[發明專利]積木式建筑系統、元件和組裝方法

無效

• 申請號: 201010281301.8
• 申請日: 2010-09-13
• 公開（公告）號: CN101956425A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 李賢
• 申請（專利權）人: 路明;李嚴;萬志平
• 主分類號: E04B1/00
• 分類號: E04B1/00;E04B1/02;E04B1/38;E04B1/343;E04H1/00;E04H1/02;E01D1/00;E01F9/011;E01F1/00;E04H17/14;E02B3/04;A47B96/00;A63H33/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明總體上涉及一種建筑結構，具體地說是一種積木式的建筑結構的技術和方法，其能應用于建筑、家具及玩具領域，同時，本發明的范圍并不限于上述領域具體的應用，對于結構領域技術人員而言顯而易見的是，本發明還可用于其它領域的應用。

背景技術

目前大部分的積木系統都是應用于玩具領域，只能進行普通的互相連接，所拼合而成的物體結構不穩定，遇到震動時會倒塌，不具備互相扣緊和擴展性。目前少部分的積木系統是可以互相扣緊的，但由于這些積木元件本身的結構限制，組成的形狀單一，缺乏更好的穩定性，造成很難應用到其他領域，如建筑領域，家具領域等。

為了構建建筑物，現有的主流應用技術是鋼筋混凝土組成的框架結構，再配以磚塊，水泥建成的墻體對建筑物空間進行分割，這種以混凝土、沙石和鋼筋建造的建筑物耗費大量的資源，且必須動用許多重型機械進行建造，而且拆毀后會產生大量建筑廢料；建筑物的形狀和空間只能按設計好的圖紙建造，建成后想進行更改非常困難，這類建筑物不具備可移動性和可擴展性。

除了鋼筋混凝土結構的建筑，目前出現的積木式的建筑物往往所指的是類似于集裝箱堆棧形式的，通過設計某種連接部件或自身的某個卡扣部分，將一個集裝箱單元壓在另一個集裝箱單元上面，這種設計只是將建筑物進行簡單的分割和堆砌，建筑物從外表看起來形成一種積木堆砌的效果，在建造過程中仍然要動用大型機械設備，建筑物的積木模塊本身的外形和空間是不可改變的，這種特性令其不具備可擴展性，同時這一類建筑物，必須依靠一定數量的同類的其他單元進行堆砌，這將會使它的可移動性大打折扣，同時這種建筑物不具備化整為零的特性，所用的原材料仍然不能和其它建筑物通用。

還有一種積木式建筑指的是通過將建筑物的框架和墻體設計成可拼裝拆卸的鋼條和板塊，通過各種連接部件將這些鋼條和板塊拼成框架、墻體和樓板組成的房屋，如在中國的公開日為2006.01.18，專利申請號為CN200410028042.2的發明中提出的積木式整板免裝修快速組裝房屋，這種形式的積木式建筑解決了空間的可擴展性及原材料的回收再利用，通過工業化的大量生產此類元件可以很快地組裝出房屋，滿足居住的需求，但是由于元件本身結構上的限制，組裝出來的建筑形狀和空間會和蜂巢的結構一樣，設計上缺乏人性化和選擇的多樣性，而且在建筑元件的通用性上也有非常大的局限，它只能用于建造某樣或某幾樣特定形狀，特定功能的建筑物。

眾所周知，目前在歐美等西方國家比較流行的積木式房屋住宅建筑采用的是輕鋼結構，特別是冷彎薄壁輕鋼結構體系，這是澳大利亞的成熟技術，這種技術的原理和前述的‘積木式整板免裝修快速組裝房屋’是一樣，也是過將建筑物的框架和墻體設計成可拼裝拆卸的鋼條和板塊，通過各種連接部件將這些鋼條和板塊拼成框架、墻體和樓板組成的房屋，但其的主要特征是房屋住宅的所有結構構件事先在電腦中設計好，然后借助特殊的CAD技術和輕鋼結構建造設計軟件的控制，通過智能加工設備自動精確加工，直接生產出組合成房屋所需要的結構構件，如墻架、樓面梁、屋架，其生產制作的全過程是以電腦軟件控制的專業設備完成，其余屋面樓面系統再采用防水玻纖瓦、防水卷材、保溫材料棉、桁條、吊防火石膏板，整個生產過程就如同工業化生產汽車零部件一樣，其優點是構件的精密度誤差在人工難以達到的半毫米以內，生產工序成熟，其缺點是：造價高，標準化、定型化的內部布局和配套設施設計很難適應群眾對住房可“任意處理”的習慣，因為鋼結構已經將房屋按設計分割好了；此外鋼材的腐蝕性使其必須采用鍍鋁鋅鋼，才能最大程度的防腐，主體鋼結構才能達到50年；另外此種房屋對新型材料要求比較多，輕鋼住宅的結構配隔熱保溫等材料，且普遍采用輕質的新型建筑材料以達到施工方便的需要；特別注意的是其施工建造過程只是按電腦事先設計好圖像施工，其所謂“積木式房屋”表達的只是說象拼積木一樣去裝配這些預制材料來完成房屋建造，而并非真正意義上的使用積木元件米制造房屋，其結構構件是不具備通用性的，而且在空間和功能的擴展方面也有欠缺，因為必須完全按照原來的設計圖來建造施工，因此其不具備積木的靈活多變性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種積木式的建筑系統、系列元件的結構原理及其組裝方法，具體的說是用彼此互相通用的系列元件，按不同的卡扣接合的組裝方式，完成拼砌出由平面和立柱形狀結構組成的各種不同功能的物體。