本发明属于竹材料建筑物相关领域，具体涉及多层房屋单元、其制备方法及含有该房屋单元的房屋。
背景技术：
房屋是人们生活中所必不可少的物品，其形式多样，结构各异。随着人们生活水平的不断提高和对房屋生态环保要求的不断提高，传统的房屋建筑结构已经越来越不能满足人们的实际需求。
传统的房屋建筑结构主要有砖木结构、砖混结构、钢筋混凝土结构和钢结构等，其原材料多为不可再生资源且能耗高，不环保，施工工序繁琐，施工周期长，效率低下，造价高；而且传统房屋建筑结构拆除后的建筑垃圾处理不便，对生态环境造成极大的影响，不利于节能环保和资源的可持续利用。
现有技术中也有采用新兴材料，如竹材料制作的房屋建筑，例如专利申请cn206545261u中提出了一种预制式竹材房屋，其中，竹材房屋的房体为筒体结构，筒体为由浸润树脂的竹蔑缠绕而成的预制筒体，所述筒体两端面设置有端墙。上述竹材房屋结构虽然在一定程度上可以通过浸润树脂的竹篾缠绕材料以特定的缠绕形式制备而成，其原材料为竹材料，绿色环保，资源可再生，尽可能地减少了生产和施工过程中对环境的污染，降低了房屋的施工周期和经济成本；但是，上述竹材房屋结构的结构强度有限，其采用浸润树脂的竹篾材料，结构的自重较大，使得其施工和运输受到了较大的影响，影响竹材料房屋的建造成本和应用，且上述房屋结构在移动吊装过程中由于其自重较大容易发生变形，无法充分满足竹材料房屋的应用强度和寿命需要，存在一定的局限性。
技术实现要素：
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了多层房屋单元、其制备方法及含有该房屋单元的房屋，其中以竹篾为基础，通过编织、缠绕、粘结等过程，快速制备具有多层结构房屋单元，以加强筋和填料层的组合形式保证房屋单元的结构强度并减轻房屋单元的自重，且通过设置框架型的支撑结构，为房屋单元提供支撑，有效保证房屋单元及含有该房屋单元的房屋的安全性和稳定性，降低房屋结构的建设成本，实现节能环保的要求。
为实现上述目的，本发明的一个方面，提供一种多层房屋单元，包括以竹篾缠绕粘结并呈筒体结构的基础层和设置在所述基础层外侧的外防护层，其特征在于，
所述基础层和所述外防护层之间还设置有一定厚度的填料层，所述填料层由轻质填充材料紧密粘结在所述基础层的外周壁面得到，其外周壁面与所述外防护层的内周壁面紧密粘结；且
在所述填料层内沿该填料层的轴向间隔设置有多个加强筋，各所述加强筋可由所述竹篾缠绕编织而成并在所述基础层的外周壁面上沿环向设置，其内周壁面与所述基础层的外周壁面紧固粘结，且其外周壁面与所述外防护层的内周壁面紧固粘结，从而形成呈筒状并包含有多个所述加强筋的多层的房屋单元。
作为本发明进一步改进，所述基础层两端的外周壁面上分别设置有所述加强筋，以用于将所述填料层的两端封闭。
作为本发明进一步改进，所述填料层内的所述加强筋沿该房屋单元的轴向可以等间距设置或者不等距设置。
作为本发明进一步改进，所述外防护层可由一定厚度的兜纱布或者无纺布缠绕粘结成粘附层并在该粘附层上涂刷防护涂料后得到。
作为本发明进一步改进，所述基础层的内周壁面上设置有内衬层，所述内衬层由一定厚度的兜纱布、纤维毡或者无纺布缠绕粘结而成。
作为本发明进一步改进，所述基础层的内周壁面上设置有内防护层，其可通过在所述基础层的内周壁面上缠绕粘结一定厚度的兜纱布或者无纺布形成粘附层并在该粘附层上涂刷防护涂料后得到。
作为本发明进一步改进，各环向设置的所述加强筋之间沿所述房屋单元的轴向设置有多个呈长条状的辅助筋，其可由所述竹篾缠绕编织而成并以其两端分别连接两相邻的所述加强筋，且相邻两所述加强筋之间的所述辅助筋可为在所述基础层外周环向上间隔设置的多个，从而可在所述填料层内形成网格状的加强筋结构。
本发明的另一个方面，提供一种多层房屋单元的制备方法，用于制备呈筒状结构的多层的房屋单元，其步骤如下：
s1：在呈筒状的模具外周壁上缠绕若干层竹篾帘并将各层所述竹篾帘粘结固定，以其作为所述房屋单元的基础层；
s2：在所述基础层外周壁面上沿其轴向间隔设置多个加强筋，该加强筋可由多根竹篾片缠绕编织而成并在所述基础层外周上沿环向设置，且其内周壁面与所述基础层的外周壁面稳固粘结；
s3：在所述基础层外周壁面上由各所述加强筋分隔而成的环形空间内填充轻质填充材料以形成所述的房屋单元的填料层，该填料层与所述基础层的外周壁面稳固粘结；
s4：在所述填料层和所述加强筋的外周壁面上缠绕设置一定厚度的粘附层，并在该粘附层上喷涂一定厚度的防护材料以作为所述房屋单元的外防护层，继而将所述房屋单元脱模以完成所述房屋单元的制备。
作为本发明进一步改进，所述基础层两端的外周壁上分别设置有所述加强筋，且所述加强筋沿所述基础层的轴向等间距布置。
本发明的另一个方面，提供一种含有所述房屋单元的房屋，其包括至少一个房屋单元和支撑结构，其特征在于，
所述支撑结构由至少一个呈立方体结构的支撑单元组成；
所述支撑单元由一对并排设置的顶杆和一对并排设置的底托以四根连杆稳固连接而成，所述顶杆与所述底托相对设置，其相对的侧面设置为圆弧面以与所述房屋单元的外部轮廓相适应，且多个所述支撑单元可沿其轴线间隔设置并以多组所述连杆紧密连接，和/或多个所述支撑单元可在横向和/或竖向上并排设置后以连接件连接稳固，继而形成可容置至少一个房屋单元的呈框架型的所述支撑结构，相应地，所述房屋单元可沿所述支撑单元的轴向对应穿入所述支撑结构中，从而形成包括至少一个房屋单元的房屋。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明的多层房屋单元，其通过将房屋单元设置为包括基础层和外防护层的多层结构，在基础层和外防护层之间设置由轻质填充材料组成的填料层，并在填料层中间隔设置多个呈环状的加强筋结构，在保证房屋单元结构强度的同时，大大降低了房屋单元的自重，优化了竹制房屋单元的结构性能，减少了房屋单元在装配、使用过程中的变形和损坏，提升了房屋单元的经济性；
(2)本发明的多层房屋单元，其通过在房屋单元的内外层分别设置防护层，有效提升了房屋单元的使用寿命，进一步降低了房屋单元的使用成本，提升了房屋单元的使用经济性；
(3)本发明的多层房屋单元制备方法，以竹篾为基础材料，通过编织、缠绕、粘结等过程，能快速制备房屋单元，其步骤简便，操作简单，房屋单元脱模成型快，可有效提升房屋单元的制备效率，保证房屋单元的结构稳定性，降低房屋单元的生产成本；
(4)本发明含有多层房屋单元的房屋，其对应多层房屋单元的外部轮廓设置呈框架的支撑结构，并通过将至少一个房屋单元横向穿入后固定，形成结构稳定的房屋结构，大大缩减了传统房屋建筑的设置周期，减少了房屋建设的经济成本和房屋建筑拆除后的建筑垃圾，装卸简单，设置便捷，有效保证了房屋结构的经济性和节能环保的需要；
(5)本发明的多层房屋单元、其制备方法及含有该房屋单元的房屋，通过制备具有多层结构的房屋单元和支撑该房屋单元的支撑结构，其结构简单，制备方便，能有效保证房屋单元和房屋的稳定性和安全性，有效降低房屋建设的经济成本，实现节能环保的要求，具有极好的推广应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例中多层房屋单元的局部结构剖视图；
图2是本发明实施例中多层房屋单元的局部结构放大图；
图3是本发明实施例中多层房屋单元的整体结构立体图；
图4是本发明实施例中多层房屋单元的制备方法流程图；
图5是含有本发明实施例中多层房屋单元的房屋结构示意图；
图6是适用于本发明实施例中多层房屋单元的支撑结构示意图；
在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1.基础层；2.填料层；3.加强筋；4.外防护层；5.内衬层；7.房屋单元，8.支撑结构，801.拉杆，802.顶杆，803.底托，804.连杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明优选实施例中所提供的多层房屋单元，其利用竹篾缠绕成一定厚度的基础层，在其外侧依次设置加强筋、填料层和外防护层，并形成筒体状的多层房屋单元，结构简单，装配方便，绿色环保，设置成本较低。
在一个优选实施例中，本发明所提供的房屋单元7结构如图1～3中所示，其中，图1是本发明实施例中多层房屋单元的局部结构剖视图；图2是本发明实施例中多层房屋单元的局部结构放大图；图3是本发明实施例中多层房屋单元的整体结构立体图。
进一步具体地，优选实施例中的房屋单元7呈筒体结构，可进一步优选为呈卧式设置，即房屋单元7的轴线水平放置，优选实施例中呈筒体结构的房屋单元7为类似长方体的筒体结构，当然，本发明优选实施例中所提供的房屋单元7也可设计为类似圆柱体的筒体结构，或者径向截面为椭圆形状的筒体结构，或者其他径向截面形状的筒体结构，这在实际制备过程中可根据实际需要进行优选设置，在此不做具体限定；进一步地，房屋单元7为多层复合结构，其最内层为基础层1，优选实施例中的基础层1由竹篾缠绕编织而成，进一步优选为竹篾帘缠绕一定厚度后得到，本发明优选实施例中所记载的竹篾帘由多条竹篾片通过编制连接而成，竹篾帘的编制在现有技术中已比较成熟，且并非为本发明所要研究的重点，故在此不做过多赘述，且竹篾帘的厚度通常由竹篾片的厚度决定，其在本发明优选实施例中不做具体限定，可根据实际需要进行优选，进而可通过控制竹篾帘的厚度和/或竹篾帘的缠绕层数来控制基础层1的厚度，且缠绕多层的竹篾帘之间设置有粘结剂，以粘结剂的粘结作用来使得多层缠绕的竹篾帘成为稳固的整体。
基础层1制备完成以后，优选在其两端的外周壁面上分别沿周向设置有一定宽度和厚度的加强筋3，两加强筋3的端部优选与基础层1的端部平齐，当然，也可不与其端部平齐。具体地，加强筋3优选沿基础层1的外周环向设置，且每一处加强筋3可进一步优选设计为环状结构，当然，加强筋3也可由沿基础层1环向设置的多个竹篾筋段拼接组合而成；进一步地，优选实施例中的加强筋3由竹篾编制缠绕而成环状，其设置方法优选为：先将单根竹篾片沿基础层1的外周壁面的周向缠绕成环状，并将其首尾编织固定，形成呈环状的竹篾环；在该竹篾环的两侧并排设置多个上述竹篾环，形成一层竹篾环层；将上述竹篾环层中的各竹篾环通过沿基础层1轴向的若干竹篾片编制成整体，继而在上述竹篾环层的外周依次设置多层竹篾环层，并将各竹篾环层以沿基础层1厚度方向设置的多个竹篾片编制成整体，从而形成具有一定宽度和厚度的呈环状的加强筋3；进一步优选地，加强筋3可进一步优选从最内层逐层编织到最外层。
进一步地，优选实施例中在基础层1两端的外周壁上分别设置好加强筋3以后，可优选在两加强筋3之间间隔设置多处呈环状的加强筋3，各加强筋3之间优选等间距设置，当然，各加强筋3之间也可根据实际情况不等距设置，这可以根据房屋单元7的受力要求具体优选，在此不做赘述；为保证加强筋3与基础层1之间的稳固连接，加强筋3与基础层1之间可优选以编织的形式编织成整体，也可通过设置粘结剂来实现两者的稳固连接，优选实施例中的粘结剂可进一步优选为氨基树脂或白乳胶；进一步具体地，优选实施例中的加强筋3厚度和宽度可根据实际需要具体选定，在本优选实施例中，其厚度与基础层1的厚度比值为0.1，当然，两者的比值也可以为别的值，如0.08、0.09、0.11等。
沿基础层1的轴向设置好多处呈环状的加强筋3后，可优选在各相邻的环状加强筋3之间进一步设置沿房屋单元7轴向的呈长条状的辅助筋，辅助筋可优选由竹篾编织缠绕而成，且两相邻环状加强筋3之间的辅助筋在基础层1外周环向上间隔设置为多个，继而可在基础层1的外周壁上形成网格状的加强筋结构；进一步地，在加强筋3的网格结构中设置一定厚度的填料层2，优选实施例中填料层2的设置厚度与加强筋3的厚度一致，即填料层2的外周壁面与加强筋3的外周壁面平齐；具体地，优选实施例中的填料层2优选为草绳或者轻质泡沫材料，以减轻房屋单元7的自重，并使得房屋单元7具有一定的保温隔热性能；当填料层2为草绳时，其优选沿基础层1的外周壁面缠绕而成，各草绳之间和各草绳与基础层1之间优选设置有粘结剂，以保证填料层2稳固设置；当填料层2为轻质泡沫材料时，其可直接设置在各加强筋3之间，并优选使得其外表面与加强筋3的外周壁面平齐。
进一步地，房屋单元7的基础层1、加强筋3和填料层2设置完成以后，在加强筋3和填料层2的外周壁面上沿其周向设置有外防护层4，其在优选实施例中通过在填料层2和加强筋3外周面壁上缠绕一定厚度的无纺布或者兜纱布作为粘附层，并在该粘附层外表面上涂刷一定厚度的防水涂料、防火涂料和防腐涂料，从而组成房屋单元7的外防护层，如图1和图2中所示。
进一步优选地，在基础层1的内侧设置有一层内衬层5，其优选为由兜纱布、纤维毡或者无纺布缠绕而成的单层或多层结构，内衬层5与基础层1之间优选以粘结剂粘结稳固；进一步优选地，在内衬层5的内周壁面上可进一步设置内防护层6，其设置形式优选与外防护层4类似，即采用无纺布或者兜纱布作为粘附层，并在该粘附层内表面上涂刷一定厚度的防护涂料，如防水涂料、防火涂料和防腐涂料等，从而形成房屋单元7的内防护层。通过上述设置，优选实施例中可形成由内到外依次设置有内防护层、内衬层、基础层、加强筋、填料层和外防护层等结构层的多层房屋单元结构，各层之间稳定连接，形成结构强度较大，自重较轻，且不易变形的房屋单元7。
进一步地，本发明优选实施例中的房屋单元7的制备方法如图5中所示，其可进一步优选通过如下步骤制备而成：
s1：在呈筒状的模具外周壁上缠绕一定厚度的无纺布或者兜纱布作为粘附层，并在房屋单元7脱模后在粘附层的内周壁面上喷涂一定厚度的防水涂料、防火涂料和防腐涂料，从而形成房屋单元7的内防护层；
s2：在模具上的粘附层外周壁面上缠绕一定厚度的兜纱布、纤维毡或者无纺布，作为房屋单元7的内衬层5；
s3：在设置好的内衬层5表面设置粘结剂，继而在内衬层5的外周上缠绕一定厚度的竹篾帘，以其作为房屋单元7的基础层1，基础层1中的各层竹篾帘之间优选以粘结剂粘结稳固；
s4：在基础层1两端的外周壁上分别设置呈环状的加强筋3，优选在两加强筋3之间间隔设置多个呈环状的加强筋3，且可进一步优选为等间距设置；进一步优选地，在各相邻的环状加强筋3之间间隔设置有多根沿基础层1轴向的呈长条状的辅助筋，以将各两相邻的呈环状加强筋3连接稳固，并在基础层1的外周壁上形成网格状的加强筋结构；
s5：在各加强筋3之间的间隙填充稻草或者轻质填充材料，如泡沫、发泡剂，形成基础层1外的填料层2，填料层2的设置厚度优选与加强筋3的厚度相等，即两者的外表面平齐；
s6：在加强筋3和填料层2的外周壁面上缠绕一定厚度的兜纱布或者无纺布作为粘附层，将填料层2和加强筋3包覆起来，继而在粘附层的外表面上涂刷防护涂料，如防水涂料、防火涂料和防腐涂料等，以形成房屋单元7的外防护层4，外防护层4与加强筋3和填料层2之间优选以粘结剂稳固连接；
s7：将房屋单元7放置固化，优选实施例中可采用加热固化的形式，例如采用烤灯或者烤箱加热，使得房屋单元7的各层之间稳固连接，形成结构稳定的整体，继而将房屋单元7脱模，从而得到多层的房屋单元结构。
进一步优选地，在步骤s1中内防护层设置前，在模具的外周壁面上缠绕设置一层或多层具有一定厚度的聚脂薄膜，起到脱模剂的作用而辅助房屋单元7的快速脱模；优选实施例中的模具在进行房屋单元7的制备时，可提前对模具进行加热，以利于粘结剂的固化，提高房屋单元7的制备效率。
进一步地，本发明中的房屋单元7制备完成以后，为保证房屋单元7在使用过程中结构的稳定以及位置的固定，针对优选实施例中的房屋单元7设置有支撑结构8，如图6中所示。
优选实施例中的支撑结构8包括多组支撑单元，其中，每组支撑单元分别包括一根顶杆802和一根底托803，底托803横向设置在顶杆802的下方，相应地，顶杆802与底托803相对设置，且顶杆802和底托803的两端分别以一根竖向设置的连杆804匹配连接，形成与房屋单元7外部截面形状相适应的框型结构；进一步地，沿上述支撑单元的轴线方向间隔设置多组支撑单元，各相邻支撑单元之间分别在两根顶杆802的两端之间和两根底托803的两端之间设置连杆804匹配连接，即设置四根空间平行的连杆804使得两相邻支撑单元匹配连接，并在两支撑单元之间形成可容纳房屋单元7的空间，继而多个支撑单元分别沿横向、纵向和竖向设置并连接以后，可形成如图6中所示的支撑结构8。
进一步优选地，顶杆802和底托803相对的内周壁面对应房屋单元的外轮廓设置为弧形面，以用于房屋单元7穿入支撑结构后，其外部轮廓可与支撑结构8紧密贴合，防止房屋单元7在支撑结构8中晃动，保证房屋的稳定性；进一步优选地，在支撑结构8上对应房屋单元7端部的两侧分别设置有拉杆801，优选实施例中的拉杆801对应房屋单元7的端部设置为包括四个的一组，其分别对应设置在顶杆802和底托803的两端，且拉杆801的设置轴线优选与房屋单元7的轴线平行，以用于房屋单元设置进支撑结构8后，可在房屋单元7的端部设置诸如房门、侧墙等其他结构，或可用于辅助房屋单元7的装卸。
进一步地，多个房屋单元7分别穿入支撑结构8后，可形成如图5所示的含有房屋单元7的房屋，其中，各房屋单元7的尺寸可根据实际情况进行优选，且各房屋单元7安装完毕后，可在房屋结构的对应区域设置其他结构，诸如门窗等，且相邻的两房屋单元7可分别打通，从而形成内部空间较大且房屋空间大小可控的房屋。
本发明优选实施例中的房屋单元，其结构简单，制备简便，可有效利用可再生资源完成房屋结构的制作，节能环保，经济性强，且通过将房屋单元设置为多层复合的形式，保证了房屋单元7的结构强度，减少了吊装过程中的变形和损坏，而设置加强筋3和填料层2复合的形式，不仅保证了房屋单元7的结构强度还有效降低了房屋单元7的自重，便于吊装和运输；同时，通过设置支撑结构8来完成房屋单元7的辅助支撑，以其为多个房屋单元7提供支撑，从而形成结构稳定性好，内部空间多样性控制强的房屋，具有经济性好，设置简便的优点，具有较好的推广应用价值。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。