertido in situ para aplicaciones de contrapiso para cubiertas o solados, donde el conjunto de sensor ambiental se aplica durante el proceso de vertido in situ.Alternatively, as discussed above with reference to Figures 13 and 14, a poured-in-place concrete or gypsum panel system can be used for deck or floor subfloor applications, where the environmental sensor assembly is applied during the process. of discharge in situ.

En algunas realizaciones, el conjunto de sensor ambiental se aplica en línea con el proceso de fabricación del panel. En otras realizaciones, el conjunto de sensor ambiental se aplica después de la fabricación del panel, tal como en una obra de construcción o en un almacenamiento intermedio o en otra instalación de fabricación/procesamiento.In some embodiments, the environmental sensor assembly is applied in-line with the panel manufacturing process. In other embodiments, the environmental sensor assembly is applied after panel manufacturing, such as at a construction site or at an intermediate storage or other manufacturing/processing facility.

También se proporcionan métodos para fabricar paneles de yeso que tienen propiedades resistentes al agua. En ciertas realizaciones, durante la fabricación, se puede depositar una lechada de yeso sobre la superficie sin recubrir del material de revestimiento y fraguar para formar un núcleo de yeso del panel. Cuando el material de revestimiento es una malla fibrosa, la lechada de yeso puede penetrar alguna porción fibrosa restante del espesor de la malla (es decir, alguna porción de la malla que aún no ha sido penetrada por el recubrimiento) y proporcionar una unión mecánica para el panel. La lechada de yeso se puede proporcionar en una o más capas, con composiciones iguales o diferentes, que incluyen una o más capas de recubrimiento de pizarra. Como se usa en esta memoria, el término "recubrimiento de pizarra" se refiere a una lechada de yeso que tiene una densidad húmeda más alta que el resto de la lechada de yeso que forma el núcleo de yeso. Estos métodos se pueden usar para producir paneles de yeso que tengan cualquiera de las características o combinaciones de características descritas en esta memoria. La penetración mejorada del yeso en la malla fibrosa se puede lograr mediante la modificación química de la lechada de yeso, mediante la aplicación de un recubrimiento que mejore la penetración en la superficie de la malla fibrosa en contacto con la lechada de yeso y/o por medios mecánicos.Methods for making gypsum boards having water resistant properties are also provided. In certain embodiments, during fabrication, a slurry of gypsum may be deposited on the uncoated surface of the facing material and set to form a gypsum core of the panel. When the facing material is a fibrous mesh, the gypsum slurry can penetrate some remaining fibrous portion of the thickness of the mesh (i.e., some portion of the mesh not yet penetrated by the coating) and provide a mechanical bond for the panel. The gypsum grout can be provided in one or more layers, with the same or different compositions, including one or more layers of slate coating. As used herein, the term "slate coating" refers to a gypsum slurry that has a higher wet density than the remainder of the gypsum slurry that forms the gypsum core. These methods can be used to produce gypsum board having any of the characteristics or combinations of characteristics described herein. Improved penetration of plaster into the fibrous mesh can be achieved by chemical modification of the plaster slurry, by applying a coating that improves penetration on the surface of the fibrous mesh in contact with the plaster slurry and/or by mechanical means.

En ciertas realizaciones, la superficie externa de la malla fibrosa está recubierta con un recubrimiento de barrera continuo que penetra en una porción de la primera malla de fibra de vidrio, para definir la porción restante de la primera malla de fibra de vidrio por la que penetran los cristales de yeso del núcleo de yeso, de tal modo que los huecos en la primera malla de fibra de vidrio se eliminan sustancialmente.In certain embodiments, the outer surface of the fibrous mat is coated with a continuous barrier coating that penetrates a portion of the first fiberglass mat, to define the remaining portion of the first fiberglass mat that is penetrated. the gypsum crystals from the gypsum core, such that voids in the first fiberglass mat are substantially eliminated.

En ciertas realizaciones, el núcleo de yeso incluye múltiples capas que se aplican secuencialmente a la malla de fibra de vidrio y se permite que fragüen secuencial o simultáneamente. En otras realizaciones, el núcleo de yeso incluye una sola capa. En algunas realizaciones, se puede depositar una segunda malla de fibra de vidrio sobre una superficie de la capa de lechada de yeso final (o la única capa de lechada de yeso), para formar un panel de yeso con revestimiento de doble malla. Por ejemplo, la primera y/o la segunda mallas de fibra de vidrio pueden incluir un recubrimiento de barrera sobre su superficie que penetre en una porción de la malla. La lechada de yeso o las múltiples capas de la misma se pueden depositar sobre la malla de fibra de vidrio por cualquier medio adecuado, tal como el recubrimiento con rodillo.In certain embodiments, the gypsum core includes multiple layers that are sequentially applied to the fiberglass mat and allowed to set sequentially or simultaneously. In other embodiments, the gypsum core includes a single layer. In some embodiments, a second fiberglass mat may be deposited on one surface of the final slurry coat (or the only gypsum slurry coat), to form a double-mat faced gypsum board. For example, the first and/or second fiberglass scrim may include a barrier coating on its surface that penetrates a portion of the scrim. The gypsum slurry or multiple layers thereof may be deposited onto the fiberglass scrim by any suitable means, such as roller coating.

En algunas realizaciones, el núcleo de yeso incluye al menos tres capas de yeso, con las capas de yeso más externas del núcleo de yeso (es decir, las capas que forman una superficie de contacto con las mallas de fibra de vidrio). En ciertas realizaciones, ambas capas más externas se alteran químicamente para mejorar la penetración.In some embodiments, the gypsum core includes at least three gypsum layers, with the outermost gypsum layers of the gypsum core (ie, the layers that form a contact surface with the fiberglass mats). In certain embodiments, both outermost layers are chemically altered to improve penetration.

En ciertas realizaciones, la primera y/o la segunda mallas fibrosas ya están recubiertas al entrar en contacto con la lechada de yeso (u otro núcleo del panel). En algunas realizaciones, los métodos incluyen aplicar el recubrimiento continuo a la primera y/o segunda mallas fibrosas, ya sea antes o después de poner en contacto las mallas con la lechada del núcleo del panel. En determinadas realizaciones, la aplicación del recubrimiento de barrera incluye el recubrimiento por pulverización, el recubrimiento con cinta, el recubrimiento en cortina, el recubrimiento con cuchilla o el recubrimiento directo con rodillo. En algunas realizaciones, el recubrimiento de barrera se aplica a cada una de las mallas fibrosas primera y/o segunda en una cantidad de aproximadamente 453,6 g (1 libra) a aproximadamente 4,08 kg (9 libras), por cada 9,29 m2 (100 pies cuadrados). Por ejemplo, el recubrimiento de barrera se puede aplicar a la primera y/o la segunda mallas fibrosas en una cantidad de alrededor de 907,2 g (2 libras) a alrededor de 3,63 kg (8 libras) por cada 9,29 m2 (100 pies cuadrados). En otras realizaciones, las mallas fibrosas recubiertas se pueden obtener en forma prefabricada.In certain embodiments, the first and/or second fibrous mats are already coated upon contact with the gypsum slurry (or other panel core). In some embodiments, the methods include applying the continuous coating to the first and/or second fibrous mats, either before or after contacting the mats with the panel core grout. In certain embodiments, the application of the barrier coating includes spray coating, tape coating, curtain coating, knife coating, or direct roll coating. In some embodiments, the barrier coating is applied to each of the first and/or second fibrous mats in an amount of from about 453.6 g (1 pound) to about 4.08 kg (9 pounds), per 9, 29 m2 (100 square feet). For example, the barrier coating can be applied to the first and/or second fibrous web in an amount of about 907.2 g (2 pounds) to about 3.63 kg (8 pounds) per 9.29 m2 (100 square feet). In other embodiments, the coated fibrous meshes can be obtained in a pre-fabricated form.

En algunas realizaciones, el método también incluye hacer vibrar mecánicamente al menos la primera malla de fibra de vidrio que tiene depositada la primera lechada de yeso para efectuar la penetración de la lechada de yeso en la porción fibrosa restante de la primera malla de fibra de vidrio.In some embodiments, the method also includes mechanically vibrating at least the first fiberglass mat having the first gypsum slurry deposited to effect penetration of the gypsum slurry into the remaining fibrous portion of the first fiberglass mat. .

En ciertas realizaciones, la lechada del núcleo del panel (o capas de la misma) se puede depositar en el lado no recubierto de una banda en movimiento orientada horizontalmente de malla fibrosa pre-recubierta. Se puede depositar una segunda malla fibrosa recubierta o sin recubrir sobre la superficie de la lechada del núcleo del panel opuesta a la primera malla fibrosa recubierta, por ejemplo, una superficie no recubierta de la segunda malla fibrosa recubierta entra en contacto con la lechada del núcleo del panel. En algunas realizaciones, se puede colocar una banda móvil de una malla fibrosa no tejida recubierta previamente o sin recubrir en la superficie libre superior de la suspensión acuosa del núcleo del panel. Por lo tanto, el material del núcleo del panel se puede intercalar entre dos malla fibrosas, una o ambas con un recubrimiento de barrera. En ciertas realizaciones, permitir que el material del núcleo del panel y/o el recubrimiento de barrera continuo fragüe incluye curar, secar, tal como en un horno o mediante otro mecanismo de secado adecuado, o permitir que el material o materiales fragüen a temperatura ambiente (es decir, auto endurecerse). In certain embodiments, the panel core grout (or layers thereof) may be deposited on the uncoated side of a horizontally oriented moving band of pre-coated fibrous scrim. A second coated or uncoated fibrous mat may be deposited on the surface of the panel core grout opposite the first coated fibrous mat, for example, an uncoated surface of the second coated fibrous mat contacts the core grout panel. In some embodiments, a movable web of a precoated or uncoated nonwoven fibrous scrim may be placed on the top free surface of the slurry of the panel core. Therefore, the core material of the panel can be sandwiched between two fibrous scrims, one or both of which have a barrier coating. In certain embodiments, allowing the panel core material and/or continuous barrier coating to set includes curing, drying, such as in an oven or by other suitable drying mechanism, or allowing the material(s) to set at room temperature. (ie self harden).

En ciertas realizaciones, como se muestra en las figuras 1 a 9, los ingredientes secos (no mostrados) a partir de los cuales se forma el núcleo de yeso se mezclan previamente y luego se alimentan a un mezclador del tipo comúnmente conocido como mezclador de púas 2. El agua y otros constituyentes líquidos (no mostrados) utilizados en fabricar el núcleo se dosifican en el mezclador de púas 2 donde se combinan con los ingredientes secos para formar una lechada acuosa de yeso. La lechada 4 se dispersa a través de una o más salidas en la parte inferior del mezclador 2 sobre una hoja móvil de malla fibrosa 6. La hoja de malla fibrosa 6 tiene una longitud indefinida y se alimenta desde un rollo (no mostrado) de malla. En ciertas realizaciones, las dos porciones de borde opuestas de la malla fibrosa 6 se flexionan progresivamente hacia arriba desde el plano medio de la malla 6 y luego se giran hacia adentro en los márgenes para cubrir los bordes del tablero resultante 40. En la figura 1, esta flexión y conformación progresivas de los bordes de la malla 6 se muestran sólo para un borde lateral de la malla y los dispositivos de guía convencionales que se emplean normalmente para este fin se omiten de la figura en aras de la claridad. La figura 7 muestra un borde del núcleo de yeso fraguado 42 cubierto por la porción de borde superpuesto 6A de la malla 6. La figura 7 muestra también las hendiduras de marca 10 y 10A de la malla 6, permitiendo las hendiduras de marca la formación de buenos bordes y superficies planas. Las hendiduras de marca 10 y 10A se hacen con una rueda de marcar convencional 12. Una ventaja de usar la malla de fibra de vidrio es que se puede marcar y bordear como el revestimiento de papel convencional.In certain embodiments, as shown in Figures 1 to 9, the dry ingredients (not shown) from which the gypsum core is formed are pre-mixed and then fed to a mixer of the type commonly known as a pin mixer. 2. The water and other liquid constituents (not shown) used in making the core are metered into the pin mixer 2 where they are combined with the dry ingredients to form an aqueous gypsum slurry. The slurry 4 is dispersed through one or more outlets at the bottom of the mixer 2 onto a moving sheet of fibrous mesh 6. The fibrous mesh sheet 6 has an indefinite length and is fed from a roll (not shown) of mesh. . In certain embodiments, the two opposing edge portions of the fibrous mesh 6 are progressively flexed upward from the median plane of the mesh 6 and then turned inward at the margins to cover the edges of the resulting board 40. In Figure 1 , this progressive bending and shaping of the edges of the mesh 6 is shown for only one lateral edge of the mesh and the conventional guide devices normally used for this purpose are omitted from the figure for the sake of clarity. Figure 7 shows an edge of the set gypsum core 42 covered by the overlapping edge portion 6A of the mesh 6. Figure 7 also shows the score notches 10 and 10A of the mesh 6, the score notches allowing the formation of good edges and flat surfaces. Scoring slits 10 and 10A are made with a conventional scoring wheel 12. One advantage of using fiberglass scrim is that it can be scored and edged like conventional paper liner.

Otra hoja de malla fibrosa 16 se alimenta desde un rollo (no mostrado) sobre la parte superior de la lechada 4, intercalando así la lechada entre las dos mallas fibrosas en movimiento que forman la lechada. Las mallas 6 y 16 con la lechada 4 intercalada entre ellas entran en la línea de contacto entre los rodillos de conformación superior e inferior 18 y 20, y después de esto se reciben en una cinta transportadora 22. Los dispositivos de guía de borde convencionales, tal como se indica en 24, dan forma y mantienen los bordes del compuesto hasta que el yeso haya fraguado lo suficiente como para conservar su forma. A su debido tiempo, se cortan longitudes secuenciales del tablero y se procesan más mediante la exposición al calor, lo que acelera el secado del tablero al aumentar la velocidad de evaporación del exceso de agua en la suspensión de yeso.Another fibrous scrim sheet 16 is fed from a roll (not shown) over the top of the slurry 4, thus sandwiching the slurry between the two moving fibrous scrims that form the slurry. Meshes 6 and 16 with slurry 4 sandwiched between them enter the nip between the upper and lower forming rolls 18 and 20, and thereafter they are received on a conveyor belt 22. Conventional edge-guiding devices, as indicated at 24, shape and hold the edges of the composite until the plaster has set sufficiently to retain its way. In due course, sequential lengths of the board are cut and further processed by exposure to heat, which speeds up the drying of the board by increasing the rate of evaporation of excess water in the gypsum slurry.

Con referencia a la figura 7, se ha observado que el yeso fraguado del núcleo 42 es eficaz para formar uniones satisfactorias con las placas y entre las porciones de borde de la placa superior 16 y la porción de borde superpuesta 6A de la placa subyacente 6, por lo que es innecesario usar un mejorador de adherencia en la lechada o una pasta para bordes para formar las uniones antes mencionadas.Referring to Figure 7, it has been found that the set gypsum of the core 42 is effective in forming satisfactory bonds with the plates and between the edge portions of the upper plate 16 and the overlapping edge portion 6A of the underlying plate 6, so it is unnecessary to use a grout bond improver or edging paste to form the aforementioned joints.

Según la invención, el método de fabricación del panel incluye asociar un conjunto de sensor ambiental autoportante con el panel. Por ejemplo, el conjunto de sensor ambiental puede ser cualquier conjunto adecuado descrito en esta memoria, tales como los que incluyen una antena, un módulo de procesamiento y un módulo de comunicación inalámbrica, y configurado para detectar una condición ambiental del panel y comunicar de forma inalámbrica datos sobre la condición ambiental a un lectorIn accordance with the invention, the method of manufacturing the panel includes associating a self-supporting environmental sensor assembly with the panel. For example, the environmental sensor assembly can be any suitable assembly described herein, such as those that include an antenna, a processing module, and a wireless communication module, and configured to sense an environmental condition of the panel and communicate wirelessly. wireless data about the environmental condition to a reader

Según la invención, los métodos incluyen asociar un indicador visual de la ubicación del conjunto sensor con el panel. Por ejemplo, el marcado, las hendiduras u otros métodos para crear el indicador se pueden realizar en línea, con la ayuda de la detección del metal de los conjuntos de sensor, o se pueden crear a intervalos regulares correspondientes a los intervalos regulares en los que se sabía que los conjuntos de sensor habían sido espaciados. En otras realizaciones, los indicadores pueden estar impresos previamente en el material de revestimiento u otra superficie externa del panel, para corresponder con un patrón conocido de colocación de los conjuntos de sensor.In accordance with the invention, the methods include associating a visual indicator of the location of the sensor assembly with the panel. For example, marking, scoring, or other methods of creating the indicator can be done in-line, with the help of metal detection from sensor assemblies, or can be created at regular intervals corresponding to the regular intervals at which the sensor assemblies were known to have been spaced apart. In other embodiments, the indicators may be pre-printed into the liner material or other external surface of the panel to correspond to a known pattern of placement of the sensor assemblies.

AplicacionesApplications

También se proporcionan en esta memoria sistemas y métodos para detectar una condición ambiental en un panel u otro material de construcción. En ciertas realizaciones, un sistema incluye al menos uno de los paneles de construcción, materiales o contrapisos para solados descritos en esta memoria junto con al menos un lector para recibir los datos comunicados de forma inalámbrica desde el conjunto del sensor ambiental. En ciertas realizaciones, un sistema incluye al menos un panel que contiene un conjunto de sensor ambiental, tal como se describe en esta memoria, y al menos un lector para recibir los datos comunicados de forma inalámbrica desde el conjunto de sensor ambiental. En ciertas realizaciones, un método para monitorizar una condición ambiental de un panel incluye proporcionar al menos un panel que tiene un conjunto de sensor ambiental asociado, detectar una condición ambiental del panel, mediante el conjunto de sensor ambiental, y comunicar de forma inalámbrica datos sobre la condición ambiental desde el conjunto del sensor ambiental hasta un lector.Also provided herein are systems and methods for detecting an environmental condition in a panel or other construction material. In certain embodiments, a system includes at least one of the building panels, flooring materials or subfloors described herein along with at least one reader for receiving wirelessly communicated data from the environmental sensor assembly. In certain embodiments, a system includes at least one panel containing an environmental sensor assembly, as described herein, and at least one reader for receiving wirelessly communicated data from the environmental sensor assembly. In certain embodiments, a method of monitoring an environmental condition of a panel includes providing at least one panel having an associated environmental sensor assembly, sensing an environmental condition of the panel via the environmental sensor assembly, and wirelessly communicating data about the environmental condition from the environmental sensor assembly to a reader.

El lector puede ser cualquier lector de sensor inalámbrico adecuado conocido en la técnica. Por ejemplo, el lector puede ser un lector manual portátil. En otras realizaciones, el lector es un lector alimentado estacionario montado en un edificio que contiene al menos un panel, material o contrapiso. Por ejemplo, un lector estacionario alimentado puede ubicarse en los paneles o adyacente a ellos, o puede ubicarse a cierta distancia (por ejemplo, de 3 a 30,48 m (10 a 100 pies), como de 3 a 15,24 m (10 a 50 pies), como de 7,62 a 9,14 m (25 a 30 pies)) de los paneles. Por ejemplo, en un edificio que contiene uno o más paneles que tienen conjuntos de sensor ambiental instalados como cubierta plana, paneles de chapado interior/exterior, mallas u otros paneles estructurales, se puede montar un lector alimentado en uno o más sitios sobre y/o alrededor del edificio para monitorizar de forma continua o intermitente el estado de los conjuntos de sensor ambiental. En ciertas realizaciones, se proporciona un sistema de control del edificio para recibir información de los lectores. En algunas realizaciones, se puede montar un lector en un dron que está configurado para acercarse al al menos un panel para recibir los datos comunicados de forma inalámbrica desde el conjunto del sensor ambiental. En ciertas realizaciones, los datos de detección se digitalizan y se comunican de forma inalámbrica a lectores disponibles en el mercado utilizando un comando de LECTURA del protocolo UHF Gen 2 estándar para un procesamiento adicional.The reader can be any suitable wireless sensor reader known in the art. For example, the reader may be a portable handheld reader. In other embodiments, the reader is a stationary powered reader mounted on a building containing at least one panel, material, or subfloor. For example, a stationary powered reader can be located on or adjacent to the panels, or it can be located some distance away (for example, 3 to 30.48 m (10 to 100 ft), such as 3 to 15.24 m ( 10 to 50 ft), as 25 to 30 ft (7.62 to 9.14 m)) of panels. For example, in a building that contains one or more panels that have environmental sensor assemblies installed as a flat roof, interior/exterior veneer panels, mesh, or other structural panels, a powered reader may be mounted in one or more locations on and/or or around the building to continuously or intermittently monitor the status of the environmental sensor assemblies. In certain embodiments, a building control system is provided for receiving information from readers. In some embodiments, a reader may be mounted on a drone that is configured to approach the at least one panel to receive wirelessly communicated data from the environmental sensor assembly. In certain embodiments, the detection data is digitized and communicated wirelessly to commercially available readers using a standard UHF Gen 2 protocol READ command for further processing.

En ciertas realizaciones, el sistema también incluye una unidad de procesamiento y el lector está configurado para comunicar los datos sobre la condición ambiental a la unidad de procesamiento, y la unidad de procesamiento puede funcionar para determinar al menos un estado de la condición en el conjunto del sensor ambiental a partir de los datos. Por ejemplo, el lector puede configurarse para comunicar el valor de impedancia representativo de la impedancia del componente reactivo a la unidad de procesamiento, de tal modo que la unidad de procesamiento pueda operar para determinar al menos un estado de la condición en el conjunto de sensor ambiental a partir del valor de impedancia representativo de la impedancia del componente reactivo.In certain embodiments, the system also includes a processing unit and the reader is configured to communicate environmental condition data to the processing unit, and the processing unit may function to determine at least one condition status in the set. of the environmental sensor from the data. For example, the reader can be configured to communicate the impedance value representative of the impedance of the reactive component to the processing unit, such that the processing unit can operate to determine at least one state of the condition in the sensor assembly. from the impedance value representative of the impedance of the reactive component.

En ciertas realizaciones, el sistema incluye un servicio de integración que permite la programación de los sensores sin requerir una infraestructura de IT ni un software intermedio complejos. Por ejemplo, el servicio de integración puede proporcionar un repositorio de todos los datos relacionados con la etiqueta del sensor, por ejemplo rango del sensor y datos de calibración, a los que se puede acceder de forma segura mediante aplicaciones y servicios web autorizados, un repositorio de datos de medidas relacionados con los paneles etiquetados con sensores y un motor de flujo de decisiones, por ejemplo, de modo que si un panel etiquetado con sensor excede un nivel preestablecido (por ejemplo, un nivel de humedad preestablecido), se envía una notificación por SMS/correo electrónico a un técnico de servicio. In certain embodiments, the system includes an integration service that allows programming of the sensors without requiring complex IT infrastructure and middleware. For example, the integration service can provide a repository of all sensor tag related data, such as sensor range and calibration data, which can be securely accessed by authorized web services and applications, a repository measurement data related to sensor-tagged panels and a decision flow engine, for example, so that if a sensor-tagged panel exceeds a preset level (for example, a preset humidity level), a notification is sent by SMS/email to a service technician.

En ciertas realizaciones, los datos sin procesar se recopilan de estos sensores a través del lector para que el procesamiento sea realizado por una unidad de procesamiento de datos donde se realiza el cálculo para determinar una medición de humedad o temperatura. Además, con referencia a la figura 20, el motor de comunicación inalámbrica 2104 y el motor de sensor 2106 pueden programarse completamente a través de métodos inalámbricos. Los sensores RFID pasivos de la figura 20 pueden implementarse como una matriz de sensores inteligentes (por ejemplo, múltiples conjuntos de sensor en uno o varios paneles instalados en un solo sitio) para recopilar datos que pueden enviarse de regreso a una unidad de procesamiento central. Otra realización proporciona un método de detección ambiental para usar en un sistema de RF que incluye los pasos de: calibrar un sensor de RF desarrollando un primer valor de calibración indicativo de la ausencia de una cantidad detectable de una sustancia y un segundo valor de calibración indicativo de la presencia de la cantidad detectable de la sustancia, instalar el sensor en una estructura, exponer la estructura a la sustancia, interrogar al sensor para recuperar un valor detectado y detectar la presencia de la sustancia en la estructura en función del valor detectado en relación con el primero y el segundo valores de calibración.In certain embodiments, raw data is collected from these sensors via the reader for processing to be performed by a data processing unit where calculation is performed to determine a humidity or temperature measurement. Also, referring to Fig. 20, the wireless communication engine 2104 and the sensor engine 2106 can be fully programmed through wireless methods. The passive RFID sensors of Figure 20 can be implemented as an intelligent sensor array (eg, multiple sensor arrays in one or multiple panels installed at a single site) to collect data that can be sent back to a central processing unit. Another embodiment provides an environmental detection method for use in an RF system that includes the steps of: calibrating an RF sensor by developing a first calibration value indicative of the absence of a detectable amount of a substance and a second calibration value indicative of the presence of the detectable amount of the substance, installing the sensor in a structure, exposing the structure to the substance, interrogating the sensor to retrieve a sensed value, and detecting the presence of the substance in the structure based on the sensed value relative to with the first and second calibration values.

Como se muestra en la figura 19, un edificio puede incluir un sistema de chapado que incluya al menos dos paneles 300 y un componente de junta 320 configurado para proporcionar una junta en una superficie de contacto entre al menos dos de los paneles 300. Los conjuntos de sensor ambiental pueden proporcionarse en uno o más tableros para paredes internas, chapado externo o paneles de cubierta, como se describe en esta memoria, con la ubicación de dichos conjuntos indicada externamente mediante indicadores visuales 350, 352. En particular, dichos paneles que tienen conjuntos de sensor ambiental pueden ser útiles en sistemas de chapado o cubierta en los que se desea mejorar la resistencia al agua, de manera que la infiltración de agua pueda detectarse rápida y eficientemente.As shown in Figure 19, a building may include a cladding system that includes at least two panels 300 and a gasket component 320 configured to provide a gasket at a contact surface between at least two of the panels 300. The assemblies Environmental sensor panels may be provided in one or more boards for internal walls, external veneer or cover panels, as described herein, with the location of such assemblies indicated externally by visual indicators 350, 352. In particular, such panels having Environmental sensor assemblies can be useful in cladding or decking systems where it is desired to improve water resistance so that water infiltration can be detected quickly and efficiently.

En ciertas realizaciones, el componente de junta en dichos sistemas incluye cinta o un material de unión. Por ejemplo, el componente de unión puede ser una cinta que incluya adhesivos acrílicos solventes, una cinta que tenga una capa superior de polietileno con adhesivo de caucho butílico, una cinta que tenga una capa superior de papel de aluminio con adhesivo de caucho butílico, una cinta que tenga una capa superior de EPDM con adhesivo de caucho butílico, una cinta que tenga una capa superior de polietileno con adhesivo de asfalto cauchutado, o una cinta que tenga una capa superior de papel de aluminio con adhesivo de asfalto cauchutado. Por ejemplo, el componente de junta puede ser un material de unión como yesos de estuco sintético, morteros de cemento, acrílicos sintéticos, acrílicos cargados con arena, acrílicos a base de solventes, butilos a base de solventes, polisulfuros, poliuretanos, siliconas, polímeros modificados con sililo, látex de base agua látex EVA, o látex acrílicos. Por lo tanto, los paneles descritos anteriormente se pueden instalar o bien con una cinta, un polímero líquido u otro material adecuado para tratar eficazmente las áreas de posible intrusión de agua y aire, tales como juntas, aberturas de puertas/ventanas, penetraciones, encuentros de cubierta/muro, y encuentros de muro/cimiento. Como tales, los paneles de chapado de edificios, cuando se usan en combinación con un componente de junta adecuado, pueden crear una envolvente eficaz resistente al agua y/o barrera de aire.In certain embodiments, the gasket component in such systems includes tape or a bonding material. For example, the bonding component can be a tape that includes solvent acrylic adhesives, a tape that has a polyethylene top layer with butyl rubber adhesive, a tape that has an aluminum foil top layer with butyl rubber adhesive, a tape having an EPDM top layer with butyl rubber adhesive, a tape having a polyethylene top layer with rubberized asphalt adhesive, or a tape having an aluminum foil top layer with rubberized asphalt adhesive. For example, the joint component can be a bonding material such as synthetic stucco plasters, cement mortars, synthetic acrylics, sand-filled acrylics, solventborne acrylics, solventborne butyls, polysulfides, polyurethanes, silicones, polymers, etc. modified with silyl, water-based latex, EVA latex, or acrylic latex. Therefore, the panels described above can be installed with either a tape, liquid polymer, or other suitable material to effectively treat areas of potential water and air intrusion, such as joints, door/window openings, penetrations, junctions. roof/wall, and wall/foundation junctions. As such, building veneer panels, when used in combination with a suitable joint component, can create an effective waterproof envelope and/or air barrier.

Por lo tanto, en ciertas realizaciones, los paneles de construcción de edificios, los materiales y los contrapisos descritos en esta memoria están configurados para detectar la humedad, la temperatura o la presión en las cubiertas, en otros componentes exteriores del edificio, en los componentes exteriores del edificio cubiertos con una membrana de otro recubrimiento, dentro de los techos o paredes, y dentro de la envolvente del edificio. El sistema está configurado para detectar condiciones ambientales que podrían conducir al deterioro de los sistemas de cubierta u otros componentes del edificio. Por lo tanto, los sistemas descritos en esta memoria pueden, ventajosamente, proporcionar una detección temprana de la intrusión de humedad antes de dañar la cubierta, el suelo, las paredes u otras regiones del sistema de construcción.Therefore, in certain embodiments, the building construction panels, materials, and subfloors described herein are configured to sense moisture, temperature, or pressure on decks, on other exterior building components, on building components building exteriors covered with a membrane of another coating, inside roofs or walls, and inside the building envelope. The system is configured to detect environmental conditions that could lead to deterioration of roof systems or other building components. Therefore, the systems described herein can advantageously provide early detection of moisture intrusion before it damages the deck, floor, walls, or other regions of the building system.

En lugar de las inspecciones manuales tradicionales de techos y/u otros paneles, el uso de los lectores descritos en esta memoria reducirá o eliminará el trabajo asociado con las inspecciones. Los lectores podrían ser portátiles o podrían estar conectados a un dron que transportaría un lector de etiqueta en etiqueta (es decir, de conjunto de sensor a conjunto de sensor). Alternativamente, el lector sería un lector alimentado, como los que se usan en aplicaciones de autopistas y DOT, montado en una cubierta u otra ubicación que lea las etiquetas y transmita la información a través de Internet o un sistema similar a un sistema de control de edificios inteligente. Además de las aplicaciones de chapado exterior y cubierta, los paneles y sensores también se podrían usar en el interior del edificio, para identificar la intrusión de humedad en cualquier parte del edificio, incluidas las aplicaciones de sótanos resistentes al moho y los hongos, detrás de la ducha y el paño alicatado y/o sobre o detrás del chapado exterior.Instead of traditional manual inspections of ceilings and/or other panels, the use of the readers described in this specification will reduce or eliminate the work associated with inspections. The readers could be portable or could be attached to a drone that would carry a reader from tag to tag (ie, from sensor array to sensor array). Alternatively, the reader would be a powered reader, such as those used in highway and DOT applications, mounted on a deck or other location that reads the tags and transmits the information via the Internet or a system similar to a vehicle control system. smart buildings. In addition to exterior and cladding applications, the panels and sensors could also be used inside the building, to identify moisture intrusion into any part of the building, including mold and mildew resistant basement applications, behind the shower and the tiled cloth and/or on or behind the exterior cladding.

En ciertas realizaciones, los métodos y sistemas para detectar condiciones ambientales incluyen además la identificación de un panel de construcción o parte de un panel de construcción en el que se detecta la condición, tal como a través de los indicadores visuales discutidos en esta memoria. Los métodos pueden incluir, además reparar el panel de construcción o la porción del panel identificada como dañada. Por ejemplo, dichos sistemas y métodos pueden permitir que el propietario de un edificio determine en tiempo real cuándo su cubierta, paredes, suelos, etc. están dañados de una manera que pueda afectar a la eficiencia energética, la intrusión de agua u otras características de comportamiento. Por ejemplo, un problema típico de intrusión de humedad puede tardar hasta un año o más en detectarse, lo que probablemente requiera el reemplazo de una cantidad significativa de paneles de construcción. Por el contrario, los sistemas descritos identificarían un problema de intrusión de humedad tan pronto como se vea afectada una porción de un panel. Como tales, estos sistemas permiten reparar o reemplazar sólo una sección de un panel o un solo panel. Del mismo modo, los problemas de temperatura, que pueden provocar la degradación de los materiales del núcleo del panel, también se pueden detectar en tiempo real. In certain embodiments, methods and systems for detecting environmental conditions further include identifying a building panel or part of a building panel in which the condition is detected, such as through the visual indicators discussed herein. The methods may further include repairing the building panel or the portion of the panel identified as damaged. For example, such systems and methods can allow the owner of a building to determine in real time when his roof, walls, floors, etc. are damaged in a way that may affect energy efficiency, water intrusion, or other performance characteristics. For example, a typical moisture intrusion problem can take up to a year or more to detect, likely requiring the replacement of a significant number of building panels. Rather, the described systems would identify a moisture intrusion problem as soon as a portion of a panel is affected. As such, these systems allow only a section of a panel or a single panel to be repaired or replaced. Similarly, temperature issues, which can lead to degradation of panel core materials, can also be detected in real time.

Además, los presentes paneles eliminan la necesidad de sensores cableados y sensores que contienen un microcontrolador, en los que la mano de obra involucrada en la programación e instalación es muy alta. En estas realizaciones cableadas, un técnico con conocimientos de programación de microcontroladores/PLC tendría que programar el sistema para que funcione. El sistema actual será virtualmente plug-and-play, y cualquier programación puede realizarse antes de la instalación del panel en forma de una GUI (interfaz gráfica de usuario) que se integrará con el software de gestión de instalaciones existente. En los sistemas que tienen lectores estacionarios, como los edificios comerciales, el lector puede conectarse ventajosamente a la red del edificio y ser mantenido por un ingeniero del edificio junto con otros sistemas de la instalación (por ejemplo, climatización, extinción de incendios, iluminación, control de ocupación).In addition, the present panels eliminate the need for wired sensors and sensors containing a microcontroller, where the labor involved in programming and installation is very high. In these hardwired embodiments, a technician with knowledge of microcontroller/PLC programming would have to program the system to work. The current system will be virtually plug-and-play, and any programming can be done prior to panel installation in the form of a GUI (graphical user interface) that will integrate with existing facility management software. In systems that have stationary readers, such as commercial buildings, the reader may advantageously be connected to the building network and maintained by a building engineer along with other facility systems (for example, HVAC, fire suppression, lighting, occupancy control).

Ejemplosexamples

Se fabricaron paneles de construcción y muestras representativas que tenían los conjuntos de sensor ambiental descritos y se sometieron a varias pruebas de comportamiento.Representative building panels and samples having the described environmental sensor assemblies were fabricated and subjected to various performance tests.

Primero, se prepararon paneles de construcción de muestra con conjuntos de sensor ambiental ubicados en varias posiciones dentro del panel, incluso dentro o sobre una superficie del núcleo del panel (por ejemplo, entre el núcleo del panel y un material de revestimiento) y en una superficie externa del panel. Estas muestras de paneles se expusieron a condiciones típicas de manipulación e instalación de paneles, así como se recubrieron con materiales de recubrimiento ejemplares, tales como adhesivos de base solventes y de base agua y asfalto caliente. Se observó que los conjuntos de sensor ubicados sobre la superficie de los paneles eran mucho más susceptibles a daños por manipulación. Además, se observó que los adhesivos y el asfalto causaron daños a los conjuntos de sensor que impidieron lecturas precisas de condiciones tales como la temperatura y la humedad. Por el contrario, los conjuntos de sensor ubicados dentro o sobre una superficie del núcleo del panel (interno al panel en conjunto) no sufrieron estos problemas.First, sample building panels were prepared with environmental sensor assemblies located at various positions within the panel, including within or on a surface of the panel core (for example, between the panel core and a facing material) and on a external surface of the panel. These panel samples were exposed to typical panel handling and installation conditions, as well as coated with exemplary coating materials such as solvent-based and water-based adhesives and hot asphalt. Sensor assemblies located on the surface of the panels were found to be much more susceptible to damage from handling. In addition, the adhesives and asphalt were found to cause damage to sensor assemblies that prevented accurate readings of conditions such as temperature and humidity. In contrast, sensor assemblies located within or on a panel core surface (internal to the panel as a whole) did not suffer from these problems.

A continuación, estos paneles se ensayaron para determinar si había alguna diferencia en la precisión de la detección de la condición de humedad del panel por parte del conjunto de sensor en los conjuntos de sensor ubicados dentro o sobre una superficie del núcleo del panel (es decir, dentro del panel) frente a sobre la superficie externa del tablero. Específicamente, se colocaron gotas de agua directamente sobre el conjunto de sensor dispuesto sobre la superficie externa del panel y se ensayó la lectura del porcentaje de humedad libre del panel tanto en el sensor externo como en el sensor interno del panel. En general, los sensores de superficie leen como una condición "muy húmeda", a pesar de que la saturación de humedad del panel en sí no cambia. Embeber el conjunto de sensor en el núcleo del panel se correlacionó bien con el porcentaje de humedad libre y los medidores de humedad del laboratorio. Es decir, se obtuvieron lecturas altas falsas a partir de la humectación superficial localizada en los conjuntos de sensor ubicados sobre la superficie del panel externo, mientras que los conjuntos de sensor embebidos replicaron más fielmente el contenido de humedad real del panel.These panels were then tested to determine if there was any difference in the accuracy of the sensor assembly's detection of the panel's moisture condition over sensor assemblies located within or on a surface of the panel core (i.e. , inside the panel) versus on the outer surface of the board. Specifically, drops of water were placed directly on the sensor assembly disposed on the external surface of the panel and both the external sensor and the internal sensor of the panel were tested for the percentage free moisture reading of the panel. In general, surface sensors read as a "very wet" condition, even though the moisture saturation of the panel itself does not change. Embedding the sensor assembly in the core of the panel correlated well with percent free moisture and laboratory moisture meters. That is, falsely high readings were obtained from localized surface wetting on sensor assemblies located on the surface of the outer panel, while embedded sensor assemblies more closely replicated the actual moisture content of the panel.

A continuación, los paneles de muestra que tenían sensores RFID embebidos internamente se sumergieron completamente en agua durante aproximadamente 6 horas. Se tomaron lecturas del contenido de humedad del panel cada 5 minutos tanto con el sensor interno como con un medidor de humedad del laboratorio, para determinar la precisión relativa de los conjuntos de sensor embebidos. Los resultados de este ensayo se muestran en la figura 27, que es una curva de regresión del sensor del laboratorio (etiquetado como "sensor" en el gráfico) frente a las lecturas de RFID embebidos. El coeficiente de correlación (R2) fue del 72,6%. Como puede verse, los conjuntos de sensor RFIC embebidos mostraron significativamente una tendencia similar a las lecturas del medidor de humedad del laboratorio. The sample panels having internally embedded RFID sensors were then completely submerged in water for approximately 6 hours. Panel moisture content readings were taken every 5 minutes with both the internal sensor and a laboratory moisture meter to determine the relative accuracy of the embedded sensor assemblies. The results of this test are shown in Figure 27, which is a regression curve of the laboratory sensor (labeled "sensor" on the graph) versus the embedded RFID readings. The correlation coefficient (R2) was 72.6%. As can be seen, the embedded RFIC sensor arrays showed a significantly similar trend to the laboratory moisture meter readings.

A continuación, se ensayaron paneles de muestra con cuatro combinaciones de ubicación de conjunto de sensor y exposición del adhesivo de la superficie del panel. La condición 1 incluía un conjunto de sensor colocado sobre la superficie externa del panel en contacto directo con un adhesivo de base solvente. La condición 2 incluía un conjunto de sensor colocado sobre la superficie externa del panel en contacto directo con un adhesivo de base agua. La condición 3 incluía un conjunto de sensor sobre la superficie opuesta del panel de muestra (para representar un conjunto de sensor dentro del núcleo o separado de otro modo de la superficie externa expuesta al adhesivo) con la superficie opuesta expuesta al adhesivo de base solvente. La condición 4 implicaba un montaje de sensor en la superficie opuesta con la superficie externa expuesta al adhesivo de base agua. Las lecturas de humedad de los conjuntos de sensor RFID se tomaron después de que se dejó curar a los adhesivos durante una semana. La figura 28 es un gráfico que muestra los códigos de sensor detectados en estas muestras. Un código de sensor de aproximadamente 30 o por encima es "seco", y los códigos más bajos representan un contenido de humedad cada vez más alto. Como puede verse, los conjuntos de sensor colocados en contacto directo con el adhesivo de base solvente mostraron una variación de lectura significativa, posiblemente debido a la interferencia con la composición química del adhesivo. El conjunto del sensor que representa el conjunto de sensor dispuesto internamente y expuesto al adhesivo de base solvente se comportó mejor. Por lo tanto, los paneles de construcción de la presente descripción que requieren una membrana externa u otro recubrimiento o cubrición externos pueden utilizar un adhesivo de base solvente para aplicar dicha membrana, recubrimiento o cubrición. Los conjuntos de sensor expuestos al adhesivo de base agua funcionaron mejor que el conjunto en contacto directo con el adhesivo de base solvente, con el conjunto de sensor en contacto directo con el adhesivo de base agua funcionando ligeramente peor que el conjunto de sensor "interno".Sample panels were then tested with four combinations of sensor assembly location and panel surface adhesive exposure. Condition 1 included a sensor assembly placed on the outer surface of the panel in direct contact with a solvent-based adhesive. Condition 2 included a sensor assembly placed on the external surface of the panel in direct contact with a water-based adhesive. Condition 3 included a sensor assembly on the opposite surface of the sample panel (to represent a sensor assembly within the core or otherwise detached from the external surface exposed to adhesive) with the opposite surface exposed to solvent-based adhesive. Condition 4 involved an opposite surface sensor mount with the outer surface exposed to the water-based adhesive. Moisture readings from the RFID sensor assemblies were taken after the adhesives had been allowed to cure for one week. Figure 28 is a graph showing the sensor codes detected in these samples. A sensor code of approximately 30 or above is "dry", with lower codes representing increasingly higher moisture content. As can be seen, sensor assemblies placed in direct contact with the solvent-based adhesive showed significant reading variation, possibly due to interference with the adhesive's chemistry. The sensor assembly representing the sensor assembly arranged internally and exposed to the solvent-based adhesive performed best. Therefore, building panels of the present disclosure that require an external membrane or other external coating or covering may use a solvent-based adhesive to apply said membrane, coating or covering. The sensor arrays exposed to the water-based adhesive performed better than the array in direct contact with the solvent-based adhesive, with the sensor array in direct contact with the water-based adhesive performing slightly worse than the "internal" sensor array. .

A continuación, se ensayó la precisión de las lecturas del sensor en paneles de muestra que contenían conjuntos de sensor RFID (medidos con un lector portátil y un lector de sensor fijo) en relación con la lectura de un medidor de humedad del laboratorio. Específicamente, se calentaron 30 muestras en un horno para eliminar toda la humedad libre. Luego se sacaron las muestras del horno y se documentó su peso seco. Las lecturas del código del sensor RFID para el contenido de humedad se tomaron utilizando el lector de etiquetas RFID portátil de 1 vatio NORDIC ID Merlin 1 y el lector de etiquetas fijo FEIG ELECTRONICS (Lector ID MAX.U1002-FCC y Antena ID ISC.ANT.U600/270-FCC Antenna UHF). También se tomaron lecturas de humedad usando un medidor de humedad del laboratorio y se documentaron para comparar. Las muestras se sumergieron en agua durante 5 horas y luego se retiraron. Las muestras se secaron con toallas de papel. Las muestras se volvieron a pesar y los códigos de sensor se leyeron y documentaron utilizando los sistemas Nordic y FEIG junto con las lecturas del medidor de humedad. La inmersión, el secado y las lecturas de códigos se repitieron a intervalos de 24, 48 y 120 horas. La figura 25 es un gráfico que muestra la lectura del código del lector fijo frente al porcentaje de humedad libre (medido por el medidor de humedad), en peso. La figura 26 es un gráfico que muestra la lectura del código del lector portátil frente al porcentaje de humedad libre (medido por el medidor de humedad), en peso. Generalmente, un contenido de humedad libre de 0-2 % se consideró un panel seco, un contenido de humedad libre de 2-6 % se consideró un panel húmedo y un contenido de humedad libre de 6 % o más se consideró un panel mojado. Como se puede ver en los resultados, el lector fijo dio resultados más consistentes con el medidor de laboratorio, indicando en promedio la condición de humedad correcta en cada nivel (seco, húmedo, mojado).Sample panels containing RFID sensor assemblies (measured with a handheld reader and a fixed sensor reader) were then tested for accuracy relative to the reading of an RFID meter. laboratory humidity. Specifically, 30 samples were heated in an oven to remove all free moisture. The samples were then removed from the oven and their dry weight was documented. RFID sensor code readings for moisture content were taken using the NORDIC ID Merlin 1 1-watt portable RFID tag reader and the FEIG ELECTRONICS fixed tag reader (ID MAX.U1002-FCC Reader and ID ISC.ANT Antenna .U600/270-FCC Antenna UHF). Moisture readings were also taken using a laboratory moisture meter and documented for comparison. The samples were immersed in water for 5 hours and then removed. The samples were dried with paper towels. Samples were reweighed and sensor codes read and documented using the Nordic and FEIG systems along with moisture meter readings. Immersion, drying, and code readings were repeated at 24, 48, and 120 hour intervals. Figure 25 is a graph showing the fixed reader code reading versus percent free moisture (as measured by the moisture meter), by weight. Figure 26 is a graph showing the handheld reader code reading versus percent free moisture (as measured by the moisture meter), by weight. Generally, a free moisture content of 0-2% was considered a dry panel, a free moisture content of 2-6% was considered a wet panel, and a free moisture content of 6% or more was considered a wet panel. As can be seen from the results, the fixed reader gave more consistent results with the laboratory meter, indicating on average the correct moisture condition at each level (dry, humid, wet).

Por lo tanto, se ha demostrado que los conjuntos de sensor ambiental pueden asociarse con un panel de construcción (por ejemplo, embebidos o asociados con el núcleo de un panel) para proporcionar lecturas útiles sobre las condiciones ambientales, tales como la humedad, en el panel. Se descubrió que los conjuntos de sensor provistos dentro del núcleo muestran un comportamiento y una precisión mejores.Therefore, it has been shown that environmental sensor assemblies can be associated with a building panel (eg, embedded in or associated with the core of a panel) to provide useful readings on environmental conditions, such as humidity, in the environment. panel. Sensor assemblies provided within the core were found to show better performance and accuracy.

Si bien la divulgación se ha descrito con referencia a una serie de realizaciones, los expertos en la técnica entenderán que la invención no se limita a tales realizaciones divulgadas. Más bien, la invención puede modificarse para incorporar cualquier número de variaciones, alteraciones, sustituciones o disposiciones equivalentes no descritas en esta memoria, pero que están dentro del alcance de la invención definida por las reivindicaciones adjuntas. Además, aunque se han descrito varias realizaciones de la invención, debe entenderse que los aspectos de la invención pueden incluir sólo algunas de las realizaciones descritas. En consecuencia, la invención no debe verse limitada por la descripción anterior, sino que sólo está limitada por el alcance de las reivindicaciones adjuntas. While the disclosure has been described with reference to a number of embodiments, it will be understood by those skilled in the art that the invention is not limited to such disclosed embodiments. Rather, the invention may be modified to incorporate any number of variations, alterations, substitutions, or equivalent arrangements not disclosed herein, but which are within the scope of the invention defined by the appended claims. Furthermore, while various embodiments of the invention have been described, it is to be understood that aspects of the invention may include only some of the described embodiments. Accordingly, the invention should not be limited by the above description, but is limited only by the scope of the appended claims.

Claims (15)

REIVINDICACIONES 1. Un panel de construcción (2300), que comprende:1. A building panel (2300), comprising: un panel (300, 1000) que tiene una primera superficie externa y una segunda superficie externa opuesta, comprendiendo el panel (1000) un núcleo de panel (101, 201, 2301) y teniendo el núcleo de panel una primera superficie (107, 2307, 2407) y una segunda superficie opuesta (109, 2309, 2409);a panel (300, 1000) having a first outer surface and an opposite second outer surface, the panel (1000) comprising a panel core (101, 201, 2301) and the panel core having a first surface (107, 2307). , 2407) and a second opposite surface (109, 2309, 2409); al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) asociado con el núcleo del panel (101,201,2301) y configurado para detectar una condición ambiental del panel (300, 1000) que comprende humedad, presión o ambas, y comunicar de forma inalámbrica datos sobre las condiciones ambientales a un lector; en donde el al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) es autoportante, pasivo y comprende una antena, un módulo de procesamiento y un módulo de comunicación inalámbrica,at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) associated with the panel core (101,201,2301) and configured to detect an environmental condition of the panel (300, 1000 ) comprising humidity, pressure, or both, and wirelessly communicating data about environmental conditions to a reader; wherein the at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) is self-supporting, passive, and comprises an antenna, a processing module, and a wireless communication module, en donde el al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) está embebido dentro de un cuerpo del núcleo del panel (101, 201, 2301), dispuesto entre capas (54, 56, 58, 102, 108, 202, 208, 210) que forman el núcleo del panel (101,201,2301), o dispuestos entre la primera superficie del núcleo del panel (101, 201, 2301) y un material de revestimiento del panel, y en donde el al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) comprende preferiblemente un sensor de identificación por radiofrecuencia pasivo, caracterizado por quewherein the at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) is embedded within a panel core body (101, 201, 2301), disposed between layers (54, 56, 58, 102, 108, 202, 208, 210) that form the core of the panel (101,201,2301), or arranged between the first surface of the core of the panel (101, 201, 2301) and a material of panel cladding, and wherein the at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) preferably comprises a passive radio frequency identification sensor, characterized in that el panel de construcción comprende, además, al menos un indicador visual (121, 350, 352) colocado en la primera superficie externa del panel (300, 1000), indicando cada uno de los al menos un indicadores visuales (121, 350, 352) una ubicación de cada uno de los al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424), en donde el al menos un indicador visual (121, 350, 352) comprende preferentemente una hendidura o marca.The building panel further comprises at least one visual indicator (121, 350, 352) positioned on the first external surface of the panel (300, 1000), each of the at least one visual indicators (121, 350, 352) indicating ) a location of each of the at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424), wherein the at least one visual indicator (121, 350, 352) preferably comprises a slit or mark. 2. El panel de construcción (2300) de la reivindicación 1, en donde el núcleo del panel (101,201,2301) comprende un núcleo de panel de yeso.The building panel (2300) of claim 1, wherein the panel core (101,201,2301) comprises a gypsum board core. 3. El panel de construcción (2300) de la reivindicación 2, en donde:The building panel (2300) of claim 2, wherein: el núcleo del panel de yeso comprende una primera capa de yeso (102, 108) y una segunda capa de yeso (202, 208), comprendiendo la primera capa de yeso (102, 108) una capa de recubrimiento de pizarra, ythe gypsum board core comprises a first gypsum layer (102, 108) and a second gypsum layer (202, 208), the first gypsum layer (102, 108) comprising a slate coating layer, and el al menos un conjunto sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) está dispuesto entre la primera (102, 108) y la segunda capas de yeso (202, 208), en particular, en donde la primera capa de yeso (102, 108) está presente en una cantidad de aproximadamente el 2 por ciento a aproximadamente el 20 por ciento, en peso, del núcleo del panel de yeso.The at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) is arranged between the first (102, 108) and the second plaster layers (202, 208), in particular , wherein the first layer of gypsum (102, 108) is present in an amount of about 2 percent to about 20 percent, by weight, of the gypsum board core. 4. El panel de construcción (2300) de la reivindicación 1, en donde:The building panel (2300) of claim 1, wherein: el panel (300, 1000) comprende, además, el material de revestimiento del panel, que comprende una malla de revestimiento de fibra de vidrio, ythe panel (300, 1000) further comprises the panel facing material, which comprises a fiberglass facing scrim, and el al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) está dispuesto entre la primera superficie (107, 2307, 2407) del núcleo del panel (101,201,2301) y la malla de revestimiento de fibra de vidrio.the at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) is arranged between the first surface (107, 2307, 2407) of the panel core (101,201,2301) and fiberglass lining mesh. 5. El panel de construcción (2300) de la reivindicación 1, en donde el al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) comprende una pluralidad de conjuntos de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) separados entre sí a una distancia de aproximadamente 0,3048 m a 1,292 m.The building panel (2300) of claim 1, wherein the at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) comprises a plurality of sensor assemblies. environmental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) separated from each other at a distance of approximately 0.3048 m to 1.292 m. 6. Un sistema para detectar una condición ambiental en un panel (300, 1000), que comprende:6. A system for detecting an environmental condition in a panel (300, 1000), comprising: al menos uno de los paneles de construcción (2300) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5; yat least one of the building panels (2300) of any of claims 1 to 5; Y al menos un lector para recibir los datos comunicados de forma inalámbrica desde al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424), en donde el al menos un lector comprende preferiblemente un lector estacionario alimentado colocado en o cerca de al menos un panel de construcción (2300) o un lector manual portátil.at least one reader for receiving wirelessly communicated data from the at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424), wherein the at least one reader preferably comprises a stationary powered reader placed on or near at least one building panel (2300) or a portable handheld reader. 7. El sistema de la reivindicación 6, que comprende además una unidad de procesamiento, en donde el lector está configurado para comunicar los datos sobre la condición ambiental a la unidad de procesamiento, y la unidad de procesamiento puede funcionar para determinar al menos un estado de condición en el al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) a partir de los datos.The system of claim 6, further comprising a processing unit, wherein the reader is configured to communicate environmental condition data to the processing unit, and the processing unit is operable to determine at least one status. condition on the at least one environmental sensor set (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) from the data. 8. Un método para detectar una condición ambiental, que comprende: 8. A method for detecting an environmental condition, comprising: proporcionar al menos uno de los paneles de construcción (2300) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5; y providing at least one of the building panels (2300) of any one of claims 1 to 5; Y comunicar de forma inalámbrica datos sobre la condición ambiental, como la humedad, desde al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) a un lector.wirelessly communicating environmental condition data, such as humidity, from at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) to a reader. 9. El método de la reivindicación 8, que comprende, además:The method of claim 8, further comprising: comunicar los datos sobre la condición ambiental a una unidad de procesamiento; ycommunicate environmental condition data to a processing unit; Y determinar, en la unidad de procesamiento, al menos un estado de condición en al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424).determining, in the processing unit, at least one condition state in at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424). 10. El método de la reivindicación 8, que comprende además reparar el panel de construcción (2300) o una porción del panel de construcción (2300) en el que se detecta una condición de humedad.The method of claim 8, further comprising repairing the building panel (2300) or a portion of the building panel (2300) in which a wet condition is detected. 11. El método de la reivindicación 10, que comprende, además, identificar la porción del panel de construcción (2300) en la que se detecta la condición de humedad ubicando al menos un indicador visual (121,350, 352) colocado en una superficie externa del panel (2300), cada uno de los al menos un indicador visual (121, 350, 352) que indica la ubicación de un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) dentro del panel de construcción (2300) .The method of claim 10, further comprising identifying the portion of the building panel (2300) where the moisture condition is detected by locating at least one visual indicator (121, 350, 352) positioned on an external surface of the panel (2300), each of at least one visual indicator (121, 350, 352) indicating the location of an environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) inside the building panel (2300) . 12. Un método para fabricar un panel de construcción (2300), que comprende:12. A method for manufacturing a building panel (2300), comprising: combinar una lechada de núcleo de panel y un material de revestimiento de panel para formar un núcleo de panel (101, 201, 2301) de un panel de construcción (2300) que tiene una primera superficie externa y una segunda superficie externa opuesta, comprendiendo el núcleo de panel (101, 201, 2301) una primera superficie (107, 2307, 2407) y una segunda superficie opuesta (109, 2309, 2409), estando asociada la primera superficie (107, 2307, 2407) con el material de revestimiento del panel;combining a panel core grout and a panel cladding material to form a panel core (101, 201, 2301) of a building panel (2300) having a first external surface and an opposed second external surface, comprising the panel core (101, 201, 2301) a first surface (107, 2307, 2407) and an opposing second surface (109, 2309, 2409), the first surface (107, 2307, 2407) being associated with the skin material panel; disponer al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) dentro de la lechada del núcleo del panel o entre la lechada del núcleo del panel y el material de revestimiento del panel; ydispose at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) within the panel core grout or between the panel core grout and the panel facing material ; Y asociar al menos un indicador visual (121,350, 352) con la primera superficie externa del panel de construcción (2300), de manera que cada uno de los al menos un indicador visual (121, 350, 352) indique una ubicación de cada uno de los al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424), associating at least one visual indicator (121,350, 352) with the first external surface of the building panel (2300), such that each of the at least one visual indicator (121, 350, 352) indicates a location of each of the at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424), en donde el al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) está configurado para detectar una condición ambiental del panel (300, 1000) que comprende humedad, presión o ambas, y comunicar de forma inalámbrica datos sobre la condición ambiental a un lector,wherein the at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) is configured to detect an environmental condition of the panel (300, 1000) comprising humidity, pressure, or both. , and wirelessly communicate environmental condition data to a reader, en donde el al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) es autoportante, pasivo y comprende una antena, un módulo de procesamiento y un módulo de comunicación inalámbrica.wherein the at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) is self-supporting, passive, and comprises an antenna, a processing module, and a wireless communication module. 13. El método de la reivindicación 12, en donde asociar el al menos un indicador visual (121,350, 352) con la primera superficie externa del panel de construcción (2300) comprende hendir o marcar la primera superficie externa del panel de construcción (2300).The method of claim 12, wherein associating the at least one visual indicator (121,350, 352) with the first external surface of the building panel (2300) comprises scoring the first external surface of the building panel (2300). . 14. El método de la reivindicación 12, en donde asociar el al menos un indicador visual (121,350, 352) con la primera superficie externa del panel de construcción (2300) se realiza en línea con los pasos de combinar la lechada del núcleo del panel y un material de revestimiento del panel para formar un núcleo de panel (101, 201, 2301) de un panel de construcción (2300) y disponer al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) dentro de la lechada del núcleo del panel o entre la lechada del núcleo del panel y el material de revestimiento del panel.The method of claim 12, wherein associating the at least one visual indicator (121,350,352) with the first outer surface of the building panel (2300) is performed in line with the steps of blending the panel core grout. and a panel skin material for forming a panel core (101, 201, 2301) of a building panel (2300) and arranging at least one environmental sensor assembly (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424) within the panel core grout or between the panel core grout and the panel facing material. 15. El método de la reivindicación 12, en donde asociar el al menos un indicador visual (121,350, 352) con la primera superficie externa del panel de construcción (2300) comprende la detección de metales del al menos un conjunto de sensor ambiental (120, 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424). The method of claim 12, wherein associating the at least one visual indicator (121,350, 352) with the first external surface of the building panel (2300) comprises metal detecting the at least one environmental sensor assembly (120). , 122, 124, 2320, 2322, 2324, 2420, 2422, 2424).