本發(fā)明涉及輕型屋建筑技術領域，具體涉及一種適宜南海島礁使用的輕型集裝箱屋。

背景技術：

隨著南海島礁旅游與資源開發(fā)的興起，遇到的首要問題之一就是“住”，“住”就需要建造適宜人生活與工作的房屋，不然很難吸引越來越多的人去旅游、去探險、去考察開發(fā)。

如何建造適宜在南海島礁居住的房屋呢。我軍為固守廣闊的南海疆土，開發(fā)了從第一代高腳屋——簡易高腳屋、第二代高腳屋——海上鐵亭子、第三代高腳屋——鋼筋混凝土結構礁堡、到現正建造的第四代高腳屋——水泥沉箱礁堡，如附圖1所示，極大改善了廣大住守浩瀚南疆官兵與南海人的工作與生活條件，海水淡化、雨水收集、食品冷藏、衛(wèi)星電話、數字電視、網上大學……一個個過去南海人想都不敢想的現代化裝備紛紛登上現代高腳屋。

如美濟礁上正在建設超過千噸的水泥平臺，設有上百個房間，房間里有廁所、空調和專門的浴室等，而且平臺上裝載了4臺發(fā)電機組和冷庫等設備，甚至還可在平臺上打球、種菜、跑步等，四代高腳屋為捍衛(wèi)疆域、開發(fā)旅游資源創(chuàng)造了“住”的奇跡。

美中不足的是，從四代高腳屋的發(fā)展過程看，第一代、第二代高腳屋屬于符合南海氣象資源特點的集裝箱屋，直接淘汰很可惜，可以在個人游、探險游的小型屋建造中得到繼承和發(fā)揚：第一、南海島礁陸地面積小，離海平面低，受潮水影響大，高腳屋是根據潮水漲落情形設計的；第二、結構簡單、造價低、裝卸快捷方便，即使來不及拆卸，損失也??；第三、選用輕質建材，為減少長途海運，充分利用了島礁資源；第四、散熱快、通風好、防紫外線，減輕了高溫、高濕、輻射對人熱舒適度的影響；第五、盡可能不破壞自然環(huán)境，保持島礁的原始生態(tài)，讓前往的人真正感受到南海島礁的風光與魅力。

因此，在大舉建設南海水泥沉箱礁堡的同時，作為有益補充，開發(fā)適宜個性化旅游與探險需要的小型集裝箱屋是十分必要的，這正是本專利開發(fā)的初衷。

技術實現要素：

本專利發(fā)明人在?？诠ぷ髌陂g，曾對南海島礁（主要是永興島）的氣候特點進行了較系統(tǒng)的統(tǒng)計分析與研究，挖掘出南海島礁氣象的大致特點如下：

1、南海氣象資源的總體特征

以國家氣象中心公布的2001年中國氣象輻射資料年冊、國家氣象局歷史氣象數據查詢系統(tǒng)與日梭萬年歷網絡版的數據為依據，對南海永興島（西沙）、曾母暗沙（南沙）兩個島礁2001年的逐日太陽高度角、總輻射、氣溫、降雨進行了統(tǒng)計分析，揭示了南海島礁氣象資源的逐日特征，如圖2、3所示，并整理出如表1所示的資源特征。

表1 南海島礁氣候的總體特征數據表

南海和南海諸島全部在北回歸線以南，接近赤道，屬海洋性熱帶雨林氣候、熱帶海洋性季風氣候和熱帶季風氣候。從附圖2與表1可知，其總體氣象特征為：一是雖然熱輻射強，但有廣闊的海洋及強勁的海風調節(jié)，無酷熱，溫差小、氣溫均衡，冬季不受冷空氣影響，正所謂“四時皆夏”，適合人體熱舒適度要求，是自然運行的大溫室，而且南海表層海水溫度高且季節(jié)變化不大，亦是天然的恒溫海水浴場；二是雨量充沛，但夏多冬少，雨量季節(jié)分配不均勻，具有集中于夏半年的特點；三是季風明顯，但時時有風，可自動調節(jié)溫度與濕度，熱而不悶；四是受臺風影響較大，但有利有弊，臺風風力狂虐，裹挾暴雨，掀起巨浪，往往對海上航運、海上生產和海島建設造成一定的災害，但臺風有利于在南海島礁、海南以及中國東南大部分地區(qū)上空形成豐沛的降水過程，對解除干旱或緩解旱情起很大作用。

2、南海氣象資源的具體特征

統(tǒng)計分析2010年3月11日至2011年9月19日永興島的逐日、逐時氣溫（包括白天均溫、24小時均溫、日最高溫、日最低溫）、天氣、風向風力（風速）、濕度、降雨量等氣象數據，得到如附圖2、3、4、5、6所示的分布變化特征。

附圖2、3、4、5、6揭示的南海島礁氣象資源分布變化特征為本專利設計新型集裝箱屋，提供了與陸地集裝箱屋、高山、沙漠、其他海域海灘帳篷屋大不相同的參考依據：

第一、高腳結構：南海疆域面積356萬平方公里，其中有超過200個無人居住的島嶼和巖礁（簡稱島礁），通稱為南海諸島，島礁雖多，但面積小、受潮起潮落海水影響大，人居住其上，集裝箱屋底面必須與島礁地面保持一定高度；

第二、散熱結構：南海島礁地處中熱帶與赤道熱帶，受常年高溫、高濕、高紫外線、高鹽、高風力、多風向、多雨的共同影響，集裝箱屋必須在四面通風良好的條件下，兼顧隔音與自我調節(jié)人體熱舒適度功能。南海全年平均氣溫27℃±，極限溫度為最高33℃，最低22℃，全年皆夏，是適宜人熱舒適度的理想溫度，只要門窗設置得當，合理利用常吹海風帶走人體熱量，集裝箱屋就會變成不用空調的天然“空調屋”；

第三、輕質結構：選用比重低于海水且具有抗風、抗腐、防紫外線、防雨、耐用等結構材料建屋（南海海水鹽份高，比重大，為使用輕質材料提供多種選擇），理由是：一是建屋所需組件幾乎都要從大陸運送，采用漂浮于海面拖拉運送的方式，可大大降低海運成本；二是安全，建屋所需材料比重低于海水，一旦遇到災害性天氣，無論是房屋整體還是組件都能漂浮于水面上，便于人們懸浮，有利于自救與救援；

第四、模塊結構：為應對年月穩(wěn)定而瞬時多變的南海天氣，實現全年全天候旅游考察，采用模塊結構建屋，快捷裝拆，做到用工1小時，前一小時強雷陣雨拆屋，后一小時多云，就能裝好屋，這樣在多雷陣雨、多臺風的季節(jié)照常可以去南海旅游，看看臺風的形成、臺風海面的鬼斧神工也是一種別開生面的生活體驗；

第五、呼應結構：島礁旅游與陸地登山、沙漠旅游具有完全不同的環(huán)境，一旦遇險，救援如大海撈針，為避免不測安全事故發(fā)生，島礁上的集裝箱屋應與大、中型水泥沉箱礁堡配套實施，具備返回基地或便于基地及時實施救援的條件；

第六、綠色結構：選用材料能再生利用，對海洋不造成二次污染。

本專利所要解決的技術問題是：為適應南海島礁旅游與考察探險的需要，基于南海島礁特有的氣象資源，開發(fā)一種建材輕質化、組件模塊化、功能多樣化、裝拆快捷化的適宜南海島礁使用的輕型集裝箱屋，作為現有大、中型水泥沉箱礁堡的有益補充。

為解決上述技術問題，采取的技術方案是：一種適宜南海島礁使用的輕型集裝箱屋，包括可調高度立柱、橫梁、龍骨架、帶門窗的調溫調風側面板、不同類型屋頂、載人載物底板以及加固用拉練、網罩、拉緊帶拼裝連接而成，其特征在于所有組件選用適宜南海氣候特點的輕質材料，采用榫卯、拉練、網套拼裝加固方式，先將立柱、橫梁、龍骨架拼裝為不同形狀的屋架，并用可調高立柱調整與地面的高腳水平度，再將帶門窗調溫調風側面板套裝在屋架的立柱與橫梁的榫槽中，組合為集裝箱屋圍護，然后將不同類型屋頂套裝在屋架圍護上，再在底部龍骨架上鋪蓋一層宜人居住的柔軟底板，最后用拉練與拉緊帶捆綁固牢屋架圍護的上下與四周，構建為適宜南海島礁使用的輕型集裝箱屋；

其中所述選用適宜南海氣候特點要求的輕質材料為比重小于1、抗腐蝕、防水、抗紫外線、隔音防震、比強度和比剛度高、兼顧結構與功能的無機、有機多孔材料與合成纖維材料，其中立柱與橫梁選用泡沫鋁合金復合管材/PP管材，龍骨架筋條選用泡沫鋁合金復合條材/PP條，側面板框架、紗門窗、門窗簾選用泡沫鋁合金/PP型材、紗門窗布選用PP窗紗，門簾布選用EPP泡沫薄板，屋頂選用PP帳篷布/PP中空板/島礁所產香蕉葉/椰樹葉編制板，底板選用隔音、透氣、柔軟、適度強度的EPP板/PVC氣墊，拉練、網罩、拉緊帶選用PP纖維編織；

其中所述可調高立柱由內立柱、空心外立柱、調高彈簧、螺栓組成，調高彈簧裝入外立柱，再將內立柱套裝在已裝彈簧的外立柱中，并在內外立柱連接處設置多個相通的螺孔，根據島礁潮起潮落水的深度，用彈簧調整內立柱離地高度，再用螺栓穿入連接內外立柱的孔中，擰緊螺帽，構成為可調高立柱；其中外立柱用于離地的高腳支撐與承重，內立柱用于與橫梁、龍骨架組合為屋架，采用榫卯方式，將內立柱、橫梁、龍骨架連接為一體；

其中所述龍骨架榫卯在上、下橫梁上，用于支撐屋頂與底板載人載物的重量，配置在龍骨架的筋條采用兩種方式組裝，一是井字架組裝筋條，將筋條橫豎榫卯在四周橫梁與筋條之間；二是折疊架組裝筋條，將筋條用活動連接件加工為折疊架，裝屋時，打開折疊架，榫卯在橫梁上，拆卸時，收攏折疊架，有利于提高龍骨架裝、拆效率，但考慮成本因素，兩種方式任選其一；

所述帶門窗調溫調風側面板，由框架、紗窗門、窗簾組合而成；框架作為紗門窗與窗簾的支撐件榫卯在立柱與橫梁間，紗門窗與門窗簾采用輕質五金配件配置在四周側面板框架上，框架配置有安裝紗窗布的卡槽與排水槽；紗門窗任選折疊型/推拉型/折疊-推拉型中的一種，確保任何方向來風的流通，紗窗選用絲徑1㎜±、抗風等級≤6級的輕質隱形、防蟲、裝飾的PP紗窗布制作；門窗簾布用5㎜±、任意卷曲、防曬抗紫外線、防雨、隔音隔熱、緩沖吸能的EPP泡沫薄板制作，采用升降型結構，通過其卷曲程度，實現多種功能：太陽高照的白天，放下門窗簾，起隔熱、防紫外線作用；雷陣雨與陣雨天，起防雨作用；夜晚放下或升高門窗簾，起隔音、調風、調人體皮膚表面溫度的作用。

所述不同類型屋頂為不承重的輕質、防雨、防曬、防風、套裝在屋架上的屋頂，根據實用與美觀結合的需要，選用帳篷布或輕質板材制作為形狀各異的圓頂形屋頂或平面形屋頂，圓頂形屋頂用改性的PP帳篷布制作成帳篷屋頂，支撐折疊裝置用泡沫鋁合金復合材制作，帳篷屋頂套裝在屋架后，用輕質合成纖維帶將其捆綁扣緊；平面形屋頂選用10㎜PP中空板（或稱蜂窩板）或當地所產香蕉葉/椰樹葉編制板或≤6㎜泡沫鋁板制作，其面積略大于屋架面積，放置在屋架龍骨架上，用輕質網罩將其罩緊在屋架上；

所述載人載物底板選用具有浮力且不滲水的EPP泡沫床墊或PVC氣墊，平放在屋架底部的龍骨架上，面積與屋架面積一致，以便緊壓在龍骨架與橫梁上，達到既能載人載物，又能防潮、防水、防蚊蠅的多重效果，即使潮水高過龍骨架，但底板卻能安然浮在海水面上。

附圖說明

圖1為高腳屋的發(fā)展及其結構示意圖；

圖2為南海島礁氣象分布規(guī)律的總體特征示意圖：

圖3為南海西沙島礁逐日、逐時氣溫變化特征示意圖；

圖4為南海西沙島礁逐日、逐時降雨量變化特征示意圖；

圖5為南海西沙島礁逐日風向與風力變化特征示意圖；

圖6為南海西沙島礁逐日晴雨天與濕度變化特征示意圖

圖7為適宜南海島礁使用的集裝箱屋結構示意圖；

圖8為集裝箱屋屋架結構示意圖；

圖9是為可調高立柱結構示意圖；

圖10為帶門窗調溫調風側面板結構示意圖；

圖11為不同材料制作的屋頂示意圖；

圖12為不同材料制作的底板示意圖。

具體實施方案

圖7、8、9、10、11、12中，1是可調高度立柱，2是橫梁、3是龍骨架、4是帶門窗調溫調風側面板、5是不同類型屋頂、6是載人載物底板，7是加固用拉練、網罩、繩索、拉緊帶，1-1是內立柱，1-2是空心外立柱，1-3是調高彈簧，1-4是固定內外立柱的螺栓，1-5是拉練掛鉤，3-1是井字架組裝筋條，3-2是折疊架組裝筋條，4-1是側面板框架，4-2是紗門窗，4-2-1是折疊式紗門窗，4-2-2是推拉式紗門窗，4-2-3是固定式紗門窗，4-2-4是紗門窗布，4-3是門窗簾，4-3-1是門窗簾布，4-3-2是升降型門簾構件，5-1是帳篷布屋頂，5-2是PP中空板屋頂，5-3是香蕉葉/椰樹葉編制板屋頂，6-1是EPP床墊底板，6-2是PVC氣墊底板，7-1是拉練，7-2是拉緊帶、7-3是網罩。

結合附圖說明，具體實施的技術方案是：一種適宜南海島礁使用的輕型集裝箱屋，包括可調高度立柱1、橫梁2、龍骨架3、帶門窗的調溫調風側面板4、不同類型屋頂5、載人載物底板6以及加固用拉練、拉緊帶、網罩7拼裝連接而成，其特征在于所有組件選用適宜南海氣候特點要求的比重小于1的輕質材料，采用榫卯、拉練、拉緊帶、網套拼裝、捆綁加固方式，先將可調高立柱1、橫梁2、龍骨架3拼裝為不同形狀的屋架，并用可調高立柱1調整與地面的高腳水平度，再將帶門窗調溫調風側面板4套裝在屋架的立柱1與橫梁2的榫槽中，組合為集裝箱屋圍護，然后將不同類型屋頂5套裝在屋架圍護上，連接處用拉緊帶7-2/網罩7-3捆綁拉緊固定，再在底部龍骨架3上鋪蓋一層宜人居住的柔軟底板6，最后用拉練7-1固牢屋架圍護的上下，構建為適宜南海島礁使用的輕型集裝箱屋；

其中所述選用適宜南海氣候特點要求的輕質材料為比重小于1、抗腐蝕、防水、抗紫外線、隔音防震、比強度、比剛度高、兼顧結構與功能的無機、有機多孔材料與合成纖維材料，其中立柱1與橫梁2選用泡沫鋁復合管材/PP管材，龍骨架3筋條選用泡沫鋁復合條材/PP條材，側面板4框架4-1、紗門窗4-2、門窗簾4-3選用泡沫鋁合金/PP型材、紗門窗布4-2-4選用PP窗紗，門簾布4-3-1選用EPP泡沫薄板，屋頂5選用PP帳篷布/ PP中空板/島礁所產香蕉葉/椰樹葉編制板，底板6選用隔音、透氣、柔軟、適度強度的EPP板/PVC氣墊，拉練、拉緊帶、網罩選用PP纖維編織帶；

其中所述可調高立柱1由內立柱1-1、空心外立柱1-2、調高彈簧1-3、連接內外立柱的螺栓1-4組成，調高彈簧1-3裝入外立柱1-2，再將內立柱1-1套裝在已裝彈簧的外立柱中，并在內外立柱連接處設置多個相通的螺孔，根據島礁潮起潮落水的深度，用彈簧1-3調整內立柱1-1離地高度，再用螺栓1-4穿入連接內外立柱的孔中，擰緊螺帽，構成可調高立柱1；其中外立柱用于離地的高腳支撐與承重，內立柱1-1用于與橫梁2、龍骨架3組合為屋架，采用榫卯方式，將內立柱1-1、橫梁2、龍骨架3連接為一體；

其中所述龍骨架3榫卯在上、下橫梁2上，用于支撐屋頂自量與底板載人載物重量，配置在龍骨架3的筋條采用兩種方式組裝，一是將筋條橫豎榫卯在四周橫梁與筋條之間，簡稱井字架3-1；二是將筋條用活動連接件加工為折疊架3-2，裝屋時，打開折疊架，榫卯在橫梁上，拆卸時，收攏折疊架，有利于提高龍骨架裝、拆效率，但考慮成本因素，兩種方式任選其一；

所述帶門窗調溫調風側面板4，由框架4-1、紗門窗4-2、門窗簾4-3組合而成；框架作為紗門窗與門窗簾的支撐件榫卯在立柱1與橫梁2圍護側面，紗門窗4-2與門窗簾4-3采用輕質五金配件配置在四圍側面板框架上，框架配置有安裝紗窗布的卡槽與排水槽；紗門窗4-2任選折疊型4-2-1/推拉型4-2-2/固定型4-2-3中的一種，確保任何方向吹入的風流通，紗窗布4-2-4選用絲徑1㎜±、抗風等級≤6級的隱形、防蚊蠅、裝飾的PP紗窗布制作；門窗簾4-3的門窗簾布4-3-1選用5㎜±、任意卷曲、防曬抗紫外線、防雨、隔音隔熱、緩沖吸能的EPP泡沫薄板制作，采用升降型門窗簾構件4-3-2升降，通過其卷曲程度，實現多種功能：太陽高照的白天，放下門窗簾，起隔熱、防紫外線作用；雷陣雨與陣雨天，起防雨作用；夜晚放下或升高門窗簾，起隔音、調風、調人體皮膚表面溫度的作用；

所述不同類型屋頂5為防雨、防曬、防風、套裝在屋架上的輕質屋頂，根據實用與美觀結合的需要，選用帳篷布或輕質板材制作為形狀各異的帳篷型屋頂5-1或平板型屋頂5-2，帳篷型屋頂選用抗紫外線的PP帳篷布制作，支撐帳篷的折疊裝置用泡沫鋁復合材制作，帳篷型屋頂5-1套裝在屋架后，用合成纖維編織的拉緊帶7-2將其扣緊；平板型屋頂5-2，選用10㎜PP中空板（又稱PP蜂窩板）或當地所產香蕉葉/椰樹葉編制板或≤6㎜泡沫鋁板制作，其面積略大于屋架面積，放置在屋架上部龍骨架3上，用網罩7-3將其罩緊在屋架上；

所述載人載物底板6選用具有浮力且不滲水的EPP泡沫床墊或PVC氣墊或≤6㎜泡沫鋁板制作，平放在屋架底部的龍骨架上，面積與屋架面積一致，以便緊壓在龍骨架與橫梁上，達到既能載人載物，又能防潮、防水、防蚊蠅的多重功能效果，即使潮水高過龍骨架，但底板卻能安然浮在海水面上。