[发明专利]一种易于建筑物产业化的生态新型建筑结构体系

说明书

技术组成： 

本发明涉及利用塑木复合材料、热固性高强树脂无机纤维布增强复合材料(FRP)和新型无机聚合物胶凝高强芯材等多种有机、无机材料多元共混复合成一种高性能新型“钢化复合高强木”复合材料，利用现有成熟拉挤、模压、缠绕等工艺和专用设备工厂化、机械化大量制造成各种形状的物件，如建筑物建造所需的结构柱、梁、楼板、内外墙板等构件，然后运至工地，现场快速定位安装的一种新型装配式轻型建筑结构体系，同传统建筑物建造模式相比具有大副减少钢材、水泥、水等主要资源的消耗，最大限度的利用各种可再生资源和可回收利用的各种废弃物，具有良好的自保温效果，节能减排，降低工程总体综合造价，具有重大的经济和社会双重效益。 

由于本新型建筑结构体系所用“钢化复合高强木”复合材料构件具有自重轻，韧性强，延性好，抗拉、抗压等力学性能良好，应力一应变规律为二线型分布规律，和FRP约束加固混凝土的典型应力一应变规律相同，是一种新型“类似钢筋混凝土”复合材料。 

本“钢化复合高强木”构件呈现出弹性工作塑性破坏的特征，优异的力学性能和延性使其具有良好的抗震性能，相比普通木材构件，本“钢化复合高强木”构件的弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗弯强度、弦向静曲强度、轴向力、刚度、挠度等力学指标大大优于普通木材构件，可有效减少构件截面尺寸，降低综合成本，大大减少资源消耗。 

利用本新型“钢化复合高强木”构件独特的三向应力工作状态和各种理化指标，运用国家现行《木结构设计规范》、《木结构住宅》标准图集、《木结构工程施工质量验收规范》、《木骨架组合墙体技术规范》和《木结构试验方法标准》等规范和标准，同时结合《钢结构设计规范》相关规定，同时借鉴利用国外成熟先进现代木结构设计和制造技术，可广泛应用于多层住宅、别墅、新型集装箱式房屋、轻体活动房、新农村住宅、厂库房、车间、办公楼、学校、体育场馆、图书馆等公共建筑的建设，特别适用于大跨度建筑的建造和有防腐蚀要求的化工车间、码头水工建筑、电波通讯大楼、机房等。 

技术背景：

木结构由于具有资源可再生、绿色环保、保温隔热、轻质美观、建造方便、抗震耐久等优点得到了广泛的使用，特别是在欧美发达国家。我国木结构建筑有几千年悠久历史，但在近代我国由于结构用材极为缺乏(在20世纪80年代就已差不多采伐殆尽，新种植结构木材须50～100年才能成材)，当时国家又无足够的外汇储备从国际市场购买木材，以致停止使用木结构，包括许多大专院校都停开木结构课程，并停止培养研究生，导致木结构工程学科无形中在中国消亡达20多年，而值得指出的是，木结构在我国停滞的20多年，正是国际上木结构理论和技术大步发展的时期，在欧美发达国家，现代木结构住宅的建造比例占到90％以上，复合木材结构建筑物最大建造跨度已超过150米，理论和技术达到相当高的水平。 

随着我国经济的高速发展，建筑业已成为我国经济发展的支柱产业，据统计资料显示，全国城乡每年在建筑物面积20-30亿平方米，每年竣工建筑物面积12-14亿平方米，基本上都是砖混和钢筋混凝土结构，从资源和环保的角度来看，建筑物的建造对资源的占用和消耗是巨大的。 

据相关统计，全国每年竣工建筑物所消耗的水泥约为5～7亿吨左右，每制造1吨水泥，须向大气中排放二氧化碳温室气体1吨和大量的二氧化硫等有害气体。 

全国每年竣工建筑物所消耗的钢材量约为1亿吨，每制造1吨钢材须向大气排放2.5吨 以上的二氧化碳温室气体和大量的工业烟粉尘、沪渣等废弃有害物质。 

钢筋混凝土和砖砌体结构建筑建造过程中，每平方米须消耗水资源3吨左右，全国每年竣工建筑物所消耗的施工用水量超过40亿吨。 

由以上的数据可以看出，我国经济的高速发展和建筑业的快速扩张是建立在极大资源消耗和环境污染的巨大代价之上的。 

随着国际社会和我国政府对环境环保的高度重视，近期国家总理温家宝在2009年11月26日对外界宣布，到2020年我国单位GDP二氧化碳排放量比2005年下降40％～45％。 

我国政府对国际事务的承诺向来说到做到，但是同时面临巨大压力和实际困难，实现上述减排目标是需要国家和全社会共同付出艰苦卓绝的努力才能实现的。 

在目前大的低碳经济和产业形势下，整合各种资源，推广本新型建筑结构体系就显得具有重要的现实意义，本发明项目如果能够顺利推广运用的话，将产生巨大的社会和经济双重效益。 

发明内容：