CN104641055A - 建造系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一建造系统(10)包含多个由绝缘材料制成的绝缘模板,例如聚苯乙烯泡沫体;各模板(12)具有至少一内壁用于设置凹凸榫部分(18),在所述凹凸榫部分混凝土能够凝固以形成一钢筋肋(20);所述凹凸榫部分(18)通常为楔形以减少混凝土肋(20)脱出模板的现象;各模板(12)具有锁定装置或卡合机构(22,24),其设置用于将绝缘模板与至少另一模板(12)相互卡合,用于各模板(12)相互准确校正;并固定。本发明还公开了一种建造方法,包括如下步骤:塑造如聚苯乙烯泡沫体的绝缘材料以形成多个模板(12),每个模板(12)各设置有一凹凸榫部分(18)以及用于与至少另一模板(12)相互卡合的卡合机构(22,24);在凹凸榫部分(18)浇注钢筋混凝土肋(20);并且把模板(12)相互邻接。

Description

建造系统及方法
技术领域
本发明涉及一种建造系统及方法,尤其涉及一种含有绝缘模板的建造系统及方法。
背景技术
根据应用多年的传统技术,混凝土浇注是将混凝土注入特定地点的模板并现场固化。同样已知结构预制混凝土为一建筑产品,其通过将混凝土注入可重复使用的模板中,并在一受控环境下固化,再运送至建筑工地进行吊装。
绝缘混凝土模板(ICF)为一个模板系统,其就地可制成现场浇注的永久建筑保温材料、加固混凝土墙、地板以及屋顶。在传统的ICF系统中,包含绝缘材料的模板置于待浇注体的任意一侧以形成两个间隔的墙体,再将混凝土注入两个墙体间。绝缘模板在浇注后永久留置于施工现场。
传统的ICF系统存在以下缺点:其成本高于传统建筑方法;而且一旦完成建造,很难增加或移除门、窗,或其他设施(需要使用混凝土切割设备)。
因此需要一种建造系统能够更适合于建造低成本房屋,能够比现有ICF系统提供建造更通用且易于修改的建造系统。
定义
基于本专利申请文件,“聚苯乙烯”(polystyrene)包括发泡聚苯乙烯泡沫或挤塑聚苯乙烯泡沫,即发泡或挤塑的聚(1-苯乙烯-1,2-基)(poly(1-phenylethene-1,2-diyl))。
“钢筋”(rebar)为一般与混凝土结合使用以形成钢筋混凝土的配筋(reinforcing bars)或钢筋(reinforcing steel rods)。
“板”(slab)具有广意。除去其普通的含义,本文指一铺设或现场浇注的带有或不带有钢筋的一混凝土平层;该词也指代覆盖一混凝土层的底板或顶板层。
发明内容
本发明的第一部分涉及一建造系统,其包括:
多个单独的、绝缘模板,每个模板包括:
一主体部分,其由绝缘材料制成,且具有至少一个设置有凹凸榫的内壁,混凝土能够在凹凸榫内凝固形成一钢筋肋;且
卡合机构或锁定结构,其设置用于将绝缘模板与至少另一模板相互卡合,用于各模板相互准确校正。
绝缘材料包括发泡或挤塑聚合物泡沫体。典型的绝缘材料选自由聚苯乙烯泡沫体和聚氨酯泡沫体组成的组。
建造系统还包括在至少一个绝缘模板内的凹凸榫部分中的至少一个混凝土肋。所述混凝土肋通常为钢筋混凝土肋,如钢筋、网丝,格构式钢筋等,根据实际应用选取。
设置凹凸榫部分的内壁或墙体的各模板进一步设置一开口通向凹凸榫部分。混凝土凝固后,为使混凝土肋能安全的保持在模板内,优选各模板变换结构以使开口的一边到另一边的最短距离小于所述凹凸榫部分的至少一类似尺寸。也就是,设置开口尺寸小于凹凸榫部分的内部尺寸,以便凝固的混凝土在预设点固定且减少其脱出模板的可能性。
优选内壁在远离开口处倾斜,以便设置一具有楔形横截面的凹凸榫部分。在实际应用中,在凹凸榫部分的混凝土肋采用这种形状,其有助于阻止混凝土肋脱出模板。
绝缘模板与混凝土肋可结合形成结构单元。结构单元选自由墙板,内填墙板,外墙板,屋顶板,悬吊板,底板,过梁,杆,横梁,立柱及楼梯等组成的组。
本发明的另一部分涉及一个使用上述建造系统的建筑物。
本发明的另一部分还提供一种用于建造系统的绝缘模板,所述绝缘模板包括:
一主体部分,其由绝缘材料制成,且具有至少一个内壁用于设置凹凸榫部分,在所述凹凸榫部分混凝土凝固形成一钢筋混土肋;且
卡合机构或锁定结构,其设置用于将模板与至少另一模板相互卡合,用于各模板相互准确校正。
本发明的另一部分还提供一结构单元,其包括一所述绝缘模板以及一浇注在凹凸榫部分的混凝土肋。
本发明还提供一建筑物,其包括多个所述结构单元,每个结构单元与至少另一个结构单元在连接处连接并对齐。
建筑物包括主建筑部件,选自由墙壁,内填墙,外墙板,屋顶悬板,吊板,横梁,楼梯,立柱及过梁组成的组,每个主建筑部件包括至少一个上述结构单元。
结构单元选自由护墙板,内填墙板,外墙板,屋顶板,吊顶,地板,过梁,杆,横梁,立柱,楼梯及门等组成的组。
至少2个结构单元共享一个普通钢筋构件,所述钢筋构件铸入各所述结构单元的混凝土中。例如,用以形成墙板的一结构单元与用以形成一悬板的结构单元相连,连接方式是将一普通钢筋杆浇注在形成墙板的混凝土肋的混凝土内,以及浇注在形成悬板的混凝土内。
所述建筑物包括至少一个墙体,至少一个过梁支撑设置在所述墙体上,所述过梁包括至少一个绝缘模板以及浇注有连续钢筋混凝土肋的一个绝缘模板,所述混凝土肋基本延伸至墙体的总长。
至少一个侧面向上倾斜的过梁,形成三角形的基本设置。
所述建筑物包含多个非线性的过梁,且通过连续的混凝土肋相互连接,至少一个模板设置有斜拼接的卡合机构用于与至少一个相邻的梁卡接。
所述建筑物包含至少一个设置在多个墙板上的双层板。通常,双层板设置在所述墙板的混凝土肋上。
所述建筑物包括一个含有多个屋顶板的屋顶。屋顶板的混凝土肋采用伸长的格构式钢筋进行加固。所述屋顶板由至少一个悬吊式支撑梁支撑。所述支撑梁为钢筋混凝土支撑梁,其在浇注屋顶板的混凝土肋时现场浇注,并与所述混凝土肋相连接。
所述屋顶包括平面部分和/或人字形或倾斜部分。在斜屋顶(或倾斜部分)案例中,屋顶板设置为与水平面倾斜设置,倾角范围为1°-30°,优选为8°-16°,特别优选约12°。
所述建筑物包括一屋顶蓄水池,所述蓄水池包括多个屋顶板,其上浇筑有一混凝土墙帽,以及至少一个侧壁或侧模。所述侧壁可以由顶盖围成。所述顶盖为聚合物泡沫体制成,如发泡或挤塑聚苯乙烯泡沫体,且可设置至少具有一个美学特性的轮廓。
所述屋顶蓄水池通常配备有一水龙头。
所述建筑物包括在部分框架结构间延伸并带有内填墙或外墙板的框架结构(如混凝土、钢质或木质框架结构),所述内填墙包括结构单元,如内填墙板。所述内填墙板通过固定装置固定在部分框架结构上如连接至上板或下板。固定装置优选支架,各支架通常设置为直角形,,其用于将支架连接至内填墙板和框架部件。文中所述“内填墙板”(infill wall panel)包括用于混凝土框架结构领域的外墙板(cladding panel)。
所述建筑物可以为高层建筑物。
本发明的另一部分还提供一预制的、活动结构,所述结构带有屋顶及地板,二者通过墙壁连接;
所述屋顶,地板及墙壁各包含有多个所述结构单元;并且
所述结构能够在地面上以允许结构免工具移动的方式自由安装。本发明还涉及建筑物的中间阶段或中间结构,所述中间结构包含一墙壁,所述墙壁固定在由一支架支撑的临时支撑结构上,所述墙壁包括多个所述结构单元。通常,支撑结构延伸至墙壁的全长,且墙壁用铁丝系在伸出墙面的钢筋上以固定。
本发明涉及一门,其包括至少一层嵌入混凝土混合物中的绝缘材料。部分混凝土混合物包括由绝缘材料制成的多个集合元素。该层(以及集合元素)的绝缘材料选自由聚苯乙烯泡沫体,聚氨酯泡沫体和再生产品组成的组。例如,绝缘材料板可由再生的聚苯乙烯制成,混凝土混合物中的集合元素可包含再生聚苯乙烯珠。
所述门还包括至少一个功能部件浇注在混凝土混合物中,所述功能部件可选自合页或锁定装置。
本发明还涉及一种建造方法,包含下列步骤:
塑造一绝缘材料以形成多个绝缘模板,每个模板设置有一凹凸榫部分以及用于与至少另一模板相互卡合的卡合机构;
在每个模板的凹凸榫部分内部铺设钢筋;
浇注、填充或在模板的凹凸榫部分内部置入混凝土,以用模板制造一结构单元;并且
设置至少两个相互邻接的结构单元。
本发明还提供一种建造方法,包含下列步骤:
塑造一绝缘材料以形成多个绝缘模板,每个模板设置有一凹凸榫部分以及用于与至少另一模板相互卡合的卡合机构;
设置至少两个相互邻接的绝缘模板;
在每个模板的凹凸榫部分内部铺设钢筋;并且
浇注、填充或在模板的凹凸榫部分浇注混凝土并凝固,从而形成对接结构单元。
在后一种方法中,灌注、填充或浇注的混凝土厚度以在模板上足够形成一混凝土层为宜。该层可在固化后形成一复合板,所述复合板具有一附于模板下方的混凝土顶盖。
绝缘材料包括发泡或挤塑聚合物泡沫体。通常,绝缘材料为聚苯乙烯泡沫体。
所述塑造绝缘材料的步骤包括一附加步骤,即:塑造一开口通向凹凸榫部分,标注开口尺寸,以使开口的一边到另一边的最短距离小于所述凹凸榫部分的至少一类似尺寸。
本发明的建造方法包括至少一项选自以下组的附加步骤:
通过在混凝土底层上放置至少一个延长凹槽模板并在它的任意一侧浇注制造一混凝土基础,然后移除凹槽模板以形成一凹槽基础,并将结构单元插入所述基础;
钢筋突出于结构单元,并通过钢筋连接至少两个结构单元;
钢筋突出于结构单元,并围绕钢筋浇注一混凝土板;
将至少一个固定装置固定在至少一个结构单元上。
所述延长凹槽模板由聚合物泡沫体制成,优选发泡或挤塑聚苯乙烯或聚氨酯泡沫体。
在钢筋突出于结构单元,并围绕钢筋浇注一混凝土板的步骤中,其中钢筋水平的从位于悬吊的楼板的上部和下部的墙板突出设置,并将其浇注入所述楼板。另外,可将延长支撑装置,如拉杆或支撑杆延伸设置于楼板与位于楼板上部或下部的至少一个墙板间。
在将固定装置固定在至少一个结构单元上的步骤中,待固定的固定装置可选自但不限于下列组合:床,家用电器,灯具,娱乐设施,电气装配,浴室设备,镜子,卫生洁具,厨具,家具,架子,附属物和仪器。
在本发明涉及的利用框架结构的建筑物中,建造方法包括下列步骤:
设置一框架结构(如混凝土、钢质或木质结构);
在混凝土框架结构部件间安装结构单元;并且
将结构单元固定在框架结构上。
所述结构单元为内填墙板。所述框架结构包括混凝土板,如悬板,结构单元通常竖直装配并延伸在所述混凝土板间。
将结构单元固定在框架结构上的步骤,包括使用紧固件在每一结构单元及框架结构上固定至少一个支架。每一支架通常为直角形。
框架结构可以为高层或多层建筑物的框架结构。
在建造方法中,建造斜屋顶包括下列步骤:
设置多个绝缘模板与水平面呈一倾斜角,各模板与至少另一模板相邻接(通常采用互锁连接);
在将钢筋置入各模板的凹凸榫部分的步骤中,将格构式钢筋置于所述凹凸榫部分中;且
在混凝土浇注于绝缘模板的凹凸榫部分内的步骤中,将混凝土置于绝缘模板上,其厚度以在模板上足够形成一混凝土层为宜。
所述绝缘模板与水平面呈倾斜角,倾角范围为1°-30°,优选为8°-16°,特别优选约12°。
所述模板由承重结构单元和/或临时支架支撑。所述模板可在一端由一个钢筋混凝土支撑梁支撑,所述支撑梁可在模板上的混凝土灌注时现场浇注。
本发明还可涉及使用任何上述建造方法建造的建筑物。
附图说明
本发明选取的实施例通过非限定性的示例并参照附图进行描述,附图中的编号指定的项目自始相同。
附图未按比例示出:
图1示意性的显示本发明所述的建造系统平面图;
图2示意性的显示包含一绝缘模板及钢筋混凝土肋的墙板剖面图;
图3示意性的显示绝缘模板不同配置的剖面图;
图4示意性的显示利用本发明的建造系统建造的建筑物的侧视图;
图5示意性的显示本发明的建筑物的外墙、底板、屋顶板并带有一建在屋顶内的蓄水池的剖面图;
图6示意性的显示依据本发明的建筑物的剖面图,所述建筑物设置有含有一双层板的活动结构;
图7示意性的显示图6所示的带有双层板的建筑物的平面图;
图8示意性的显示依据本发明的双层建筑物的侧视图;
图9示意性的详细显示在图8中标记“IX”区域的剖面图,显示墙板连接至双层建筑物第一悬板的连接方式;
图10示意性的显示本发明的部分混凝土框架结构的剖面图,所述框架结构的上板和下板或悬板通过填充墙体进行连接,详细描述了填充墙体与下板的连接方式;
图11示意性的显示本发明的建造系统特殊应用的剖面图,其形成坡形屋顶形或斜坡屋顶;
图12示意性的显示依据本发明正在建造过程中的中间结构的正面图,所述中间结构通常用于本发明所述的建筑物的建造中,建筑物的前壁由一临时支撑结构固定或支撑;
图13示意性的显示图12所示建筑物完工后形成一可活动结构的正面图,描述了一连续过梁延伸至前壁的总长;
图14示意性的显示一延长建筑物的正面图,所述建筑物的一连续过梁由三个单独的聚苯乙烯过梁模板或型材通过连续的混凝土肋连接而成;
图15示意性的显示图14所示建筑物的侧视图,图中的山形墙包括一对彼此对称设置的梯形过梁模板;
图16示意性的显示根据本发明制作的门的正面剖面图,所述门包括嵌注入钢筋混凝土中的一聚苯乙烯层或板;且
图17示意性的显示图16所示的门以及用于所述门的框架的侧视截面图。
具体实施方式
参照附图,标号10代表本发明所述的建造系统;系统10包括多个绝缘模板12,各模板具有一主体部分14,其优选由发泡或挤塑聚苯乙烯泡沫体制成。本领域技术人员可以用其他适合的绝缘材料替换,如其他聚合物泡沫体(即聚氨酯泡沫体)或如水泥胶木质纤维或水泥胶聚苯乙烯珠的组合物。
绝缘模板12的主体部分14具有一个含有三个内壁的肋模板16。所述肋模板16设置一可供混凝土凝固的凹凸榫部分18,以形成一混凝土肋20。所述肋模板16的剖面形状为楔形,因此凹凸榫部分18(以及肋20)均为伸长的楔形。这有助于阻止混凝土肋20脱出模板12。各模板12在两侧具有卡合机构22,24,用于将其与另一模板12两侧的另一卡合机构22,24卡合或互锁。这可以用于各相邻模板12相互准确固定和校正对准,也提供正面受力均分负载并提升抗渗水性。
在附图所示的实施例中,卡合机构或互锁装置22,24包括设置在一侧的楔形企口22,以及设置在模板12另一侧的另一个楔形结构24。其他卡合或互锁模板类型也可落入本发明的保护范围,如舌槽模板,“Lego”形式的拼插模板等。以上形式未显示在附图中。
混凝土肋20通常采用钢筋加固。在墙体应用上,两根钢筋26设置在混凝土中,且相互隔开。其他加固的应用可参照实际应用。对于顶板及底板,加固可采取如网状钢筋或格构钢筋。
一绝缘模板12及一混凝土肋20在本文中形成“结构单元”。所述结构单元可根据不同功能具有不同形式。例如,结构单元可以是墙板27(包括内填墙板和外墙板),过梁40,屋顶板42,悬板42,底板或基板44,杆36,38,横梁,立柱及楼梯等。
如图3所示,墙板27可再细分为标准板28;左右角板30,32,34,35,左右端杆36,38(紧贴门窗框架设置)等。
各模板12的凹凸榫部分18可设置在模板的中部(适用于标准墙板28)也可向一端或其他方向移动(适合于门柱36,38或拐角30,32,34,35)。同样,一单独模板12可设置多个凹凸榫部分(未显示)以便使生成的板含有两个以上的混凝土肋20.
模板12的凹凸榫部分或肋模板18也可延伸形成一宽混凝土肋20(用于拐角)。图1和图3示例性的显示了这种类型的角板30,34。
模板12具有多种配置。
通常标准墙板28为300mm宽(正面),100mm厚。在涂灰后,墙体46的厚度通常为120mm(将两侧各10mm的灰泥层47考虑进去)。
墙板27示例性的可具有275mm,277mm,290mm,350mm和460mm的宽度。墙板的宽度取决于建筑物的设计及应用需要。
相似的,各种墙板27的高度取决于墙体的高度或需要适配的窗框。例如,标准墙板28可剪裁至适用于如图4和图12-14所示的窗板。
下面详述使用本系统建造建筑物的方法以及本发明所述的方法。以下示例单层和双层建筑。
模板的离线制造
从一给定建筑物的结构附图中提取出聚苯乙烯模板12的数据,所述模板12按本发明制造,将其裁剪为所需形状及长度,并在一离线工厂(图中未显示)中完成标注。制出的模板12运送至建造现场。
条形基础
将建筑物48的建造区域处的土地整平,条形基础52的基坑50开挖建。基底铺沙,在沙层上浇注混凝土,形成基层。网格状钢筋骨架或网眼状钢筋骨架(未显示)置入基层混凝土中。
作为槽形或凹槽形模板(未显示),将一节矩形截面的聚苯乙烯沿条形基础52的中线置于基层混凝土的上方。尽管聚苯乙烯由于价格划算适用于凹槽模板的材料,但也可使用其他材料替代。通常,聚苯乙烯凹槽模板的深度为130mm,宽度约等于墙板27的宽度,再加5mm误差。在优选实施例中,聚苯乙烯凹槽模板尺寸为130mm深,105mm宽以及3000mm长。
在基坑中围绕聚苯乙烯凹槽模板填充更多的混凝土。一旦混凝土凝固,即可移出凹槽模板,可空出插入单独墙板27的槽54。
当建筑设计图确定一弯曲或环形基础(即用于制作圆形屋),组合的凹槽模板可由多个延长的平面聚苯乙烯板(未显示)拼装,每一个板修磨以适配建筑物所需的弧度。可通过将此类型的板相互邻接在一起以形成一模件。所述模件可更改直至达到所需弧度,以此形状临时或永久固定,并修整长度。以此方法,可形成适配基础弧度的多个聚苯乙烯板的复合叠层板,可将其用做凹槽模板。
一覆盖层通常用于包裹部分凹槽模板(或围绕平板的模件)用作脱模剂。例如,一塑料层材料可围绕凹槽模板包裹以便于其在混凝土浇注后脱模。在另一实施例中,聚苯乙烯凹槽模板用密封产品如“Duraslurry”产品预处理以提高凹槽表面的混凝土的防水性。
通常一房屋的完整基础52具有200mm深和400mm宽。建筑物由于质轻,条形基础体积通常可小于相同条件下所需的砖块或石块壁。
在本发明的另一实施例中(图中未显示),预制混凝土砖可替代现场浇注的混凝土用于基础建造。挖掘基坑,并使用沙子平整后,将混凝土砖块铺于沙子上以形成基础。
墙体
将用于墙体的预制聚苯乙烯模板12放置在基本水平的现场区域。为制造如墙板27的结构单元,钢筋26首先置入聚苯乙烯模板12的凹凸榫部分18。钢筋通常放置在盖砖(图中未显示)上。传统的,两个相互隔开的钢筋棒或钢筋26可用做加固,例如4mm电镀铁棒。也可使用铁丝。在肋间的钢筋以及肋的厚度可变,其取决于载重及墙体高度的综合考虑。
如图5所示,至少一个钢筋棒26,全部钢筋棒突出模板12,通常设置在模板顶端和底端56,58。将钢筋棒26的突出端分别浇注至混凝土底板60,屋顶板62,和/或过梁40。钢筋棒26可露出模板12弯曲呈直角进入相关底板60或顶板62将浇注混凝土的区域。
针对墙板27,在置入钢筋26后,将所需强度的混凝土装入模板12的凹凸榫区域18并手工振捣挤压以形成墙板27的混凝土肋20。用于肋20的混凝土的压缩或挤压强度通常约为25MPa。
一旦混凝土凝固形成最终的墙板27,可竖立安装以形成建筑物48的墙体46。
墙板27的底端首先进行防潮处理,例如使用合适产品如“Bituseal”,在墙板27的下部130mm处涂覆两个涂层,再将墙板27垂直插入基础52的凹槽54中,并可以在靠近顶端处支撑以维持墙板竖直。支撑物可使用支柱、支架、杆等(图中未显示)斜靠墙板。另外,可将钢筋弯成U形用于将相邻的墙板27连接在一起。
如图1和7所示,墙板27竖直安装使墙板的混凝土肋20呈面朝内设置,即朝向建筑物的内部。这种形式形成了硬质混凝土表面整齐的300mm中心距间隔序列,便于内部固定物的安装及装配,器械、卫生洁具,家具,架子等。
在本发明的实施例中,特殊墙板36,38应用在靠近门框64和窗框66的位置。这些墙板在此处代表门柱和窗柱,其宽度小(和/或具有偏心的混凝土肋20)以使肋20接近框架。这种设计便于框架64,66固定到任意边的立柱上。如图3所示,门、窗框架64,66通常与立柱36,38的混凝土肋20锚固。
立柱36,38的高度与其邻近的门或窗框64,66同高。每一立柱具有一钢筋棒或钢筋26伸出立柱,所述钢筋26在建造时浇注在过梁40内。
建筑物48建造的排列顺序通常从一角板30开始,之后是标准墙板28以及门和窗立柱36,38。稍短的标准墙板28(如窗板)用于窗户下方使用,其宽度适合于给定窗户的宽度。
在一建筑系统的优选实施例中不存在特殊立柱36,38,而且墙板设置基本一致(即无差别)。这种方式简单且价格便宜。如图12-15所示,靠近门窗的墙板未特别设置,其与其余墙板的类型和设置相同。不像立柱36,38的设计,这类墙板中不存在特别设置的混凝土肋以锚接框架64,66。相反,如图13所示,门及窗框架64,66固定在过梁40、窗板28和底板的混凝土上(图13未显示)。
如图13所示,锚栓102用于在混凝土上固定门及窗框架64,66,另外,在门框64的底部使用150mm长钉103从框架64中穿出并浇注入底板。
用于电缆或水管的通道或凹槽(图中未显示)以及用于植入盒子和其他电工或水管装置的凹口,可在抹灰前切挖墙板27的聚苯乙烯制得。
内墙(图中未显示)可采取如外墙46相同方式竖立。例如“Duraslurry”产品可涂覆内墙板的下端部,涂覆下端100mm以防渗水。
在本发明的一个实施例中,如图6和7所示,完工的建筑物48可通过在混凝土肋20上安装一或多个双层板68增加楼层,其通过楼梯70进入。在该实施例中,天花板72和屋顶板62通常设计高于普通配置以便为双层板68创造更多内空间供人在此休息。因此墙板27也相应高于普通配置。
双层板68可安装在由两个邻接墙46形成的拐角处。双层板68的支撑表面可由18mm模板或由冷轧钢托梁(75mm×50mm)支撑的4mm钢板制成。
双层板的设置特别适合于高入住率、低成本的房屋。图中示例的双层板68延长1800mm至屋内,且可为三名儿童提供休息空间或储物空间。
基层
如图5所示,一标准混凝土楼板60可在地面上直接浇注。
相反,如图6所示,可制成“复合”地板或基板60。将地板或基板44相互邻接排列,将横向钢筋置于其上,并在最上方浇注一30mm深的混凝土顶层61。复合地板60的优点是绝缘并可在工厂完成建造而非单独现场注造。复合地板因此可用于活动结构(参见下文),即所述建筑物是在工厂生产之后运至永久储存位置。
类似复合底板60的配置可安装一悬板,即多层建筑物的一个或多个悬板。(参照图8和9以及下文的“双层建筑物”)
优选的,选取相同形状的地板或基板,其配置参照标准墙板28。也就是,墙板28可用作地板或基板,以及在复合板实施例中作为面板(slab panel)。
然而在本发明的不同实施例中,地板或基板44与标准墙板28的的组成不同。首先,地板或基板的混凝土肋20可设计为矩形而不是楔形(此处由于是平放在地上,因此不需要防止肋20脱出板)。第二个不同点是地板44的侧面在此实施例中无须使用卡合机构用于与另一邻近板44卡合。
在后者实施例中,板44的模板可设置为深且延长的沟槽,设置为100mm宽×50mm深。板44可设置为70mm深×300mm宽。
在所有的实施例中,钢筋杆26或铁丝都设计为突出于墙板27设置,且混凝土注入地板或基板60中以便墙板27及板60可相互牢固固定。
屋顶及悬板
一屋顶74可使用屋顶板42及其他屋顶组件配置。对于双层建筑物76,可以相似的方式(参见附图8和9)竖立一悬板78。
屋顶板42优选与墙板28具有相同形状及配置,组件也相同。墙板28因此通常可用作屋顶板42(以及地板、基板和板材)。
为了安装屋顶,将所需厚度的聚苯乙烯屋顶板模板12在现场置于水平面上,所述屋顶模板12与墙板模板12的制造工艺相同。
格构式钢筋置于凹凸榫部分中的盖砖(图中未显示)上部,即各屋顶板模板12的肋模板16上。使用格构式钢筋替代单独钢筋的原因是由于其更坚固,以便在铺设及固化混凝土顶盖80时,屋顶板42可横跨多个临时支撑物。
一旦钢筋置入,将所需强度的混凝土置入各模板12的肋模板16中,并手工振捣压实。
当屋顶板42安装在墙壁46的顶部且在混凝土顶盖80浇注混凝土时,临时支撑物或脚手架(即图11中108)按要求围绕建筑物放置以支撑屋顶板42。
当在墙壁46顶部支撑及用临时支撑物108支撑时,设置屋顶板42且相互互锁以形成一屋顶板层42。悬壁82如图4所示。突出于墙板27之外的钢筋杆26穿透屋顶板42的聚苯乙烯并呈直角弯曲以便稍后浇注在混凝土顶盖80内。
在铺设混凝土顶盖80之前,网格形螺纹钢筋框架或其他类型钢筋可放置在屋顶板42的顶端之上。一旦混凝土达到所需硬度,即移除临时支撑物。
覆盖或处理顶盖80以防渗水。为达到此目的可使用Coprox International(Pty)公司的“Coprox”产品。
顶盖80可斜向下设置以排雨水。
在本发明的另一应用中,屋顶可采取现场浇注的方式替代预制混凝土模板。图11显示的屋顶74的横截面图是采取该方式制作的。附图显示的剖面是取自通过混凝土梁104上任意一端的模板12的凹凸榫部分18。
为现场制作屋顶74,首先在适当地方放置多个互锁的聚苯乙烯模板12,直接在结构上支撑为屋顶和/或支撑在临时支撑物上。例如,模板12可延长支撑在结构的墙壁(图中未显示)之间或是在钢筋混凝土横梁104上。横梁104被临时支撑在靠在脚手架108上的木质支板106上。格构式钢筋26竖直安装,之后将其置入模板12的凹凸榫部分18,并将混凝土倒入或盖在模板12上,混凝土的厚度以能够填充模板12的凹凸榫部分18并在模板12上足够形成一混凝土层覆盖钢筋26为宜。这层混凝土固化以形成一混凝土顶盖80,所述顶盖与下方的模板12固定。所述模板12、钢筋26和顶盖80共同形成一复合屋顶板。脚手架108可在混凝土凝固后移出,留下屋顶74。
混凝土横梁104可预制也可现场浇注。如横梁104现场浇注,横梁104的框架或模板可设置在模板12的端部以及支架106上。钢筋杆26可设置在所述模板设置的通道内部。所述通道可在混凝土灌注模板12的同时填充混凝土。
长支撑梁104需要更大的厚度,因此可采取直立梁110或肋形楼板梁(图中未显示)的形式。
屋顶的顶盖可涂覆“Coprox”产品以防渗水。
屋顶74可设置为斜式,即如图11所示的倾斜式。为防止屋顶板在固化过程中出现混凝土重力滑动的现象,优选与水平面呈12°倾角。本领域技术人员可据此变化角度。
所述屋顶可设置一蓄水池84用于蓄水。蓄水池84的一部分如图5和6所示。顶盖80特别内衬有一防水层。优选设置一出水龙头(图中未显示)。
加强聚苯乙烯墙帽86可固定或浇注在屋顶74的边缘实现这一功能。所述屋顶74也作为一蓄水池,墙帽86可围绕顶盖80的周长延伸以作为侧模板或止档以拦住存水。
取代由屋顶板42制成的屋顶,一片状或瓦状的屋顶(图中未显示)可安装在屋顶上。在此例中,可每隔一个墙板27将铁丝浇注入墙板的顶端并固定在木质承壁板上(图中未显示)。承壁板通常为38mm×38mm的板条,其在连接至铁丝之前首先使用G形夹固定。
过梁
一过梁40通常倚靠在门和窗的开口位置。每个过梁40倚靠在墙板27上,例如两个端支柱36,38,门或窗开口处的任意一端。
过梁40通常采取现场制作。刚开始建立时,将一聚苯乙烯过梁模板放置在门或窗的开口处或嵌在端柱36,38顶部上的砂浆层上。过梁模板未在附图中单独显示,但是在图5中显示了过梁模板的剖面图,其标号为88。
过梁模板88具有多个侧壁及一墙基,其共同形成一深且薄的具有U形横截面的凹槽或通道。它们由聚苯乙烯制成,被切成所需的尺寸、长度和U形横截面。所述过梁模板可在工厂完成。过梁模板88通常具有如下尺寸:深度等于相应墙板27的深度(即100mm);高度等于相应门或窗的开口至屋顶74的距离;宽度等于门或窗的开口宽度与在开口处任一侧端立柱36,38的宽度之和。过梁模板88的聚苯乙烯侧墙(以及墙基)的深度通常为30mm。
钢筋26从端立柱36,38处向上突出并穿过过梁模板88的聚苯乙烯墙基,将其下延伸在门或窗的开口之上。
将合适的钢筋,即钢筋26置入过梁模板88的底部并支撑在盖砖(图中未显示)上。将所需强度的混凝土浇注入模板88并手工振捣压实。混凝土可与9mm的石块混合。
多个拉杆(图中未显示)可穿过过梁模板88的墙体的前后部,以维持侧壁间的垂直和水平中心距,在浇注混凝土时防止变形并保持过梁40直立状态。所述各拉杆可外套一PVC套管,以便当混凝土设置好后易于脱出。直径6mm的U形支撑棒可装置在过梁模板88的顶端之上,以支撑其侧壁保持原位,G形夹或其他适合的支撑物可将其牢固抵在墙板27以及过梁模板88上,以在混凝土凝固时临时使其保持相互对齐的状态。
在本发明的一个实施例中,制作过梁模板88使其深度大于墙板27的深度。这种设置可以实现一旦混凝土凝固后,即可移除过梁模板88的聚苯乙烯墙体。留下暴露的混凝土面与墙板27平齐。或者可将聚苯乙烯墙体留在原地作为一飞檐。例如,使用80mm厚的墙板时,过梁会突出或悬置20mm在墙板的外部(图中未显示)。
在本发明优选实施例中,例如图13-15所示,过梁40可各延伸一外墙或内墙的全长。过梁也可形成一连续的“环梁”环绕建筑物或房屋,并连接回原点以形成一闭环。
在本实施例中混凝土肋(图中未显示)通过向多个聚苯乙烯过梁模板88首尾相连形成的凹槽内连续浇注混凝土形成。当混凝土肋在全部聚苯乙烯模板88连续浇注完成时,模板88构成单独的断面。钢筋拉杆(reinforcement ties)(图中未显示)可在任何适合的区域放置或浇注入过梁肋中以连接至屋顶。与其他实施例相比,其优点在于过梁“短”。建造者不会在建造时难以驾驭,而是将其限制在只能根据墙板间的混凝土肋的间距来定位屋顶拉杆。
实施例“连续过梁”的另一优点是墙板28可提升至地面以上同一高度(通常到门框64和窗框66的顶部)。
为构造一环梁,需要设置一连续过梁凹槽以使连续混凝土肋可以拐弯。为达到这个目的,聚苯乙烯过梁模板88的拐角端部可采取斜接方式(图中未显示)。
参照图15,一过梁40通常为三角形设置以便形成三角形屋顶,其包括一对对称设置的过梁模板88,所述模板88呈梯形且对称设置。两个模板结合构成所需的三角形。混凝土肋持续延伸并穿过三角形的宽度,在模板88内,且可连续环绕建筑物以形成一环梁。
如图16和17所示,依据本发明制造的门的附图标号为112。所述门112可为一样板门或聚合门(poly door),是将一个或多个再生聚苯乙烯114的薄板或嵌板浇注入一钢筋混凝土壳116中形成的。聚合门112具有匹配任何标准门的尺寸(即40mm×813mm×2032mm)。
通常聚苯乙烯薄板114的大小设为在聚合门的每一侧留有50mm的混凝土边框或边线。所述薄板也可以设置为20mm厚,并嵌入40mm厚的聚合门,薄板距离聚合门前面和后面厚度为10mm。
所述聚合门112可现场制作或在施工前在工厂中完成制作。制造一模板118,包括将木质模板120铆接至一标准空心门122。图17显示的是浇注一复合门112,图上显示有模板118。
在制造门时,合页124及锁126临时铆接至模板120。尽管未在图17中显示,大多数用于固定铰链124和锁126的镙丝都穿入模板118中用于在随后浇注入混凝土中。锁126的多个洞用胶带封闭防止混凝土流入。
应用一模板脱膜剂,即软塑料板(图中未显示),以及10mm的混凝土混合物层置于标准门122的顶部之上,以形成模板118的基层。使用一带有突出多个10mm的钉子的支板(图中未显示)作为标尺找平混凝土。将20mm厚的再生聚苯乙烯板114平放在混凝土混合物层上,延长钢筋棒(6mm直径,图中标号为26.2)设置在聚苯乙烯板或嵌板114的任意一侧,延伸至几乎是复合门112的全高。如需要,锁定侧的钢筋棒26.2可弯曲以绕过锁126。
之后将混凝土混合物填充在聚苯乙烯板114之上并环绕其侧面填充至模板120的顶部水平面。混凝土随后散动并固化,完工的复合门112从模板118中移除。
用于复合门112的混凝土混合物的构成如下:1质量份水泥:1质量份过筛的河沙:3质量份聚苯乙烯再生珠:足够的水以能够抹平。
粉饰
将墙壁46的内外表面抹灰。灰泥47构成墙壁的部分结构强度,提供冲击荷载和尖物刺穿的抵抗力。为达到防火目标,灰泥必须最少10mm厚,一般应用的厚度达到20mm,可按规定施加2层。
灰泥47优选钢筋混凝土混合物,其包括水泥,河沙及石膏砂以达到高强度。优选的水泥、河沙及石膏砂的比为2:3:3。这种组合物需要混合约300l/m3的水以产生所需灰泥,所述灰泥具有约10MPa的28天抗压强度。在此,“钢筋混凝土”(ferrocement)未暗示在钢筋混凝土混合物之下使用钢筋网。
在应用灰泥之前,先在墙板27上涂覆泥浆。
带状突出物(2mm直径)从墙板27延伸出来并弯曲成直角,以使其与灰泥层47对准并在抹灰过程中嵌入进去。
天花板72也具有一灰泥涂层。与之相反的,可以是一薄的撇渣面层。
其他粉饰也可应用到墙板27。例如,石膏板可固定在内表面,装饰用灰泥、砖或其他壁板可应用于外表面。然而,优选带有钢筋混凝土的抹灰是由于其结构强力特性以及防火特性。
双层建筑物
如图8和9所示,本发明所述的系统可用于建造双层建筑物76。用于建造悬板78的方法与建造单层建筑物48的屋顶74的方法类似。用于悬板78的板42通常与用于屋顶74的板配置相同,并按照标准墙板28的配置制作。钢筋棒26(4mm直径)从墙板27水平穿出并位于板42的上下位置。棒26浇注入混凝土顶盖80,所述顶盖置于板42之上。两个结构单元可共用一个公共的钢筋构件,并将公共的钢筋构件浇注入每单元的混凝土中。顶盖80以及板42共同形成双层建筑物76的第一悬板78。
在建造中,需要支撑墙板27和板42直到混凝土顶盖80固化。支撑装置可以移除或永久留置在原处。如图9所示,支撑装置为一拉杆或撑杆形式,且在悬板78和一个墙板27间延伸。
用于混凝土框架结构的内填墙
图10显示一建造系统的示例,该实施例应用于混凝土框架结构的填充,如混凝土框架结构通常用于高层建筑以及其他多层结构建筑。在图10中,内填墙92垂直安装在混凝土框架结构的上板94和下板96之间,所述混凝土框架结构标号为98。内填墙92由墙板27构成。图10的一放大区域显示模板12,混凝土肋20和墙板27的钢筋构件26。墙板27可替代其他传统类型非承重内填墙,嵌板或外墙,如砖块或石质内填外墙。
设置钢支架100用于将墙板27固定到框架结构98的板96上。适当的固件102用于将支架100固定在墙板27上,继而固定在板96上。紧固件102可采用膨胀防护锚栓,即“Rawlbolts”产品。
活动结构
活动结构也落入本发明保护范围之内。活动结构建造在建筑者院子内或其他建筑工地,之后可以用起重车上并安装在水平且压实的沙层上或混凝土板上。不需要使用混凝土基础。
如图6和图13所示的建筑物48即为活动结构。活动结构的墙壁46、基板60及屋顶板62由4配有钢筋混凝土肋20的聚苯乙烯板27,42,44制成,制成一可运输的刚性箱。
活动结构的基板60采取复合板制作,其工艺参考“基层”的内容。将带有突出钢筋26的墙板27浇注入置于基板44之上的混凝土顶层61中,且一顶板62安装如上文所述。
在图12中,附图标号128显示本发明所述的建筑物中的一中间阶段或结构。所述中间结构128通常用于活动结构的建造。如本发明所述的墙46固定在临时支撑结构130上,支撑结构130由支架132(如脚手架)支撑。所述支撑结构130的长度可达墙46的全长。铁丝(图中未显示)用于将从墙46伸出的钢筋棒26系在临时结构130上。所述墙46由临时结构130固定或支撑直至地板(图中未显示)固化并锁定在墙体上。所述临时结构130随后可移除,以在墙46上部建造过梁、环梁、屋顶等。
检测
申请人安排检测环节以确保达到南非的国家房屋建筑注册委员会(简称NHBRC)的要求。要求包括的检测涉及结构特性、撞击、凿试、渗水、凝结、热力性能、耐用性、声学及防火测试。
防火测试的结果,根据南非标准局(简称SABS)规定执行,约为规定的耐火时间30分钟的两倍。
优势
建造系统10与其他建造方式相比具有如下优点。
节约资金。根据独立建筑事务所的成本估算师研究,根据本发明所述的建造系统10建造的结构与普通的砖墙石墙以及片状或瓦状屋顶结构相比,节约资金。另外,由于制造环节可以在现场制造,因此降低了运输成本。
而且,系统10可满足建筑物绝缘的最低标准。本文中所述结构单元为“自绝缘”型。在研究中发现,本系统所述的结构的隔热能力显著强于采用M140砖及钢板屋顶的结构。
利用本系统制作的墙体结构具有多变的形状,可能适用于更复杂的构型变化。
本发明所述的结构单元用于形成建造系统的一部分,所述结构单元重量轻并相对的便于人工安装。
对屋顶,聚苯乙烯提供额外的防水特性。
本发明所述的建造系统适用于地震多发地区。当使用钢筋混凝土肋建立一连接的框架用于加固时,再利用聚苯乙烯材质的使用提供了对抗震力非常重要的相对轻质的模板。钢筋组件从墙板突出并伸入底板以增强连续性及刚性。
本发明的另一优点是可由无技能或不熟练的工人完成建造。在特定环境下,本发明所述的建造系统及方法允许“自助”建造。

Claims (57)

1.一建造系统,包含多个绝缘模板,各模板包括:
一主体部分,其由绝缘材料制成,且具有至少一个内壁用于设置凹凸榫,在所述凹凸榫内混凝土凝固形成一钢筋肋;且
卡合机构,其设置用于将模板与至少另一模板相互卡合,用于各模板相互固定并准确校正。
2.如权利要求1所述的一建造系统,所述绝缘材料包括聚合物泡沫体。
3.如权利要求2所述的一建造系统,所述聚合物泡沫体选自由聚苯乙烯泡沫体和聚氨酯泡沫体组成的组。
4.如权利要求1至3任一项所述的一建造系统,其中
至少一个内壁用于设置各模板的凹凸榫部分,所述模板进一步设置一开口通向凹凸榫部分;并且
预设各绝缘模板,使开口的一边到另一边的最短距离小于所述凹凸榫部分的至少一类似尺寸。
5.如权利要求1至4任一项所述的一建造系统,还包括在至少一个模板内的凹凸榫部分中设置有至少一个混凝土肋。
6.如权利要求5所述的一建造系统,所述绝缘模板及混凝土肋相互结合形成结构单元,所述结构单元选自由护墙板,内填墙板,外墙板,屋顶板,悬吊板,底板,过梁,杆,横梁,立柱及楼梯等组成的组。
7.一种利用如权利要求1至6任一项所述的建造系统的建造。
8.用于建造系统的绝缘模板,所述绝缘模板包含:
一主体部分,其由绝缘材料制成,且具有至少一个内壁用于设置凹凸榫部分,在所述凹凸榫部分混凝土凝固形成一钢筋混凝土肋;且
卡合机构,其设置用于将绝缘模板与至少另一模板相互卡合,用于各绝缘模板相互固定并准确校正。
9.一种包含如权利要求8所述绝缘模板的结构单元,在凹凸榫部分内设置有一混凝土铸造肋。
10.如权利要求9所述的结构单元,选自由护墙板,内填墙板,外墙板,屋顶板,悬吊板,底板,过梁,杆,横梁,立柱,楼梯及门组成的组。
11.一种包含多个如权利要求9或10所述结构单元的建筑物,每个结构单元与相邻设置的至少另一个结构单元在接合处固定并对齐。
12.如权利要求11所述的建筑物,其多个结构单元共享一个普通钢筋构件,所述钢筋构件铸入各所述单元的混凝土中。
13.如权利要求11或12所述的建筑物,其中包含至少一个墙体,至少一个过梁支撑设置在所述墙体上,所述过梁包括至少一个绝缘模板以及一个浇注在绝缘模板内的连续钢筋混凝土肋,所述混凝土肋基本延伸至墙体的总长。
14.如权利要求13所述的建筑物,其中过梁设置有斜向上的侧壁,形成三角形的基本设置。
15.如权利要求13所述的建筑物,其中包含多个非线性的过梁,且通过连续的混凝土肋相互连接,至少一个设置有斜拼接的卡合机构的模板,所述的卡合机构用于与至少一个相邻设置的粱卡合。
16.如权利要求11或12所述的建筑物,其中包括至少一个底层,所述底层设置在多个混凝土单元的混凝土肋上。
17.如权利要求11至16任一项所述的建筑物,其中包括一屋顶,所述屋顶包括多个用作屋顶板的结构单元,屋顶板的混凝土肋采用格构式钢筋进行加固。
18.如权利要求17所述的建筑物,其中所述屋顶板由至少一个悬挂式钢筋混凝土支撑梁支撑,所述支撑梁在浇注屋顶板的混凝土肋时现场浇注,并与所述混凝土肋相连接。
19.如权利要求17或18所述的建筑物,其中所述屋顶为斜屋顶,多个屋顶板设置为与水平面倾斜设置,倾角范围为8°-16°。
20.如权利要求11至19任一项所述的建筑物,其中包括一屋顶蓄水池,所述蓄水池包括多个屋顶板,其上注有一混凝土墙帽,以及至少一个含有聚合物泡沫墙帽的侧壁。
21.如权利要求11或12所述的建筑物,其中包括一框架结构以及内填墙,所述内填墙在框架结构间延伸;其中所述内填墙包括用于填充墙板的结构单元,所述内填墙板通过含有支架的固定装置固定在框架结构上。
22.如权利要求21所述建筑物,其中所述框架结构为一混凝土框架结构。
23.一预制结构,包括一屋顶以及地板,二者通过墙壁连接;所述屋顶,地板及墙壁各包含有多个如权利要求9所述的结构单元,所述结构能够在地面上以允许结构免工具移动的方式自由安装。
24.一建筑物的中间结构,所述中间结构包含一墙壁,所述墙壁固定在由一支架支撑的临时支撑结构上,其中所述墙壁包括多个如权利要求9所述的结构单元。
25.一门,包括至少一层嵌入混凝土混合物中的绝缘材料。
26.如权利要求25所述的门,其中至少部分混凝土混合物包括由绝缘材料制成的多个集合元素。
27.如权利要求26所述的门,其中包括至少一个功能部件浇注在混凝土混合物中,所述功能部件可选自合页或锁定装置。
28.如权利要求25至27任一项所述的门,其中所述绝缘材料选自由聚苯乙烯泡沫体,聚氨酯泡沫体,再生产品组成的组。
29.一种建造方法,包含下列步骤:
塑造一绝缘材料以形成多个绝缘模板,每个模板设置有一凹凸榫部分以及用于与至少另一模板相互卡合的卡合机构;
在每个模板的凹凸榫部分内部铺设钢筋;
在所述凹凸榫部分内部置入混凝土,以用模板制造一结构单元;并且
设置至少两个相互邻接的结构单元。
30.一种建造方法,包含下列步骤:
塑造一绝缘材料以形成多个绝缘模板,每个模板设置有一凹凸榫部分以及用于与至少另一模板相互卡合的卡合机构;
设置至少两个相互邻接的绝缘模板;
在每个模板的凹凸榫部分内部铺设钢筋;并且
在所述绝缘模板的凹凸榫部分内部浇注混凝土并凝固,以形成对接结构单元。
31.如权利要求29或30所述的建造方法,其中绝缘材料为聚合物泡沫体。
32.如权利要求29或30所述的建造方法,其中塑造一绝缘材料以形成多个绝缘模板的步骤包括:塑造一开口通向凹凸榫部分,并且标注开口尺寸,以使开口的一边到另一边的最短距离小于所述凹凸榫部分的至少类似尺寸。
33.如权利要求29至32任一项所述的建造方法,包括至少一项附加步骤选自以下:
通过在混凝土底层上放置至少一个延长凹槽模板并在它的任意一侧浇注制造一混凝土基础,移除凹槽模板以形成一凹槽基础,并将结构单元插入所述基础;
钢筋突出于结构单元,并通过钢筋连接至少两个结构单元;
钢筋突出于结构单元,并围绕钢筋浇注一混凝土板;
铺设混凝土于绝缘模板上,其厚度以在模板上足够形成一混凝土层为宜;并且
将至少一个固定装置固定在至少一个结构单元上。
34.如权利要求33所述的建造方法,其中附加步骤为制造一混凝土基础,且延长凹槽模板为聚合物泡沫体制成。
35.如权利要求33所述的建造方法,其中附加步骤为钢筋突出于结构单元,并围绕钢筋浇注一混凝土板,其中钢筋水平的从位于悬吊的楼板的上部和下部的墙板突出设置,并将其浇注入所述楼板。
36.如权利要求35所述的建造方法,其中延长支撑装置延伸设置于楼板与至少一个墙板间。
37.如权利要求29至33任一项所述的建造方法,包括下列步骤:
设置一框架结构;
在混凝土框架结构部件间安装结构单元;并且
将结构单元固定在框架结构上。
38.如权利要求37所述的建造方法,其中所述框架结构为一混凝土框架结构。
39.如权利要求37或38所述的建造方法,其中将结构单元固定在框架结构上包括使用固定装置在每一结构单元及框架结构上固定至少一个支架。
40.如权利要求30所述的建造方法,建造斜屋顶包括下列步骤:
设置多个绝缘模板与水平面呈一倾斜角,各模板与至少另一模板相邻接;
在将钢筋置入各模板的凹凸榫部分的步骤中,将格构式钢筋置于所述凹凸榫部分中;且
在将混凝土浇注于绝缘模板的凹凸榫部分内的步骤中,将混凝土置于绝缘模板上,其厚度以在模板上足够形成一混凝土层为宜。
41.如权利要求40所述的建造方法,其中绝缘模板与水平面呈倾斜角,倾角范围为8°-16°。
42.如权利要求40或41所述的建造方法,其中模板由一个钢筋混凝土支撑梁支撑,所述支撑梁在模板上的混凝土浇注时现场浇注。
43.利用如权利要求29至42任一项所述的建造方法建造的建筑物。
44.一种新型建造系统,如本文所述。
45.一种新型绝缘模板,如本文所述。
46.一种新型结构单元,如本文所述。
47.一种新型建筑物的中间结构,如本文所述。
48.一种新型门,如本文所述。
49.一种新型建造方法,如本文所述。
50.一种新型建筑物,如本文所述。
51.如权利要求1所述的建造系统,如说明书所述,并结合附图作为参考。
52.如权利要求8所述的绝缘模板,如说明书所述,并结合附图作为参考。
53.如权利要求9所述的结构单元,如说明书所述,并结合附图作为参考。
54.如权利要求24所述的建筑物的中间结构,如说明书所述,并结合附图作为参考。
55.如权利要求25所述的门,如说明书所述,并结合附图作为参考。
56.如权利要求29或30所述的建造方法,如说明书所述,并结合附图作为参考。
57.如权利要求7,11或43任一项所述的建筑物,如说明书所述,并结合附图作为参考。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150128501A1 (en) * 2013-11-14 2015-05-14 Kelly Thomas MURPHY Hinge receiver, door including a hinge receiver, method of fabricating a door, and method of fabricating a hinge receiver
CN104847029A (zh) * 2014-02-17 2015-08-19 于珓 Cofo-多功能抗震节能组合建材
ES2953518T3 (es) 2016-10-17 2023-11-14 Burkhart Schurig Sistema de construcción de paredes con pilares mixtos de hormigón de construcción en seco para la construcción de viviendas
US10584475B1 (en) 2019-06-19 2020-03-10 Soleman Abdi Idd Method and system for construction and building

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE897764A (nl) * 1983-09-15 1984-01-02 Frederix Yvon Bouwelement, zoal o.m. een tegel, plaat of z.g. sandwich paneel
CN1334891A (zh) * 1999-01-26 2002-02-06 陶氏化学公司 墙壁系统及其所用绝缘板
CN201003232Y (zh) * 2006-12-13 2008-01-09 尹彤 轻质节能墙板
FR2912440A1 (fr) * 2007-02-14 2008-08-15 Tech Et Pose Sarl Panneau prefabrique destine a former une paroi isolante d'un batiment,et procede de fabrication de ce panneau
CN101437775A (zh) * 2005-02-25 2009-05-20 诺瓦化学公司 轻质组合物和含有它的制品
EP2295665A1 (en) * 2009-08-10 2011-03-16 Carlo Izzo Composite panel for civil, industrial and residential building, particularly for curtain walls, floor slabs and roofing panels in prefabricated buildings

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1086031A (en) * 1909-02-08 1914-02-03 Lewis K Davis Ventilated wall structure.
US3239982A (en) * 1962-04-12 1966-03-15 Joseph A Nicosia Reinforced synthetic resin structural panel
US4067758A (en) * 1972-12-15 1978-01-10 Charles Sommer Method of forming constructional elements
US4231199A (en) * 1975-08-26 1980-11-04 Aries Sa Method and components for construction of building from concrete slabs
US4148166A (en) * 1978-03-03 1979-04-10 Toone Charles A Insulated construction block
US4597813A (en) * 1984-09-21 1986-07-01 Hipkins Jim L Method of making a reinforced preformed building wall
US4625484A (en) * 1985-07-05 1986-12-02 High Tech Homes, Inc. Structural systems and components
US4823534A (en) * 1988-02-17 1989-04-25 Hebinck Carl L Method for constructing insulated foam homes
US5172532A (en) * 1988-04-01 1992-12-22 Gibbar Jr James H Prefabricated polymer building wall panels
US5729942A (en) * 1996-04-10 1998-03-24 Moore, Jr.; Franklin Wall assembly of foam blocks with internal concrete grid and integral window frame
US5839243A (en) * 1996-09-13 1998-11-24 New Energy Wall Systems, Inc. Interlocking and insulated form pattern assembly for creating a wall structure for receiving poured concrete
IT1284961B1 (it) * 1996-10-15 1998-05-28 Plastedil Sa Elemento costruttivo autoportante in materia plastica espansa in particolare per la realizzazione di solai e pareti di edifici
US6233892B1 (en) * 1997-10-25 2001-05-22 The Namlyt Company Structural panel system
JP2976023B1 (ja) * 1998-05-14 1999-11-10 博 稲葉 複合建材及びその製造方法
US6560938B1 (en) * 1999-10-18 2003-05-13 John Powers, Jr. Box lintel
US20020023401A1 (en) * 2000-08-23 2002-02-28 Budge Paul W. Structural thermal framing and panel system for assembling finished or unfinished walls with multiple panel combinations for poured and nonpoured walls
US20020139075A1 (en) * 2001-03-29 2002-10-03 Calvin Shubow Integrated, insulated, structural building panels
US20040068948A1 (en) * 2002-10-03 2004-04-15 Wrass Lawrence J. Fire/party wall system
UA82533C2 (uk) * 2003-07-02 2008-04-25 Мара-Институт Д.О.О. Будівництво великопролітних будинків із саморозкріпленням зі складених несучих стінових панелей і перекриттів
ITMI20040941A1 (it) * 2004-05-11 2005-11-12 Plastedil Sa Elemento costruttivo portante in particolare per la realizzazione di solai di edifici e struttura di solaio incorporante tale elemento
DE102005034970A1 (de) * 2005-07-22 2007-01-25 Krecké, Edmond Dominique Gebäudewandung mit Fluiddurchführung als Energiebarriere
CN100390359C (zh) * 2005-10-17 2008-05-28 朱秦江 复合保温隔热混凝土逐层整体浇筑体系及其施工方法
US7765765B1 (en) * 2006-06-30 2010-08-03 Perronne Eugene R Method of assembling polystyrene forms for building foundations
US8342588B2 (en) * 2007-01-24 2013-01-01 Martin Marietta Materials, Inc. Insulated composite body panel structure for a refrigerated truck body
US20080236069A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-02 Jason Hensley Lightweight concrete panel
US8359808B2 (en) * 2009-11-16 2013-01-29 Solid Green Developments, LLC Polystyrene wall, system, and method for use in an insulated foam building
US8789328B2 (en) * 2012-12-31 2014-07-29 Priton, Llc Wall panel and building system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE897764A (nl) * 1983-09-15 1984-01-02 Frederix Yvon Bouwelement, zoal o.m. een tegel, plaat of z.g. sandwich paneel
CN1334891A (zh) * 1999-01-26 2002-02-06 陶氏化学公司 墙壁系统及其所用绝缘板
CN101437775A (zh) * 2005-02-25 2009-05-20 诺瓦化学公司 轻质组合物和含有它的制品
CN201003232Y (zh) * 2006-12-13 2008-01-09 尹彤 轻质节能墙板
FR2912440A1 (fr) * 2007-02-14 2008-08-15 Tech Et Pose Sarl Panneau prefabrique destine a former une paroi isolante d'un batiment,et procede de fabrication de ce panneau
EP2295665A1 (en) * 2009-08-10 2011-03-16 Carlo Izzo Composite panel for civil, industrial and residential building, particularly for curtain walls, floor slabs and roofing panels in prefabricated buildings

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014005162A1 (en) 2014-01-03
ZA201502776B (en) 2016-02-24
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