CN85107854A - 自行装载的建筑构件 - Google Patents

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海因茨·韦德曼
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Abstract

本发明涉及一种建筑物所用自行装载建筑构件,它由一种硬质泡沫构成。

Description

自行装载的建筑构件
本发明涉及一种自行装载的建筑构件,尤其是一种预制件建筑所用的自行装载建筑构件。
长时间以来,用或不用预先制好的建筑构件来建造建筑物这件事,已习以为常。预先制好的建筑构件不仅用于地面建筑,也可用于地下建筑。在这种情况下,建筑构件的不同制造方法都得到自各的发展。
其中之一的钢筋混凝土预制件在预制件工厂制成后,接着运往建筑工地组装。这种钢筋混凝土预制件,是通过加入钢蓆、钢架、拉杆或类似的东西来获得强度的。在高度工业化的国家,这种预制件已用得十分普遍。然而在,第三世界国家内,一般来说只在群体建筑中心才使用这种钢筋混凝土预制件。其原因在于,一方面从预制件工厂到装配工地的运输路程常常是相当远的,另一方面是街道状况很差。此外,在第三世界国家内往往缺乏足够的地方性水泥生产,缺乏制造钢蓆和其他装配钢筋的工厂,以及缺乏质量上有保证的制备辅助材料的工厂。其结果是这些国家中的大多数都放弃了预制件建筑而回到传统的建筑方式上来。
除此之外,混凝土预制件就其本身性质来说,它的绝热性很差。基于这个原因,建筑物要在其两个预制件壁面(正面)之间填上矿物质蓆料以保温。另外还有一些“之明治”式的混凝土预制件和涂有至少一层绝热层的混凝土预制件。这些混凝土的另一个缺点是,与实际承载能力相比,它们的自重过高。
此外,由钢框或木框制作的预制建筑构件(特别是用于地面建筑物时)已属公知,这种预制建筑构件用石膏箱子或木板镶上边框并填充以绝热材料。这种构件比较轻,它的绝热性能很好。但是制造这样的建筑件成本较高。这种建筑构件的承载能力来自于它那骨架状框子。
众所周知的还有那种空腔内充有绝热材料(大多数情况下是聚苯乙烯)的空心石块。通过在空腔内填充绝热材料,空心石块很差的绝热性能得以改善。然而,位于空腔之间的间隔部分却起到一种导热桥的作用,结果也因此不大理想。另一种具有与之相反构造的建筑块也是众所周知的,这种所谓的空心“石块”是由硬质泡沫(一般情况是由聚苯乙烯)构成。为了得到强度,硬泡沫的空腔内浇上了水泥和加固材料。这种方法虽然能获得很好的绝热性能,但也有其不足之处:简单地用水泥浇注所获得的强度不能可靠地被计算出来,因为使用震动器,尤其是震动心棒时会使聚苯乙烯受到机械损伤或者完全破坏。因此,在这个实施例中只能是认为浇注的水泥填满了全部空腔。
本发明任务是,提供一种自行装载的建筑构件,它克服了已知建筑构件的不足之处,制造简便,重量很轻并具有很好的绝热防寒性能。
按照本发明权利要求1前序部分的建筑构件,通过权利要求1的特征部分便可解决这一任务。
采用硬质泡沫可以很简单地制造出自行装载的建筑构件,这种建筑构件在组装件建筑时可以组合成各种不同的建筑物(尤其是在建筑房屋时)。在这种场合下,一个立方米的硬质泡沫最好重量28公斤。与此相比一个立方米的钢筋混凝土重量是2.2吨。建筑材料自重的大幅度减小,使得建筑物总体结构设计时主要考虑自然环境负载(如风载和雪载),而不必考虑建筑物的自重。通过涂上涂层,尤其是由纤维强化材料组成的涂层,使硬泡沫获得一种类似装甲车的外表面,它能承受机械负载并能抵挡外界影响(例如紫外线)的伤害。这种自行装载的建筑构件具有如下几个优点:
-具有在小跨距范围内足够的承载能力,
-借助稳定配件可作特种情况下的补充构件,
-具有很高的绝热防寒能力,
-具有坚硬的外表面,
-能轻巧而又简便地组装成建筑物(尤其是房屋等),
-具有抗地震强度,
-建造成本低廉,
-可以在短时间内由载重汽车建成野外工厂,
-可以通过竣工后居住者自己动手而得到改善。
基本上所有已知的硬泡沫材料,尤其是由可膨胀的聚苯乙烯、聚氨酯和聚乙烯制成的硬泡沫材料,都适合于制造这种自行装载的建筑构件。但是,从上面提出的要求来看,已经证明可膨胀的聚苯乙烯(EPS)是最合适的。可膨胀的聚苯乙烯对于这儿所提到的应用范围来讲,具有下列优良特性,在此特别一一列举:
-对人体的协调性通过选择相应的蒸发时间来保证。
-建筑物理学选择性数值按最大要求选取。
-可调节产品重量,使产品具有不同密度,从而获得较大的抗压强度。
-材料可用模具成型,模具可放在流动性设备内。
-制成的预制件含水量最小。
-在使用本发明预制件过程中得到发展的防火装置,必要时可借鉴“难燃性”有关的德国工业标准DIN4102    Klasse    B1。
-由可膨胀聚苯乙烯制成的产品,在长时期使用后仍具有优良性能,尤其是记忆效果。
-由可膨胀聚苯乙烯制成的预制件,可以很轻易地通过粘结剂或紧固器而获得长效的牢固连接。
-这种建筑构件的组合装配并不复杂,而且由于预制件轻而很受用户欢迎。
-可以预先设计带有静力学所要求的特殊另件(例如环形电枢)的补充组合。
-可以通过开发具有加法能力的构件来实现建筑构件的多样化和成型能力。
-可以对预制构件建筑物进行后处理以及在竣工后进行美化装修。
-易于加建二次构件(门、窗)。
掺有纤维的硬质涂层能保护墙壁表面不受碰击、昆虫、老鼠和火的伤害。
自然纤维产品,如可可纤维、西沙尔麻纤维、黄麻和类似的纤维,以及工业产品,如玻璃纤维、塑料纤维或相类似的纤维,都适合于充当这种纤维掺合料。如果用建筑构件来铺筑屋顶,这种硬质涂层光滑而坚硬的外表面能防水和防污。
这种涂层中可以具有掺入的纤维或纤维蓆料或纤维带子。此外,这种建筑构件也可以具有塑料装饰面或相类似的东西。
下列实施例将结合附图给出本发明另外一些优点、特征和使用范围。
图1和2    一个野外工厂
图3    一个建筑物的一个水平剖面
图4    一个建筑物的一个垂直剖面
图5    一个门拱的正视图
图6和7    不同建筑物组合的一个垂直剖面
图1表示一个野外工厂的正视图,图2表示野外工厂的顶视图。这个野外工厂由第一辆载重汽车LKW1和第二辆载重汽车LKW2组成。在第一辆载重汽车LKW1上设有生产建筑构件所需的整夸设备。如使用可膨胀的聚苯乙烯,则可将材料最好预发泡至最终体积的96%,填入模型后再使之完全发泡。在第二辆载重汽车LKW2上设有涂抹表面所需的整套设备。用一张简单的帐蓬3便可将两辆载重汽车互相连接起来。建筑构件在第一辆载重汽车上被加工完毕,在蒸发一段时间后可通过第二辆载重汽车的成套设备进行表面处理。由硬泡沫构成的建筑构件是如此之轻,以致于由一个或两个人用手便可举起;也可以用一个简单的电动葫芦4来运送这种建筑构件。特别是,当构件是混凝土预制件时所必需要用的笨重的自走式起重机,在这里可以省掉。如果载重汽车具有所要求的越野性,那么相应的野外工厂也可建在难以到达的地带。需要运往野外工厂的原材料的体积只有建筑构件成品体积的2.5%(四十分之一)。
此外,还需要有能量供应设施(图中未画出)。这种能量供应设施包括(特别指出的几件):
一个电力供应设施
一个蒸汽发生器
一套水处理装置
一台空压机
一个冷水循环冷却装置
可以在第三辆载重汽车(图中未画出)上装上这些必需的设备,这辆汽车将作为能量供应车辆使用。(在设备是固定的情况下,这种能量供应单元也可单独使用而不与工厂电网相连)。
在使用相应的建筑构件盖房屋时,建筑基础必须要平整,地坑尺寸应满足长120厘米和宽20-30厘米。
图3表示一种按本发明建筑构件建造的样子象北极爱斯基摩人住的冰屋那样的房子。墙脚构件插在地基坑内,构件之间彼此粘牢。把墙脚构件放妥和粘牢以后,再把地坑填满整平。泥土以大约400公斤/米2的重量压在墙脚构件的边脚上,一般认为这样做是足够牢靠的。与此同时,伸入地下的建筑构件能阻止外面热流和冷气的侵袭。若用辅助性地锚(图中未画出)则可使建筑物获得防暴风雨性能。屋顶构件6两块两块地放在外墙上,它们相对而放彼此支撑,如果屋顶呈园拱形,可将屋顶构件6两块两块地支撑在一个已拆开的、很轻的模型脚手架上。这些构件可彼此粘住和/或彼此夹紧。
已经证明墙壁厚度为14-20厘米对墙脚构件与特别有利。一方面这个墙壁厚度给模制成型工作提供了最佳的工作条件,另一方面这样的构件具有最佳的绝热隔冷能力和最优良的承载能力。如果把模制构件简化成三角形或矩形构件,那么用同样的建筑构件组合成不同建筑物的可能性就最大。
从图4可以清楚地看出,在这个实施例中建筑物基本上是用三角形的屋顶构件6或梯形屋顶构件加拱顶石,以及矩形的墙脚构件5组配而成,也就是将这些构件粘牢和1或夹紧而成。这样做完以后,还可给拼缝抹灰或给盖好的建筑物整个儿抹上一层东西。不必给构件加上颜色,但可在盖好房子后在墙面上涂上颜色。盖好房子后可根据本地条件选择地板。预先考虑到有关的装修需要,可将空心管子埋入预制构件中,或在预制构件中留出缝槽。以后如果墙壁受到暴力损坏,可用修理灰浆简便地进行修理。
图5表示一个门拱的正视图。门拱由柱脚7和拱块8构成。柱脚7也可以用传统的建筑材料,如砖或混凝土制成。门拱8可以做成整块的,也可以按本发明由多块构件制成。门拱上最好做上一些装饰花样9,这样会使人觉得它看起来象一个石匠凿出来的门拱。也可能遭到一些机械损伤,例如被一辆汽车所撞,在这种情况下受伤的是柱脚7。门拱8本来就只是用来产生一种视觉印象的。
很明显,按本发明的方法,不仅能制造门拱,而且还能制造其它一些更大的或更小的建筑物,譬如墓碑、纪念碑以及其它类似的东西。对这些建筑物若使用按本发明的建筑构件,具有的优点如下:不必构筑花钱多的基础,因为这种建筑构件的自重很轻,例如它与花岗石墓碑不同,它的一头不埋入地里也不会出现倾斜。碑文或类似的文字可以一种简单的方式写在按本发明的建筑构件上。
图6表示一个建筑物的一个水平横截面,这个建筑物是按照图3和4中所示的两个建筑物的结合。
图7表示一个建筑物的一个小平横截面,这个建筑物是按照图3和4所示的三个建筑部分结合而成。在这个实施例中,建筑物由两个卧室10和10′,以及一个起居室11构成。这种建筑物是作为建筑工人宿营地而设计的。这种形式的建筑工人宿营地,也适用于例如寒冷地区的大型建筑工地(高山上的堤坝建设,北极或北极附近冻土带的油田等等)。
本发明建筑构件的使用范围决不限于上面所提到的那些情况和第三世界的国家(例如作为发生地震灾难时的应急措施)。应特别指出的是,这种形式的建筑构件也能用来建筑固定的工厂、周末渡假用房、商亭和其它建筑物。此外,本发明所描述的这种方法也适合于制造那些看上去给人一种笨重印象但只承担较小强度的建筑构件。因此,可用这种方法来建造例如拍摄电影时用到的道具建筑物以及花园围墙等等。在建造花园围墙时,也可以结合采用传统的建筑方法(混凝土或砖瓦结构方法)。因此,例如可将墙脚用传统的砖头砌成,而只是用按本发明的建筑构件来做围墙本身。
另外,按本发明的建筑构件也具有一些独特的表面结构,能与某种特定的建筑风格在视觉上协调一致。

Claims (5)

1、建筑物的自行装载建筑构件,其特征在于,它由硬质泡沫制成。
2、按照权利要求1的自行装载建筑构件,其特征在于,硬质泡沫是一种可膨胀的聚苯乙烯。
3、按照权利要求1的自行装载建筑构件,其特征在于,硬质泡沫是一种聚氨酯泡沫。
4、按照权项要求1至3中一个或多个权利要求的自行装载建筑构件,其特征在于,它具有一个纤维强化的表面硬涂层。
5、按照权利要求4的自行装载建筑构件,其特征在于,为了强化纤维、西沙尔麻纤维、黄麻、丝绸、玻璃纤维或者塑料纤维。
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