本發明涉及一種裝配式抗震節能藏式民居體系及其建造方法。
背景技術:
本我國我國藏族總人口541.6萬(2000年),主要分布在我國西藏自治區和青海、甘肅、四川、云南等省區,各藏區根據氣候、地理等自然環境的不同建造了獨具特色的藏式民居,包括藏南谷地的碉房、藏北牧區的帳房、雅魯藏布江流域林區的木構建筑,但傳統的藏式民居的存量正急劇下降,部分民居因其在壽命周期內出現不同程度的破壞而被荒棄,特別是一種獨有的藏式石砌體房屋,其承重墻石材掉落或分層剝落破壞嚴重,部分民居因其穩定性及抗震防災性能弱,極易受地震或其他自然災害的影響而被損害,還有部分民居因其不能滿足居住著日益提高的生活品質追求,而被現代建筑取代。考慮目前國內對傳統民居的更新發展和保護傳承的政策提倡,一種新型的適合藏式民居的建筑結構及建筑方法急需要被提出,從而解決傳統的石墻或生土墻等抗震性弱的結構問題。因此,本發明提出實木-整體裝配式復合結構體系或新型輕鋼-整體裝配式復合結構體系對于提高藏式民居的安全性具有重要意義。
現有的低溫輻射樓地板是以溫度不高于60℃的熱水作為熱源,在埋置于地板下的盤管系統內循環流動,加熱整個地板,通過地面均勻地向室內輻射散熱和對流傳熱的一種供暖方式,但這種低溫輻射樓地板存在著不可小覷的通病,例如在二次裝修時,易損壞地下管線,設定的水溫不能太高,室溫的溫升較慢等。因此,提出一種快速施工并一次裝配到位、低水溫高散熱效率、模塊化程度高、成本低的輕薄型裝配式低溫輻射樓地板符合國家提倡建筑節能的發展戰略,具有非常廣闊的發展前景。
國內外常見的裝配式墻體連接構造包括了套筒灌漿連接、漿錨接頭連接及現澆帶連接,其中套筒灌漿連接經濟價格偏高,現澆帶連接夯實強度偏低,為了使預制裝配式剪力墻在我國能夠更好的發展,我們需要對墻體的接連方法進行更加深入的探究和研發。因此,在成熟的漿錨接頭連接的技術上,提出“馬牙槎式——構造柱”端口漿錨連接技術、“墻板——圈梁——樓面板/屋面板”全封閉漿錨連接技術,可以提高預制裝配式建筑的墻體連接處的剛度及強度。
太陽能資源是可再生的并且使用后不產生也不殘留任何污染的潔凈能源;太陽能遍布全球不受任何國家壟斷和控制,開發利用太陽能具有廣闊的空間。特別地,我國藏區的太陽能資源十分豐富,如西藏西部屬于全國太陽能資源一類地區,因此具有發展太陽能利用事業得天獨厚的優越條件。目前太陽能也廣泛地應用到建筑上,形成一體化的太陽能建筑,如被動式太陽房、太陽能熱水系統建筑、光伏建筑等常見的太陽能建筑類型;同時在建筑局部設計上,太陽能技術也被物盡其用,如太陽能與建筑遮陽的耦合、太陽能與建筑自然通風的耦合等;此外太陽能資源在采暖、空調制冷、照明等能源轉型上起到了不可磨滅的作用。本發明基于以上成熟的太陽能利用技術,對太陽能熱水系統采暖技術提出改進措施。首先,提出屋頂太陽能熱水器與太陽板“巴蘇”耦合的太陽能熱水系統,充分利用屋頂及墻體接收的太陽能,為熱水系統提供更充裕的能源;其次,太陽能熱水系統與地暖采暖系統耦合形成輕薄型裝配式低溫輻射樓地板,并分別在樓地板和四周墻體增設地暖專用涂料及遠紅外輻射涂料,提高采暖系統輻射效率。
因此,結合現代建筑抗震技術、墻體保暖技術及太陽能利用技術,提出適宜傳統藏式民居保護及更新發展的一種新型裝配式抗震節能藏式民居體系,具有非常重要的意義。
技術實現要素:
本發明的目的在于克服現有技術的缺點,提供一種性能先進、高抗地震、宜居性高的藏式民居體系及其方便、高效的建筑方法。
本發明的目的通過以下技術方案來實現:一種裝配式抗震節能藏式民居體系,它包括基礎、節能型預制外墻板、裝配式屋面板和內地板,基礎上的四周環繞裝有相互垂直裝配的節能型預制外墻板,裝配的節能型預制外墻板的上方則安裝有裝配式屋面板,節能型預制外墻板的外表面上涂有外貼原始片石仿藏式民居外墻涂料,節能型預制外墻板分為側面墻板和正面墻板,側面墻板上從左到右間隔設置有多個普通節能窗,正面墻板的左側也設有多個普通節能窗,正面墻板的中間設有多個節能門,正面墻板的右側設有多個太陽板巴蘇,普通節能窗的上方設有圈梁,圈梁環繞節能型預制外墻板一周;房屋內設內地板,內地板為輕薄型裝配式低溫輻射樓地板,內地板與內墻板之間采用木結構或輕鋼結構。
進一步地,所述的節能型預制外墻板包括農作物秸稈板、上層鋼筋、下層鋼筋、骨架、上層預制混凝土墻板和下層預制混凝土墻板,上層鋼筋和下層鋼筋分別安裝在骨架的上下兩側,上層預制混凝土墻板覆蓋于上層鋼筋上,下層預制混凝土墻板覆蓋于下層鋼筋上,農作物秸稈板則覆蓋于骨架的四周側面上。
進一步地,所述的藏式民居體系外立面采用粘接原始狀態的薄片石、施涂防水涂料或粘貼巖石塊文化磚等方式效仿傳統藏式民居的“邛籠”式石材碉房、粘土阿嘎土泥土房,保持藏式風格,同時,仍然采用傳統藏式民居原有的柱、墻承重體系。
進一步地,所述的圈梁的寬度大于節能型預制外墻板的厚度,其截面高度大于屋面板的板厚。
進一步地,所述的裝配式屋面板為藏式民居常見的平屋頂或其他符合藏式風格的屋頂。
進一步地,所述的內墻板為節能環保的定向結構農作物秸稈板,包括藏區常見的玉米、青稞或薯類秸稈,內墻板采用三明治式夾層墻,內墻板的龍骨內填充保溫材料,兩側封定向結構農作物秸稈板,農作物秸稈板通過螺釘與內墻的龍骨連接,并噴涂阻燃劑。
進一步地,所述的藏式民居體系還包括有太陽能熱水采暖低溫輻射系統,太陽能熱水采暖低溫輻射系統的循環熱水管道位于內地板和內墻體的內部。
一種用于建造如權利要求1-6任一項所述的藏式民居體系的建造方法,它包括以下實施步驟:
s1:先制備節能型預制外墻板:根據墻體尺寸裁剪農作物秸稈板,先制作下層鋼筋,支模,澆筑底層混凝土2-4,長度方向兩端預制成馬牙槎2-11,然后錨固農作物秸稈板2-3,并在保溫板上下綁扎鋼絲網,再制作上層鋼筋,支模,澆筑上層混凝土,長度方向兩端預制成馬牙槎,最后在農作物秸稈板與上下層混凝土錨固處之間澆筑泡沫混凝土,經過構件養護后,節能型預制外墻板制作完成,同時在預制節能型預制外墻板時預留錨固鋼筋2-7、基礎預留錨固鋼筋2-12及拉結筋2-6,當墻體跨度過大時在節能型預制外墻板中設墻柱2-13,在節能型預制外墻板中設立骨架,然后作外墻裝飾上面層2-1及下面層2-5,面層效仿傳統藏式民居的“邛籠”式石材碉房,外墻粘貼原始狀態的薄片石或粘貼巖石塊文化磚;
s2:制備內墻板:采用藏區常見的玉米、青稞或薯類秸稈,內墻板采用三明治式夾層墻,首先在內墻板的龍骨內填充保溫材料3-9,然后兩側封定向結構農作物秸稈板3-2,農作物秸稈板3-2通過螺釘3-10與內墻體龍骨連接,并噴涂阻燃劑,最后作為飾面層3-7,再在定向結構農作物秸稈板3-2與飾面層3-7之間增設防潮層3-6;
s3:工廠預制內地板:在工廠直接預制內地板,并預留錨固鋼筋4-1,然后以濕法粘接保溫層4-2,在保溫層之上增設卵石床4-3,卵石床代替常規地暖鋪設中的定位板,并在卵石床表層上施涂地暖專用涂料4-4,pe-rt加熱管4-5預埋在卵石床之間,再在卵石床上鋪設導熱鋁板層4-7,最后按照傳統藏式民居的室內裝修風格,鋪設木地板面層4-8;
s4:進行本藏式民居體系的整體裝配:節能型預制外墻板同內墻板及內地板的連接采用封閉式圈梁整體現澆的連接方式,圈梁繞外墻板一圈,圈梁的鋼筋6-1與節能型預制外墻板、內墻板或內地板的預留錨固鋼筋采用“十字”交叉搭接,然后現澆混凝土;當房屋成形后,開始定向結構農作物秸稈板的內墻板的現場裝配,采用實木或新型輕鋼作立柱和梁,形成木結構或輕鋼結構,木結構或輕鋼結構同節能型預制外墻板、構造柱或圈梁以螺釘錨固或其他可行方式連接,并在連接處作防冷熱橋的處理,接著安裝豎向承重的木柱或c型鋼承重柱作墻邊柱3-11及墻立柱3-4,形成定向結構農作物秸稈板的內墻板的龍骨,龍骨沿頂梁3-1或底梁3-3的長度方向每隔一段距離連續布置,通過螺釘3-10與木結構或輕鋼結構連接,然后安裝內墻板3,通過螺釘3-10與內墻板3的龍骨連接,并噴涂助燃劑,同時增加水平支撐3-8或斜支撐3-5,所用水平支撐3-8或斜支撐3-5采用木條或扁平鋼帶,由此完成本藏式民居體系的整體裝配;
s5:現場安裝太陽板巴蘇:太陽板巴蘇現場定位、吊裝、裝配在節能型預制外墻板的預留位置處,選擇南向墻體安裝太陽板巴蘇,其他方向采取普通的預制太陽板巴蘇的構件即可;
s6:現場安裝太陽能熱水采暖低溫輻射系統:將太陽能熱水采暖低溫輻射系統安裝到本藏式民居體系內。
進一步地,所述的步驟s6還包括對本藏式民居體系的細部處理步驟:進行普通節能窗和節能門的彩繪、雕刻以及望風角的安裝工作;對藏式民居體系進行去甲醛、清洗、風干處理。
本發明具有以下優點:
1、本發明所述的一種裝配式抗震節能藏式民居體系具有性能先進、高抗地震、宜居性高的特點,本發明解決了民居體系性能落后、無法抗震的技術問題,整體結構穩定,功能強大,性能先進、宜居性高,房屋外采光率高,房屋內保暖性能好,整體宜居性高,適合人們居住使用,同時,其抗震性能非常高,具有抵御一定自然災害的能力。
2、本發明所述的一種裝配式抗震節能藏式民居體系的建筑方法具有方便、高效的特點,采用本發明所述的建筑方法后,建造這樣一套藏式民居體系,非常方便,節省人工和工時,建筑效率高,建筑出來的藏式民居體系整體質量好。
附圖說明
圖1為本發明的整體立體結構示意圖;
圖2為本發明所述的節能型預制外墻板的立體結構示意圖;
圖3為本發明所述的內墻板的立體結構示意圖;
圖4為本發明所述的內地板的立體結構示意圖;
圖5為外墻板、內墻板或內地板的預留錨固鋼筋采用“十字”交叉搭接的立體結構示意圖;
圖6為外墻板、內墻板或內地板裝配的局部立體結構示意圖;
圖7為太陽板巴蘇的立體結構示意圖;
圖8為本發明所述的建造方法的實施過程示意圖;
圖中:1-基礎,2-節能型預制外墻板,3-內墻板,4-內地板,5-裝配式屋面板,6-太陽板巴蘇,7-構造柱,8-圈梁,9-節能門,10-1-普通節能窗,13-木結構或輕鋼結構,2-2-上層預制混凝土墻板,2-3-農作物秸稈板,2-4-下層預制混凝土墻板,2-8-上層鋼筋,2-9-下層鋼筋,2-10-骨架。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步的描述,但本發明的保護范圍不局限于以下所述。
如圖1~圖7所示,一種裝配式抗震節能藏式民居體系,它包括基礎1、節能型預制外墻板2、裝配式屋面板5和內地板4,基礎1上的四周環繞裝有相互垂直裝配的節能型預制外墻板2,裝配的節能型預制外墻板2的上方則安裝有裝配式屋面板5,節能型預制外墻板2的外表面上涂有外貼原始片石仿藏式民居外墻涂料,節能型預制外墻板2分為側面墻板和正面墻板,側面墻板上從左到右間隔設置有多個普通節能窗10-1,正面墻板的左側也設有多個普通節能窗10-1,正面墻板的中間設有多個節能門9,正面墻板的右側設有多個太陽板巴蘇6,普通節能窗10-1的上方設有圈梁8,圈梁8環繞節能型預制外墻板2一周;房屋內設內地板4,內地板4為輕薄型裝配式低溫輻射樓地板,內地板4與內墻板3之間采用木結構或輕鋼結構13。
更進一步地,作為本發明的優選實施方式,所述的節能型預制外墻板2包括農作物秸稈板2-3、上層鋼筋2-8、下層鋼筋2-9、骨架2-10、上層預制混凝土墻板2-2和下層預制混凝土墻板2-4,上層鋼筋2-8和下層鋼筋2-9分別安裝在骨架2-10的上下兩側,上層預制混凝土墻板2-2覆蓋于上層鋼筋2-8上,下層預制混凝土墻板2-4覆蓋于下層鋼筋2-9上,農作物秸稈板2-3則覆蓋于骨架2-10的四周側面上;所述的藏式民居體系外立面采用粘接原始狀態的薄片石、施涂防水涂料或粘貼巖石塊文化磚等方式效仿傳統藏式民居的“邛籠”式石材碉房、粘土阿嘎土泥土房,保持藏式風格,同時,仍然采用傳統藏式民居原有的柱、墻承重體系;所述的圈梁8的寬度大于節能型預制外墻板2的厚度,其截面高度大于屋面板的板厚;所述的裝配式屋面板5為藏式民居常見的平屋頂或其他符合藏式風格的屋頂;所述的內墻板3為節能環保的定向結構農作物秸稈板,包括藏區常見的玉米、青稞或薯類秸稈,內墻板3采用三明治式夾層墻,內墻板3的龍骨內填充保溫材料,兩側封定向結構農作物秸稈板,農作物秸稈板通過螺釘與內墻的龍骨連接,并噴涂阻燃劑;所述的藏式民居體系還包括有太陽能熱水采暖低溫輻射系統,太陽能熱水采暖低溫輻射系統的循環熱水管道位于內地板4和內墻體的內部。
如圖8所示,一種用于建造藏式民居體系的建造方法,它包括以下實施步驟:
s1:先制備節能型預制外墻板2:根據墻體尺寸裁剪農作物秸稈板2-3,先制作下層鋼筋2-9,支模,澆筑底層混凝土,長度方向兩端預制成馬牙槎2-11,然后錨固農作物秸稈板2-3,并在保溫板上下綁扎鋼絲網,再制作上層鋼筋2-8,支模,澆筑上層混凝土,長度方向兩端預制成馬牙槎2-11,最后在農作物秸稈板2-3與上下層混凝土錨固處之間澆筑泡沫混凝土,經過構件養護后,節能型預制外墻板2制作完成,同時在預制節能型預制外墻板2時預留錨固鋼筋2-7、基礎預留錨固鋼筋2-12及拉結筋2-6,當墻體跨度過大時在節能型預制外墻板2中設墻柱2-13,在節能型預制外墻板2中設立骨架2-10,然后作外墻裝飾上面層2-1及下面層2-5,面層效仿傳統藏式民居的“邛籠”式石材碉房,外墻粘貼原始狀態的薄片石或粘貼巖石塊文化磚;
s2:制備內墻板3:采用藏區常見的玉米、青稞或薯類秸稈,內墻板3采用三明治式夾層墻,首先在內墻板3的龍骨內填充保溫材料3-9,然后兩側封定向結構農作物秸稈板3-2,農作物秸稈板3-2通過螺釘3-10與內墻體龍骨連接,并噴涂阻燃劑,最后作為飾面層3-7,再在定向結構農作物秸稈板3-2與飾面層3-7之間增設防潮層3-6;
s4:工廠預制內地板4:在工廠直接預制內地板4,并預留錨固鋼筋4-1,然后以濕法粘接保溫層4-2,在保溫層之上增設卵石床4-3,卵石床代替常規地暖鋪設中的定位板,并在卵石床表層上施涂地暖專用涂料4-4,pe-rt加熱管4-5預埋在卵石床之間,再在卵石床上鋪設導熱鋁板層4-7,最后按照傳統藏式民居的室內裝修風格,鋪設木地板面層4-8;
s5:進行本藏式民居體系的整體裝配:節能型預制外墻板2同內墻板3及內地板4的連接采用封閉式圈梁8整體現澆的連接方式,圈梁8繞外墻體2一圈,圈梁的鋼筋6-1與節能型預制外墻板2、內墻板3或內地板4的預留錨固鋼筋采用“十字”交叉搭接,然后現澆混凝土;當房屋成形后,開始定向結構農作物秸稈板的內墻板3的現場裝配,采用實木或新型輕鋼作立柱和梁,形成木結構或輕鋼結構13,木結構或輕鋼結構13同節能型預制外墻板2、構造柱7或圈梁8以螺釘錨固或其他可行方式連接,并在連接處作防冷熱橋的處理,接著安裝豎向承重的木柱或c型鋼承重柱作墻邊柱3-11及墻立柱3-4,形成定向結構農作物秸稈板的內墻板3的龍骨,龍骨沿頂梁3-1或底梁3-3的長度方向每隔一段距離連續布置,通過螺釘3-10與木結構或輕鋼結構13連接,然后安裝內墻板3,通過螺釘3-10與內墻板3的龍骨連接,并噴涂助燃劑,同時增加水平支撐3-8或斜支撐3-5,所用水平支撐3-8或斜支撐3-5采用木條或扁平鋼帶,由此完成本藏式民居體系的整體裝配;
s6:現場安裝太陽板巴蘇6:太陽板巴蘇6現場定位、吊裝、裝配在節能型預制外墻板2的預留位置處,選擇南向墻體安裝太陽板巴蘇6,其他方向采取普通的預制太陽板巴蘇6的構件即可;
s7:現場安裝太陽能熱水采暖低溫輻射系統:將太陽能熱水采暖低溫輻射系統安裝到本藏式民居體系內。
更進一步地,作為本建造方法的優選實施方式,所述的步驟s7還包括對本藏式民居體系的細部處理步驟:進行普通節能窗10-1和節能門9的彩繪、雕刻以及望風角的安裝工作;對藏式民居體系進行去甲醛、清洗、風干處理。
以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當理解本發明并非局限于本文所披露的形式,不應看作是對其他實施例的排除,而可用于各種其他組合、修改和環境,并能夠在本文所述構想范圍內,通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和范圍,則都應在本發明所附權利要求的保護范圍內。