[发明专利]隔离组合的建筑物构架

说明书

技术领域

本发明涉及从预制构架模块构造的改进型建筑物构架，以及由这种构架构造的建筑物，以及更具体地涉及防火和防昆虫的建筑物，其能构建为多层、防风、防冲击和防地震损坏，并且具有与支撑构架隔离的内壁和外壁以改进热值和声值。

背景技术

居住房屋和小型商用建筑物的常规建筑实践在过去主要依赖于木材构架结构，其中建筑物构架在现场由切割为一件件配合的构架木材来构造。这是劳动力密集的工艺并且要求木匠具有相当的技能以生产具有水平地板、完全竖直墙壁、方形角部以及铅垂门窗开口的结构。即使在建筑物构架在所需的细心和技能下构造，其也会由于木材的翘曲而歪斜，特别是在林场用混合速生树生产的现代低等级木材。

尽管常规木材构架建筑物需要非常少的构造装备，但是其建造成本相当高。成本的劳动力部分是主要的，部分归因于必须为构造构架的艰苦过程支付的工资，并且部分归因于很多政府强制的额外成本，比如工人的补偿和责任保险、社会保障付款、医疗保险费、以及雇主必须给政府做出的很多报告(host of report)。于是，雇主现在试图利用任何可用的手段来最小化其劳动力以最小化这些难以承受的成本。

钢构架构造，通常称为“红铁(red iron)”构造，一般用于商用建筑物上，因为其更大的强度、耐火性和建筑设计灵活性。这种钢构架的零件通常根据建筑计划按次序切割和钻孔，然后运载至建筑物位置并且借助于可移动起重机来一件件地装配。建筑物建造得精确并且和需要的一样坚固，但是成本相对较高，因为昂贵的材料并且需要熟练的人员和昂贵的装备来装配建筑物。这是通常视为不适合单个家庭住宅建筑物的构造技术，因为成本很高并且建筑物墙壁比用标准构架构造制造的那些显著要厚，因此标准的门窗单元不匹配并且必须通过特殊的修整来改变，这样极少会产生期望的美学外观。

地震损坏日渐成为房主关注的问题，因为已经公开了地震近年来在美国和海外造成的损坏和生命损失。地震防备故事和建议很多，但是一个仍未解决的问题在于，过去建造的常规木材构架房屋不是为了承受地震的影响而建造的，其极端负荷承载能力和其地震后可用性限度都如此。现代建筑法规试图解决这个问题，但是所需的措施增加了新屋本已很高的成本并且可能并不能一直提供对地震损坏显著改进的抵抗力，尤其是地震后可用性。

火灾经常伴随着地震发生，如同1994年灾难性的Kobe地震发生的那样，并且当然即使与地震无关，火灾也是房屋的主要威胁。当常规房屋发生火灾时，木材构架助燃火势并且减小了在整个结构被毁坏之前成功灭火的机会。最近主要的救生进步是火警，其检测火灾并警告居住者已经起火，使得他们能在房屋燃烧之前逃离，但是仍然期望能延迟大火扩散的房屋本身防火性的显著改进。

对房屋的另一种主要的灾难性威胁是风。木材构架房屋上的风负荷已经毁坏了很多房屋，主要是因为房顶一般比较脆弱地连接至墙壁，以使得由于在房顶上方流动的风的白努利效应(Bemoulli effect)而向上施加于房顶上的提升力，以及EVE墙体下倾向于将房顶提升离开墙壁的压力，将房顶从墙壁搬走并且允许风将房顶像大伞一样带走。没有房顶，房屋的墙壁易于在风负荷下倒塌，彻底毁坏房屋。

木材构架房屋的白蚁和木蚁损坏是一种主要损坏形式，耗费每年以数百万美元计。尽管昆虫造成的损坏很少是致命的，但是总体上来说实际上比风和地震的组合效应更广泛，并且这在全国很多地方是一直存在的危险。

木材构架建筑的这些和其它问题已经使得新建筑物的保险成本，尤其是多层居住建筑物比如公寓和疗养院建筑，日渐昂贵。