專利名稱：一種復(fù)合空心板房屋及其建造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木構(gòu)房屋及其建造方法，更具體的說(shuō)是一種復(fù)合空心板房 屋及其建造方法。
背景技術(shù)：
2008年5月12日四川汶川大地震，住宅與城鄉(xiāng)建設(shè)部頒發(fā)了《地震災(zāi)區(qū)過(guò) 渡安置房建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》，規(guī)定建筑層數(shù)為一層，且都采用彩鋼板的建構(gòu)體系。 按此模式建造會(huì)帶來(lái)實(shí)施中和實(shí)施后一系列問(wèn)題，如土地缺乏、二次污染、材料 浪費(fèi)、居住不適等
從地震后的反思構(gòu)想，目前的建設(shè)方式都采用消耗巨大能源的鋼鐵、水泥、 磚瓦等作為建筑的基本建筑材料，致使建筑行業(yè)成為破壞自然環(huán)境的大戶，它消 耗全部能源的50%;全球垃圾的幾乎50%都來(lái)自于建筑行業(yè)；有鑒于此，如何改 變目前的建設(shè)方式，減少鋼鐵、水泥在建筑行業(yè)中的用量，代之以快速、再生的 自然原料和利用農(nóng)作物的廢棄物作為建筑材料的原料，并用它們通過(guò)工廠化生產(chǎn) 的建筑構(gòu)件建造房屋，以創(chuàng)造一種真正可持續(xù)發(fā)展的新的建設(shè)模式——探索一條 建筑永續(xù)之路。
申請(qǐng)?zhí)枮?00410027481.1的專利公開了一種二層活動(dòng)板房，該發(fā)明于2004 年6月7日申請(qǐng)，該二層活動(dòng)板房采用C型鋼骨架結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)中的各鋼構(gòu)件 均采用焊接或螺栓連接，并采用托梁；二層活動(dòng)板房的墻板和屋面板均釆用夾心 板，夾芯板的材料為聚笨乙稀或聚氨脂或巖棉夾芯板的外側(cè)均為鐵皮。樓面板該 申請(qǐng)書中未加說(shuō)明。其優(yōu)點(diǎn)是能進(jìn)行大量的定型化的工業(yè)化生產(chǎn)，可以移動(dòng)重復(fù) 拆裝、重量輕、施工速度快、周期短。但由于其材料是以鋼和化工產(chǎn)品為主，導(dǎo) 致冬冷夏熱。同時(shí)造成資源浪費(fèi)、成本高。

發(fā)明內(nèi)容
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
針對(duì)現(xiàn)有的彩鋼板的建構(gòu)體系帶來(lái)實(shí)施中和實(shí)施后一系列問(wèn)題，本發(fā)明提
3供了一種復(fù)合空心板房屋及其建造方法，使得該木構(gòu)建筑體系所有構(gòu)件能實(shí)現(xiàn)規(guī) 格化、標(biāo)準(zhǔn)化和工廠化生產(chǎn)；可以根據(jù)業(yè)主建房要求設(shè)計(jì)建造各種類型的低層建 筑?？梢园惭b輕便，施工速度快，裝拆簡(jiǎn)便，多次循環(huán)使用并可靈活分隔，易于 改造再利用。 2、技術(shù)方案
一種復(fù)合空心板房屋，由基本間組合構(gòu)成，其特征在于基本間由結(jié)構(gòu)支撐體 系和板體構(gòu)成，每個(gè)基本間由角柱和中立柱構(gòu)成，柱的底部、中部樓層處和頂部 都四面設(shè)置橫梁，在橫梁上擱置桁條，構(gòu)成二層構(gòu)框架體系；在山墻垂直框架上 橫向嵌填復(fù)合空心板；在前后沿墻的垂直框架上豎向嵌填復(fù)合空心板和門窗；在 水平方向格架上分別鋪放復(fù)合空心板，構(gòu)成樓層體系，在上部的格架上鋪放復(fù)合 空心屋面板，構(gòu)成屋面體系。由上述木(結(jié))構(gòu)框架體系、垂直墻板體系、樓層 體系及屋面板體系四個(gè)部分共同建構(gòu)成二層木構(gòu)復(fù)合空心板房屋。
其上所述的所有梁(橫梁)、柱、桁條是由實(shí)木或LVL (Laminated Veneer Lumber單板層積材)構(gòu)成，梁、柱結(jié)合均用榫頭連接方式、LVL板體構(gòu)成的梁、 柱、桁條與框架橫梁的結(jié)合均采用嵌入與蕊棒結(jié)合方式。
這種房屋是以"間"為基本空間單元，它可以根據(jù)房屋的功能要求確定基本 單元空間的大小及基本空間單元的組合方式，最終構(gòu)成業(yè)主所需要的房屋，它適 應(yīng)于低層(2—3層)居住建筑(安置房、安居房、適用經(jīng)濟(jì)房、公寓、宿舍、 別墅等)，也適于公共建筑(如辦公樓、招待所、賓館、醫(yī)院、中小學(xué)校、托兒 所、幼兒園及旅游地休閑建筑等)，它使用的標(biāo)準(zhǔn)可高可低，使用年限可長(zhǎng)可短， 既可作為臨時(shí)用房(如災(zāi)后安置房、工房)也可作為永久性的建筑；
建筑設(shè)計(jì)按國(guó)外新興的開放建筑的設(shè)計(jì)理論，把建筑分為固定的支撐體和可 動(dòng)的可分體兩部分，即建筑之"骨"和房屋之"殼"兩部分，也即由骨架結(jié)構(gòu)體 系和板體體系二部分構(gòu)成。二層房屋支撐體體系采用梁柱框架結(jié)構(gòu)，每個(gè)基本間 由角柱和中立支柱支撐，在地面層、樓面層和屋面層處設(shè)置框架梁及桁條，共同 構(gòu)建一個(gè)支撐框架體系。
房屋的墻體、樓層和屋頂都是由復(fù)合空心板板體體系構(gòu)成，根據(jù)擱置部位， 選用不同規(guī)格的板體，有的嵌填其間，有的鋪放其上，并采用節(jié)點(diǎn)加固方法，保 證了支撐體體系和板體系的穩(wěn)定性和安全性，使板體與支撐框架體系(梁一柱)
4緊密有機(jī)整合于一體，構(gòu)成一個(gè)完整的房屋。
這種木構(gòu)房屋主要構(gòu)件是木質(zhì)和非木質(zhì)復(fù)合空心板體系，它多功能的應(yīng)用于 墻體、樓面和屋面。所有的板體(墻體板，樓面板及屋面板)均采用工廠化、標(biāo) 準(zhǔn)化大批量生產(chǎn)，該板體由兩面面板、芯板和木龍骨共同構(gòu)成，內(nèi)含二層空氣層。 兩面面板采用多層不含甲醛的多層膠合板，中間芯板采用秸桿板，使之具有一定 的隔熱、保溫和防腐效能；墻體板的外側(cè)及屋面板的外表面經(jīng)相應(yīng)適當(dāng)處置，具 有防火、防水和防潮的功能。各類板體的標(biāo)準(zhǔn)尺寸是以膠合板材的尺寸為模數(shù)制 作(1220X2440)，其厚度可以靈活設(shè)計(jì)。
這種木構(gòu)房屋框架體系中的梁與柱、梁與梁彼此采用榫接方式，不焊、不鉚、 不用托梁；板與柱、板和梁及板與板之間都采用直接拼接，相互嵌入；立柱和地 面的結(jié)合采用獨(dú)立柱礎(chǔ)槽接方式，柱礎(chǔ)嵌埋土中，底層可以架空；這種木構(gòu)房屋 無(wú)論是支撐體的骨架體系還是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的體系(墻體、屋面、樓層)都采用簡(jiǎn)單、 低技術(shù)的構(gòu)造方式。 材料
本發(fā)明所使用的基本建筑材料全為天然生產(chǎn)的可再生、能快速生長(zhǎng)的林木 (楊樹、杉樹、松樹等)，或農(nóng)作物的廢棄物秸桿、稻草等，不用鋼材和鋼筋 混凝土。
本發(fā)明所有建筑構(gòu)件生產(chǎn)都由工產(chǎn)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化。構(gòu)件 運(yùn)到建設(shè)場(chǎng)地，就地組裝建造，不用施工機(jī)械，不用搭外腳手架，完全采用低技 術(shù)傳統(tǒng)的人力施工方式，使用者(如自建的住戶)可以自己動(dòng)手參與建設(shè)。
一種復(fù)合空心板房屋建造方法為
(1) 按建筑設(shè)計(jì)要求，埋設(shè)預(yù)制的素混凝土柱礎(chǔ)，通過(guò)柱礎(chǔ)將框架柱及墻 板與地面連接固定；
(2) 從房屋一角開始先立一根角柱，并在角柱兩側(cè)嵌填房間的底層墻板和
底層房間門窗；
(3) 立中柱，向兩面延伸嵌填墻板或門窗，直到把底層內(nèi)外墻板和門窗都
安裝完畢(但需留一間墻板暫時(shí)不安裝，留作施工用)；
(4) 架設(shè)樓層框架木梁及樓層木格柵；
(5) 鋪放樓面板(預(yù)制木構(gòu)復(fù)合空心板)；(6) 安裝二層內(nèi)、外木構(gòu)復(fù)合空心墻板及門窗，保留一間外墻板后安裝(待
屋頂工程結(jié)束后再安裝)；
(7) 安裝屋面層框架梁及屋頂桁條；
(8) 鋪放屋面板(木構(gòu)復(fù)合空心板)；
(9) 后續(xù)加固、防水及油漆工程；
在以上步驟完成后，可以做地面層，根據(jù)業(yè)主需要可做架空的木地板，也可 作水泥地上貼各種貼面材料。
再裝修工程上述組裝后建成的房屋實(shí)體可稱為基本房體，它可投入使用， 可滿足使用的基本要求，它可在此基礎(chǔ)上，根據(jù)房屋標(biāo)準(zhǔn)及經(jīng)濟(jì)條件可以對(duì)房屋 內(nèi)外實(shí)體進(jìn)行再 裝修，可以一次進(jìn)行，也可逐步實(shí)施。 3、有益效果
本發(fā)明公開了一種復(fù)合空心板房屋及其建造方法，徹底改變了當(dāng)前依靠鋼 鐵、水泥建造房屋的建設(shè)模式，代之以天然的零耗能的自然的木質(zhì)和非木質(zhì)材料 (農(nóng)作物廢棄物一秸稈)作為基本建筑材料來(lái)建造房屋的全新的建設(shè)模式，開辟 一條取自自然，回歸自然的，完全符合可持續(xù)房展的建筑模式。該木構(gòu)建筑體系 所有構(gòu)件能實(shí)現(xiàn)規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化和工廠化生產(chǎn)；能有效保證質(zhì)量，降低成本；可 以根據(jù)業(yè)主建房要求設(shè)計(jì)建造各種類型的低層建筑。本發(fā)明安裝輕便，施工速度 快，周期短，裝拆簡(jiǎn)便，可以多次循環(huán)使用并可靈活分隔，易于改造再利用。具 有以下明顯性能特征
(1) 環(huán)保生態(tài)所用的構(gòu)件和原材料都是自然的、無(wú)害的材料；
(2) 健康舒適木質(zhì)材料是最適合人居住的建筑材料，它有自呼吸的 功能，能自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度；
(3) 清潔生產(chǎn)，文明生產(chǎn)。在構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程中不產(chǎn)生有害的氣體和有 污染的垃圾廢棄物；在施工現(xiàn)場(chǎng)不使用施工機(jī)械，少用電源，不 產(chǎn)生噪聲；不產(chǎn)生建筑垃圾、不產(chǎn)生污染大氣的有害灰塵和氣體；
(4) 取自自然，再生速長(zhǎng)所有的構(gòu)件原材料都取自于自然，并且都 能再生和快速生長(zhǎng)，不對(duì)地球環(huán)境造成污染和破壞，反而能改善 環(huán)境，制造氧氣，在生產(chǎn)中不消耗人工能源。
(5) 節(jié)約資源，構(gòu)件能重復(fù)、循環(huán)使用；板材模數(shù)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)"零
6耗材"的生產(chǎn)。
(6) 建造時(shí)采用獨(dú)立柱基架空建設(shè)，不大面積破壞地貌，可以保護(hù)土 壤，保護(hù)地表，保護(hù)地表綠被；可以適應(yīng)坡地、山地的建設(shè)。 本發(fā)明促進(jìn)和建立農(nóng)——林——工——建(筑)協(xié)同發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的 一條新的"生產(chǎn)鏈"。農(nóng)作業(yè)的廢棄物——秸桿得到充分的利用。促使鋼筋混凝 土和鋼結(jié)構(gòu)的多層和高層建筑采用木構(gòu)復(fù)合空心板作內(nèi)外墻體，樓面、屋面后可 以大大減輕建筑物的荷載，節(jié)省大量投資，節(jié)省大量生產(chǎn)中的能源消耗。本發(fā)明 采用木質(zhì)復(fù)合空心板，保溫隔熱性能好，具有自呼吸功能，能自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度 和濕度，舒適性高，不僅可做災(zāi)區(qū)臨時(shí)安置房，也可作為災(zāi)區(qū)重建的住宅、學(xué)校、 門診部、醫(yī)院、辦公樓、休閑旅館及別墅等。


圖l為本發(fā)明的復(fù)合空心板房屋結(jié)構(gòu)示意其中1、柱礎(chǔ)；2、角立柱；3、中立柱；4、底層框架梁；5、樓層框架梁；6、 屋頂層框架梁；7、樓層桁條；8、屋面桁條。
圖2為本發(fā)明復(fù)合空心板房屋板體與骨架體系整合示意圖
其中1、柱礎(chǔ)；2、角立柱；3、中立柱；4、底層框架梁；5、樓層框架梁；6、 屋頂層框架梁；7、樓層桁條；8、屋面桁條；9、復(fù)合空心墻板；10、復(fù)合空心 樓面板；11、復(fù)合空心屋面板。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一層平面圖
其中1、柱礎(chǔ)；2、角立柱；3、中立柱；9、復(fù)合空心墻板；12、窗；13、門； 14、樓梯
圖4為本發(fā)明實(shí)施例的二層平面圖
其中2、角立柱；3、中立柱；9、復(fù)合空心墻板；10、復(fù)合空心樓面板；12、 窗；13、門；14、樓梯
7圖5為本發(fā)明實(shí)施例的南立面圖-
其中1、柱礎(chǔ)；2、角立柱；5、樓層框架梁；9、復(fù)合空心墻板；11、復(fù)合空心 屋面板；12、窗；
圖6為本發(fā)明實(shí)施例的北立面圖
其中1、柱礎(chǔ)；2、角立柱；5、樓層框架梁；9、復(fù)合空心墻板；11、復(fù)合空心 屋面板；12、窗；13、門；14、樓梯；
圖7為本發(fā)明實(shí)施例的側(cè)面圖
其中1、柱礎(chǔ)；2、角立柱；3、中立柱；4、底層框架梁；5、樓層框架梁；6、 屋頂層框架梁；9、復(fù)合空心墻板；11、復(fù)合空心屋面板；14、樓梯。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明的試驗(yàn)房是按災(zāi)后安置房設(shè)計(jì)建造，共有標(biāo)準(zhǔn)房間4間，二層，上、 下各二間，每間20平方米，總建筑面積80平方米。該試驗(yàn)房采用室外木構(gòu)樓梯， 不含給、排水設(shè)施。
該試驗(yàn)房全部采用工廠化生產(chǎn)的構(gòu)件，除門窗外，全部構(gòu)件僅三類，即柱、 梁、板三種，這三種構(gòu)^f^在工廠生產(chǎn)加工完后，將全部構(gòu)件裝放一卡車運(yùn)送建設(shè) 場(chǎng)地，由5名工人(其中三名木工，二名輔助安裝工)現(xiàn)場(chǎng)安裝，七天基本完成 試驗(yàn)房的組裝工作。
該木構(gòu)試驗(yàn)房按二部分構(gòu)成，即骨架體系和板材體系二種。骨架體系均采用 松樹實(shí)木，角立柱2和中立柱3均采用120X120的方形斷面，柱高為二層高(6. 30 米)，上、中、下三層框架4、 5、 6均采用60X150的矩形斷面的松木框架梁， 樓層和屋頂桁條7、 8采用60X150矩形斷面的松木。板材體系采用木質(zhì)和非木 質(zhì)人造板通過(guò)木龍骨結(jié)合為一體的復(fù)合空心板。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的尺寸為1220X2440 X80，兩面面板均采用不含甲醛的多層膠合板，內(nèi)有芯板和空氣層，以供保溫隔 熱，芯板秸桿板。
用作內(nèi)外墻體的復(fù)合空心墻板9板體兩面均進(jìn)行覆膜，以利防水。其規(guī)格大小可有多種選擇，大部分都是標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格，即1200X2440X80。
用作樓層的復(fù)合空心樓面板10外表面一面覆膜，其規(guī)格均為1220X2440X 80的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格板，內(nèi)有芯板，以供隔音；
用于屋頂?shù)膹?fù)合空心屋面板11外表上下兩面覆膜，其規(guī)格均為610X2440 X80，內(nèi)有芯板和空氣層，以供隔熱保溫。
所有框架體系4、 5、 6 (其中4為底層框架梁；5為樓層框架梁；6為屋頂層 框架梁)的節(jié)點(diǎn)除采用榫接外，都另用鐵釘加固。所有的墻板和屋面板除了自身 設(shè)有"企口"結(jié)合外，它們與柱、梁的結(jié)合都設(shè)有木壓條固定，并外加鐵釘加固， 屋面板與屋面板的接縫處滿涂玻璃膠，上蓋上"_R_ "型的鋁鐵皮，以防雨水 滲入。所有的外墻面的接縫處也都滿涂防水玻璃膠，木梁、木柱外表面釆用銅油 油柒二度。
待以上建成后，安裝12窗、13門、和14樓梯就可構(gòu)成適宜居住的房屋。 該木構(gòu)板房除骨架體系和多功能板體體系外，另加一部分預(yù)制的水泥柱礎(chǔ)1 (也可用石柱礎(chǔ))，通過(guò)柱礎(chǔ)將板房框架體系與地相連，柱、板與柱礎(chǔ)的連接采 用槽嵌和節(jié)點(diǎn)加固的方法確保它安全穩(wěn)定。該木構(gòu)板房現(xiàn)場(chǎng)組裝，完全按照人力 手工的操作方法完成所有構(gòu)件的安裝工作，不用施工機(jī)械，不搭外腳手架，不耗 用電能，不產(chǎn)生建筑垃圾，不產(chǎn)生施工噪聲，完全實(shí)現(xiàn)了文明生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)。 該試驗(yàn)房全部構(gòu)件重量8噸多，建成后總投資5.5萬(wàn)元，按80平方米計(jì)算， 平均每平方米建筑造價(jià)為687. 5元。
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權(quán)利要求
1. 一種復(fù)合空心板房屋，由基本間組合構(gòu)成，基本間由結(jié)構(gòu)支撐體系和板體構(gòu)成，其特征在于每個(gè)基本間結(jié)構(gòu)支撐體系由角柱和中立柱構(gòu)成，柱的底部、中部樓層處和頂部都四面設(shè)置橫梁，在橫梁上擱置桁條，構(gòu)成二層木構(gòu)框架體系；在山墻垂直框架上橫向嵌填復(fù)合空心板；在前后沿墻的垂直框架上豎向嵌填復(fù)合空心板和門窗；在水平方向格架上分別鋪放復(fù)合空心板，構(gòu)成樓層體系，在上部的格架上鋪放復(fù)合空心屋面板，構(gòu)成屋面體系。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的復(fù)合空心板房屋，其特征在于所有梁、柱、桁條是由 實(shí)木或LVL構(gòu)成，梁、柱結(jié)合均用榫頭連接方式、LVL板體構(gòu)成的梁、柱、 桁條與框架橫梁的結(jié)合均采用嵌入與蕊棒結(jié)合方式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合空心板房屋，其特征在于木框架體系上的安裝有 內(nèi)、外墻板、樓面板和屋面板，所有內(nèi)、外墻板、樓面板和屋面板均采用木 構(gòu)復(fù)合空心板，墻板與墻板可采用橫向或豎向嵌接，墻板與柱、梁采用嵌接 和后固方式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的復(fù)合空心板房屋，其特征在于柱與地面連接采用預(yù)制素混凝土柱礎(chǔ)或石柱礎(chǔ)或磚砌柱礎(chǔ)，采用槽式嵌接方式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4中所述的復(fù)合空心板房屋，其特征在于所有墻板底部與 柱及柱礎(chǔ)結(jié)合均采用槽式嵌接法。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的復(fù)合空心板房屋，其特征在于所采用的木構(gòu)復(fù)合 空心板均采用木質(zhì)和非木質(zhì)人造板。
7. —種復(fù)合空心板房屋的建造方法，其步驟如下(1) 按設(shè)計(jì)要求，預(yù)埋預(yù)制柱礎(chǔ)，通過(guò)柱礎(chǔ)將框架柱及墻板與地面連 接固定；(2) 從房屋一角開始，先立角柱，并在角柱兩面嵌填底層墻板或門窗;(3) 立中柱，嵌填墻板，再立角柱，嵌填墻板，依此完成所有角柱、 中立柱及底層墻板安裝工作，留一間后安裝；(4) 架設(shè)樓層框架橫梁及桁條；(5) 鋪設(shè)樓面板；(6) 安裝二層內(nèi)外墻板及門窗，留一間作墻板后安裝；(7) 架設(shè)柱頂部框架梁及屋面桁條；(8) 鋪設(shè)屋面板；(9) 后續(xù)加固，防水、油漆。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合空心板房屋及其建造方法，屬于木構(gòu)房屋建造領(lǐng)域。該房屋由基本間組合構(gòu)成，基本間由結(jié)構(gòu)支撐體系和板體構(gòu)成，每個(gè)基本間結(jié)構(gòu)支撐體系由角柱、中立柱、橫梁和桁條，構(gòu)成二層木構(gòu)框架體系；在山墻垂直框架上橫向嵌填復(fù)合空心板；在前后沿墻的垂直框架上豎向嵌填復(fù)合空心板和門窗；在水平方向格架上分別鋪放復(fù)合空心板，構(gòu)成樓層體系，在上部的格架上鋪放復(fù)合空心屋面板，構(gòu)成屋面體系。本發(fā)明所有構(gòu)件能實(shí)現(xiàn)規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化和工廠化生產(chǎn)；能有效保證質(zhì)量，降低成本；可以根據(jù)業(yè)主建房要求設(shè)計(jì)建造各種類型的低層建筑。本發(fā)明安裝輕便，施工速度快，周期短，裝拆簡(jiǎn)便，可以多次循環(huán)使用并可靈活分隔，易于改造再利用。
文檔編號(hào)E04B1/343GK101457552SQ20091002864
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日
發(fā)明者楊會(huì)峰, 靜 王, 鄔再榮, 陸步云, 莉 鮑, 鮑家聲, 龔蓉芬 申請(qǐng)人:南京大學(xué)