CN111255261A - 一种适用于炎热地区的全通风插板式微型建筑结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑围护结构技术领域内的一种适用于炎热地区的全通风插板式微型建筑结构，包括前墙、后墙、侧墙、屋顶和地板，侧墙包括左右两面墙体，其中一面墙体上设置有门，所述前墙结构和后墙结构为全通风格栅结构，所述全通风格栅结构包括呈格栅状相连的若干横向支板和若干纵向支板，横向支板朝室外一侧的端部铰接有可开关的百叶折板；百叶折板关闭时，可遮挡住上下两块横向支板之间的间隙。本发明可在全通风、一侧封闭、局部通风、全封闭及热压通风工况下方便地进行切换，适用于需要进行全面通风的炎热地区，使得微型建筑结构在炎热地区也具有良好的舒适度。其结构简单、成本低廉、加工方便。

Description

一种适用于炎热地区的全通风插板式微型建筑结构
技术领域
本发明涉及建筑围护结构技术领域，具体是一种适用于炎热地区的一种微型建筑结构。
背景技术
随着世界人口的日益增长，建筑小型化已成为发展趋势，然而对于建筑面积10m2以下的微型居室结构，在功能要求和舒适性等方面，却与极限空间之间存在着较为尖锐的矛盾，在天气较为炎热的地区，为使大量空气流入室内，同时保持较小流速，不会因为进风而影响室内空间的正常使用，各国建筑师已设计并建造出了一些全通风建筑，例如美国佛罗里达州萨拉索塔的Cacoon住宅、法国马提尼克岛的Rectorate of the Academy ofAntilles and Guiana等。对于全通风微型建筑，更有必要对其结构进行功能化设计，使其在零能耗的情况下，尽可能满足功能要求和舒适性。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于炎热地区的全通风插板式微型建筑结构，该建筑结构具有良好的通风功能，更好地满足建筑的功能要求和舒适性。
本发明的目的是这样实现的：一种适用于炎热地区的全通风插板式微型建筑结构，包括前墙、后墙、侧墙、屋顶和地板，侧墙包括左右两面墙体，其中一面墙体上设置有门，所述前墙结构和后墙结构为全通风格栅结构，所述全通风格栅结构包括呈格栅状相连的若干横向支板和若干纵向支板，横向支板朝外室外一侧的端部铰接有可开关的百叶折板；百叶折板可以手动或电动开启，百叶折板开启时，可通过格栅结构通风，百叶折板关闭时，可遮挡住上下两块横向支板之间的间隙，关闭相应位置的通风。
本发明具有如下几种工况：
a.全通风工况：前墙和后墙的所有百叶折板全部开启。此工况适用于房间需要大范围通风换气的情况。
b.一侧封闭工况：前墙或后墙其中一面的所有百叶折板全部开启，另外一面的所有百叶折板全部关闭。此工况适用于房间需要较大范围通风换气，且建筑某一侧空气质量较差，不适合通风的情况。
c.局部通风工况：前墙和后墙的少数百叶折板开启，其余百叶折板全部关闭。此工况适用于房间需要小范围通风换气的情况。
d.全封闭工况：前墙和后墙的所有百叶折板全部关闭。此工况适用于房间需要完全保温的情况。
e.热压通风情况：当前墙设置在南侧时，前墙下侧的部分百叶折板开启，后墙上侧的部分百叶折板开启，其余百叶折板全部关闭，建筑南侧的热空气从前墙开口进入房间，在室内浮升，并从后墙开口离开房间。此工况适用于白天太阳辐射较强，建筑南北侧空气温差较大的情况，可使建筑开口不是很大的情况下在室内形成良好通风效果。
从上述工况可以看出，本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
（1）本产品通过建筑结构的设计，可使微型建筑具有良好的通风性能和一定的保温性能，其通风性能可随意调节，灵活多变，尤其适用于需要进行全面通风的炎热地区，使得微型建筑结构在炎热地区也具有良好的舒适度。
（2）本产品结构简单、成本低廉、加工方便，具有较高的市场实施可能性，具有一定的经济效益。
作为本发明的进一步改进在于，所述横向支板在宽度方向包括室内部分、中间部分和室外部分；所述中间部分开设有两排等间距的条形卡槽；纵向支板为矩形钢条，纵向支板在垂直方向逐一穿过各横向支板上的条形卡槽；纵向支板与横向支板之间通过斜撑进行固定；纵向支板的上下两端分别固连于前墙和后墙位置的屋顶和地板上。该方案使得建筑结构安装方便，支撑强度大。
作为本发明的进一步改进在于，所述横向支板为钢木结构，横向支板的所述室内部分为钢质材料，室内部分的端部开设有一个用于插接插板的锯齿形缝隙，锯齿形缝隙表面衬有弹性垫层；横向支板的所述中间部分室内一侧的内部和外部设有钢制加强板筋，嵌套胶合木材料。该方案使得横向支板具有良好的强度的同时，还具有缓冲、保温的作用。
作为本发明的进一步改进在于，所述纵向支板在水平方向等间距布置；横向支板在高度方向上等间距布置。等间距布置可以使得构件具有通用性，降低成本，同时，具有很好的美感。
作为本发明的进一步改进在于，在上下相邻的两个横向支板之间设置有防尘纱网。在百叶折板开启时，防尘纱网可阻挡灰尘和飞虫等。
所述前墙和后墙分别优选设置在南北位置。能够更好地利用建筑南北侧空气温差进行热压通风。
作为本发明的进一步改进在于，所述横向支板的长度方向的两端与至少一边的侧墙之间留有可容插板侧向插入锯齿形缝隙的间隙，所述插板为矩形木板，插板一端或两端与所述锯齿形缝隙相匹配并插接连接。插板可以具有多种不同的规格，可以用作室内不同家具的台面或楼梯或平台。其将家具和室内结构与建筑进行整合，对室内空间进行优化设计，使其在房间极小的情况下最大限度提高空间利用率，采用插板构件尽可能实现不同的生活功能，从而使微型建筑更加适合居住。
为进一步提高保温效果，所述百叶折板由保温材料制成，还可以在所述横向支板的室外部分端部敷设保温材料。
作为本发明的进一步改进在于，未插接插板的横向支板室内端部及插板朝向室内的端部设有相应的端部保护构件。端部保护构件可遮挡缝隙或保护突出的自由端或连接毗邻的多个同规格插板协同受力。
作为本发明的进一步改进在于，支板室外部分两侧设置有侧板。
附图说明
图1为本发明的建筑结构平面图。
图2为本发明的建筑结构纵剖面图。
图3为横向支板平面图。
图4为横向支板纵剖面图。
图5为纵向支板平面图。
图6为横向支板与纵向支板组合剖面图。
图7为横向支板、纵向支板和支板端部构件组合平面图。
图8为横向支板、纵向支板和支板端部构件组合剖面图。
图9为插板主视图。
图10为插板长度系列组件示意图。
图11为插板与插板端部构件组合剖面图。
图12为全通风工况示意图。
图13为一侧封闭工况示意图。
图14为局部通风工况示意图。
图15为全封闭工况示意图。
图16为热压通风工况示意图。
图17为实施例1平面图(上部结构，与图19中的M-M位置相对应)。
图18为实施例1平面图(下部结构，与图19中的N-N位置相对应))。
图19为实施例1剖面图。
图20为实施例1轴测图。
图21为实施例2平面图。
图22为实施例2剖面图。
图23为实施例2轴测图。
图24为实施例3平面图(上部结构，与图26中的P-P位置相对应)。
图25为实施例3平面图(上部结构，与图26中的S-S位置相对应)。
图26为实施例3剖面图。
图27为实施例3轴测图。
图中：1-侧墙；2-屋顶；3-地板；4-横向支板；4A-锯齿形缝隙；4B-弹性垫层；4C-支板销孔；4D-加强板筋；4E-条形卡槽；4F-百叶折板；4G-转轴；4H-间隙；5-纵向支板；6-插板；601-第一销孔；602-第二销孔； 7-斜撑；8-支板端部构件；9-插板端部构件；9A-通孔；10-连接件；11-门；12-楼梯；13-平台；14-单人床；15-双人床；16-凳子；17-桌子；18-置物架。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的技术方案，下面结合附图1-图27对发明的具体实施方式进行说明。
参照图1-图16所示，本建筑结构的主体由前墙、后墙、侧墙1、屋顶2和地板3组成。前墙和后墙均为全通风格栅结构，且结构相同。侧墙1为普通墙体，包括左右两面墙体，其中一面侧墙1上设置有门11。为了更好利用南墙和北墙外侧空气之间的温差以实现良好的热压通风，可将全通风格栅结构设置于南北两面墙的位置。
全通风格栅结构的主体由横向支板4、纵向支板5和插板6组成。横向支板4为长条状钢木结构，在高度方向上等间距布置。横向支板4在宽度方向可分为横向支板4室内部分，横向支板4中间部分和横向支板4室外部分。横向支板4室内部分主体为钢质材料，其端部开设有一个锯齿形缝隙4A，锯齿形缝隙4A表面衬有弹性垫层4B。横向支板4室内部分开设有多组支板销孔4C，每一组支板销孔4C至少为两个。横向支板4中间部分的内部和外部设有钢制加强板筋4D，嵌套胶合木材料。横向支板4中间部分沿横向支板4长度方向开设有两排等间距的若干条形卡槽4E，卡槽4E内壁衬钢板加强。横向支板4室外部分的端部铰接有百叶折板4F，百叶折板4F通过转轴4G与横向支板4连接，百叶折板4F的宽度略大于上下两个相邻横向支板4的间距，百叶折板4F关闭时，可遮挡住上下两块横向支板4之间的间隙。百叶折板4F由保温材料制成，可在不需要通风时弯折，使其端部紧贴其下侧的横向支板4，使墙体具有一定的保温效果。也可在横向支板4室外部分的端部敷设保温材料，当百叶折板4F弯折时，整个墙体将形成连续的保温体系，从而进一步增强该建筑的保温功能。百叶折板4F弯折通过手动或电动方法进行控制。
纵向支板5为矩形钢条。纵向支板5的横断面的长宽尺寸略小于条形卡槽4E的长宽尺寸，以使每个纵向支板5均能插入于相应的条形卡槽4E之中。纵向支板5在垂直方向贯穿若干横向支板4，并保证相邻横向支板4之间的间距相等，若干个横向支板4形成横向格栅结构。纵向支板5与横向支板4之间通过斜撑7进行固定，斜撑7与横向支板4之间设有连接件10。纵向支板5的上下两端分别固连于前墙和后墙位置的屋顶2和地板3上。纵向支板5两两一组，在水平方向等间距布置于前墙或后墙位置，其间距等于横向支板4相邻条形卡槽4E的间距，从而形成纵向格栅结构。优选的，可以在上下相邻两个横向支板4之间的中部位置垂直方向设置纱网，以在百叶折板4F开启时阻挡灰尘和飞虫等。
每一个横向支板4在长度方向的两端与至少一边的侧墙1之间留有一定的间隙4H，其宽度不小于插板6的宽度，以便容纳插板6侧向插入锯齿形缝隙4A。
插板6为一组矩形木板。插板6可设为不同长度，每个锯齿形缝隙4A中可插入若干个插板6。插板6用作室内不同家具的台面或楼梯或平台。
插板6的一端或两端为锯齿状，锯齿的形状与锯齿形缝隙4A的锯齿形状相互咬合。
插板6的锯齿状一端设有若干个第一销孔601，与支板销孔4C对应。除插板6a外，其他长度的插板6的另一端均设有若干个第二销孔602。插板6可先以与地面平行的位置放置入间隙4H，然后将锯齿的形状对准锯齿形缝隙4A，将插板6在水平方向移动，从侧面逐渐插入到锯齿形缝隙4A之中所需的位置处。再利用螺栓构件穿过相应的第一销孔601和支板销孔4C固定。插板6可设为不同长度，每个锯齿形缝隙4A中可插入一个或多个插板6。插板6用作构成室内不同家具的台面、平台或楼梯等。
横向支板室内端部及插板朝向室内的端部可设有相应的端部保护构件。以便形成端部保护。其中，支板端部保护构件8为带有凸起的挡板，用于堵住未插入插板6的锯齿形缝隙4A，及防止放置在支板上的搁置物件的滑落。插板端部保护构件9为带有凸起的长条形挡板，凸起的上下两侧设有通孔9A，对应于第二销孔602，可用螺栓贯穿第二销孔602和通孔9A，从而对相同长度且相邻的插板6之间进行连接固定，使这些插板协同受力和防止放置在插板上的搁置物件的滑落。
横向支板4和插板6之间可用螺栓贯穿支板销孔4C和第一销孔601，从而对横向支板4和插板6进行连接固定。
横向支板4的室外部分两侧设置有侧板，侧板宽度长于横向支板4的室外部分和百叶折板4F的厚度，可以对横向支板4的两侧进行封闭。
参照图12-图16 ，该装置可分为以下五种工况：
a.全通风工况：参照图12所示，南墙和北墙的所有百叶折板4F全部开启。此工况适用于房间需要大范围通风换气的情况。
b.一侧封闭工况：参照图13所示，南墙或北墙其中一面的所有百叶折板4F全部开启，另外一面的所有百叶折板4F全部关闭。此工况适用于房间需要较大范围通风换气，且建筑某一侧空气质量较差，不适合通风的情况。
c.局部通风工况：参照图14所示，南墙和北墙的少数百叶折板4F开启，其余百叶折板4F全部关闭。此工况适用于房间需要小范围通风换气的情况。
d.全封闭工况：参照图15所示，南墙和北墙的所有百叶折板4F全部关闭。此工况适用于房间需要完全保温的情况。
e.热压通风工况：参照图16所示，南墙下侧的部分百叶折板4F开启，北墙上侧的部分百叶折板4F开启，其余百叶折板4F全部关闭，建筑南侧的热空气从南墙开口进入房间，在室内浮升，并从北墙开口离开房间。此工况适用于白天太阳辐射较强，建筑南北侧空气温差较大的情况，可使建筑开口不是很大的情况下在室内形成良好通风效果。本工况仅适用于北半球地区，对于南半球地区，则需将南墙和北墙的开口位置相互交换。
本发明可根据使用者的要求，通过对不同型号插板6的灵活设置，将家具与建筑进行整合，对房间结构进行优化设计，使微型建筑在极小的空间内最大限度实现其各种生活功能。
以下实施例附图中的不同长度的插板从长到短分别对应标记为6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g；下述有限的实例中并不需要用尽全部规格的插板，可根据需要选择性使用其中部分插板即可。其中最长的插板，两端均为锯齿状，可同时插入前墙和后墙横向支板4的锯齿形缝隙4A中，其余六种长度的插板一端为锯齿状，可插入前墙或后墙其中一面的横向支板4的锯齿形缝隙4A中。
实施例1
参照图17-图20所示，在房间的后墙一侧使用5块插板6f分别插入后墙上的由地面向上5个连续不同高度的横向支板4，形成楼梯12；在房间的前墙一侧使用7块插板6d插入一个由地面向上第2个高度的横向支板4，组成低位单人床14的大部分台面；在楼梯12的下方紧靠侧墙的位置，使用一块插板6d，插入1个由地面向上第3个高度的横向支板4，形成桌子17；在楼梯12的下方紧靠桌子17的位置，使用1块插板6a，插入2个分别处于后墙和前墙的由地面向上第2个高度的横向支板4，形成凳子16和低位单人床14的一小部分台面。
在桌子17和凳子16的上部，使用2块插板6a，插入2个分别处于后墙和前墙的由地面向上第6个高度的横向支板4，形成靠近后墙的转角平台13和靠近前墙的高位单人床14的端头部分。紧贴高位单人床14的这一端头部分，使用6块插板6d，插入前墙同一个高度的横向支板4，组成高位单人床14的大部分台面。
对于此实施例，微型建筑空间中可居住二人，用作亲子卧房等。居住者既可在房间下部使用凳子16、桌子17、低位单人床14进行工作、学习、就餐、就寝等活动，也可通过楼梯12和转角平台13，在房间上部的高位单人床14进行就寝。
实施例2
参照图21-图23所示，使用6块插板6a，插入2个分别处于后墙和前墙的由地面向上第2个高度的横向支板4，形成双人床15，靠近床头一侧，使用2块插板6e插入前墙的由地面向上第3个高度的横向支板4，形成桌子17，桌子17的位置高于双人床15，使人可以坐在双人床15的床头使用桌子17。双人床15床头的另一侧使用7块插板6g，插入由地面向上7个连续的不同高度的横向支板4，垂直分散排开，形成多层置物架18。
对于此实施例，微型建筑空间中可居住二人，用作夫妻卧房等。两名居住者可同时在双人床15就寝，其中一人也可使用双人床15床头的桌子17进行工作、学习、就餐等活动，而多层置物架18则可用来存放物品。
实施例3
参照图24-图27所示，在房间的后墙一侧使用4块插板6f，分别插入后墙上的由地面向上4个连续不同高度的横向支板4，形成楼梯12，在楼梯12的下方紧靠侧墙的位置，使用2块插板6a，插入2个分别处于后墙和前墙的由地面向上第3个高度的横向支板4，形成长桌子17。在楼梯12的下方紧靠桌子17的位置，使用1块插板6a，插入2个分别处于后墙和前墙的由地面向上第2个高度的横向支板4，形成长凳子16。在前墙一侧与长凳子16间隔1个插板位置，使用2块插板6d，插入前墙的1个由地面向上第3个高度的横向支板4，形成桌子17。紧靠桌子17的位置，使用1块插板46d，插入前墙的由地面向上第2个高度的横向支板4，形成凳子16。
相邻楼梯12的最高一个踏步，在高一个高度的后墙的横向支板4处，连续插入2块插板6f，紧邻插板6f在同样高度上使用1块插板6a，插入2个分别处于后墙和前墙的相同高度的横向支板4，插板6a紧贴侧墙。紧邻插板6a，使用3块插板6f和2块插板6d，连续插入同样高度的位于前墙的横向支板4处，形成空中平台13。紧邻空中平台13，使用1块插板6d，插入比空中平台13高一个高度的位于前墙的横向支板4处，形成高位凳子16。
对于此实施例，微型建筑中可居住一到二人，用作书房等。居住者可使用长凳子16和长桌子17进行工作、学习、就餐等活动，也可通过楼梯12登上空中平台13，并在高位凳子16上就坐，可休息、看电视、使用笔记本电脑等。
应当看到，本发明的具体实施例中公开的仅仅是一个单元结构，该单元结构可以进行合理的拼装、组合形成可以群居的体量更大的建筑，但每一单元空间则是微型建筑结构。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种适用于炎热地区的全通风插板式微型建筑结构，包括前墙、后墙、侧墙、屋顶和地板，侧墙包括左右两面墙体，其中一面墙体上设置有门，其特征在于：所述前墙结构和后墙结构为全通风格栅结构，所述全通风格栅结构包括呈格栅状相连的若干横向支板和若干纵向支板，横向支板朝室外一侧的端部铰接有可开关的百叶折板；百叶折板关闭时，可遮挡住上下两块横向支板之间的间隙。
2.根据权利要求1所述的一种适用于炎热地区的全通风插板式微型建筑结构，其特征在于：所述横向支板在宽度方向包括室内部分、中间部分和室外部分；所述中间部分开设有两排等间距的条形卡槽；纵向支板为矩形钢条，纵向支板在垂直方向逐一穿过各横向支板上的条形卡槽；纵向支板与横向支板之间通过斜撑进行固定；纵向支板的上下两端分别固连于前墙和后墙位置的屋顶和地板上。
3.根据权利要求2所述的一种适用于炎热地区的全通风插板式微型建筑结构，其特征在于：所述横向支板为钢木结构，横向支板的所述室内部分为钢质材料，室内部分的端部开设有一个用于插接插板的锯齿形缝隙，锯齿形缝隙表面衬有弹性垫层；横向支板的所述中间部分室内一侧的内部和外部设有钢制加强板筋，嵌套胶合木材料。
4.根据权利要求2或3所述的一种适用于炎热地区的全通风插板式微型建筑结构，其特征在于：在上下相邻的两个横向支板之间设置有防尘纱网。
5.根据权利要求2或3所述的一种适用于炎热地区的全通风插板式微型建筑结构，其特征在于：所述纵向支板在水平方向等间距布置；横向支板在高度方向上等间距布置。
6.根据权利要求5所述的一种适用于炎热地区的全通风插板式微型建筑结构，其特征在于：所述横向支板的长度方向的两端与至少一边的侧墙之间留有可容插板侧向插入锯齿形缝隙的间隙，所述插板为矩形木板，插板一端或两端与所述锯齿形缝隙相匹配并插接连接。
7.根据权利要求5所述的一种适用于炎热地区的全通风插板式微型建筑结构，其特征在于：所述横向支板的室外部分端部敷设保温材料。
8.根据权利要求5所述的一种适用于炎热地区的全通风插板式微型建筑结构，其特征在于：所述前墙和后墙分别设置在南北位置。
9.根据权利要求5所述的一种适用于炎热地区的全通风插板式微型建筑结构，其特征在于：所述百叶折板由保温材料制成。
10.根据权利要求6-9任一项所述的一种适用于炎热地区的全通风插板式微型建筑结构，其特征在于：未插接插板的横向支板内端部及插板朝向室内的端部设有相应的端部保护构件。
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