CN104612377B - 一种芯柱式建筑 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑技术领域，公开了一种芯柱式建筑，包括：通风竖井以及芯式建筑墙体；所述通风竖井位于建筑主体结构的中央位置，所述建筑主体结构各个楼层的房间以及走廊均围绕所述通风竖井排列；所述通风竖井从所述建筑主体结构的底部到顶部，半径逐渐减小，呈烟囱状；与所述通风竖井相连的各个楼层均设有与建筑外部沟通的气流通路；其中，所述芯式建筑墙体为所述建筑主体结构的墙体形式，包括：空心泡沫墙体、钢筋混凝土芯层以及钢制栅格板；所述钢筋混凝土芯层位于所述空心泡沫墙体内，所述钢制栅格板位于所述空心泡沫墙体两侧，压紧所述墙体。本发明能够体色好难过建筑空气更新效率和保温性能，同时轻量化建筑，降低资源消耗。

Description

一种芯柱式建筑

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，特别涉及一种芯柱式建筑。

背景技术

既有建筑都存在着一个共同的问题：即建筑实用空间均为封闭式的结构设计形式，无法高效的将室内外空气进行自然更新交换、自行排除建筑空间内部的高温燃烧烟气、不能有效防止有毒害燃烧烟气的无序扩散和蔓延，使居住人群的生活环境空气质量不高。

另一方面，墙体保温也一直是建筑的难题，常规既有建筑所采用的承重墙体材料，一般自重较大；大多数具有轻型自保温墙体材料在建筑主体中，一般都不具备自有承重结构性能，往往只能作为填充墙体材料使用；建筑主体楼层越高、面积越大、其主体中的核心结构柱、结构梁、结构墙及建筑外围护墙体、门、窗、梯及预埋水、电、气、通、暖、装等的总重量就越大，防抗自然地震、飓风灾害的能力就越小、建筑预先进行防抗自然灾害的设计系数及建造施工成本也就越高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提升自然通风性能，保温性能以及轻量化的建筑。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种芯柱式建筑，包括：通风竖井以及芯式建筑墙体；

所述通风竖井位于建筑主体结构的中央位置，所述建筑主体结构各个楼层的房间以及走廊均围绕所述通风竖井排列；

所述通风竖井从所述建筑主体结构的底部到顶部，半径逐渐减小，呈 烟囱状；与所述通风竖井相连的各个楼层均设有与建筑外部沟通的气流通路；

其中，所述芯式建筑墙体为所述建筑主体结构的墙体形式，包括：空心泡沫墙体、钢筋混凝土芯层以及钢制栅格板；所述钢筋混凝土芯层位于所述空心泡沫墙体内，所述钢制栅格板位于所述空心泡沫墙体两侧，压紧所述墙体。

进一步地，所述芯式建筑墙体还包括：紧固层；所述紧固层填充覆盖所述钢制栅格板。

进一步地，所述紧固层为水泥砂浆层或者结构混凝土层。

进一步地，还包括：保温梁柱；所述保温梁柱包括：四面所述芯式建筑墙体围成的箱模以及所述箱模内填充的钢筋混凝土。

进一步地，所述空心泡沫墙体材料为聚苯乙烯泡沫或者硬质聚氨酯泡沫或者泡沫陶土或者泡沫水泥或者加气混凝土。

进一步地，所述建筑主体结构底部设置冷空气进风口，顶部设置热空气出风口，形成基于建筑结构的，由建筑外侧到建筑内侧通风竖井再到建筑外侧的自然空气气流路径。

进一步地，所述通风竖井的内部井壁上设置发热设备或者空调设备散热结构。

进一步地，所述通风竖井周围的房间的建筑外侧墙底部设置进风口，靠近所述通风竖井内侧强上部设置出风口。

进一步地，所述建筑主体结构设置多个通风竖井；

围绕一个所述通风竖井排列设置房间和走廊形成一个通风竖井建筑集群；

其中，相邻通风竖井建筑集群共用所述建筑主体结构底部的冷空气进风口。

本发明提供的芯柱式建筑通过以通风竖井为中心，排列设置建筑主体以及房间，走廊等结构，形成通风竖井建筑集群，从而形成由建筑外到通风竖井，再到建筑外侧的自然风道，利用风道内的热空气气流自然拉动气体流动，吸入外界空气，排除建筑内的陈旧气体，大大提升了建筑的通风效率；另一方面，采用芯式墙体作为建筑墙体形式，大大提升了建筑的保温性能，同时也轻量化建筑结构，大大降低了资源消耗。

附图说明

图1为本发明实施例提供的通风竖井结构示意图；

图2为本发明实施例提供的芯柱式建筑墙体的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的芯梁式建筑墙体的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的芯板式建筑墙体的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例提供的一种芯柱式建筑，包括：通风竖井1以及芯式建筑墙体；

通风竖井1位于建筑主体结构的中央位置，建筑主体结构各个楼层的房间以及走廊均围绕通风竖井1排列，形成一个以通风竖井1为中心的环形建筑形式，通风竖井1由下至上贯穿整个建筑结构，与通风竖井1相连的各个楼层均设有与建筑外部沟通的气流通路，从而形成由建筑外到通风竖井，再到建筑外侧的自然风道，利用风道内的热空气气流自然拉动气体流动，吸入外界空气，排除建筑内的陈旧气体，大大提升了建筑的通风效率；

通风竖井1从建筑主体结构的底部到顶部，半径逐渐减小，呈烟囱状，增强流体压强，提升流体的流速，大大提升空气的吸入和流出速度；

参见图2～4，芯式建筑墙体为建筑主体结构的墙体形式，整体上大大 轻量化建筑；包括：空心泡沫墙体6、钢筋混凝土芯层8以及钢制栅格板7；钢筋混凝土芯层8位于空心泡沫墙体6内，钢制栅格板7位于空心泡沫墙体6两侧，压紧墙体；一方面，能够通过空心泡沫墙体增强保温性能，降低建筑自重，有效降低资源消耗；另一方面，也能维持甚至提升墙体的强度和抗冲击能力。

芯式建筑墙体还包括：紧固层；紧固层填充覆盖钢制栅格板，增强空心泡沫墙体与钢制栅格板的固定强度，增强墙体稳定性，从而适于墙体表面的附属物设置。

墙体保温通过芯式建筑墙体实现，为了提升建筑的保温性，优选的，建筑主体结构的梁柱也采用保温形式，即，设置保温梁柱，包括：四面芯式建筑墙体围成的箱模以及箱模内填充的钢筋混凝土；从而针对建筑面积较大的柱梁结构做出保温设计，进一步增强整体保温性能。

空心泡沫墙体材料为聚苯乙烯泡沫或者硬质聚氨酯泡沫或者泡沫陶土或者泡沫水泥或者加气混凝土等具有良好保温性能的材料。

通风竖井1作为室内空气收集，集中排出的路径，还产生热空气动力效应，拉动外部气体进入，室内气体由通风竖井1顶部排出，优选的，建筑主体结构底部设置冷空气进风口2，顶部设置热空气出风口3，形成基于建筑结构的，由建筑外侧到建筑内侧通风竖井1再到建筑外侧的自然空气气流路径。充分利用建筑结构自身形态，形成高效的空气流动更新路径，而非额外设置通风系统，耗能且低效。

通风竖井1的内部井壁上设置发热设备或者空调设备散热结构，利用热源加热通风竖井1内的空气，是指在热力学影响下，自然上升，从而形成向上的气流，促使建筑内部气体的排出，吸引外部空气的进入。通常情况下，室外温度低于室内的温度，即便不用生热设备，建筑内生活自然生热任然能产生足够的热量满足热气流形成的条件，因而能够自然实现室内外空气更新。

为了增强建筑物房间内部的气体更新效率，优选的，在围绕通风竖井1的房间的建筑外侧墙底部设置进风口，靠近通风竖井内侧强上部设置出风口，从而当两者敞开时，就能形成由建筑外侧到建筑内侧通风竖井1再到建筑外侧的自然空气气流路径，实现气体的自然更新。

大型建筑，可以在建筑主体结构中设置多个通风竖井1；

围绕每一个通风竖井1排列设置房间和走廊形成一个通风竖井建筑集群，从而根据实际需要可以形成多个通风竖井建筑集群，提升建筑整体的空气更新效率；

其中，相邻通风竖井建筑集群共用建筑主体结构底部的冷空气进风口，从而使得气体能够有效勾连，在通风竖井底部形成不间断的流动空气，提升气体流动速度，增强更新效率。

一种能够工业化生产、高效节能、轻质保温、有空心孔洞或中空夹层的轻型墙体，采用在其中空部位现浇钢筋混凝土作为承重结构系统；利用一种建筑室内与室外能够自然通风、完全开放的蚁穴式建筑构成形式，达到通过该种蚁穴式建筑构成形式，在建筑空间内部即能够有效的自行导出其生活中的废热空气、又能够在发生意外燃烧事故中快速排除燃烧所产生的有毒害烟气，使该建筑空间内部具有能够永久保持空气质量健康、安全的综合性能

其中，在室内排气口4和室外进气口5的内部，安装有可以手动或电动控制通风量的开关面板；在室内排气口4的内部安装有烟气感应报警系统装置模块；在室外进气口5的内部安装有空气清新过滤系统装置模块。均能一定程度上，人工或者自动实现室内安全，空气更新。

当公共建筑各个单元空间内部的某个区域发生燃烧火情时，燃烧烟气通过安装在排气口4内部的烟气感应报警器，会发出火情警报，同时，烟气感应连动装置会自动或人工手动全部打开进气口5、排气口4的通风面板及中央通风竖井1顶部的防雨装置，使火情局部区域的建筑空间完全开 放，形成冷、热空气上下循环流；物体燃烧所产生的高温烟气，在热空气上升的动力作用下会迅速通过中央竖井1被自行排出建筑体外；在这种情况下，物体在建筑室内的燃烧火焰清楚可见，烟气无法形成聚集，即不会形成扩散和蔓延；另外，由于中央通风竖井1是按消防要求分区域设置，发生火情区域的部分残余燃烧烟气，扩散至下一个分区时，即会被该区域的中央通风竖井1排出建筑体外，使燃烧烟气不能形成跨区域扩散，从而有效地防止了燃烧烟气的蔓延，同时为人群无险逃生和安全疏散创造了无烟环境、保障了火情现场人群的生命和财产的安全。

采用纯聚苯乙烯等泡沫材料砌块、板块、条板6和钢制格栅板7共同组成的高效节能保温墙体，在其空心孔洞或中空夹层内部，根据建筑设计需要配置结构钢筋、以现浇或填充混凝土构成钢筋混凝土芯柱、芯板或芯梁8形式的整体框架或剪力墙体结构，该墙体构成形式强度高、抗震防风整体性能好、能够安全防抗自然灾害；根据建筑设计需要，在该墙体空心孔洞或中空夹层内部的任意位置，设置水、电设施的预埋管线；该墙体构成形式与墙体产品，可以实现工业化、标准化、集成化设计与生产，制造工艺简单科学，材料轻质高强、成品组件轻体运输、现场施工操作简便，建筑整体构成健康安全、高效保温节能；其自身构造形式亦可以独立应用于国内各地区具有各种传统民族风格的低层建筑式样。

本发明提供的芯柱式建筑通过以通风竖井为中心，排列设置建筑主体以及房间，走廊等结构，形成通风竖井建筑集群，从而形成由建筑外到通风竖井，再到建筑外侧的自然风道，利用风道内的热空气气流自然拉动气体流动，吸入外界空气，排除建筑内的陈旧气体，大大提升了建筑的通风效率；另一方面，采用芯式墙体作为建筑墙体形式，大大提升了建筑的保温性能，同时也轻量化建筑结构，大大降低了资源消耗。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案 而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种芯柱式建筑，其特征在于，包括：通风竖井以及芯式建筑墙体；

所述通风竖井位于建筑主体结构的中央位置，所述建筑主体结构各个楼层的房间以及走廊均围绕所述通风竖井排列；

所述通风竖井从所述建筑主体结构的底部到顶部，半径逐渐减小，呈烟囱状；与所述通风竖井相连的各个楼层均设有与建筑外部沟通的气流通路；

其中，所述芯式建筑墙体为所述建筑主体结构的墙体形式，包括：空心泡沫墙体、钢筋混凝土芯层以及钢制栅格板；所述钢筋混凝土芯层位于所述空心泡沫墙体内，所述钢制栅格板位于所述空心泡沫墙体两侧，压紧所述墙体；

还包括：保温梁柱；所述保温梁柱包括：四面所述芯式建筑墙体围成的箱模以及所述箱模内填充的钢筋混凝土；

所述建筑主体结构底部设置冷空气进风口，顶部设置热空气出风口，形成基于建筑结构的，由建筑外侧到建筑内侧通风竖井再到建筑外侧的自然空气气流路径；

所述通风竖井的内部井壁上设置发热设备或者空调设备散热结构；

所述通风竖井周围的房间的建筑外侧墙底部设置进风口，靠近所述通风竖井内侧强上部设置出风口；

所述建筑主体结构设置多个通风竖井；

围绕一个所述通风竖井排列设置房间和走廊形成一个通风竖井建筑集群；

其中，相邻通风竖井建筑集群共用所述建筑主体结构底部的冷空气进风口。

2.如权利要求1所述的芯柱式建筑，其特征在于，所述空心泡沫墙体材料为聚苯乙烯泡沫或者硬质聚氨酯泡沫或者泡沫陶土或者泡沫水泥或者加气混凝土。