CN104831813B - 模块智能抗震保温一体组装结构房屋 - Google Patents

Abstract

本发明是一种模块智能抗震保温一体组装结构房屋，金属预埋件上端焊接有水平金属矩形管或者金属方管；墙体拐角处设置有下端与水平金属矩形管或者金属方管相焊接的立式金属矩形管或者金属方管，立式金属矩形管或者金属方管穿过楼板；墙体模块单元包括互相平行设置并且边沿互相平齐的两块复合保温墙板，两块复合保温墙板之间设有承重立柱和垫块；墙体模块下端骑跨在水平金属矩形管或者金属方管上并与水平金属矩形管或者金属方管通过结构螺钉连接，上端骑跨在圈梁上并与圈梁通过结构螺钉连接。建筑施工效率更高，周期更短，房屋混凝土浇筑后成一体化结构，具有更好的质量性能，保温层与墙体同寿命，并且施工更加便捷。

Description

模块智能抗震保温一体组装结构房屋

技术领域

本发明涉及一种组装结构房屋。具体涉及一种模块保温一体组装结构房屋。

背景技术

现有的居住型房屋的施工方法，主要包括基于钢筋混凝土结构的施工方法和基于钢结构的施工方法。在基于钢筋混凝土结构的施工方法中，建筑基础完成后一般首先施工框架结构，然后在框架中填充砖块，并在砖墙的内外侧面施工一层水泥。其主要缺点是：第一、建筑施工程序复杂，劳动量大，工期长，产生大量建筑垃圾，而且由于现场施工量大难于实现严格的质量控制。第二、整个建筑体的混凝土在不同施工部位分别实施浇注，浇筑后互相独立，难于确保建筑物的整体强度，抗震性能、密封性能等不能令人满意。第三、在施工框架和涂覆水泥时需要频繁、大批量使用模板，梁、柱、板需要养护，增加了施工成本并影响了建设效率。第四、主体施工完毕后需要房间隔离、内外墙装饰和保温处理，房屋建造周期较长，建造成本进一步提高。第五、需要对水泥进行养护，不仅延长了施工周期，而且现场的养护施工难于保证操作和质量要求。第六、墙体施工完毕后需要另外的保温处理，一方面操作繁琐，施工周期长，关键问题是：后期保温层无法先于墙体失效，无法保证保温层与房屋同寿命，房屋使用过程中需要经常修复保温层，给房屋用户带来麻烦。

另外，秸秆板属于生态、可再生资源。在工业领域大量利用秸秆资源，能够避免秸秆大量焚烧对大气环境的污染。另外，秸秆板具有轻便和造价低的特点，用作建筑板材可以从整体上降低建筑材料的重量，使得运输成本和施工成本得到有效控制。秸秆板作为建筑板材的主体材料已经在市场上得到应用，属于现有技术。但为了提高秸秆板材的成型性能和可连接性能，现有的作为建筑板材的秸秆板材通常需要较高的密度和强度，因此在制作秸秆板时一般需要将秸秆粉碎，然后加入大量胶黏剂模压成型。其主要缺点是：第一、由于含有大量化学胶黏剂成分，会长期释放甲醛等有害气体，损害居住着的身体健康；第二、由于密度较大，秸秆板的轻便特点无法得到充分展现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种模块智能抗震保温一体组装结构房屋，用以克服现有基于钢筋混凝土结构施工房屋的缺陷，所要解决的技术问题是，建筑施工效率更高，周期更短，房屋混凝土浇筑后成一体化结构，具有更好的质量性能，保温层与墙体同寿命，并且施工更加便捷。所采用的建筑板材使用的墙体板具有无胶无空气污染以及密度低、轻便的特点，并且具有连接性能和足够的强度。

为了解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种模块智能抗震保温一体组装结构房屋，包括混凝土基础，在混凝土基础中预埋有用于与墙体相连接的金属预埋件，其特征在于：金属预埋件上端焊接有水平金属矩形管或者金属方管；墙体拐角处设置有下端与水平金属矩形管或者金属方管相焊接的立式金属矩形管或者金属方管，所述立式金属矩形管或者金属方管穿过楼板；所述的墙体由若干个墙体模块单元左右侧互相插接而成；所述墙体模块单元包括互相平行设置并且边沿互相平齐的两块复合保温墙板，两块复合保温墙板之间设有承重立柱和垫块，其中承重立柱上端矮于复合保温墙板上边沿以留出容置圈梁的空间，下端高于复合保温墙板下边沿以留出容置水平金属矩形管或者金属方管的空间，承重立柱的外侧从复合保温墙板左右之一侧探出用于插接到相邻墙体模块侧端，承重立柱与其前后两侧的复合保温墙板通过结构螺钉连接；垫块位于承重立柱的相对侧以内，并与所述相对侧的侧边留有一定距离以避免干扰单元间插接；墙体模块下端骑跨在水平金属矩形管或者金属方管上并与水平金属矩形管或者金属方管通过结构螺钉连接，上端骑跨在圈梁上并与圈梁通过结构螺钉连接；在墙体拐角部位，复合保温墙板与立式金属矩形管或者金属方管通过结构螺钉连接；在屋架之间的墙体上表面放置有一块三角体嵌块，以保证墙体和屋面的结合；通过结构螺钉把三角体嵌块和墙体顶部上的圈梁固定在一起。

所述的楼板由若干个复合保温楼板模块插接而成；所述复合保温楼板模块包括无胶秸秆板，无胶秸秆板的四周分别设有硬质边框；无胶秸秆板的四个周边与硬质边框直接接触或者无胶秸秆板的四个周边中的两个与硬质边框之间带有聚氨酯发泡层；无胶秸秆板的正反两个侧面分别设有面板，所述正反两个侧面中的至少一个侧面与该侧的面板之间带有聚氨酯发泡层。

所述的复合保温墙板由若干个复合保温楼板模块插接而成；所述复合保温楼板模块包括无胶秸秆板，无胶秸秆板的四周分别设有硬质边框；无胶秸秆板的四个周边与硬质边框直接接触或者无胶秸秆板的四个周边中的两个与硬质边框之间带有聚氨酯发泡层；无胶秸秆板的正反两个侧面分别设有面板，所述正反两个侧面中的至少一个侧面与该侧的面板之间带有聚氨酯发泡层。

复合保温楼板模块和复合保温墙板按照以下方法制备而成：

第一步，在设备上利用冲锤将含水率在15%~20%的整根植物秸秆冲压成型至密度

200~350 kg/m³，并在加压成型过程中对植物秸秆进行180~200℃高温处理；然后在设备上将冲压成型的秸秆用透气纸或者透气布进行包裹；按设计尺寸切割得到无胶秸秆板；

制作用于容置秸秆板的硬质边框：要求硬质边框在水平放置时的高度大于无胶秸秆板厚度，硬质边框两个长边内侧与无胶秸秆板之间分别留有间隙；

第二步，将无胶秸秆板置于水平放置的硬质边框之中，使二者底面平齐，进入聚氨酯发泡设备，在无胶秸秆板凹陷部位以及所述间隙中实施聚氨酯喷涂，聚氨酯层与硬质边框上表面平齐；

然后在上表面复合作为面板的正面板；

第三步，翻转180º后在无胶秸秆板背面复合作为面的背面板，或者在无胶秸秆板背面喷涂一侧聚氨酯层使板材中聚氨酯成为一体化结构，再复合背面板。

所用的透气纸或者透气布最好是单向透气纸或者单向透气布。

所述硬质边框包括木枋、刚性高分子材料边框、木塑边框以及钢塑边框。

本发明的有益效果：

第一、本发明采用了保温一体化墙体模块和保温一体化楼板单元，这些单元采用工厂化制造，现场安装，不仅具有安装快捷，省工省时的突出特点，能够实现工厂化施工，不产生建筑垃圾，而且更便于质量控制。通过车间施工方式可以完成房子90%以上的工业化生产。整个建筑物中，墙体承重。利用本发明建造的房屋防水等级达到一级，防火等级一级，抗震达到9级烈度。并具有明显优于现有建筑房屋的保温、抗风、防潮、隔音，使用寿命更长。墙体和楼板自身带有保温层，不需要另外做保温处理，保温层与墙体同寿命。不需要室内外二次抹墙、装修，达成一次成型。特别适合于城区改造，新农村建设，丘陵地带房屋建设，多雨、强风地带、地震多发带房屋建设中使用。

第二、水电安装直接预埋在复合好的墙体中，避免了室内装修的二次施工，破坏墙体和房屋结构。

第三、本发明建筑板材（复合保温墙板和复合保温楼板）所用的秸秆板由未经破碎的整条植物秸秆高温冲压成型，具有较好的柔韧性，经过加装硬质边框使板材具有足够的强度，具有优良的抗冲击、保温、防水、隔音、环保、防火性能。通过硬质边框解决了无胶秸秆板不适合互相连接的技术问题。所用秸秆板不含有胶黏剂，不会释放甲醛等有害气体，具有优良的环保性能。硬质边框的外周边可以开设凹槽和用于嵌入凹槽中的凸条，板材之间互相插接，便于墙体的快速组装施工。秸秆板与聚氨酯材料融为一体，不变形，板材与建筑同寿命。

附图说明

图1是本发明墙体的剖视结构示意图。

图2是本发明墙体拐角的结构示意图。

图3是本发明屋顶的屋面板与墙体连接关系示意图。

图4是本发明墙体的透视结构示意图。

图5是本发明楼板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：

如图1和图2，本发明的实施例包括混凝土基础1，在混凝土基础1中预埋有用于与墙体相连接的金属预埋件2，金属预埋件2上端焊接有水平金属矩形管或者金属方管3。墙体拐角处设置有下端与水平金属矩形管或者金属方管3相焊接的立式金属矩形管或者金属方管9。所述立式金属矩形管或者金属方管9穿过楼板8。

结合图1、2和图4，本发明的墙体由若干个墙体模块左右侧互相插接而成。所述墙体模块包括互相平行设置并且边沿互相平齐的两块复合保温墙板，两块复合保温墙板之间设有承重立柱5和垫块（或通长垫板）12，其中承重立柱5上端矮于复合保温墙板上边沿以留出容置圈梁7的空间，下端高于复合保温墙板下边沿以留出容置水平金属矩形管或者金属方管3的空间，承重立柱5的外侧从复合保温墙板左右之一侧探出用于插接到相邻墙体模块侧端，承重立柱5与其前后两侧的复合保温墙板通过结构螺钉6连接。垫块（或通长垫板）12位于承重立柱5的相对侧以内，并与所述相对侧的侧边留有一定距离以避免干扰单元间插接。墙体模块下端骑跨在水平金属矩形管或者金属方管3上并与水平金属矩形管或者金属方管3通过结构螺钉6连接，上端骑跨在圈梁7上与圈梁7通过结构螺钉6连接。在墙体拐角部位，复合保温墙板与立式金属矩形管或者金属方管9通过结构螺钉6连接。

如图3，在屋架之间的墙体上表面放置有一块三角体嵌块11，以保证墙体和屋面的结合；通过结构螺钉6把三角体嵌块11和墙体顶部上的圈梁固定在一起；

如图5，本发明的楼板8由若干个复合保温楼板模块插接而成。所述复合保温楼板模块包括无胶秸秆板14，无胶秸秆板14的四周分别设有硬质边框15；无胶秸秆板14的四个周边与硬质边框15直接接触或者无胶秸秆板14的四个周边中的两个与硬质边框15之间带有聚氨酯发泡层；无胶秸秆板14的正反两个侧面分别设有面板13，所述正反两个侧面中的至少一个侧面与该侧的面板之间带有聚氨酯发泡层。

本发明的复合保温墙板与楼板8具有相同的结构。

以下是本发明房屋的整体施工方法举例。

1）、在车间根据图纸利用数控设备加工出相关部件后再制作墙体模块，制作墙体模块时把室内需要安装的水电线管安装到结构层中，并编号有助于现场拼装；同时根据图纸的要求尺寸在混凝土基础1中预埋金属预埋件2；

2）、在金属预埋件2上焊接水平金属矩形管或者金属方管3；

3）、在墙体拐角处将立式金属矩形管或者金属方管9与水平金属矩形管或者金属方管3相焊接，立式金属矩形管或者金属方管9的下端可以与水平金属矩形管或者金属方管3连接，也可以与金属预埋件2连接；

4）、按照在车间拼装好的墙体模块的编号开始拼装墙体，从墙体的一个拐角开始安装，每吊装就位一块后要用结构螺钉6先固定垂直的拼缝处，再固定底部，才能松吊具；

5）、墙体安装完毕后，在墙体的上口用木枋放在墙体模块的中间夹缝处作为圈梁7，使其上口表面与墙体模块上边平齐，圈梁7端部（拐角处）与立式金属矩形管或者金属方管9其连接为一个整体，以提高房屋的抗震能力；

6）、楼板8在拐角有立式金属矩形管或者金属方管9的位置上开洞，使立式金属矩形管或者金属方管9穿过楼板8，便于下一层的施工；

7）、楼板8安装就位后，利用结构螺钉6将楼板8和圈梁7固定在一起；

8）、在楼板8的上表面开始放线，和下层的墙体对应上，墙体的中间放一根木枋作为墙体的基础，下一步的步骤和其下一层的做法相同；

9）、顶层的墙体拼装好后，开始安装屋架，把在车间预制好的屋架根据图纸的布局开始安装就位，利用结构螺钉6固定在墙体中的圈梁上；

10）、在屋架之间的墙体上表面放一根按照图纸下好料的三角体嵌块11，保证墙体和屋面的结合；利用结构螺钉6把三角体嵌块11和墙体顶部上的圈梁固定在一起；

11）、屋架和三角体嵌块11固定好之后，开始安装屋面板10，根据车间加工好的屋面板编号，开始依次安装，通过结构螺钉6固定在屋架或是檩条上；

12）、屋面板10安装好之后在屋脊用下好的嵌条，安装在屋脊中间两个屋面板的对缝处；

13）、之后开始屋面的防水、瓦、室内外的装修施工。

14）、室内配有智能系统，屋面安装整体式保温瓦和光电一体化支架和电池板系统。

以下是本发明所用建筑板材（包括复合保温墙板和复合保温楼板）的制备方法举例。

实施例一，本实施例制备的板材保温性能更好，主要用作外墙板。

第一步，在设备上利用冲锤将未经破碎的整根干燥（含水率15%~20%）植物秸秆（比如水稻秸秆、小麦秸秆、草类秸秆等长条形植物秸秆）冲压成型，并在冲压成型过程中对植物秸秆进行高温（180~200℃）处理，高温处理目的是杀死秸秆中的虫卵、细菌等，并进一步降低稻草含水量；冲压成型至密度200~350 kg/m³。通过高温处理还能够使植物秸秆中具有黏结作用的成分溶出，用于秸秆之间的黏结。制备过程中不加入任何胶黏剂，确保成品板材板不产生空气污染。然后在设备上将冲压成型的秸秆用单向透气纸（布）进行包裹，按设计尺寸切割得到无胶秸秆板。

制作用于容置秸秆板的硬质边框。要求硬质边框在水平放置时的高度大于无胶秸秆板厚度。硬质边框两个长边内侧与无胶秸秆板之间分别留有间隙。

第二步，将无胶秸秆板置于水平放置的硬质边框之中，使二者底面平齐，进入聚氨酯发泡设备，在无胶秸秆板凹陷部位以及所述间隙中实施聚氨酯喷涂，聚氨酯层与硬质边框上表面平齐。

然后在上表面复合作为面板的正面板。

第三步，翻转180º后在无胶秸秆板背面复合作为面板的背面板，或者在无胶秸秆板背面喷涂一侧聚氨酯层使板材中聚氨酯成为一体化结构，再复合背面板。

聚氨酯发泡之前，硬质边框与无胶秸秆板的两个长边之间设置了间隙，聚氨酯在间隙中发泡，板材的连接处保温性能更好，而且板材的防水性能更好。

实施例二，本实施例制备的板材主要用作内墙板。

第一步，在设备上利用冲锤将未经破碎的整根干燥（含水率15%~20%）植物秸秆（比如水稻秸秆、小麦秸秆、草类秸秆等长条形植物秸秆）冲压成型，并在冲压成型过程中对植物秸秆进行高温（180~200℃）处理，高温处理目的是杀死秸秆中的虫卵、细菌等，并进一步降低稻草含水量；冲压成型至密度200~350kkg/m³。通过高温处理还能够使植物秸秆中具有黏结作用的成分溶出，用于秸秆之间的黏结。制备过程中不加入任何胶黏剂，确保成品板材板不产生空气污染。然后在设备上将冲压成型的秸秆用单向透气纸（布）进行包裹，按设计尺寸切割得到无胶秸秆板。

制作用于容置秸秆板的硬质边框。要求硬质边框在水平放置时的高度大于无胶秸秆板厚度。硬质边框内侧与无胶秸秆板之间不留间隙。

第二步，将无胶秸秆板置于水平放置的硬质边框之中，使二者底面平齐，进入聚氨酯发泡设备，在无胶秸秆板凹陷部位实施聚氨酯喷涂，聚氨酯层与硬质边框上表面平齐。

然后在上表面复合作为面板的正面板。

第三步，翻转180º后在无胶秸秆板背面复合作为面板的背面板，或者在无胶秸秆板背面喷涂一侧聚氨酯层后再复合背面板。

上述两个实施例中，所用的透气纸或者透气布最好是单向透气纸或者单向透气布。所述硬质边框可以是木枋，也可以是刚性的高分子材料边框，还可以是木塑边框或者钢塑边框等。设置硬质边框的目的是：第一、便于在硬质边框上设置板材间插接用凹槽和凸条；第二、作为板材骨架起到支撑作用；第三、提高板材整体强度。

Claims (3)

1.一种模块智能抗震保温一体组装结构房屋，包括混凝土基础（1），在混凝土基础（1）中预埋有用于与墙体相连接的金属预埋件（2），其特征在于：金属预埋件（2）上端焊接有水平金属矩形管或者金属方管（3）；墙体拐角处设置有下端与水平金属矩形管或者金属方管（3）相焊接的立式金属矩形管或者金属方管（9），所述立式金属矩形管或者金属方管（9）穿过楼板（8）；所述的墙体由若干个墙体模块单元左右侧互相插接而成；所述墙体模块单元包括互相平行设置并且边沿互相平齐的两块复合保温墙板，两块复合保温墙板之间设有承重立柱（5）和垫块（12），其中承重立柱（5）上端矮于复合保温墙板上边沿以留出容置圈梁（7）的空间，下端高于复合保温墙板下边沿以留出容置水平金属矩形管或者金属方管（3）的空间，承重立柱（5）的外侧从复合保温墙板左右之一侧探出用于插接到相邻墙体模块侧端，承重立柱（5）与其前后两侧的复合保温墙板通过结构螺钉（6）连接；垫块（12）位于承重立柱（5）的的相对侧以内，并与所述相对侧的侧边留有一定距离以避免干扰单元间插接；墙体模块下端骑跨在水平金属矩形管或者金属方管（3）上并与水平金属矩形管或者金属方管（3）通过结构螺钉（6）连接，上端骑跨在圈梁（7）上并与圈梁（7）通过结构螺钉（6）连接；在墙体拐角部位，复合保温墙板与立式金属矩形管或者金属方管（9）通过结构螺钉（6）连接；在屋架之间的墙体上表面放置有一块三角体嵌块（11），以保证墙体和屋面的结合；通过结构螺钉（6）把三角体嵌块（11）和墙体顶部上的圈梁固定在一起；

所述的楼板（8）由若干个复合保温楼板模块插接而成；所述复合保温楼板模块包括无胶秸秆板（14），无胶秸秆板（14）的四周分别设有硬质边框（15）；无胶秸秆板（14）的四个周边与硬质边框（15）直接接触或者无胶秸秆板（14）的四个周边中的两个与硬质边框（15）之间带有聚氨酯发泡层；无胶秸秆板（14）的正反两个侧面分别设有面板（13），所述正反两个侧面中的至少一个侧面与该侧的面板之间带有聚氨酯发泡层；

所述的复合保温墙板由若干个复合保温楼板模块插接而成；所述复合保温楼板模块包括无胶秸秆板（14），无胶秸秆板（14）的四周分别设有硬质边框（15）；无胶秸秆板（14）的四个周边与硬质边框（15）直接接触或者无胶秸秆板（14）的四个周边中的两个与硬质边框（15）之间带有聚氨酯发泡层；无胶秸秆板（14）的正反两个侧面分别设有面板（13），所述正反两个侧面中的至少一个侧面与该侧的面板之间带有聚氨酯发泡层；

所述的复合保温楼板模块和复合保温墙板按照以下方法制备而成：

第一步，在设备上利用冲锤将含水率在15%~20%的整根植物秸秆冲压成型至密度200~350 kg/m³，并在加压成型过程中对植物秸秆进行180~200℃高温处理；然后在设备上将冲压成型的秸秆用透气纸或者透气布进行包裹；按设计尺寸切割得到无胶秸秆板；

制作用于容置秸秆板的硬质边框：要求硬质边框在水平放置时的高度大于无胶秸秆板厚度，硬质边框两个长边内侧与无胶秸秆板之间分别留有间隙；

第二步，将无胶秸秆板置于水平放置的硬质边框之中，使二者底面平齐，进入聚氨酯发泡设备，在无胶秸秆板凹陷部位以及所述间隙中实施聚氨酯喷涂，聚氨酯层与硬质边框上表面平齐；

然后在上表面复合作为面板的正面板；

第三步，翻转180º后在无胶秸秆板背面复合作为面的背面板，或者在无胶秸秆板背面喷涂一侧聚氨酯层使板材中聚氨酯成为一体化结构，再复合背面板。

2.根据权利要求1所述的模块智能抗震保温一体组装结构房屋，其特征在于：所用的透气纸或者透气布是单向透气纸或者单向透气布。

3.根据权利要求1所述的模块智能抗震保温一体组装结构房屋，其特征在于：所述硬质边框包括木枋、刚性高分子材料边框、木塑边框以及钢塑边框。