CN104989124A - 模块化抗震保温一体秸秆复合木结构房屋 - Google Patents

Abstract

本发明是一种模块化抗震保温一体秸秆复合木结构房屋，包括由若干个板块单元左右侧互相插接而成的墙体和楼板，楼板坐落在其下方的墙体上端进行榫卯连接，楼板上方的墙体的下端与金属连接件相连接；或是上层墙体与穿过楼板的金属管立柱相连接，基础层墙体的下端与金属预埋件相连接；顶层墙体上端安装有屋面板；板块单元包括复合芯材板，复合芯材板包括无胶秸秆板。建筑施工效率更高，实现工业化生产，周期更短，房屋基础混凝土预埋浇筑后成一体化结构，具有更好的结合性能，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，更省木材，并且具有连接性能和足够的柔韧性及抗震强度。

Description

模块化抗震保温一体秸秆复合木结构房屋

技术领域

本发明涉及一种复合木结构房屋。具体涉及一种模块化抗震保温一体秸秆复合木结构房屋。

背景技术

现有的居住型房屋，其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及木结构、轻钢、重木结构的施工方法。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。在基于木结构和轻钢结构中，在建筑过程中先施工木结构和轻钢主体结构，然后填充岩棉、玻璃丝、挤塑板、苯板等，内外侧复合面层板。其主要缺点是：第一、建筑施工程序复杂，劳动量大，工期长，岩棉、玻璃丝、挤塑板、苯板等材料制造耗能巨大，不能降解，对人的健康造成巨大危害，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，第七、耗能大，不环保，保温隔音效果不好，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。

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，提供一种模块化抗震保温一体秸秆复合木结构房屋，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：

模块化抗震保温一体秸秆复合木结构房屋，包括混凝土基础，在混凝土基础中设有金属预埋件，其特征在于：所述房屋还包括分别由若干个板块单元左右侧互相插接而成的墙体和楼板；楼板坐落在其下方的墙体上端；基础层墙体的下端与所述金属预埋件相连接；顶层墙体上端安装有屋面板；所述板块单元包括复合芯材板，复合芯材板的两个大面各复合有一层复合外层木板；所述复合芯材板包括位于中心层位置的中心骨架板，中心骨架板的两个大面各复合有一层无胶秸秆板，无胶秸秆板的外大面上复合有一层防火板；无胶秸秆板、防火板和中心骨架板构成的五层板具有两个相对的平齐侧面，该两个平齐侧面分别复合有一层周边骨架板；两层复合外层木板的两个相对的侧面与同侧的周边骨架板的侧面外边沿平齐。

无胶秸秆板、防火板和中心骨架板构成的五层板的另外两个相对的端面也是平齐侧面，并且该两个端面分别复合有一层周边骨架板。

复合芯材板的一端自两层复合外层木板之间伸出形成凸条，另一端内凹于两层复合外层木板之内形成凹槽。

两层复合外层木板中的一层为长板、另一层为短板，长板和短板的一端对齐，另一端错位；复合芯材板的一端自两层复合外层木板的对齐端伸出形成凸条，另一端与短板对齐。

无胶秸秆板、防火板和中心骨架板构成的五层板的左端平齐，并在该五层板的左端复合有一块周边骨架板；其中一块无胶秸秆板及该侧防火板和中心骨架板右端对齐构成较长组合板件，该较长组合板件的右端复合有一层周边骨架板；另一块无胶秸秆板与该侧防火板右端对齐构成较短组合板件，该较短组合板件的右端也复合有一层周边骨架板；两层复合外层木板中的一层为长板、另一层为短板，长板和短板的左端对齐，右端错位；复合芯材板的左端凹陷于两层复合外层木板的对齐端之中形成凹槽，较长组合板件的右端周边骨架板的外端面与长板右端面平齐，较端组合板件的右端周边骨架板的外端面与端板右端面平齐。

楼板上固定安装有金属连接件，楼板上方的墙体的下端与所述金属连接件相连接。

还包括与墙体共同起到承重作用的金属管立柱；所述金属管立柱依次穿过各楼层墙体的板块单元衔接处并穿过各层楼板，下端与所述金属连接件相连接，上端与顶层墙体的上端相平齐。

在屋面板与墙体上端面之间放置有三角体嵌块。

无胶秸秆板按照以下方法制备而成：在设备上利用冲锤将未经破碎的含水率15%~20%的整根干燥植物秸秆冲压成型至密度200~350 kg/m³，并在冲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单向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。

本发明的有益效果：

第一、本发明采用了自承重、自保温结构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，能够实现工业化生产，不产生建筑垃圾，而且更便于质量控制。通过车间标准化方式可以完成房子90%以上的工业化生产。低层整个建筑物由墙体承重，不需要设置承重骨架。小高层在拐角处和承重柱的位置需要增设金属管立柱，利用本发明建造的房屋防水等级达到一级，防火等级A级，抗震达到九级烈度。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、水电安装可以集成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。本房屋真正能达到智能化、模块化绿色建筑。

第三、本发明用于制备墙体模块和楼板单元的建筑板材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、蓄热、保温、防水、防霉、防虫、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。板材与建筑同寿命。

附图说明

图1是本发明房屋主体的剖视结构示意图。

图2是本发明墙体模块之间的连接关系示意图。

图3是本发明板块单元实施例一的结构示意图。

图4是本发明板块单元实施例二的结构示意图。

图5是本发明板块单元实施例三的结构示意图。

图6是本发明设有金属管立柱的墙体实施例的结构示意图。

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，本发明的实施例包括混凝土基础1，在混凝土基础1中设有金属预埋件2。

结合图1和图2，本发明包括分别由若干个板块单元左右侧互相插接而成的墙体3和楼板4，楼板4上固定安装有金属连接件5。楼板4坐落在其下方的墙体3上端，并通过卯榫件8互相连接，楼板4上方的墙体3的下端与所述金属连接件5相连接。基础层墙体3的下端与所述金属预埋件2相连接。顶层墙体3上端安装有屋面板7。在屋面板7与墙体上端面之间放置有三角体嵌块6，以保证墙体和屋面板7之间的结合。

板块单元实施例一

如图3，本实施例的板块单元包括复合芯材板，复合芯材板的两个大面各复合有一层复合外层木板A2。

所述复合芯材板包括位于中心层位置的中心骨架板A1，中心骨架板A1的两个大面各复合有一层无胶秸秆板A3，无胶秸秆板A3的外大面上复合有一层防火板A5。该五层板的同一侧面和同一端面均平齐，并且该五层板的两个侧面和两个端面分别复合有一层周边骨架板A4。

两层复合外层木板A2大面互相平行并且侧面与同侧的周边骨架板A4的侧面外边沿平齐。复合芯材板的一端自两层复合外层木板A2之间伸出形成凸条，另一端内凹于两层复合外层木板A2之内形成凹槽。所述凸条和凹槽构成相邻多层结构复合板之间相互插接的企口结构。

本实施例的多层结构复合板主要用于非拐角部位。

板块单元实施例二

如图4，本实施例的板块单元包括复合芯材板，复合芯材板的两个大面各复合有一层复合外层木板A2。

所述复合芯材板包括位于中心层位置的中心骨架板A1，中心骨架板A1的两个大面各复合有一层无胶秸秆板A3，无胶秸秆板A3的外大面上复合有一层防火板A5。该五层板的同一侧面和同一端面均平齐，并且该五层板的两个侧面和两个端面分别复合有一层周边骨架板A4。

两层复合外层木板A2大面互相平行并且侧面与同侧的周边骨架板A4的侧面外边沿平齐。两层复合外层木板A2中的一层为长板、另一层为短板，长板和短板的一端对齐，另一端错位。复合芯材板的一端自两层复合外层木板A2的对齐端伸出形成凸条，另一端与短板对齐。

本实施例的多层结构复合板一端带有凸条，另一端带有搭接口，主要用于拐角部位的多层结构复合板之间进行插接或搭接。

板块单元实施例三

如图5，本实施例的板块单元包括复合芯材板，复合芯材板的两个大面各复合有一层复合外层木板A2。

所述复合芯材板包括位于中心层位置的中心骨架板A1，中心骨架板A1的两个大面各复合有一层无胶秸秆板A3，无胶秸秆板A3的外大面上复合有一层防火板A5。该五层板的同一侧面平齐，并且该五层板的两个侧面分别复合有一层周边骨架板A4。该五层板的左端互相平齐，并在该五层板的左端复合有一块周边骨架板A4。其中一块无胶秸秆板A3及该侧防火板A5和中心骨架板A1右端对齐构成较长组合板件，该较长组合板件的右端复合有一层周边骨架板A4，另一块无胶秸秆板A3及该侧防火板A5右端对齐构成较短组合板件，该较短组合板件的右端也复合有一层周边骨架板A4。

两层复合外层木板A2大面互相平行并且侧面与同侧周边骨架板A4的侧面外边沿平齐。

两层复合外层木板A2中的一层为长板、另一层为短板，长板和短板的左端对齐，右端错位。复合芯材板的左端凹陷于两层复合外层木板A2的对齐端之中形成凹槽，较长组合板件的右端周边骨架板A4的外端面与长板右端面平齐，较端组合板件的右端周边骨架板A4的外端面与端板右端面平齐。

本实施例的多层结构复合板一端带有凹槽，另一端带有搭接口，主要用于拐角部位的多层结构复合板之间进行插接或搭接。

上述实施例中，所述的中心骨架板A1可以是木板或者复合木板，也可以是刚性高分子材料板材，还可以是木塑或者钢塑板材等，所述的周边骨架板A4可以是木枋，也可以是刚性高分子材料边框，还可以是木塑边框或者钢塑边框等。它们的主要作用是：第一、作为板材骨架起到支撑和承重作用；第二、提高板材整体强度。

对于低层建筑房屋，如上所述墙体3中不设立柱，由墙体3承重。对于高层建筑房屋，则需要设置与墙体3共同起到承重作用的金属管立柱9，如图6所示。

所述金属管立柱9依次穿过各楼层墙体的板块单元衔接处并穿过各层楼板4，下端与所述金属预埋件2相连接，上端与顶层墙体3的上端相平齐。所述金属管立柱9设置在拐角部位以及其它承重部位。

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作为墙体模块和楼板模块的板块单元，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中预埋金属预埋件。

2）、根据编号在现场的拼装场地将不同的墙体拼装完成，将门窗洞口预留，再用机械将在场地拼装好的墙体就位固定，在根据不同的设计，楼层的高低，在拐角处和承重部位，加作为金属管立柱的方管和预埋件连接。

3）、墙体就位好后，将编好号的楼板吊装就位，有方管的部位，要在楼板相应的部位开孔穿过楼板。

4）、楼板安装完毕后，施工上一层墙体。

5）、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，利用结构螺钉固定在墙体中的圈梁上。

6）、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，保证墙体和屋面的结合；利用结构螺钉把三角体嵌块和墙体顶部上的圈梁固定在一起。

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

8）、屋面板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。

9）、之后开始屋面的防水、瓦、室内外的装修施工。

10）、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。

以下是本发明所用无胶秸秆板的制备方法举例。

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）冲压成型至密度200~350 kg/m³，并在冲压成型过程中对植物秸秆进行高温（180~200℃）处理，高温处理的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。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。

所用的透气纸或者透气布是单向透气纸或者单向透气布。

Claims (9)

1.模块化抗震保温一体秸秆复合木结构房屋，包括混凝土基础（1），在混凝土基础（1）中设有金属预埋件（2），其特征在于：所述房屋还包括分别由若干个板块单元左右侧互相插接而成的墙体（3）和楼板（4）；楼板（4）坐落在其下方的墙体（3）上端；基础层墙体（3）的下端与所述金属预埋件（2）相连接；顶层墙体（3）上端安装有屋面板（7）；所述板块单元包括复合芯材板，复合芯材板的两个大面各复合有一层复合外层木板（A2）；所述复合芯材板包括位于中心层位置的中心骨架板（A1），中心骨架板（A1）的两个大面各复合有一层无胶秸秆板（A3），无胶秸秆板（A3）的外大面上复合有一层防火板（A5）；无胶秸秆板（A3）、防火板（A5）和中心骨架板（A1）构成的五层板具有两个相对的平齐侧面，该两个平齐侧面分别复合有一层周边骨架板（A4）；两层复合外层木板（A2）的两个相对的侧面与同侧的周边骨架板（A4）的侧面外边沿平齐。

2.如权利要求1所述的模块化抗震保温一体秸秆复合木结构房屋，其特征在于：无胶秸秆板（A3）、防火板（A5）和中心骨架板（A1）构成的五层板的另外两个相对的端面也是平齐侧面，并且该两个端面分别复合有一层周边骨架板（A4）。

3.如权利要求2所述的模块化抗震保温一体秸秆复合木结构房屋，其特征在于：复合芯材板的一端自两层复合外层木板（A2）之间伸出形成凸条，另一端内凹于两层复合外层木板（A2）之内形成凹槽。

4.如权利要求2所述的模块化抗震保温一体秸秆复合木结构房屋，其特征在于：两层复合外层木板（A2）中的一层为长板、另一层为短板，长板和短板的一端对齐，另一端错位；复合芯材板的一端自两层复合外层木板（A2）的对齐端伸出形成凸条，另一端与短板对齐。

5.如权利要求1所述的模块化抗震保温一体秸秆复合木结构房屋，其特征在于：无胶秸秆板（A3）、防火板（A5）和中心骨架板（A1）构成的五层板的左端平齐，并在该五层板的左端复合有一块周边骨架板（A4）；其中一块无胶秸秆板（A3）及该侧防火板（A5）和中心骨架板（A1）右端对齐构成较长组合板件，该较长组合板件的右端复合有一层周边骨架板（A4）；另一块无胶秸秆板（A3）与该侧防火板（A5）右端对齐构成较短组合板件，该较短组合板件的右端也复合有一层周边骨架板（A4）；两层复合外层木板（A2）中的一层为长板、另一层为短板，长板和短板的左端对齐，右端错位；复合芯材板的左端凹陷于两层复合外层木板（A2）的对齐端之中形成凹槽，较长组合板件的右端周边骨架板（A4）的外端面与长板右端面平齐，较端组合板件的右端周边骨架板（A4）的外端面与端板右端面平齐。

6.如权利要求1或2或3或4或5所述的模块化抗震保温一体秸秆复合木结构房屋，其特征在于：楼板（4）上固定安装有金属连接件（5），楼板（4）上方的墙体（3）的下端与所述金属连接件（5）相连接。

7.如权利要求1或2或3或4或5所述的模块化抗震保温一体秸秆复合木结构房屋，其特征在于：还包括与墙体（3）共同起到承重作用的金属管立柱（9）；所述金属管立柱（9）依次穿过各楼层墙体的板块单元衔接处并穿过各层楼板（4），下端与所述金属连接件（5）相连接，上端与顶层墙体（3）的上端相平齐。

8.如权利要求1或2或3或4或5所述的模块化抗震保温一体秸秆复合木结构房屋，其特征在于：在屋面板（7）与墙体上端面之间放置有三角体嵌块（6）。

9.如权利要求1或2或3或4或5所述的模块化抗震保温一体秸秆复合木结构房屋，其特征在于无胶秸秆板按照以下方法制备而成：在设备上利用冲锤将未经破碎的含水率15%~20%的整根干燥植物秸秆冲压成型至密度200~350 kg/m³，并在冲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单向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。