一种轻型装配式海岛生活舱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种轻型装配式海岛生活舱，所述生活舱外型为柱体和球体或其衍生物的组合，生活舱内部由中心柱、钢梁、圈梁和四周立柱共同组成生活舱主体钢框架结构，所述中心柱、钢梁、圈梁和四周立柱之间连接方式为螺栓连接；所述中心柱为中空结构，所述生活舱主体钢框架结构和内外墙板均为防腐轻质复合板材。本实用新型专利技术房屋的曲面外型，消除了传统方形建筑屋檐、墙角处极大风压梯度对建筑稳定性和抗风能力的不利影响，可使房屋各部分应力更加均匀，因此能够显著提高建筑的抗风性能，并有效抵御海岛上恶劣的气候环境和台风等自然灾害。本实用新型专利技术房屋使用的曲面防腐轻质复合板材，能够有效地预防海上盐雾的侵蚀以及高温高湿大风环境破坏。

【技术实现步骤摘要】
一种轻型装配式海岛生活舱
本技术涉及建筑与海洋工程
，具体为一种适用于海岛的可实现工业化生产的轻型装配式房屋构造设计。
技术介绍
在我国管辖海域，尤其是东海南海，有着大量的无居民海岛。在《联合国海洋法公约》框架内，这些无居民海岛领海海域面积可达1550平方米、专属经济区可达43万平方米，同时，位于国境线上的无居民岛礁还是我国领海基线的重要基点。但无居民海岛气候环境恶劣，常年高湿高温，台风等自然灾害频繁出现；海岛上高浓度的盐雾会对金属造成严重的腐蚀。此外，大部分无人岛特殊的地质结构决定了只有较小的船只才能停靠，因此无法向岛上运送大量燃料和重型机械设备。随着我国海洋经济的发展和海洋开发力度的不断加大，为维护国家的海洋权益，合理开发丰富的生物、油气、矿产等海洋资源，一种能够为从事生产、科研工作或度假旅游活动的海岛居住人员提供舒适安全的生活环境、可工业化生产的轻型装配式集成房屋的研发，有着巨大的发展前景。目前，国内主要有低层冷弯薄壁型钢结构房屋、低层轻型钢框架结构房屋和集装箱改造房等。其中，轻型钢框架结构房屋目前已形成较为完整的技术规范，但其所需建材运输不便、现场安装复杂、需借助大型机械设备，工作量大；冷弯薄壁型钢结构房屋虽自重轻、构建强度高，但其整体抗扭性和稳定性差，也难以实现建筑结构、维护系统和配件系统一体化；而集装箱改造房不仅建材不易运输，且居住的舒适性差。此外，现有的装配式钢结构房屋外型多为方形，承受外部风压的能力有限，遭受台风等自然灾害时易被损坏，这给海岛上工作生活人员的人身安全带来了极大隐患。因此，针对以上情况，如何研制一种既适应海岛特殊环境，便于运输、现场装配简便，能够实现人拉手抗上岛、不借助吊车等大型机械设备，仅靠手工装配而成，又能够具有一定使用寿命、满足居住者舒适性要求，具有较强抗风能力、集成性高的工业化装配式房屋，成为本领域技术人员亟待解决的重要问题。对于装配式和钢结构房屋，现有技术多集中于传统外型(如方形单坡、双坡屋面的底层房屋)或高层建筑的建筑钢结构体系的优化设计、装配式住宅的开发和各种轻质、重型复合墙板的研发等。CN101200915A可迁移的即时成型海岛工作站：技术一种现场注塑成型的硬直聚氨酯泡沫塑料构成的半球形构筑物。成本低廉、建造高效，有一定防风防雨防渗能力。但该技术紧贴地面，不能防范野外毒虫蛇兽；仅靠自然通风，空间局促，舒适性差；作为永久性建筑而言安全性不足。CN2177057Y可多次拆装的壳体式活动房：提出一种可多次拆装的、由多块壳体构成的活动房。该房屋的结构、维护、装饰功能均由复合材料制成的球瓣形壳体承担，仅能进行自然通风，无室内功能分区。而海岛气候恶劣，仅靠壳体无法保证人员居住安全。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本技术提供一种轻型装配式海岛生活舱，解决现有技术中海岛房屋低层装配式建筑形式和技术在海岛特殊环境和要求下不适用的问题。本技术采用的技术方案是：一种轻型装配式海岛生活舱，所述生活舱外型为柱体和球体或椭球体的组合，生活舱内部由中心柱、钢梁、圈梁和四周立柱共同组成生活舱主体钢框架结构，所述中心柱、钢梁、圈梁和四周立柱之间连接方式为螺栓连接；所述中心柱为中空结构。所述生活舱分为两层，一层为圆柱体或多面柱体，主要设有设备间、储藏间和厨卫，二层为球体或椭球体，是人员生活工作的主要空间。所述中空的中心柱兼作空调系统的风管，空调系统采用全空气系统，空气处理机组放置在一层设备间，二层是空调区，回风回到一层，最终回到空气处理机组，室外机放置在房屋外靠近设备间处，室外高温高湿的新风与室内回风经机组处理后由机组出风口送至中心柱，从中心柱再分别送至各个房间，送风形式为上送或下送风的方式。所述生活舱外部一二层的交接位置，设置有雨水收集装置。所述中心柱顶端焊有弧形钢板用来固定顶盖，下部焊接连接件，以便通过螺栓连接将中心柱固定在基础上，四周立柱以同样的方式固定在基础上，立柱上端与二层地板下的钢梁通过螺栓连接。所述生活舱外墙板通过预埋件及螺栓连接固定在两圈梁及四周的立柱上，顶盖板以同样的形式覆盖在与中心柱焊接在一起的弧形钢板上；顶盖和二层、二层和一层的墙板间采用搭接的形式，接缝处填塞密封橡胶条；同层板材间采用插接的形式，接缝处同样做好密封。所述生活舱的曲面外墙采用玻璃钢或轻质合金材料包覆的内保温防腐轻质复合板材，板材的形状依据不同房屋外壳形状而不同；根据需要带有可开玻璃窗或不可开玻璃窗；板的外表面可喷涂耐候涂层，内表面设有预埋件；房屋内墙使用玻璃钢或轻质合金材料包覆的内保温防腐轻质复合板材，具有一定强度并带预埋件。所述生活舱数个或数十个在海岛上形成聚落，相邻较近的房屋间通过通道连接。本技术的有益效果是：本技术房屋的曲面外型，消除了传统方形建筑屋檐、墙角处极大风压梯度对建筑稳定性和抗风能力的不利影响，可使房屋各部分应力更加均匀，因此能够显著提高建筑的抗风性能，并有效抵御海岛上恶劣的气候环境和台风等自然灾害。同时，在使用面积相同的情况下，球形的外表面可以减少建筑材料的使用，降低房屋建造成本。由曲面外型和支撑柱、梁等钢部件，保证的良好抗风性能。在气候恶劣、平均风速较大、常受台风等困扰的海岛上，所述房屋具有很大优势。本技术装配式房屋的主要支撑为中心柱、四周立柱、圈梁和上下钢梁架共同构成的框架，维护结构均为防腐轻质复合板材，主要连接方式为螺栓连接，使用钢旋梯，主要部件均可实现产业化生产制造。现场施工时，不需要大型机械辅助，对施工人员的技术要求不高，施工速度快，对环境的影响小。一种产业化生产制造、安装简便的轻型装配式房屋。建材重量轻、易拆装、运输方便，上岛时无需大船靠岸，可由小船或冲锋舟运送上岛。故尤其适用于大船无法停靠的海岛或岛礁。本技术房屋使用的曲面防腐轻质复合板材，能够有效地预防海上盐雾的侵蚀以及高温高湿大风环境破坏；其形状依据房屋形状可以有多种，如橘瓣形、柱面形等；围护结构间的连接形式为搭接和插接，能够有效地防止雨水和潮气的渗透，保证室内人员的居住安全。本技术房屋不仅涉及建筑本体，还能够为人员提供舒适的工作生活环境，所用设备(主要是空调系统)与建筑体紧密结合，如利用中心柱作风管，充分利用了建筑部件，节省空间、节约材料；所用空调系统在保证人员卫生要求的同时，又可防止室内结露。本技术房屋使用功能完善，内部分区灵活，还可建造多个房屋形成群落，可用于居住、办公、科研、旅游等多种用途。本技术房屋所用的建材均为绿色环保可回收材料，施工过程中极少产生建筑垃圾，使用结束后可全部拆卸运走，有利于保护海岛上脆弱的生态环境。本技术房屋可为海岛提供人员生存条件，对海洋经济的发展和科研活动的开展起到极大的促进作用。本技术房屋主要采用干法施工，故建筑达到使用寿命后的拆卸、运输方便，各部分可分别回收利用，节能环保，最大限度地减小了对自然环境的污染。附图说明图1(a)至图1(c)为房屋外观图；其中图1(a)为平面盖、椭球体与圆柱体的组合形式；图1(b)为球面盖、球体与圆柱体的组合形式；图1(c)为锥形盖、椭球体与多面柱体的组合形式；图2为房屋剖面图；图3为图2中的A-A剖视图；图4为图2中的B-B剖视图；图5(a)至图5(b)为中心柱节点图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻型装配式海岛生活舱，其特征在于，所述生活舱外型为柱体和球体或椭球体的组合，生活舱内部由中心柱、钢梁、圈梁和四周立柱共同组成生活舱主体钢框架结构，所述中心柱、钢梁、圈梁和四周立柱之间连接方式为螺栓连接；所述中心柱为中空结构。

【技术特征摘要】
1.一种轻型装配式海岛生活舱，其特征在于，所述生活舱外型为柱体和球体或椭球体的组合，生活舱内部由中心柱、钢梁、圈梁和四周立柱共同组成生活舱主体钢框架结构，所述中心柱、钢梁、圈梁和四周立柱之间连接方式为螺栓连接；所述中心柱为中空结构。2.根据权利要求1所述轻型装配式海岛生活舱，其特征在于，所述生活舱分为两层，一层为圆柱体或多面柱体，主要设有设备间、储藏间和厨卫，二层为球体或椭球体，是人员生活工作的主要空间。3.根据权利要求2所述轻型装配式海岛生活舱，其特征在于，所述中空的中心柱兼作空调系统的风管，空调系统采用全空气系统，空气处理机组放置在一层设备间，二层是空调区，回风回到一层，最终回到空气处理机组，室外机放置在房屋外靠近设备间处，室外高温高湿的新风与室内回风经机组处理后由机组出风口送至中心柱，从中心柱再分别送至各个房间，送风形式为上送或下送风的方式。4.根据权利要求2所述轻型装配式海岛生活舱，其特征在于，所述生活舱外部一二层的交接位置，设置有雨水收集装置。5.根据权利要求2所述轻型装配式海岛生活舱，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑雪晶，胡璠，由世俊，郑万冬，韩勇，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津,12