CN114108829A - 一种可拓展的集成建筑单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可拓展的集成建筑单元，包括箱式房体、活动板、驱动组件和充气膜材；箱式房体的前侧设有开口；活动板由两块底板通过第一铰接件连接组成，活动板的一端通过第二铰接件连接于箱式房体开口处的底侧板上，活动板的另一端设有脚轮；驱动组件设于箱式房体上，驱动组件能够使活动板竖直折叠或展开平铺于开口处；充气膜材连接于箱式房体及活动板上，充气膜材在充气状态下与平铺的活动板形成容纳空间，容纳空间与箱式房体通过开口相连通。本发明的集成建筑单元，解决了空间折叠的问题，同时采用可折叠的围护体系，便于运输，提升集成建筑单元的集成度和快速投入使用的效率；能够满足一定的生活与私密需求，舒适性佳。

Description

一种可拓展的集成建筑单元
技术领域
本发明属于装配式建筑领域，具体涉及一种可拓展的集成建筑单元。
背景技术
目前，作为应急庇护场所或者临时居住场所的装置主要包括两类。一类是运输便捷，拼装迅速的帐篷。帐篷由于其温度、湿度波动大等问题造成舒适度欠佳，这大大限制了帐篷的适用范围。第二类是集装箱、房车等集成程度较高的庇护单元，其内有可以提供相应配套的生活设施的空间，但由于单元本身尺寸较大，需要大型器械现场吊装，在运输条件有限，人力物力资源紧张的的情况下安置效率会降低。
随着现代生活要求的提高，人们对于应急过渡阶段的需求已经不再局限于简单的休息和庇护的作用，还有对基本的生活空间的分隔，满足一定的生活与私密需求，如卧室、厨房、卫生间等空间。
因此，人们对于应急庇护场所或者临时居住场所的要求，需要同时具有方便运输、可快速投入使用、满足一定的生活与私密需求、以及舒适性好等特点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可拓展的集成建筑单元，创新型地分为箱式房体和可折叠的活动板部分；在活动板折叠状态下集成建筑单元体积小便于运输；使用驱动组件驱动箱式房体前的活动板打开，再对充气膜进行充气，整个拓展过程简单易操作，可快速投入使用；拓展后的体积大大增加，能够满足一定的生活与私密需求，舒适性佳。
本发明的目的在于提供一种可拓展的集成建筑单元，包括箱式房体、活动板、驱动组件和充气膜材；其中，所述箱式房体的前侧设有开口；所述活动板由两块底板通过第一铰接件连接组成，所述活动板的一端通过第二铰接件连接于箱式房体开口处的底侧板上，所述活动板的另一端设有脚轮；所述驱动组件设于箱式房体上，所述驱动组件设置为能够驱动活动板的脚轮沿水平面滚动，使活动板竖直折叠或展开平铺于开口处；所述充气膜材连接于箱式房体及活动板上，所述充气膜材在充气状态下与平铺的活动板形成容纳空间，所述容纳空间与箱式房体通过开口相连通。
本发明的可拓展的集成建筑单元，活动板作为翻折体系，充气膜材作为围护构件，通过活动板的翻折和充气膜材的伸缩实现“空间折叠”，“折叠”状态下可将建筑单元的空间压缩至“展开”时的20％，大大缩小了仓储和运输的成本，提升了救灾、安置效率。
另外，充气膜材也可以在折叠状态下收纳于箱式房体的内部空间内。在本发明中，驱动组件可以为气缸、油缸等动力装置，能够驱动活动板的脚轮沿水平面滚动，使活动板展开平铺或者竖直折叠即可。
根据本发明所述的一种可拓展的集成建筑单元，优选地，所述箱式房体包括铝型材框架结构，所述铝型材框架结构的八个顶角上均螺栓连接有角码。优选地，所述角码与所述铝型材框架结构中的两道凹槽通过螺栓连接在一起。
本发明的集成建筑单元的箱式房体采用轻质高强结构的铝型材框架结构，框架结构上扣合保温防水及饰面挂板等板材。箱式房体可以在工厂提前预制加工，内部配备基本的生活设施，具有较高的完成度和集成度，运输到现场即可投入使用。螺栓连接易于安装。同时，安置环境的安全性和舒适度都相对较高，能够满足一定的生活与私密需求。
根据本发明所述的一种可拓展的集成建筑单元，优选地，所述铝型材框架结构上设有铝型材龙骨。本发明通过设置铝型材骨架加固箱式房体的结构。根据铝型材框架结构计算确定，对窗户和开门位置处进行加固。铝型材龙骨根据内外保温防水和饰面挂板位置进行确认，并符合间隔的尺寸模数，通过扣件连接到铝型材框架结构上。
根据本发明所述的一种可拓展的集成建筑单元，优选地，所述底板为铝型材骨架结构。底板采用轻质高强结构的铝型材骨架结构，扣合板材形成，易于加工安装、便于运输，能够与地面保持一定的距离，保温防潮，提高集成建筑单元的舒适度。
根据本发明所述的一种可拓展的集成建筑单元，优选地，所述第一铰接件和第二铰接件均为合页。当活动板竖直折叠于箱式房体前侧时，第一铰接件和第二铰接件分别呈180°和0°。当活动板竖展开铺设于箱式房体前侧时，第一铰接件和第二铰接件分别呈0°和90°。
根据本发明所述的一种可拓展的集成建筑单元，优选地，所述驱动组件包括齿轮组、滑轮组合和两根钢绳；其中，所述齿轮组设于箱式房体的后侧，包括一个主动轮和两个从动轮；所述主动轮分别与两个从动轮齿合连接；两根所述钢绳的头端分别缠绕于两个从动轮的转轴上；所述主动轮设有转动手柄；两根所述钢绳的尾端通过滑轮组合分别从箱式房体前侧的两顶角处伸出，且分别连接于活动板的两个底板的铰接处。
在展开活动板时，转动转动手柄，从动轮不断放线钢绳放松，在重力作用下，脚轮牵引两块折叠底板沿水平方向向前推动，最终与集成设备单元的地面齐平。滑轮组合起到转向和导向的作用。
根据本发明所述的一种可拓展的集成建筑单元，优选地，所述滑轮组包括两个第一滑轮组和两个第二滑轮组；其中，所述两个第一滑轮组均设于齿轮组上方的箱式房体的顶侧；每个所述第一滑轮组均包括第一转向轮和第一导向轮；两个第二滑轮组分别设于箱式房体前侧的两个顶角处；每个所述第二滑轮组均包括第二导向轮和第二转向轮。
根据本发明所述的一种可拓展的集成建筑单元，优选地，所述箱式房体的顶部设有太阳能电池板。
根据本发明所述的一种可拓展的集成建筑单元，优选地，所述太阳能电池板与水平面夹角设置为30°—40°。
本发明的光伏组在集成建筑单元投入使用时，通过螺栓固定在箱式房体的顶部。申请人根据不同气候进行光伏角度研究发现，当太阳能电池板与水平面夹角在30°到40°时发电效率最高。在太阳充足的情况下，每平米发电量在0.24kw·h/㎡，可以满足集成建筑单元的照明、电子设备充电等需求。
本发明的有益效果是：
本发明的集成建筑单元，解决了空间折叠的问题，同时采用可折叠的围护体系，便于运输，提升集成建筑单元的集成度和快速投入使用的效率；进一步的，能够满足一定的生活与私密需求，舒适性佳。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为一种可拓展的集成建筑单元的结构示意图；
图2为一种可拓展的集成建筑单元的展开过程示意图；
图3为一种可拓展的集成建筑单元的齿轮组结构示意图；
图4为一种可拓展的集成建筑单元的第一滑轮组结构示意图；
图5为一种可拓展的集成建筑单元的第二滑轮组结构示意图；
图6为一种可拓展的集成建筑单元的活动板展开前的平面图；
图7为一种可拓展的集成建筑单元的活动板和充气膜材展开后的平面图；
其中，1-第二合页，2-齿轮组，3-第一滑轮组，4-第二滑轮组，5-转动手柄，6-钢绳，7-脚轮，8-铝型材框架结构，9-加固铝型材龙骨，10-铝型材龙骨，11-角码，12-太阳能电池板，13-第一合页，14-箱式房体，15-活动板，16-开口，17-充气膜材，18-开关门，19-第一从动轮，20-主动轮，21-第二从动轮，22-第一转向轮，23-第一导向轮，24-第二转向轮，25-第二导向轮。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”、“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
实施例1
如图1至图5示，本实施例的一种可拓展的集成建筑单元，包括箱式房体14、活动板15、驱动组件和充气膜材17；其具体结构如下所述：
箱式房体14为铝型材框架结构8；铝型材框架结构8的八个顶角通过角码11连接，角码11将相邻铝型材的两道凹槽通过螺栓连接在一起，作为箱式房体14的承重主体结构；铝型材框架结构8上设有窗口和门的位置处设有加固铝型材龙骨9，在其他位置处间隔设有铝型材龙骨10；
箱式房体14的前侧设有开口16，开口16处设有活动板15；活动板15由两块底板通过第一合页13连接组成，活动板15的一端通过第二合页1连接于箱式房体14开口16处的底侧板上，活动板15的另一端设有脚轮7；其中，两块底板均为铝型材骨架结构；当活动板15竖直折叠于箱式房体14前侧时，第一合页13和第二合页1分别呈180°和0°。当活动板15展开铺设于箱式房体14前侧时，第一合页13和第二合页1分别呈0°和90°；
驱动组件包括齿轮组2、滑轮组合和两根钢绳6；其中，齿轮组2设于箱式房体14的后侧，包括一个主动轮20、第一从动轮19和第二从动轮21；主动轮20分别与第一从动轮19和第二从动轮21齿合连接；两根钢绳6的头端分别缠绕于两个从动轮的转轴上；主动轮20设有转动手柄5；
其中，滑轮组包括两个第一滑轮组3和两个第二滑轮组4；两个第一滑轮组3均设于齿轮组2上方的箱式房体14的顶侧；每个第一滑轮组3均包括第一转向轮22和第一导向轮23；两个第二滑轮组4分别设于箱式房体14前侧的两个顶角处；每个第二滑轮组4均包括第二导向轮25和第二转向轮24；
两根钢绳6的尾端通过滑轮组合的转向和导向后分别从箱式房体14前侧的两顶角处伸出，且分别连接于活动板15的两个底板的铰接处；
转动转动手柄5，从动轮不断放线钢绳6放松，在重力作用下，脚轮7牵引两块底板沿水平方向向前推动，最终与箱式房体14的底侧板齐平；反向转动转动手柄5，即折叠活动板15；
充气膜材17连接于箱式房体14及活动板15上，充气膜材17在充气状态下与平铺的活动板15形成容纳空间，容纳空间与箱式房体14通过开口16相连通；充气膜材17也可以在折叠状态下收纳于箱式房体14的内部空间内；充气膜材17在充气状态下，在远离箱式房体14的一端设有开关门18。
实施例2
本实施例的一种可拓展的集成建筑单元，除以下结构外，其余结构均与实施例1相同：
箱式房体14的顶部通过螺栓固定有太阳能电池板12，太阳能电池板12与水平面夹角设置为35°。
实施例3
本实施例的一种可拓展的集成建筑单元，除以下结构外，其余结构均与实施例1相同：
图6为活动板展开前的平面图；图7为活动板和充气膜材展开后的平面图。在上述两个图中可以看出，箱式房体14的内部空间可以提供相应配套的生活设施的空间。在本实施例中，出于对运输成本的考虑和使用空间尺度的核算和考虑，展开前的箱式房体体积为1.2m*2.4m*2.7m，活动板15和充气膜材17展开后的体积为1.2m*6m*2.7m。其中，箱式房体14可以集成单人使用的座便器空间(房间开间900mm，进深1060mm)墙面开设通风口，中间设置90mm宽隔墙，隔墙另一侧是厨房操作台(操作台宽600mm，长1060mm)和底部带有滑轮的集成沙发桌椅与折叠床的家具柜(家具柜宽600mm，长1060mm)。将家具柜推至展开后的活动板15上，为厨房留出可以操作的空间，两侧翻折形成讨论会客空间和睡觉休息空间空间(展开后的组合家具占空间宽3950mm，长1060mm)，为走道空间留出至少900mm宽的使用长度。整个空间整合考虑在独立单元内能够完成基本的人居活动空间及配套设施，改善舒适性和私密性，关注对个体的人文关怀，同时提高空间利用率，增加运输效率，故以这个单元模数进行推广和批量生产。
需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。
以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可拓展的集成建筑单元，其特征在于，包括箱式房体、活动板、驱动组件和充气膜材；其中，
所述箱式房体的前侧设有开口；
所述活动板由两块底板通过第一铰接件连接组成，所述活动板的一端通过第二铰接件连接于箱式房体开口处的底侧板上，所述活动板的另一端设有脚轮；
所述驱动组件设于箱式房体上，所述驱动组件设置为能够驱动活动板的脚轮沿水平面滚动，使活动板竖直折叠或展开平铺于开口处；
所述充气膜材连接于箱式房体及活动板上，所述充气膜材在充气状态下与平铺的活动板形成容纳空间，所述容纳空间与箱式房体通过开口相连通。
2.根据权利要求1所述的一种可拓展的集成建筑单元，其特征在于，所述箱式房体包括铝型材框架结构，所述铝型材框架结构的八个顶角上均螺栓连接有角码。
3.根据权利要求1所述的一种可拓展的集成建筑单元，其特征在于，所述铝型材框架结构上设有铝型材龙骨。
4.根据权利要求1所述的一种可拓展的集成建筑单元，其特征在于，所述底板为铝型材骨架结构。
5.根据权利要求1所述的一种可拓展的集成建筑单元，其特征在于，所述第一铰接件和第二铰接件均为合页。
6.根据权利要求1-5任一项述的一种可拓展的集成建筑单元，其特征在于，所述驱动组件包括齿轮组、滑轮组合和两根钢绳；其中，
所述齿轮组设于箱式房体的后侧，包括一个主动轮和两个从动轮；所述主动轮分别与两个从动轮齿合连接；两根所述钢绳的头端分别缠绕于两个从动轮的转轴上；所述主动轮设有转动手柄；
两根所述钢绳的尾端通过滑轮组合分别从箱式房体前侧的两顶角处伸出，且分别连接于活动板的两个底板的铰接处。
7.根据权利要求6述的一种可拓展的集成建筑单元，其特征在于，所述滑轮组包括两个第一滑轮组和两个第二滑轮组；其中，
所述两个第一滑轮组均设于齿轮组上方的箱式房体的顶侧；每个所述第一滑轮组均包括第一转向轮和第一导向轮；
两个第二滑轮组分别设于箱式房体前侧的两个顶角处；每个所述第二滑轮组均包括第二导向轮和第二转向轮。
8.根据权利要求1的一种可拓展的集成建筑单元，其特征在于，所述箱式房体的顶部设有太阳能电池板。
9.根据权利要求8所述的一种可拓展的集成建筑单元，其特征在于，所述太阳能电池板与水平面夹角设置为30°—40°。
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