一种模块化木屋墙体结构及其施工方法与流程

本发明涉及一种木屋墙体结构，属于建筑墙体模块化生产制作及工地现场组装的木结构墙体领域。

技术背景

建筑物墙体作为建筑物中最重要的组成部分，对整个建筑的室内热湿环境、声环境都具有决定性的作用。相关研究表明，外墙的热损失所造成的建筑物能耗占到了整个建筑用能的30%，因而在关注建筑墙体的结构力学特性的同时需要注意降低墙体的传热系数。木材是人类最早使用的建筑材料之一，同时也是当今四大材料（钢材、水泥、木材和塑料）当中极具可再生性能、可以多次重复利用和循环使用的建筑材料。木结构房屋在北美洲以及欧洲很多发达地区与国家有很广泛的应用，木屋建筑的建造与维护具有很成熟的技术。现代木屋具有绝热效果好、坚固耐用、抗震性能佳以及对环境友好等特点。

模块化建筑（装配式建筑或者预制建筑）是现代建筑物发展的一大趋势，而模块式木屋及其墙体集成了木结构房屋与模块化建造思想的大量优点，是颇具发展潜力与推广价值的一种建筑形式。经过专利检索发现，中国专利公布号cnio3924724a，发明专利名称为：一种木屋墙体模块和木屋墙体，该木制墙体采用两块互相平行的木板作为主体，两块木板通过榫头与凹槽进行位置固定，木墙中间是空气腔，拼装方便同时节约木材，但是，如果采用该技术的墙面面积较大，则必须采用胶合板拼装成大木板，而胶合板一般是通过胶水将若干小木板进行粘合而成的，因此墙体在长时间的使用或者在高温高湿的气候环境中容易发生变形与开缝等问题。此外，中国专利授权公告号：cn201649353u，实用新型专利名称为：无缝隙原木垛木墙，该技术通过在原木上开设凹槽与凸起进行上下对接来达到密封的目的，但是该墙体在工程上应用时仍然需要采用胶水等粘合剂来密封两块圆木之间的缝隙，在长时间的使用过程中气密性难以得到保证，而且墙体的厚度与强度完全取决于圆木的截面直径，有时难以满足某些具有特定强度需求的木屋墙体。

首先，双层结构的木制墙体能够在满足墙体强度的条件下，到达节约木材与减小墙体传热系数的目的；其次，由于模块化建造思想是在工厂统一生产标准化的建筑产品，然后运送到施工现场进行整体安装，而对于木制墙体来说，将原料加工成所需尺寸的木板的过程中必然会产生大量废弃的锯木屑，如何处理工程剩余的大量锯木屑是一个重要问题；第三，对于建造大面积的木制墙体，必须通过一定的方法将若干小面积或者中等面积的木板相互拼接，直接采用胶水或者紧固件则难以达到墙体长久耐用的目的。本发明针对这些基本问题提出一种新型模块化木屋墙体，旨在充分利用双层木板结构的同时，合理利用工程锯木屑以及解决木板之间连接件等问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有工程上的木质结构墙体的不足，提供一种能够节约木料、隔热保温、合理利用工程废料、长久耐用的木屋墙体结构，其主要通过以下技术路线实现：

首先，采用一种带有榫头、弹性材料和绝热材料的“工”字型不锈钢构件作为两块木板的连接件，在木板的内外表面上预先开设有木槽，在安装过程中可以直接将两块木板上的木槽嵌入“工”字型不锈钢构件的榫头上进行连接。考虑到工程上对木槽与榫头对接位置会存在一定的误差，同时也为了提升木板与连接件的稳固性与气密性，因此在“工”字型不锈钢构件与木板端面之间添加一层弹性材料，弹性材料的选择原则是材料的弹性压缩比略大于榫头与木槽安装位置的误差值。“工”字型不锈钢构件是由两块互不接触且镜像对称的“t”字型不锈钢构件组成，在两块“t”字型不锈钢构件之间的空间采用绝热材料进行填充，以此来切断连接件的热桥，保证了墙体的隔热性能。其次，双侧木板层结构能够实现节约木料、保温隔热，木板结构简单，在工厂生成制造难度低，在施工现场安装速度快。第三，在双侧木板层结构中填放若干装有锯木屑的无纺布袋，以此实现工程废料的再利用，而且将锯木屑填充木墙内的空间可以进一步增强墙体的保温隔热功能。

与一般的木制墙体技术相比，本发明有如下优点：

第一，采用双侧木板层结构，同时兼顾了木墙的强度与热工性能，而且还能大大节省对原材料的消耗；

第二，采用“工”字型不锈钢构件对木板进行拼接，不需要额外使用螺钉或者其他紧固件，直接通过连接构件上的榫头与木板上预先开设的木槽、配合弹性材料进行扣接，而且“工”字型不锈钢构件是由两块互不接触且镜像对称的“t”字型不锈钢构件组成，在两块“t”字型不锈钢构件之间的空间采用绝热材料进行填充。整体具有防止热桥、施工方便等特点；

第三，将工程剩余的废弃锯木屑用无纺布袋进行填装，然后放置于双侧木板层的空间内部，实现了工程废料再利用，而且采用的无纺布具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。

附图说明

图1为本发明一种模块化木屋墙体结构的横截面示意图；

图2为标准木板示意图；

图3为木板连接构件示意图。

附图中标号所示名称为：1-双侧木板层；101-内侧木板层；102-外侧木板层；103-木槽；104-标准木板；2-木板连接构件；201-“t”字型不锈钢构件；202-榫头；203-弹性材料；204-绝热材料；3-覆面龙骨架；301-内侧覆面龙骨架；302-外侧覆面龙骨架；303-角钢；304-螺栓；4-保温隔热层；401-锯木屑；402-无纺布袋；5-石膏板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细阐述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1与图2所示，本发明包括：双侧木板层1、覆面龙骨架3、保温隔热层4、石膏板5以及角钢303、螺栓304等紧固件，所述的石膏板5位于墙体最里侧与室内环境接触，所述的双侧木板层1包括内侧木板层101与外侧木板层102，所述的覆面龙骨架3由内侧覆面龙骨架301、外侧覆面龙骨架302构成，所述的内侧木板层101和外侧木板层102通过角钢303、螺栓304分别与内侧覆面龙骨架301、外侧覆面龙骨架302进行连接，所述的保温隔热层4位于内侧木板层101和外侧木板层102之间。内侧木板层101和外侧木板层102均由20mm厚的标准木板104以及木板连接构件2组成，标准木板104的内外两侧表面均进行预先开设木槽103。保温隔热层4由若干装有锯木屑401的无纺布袋402组成。

如图1和图3所示，木板连接构件2为“工”字型不锈钢构件，所述的木板连接构件2包括两块上下镜面对称的“t”字型不锈钢构件201、弹性材料203以及绝热材料204，所述的两块“t”字型不锈钢构件201之间互相不接触并用绝热材料204隔离，所述的“t”字型不锈钢构件201两端设有榫头202。标准木板104的木槽103与“t”字型不锈钢构件201的榫头202对接，弹性材料203设置在标准木板104与“t”字型不锈钢构件201之间，弹性材料203的弹性压缩比应该略大于榫头202与木槽103安装位置的误差值，借此来对标准木板104进行固定。

本发明所述的一种模块化木屋墙体结构的施工步骤如下：

步骤一：在工厂预制20mm厚的标准木板104并在其内外表面开槽103，将工程剩余的锯木屑401装入无纺布袋402；

步骤二：先安装覆面龙骨架3，然后在施工现场根据实际情况用木板连接构件2将若干20mm厚的标准木板104进行拼接并制成内侧木板层101和外侧木板层102；

步骤三：安装连接内侧木板层101与内侧覆面龙骨架301，并安装石膏板5；

步骤四：将若干装有锯木屑401的无纺布袋402填放入双侧木板层1之间的空间；

步骤五：用角钢303和螺栓304将外侧木板层102安装在外侧覆面龙骨架302上。