中式传统建筑预制结构单元及其所构成的部品化集成房屋制造技术

一种中式传统建筑预制结构单元及其所构成的部品化集成房屋，该预制结构单元包括四种基本结构：用于构成屋脊正脊和垂脊的屋脊砖、用于构成屋檐的鹤头砖、用于构成屋顶角飞檐的扇形砖，以及用于覆盖屋面的保温瓦；所述基本结构均由轻质结构网筋蜂窝混凝土材料制成。可由上述预制结构单元作为基本构件组装构成中式传统建筑预制结构单元所构成的部品化集成房屋。施工工艺简单，成本低廉，并充分汲取中式传统建筑结构的端庄秀美和现代建筑居住舒适，结构坚固的优点，使中式传统建筑具有更广阔的市场前景。

Prefabricated structural units of Chinese traditional buildings and their component integrated houses

【技术实现步骤摘要】
中式传统建筑预制结构单元及其所构成的部品化集成房屋
本专利技术涉及房屋结构，特别是利用本申请人前案申请的结构网筋蜂窝材料制成的中式传统建筑预制结构单元及其所构成的部品化集成房屋。
技术介绍
中华民族传统建筑在世界上有其鲜明的气质与结构个性，具有古朴、端庄、秀美的风格特点，居住环境更贴近民族传统习惯。传统建筑的风格体现主要是通过以自然生长的木材、泥土烧制的砖瓦等传统建筑材料构成框架和主体，以叠梁、斗拱、坡顶、雨檐等独特的造型结构特征，辅之彩绘、庭院等环境要素，充分考虑地势、朝向，乃至阴阳五行等传统哲学思想来实现。但构建这些结构特征，相对于现今社会节奏，其建造效率较低，成本高昂，对地理环境、结构材料等的要求非常苛刻，生活的便利性、采暖、卫生等居住条件往往也不如现代建筑考虑充分。随着人口、土地供应的矛盾日渐突出，现代建筑理念及现代建筑结构、材料的推广使用，传统建筑不再具有足够的市场竞争力。但优秀的建筑除提供居住与使用空间外，不能脱离社会因素的考虑，而现代建筑也不能充分具备前述传统建筑结构所具有的风格与韵味、审美情趣、生活习惯等社会因素。如何将传统中式建筑的风格与韵味与现代建筑的高效与舒适相结合，是本领域一直难以解决的主要矛盾。另一方面，根据现代建筑理念，建筑抵御自然灾害能力的安全指标，先进的节能低碳指标，以及尽可能降低建筑成本之间是非常矛盾的，这些指标通常会相互制约。在这些限制条件下仍要满足传统建筑造型的古朴、端庄、秀美等审美要素并非易事。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种中式传统建筑预制结构单元及其所构成的部品化集成房屋，采用本申请人已申请的轻质结构网筋蜂窝混凝土材料(后述)，预制传统中式建筑的四大结构单元(四大部品)，再以该结构单元组装构成传统中式建筑的基本结构。根据本专利技术，中式传统建筑预制结构单元，包括四种基本结构：用于构成屋脊正脊和垂脊的屋脊砖、用于构成屋檐的鹤头砖、用于构成屋顶角飞檐的扇形砖，以及用于覆盖屋面的保温瓦；所述基本结构均由轻质结构网筋蜂窝混凝土材料制成。进一步地，各所述屋脊砖背面为一贴合平面，各屋脊砖通过该平面两两相贴构成屋脊单元；多个屋脊单元沿屋脊方向邻接排列构成包括正脊和垂脊的屋脊。进一步地，所述屋脊砖的侧面具有竖向连接槽和横向连接槽，用于安插屋脊砖构成屋脊单元的连接件，以及用于安插各屋脊单元之间的连接件。进一步地，所述鹤头砖具有一向上设置的平面；其向下设置的相对面预制有可组合构成屋面椽檩结构的椽檩肋。进一步地，所述扇形砖具有一向上设置的扇形平面，该扇形平面与所述鹤头砖平面可邻接拼合并构成屋顶角挑檐；其向下设置的相对面预制有按该扇形面形状均布并可与所述鹤头砖椽檩肋配合布置的挑檐肋；所述扇形砖与所述鹤头砖共同构成建筑结构的屋檐结构。进一步地，所述保温瓦具有一向下的可与所述鹤头砖、扇形砖上平面相贴合的下平面；其相应的上表面预制有仿屋面瓦结构。中式传统建筑预制结构单元所构成的部品化集成房屋，由上述的中式传统建筑预制结构单元作为基本构件组装构成。进一步地，所述基本构件的组装由连接件、二次塑型、卯榫结构之一或其组合实现。为了使本专利技术技术方案更完整清楚，在此重述本专利技术已申请的轻质结构网筋蜂窝混凝土材料的技术特征。所述轻质结构网筋蜂窝混凝土以钢筋和水泥作为主要建筑材料，通过钢网片或结构钢筋形成的结构网筋与轻质的蜂窝混凝土相结合，采用轻质的蜂窝混凝土对上述结构网筋所产生的握持力形成复合材料的物合力，与通常意义上的钢筋混凝土结构(主要基于混凝土对钢筋骨架的握裹力来形成建筑物的结构强度和稳定性)有着完全不同的力学原理，在轻量化和保温性能方面都远远优于传统钢筋混凝土结构的前提下即可使结构具有和传统钢筋混凝土相当的载荷能力，且同时具有优异的施工便捷性。所述蜂窝混凝土包括但并不限于由水泥基料、轻骨料、硬骨料以及添加剂构成的轻质混凝土、加气混凝土等蜂窝孔隙材料。这些新型建筑材料还便于通过合理的力学形成稳固的结构性支撑，例如可以方便地直接在预制构件上设置榫、齿等企口结构形成结构性连接而克服传统结构部件仅靠薄弱的砂浆粘接连接的缺陷。本专利技术有益效果：本专利技术中式传统建筑预制结构单元及其所构成的部品化集成房屋，以轻质结构网筋蜂窝混凝土材料为基础，放弃复杂的现场施工过程，将复杂的中式传统建筑结构压缩成本申请所称的“四大部品”，即预制的并通过合理的结构实现易于装配的四大主要结构部件，这些部件都是中式传统建筑施工工艺中最为复杂苛刻的基本结构，用来以组装式实现中式传统建筑的构建，其组装简单，造型优美，极大地简化了施工程序；而本专利技术所述的四大部品，采用前述轻质结构网筋蜂窝混凝土材料，也能很好地解决屋面防水和保温两大难题。进一步地，如果再赋予所述预制结构单元以二次塑型功能，则更加便于现场的组装。需要申明的是，本专利技术所组装的中式传统建筑克服了构建复杂、材料苛刻、节能保温等现有传统建筑的缺陷，是中式传统建筑的新时代体现，在房间跨度、采光、房间布局、抗震能力以及节能效果等多方面充分汲取现代建筑理念，都优于现有的传统建筑结构，居住更加舒适，极大地降低了建筑成本和施工工艺要求，有利于使中式传统建筑重新走向辉煌。附图说明图1，是本专利技术中式传统建筑预制结构单元中的屋脊砖的正面(a)和两块屋脊转背面靠在一起构成屋脊单元的状态(b)；图2，是本专利技术中式传统建筑预制结构单元中的鹤头砖的正面(a)和背面(b)；图3，是本专利技术中式传统建筑预制结构单元中的扇形砖的正面(a)和背面(b)；图4，是本专利技术中式传统建筑预制结构单元中的保温瓦的正面；图5(A)，是本专利技术扇形砖使用状态；图5(B)，是本专利技术鹤头砖使用状态；图5(C)，是本专利技术鹤头砖结合扇形砖的使用状态；图6(A)，是本专利技术屋脊砖用于坡顶的使用状态；图6(B)，是本专利技术屋脊砖用于徽派建筑的使用状态；图6(C)，是本专利技术屋脊砖用于建筑围墙的使用状态；图7，是本专利技术保温瓦使用状态；图8，是本专利技术四大预制结构单元综合使用效果图。附图标记说明：屋脊砖1，竖向槽口10，横向槽口11，鹤头砖2，椽檩肋20，扇形砖3，挑檐肋30，保温瓦4，下平面40。具体实施方式参照图1至4所示，本专利技术中式传统建筑预制结构单元，包括四种基本结构：用于构成屋脊正脊和垂脊的屋脊砖1(如图1(b)所示)、用于构成屋面和屋檐的鹤头砖2、用于构成屋顶角飞檐的扇形砖3，以及用于覆盖屋面的保温瓦4；所述基本结构均由本申请人已公开的轻质结构网筋蜂窝混凝土材料制成。所述屋脊砖1的背面呈一平面，各所述屋脊砖1可通过该平面的两两相贴构成屋脊单元(如图1(a)所示)；多个屋脊单元沿屋脊方向排列连接构成屋脊的正脊和垂脊。所述屋脊砖1的侧面具有竖向连接槽10和横向连接槽11，用于安插屋脊砖1构成屋脊单元的连接件，以及用于安插各结构屋脊单元之间的连接件(图中未示)。如果结构允许，也不排除采用榫卯结构拼接屋脊砖或屋脊单元，均属于本领域常用的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.中式传统建筑预制结构单元，包括四种基本结构：用于构成屋脊正脊和垂脊的屋脊砖(1)、用于构成屋檐的鹤头砖(2)、用于构成屋顶角飞檐的扇形砖(3)，以及用于覆盖屋面的保温瓦(4)；所述基本结构均由轻质结构网筋蜂窝混凝土材料预制构成。/n

【技术特征摘要】
1.中式传统建筑预制结构单元，包括四种基本结构：用于构成屋脊正脊和垂脊的屋脊砖(1)、用于构成屋檐的鹤头砖(2)、用于构成屋顶角飞檐的扇形砖(3)，以及用于覆盖屋面的保温瓦(4)；所述基本结构均由轻质结构网筋蜂窝混凝土材料预制构成。


2.根据权利要求1所述中式传统建筑预制结构单元，其特征在于，各所述屋脊砖(1)背面为一贴合平面，各屋脊砖(1)通过该平面两两相贴构成屋脊单元；多个屋脊单元沿屋脊方向邻接排列构成包括正脊和垂脊的屋脊。


3.根据权利要求2所述中式传统建筑预制结构单元，其特征在于，所述屋脊砖(1)的侧面具有竖向连接槽(10)和横向连接槽(11)，用于安插屋脊砖(1)构成屋脊单元的连接件，以及用于安插各屋脊单元之间的连接件。


4.根据权利要求1所述中式传统建筑预制结构单元，其特征在于，所述鹤头砖(2)具有一向上设置的平面；其向下设置的相对面预制有可组合构成屋面椽檩结构的椽檩肋(20)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李殿义，
申请(专利权)人：李殿义，
类型：发明
国别省市：北京;11