扩展式集成房屋的制作方法

本发明涉及一种集成房屋，尤其涉及一种扩展式集成房屋。

背景技术：

集成房屋是指工厂化制造的房屋。其特点是标准化、模块化、通用化生产，可拆装、可移动、可快速从工厂搬运到项目地落成使用。随着社会发展，集成房屋广泛用于建设工地临时办公、宿舍；野外勘探、野外作业施工用房；城市办公、民用安置、展览等临时用房；旅游区休闲别墅、度假屋；抗震救灾以及军事领域等用房。

目前，国内工厂预制生产的集成房屋基本都以固定空间的整体集装箱房(集装箱活动房、住人集装箱、工地集装箱房等，如公告号为201210556623.8的《模块化整体移动式房屋》；公告号为201310410547.4的《组合式集装箱房》；公告号为201110192709.2的《集装箱式房屋单元以及模块化群楼居住房屋》)或模块化装配房(装配式建筑、预制装配式房屋等，如公告号为201110035793.7的《模块化快速组装房屋》；公告号为201210544707.X的《一种预制装配式房屋建筑及其建造方法》)出现，其存在的缺点为：固定空间的整体集装箱房——规格尺寸空间为了兼顾运输的便利而建筑空间都比较单一，其较小而缺少个性化的使用空间让其舒适度远不及传统住宅，也因为这种固定成型的空间结构使得单位面积内运输成本太高而不利于长距离的运输；模块化装配房——将建筑设计成一个个便于运输的小模块构件，到现场再通过辅助机械组装以及辅助材料二次加工成型，其建筑空间可以个性化，舒适度和环保性都在传统住宅之上，但现场组装、二次加工依然需要消耗大量的人力、物力和时间成本，针对需要能快速落地使用、能随时移动的使用场合这种形式的建筑显然不太适合。

技术实现要素：

针对现有技术的上述问题，本发明提供一种扩展式集成房屋。该扩展式集成房屋的特点是将一个适宜休闲度假以及长期居住的较大建筑使用空间设计成可收拢成一个相对较小的符合ISO标准集装箱尺寸的长方体空间箱体，适宜通过轮船、铁路或平板卡车等通用的ISO运输渠道运输；搬到现场可方便快速地扩展装配成较大空间的使用状态；集成了用电系统、用水系统、空调系统、网络系统、安防系统等新一代住宅必备系统；并具有可工厂化标准生产的特点。

为了实现上述目的，本发明是这样实现的，扩展式集成房屋包括主体空间和扩展空间，具体结构是：

所述主体空间，为一个符合ISO标准集装箱尺寸的长方体空间箱体，其长方体空间箱体包括底部的主体地板面、四侧的主体墙壁面以及顶部的主体屋顶面几种围合面；其围合面相交的棱边处设置有主体结构柱、底部主纵梁、底部主横梁、顶部主纵梁、顶部主横梁；其围合面相交的棱角处设置有便于吊装的结构角件；其围合面围合成的室内空间包括后端的卫浴空间、前端的厨房空间以及中间的收纳空间；其围合面的内部结构中集成有用电设施、用水设施、空调设施、网络设施、安防设施等住宅设施；其围合面的主体地板面内部结构中还设置有特别的方通结构梁，其方通结构梁内部套有能伸出与缩进的伸缩梁。

所述扩展空间，包括主体扩展空间、扩展阳台、屋顶扩展空间和扩展楼梯，其主体扩展空间包括结构原理相同的左侧主体扩展空间和右侧主体扩展空间，分别包括活动屋顶面、活动地板面、活动A(左)侧面、活动B(右)侧面、活动外侧面共五个可结合上述主体空间围成室内空间的围合面，这些围合面在扩展开状态由上述主体空间底部的方通结构梁里面抽出的伸缩梁承载，在运输状态时则向内折叠收置于上述主体空间之收纳空间内；其中活动屋顶面和活动地板面分别以门轴方式铰接在上述主体空间的结构角件以及底部主纵梁之上；其中活动A(左)侧面、活动B(右)侧面、活动外侧面分别铰接在活动地板面之上；其中主体扩展空间的各个面与面交接处以及与主体空间的主体墙壁面交接处都采用搭接加密封条的形式相连，以保证房屋室内空间的气密性；其中活动屋顶面上部安置有薄膜太阳能电池板，用于将太阳能转换成电能；其中活动屋顶面的檐口处安装有雨水搜集槽，可结合其他容器收集雨水；其扩展阳台位于上述主体空间的左侧，其内侧长边具有门轴，且门轴的一端垂直固定在上述主体空间的主体结构柱上，在扩展开状态由上述主体空间底部的方通结构梁里面抽出的伸缩梁承载，在运输状态时能向内折叠收置而不超出上述主体空间最大外围尺寸；其屋顶扩展空间包括一多功能折叠式休闲亭以及模块化屋顶护栏，通过螺栓固定依附在上述主体空间顶部，在运输状态时则收置于上述主体空间之收纳空间内；其扩展楼梯包括上、中、下三个部分模块组件以及模块化楼梯护栏，通过插接方式固定在上述主体空间前端的主体结构柱上，连接扩展阳台和屋顶扩展空间，在运输状态时收置于上述主体空间之收纳空间内。

作为优选，上述主体扩展空间之左侧主体扩展空间的活动A侧面开设有入室推拉门、活动外侧面开设有景观玻璃窗，可选设置为客厅；上述主体扩展空间之右侧主体扩展空间的活动A侧面和活动B侧面均开设有采光窗，可选设置为卧室；上述主体空间中间的收纳空间可选设置为娱乐空间或餐厅空间，在运输状态时则还具备收纳其客厅必备的沙发和茶几、卧室必备的床铺、娱乐空间或餐厅空间必备的桌椅的功能。

作为优选，上述多功能折叠式休闲亭由可折叠支柱、可折叠顶梁、风力发电机、太阳能电池板、伞状防雨张拉膜、LED主灯、帷帐盒与LED灯带、帷帐构成。

作为优选，主体空间的主体墙壁面以及主体扩展空间的活动A侧面、活动B侧面、活动外侧面均包含由外至里的外墙装饰板、防潮层、水泥纤维板、钢龙骨骨架、填充保温材料、防潮石膏板、内装饰层；主体空间的主体地板面以及主体扩展空间的活动地板面均包含由上至下的地面铺装层、地暖铺装层、防潮层、水泥纤维板、钢龙骨框架、填充保温材料、防腐防锈彩钢板保护层；主体空间的主体屋顶面以及主体扩展空间的活动屋顶面均包含由上至下的防腐防锈处理钢板、钢龙骨框架、填充保温材料、防潮石膏板、天花板装饰层。

作为优选，上述主体空间底部的方通结构梁里面抽出的伸缩梁除了对主体扩展空间起支撑作用外还用于在没有起重吊车的情况下结合剪式千斤顶或其它千斤顶将整个扩展式集成房屋从运输平板车上卸载至目标地点。

由于采用了上述方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明将房屋的功能空间分解成可在工厂标准化生产的主体空间和扩展空间两部分，其主体空间为既可以作为房屋主体功能空间又可以作为运输载体的符合ISO标准集装箱尺寸的长方体空间箱体；其扩展空间为既可以基于该空间箱体快速扩展出更大功能空间又可以收拢收藏至该空间箱体的模块化构件，二者为便于运输而可拆分收拢，为创造更大空间而可组合扩展，彼此之间都预设有便于快速组合和拆分的铰接、插接、螺接等装置。基于此方案，本发明将工厂预制生产的功能设施完善、适宜居住的更大空间的集成房屋收拢至相对较小的符合ISO标准集装箱尺寸的箱体状态后通过轮船、铁路或平板卡车等通用的ISO运输渠道完成运输。相比现有技术的固定空间的整体集装箱房，其单位面积的建筑空间的运输成本可以显著降低，尤其适应远距离的运输，同时建筑空间的扩展性也大大提高了居住的舒适性、能满足更多使用场合的功能需求；相比现有技术的模块化装配房，本发明具有快速扩展性，同样一款工厂预制生产的功能设施完善、适宜居住的集成房屋，其搬运到目标现场后能像安装家电一样只须少量的装配工作时间即可获得最终的使用空间，大量减少了项目目标现场作业所需要消耗的人力、物力和时间成本。

附图说明

图1为本发明扩展开之前、运输状态外观图；

图2为本发明初步扩展开时外观图；

图3为本发明完全扩展开时外观图；

图4为本发明初步扩展开时顶视图；

图5为本发明完全扩展开时顶视图；

图6为本发明平面图；

图7为本发明用千斤顶装卸示意图；

图8为本发明右侧立面图；

图9为本发明左侧立面图；

图10为本发明前立面图；

图11为本发明后立面图；

图12为本发明多功能休闲亭展开时示意图；

图13为本发明多功能休闲亭折叠时示意图；

图14为本发明扩展楼梯结构模块示意图；

图15为本发明主体空间结构柱上固定扩展楼梯的插槽；

图16为本发明扩展楼梯三角支撑架；

图17为本发明扩展楼梯模块化楼梯护栏装配方案剖面示意图；

图18为本发明扩展楼梯模块化楼梯护栏装配方案示意图；

图19为本发明隐藏扩展空间时主体空间示意图；

图20为本发明底部结构示意图；

图21为本发明主体扩展空间示意图；

图22为本发明活动外侧面与活动地板面连接纵剖面示意图；

图23为本发明活动A侧面与活动外侧面连接横剖面示意图；

图24为本发明活动屋顶面与活动A侧面连接纵剖面示意图；

图25为本发明活动A侧面与主体墙壁面连接横剖面示意图；

图26为本发明活动屋顶面与活动外侧面连接纵剖面示意图；

图27为本发明活动A侧面与活动地板面连接纵剖面示意图；

图28为本发明附属设备安放空间示意图；

图29为本发明扩展过程示意图；

图中：101、主体结构柱；102、结构角件；103、底部主纵梁；104、底部主横梁；105、底部次横梁；106、顶部主纵梁；107、顶部主横梁；108、伸缩梁(承载扩展空间)；109、方通结构梁(插接扩展空间伸缩梁)；110、伸缩梁(承载扩展阳台)；111、方通结构梁(插接扩展阳台伸缩梁)；112、活动地板面轴接圆管(焊接在主题空间底部主纵梁上)；112-1、活动地板面轴接圆管与主题空间底部主纵梁焊接部位；113、活动地板面门轴；114、活动屋顶面门轴；114-1、活动屋顶面门轴上的电线管连接口；115、活动屋顶面轴接圆管(焊接在主体空间结构角件上)；116、扩展阳台活动轴(焊接在主题空间结构柱上)；117、主体屋顶面；118、主体地板面；118-1、活动地板面底部U型槽；119、主体墙壁面；120、活动地板面；121、活动A(左)侧面；122、活动B(右)侧面；123、活动外侧面；124、活动屋顶面；125、预设螺柱(固定护栏)；126、预设螺柱(固定功能折叠式休闲亭)；127、扩展阳台；128、外开门；129、马桶；130、洗手盆；131、淋浴间；132、衣柜；133、室内隔断门；134、入室推拉门；135、景观玻璃窗；136、采光窗；137、集成厨灶；138、洗菜盆；139、空气能热水器水箱；140、空气能热水器主机；141、下排式厨房抽油烟机排气管；142、空调主机；143、自来水加压泵；144、太阳能蓄电池；145、太阳能控制器与逆变器；146、卫浴间排气扇出气口；147、冷水管；148、热水管；149、污水排放管；150、污水排放口；151、感应摄像头；152、消防喷淋头；153、烟感；154、LED主照明灯；155、LED灯带；156、密封条；157、薄膜太阳能电池板；158、雨水收集槽；159、插槽(插接扩展楼梯)；160、厨房窗户；161、空调出风口；162、电源插座；163、无线电源开关；164、电线穿线管；165、自来水入水管；201、多功能折叠式休闲亭；202、可折叠支柱；203、风力发电机；204、太阳能电池板；205、伞状防雨张拉膜；206、LED主灯；207、帷帐；208、模块化屋顶护栏；209、可折叠顶梁；210、带螺孔柱脚；211、带螺孔构件；212、预设螺孔；213、风力发电机穿线孔；214、帷帐盒与LED灯带；301、扩展楼梯；302、支撑梁搭接次梁；303、扩展楼梯三角支撑架顶平面；304、三角支撑架(可插接在主体空间结构柱预设插槽上)；305、楼梯踏板；306、金属片；307、金属槽；308、模块化楼梯护栏；309、插条；310、紧固螺栓；310a、紧固螺栓；311、踏板支撑梁；312、支撑梁搭接插槽；401、桌椅；402、沙发；403、茶几；404、床铺；501、平板集装箱运输车；502、剪式千斤顶。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。

如图1至图28所示，一种扩展式集成房屋，包括主体空间和扩展空间。

所述主体空间，为一个符合ISO标准集装箱尺寸的长方体空间箱体(见图19)，其长方体空间箱体包括主体地板面118、主体墙壁面119以及主体屋顶面117几种围合面；其围合面相交的棱边处设置有主体结构柱101、底部主纵梁103、底部主横梁104、顶部主纵梁106、顶部主横梁107；其围合面相交的棱角处设置有便于吊装的结构角件102；其围合面围合成的室内空间包括后端的卫浴空间、前端的厨房空间以及中间的收纳空间；其围合面的内部结构中集成有用电设施、用水设施、空调设施、网络设施、安防设施等住宅设施；其围合面的主体地板面118的内部结构中设置有特别的方通结构梁(109，111)，其方通结构梁(109，111)内部套有能伸出与缩进的伸缩梁(108，110)。

作为优选，所述卫浴空间集成有外开门133、室内隔断门133、马桶129、洗手盆130、淋浴间131；所述厨房空间集成有集成厨灶137、洗菜盆138、厨房窗户160；所述收纳空间集成有衣柜132、休闲桌椅401；所述用电设施包括太阳能蓄电池144、太阳能控制器与逆变器145、LED主照明灯154、LED灯带155、电源插座162、无线电源开关163、电线穿线管164；所述用水设施包括自来水入水管165、自来水加压泵143、冷水管147、热水管148、污水排放管149、污水排放口150；所述空调设施包括空调主机142、卫浴间排气扇出气口146、空调出风口161；所述网络设施包括感应摄像头151、无线网络；所述消防设施包括消防喷淋头152、烟感153。

所述扩展空间，包括主体扩展空间(见图21)、扩展阳台127、屋顶扩展空间和扩展楼梯301，其主体扩展空间包括结构原理相同的左侧主体扩展空间和右侧主体扩展空间，分别包括活动屋顶面124、活动地板面120、活动A(左)侧面121、活动B(右)侧面122、活动外侧面123共五个可结合上述主体空间围成室内空间的围合面，这些围合面在扩展开状态由上述主体空间底部的方通结构梁109里面抽出的伸缩梁108承载，在运输状态时则向内折叠收置于上述主体空间之收纳空间内，其中活动屋顶面124和活动地板面120分别以门轴方式铰接在上述主体空间的结构角件102以及底部主纵梁103之上；其中活动A(左)侧面121、活动B(右)侧面122、活动外侧面123分别铰接在活动地板面120之上；其中主体扩展空间的各个面与面交接处以及与主体空间的主体墙壁面119交接处都采用搭接加密封条156的形式(见图22、图23、图24、图25、图26、图27)相连，以保证房屋室内空间的气密性；其中活动屋顶面124上部安置有薄膜太阳能电池板157，用于将太阳能转换成电能；其中活动屋顶面的檐口处安装有雨水搜集槽158，可结合其他容器收集雨水；其扩展阳台127位于上述主体空间的左侧，其内侧长边具有门轴，且门轴的一端垂直固定在上述主体空间的主体结构柱101上，在扩展开状态由上述主体空间底部方通结构梁111里面拉出的伸缩梁110承载，在运输状态时能向内折叠收置而不超出上述主体空间最大外围尺寸；其屋顶扩展空间包括一多功能折叠式休闲亭201以及模块化屋顶护栏208，通过螺栓固定依附在上述主体空间顶部，在运输状态时则收置于上述主体空间之收纳空间内；其扩展楼梯301包括上、中、下三个部分模块组件(如图14所示)以及模块化楼梯护栏308，通过插接方式固定在上述主体空间前端的主体结构柱101上，连接扩展阳台127和屋顶扩展空间，在运输状态时收置于上述主体空间之收纳空间内。

实现本发明最大有意效果的技术特征在于本发明的快速扩展性，图29展示了本发明从运输状态到完全扩展开状态的演变过程，当然其过程是可逆的。以下为本发明扩展步骤以及扩展技术特征的详细介绍：

第一步从主体空间底部(见图19、20)的方通结构梁109和方通结构梁111里面分别拉出伸缩梁108(用于承载主体扩展空间)和伸缩梁110(用于承载扩展阳台127)，作为优选，伸缩梁108除了对主体扩展空间起支撑作用外还可用于在没有起重吊车的情况下将整个扩展式集成房屋结合剪式千斤顶502或其它千斤顶从平板集装箱运输车502上卸载(见图7)至目标地点；

第二步向下翻转以轴接方式固定在主体空间的主体结构柱101上的扩展阳台127；

第三步把扩展阳台127沿轴接门轴水平向内方向平移至与扩展阳台底部的伸缩梁110重叠，其扩展阳台127能沿轴接门轴移动是为了避开扩展空间活动屋顶面124在折叠收拢状态对其的遮盖；

第四步把活动屋顶面124向外、向上翻起，其活动屋顶面124通过活动屋顶面门轴114轴接在主体空间结构角件102之上，具体为活动屋顶面门轴114与焊接在主体空间结构角件102上的活动屋顶面轴接圆管115插接连接；

第五步把活动地板面120、活动A侧面121、活动B侧面122、活动外侧面123一起(该四者为铰接在一起的整体，其中活动A侧面121、活动B侧面122、活动外侧面123的底边分别与活动地板面120以门轴方式连接)向外、向下翻下，其活动地板面120通过活动地板面门轴113轴接在主体空间底部主纵梁103之上，具体为活动地板面120上的活动地板面门轴113与焊接在主体空间底部主纵梁103上的活动地板面轴接圆管112插接连接；

第六步把活动外侧面123向上翻起，其活动外侧面123与活动地板面120搭接连接并通过合页铰接(如图22所示)；

第七步把活动B侧面122向上翻起，其活动B侧面122与活动地板面120的铰接方式跟上述活动外侧面123与活动地板面120的铰接方式雷同；

第八步把活动A侧面121向上翻起，其活动A侧面121与活动地板面120搭接连接并通过合页铰接(如图27所示)；

第九步按照上述第四步至八步方式完成右侧主体扩展空间的展开工序(主体扩展空间包括左侧主体扩展空间和右侧主体扩展空间，其结构原理完全一样)；

第十步安装扩展楼梯301的上、下两个部分模块组件(由楼梯踏板305、踏板支撑梁311、支撑梁搭接次梁302、支撑梁搭接插槽312、三角支撑架304组成)，该部分模块组件通过三角支撑架304上的插条309与主体空间结构柱101上的插槽159插接连接，并通过紧固螺栓310紧固；

第十一步安装扩展楼梯301的中部模块组件(由楼梯踏板305、踏板支撑梁311、支撑梁搭接次梁302、支撑梁搭接插槽312组成)，该部分模块组件通过支撑梁搭接次梁302、支撑梁搭接插槽312与上述第九步安装的上、下两个部分模块的支撑梁搭接插槽312、支撑梁搭接次梁302搭接连接；

第十二步安装扩展楼梯上的模块化楼梯护栏308，其模块化楼梯护栏308通过金属槽307与楼梯踏板305上的金属片306插接连接(如图17、18所示)，并用紧固螺栓310a紧固；

第十三步安装多功能折叠式休闲亭201，其多功能折叠式休闲亭201由可折叠支柱202、可折叠顶梁209、风力发电机203、太阳能电池板204、伞状防雨张拉膜205，LED主灯206、帷帐盒与LED灯带214、帷帐207构成；其展开时如图12所示；其通过可折叠支柱202上的带螺孔柱脚210与主体空间顶部主纵梁106上的预设螺柱126螺接连接；其可折叠支柱202可纵向向内折叠，可折叠顶梁209可横向向内折叠，折叠后如图13所示；

第十四步安装风力发电机，其风力发电机预设带螺孔构件211，可对应可折叠顶梁209上的预设螺孔212处用螺栓固定连接；

第十五步安装屋顶扩展空间的模块化屋顶护栏208，其模块化屋顶护栏的柱脚预设有带螺孔构件，可与主体空间顶部主纵梁106、顶部主横梁107上的预设螺柱125螺接连接。

作为优选，主体空间的主体墙壁面119以及主体扩展空间的活动A侧面121、活动B侧面122、活动外侧面123均包含由外至里的外墙装饰板、防潮层、水泥纤维板、钢龙骨骨架、填充保温材料、防潮石膏板、内装饰层；主体空间的主体地板面118以及主体扩展空间的活动地板面120均包含由上至下的地面铺装层、地暖铺装层、防潮层、水泥纤维板、钢龙骨框架、填充保温材料、防腐防锈彩钢板保护层；主体空间的主体屋顶面117以及主体扩展空间的活动屋顶面124均包含由上至下的防腐防锈处理钢板、钢龙骨框架、填充保温材料、防潮石膏板、天花板装饰层。

作为优选，上述主体扩展空间之左侧主体扩展空间的活动A侧面121开设有入室推拉门134、活动外侧面开设有景观玻璃窗135，可选设置为客厅；上述主体扩展空间之右侧主体扩展空间的活动A侧面121、活动B侧面122均开设有采光窗136，可选设置为卧室；上述主体空间中间的收纳空间可选设置为娱乐空间或餐厅空间，在运输状态时则还具备收纳其客厅必备的沙发402和茶几403、卧室必备的床铺404、娱乐空间或餐厅空间必备的桌椅401的功能。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，如根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种等效的改变以及变形，比如：针对不同的环境场地将本发明的扩展空间的左侧主体扩展空间和右侧主体扩展空间以及主体空间的厨房空间和卫浴空间做出位置的镜象变化或对换变化，其在本质上应视为同一技术方案，这种没有创新技术的改变都应属于本发明权利要求的保护范围之内。