CN109963988A - 具有交错结构板材的建筑系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括一组组成元件(10)的建筑系统，所述一组组成元件中的至少一个组成元件包括至少两个叠加的折板(100，110)，每个折板均包括至少两个木制结构板材(101，111)。在该系统中，至少两个组成元件(10)通过非粘合固定装置固定在一起，并且至少两个相邻折板(100，110)通过非粘合保持装置相互保持。此外，与两个结构板材相接触的表面(101A，111B)在它们的接触界面(I101‑111)处至少部分地设置有一组凹槽图案(R1)，所述凹槽图案被布置成用来防止结构板材(101，111)沿着至少一个第一固定轴(B1)相对于彼此滑动。本发明还涉及一种用于制造这样的建筑系统的方法。

Description

具有交错结构板材的建筑系统
本发明涉及用于建造诸如住宅或小型集体宿舍之类的木制元件的建筑系统领域。
已经知道用于主要用木制元件设计和制造建筑系统的不同技术。
第一种技术称为“TFW”或“木框架墙”，并包括由组装至彼此的木制支柱和横梁组成的框架。这些框架元件由手动和/或利用数控机床加工成所需尺寸的木材制成。然后使用杆型构件(钉子、螺钉、螺栓等)进行框架的组装，这种杆型构件将支柱连接到横梁，以形成结构框架，支撑面板(通常为称为“OSB”或“定向刨花板”)固定在该结构框架上。这些单元被称为墙壁的“面板”，并改善结构的所有机械应力。该框架(按照定义称为“载体”)可以在车间或现场通过喷洒或铺设隔热体(隔热板)来完成，但也可以用薄膜密封防水和/或空气和/或其他功能元件，诸如作为炉栏或隔音材料。
该第一种“TFW”技术主要有两个缺点。第一个缺点是难以完全自动化组装，即使在最先进的生产线上，仍然需要操作人员。由于必需人力，通过“TFW”来制造建筑系统导致制造成本增加。
该技术的第二个缺点在于它需要大量的胶。实际上，用于支撑的面板使得OSB部分地由胶组成。然而，从环境的角度来看，胶是不合适的，因为特别具有破坏性的生态影响，因此必须避免胶的量，或者至少是有限的避免。此外，支撑面板彼此之间的组装仅通过杆型构件完成。在发生地震的情况下，这些构件因此倾向于被层压(即变形)，使得该结构仅仅抵抗一次地震。
被称为“CLT”(交错层压木材)的第二种技术包括能够将一组折板件(或层)的每个组成元件叠加在彼此上。这些折板各自包括一组木制结构板材，这些木制结构板材彼此相继布置并且彼此平行。此外，它们彼此相对地布置，使得折板的板材与相邻折板的板材正交。通过连续地制备折板，然后通过叠加这些折板来制造组成元件，使得折板的板材的一个表面与相邻折板的板材的一个表面接触，这限定了接触界面。在接触界面处布置胶，以便将板材并因此将折板彼此保持在一起。
该第二种“CLT”技术具有广泛使用胶的相同缺点，这对环境具有影响，并且增加了与工业化和机械阻力相关的问题。首先，胶需要显著的挤压时间和显著的干燥时间，这同样减慢了生产。此外，这些面板的目的是形成坚固的墙壁，不能实现功能板材的插入。因此必须在以后添加功能板材，这具有减慢现场装配速度的效应。其次，当必须在一个组成元件中布置开口(例如，用于窗户)时，“CLT”技术需要对该元件进行后胶合加工，导致时间和材料的损失。这些缺点转嫁到销售价格上。
在国际申请号WO2013/150188中公开了第三种技术。该技术包括形成一组叠加折板的每个组成元件，每个折板均包括一组彼此平行的木制结构板材，但是与“CLT”技术相反，这些结构板材彼此移除。在每个折板上，根据结构板材和功能板材的交替，将功能性折板(例如，用于隔热和/或隔音、热惯性、耐火功能或任何其他互补功能)布置在结构板材之间的间隙中。最后，类似于上述“CLT”技术，将折板彼此“交错”布置(即，使得折板的板材与相邻折板的板材正交)，并且通过在两个相邻折板的板材的表面之间的接触界面上布置胶将这些折板进一步彼此保持在一起。
在第三种技术中，结构板材之间的间隙使得可以在工厂的制造阶段插入功能板材，这一方面避免了在现场后期装配功能板材，另一方面限制了必须布置开口时损失的木材数量。然而，胶的广泛使用在环境和工业化方面仍然引起了上述缺点，而且抗震性方面也存在缺点，因为胶合组件没有可塑性并因此在动态应力过高的情况下突然断裂。
本发明的目的是提供一种建筑系统，该建筑系统需要尽可能少的胶，既用于限制环境影响，又用于使组成元件可自动化制造能并且赋予建筑系统更大的抗震性。
为此，本发明的目的在于一种包括一组组成元件的建筑系统，所述一组组成元件中的至少一个组成元件包括至少两个叠加的折板，每个叠加的折板均包括至少两个木制结构板材，所述折板中的一个折板的至少一个结构板材的表面在接触界面上与相邻折板的至少一个结构板材的表面接触。根据本发明，所述组成元件中的至少两个组成元件通过非粘合固定装置固定在一起，同一个组成元件的叠加折板中的至少两个相邻折板通过非粘合保持装置相互保持，并且相接触的表面在接触界面上至少部分地设置有一组凹槽图案，这一组凹槽图案被布置成用来防止所述结构板材沿着至少一个第一固定轴相互滑动。
由于凹槽图案，两个结构板材可以在接触界面的平面中沿着至少一个第一固定轴相互保持，而不需要在其接触界面上布置胶。下面，折板之间的非粘合保持装置使得可以沿着接触界面的法线轴固定，并且总是不需要胶。在组成元件之间采用额外的固定装置(同样是非粘合的)也可以避免使用胶。
因此，根据本发明的建筑系统使得可以避免或者至少限制使用胶。结果是所有与胶相关的问题都可以克服：系统的生态足迹更好，它们的组成元件可以以工业化方式制造，没有与挤压和干燥胶的时间有关的任何延迟，最后由于可通过凹槽图案对组件进行层压，系统对地震的抵抗力也得到改善。
从工业角度来看，除了没有胶之外，凹槽图案还具有形成标记的附加效果，使得可以精确地实现结构板材彼此的组装(即，使得相邻结构板材的凹槽图案被互锁)。现在可以通过生产线上的笛卡尔机器人有效地实现组装。
从机械观点来看，通过凹槽图案组装的区域的可塑性高于通过胶组装的区域的可塑性。实际上，已经证明，通过凹槽图案在其弹性阈值之上进行组装工作，这倾向于被层压和变形，但是没有断裂。因此，在地震的情况下，与通过胶组装相反，通过凹槽图案组装使得可以在接触界面的平面(包括一个/多个固定轴)中吸收大量能量并因此有效地抵御任何类型的冲击。
本发明的另一个主要优点是可以使用落叶木(硬木)来形成结构板材。实际上，木材通常分为两类：软木(树脂木)和硬木。软木比硬木便宜，虽然硬木具有更高的机械强度，但是在建筑领域中数十年来都优选使用硬木用于干燥设备。此外，软木市场正变得具有竞争力，而欧洲资源主要由硬木组成，因此需要开发诸如本发明这样的构造方案。硬木的价格根据视觉外观而定，因此被认为难看的市场木材被废弃为木柴。然而，机械强度与其视觉外观无关，因此本发明使得硬木建筑系统的生产完全适合。此外，凹槽的可加工性与机械强度密切相关，因此发现用硬木有利于这一点。
在凹槽图案的特定实施方式中，这些凹槽图案包括分别沿着第一轴和非平行的第二轴定向的第一系列平行凹槽和第二系列平行凹槽。当两个相邻的折板叠加时，分布在相接触的结构板材的表面之间的接触界面上这两个系列的平行凹槽(一者位于折板的结构板材上，另一者位于相邻折板的结构板材上)可以彼此互锁，从而固定两个板材沿着第一固定轴的滑动。因此，这些图案使得可以沿着接触界面的至少一个平面进行固定，并且还可以相对简单地加工(通过穿过板材的宽度或长度进行加工可以容易地制造平行的凹槽)。
根据有利实施方式，在至少一个接触界面上，一个板材的表面配备有沿着第一轴定向的第一系列平行凹槽，而另一个板材的表面配备有沿着第一轴定向的第一系列平行凹槽以及沿着第二轴(不平行于第一系列凹槽的轴)定向的第二系列平行凹槽，从而防止所述结构板材沿着所述第一固定轴相互滑动。该构造使得可以通过适当地布置在组成元件的板材上的单组凹槽和齿来防止两个相邻折板沿着固定轴在接触界面的平面中相对滑动。这使得可以简单地实现固定，因为它所需的全部是沿着板材的长度和/或其宽度加工板材的表面以形成凹槽和/或齿。
优选地，除了第一固定轴之外，凹槽图案还被布置成用来防止结构板材沿着不平行于第一固定轴的至少一个第二固定轴相互滑动。因此，结构板材可以沿着彼此不平行的至少两个固定轴(但是两者都位于接触界面的平面中)保持在一起。换句话说，除了沿着接触界面的法线轴(通过保持装置)保持之外，结构板材在接触界面的整个平面上彼此相互保持。其结果是加强了结构板材的保持。可以理解的是，当凹槽图案施加在同一个表面上并沿着两个非平行轴时，这会产生齿矩阵形状的图案，在高机械应力的情况下，这些图案都有效地作用于塑性区域，并且通过这种方式，在抗震方面起作用。
在凹槽图案的特定实施方式中，这些凹槽图案包括分别沿着与第一固定轴正交的第一轴和与第二固定轴正交的第二轴定向的第一系列平行凹槽和第二系列平行凹槽。应当理解，这两个非平行轴的固定涉及在界面平面中的旋转(更一般地，在所有方向上的运动)的固定。在这种情况下，每个板材均设有两个系列的凹槽。随后，当两个相邻的折板叠加时，这些系列的凹槽可以彼此互锁(即第一板材的第一系列凹槽与第二板材的第二系列凹槽互锁，以沿着第一固定轴进行阻挡；并且第一板材的第二系列凹槽与第二板材的第一系列凹槽互锁，以沿着第二固定轴进行阻挡)。因此，这些图案使得可以沿着两个固定轴(两者都位于接触界面的平面中)固定，并且这些凹槽还可以相对简单地加工(通过穿过板材的宽度或长度进行加工可以容易地实现平行凹槽)。
根据有利实施方式，在至少一个接触界面上，一个板材的表面配备有沿着第一轴定向的第一系列平行凹槽，而另一个板材的表面配备有沿着第一轴定向的第一系列平行凹槽以及沿着第二轴(不平行于第一系列凹槽的轴)定向的第二系列平行凹槽，从而防止所述结构板材沿着所述第一固定轴相互滑动；并且在至少另一个接触界面上，一个板材的表面配备有沿着第二轴定向的第二系列平行凹槽，而另一个板材的表面配备有沿着第一轴(不平行于第二系列凹槽的轴)定向的第一系列平行凹槽以及沿着第二轴定向的第二系列平行凹槽，从而防止所述结构板材沿着所述第二固定轴相互滑动。这种构造使得可以通过在组成元件的板材上适当地布置的单组凹槽和齿来防止两个相邻折板(或三个相邻折板，应理解，第一折板和第二折板可防止沿着第一固定轴滑动，并且第二折板和第三折板可防止沿着第二固定轴滑动)在接触界面的平面中相对滑动。这使得可以简单地在接触界面的平面中实现固定，因为它所需的全部是沿着板材的长度和/或其宽度加工板材的表面以形成凹槽和/或齿。
优选地，在两个结构板材之间的接触界面的至少一部分上，凹槽图案至少部分地彼此互锁，这使得可以防止结构板材沿着一个/多个固定轴相互滑动。
凹槽图案可以具有各种形状。特别地，它们可以有利地具有基本上三角形的横截面。这些互补的形状使得可以改善凹槽图案彼此的互锁。凹槽图案还可以有利地在底边处具有在1毫米和15毫米之间的宽度，并且在顶点出具有在40°和70°之间的角度。这种尺寸使得可以在标准尺寸的板材上充分地布置凹槽图案，并且在板材上的应力较高的情况下有利于凹槽图案的层压。
优选地，功能板材插在同一折板的两个结构板材之间。功能板材是实现诸如隔热和/或隔音、热惯性或耐火性之类的功能的板材。因此，该建筑系统可以整体地(即包括结构板材和功能板材)实现工业化制造，这避免了以后在现场装配功能板材，因此可以在装配期间节省时间并提高精度。
在后一种情况下，相邻折板的至少一个结构板材的朝向所述折板定向的表面优选地在接触表面上布置有凹槽图案，以便在两个相邻折板的功能板材之间布置空间。该自由空间也有助于两个相邻折板之间的绝缘。
优选地，组成元件的叠加折板的数量至少等于3。它可以有利地在5和15之间。
可以理解，“非粘合保持装置”和“非粘合固定装置”意味着这些装置主要没有胶。在优选实施方式中，至少一些保持装置包括杆型组装构件。这种杆例如可以是螺钉。这种类型的组装构件特别有效地将两个相邻的折板彼此保持在一起，而不需要胶。
同样地，可以有利地规定，至少一些固定装置包括杆型和/或连接件型组装构件，这同样可以实现无胶的固定。
还应理解的是，为了有助于上述保持装置和固定装置而可能添加的胶残余物并不会使其脱离本发明的范围，因为至少特别重要的是其中至少一个保持装置和至少一个固定装置不是由胶组成，而在上述现有技术中就是这样的情况(均由胶构成)。虽然本发明提出主要具有不带胶的保持装置和固定装置，但是向根据本发明的建筑系统添加相对少量的胶的行为仍然可以解决限制胶数量的技术问题。
有利地，至少一些结构板材由硬木制成。应用于根据本发明的凹槽图案的这种类型的木材使得由于这种木材的高密度而可加强两个结构板材之间的保持，同时可以使用等级更低并因此可能更便宜的木材。
本发明的目的还在于一种制造如上所述的建筑系统的方法，该方法特别地包括以下步骤：(i)加工用来进行接触的结构板材的表面，以便在所述结构板材的接触界面上为所述表面提供凹槽图案；(ii)使用来进行接触的结构板材彼此相继地相互接触和保持，以形成组成元件；以及(iii)将组成元件固定至彼此。优选地，所述制造方法可以自动地实施。
通过阅读作为示例并参考附图给出的本发明实施方式的以下描述，本发明的其他特征和优点将显现出来。
图1是根据本发明的建筑系统示例的立体图。
图2是图1的建筑系统的组成元件之一的立体图。
图3是根据本发明的建筑系统的两个组成元件的一部分的立体图。
图4是图3的两个组成元件的一部分的分解图。
图5和图6是根据第一实施方式的相接触的两个结构板材的立体图。
图7和图8是与保持装置关联的图5和图6的两个结构板材的立体图。
图9是根据第二实施方式的相接触的两个结构板材的立体图。
图10至图14是根据本发明的具有凹槽图案的五个实施方式示例的立体图。
图15是示出两个组成元件的固定的立体图，每个组成元件均由两个叠加折板构成。
图16是示出两个组成元件的固定的立体图，每个组成元件均由四个叠加折板构成。
图17是示出根据第一实施方式的两个正交组成元件的固定的立体图。
图18是示出根据第二实施方式的两个正交组成元件的固定的立体图。
图19是根据本发明的特定实施方式的组成元件的立体图。
图20A和图20B是图19的建筑元件的第一实施方式变型的两个立体图。
图21A和图21B是图19的建筑元件的第二实施方式变型的两个立体图。
图22A和图22B是图19的建筑元件的第三实施方式变型的两个立体图。
参考图1，根据本发明的建筑系统1可以以木制住宅的形式呈现，但是也可以考虑任何其他形式的建筑物。该住宅包括地板2、墙壁3和斜屋顶4。所有这些元件都可以由木材制成。此外，可以在该建筑系统的不同元件中制作开口，诸如在墙壁3上制作的用于并置窗户的开口5。
在该示例中，地板2、墙壁3和斜屋顶4均由一组组成元件10、20、30......形成。例如，斜屋顶4的每个斜坡已被分成几个这样的组成元件。可以理解，这种分割主要根据建筑标准运输以及可以制造组成元件的工业工具的尺寸限制。
在图2中更具体地表示了这些组成元件中的一个，即组成元件10。该组成元件10包括一组叠加的折板100、110、120、......，其构造被称为“交错板材”。在该示例中，提供了等于10的多个折板，但是可以提供不同数量的折板，例如，大于三的数量，优选地在五到十五之间的数量，或者还优选地在八到十二之间的数量。折板合适数量的确定是组成元件的热性能、该元件的坚固性(存在折板就更好了)和其总厚度(通常不得超过一定限度)之间的折衷。
折板本身各自包括木制结构板材。上折板100包括平行于并沿着轴Oy定向的结构板材101、103、105......。与上折板100相邻并且其自身直接位于下方的折板110本身包括平行于并沿着垂直于轴Oy的轴Ox定向的一组结构板材111、113、115......。因此，折板100、110、120......由沿着轴Oy定向的结构板材和沿着轴Ox定向的结构板材交替地形成。因此，两个相邻折板的结构板材彼此正交并形成网格图案。
然而，仍然可以考虑其它构造的折板和板材，只要两个相邻折板的板材彼此不平行，但是相对于彼此保持倾斜非零角度(该非零角度的值将取决于组成元件的构造)即可。
图3和图4更具体地表示了建筑系统1的两个组成元件(即元件10和20)的一部分。这两个组成元件旨在固定至彼此，如下面将参考图15至图18所详述的。
如在图3和图4中可以看到的，在这些图中表示的组成元件10的一部分包括几个叠加的折板，特别是折板100和110。第一折板100的一部分包括两个木制结构板材101和103。功能板材102插在这两个板材之间。该功能板材102旨在实现与结构板材不同的特定功能，换句话说，它不用于支撑组成元件并且不是由实木制成(但是它可以由某些类型的木制绝缘体诸如刨花制成，不认为这些木制绝缘体具有承载特性)。其组成材料的选择取决于寻求赋予它的功能。该功能可能涉及隔热和/或隔音、热惯性、耐火性，或者也可能涉及被认为合适的任何其他功能。
第二折板110的一部分包括两个木制结构板材111和113，在这两个木制结构板材111和113之间布置有功能板材112。折板100和110相邻并且旨在接触界面上与彼此接触，该接触界面位于折板100和110的彼此面对的相应表面之间。
同样，图3和图4中表示的组成元件20的部分特别地包括两个折板200和210。第一折板200的一部分包括两个木制结构板材201和203，功能板材202位于这两个木制结构板材201和203之间。第二折板210的一部分包括两个木制结构板材211和213，功能板材212位于这两个木制结构板材211和213之间。
关于组成元件10，图5至图9更具体地表示了两个相邻折板100和110的两个结构板材101和111之间的接触。在图5中，结构板材101具有下表面101A(不可见)和上表面101B。同样，结构板材111具有下表面111A(不可见)和上表面111B。当折板100和110叠加时，结构板材101和111在位于平面Oxy中的接触界面I101-111上接触。在图6中，可以看出，板材101的下表面101A在其整个纵向范围内(即沿着轴Ox设置有一组凹槽图案R1。板材111的上表面111B也设置有一组凹槽图案R1，但是仅在其横向范围的一部分上(也沿着轴Ox)设置。在表面101A和111B上，凹槽图案R1是相同的并且形成一系列彼此平行的凹槽。在该示例中，这些图案具有三角形的横截面，但是可以考虑其他形状，如将参考图10至图14所示。
因此，当结构板材101靠在结构板材111上时，沿着轴Ox定向的表面101A的凹槽图案R2在也沿着轴Ox定向的表面111B的凹槽图案R1中互锁。随后，凹槽图案R1防止结构板材101和111沿着平行于轴Oy的第一固定轴B1相互滑动。这种防止是在不需要将胶布置在接触界面I101-111上的情况下获得的，因此不会导致胶带来的缺点，特别是在生态、机械和工业方面。此外，如上所述，这些凹槽图案可以用作板材彼此互锁的标记，因此可以用于自动化制造范围内的板材的相对布置。
现在参考图7和图8，两个板材101和111可以通过保持装置M100-110相互保持在一起。根据本发明，这些保持装置M100-110具有不由胶制成的特性，总是为了避免或者至少限制建筑系统1中存在的胶量。在这些图中，保持装置M100-110以四个杆型组装构件的形式呈现，更具体地说，以在接触界面I101-111上穿过两个板材101和111的一组四个螺钉的形式呈现。
这些保持装置M100-110确保板材101和111沿着接触界面I101-111的平面Oxy的法线轴Oz彼此保持在一起。更一般地说，它们使得折板100和110能够彼此保持在一起，而不需要最少量的胶。应当理解，可以使用任何其他类型的组装构件，例如尖锐的钉子或扭曲的钉子类型的杆。同样，可以考虑不同数量的构件，例如，两个或五个，并且这些构件可以布置在除接触界面I101-111之外的其他位置中。然而，应该理解，组装构件约靠近接触界面I101-111，保持效果就越好。
在图8中，可以更具体地看出，板材111的表面111B一方面设置有凹槽图案R1，凹槽图案R1以平行凹槽的形式沿着轴Ox布置在板材的整个纵向范围上；并且板材111的表面111B另一方面设置有附加凹槽图案R2，附加凹槽图案R2以平行凹槽的形式沿着轴Ox(即正交于凹槽R1)仅布置在板材111的横向范围的一部分上。相反，板材101的表面101A一方面设置有凹槽图案R2，凹槽图案R2以平行凹槽的形式沿着轴Oy仅布置在板材101的横向范围的一部分上；并且板材101的表面101A另一方面设置有附加凹槽图案R1，附加凹槽图案R1以平行凹槽的形式沿着轴Ox(即正交于凹槽R2)布置在板材的整个纵向范围上。
在这种构造中，在接触界面I101-111上，凹槽图案R1和R2形成齿矩阵，使得可以防止板材101和111沿着两个非平行的固定轴B1和B2相互滑动，并且位于接触界面I101-111的平面Oxy中：第一固定轴B1，其正交于凹槽R1，因此位于轴Ox上；以及第二固定轴B2，其正交于凹槽R2，因此位于轴Oy上。
图7和图8的构造使得可以防止板材101和111在接触界面I101-111的所有平面Oxy中滑动。此外，保持装置M100-110使得可以沿着接触界面I101-111的平面Oxy的法线轴Oz将板材101和111彼此保持在一起。随后，将板材101和111在整个空间Oxyz中组装并保持在一起，而不需要沉积任何胶。
应当理解，为了确保板材101和111的固定，所有需要的是，将凹槽图案R1和/或R2布置在接触界面I101-111的至少一部分上。然而，从机械观点来看，板材的固定反而将比表面在整个接触界面I101-111上都设置有凹槽图案R1和/或R2更好。此外，从工业观点来看，可以通过对表面101A和111B进行加工来实现凹槽图案。在这种情况下，可以在板材的整个长度上更容易且快速地进行加工，而不是仅在这些板材的一部分上进行加工。
在上面的示例中，板材101和111彼此正交，并且固定轴B1和B2本身是正交的。在如图9所示的另一个示例中，板材101和111不是正交的，而是彼此倾斜接近45°的角度。在这种情况下，凹槽R1和R2沿着板材(111和101)的两个轴定向，并且固定轴B1和B2各自与板材之一正交。本发明更一般地涵盖两个结构板材之间可能的任何倾斜。
为了加强两个板材101和111的凹槽图案R1和/或R2之间的机械连接，这两个板材101和111由硬木制成。这种类型的木材具有更大的密度，这使得尺寸小并因此可能易碎的凹槽图案更坚固并且在高机械应力的作用下更不能被破坏。此外，组件的抗性得到了改善，本发明使得可以采用具有较小横截面和较低质量的硬木，这使得可以在购买原材料期间节省成本。
图10至图14示出了根据本发明考虑的凹槽图案的不同示例。在图10至图12中，示出了单一类型的凹槽图案，即沿着板材111的纵向轴的平行凹槽R1。在图10中，凹槽R1具有三角形横截面，这为表面111B赋予整体锯齿形图案。在图11中，凹槽R1具有圆形横截面，这赋予表面111B整体波浪形图案。在图12中，凹槽R1具有正方形横截面，这赋予表面111B整体槽形图案，但是这些凹槽在其纵向范围上还具有Z字形形状。根据需要，还可以考虑其他形式的凹槽图案。
现在，在图13和图14中，可以发现两种类型的凹槽：沿着板材111的纵向轴的平行凹槽R1和沿着该同一板材111的横向轴的平行凹槽R2。在图13中，凹槽R1沿着轴Ox布置在板材111的整个纵向范围上，而凹槽R2沿着轴Oy布置在板材111的横向范围的一部分上，但是没有完全穿过板材111的宽度。在图14中，凹槽R1以与图14中相同的方式布置，但凹槽R2沿着轴Oy布置成完全穿过板材的宽度。
在两种情况下，表面111B包括两个分开的区域：第一区域，其仅由平行凹槽R1(用于沿着轴固定)构成；以及第二区域，其由齿P12构成，齿P12通过凹槽R1和R2的交错形成(用于沿着两个轴固定)。
就尺寸而言，凹槽R1和R2可具有底边为L(图11中可见)的横截面，底边L在1毫米至15毫米之间，优选地在5毫米至10毫米之间。顶点S的角度可以在40°和70°之间。在齿P12(由凹槽R1和R2的矩阵形成)的情况下，这些齿还可以具有长度和宽度在1毫米至15毫米之间的底边，并且在定点S处具有在40°和70°之间的角度。
图15至18示出了根据本发明的用于固定两个组成元件的不同示例。
图15和图16表示了在它们的侧壁上固定在一起的两个平行组成元件10和20的情况。在图15中，每个组成元件均由两个折板形成，每个折板均包括几个结构板材。出于简化的原因，折板100、110、200和210由结构板材(分别为101、111、201和211)和功能板材(分别为102、112和202，最后的功能板材不可见)表示。元件10和20在它们的侧壁上进行接触，更具体地说，一方面在其结构板材101和201上接触，另一方面在结构板材111和211上接触。固定装置F10-20呈一列杆型组装构件的形式。这些构件沿着元件10和20之间的界面以倾斜的方式均匀地布置，以便能够至少穿过板材101、201和111的木材(对于第一构件)和板材101和201的木材(对于其他三个构件)。
在图16所示的变型中，组成元件10和20各自包括四个叠加的折板(例如，对于元件10，包括折板100、110、120和130)。在这种情况下，一方面可以在折板100和110之间布置间隙，另一方面可以在折板120和130之间布置间隙(对于元件20来说同样如此)。随后，始终呈杆形式的固定构件F10-20可以不倾斜地穿过不同组成元件的连续折板。在图14中，固定构件F10-20沿着轴Oz定向并且至少对于第一构件来说连续地穿过板材201、211和121(甚至板材131，沿着固定构件的长度)。属于组成元件20的板材201和211以及属于组成元件10的板材121(以及可能的板材130)，这些板材都通过固定构件F10-20彼此很好地固定，再次不需要胶，因此不会遇到与使用胶相关的上述缺点。
再次，如果诸如螺钉之类的杆型构件适于将组成元件彼此固定，则还可以考虑例如尖锐钉子或扭曲钉子型之类的所有类型的固定构件。
此外，如能够在图16中看到的，在组成元件10的折板100和110之间的接触区域上，结构板材111的上表面和下表面设置有凹槽图案。这些图案导致多大厚度并因此导致功能板材102和112之间的自由空间，这也改善了组成元件10的绝缘。
图17和图18表示了在它们的侧壁上固定在一起的两个正交组成元件10和20的情况。在图17的情况下，杆型固定构件F10-20穿过(元件10的)结构板材101和(元件20的)结构板材211，这使得可以将组成元件10和20固定在一起。另选地，在图18的情况下，这些固定构件由连接件F'10-20代替。这些连接件以板件的形式呈现，每个板件均将元件10和元件20的至少一个板材连接，并向连接件添加至少两个杆型构件，一个杆型构件穿过元件10的板材而另一个杆型构件穿过通过元件20的板材。
这些连接件可以被认为是固定构件的变型。也可以另选地与这些构件一起考虑这些连接件。
在图15至图18所示的构造中，这些结构板材可以在其所有表面上加工有凹槽图案，使得元件10的结构板材与元件20的结构板材接触并且限制这些结构板材彼此相对地滑动，并且因此限制元件10和20相互滑动。
根据本发明的建筑系统1可以优选地自动地由预先制备的结构板材(通过将宽板材切割成所需尺寸，或者通过组装不同的稀疏木块)制造。在第一步骤中，对结构板材101和111的表面101A和111B进行加工，使得它们在至少一个接触界面I101-111上设置有凹槽图案R1(以及可能的R2)。在第二步骤中，通过使用凹槽图案作为标记，使由此加工的结构板材101和111在其接触界面I101-111上彼此接触，使得它们彼此互锁。因此，结构板材101和111可以通过保持装置M101-111(诸如参考图7所述)彼此保持在一起。对于同一个组成元件的每个结构板材重复这些相同的步骤，直到完成该元件的生产。最后，在第三步骤中，针对所有组成元件，通过固定装置F10-20或F'10-20等将组成元件10和20彼此固定。
图19示出了根据本发明的建筑元件的另一实施方式。在该图中，建筑元件10由三个折板100、110和120形成，每个折板都由两个板材构成，但是本领域技术人员将知道如何将该实施方式修改为不同数量的折板和板材。第一折板100包括沿着轴Ox的板材或横梁101和103。第二折板110包括沿着轴Oy的板材或支柱111和113。最后，第三折板120包括沿着轴Ox的板材或横梁121和123。同一个折板的板材彼此平行并且与相邻折板的板材正交，但是本领域技术人员将知道如何使这种定向方法修改为两个相邻折板的板材的另一种非零倾斜度。
为了组装根据本发明的这些折板和这些板材，提供沿着板材的长度加工这些板材的将用作接触界面的表面，以便为它们提供一系列平行的凹槽(R1或R2)。对于每个接触界面，相接触的板材的一个表面还设置有两个系列的相互平行的凹槽和相互正交的凹槽(R1和R2)，以便在这个位置中形成齿P12的矩阵。因此，在接触界面Oxy的平面中，在第一折板100和第二折板110之间，板材沿着轴B2Ox固定在一起，并且在第二折板110和第三折板120之间，板材沿着轴B1Oy固定在一起。
在表示前一实施方式的分解图的图20A和图20B中，第一折板101和103的板材在其上表面101A和103A上设置有在其整个长度上沿着轴Ox的平行凹槽R1以及在其整个宽度上沿着轴Oy的两个系列的平行凹槽R2。两个系列的平行凹槽R1和R2形成齿P12的矩阵。第二折板111和113的板材在其下表面111B和113B(当板材111和113返回那里时，在图20A中可见)上设置有沿着轴Oy的平行凹槽R2。当下表面111B和113B叠加在上表面101A和103A上时，下表面111B和113B上的凹槽R2在它们的接触界面I101-111、I101-113、I103-111和I103-113上与上表面101A和103A上的齿P12配合，以防止折板100和110沿着轴B2(Ox)相互滑动(接触界面位于齿P12上)。
在图20B中，可以看出，第二折板101和103的板材的上表面111A和113A设置有沿着轴Oy的平行凹槽R2以及沿着轴Ox的两组平行凹槽R1，以形成两组齿P12。第三折板121和123的板材的下表面121B和123B沿着轴线Ox设置有平行凹槽R1。因此，当下表面121B和123B叠加在上表面111A和113A上时，下表面121B和123B上的凹槽R1在它们的接触界面I111-121、I111-123、I113-121和I113-123上与上表面111A和113A上的齿P12配合，以防止折板110和120沿着轴B1Oy相互滑动。因此，在接触界面Oxy的平面中防止了组成元件的滑动，折板100和110之间的界面防止沿着轴B2(Ox)滑动，并且折板110和120之间的界面防止沿着轴B1(Oy)滑动。
图21A和图21B的变型类似于图20A和图20B的变型，不过这里齿P12布置如下：板材101的上表面101A上有两组齿，板材111的下表面111B上有一组齿，板材113的下表面113B上有一组齿，然后，在板材121的下表面121B上和板材123的下表面123B上同样有两组齿。因此，在界面的整个平面Oxy中确保了折板100和110的相对滑动。
图22A和图22B的变型本身也类似于图20A和图20B的变型，不过齿P12如下布置：板材101的上表面101A上和板材103的上表面103A上有一组齿，板材111的下表面111B上和板材111的上表面111A上有一组齿，板材113的下表面113B上和板材113的上表面131A上有一组齿，板材121的下表面121B上和板材123的下表面123B上有一组齿。因此，在整个平面Oxy上，一方面确保了折板100和110的相对滑动，另一方面确保了折板110和120的相对滑动。
因此，在每种情况下，通过适当地布置在组成元件的板材上的一组纵向凹槽和齿来而在接触界面的平面Oxy中确保固定。该实施方式使得可以简单地实现两个固定轴，这是因为所需的全部就是沿着板材的长度和/或板材的宽度加工板材的表面以形成凹槽和/或齿。
当然，本发明不限于所描述和表示的示例和实施方式，而是对于本领域技术人员而言可能存在许多变型。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种建筑系统(1)，该建筑系统(1)包括一组组成元件(10，20，......)，所述一组组成元件(10，20，......)中的至少一个组成元件(10，20)包括至少两个叠加的折板(100，110，......)，每个折板均包括至少两个木制结构板材(101，103，......；111，113，......)，所述折板中的一个折板的至少一个结构板材(101)的表面(101A)在接触界面(I101-111)上与相邻折板的至少一个结构板材(111)的表面(111B)接触，
其特征在于：
-所述组成元件中的至少两个组成元件(10，20)通过非粘合固定装置(F10-20)固定在一起；
-同一个组成元件的叠加的所述折板中的至少两个相邻折板(100，110)通过非粘合保持装置(M100-110)相互保持；
-相接触的所述表面(101A，111B)在所述接触界面(I101-111)上至少部分地设置有一组凹槽图案(R1)，所述凹槽图案(R1)被布置成用来防止所述结构板材(101，111)沿着至少一个第一固定轴(B1)相互滑动；并且
例如用于隔热和/或隔音和/或耐火的功能板材(102)插在同一个折板(100)的两个结构板材(101，103)之间。
2.根据权利要求1所述的建筑系统(1)，其中，所述凹槽图案(R1)包括分别沿着第一轴(Ox)和非平行的第二轴(Oy)定向的第一系列平行凹槽(R1)和第二系列平行凹槽(R2)。
3.根据权利要求1所述的建筑系统(1)，其中，在至少一个接触界面(I101-111)上，一个板材的表面(111B)设置有沿着第一轴(Ox)定向的第一系列平行凹槽(R1)，而另一个板材的表面(101A)设置有沿着第一轴(Ox)定向的第一系列平行凹槽(R1)以及沿着与所述第一系列平行凹槽的所述第一轴(Ox)不平行的第二轴(Oy)定向的第二系列平行凹槽(R2)，从而防止所述结构板材(101，111)沿着所述第一固定轴(B1)相互滑动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑系统(1)，其中，所述凹槽图案(R1，R2)被布置成还用来防止所述结构板材(101，111)沿着与所述第一固定轴(B1)不平行的至少一个第二固定轴(B2)相互滑动。
5.根据权利要求4所述的建筑系统(1)，其中，所述凹槽图案(R1，R2)包括分别沿着正交于所述第一固定轴(B1)的第一轴(Ox)和正交于所述第二固定轴(B2)的第二轴(Oy)定向的第一系列平行凹槽(R1)和第二系列平行凹槽(R2)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的建筑系统(1)，其中：
-在至少一个接触界面(I101-111)上，一个板材的表面(111B)设置有沿着第一轴(Ox)定向的第一系列平行凹槽(R1)，而另一个板材的表面(101A)设置有沿着第一轴(Ox)定向的第一系列平行凹槽(R1)以及沿着与所述第一系列平行凹槽的所述第一轴(Ox)不平行的第二轴(Oy)定向的第二系列平行凹槽(R2)，从而防止所述结构板材(101，111)沿着所述第一固定轴(B1)相互滑动；并且
-在至少另一个接触界面(I111-121)上，一个板材的表面(121B)设置有沿着第二轴(Oy)定向的第二系列平行凹槽(R2)，而另一个板材的表面(111A)设置有沿着与所述第二系列平行凹槽的第二轴(Oy)不平行的第一轴(Ox)定向的第一系列平行凹槽(R1)以及沿着第二轴(Oy)定向的第二系列平行凹槽(R2)，从而防止所述结构板材(111，121)沿着所述第二固定轴(B2)相互滑动。
7.根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)，其中，所述凹槽图案(R1，R2)具有基本上三角形的横截面。
8.根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)，其中，所述凹槽图案(R1，R2)在底边(L)处具有在1毫米到15毫米之间的宽度，并且在顶点(S)处具有40°和70°之间的角度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)，其中，在所述接触界面(I101-111)的至少一部分上，所述凹槽图案(R1，R2)至少部分地彼此互锁。
10.根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)，其中，相邻折板(110)的至少一个结构板材的朝向所述折板(100)定向的表面(111B)在所述接触界面(I102，111)上布置有所述凹槽图案(R1)，以便在两个相邻折板(100，110)的功能板材(102，112)之间布置空间(E102-112)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)，其中，所述组成元件(10)的叠加的折板(100，110，......)的数量至少等于3。
12.根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)，其中，至少一些保持装置包括杆型组装构件(M100-110)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)，其中，至少一些固定装置包括杆型组装构件(F10-20)和/或连接件型组装构件(F'10-20)。
14.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)的方法，该方法特别地包括以下步骤：
-加工用来进行接触的结构板材(101，103；111，113)的表面(101A，111B)，以便在所述结构板材的接触界面(I101-111)上为所述表面(101A，111B)提供凹槽图案(R1，R2)；
-使用来进行接触的所述结构板材(101，103；111，113)彼此相继地相互接触和保持，以便形成所述组成元件(10，20，......)；以及
-将所述组成元件(10，20，......)固定至彼此。

Claims (15)

1.一种建筑系统(1)，该建筑系统(1)包括一组组成元件(10，20，......)，所述一组组成元件(10，20，......)中的至少一个组成元件(10，20)包括至少两个叠加的折板(100，110，......)，每个折板均包括至少两个木制结构板材(101，103，......；111，113，......)，所述折板中的一个折板的至少一个结构板材(101)的表面(101A)在接触界面(I101-111)上与相邻折板的至少一个结构板材(111)的表面(111B)接触，
其特征在于：
-所述组成元件中的至少两个组成元件(10，20)通过非粘合固定装置(F10-20)固定在一起；
-同一个组成元件的叠加的所述折板中的至少两个相邻折板(100，110)通过非粘合保持装置(M100-110)相互保持；并且
-相接触的所述表面(101A，111B)在所述接触界面(I101-111)上至少部分地设置有一组凹槽图案(R1)，所述凹槽图案(R1)被布置成用来防止所述结构板材(101，111)沿着至少一个第一固定轴(B1)相互滑动。
2.根据权利要求1所述的建筑系统(1)，其中，所述凹槽图案(R1)包括分别沿着第一轴(Ox)和非平行的第二轴(Oy)定向的第一系列平行凹槽(R1)和第二系列平行凹槽(R2)。
3.根据权利要求1所述的建筑系统(1)，其中，在至少一个接触界面(I101-111)上，一个板材的表面(111B)设置有沿着第一轴(Ox)定向的第一系列平行凹槽(R1)，而另一个板材的表面(101A)设置有沿着第一轴(Ox)定向的第一系列平行凹槽(R1)以及沿着与所述第一系列平行凹槽的所述第一轴(Ox)不平行的第二轴(Oy)定向的第二系列平行凹槽(R2)，从而防止所述结构板材(101，111)沿着所述第一固定轴(B1)相互滑动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的建筑系统(1)，其中，所述凹槽图案(R1，R2)被布置成还用来防止所述结构板材(101，111)沿着与所述第一固定轴(B1)不平行的至少一个第二固定轴(B2)相互滑动。
5.根据权利要求4所述的建筑系统(1)，其中，所述凹槽图案(R1，R2)包括分别沿着正交于所述第一固定轴(B1)的第一轴(Ox)和正交于所述第二固定轴(B2)的第二轴(Oy)定向的第一系列平行凹槽(R1)和第二系列平行凹槽(R2)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的建筑系统(1)，其中：
-在至少一个接触界面(I101-111)上，一个板材的表面(111B)设置有沿着第一轴(Ox)定向的第一系列平行凹槽(R1)，而另一个板材的表面(101A)设置有沿着第一轴(Ox)定向的第一系列平行凹槽(R1)以及沿着与所述第一系列平行凹槽的所述第一轴(Ox)不平行的第二轴(Oy)定向的第二系列平行凹槽(R2)，从而防止所述结构板材(101，111)沿着所述第一固定轴(B1)相互滑动；并且
-在至少另一个接触界面(I111-121)上，一个板材的表面(121B)设置有沿着第二轴(Oy)定向的第二系列平行凹槽(R2)，而另一个板材的表面(111A)设置有沿着与所述第二系列平行凹槽的第二轴(Oy)不平行的第一轴(Ox)定向的第一系列平行凹槽(R1)以及沿着第二轴(Oy)定向的第二系列平行凹槽(R2)，从而防止所述结构板材(111，121)沿着所述第二固定轴(B2)相互滑动。
7.根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)，其中，所述凹槽图案(R1，R2)具有基本上三角形的横截面。
8.根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)，其中，所述凹槽图案(R1，R2)在底边(L)处具有在1毫米到15毫米之间的宽度，并且在顶点(S)处具有40°和70°之间的角度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)，其中，在所述接触界面(I101-111)的至少一部分上，所述凹槽图案(R1，R2)至少部分地彼此互锁。
10.根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)，其中，例如用于隔热和/或隔音和/或耐火的功能板材(102)插在同一个折板(100)的两个结构板材(101，103)之间。
11.根据权利要求8所述的建筑系统(1)，其中，相邻折板(110)的至少一个结构板材的朝向所述折板(100)定向的表面(111B)在所述接触界面(I102，111)上布置有所述凹槽图案(R1)，以便在两个相邻折板(100，110)的功能板材(102，112)之间布置空间(E102-112)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)，其中，所述组成元件(10)的叠加的折板(100，110，......)的数量至少等于3。
13.根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)，其中，至少一些保持装置包括杆型组装构件(M100-110)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)，其中，至少一些固定装置包括杆型组装构件(F10-20)和/或连接件型组装构件(F'10-20)。
15.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的建筑系统(1)的方法，该方法特别地包括以下步骤：
-加工用来进行接触的结构板材(101，103；111，113)的表面(101A，111B)，以便在所述结构板材的接触界面(I101-111)上为所述表面(101A，111B)提供凹槽图案(R1，R2)；
-使用来进行接触的所述结构板材(101，103；111，113)彼此相继地相互接触和保持，以便形成所述组成元件(10，20，......)；以及
-将所述组成元件(10，20，......)固定至彼此。
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