一种房屋、梯田和生产工作间一体化结构体系的制作方法

1.本实用新型涉及工农业用的建筑和建筑群及结构，尤其涉及一种房屋、梯田和生产工作间一体化结构。


背景技术：

2.生态、绿色、可持续是全球性人类生存发展共识，以牺牲自然为条件的工业化城市弊端显现，田园城市受到重视，实施森林城市、海绵城市、生态城市等补偿平衡手段，国际后现代城市思潮提出“改变城市水泥森林”等诸多导向，倡导“建筑张力表现向生态自然一致性回归”，有关方面还评出诸如英国萨里地下绿化带酒店、韩国梨花女子大学、法国旺代历史博物馆等等“国际十大生态建筑”；建造形式上，很多国家制订绿色建筑行动计划，形成相应技术规范；我国正经历大规模城市化过程，5g智能化、大数据、万物互联正在改变传统城市模式和观念，特别是新冠疫情催化的远程办公、线上教学、无人工厂、人流分散等新事物展现“另类”城市的生产生活方式；基此背景本专利提出一种世界未见先例、以“看不见房屋建筑”为特征的绿色城市构建方法。
3.但是在现有技术中，人们多年来更多地关注建筑物的屋顶绿化和立体种植，几乎没有考虑过建筑本体和周围地形地貌在结构和功能上的协同方面的创新。
4.如2016年11月2日公开、申请号为201610367905.1的对比文件1 《一种废弃矿山综合治理方法》的专利，该治理方法包括：在废弃的矿山废弃地重新规划建设节能型钢结构节能轻体节能房屋建筑，采用依山梯形建设或依山环型梯田型结构建设钢结构节能轻体节能房屋建筑，最大限度地利用原有条件和地貌，不大兴土木，节能环保，为了更进一步实现综合治理规划，以达到纯绿色环保和还废为用的理念，在钢结构节能轻体节能房屋建筑物屋顶设有太阳能光伏发电装置，在钢结构节能轻体节能房屋建筑物内为综合现代农业养殖区，在废弃矿山开采过后地平线以下的凹型低洼地建设人工水库.整套计划可实现水电循环综合利用，电力来源于太阳光，水库之水可循环利用于浇灌以及卫生清洁等用途，同时在废弃矿山表面或地平面规划种植树木或绿色植被，进一步增加绿色覆盖面积。为了使钢结构节能轻体节能房屋建筑物更加牢固与原废弃山丘或山体的结合强度，在钢结构节能轻体节能房屋建筑物与残存未采掘的山体之间设有泡沫混凝土浇灌结合体。
5.现有技术存在的缺陷是在钢结构节能轻体节能房屋建筑物内为综合现代农业养殖区，钢结构节能轻体节能房屋建筑物本体是梯田型层叠结构建筑，没有利用房屋、种植空间和周围地形地貌的协同关系，同时也没有通过房屋、种植和生产空间的结构特点来解决房屋、种植和生产空间的功能上的协同问题，同时钢结构节点轻体房屋在与山体连接方面会出现承重方面的技术缺点。
6.由于现有技术中普遍存在的建筑是建筑、农田是农田的割裂现状，造成工业化、城市化与生态平衡之间的长期矛盾，人居房地产和经济技术工业园区规模占用土地面积过大，而我国人均耕地大大低于世界平均水平，粮食保障线面临威胁。
7.目前亟需一种将房屋、梯田和生产工作间有机结合达到三部分功能协同的一体化
结构体系，这样的结构体系不占土地建房屋、脱离地面造农田、生产生活生态一体化，利用低端甚至不可耕种的资源建造房屋，建设高标准农田，实现人居功能同时增加耕作土地总量，以安居带动乐业的模式探索城乡二元化的有机融合。


技术实现要素：

8.本实用新型为解决上述现有技术存在的技术问题，提供一种将房屋、梯田和生产工作间有机结合达到三部分功能协同的一体化的结构体系。
9.本实用新型的结构体系主要包括：被动式生态人居房屋结构、山势梯田围合形制结构、梯田下生产工作间结构、下潜型阳光种植园机构、前后院落农耕景观化结构、绿植环绕覆蔽掩映结构、大门外立体种植影壁结构。
10.本实用新型的技术方案是：
11.一种房屋、梯田和生产工作间一体化结构体系，包括房屋、梯田和生产工作间，其特征在于，所述结构体系采取山势外观总体造型，依托自然或人造山体建设种植梯田，所述梯田围合连接所述房屋，所述梯田架空下部设置所述生产工作间，所述房屋侧面与所述梯田连接，所述梯田形制采取不对称组合方式，设置圆形、椭圆形、矩形或几何多边形，所述梯田围合房屋形成四合院，所述房屋居中形成前、后院落，所述房屋顶部在水平梯田基础上，设置二次构造形成种植体，成为整个山体形制山顶梯田的高点。
12.进一步，所述房屋的侧面与所述山体围合构造间隔一定距离。
13.进一步所述梯田三面围合、两侧围合、前后围合、一侧围合所述房屋。
14.进一步，所述房屋设置为与山体围合所述梯田完全分开的独立构造。
15.进一步，所述房屋采取地面与地下建筑相互作用生态循环空间形式，所述房屋左右两侧设置生态循环井，所述生态循环井结合于房屋建筑封闭空腔体，由地下层贯通至屋顶梯田，上部设置高于种植面的开合式天井窗，以阳光照射和通风需求计算窗体面积，在所述生态循环井构造内按房间布局设置阳台型调节门窗，形成温湿冷暖空气上下左右自动循环效应，与屋顶种植隔热、院落围合挡风等条件共同构成生态建筑结构。
16.进一步，所述梯田架空下方地面层以上设置所述生产工作间，在需要特定大空间情况下，所述生产工作间隔墙参与承重搭配组合；所述生产工作间外墙与所述梯田的挡土女儿墙一体化构造，所述生产工作间主要门窗开设在面向所述房屋的院落的一面；二层以上结构依托所述生产工作间外墙面设置四周环绕型空中连廊，顶层与种植梯田结合设置为敞开步道式。
17.进一步，所述梯田为框架结构坡面构造体，坡度10
°
至20
°
之间，根据荷载计算设置梁柱结合的支撑构架，铺设混凝土预应力条形板，共同组成一体化承重结构。
18.进一步，所述梯田的建造采取隔坡方式，预设水平梯面和斜坡梯面的宽度，长度根据山势走向设定，山体周边设置挡土女儿墙，在山体坡面上安装挡土框架板和立式固土锚杆，构建水平田埂和斜坡田坎做区块分隔，填土整平形成梯田整体。
19.所述挡土框架板设置所述斜坡梯田下方，所述立式固土锚杆设置所述水平梯田下方，所述斜坡梯田种植林草消减重力侵蚀。
20.所述山体底面统一设置防水和植物隔根构造层，以挡土构造为单元敷设排滤水层、平面相对厚、斜面相对薄，所述梯田填土分两个层面，底部为基本固土层，上部是适应种
植需要的配方土壤层。
21.进一步，在所述斜坡梯田部位设置矩阵型空腔构造的采光通风飘窗，采取与梯田斜面反向飘出形式防雨，所述飘窗的窗体上部平面窗框外飘，所述飘窗的下部窗台与所述梯田田面结合，飘出平面上部设置有与所述梯田相同的种植体。
22.进一步，所述结构体系整体构造设置为前院落、房屋、后院落三段式格局，所述院落大门在一层结构情况下所述梯田断开、门口上方设置为敞开形式，二层以上结构所述梯田连续、所述门口上部设置为封闭形式。
23.进一步，所述结构体系还包括下潜型阳光种植园，所述种植园设置在所述房屋向阳前侧地面下方，连接地下一层建筑结构，以太阳倾角照射延伸面积计算种植园纵向长度。
24.设置竖井型采光天窗，高于地面部分设置为斜面悬窗，所述天窗采取上旋半开合方式，前部采光设置在屋前硬化空间区边缘以外种植区内，为长方形框架采光天井，采光窗顶面采取一面坡结构，采光窗框架后立面形成屋前功能区域界标，与所述采光井一体构造为花坛种植体，花草树木种植设在采光井之后。
25.所述结构体系还包括立体种植构造，所述立体种植构造采取所述梯田相同结构和建造方式，依托支撑架构铺设内外种植同体阶梯平面，外侧种植体设置为窄面梯田，挡土墙自地面向上递延逐层收缩，内侧种植体为垂直型相对窄小隔层设置。
26.进一步，所述结构体系还包括多层互补保持常绿的种植结构，绿茵围墙内侧设置环绕园区道路，依次安排与所述梯田平衡配套的地面种植区，接容所述梯田排水和冲淤，在所述梯田底部边缘外侧种植低矮绿植，与所述梯田底层截水田坎接续，所述田坎设置为对接所述梯田步道的形制。
27.本实用新型的有益效果是：
28.本实用新型的结构体系将房屋、山体和生产工作间有机结合达到三部分功能协同，它不占土地建房屋、脱离地面造农田、生产生活生态一体化的应对技术措施，利用低端甚至不可耕种的资源建造房屋，建设高标准农田，实现人居功能同时增加耕作土地总量，以安居带动乐业的模式探索城乡二元化的有机融合。
29.所述房屋、山体和生产工作间一体化结构体系使用覆土建筑技术原理，将结构设置宗旨由房屋单一性变为功能多元，宜居、种植、生态三项指标综合平衡；住种产一体化综合我国四合院、土楼院等建筑特点，取其“围、合”形制，将山势梯田 生产工作间 人居房屋三位一体，以“结构调节生态”的措施解决被动式房屋建设、以及北方建筑配套冬季不见绿等问题。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超出本技术要求保护的范围。
31.图1是本实用新型的整体结构示意图；
32.图2是本实用新型的功能构造设施组合示意图。
具体实施方式
33.下面结合本技术实施例中的附图，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.本实用新型的结构体系采取山势外观总体造型，依托自然或人造山体建设种植梯田，梯田围合连接人居房屋，梯田架空下部设置生产工作间；山体形制采取不对称组合方式，个体造型根据需求和落地条件，设置圆形、椭园形、矩形、几何多边形等变化；梯田围合房屋形成四合院，也包括梯田三面围合、两侧围合、前后围合、一侧围合的方式，房屋居中形成前、后院落，进出大门设在合院前端以及任何方向，门外设有立体种植架形式的影壁，根据工作和生活需要可设置进出便门，住种一体化庄园最外侧，栽种边界围墙型绿植树木发挥掩映作用，山体形制高程与规模以低层单体建筑为设置依据。
35.所述人居房屋与山体梯田采取统一结构形式和建造方法，可做纵横向任意排列，人居房屋单侧面与山体梯田结构连体，梯田挡土女儿墙凸型延续形成人居房屋顶面构造，对接给排水和道路系统，人居房屋另外几个侧面与梯田围合构造间隔一定距离；人居房屋顶部在水平梯田基础上，设置二次构造形成花园特征山体，成为整个山体形制山顶梯田的高点，人居屋顶平面结构、设置不低于3
°
坡面渗排水底层构造，在二次构造挡土墙上设置表达建筑属性的挑檐、墙脊、墙面装饰物，与梯田呼应面饰物形成突出和引领的表现关系；人居房屋还可以设置为与山体围合梯田完全分开的独立构造，连接组合采取承土槽箱种植栈桥方式，作为人行通道两侧栽种绿植型护栏。
36.人居房屋采取地面与地下建筑相互作用生态循环空间形式，地下建筑设置一层，地面建筑依据结构生态供给能力二层为宜；房屋左右两侧设置生态循环井，特征是结合于房屋建筑可封闭空腔体，由地下层贯通至屋顶梯田，上部设置高于种植面的开合式天井窗，以阳光照射和通风需求计算窗体面积，在生态循环井构造内按房间布局设置阳台型调节门窗，利用空气抽拔对流原理以及太阳照射等自然能源，形成温湿冷暖空气上下左右自动循环效应，与屋顶种植隔热、院落围合挡风等条件共同构成被动房屋要素；针对寒冷等气候条件，人居房屋可选择设置太阳能采暖集热装置，特征是可封闭阻隔空气对流玻璃墙矩阵体，设于房屋向阳面前侧，与建筑墙面空间距离根据地域御寒系数设置，可采取上下滑轨自主伸缩装配的类型，阳光采暖装置根据需要附设保温御寒措施。其中太阳能集热装置安装于温室屋脊上方；太阳能集热装置与蓄热装置中的循环水泵通过阀门和太阳能进水管相连；保温蓄水池的出水口通过集散热进水管与集散热装置的进水口相连接，集散热装置的出水口通过集散热回水管与保温蓄水池相连接；集散热装置的进水口与循环水泵通过阀门和集散热进水管相连。本实用新型通过利用室外太阳能集热系统，吸收太阳热能，并通过蓄热装置将收集的热量储存于保温蓄水池中；同时温室内集热系统可将室内多余的热量收集并储存于保温蓄水池中，以有效提高温室集热效率，大大改善温室增温的效果。
37.梯田架空下方地面层以上设置生产工作间，框架支撑结构配合总体规划进行布局，在需要特定大空间情况下，生产工作间隔墙参与承重搭配组合；生产工作间外墙与梯田挡土女儿墙一体化构造，墙面上端种植平面外侧部位安装屋檐型雨搭并配置截顺雨水沟槽，生产工作间主要门窗开设在面向院落的一面；适应生产工作间纵向延伸的格局，在斜面
梯田部位设置采光通风飘窗，特征是矩阵型空腔构造，内侧四面采取反光措施增强采光效果，采取与梯田斜面反向飘出形式防雨，窗体上部平面窗框外飘、下部窗台与梯田田面结合，飘出平面上部设置为与梯田相同的山体，飘窗设置在斜面梯田区不影响土地翻松及农活耕作，相对稳定的树草种植发挥掩映遮蔽作用；生产工作间层数可独立设置，也可以结合人居房屋搭配设置，二层以上结构依托生产工作间外墙面设置四周环绕型空中连廊，二层为遮雨廊桥型，顶层与种植梯田结合设置为敞开步道式，连廊还设有向院落方向凸出的微型花园山体。
38.山势梯田为框架结构坡面构造体，坡度10
°
至20
°
之间，根据荷载计算设置梁柱结合的支撑构架，铺设混凝土预应力条形板，共同组成一体化承重结构；梯田用堆土方法建造采取隔坡方式，水平梯面宽3米、斜坡梯面宽1米，长度根据山势走向设定，山体周边设置挡土女儿墙，在山体坡面上安装挡土框架板和立式固土锚杆，构建水平田埂和斜坡田坎做区块分隔，填土整平形成梯田整体；提高山体自然休止角防滑系数，挡土框架板设置坡面梯田下方，立式固土锚杆设置水平梯田下方，两者深入堆土高程五分之四处，坎埂整理采用土壤固化剂，坡面梯田种植林草消减重力侵蚀；山体底面统一设置防水和植物隔根构造层，以挡土构造为单元敷设排滤水层、平面相对厚、斜面相对薄，梯田填土分两个层面，底部为基本固土层，上部是适应种植需要的配方土壤层。
39.梯田挡土女儿墙上端与人居院落呼应面设置建筑符号型墙脊和挑檐，周边挡土墙内侧设置人行步道，栽植常绿景观型树木兼做安全防护装置；依托挡土女儿墙设置暗藏型肥水一体化输送管道，结合梯田坎埂设置管网分支，植物分配采取滴灌自动控制模式；横向截水沟设在斜面梯田下部以田坎为挡水装置，沟底布设防冲防渗土工布，沟壁采取土层硬化措施并栽种抵御水流冲击的草皮和植物，纵向排水设置在竖向田埂边侧，安排跌水与防冲刷措施，与横向截水沟排水槽对接，以减少雨水对梯面冲刷和土壤流失。
40.住种产一体化庄园整体构造设置为前院落、人居房屋、后院落三段式格局，院落大门在一层结构情况下梯田断开、门口上方设置为敞开形式，二层以上结构梯田连续、门口上部设置为封闭形式，为了避免狭窄局促现象前端梯田收窄门洞减短，并将开口设置为外八字形状，大门外侧设置广场以形成宽敞明快格局；院落实施农耕观化布局，以种植为主导配置道路、空地、绿化、雕塑、围栏、廊架，相互作用机理组合；设置雨水集合利用系统，特征是结合农作物采光通风安排道路和排水沟，排水沟设置为宽底大斜面兼有绿化草坪功能，屋面、地面排水线路设计与景观植树结合，集水蓄水设置为庭院雕塑型池塘，并与整体连接参与大循环。
41.按照绿树环绕覆蔽掩映、平视看不见山体梯田的要求设置边界围墙型种植圈，形成相对闭合私密空间，采取多层互补保持常绿的种植结构，乔灌结合、高低结合、树木绿篱结合，绿茵围墙内侧设置环绕园区道路，依次安排与山体梯田平衡配套的地面种植区，接容山体梯田排水和冲淤，在山体梯田底部边缘外侧种植低矮绿植，与梯田底层截水田坎接续，田坎设置为对接梯田步道的形制；园区统一装备水肥集合总承循环设施，在梯田外侧地面下挖建造园区总集水蓄水池，深度超过冻层根据需要计算体积，采取砌筑防渗措施，在利用大配套基础上设置自我小循环雨水剩水处理再利用系统，室外集水为生态明渠，给水采取管道压力泵送形式，利用人居房屋顶部制高点形成落差，将人居屋顶梯田挡土墙设置为中空形式作为压力水箱，各部分种植子系统在出水管道端安排要素成分综合与添加的装置，
整个水肥集合总承循环设施设置为自动控制的模式。
42.下潜型阳光种植园，设置在人居房屋向阳前侧地面下方，连接地下一层建筑结构，利用屋前开阔地的空间，以太阳倾角照射延伸面积计算种植园纵向长度；在地下层同一平面的框槽内，采取山体梯田建造方式，种植园框槽墙壁根据土壤性质做硬化加固处理，根据冻融条件设置填土保温层厚度，加拌珍珠岩增强保温效果，顶层结合屋前地面硬化的安排并采取防水技术措施；种植园采光设施安排在前后两端，后部依托房屋建筑设置，特征是竖井型采光天窗，高于地面部分设置为斜面悬窗，天窗采取上旋半开合方式，前部采光设置在屋前硬化空间区边缘以外种植区内，为长方形框架采光天井，采光窗顶面采取一面坡结构，采光窗框架后立面形成屋前功能区域界标，与采光井一体构造为花坛山体，花草树木种植设在采光井之后；阳光种植园同时还设置为生态循环组成部分，特征包括无害化四季种植安排，室内景观化溪流、跌水、小潭、假山微雕、袖珍型花园，调节人居房屋在封闭条件下水分湿度小气候，下潜型种植园与人居房屋地下层设置间隔装备，为开合型玻璃墙体，形成相对独立的功能和自主控制的生态结构。
43.所述影壁是山体梯田形制在大门外独立微缩设置，特征是立体种植架构，与庄园边界围墙型树木绿篱对接连为整体，影壁侧面为园区进出通道；立体种植构造与山体梯田形成呼应、内凹外鼓造型，面向大门的内侧是垂直立面，小角度曲面内弯，外侧是大角度坡面阶梯，立体种植构造高于庄园大门低于外围种植高大乔木；立体种植构造采取山体梯田相同结构和建造方式，依托支撑架构铺设内外种植同体阶梯平面，外侧山体设置为窄面梯田，挡土墙自地面向上递延逐层收缩，内侧山体为垂直型相对窄小隔层设置；同体型阶梯平面底层渗排水构造设置在两侧，安装墙壁型接水管，山体表面排水逐层延续，同体型阶梯平面底层设置为内侧高外侧低，内侧山体不设底层排水，影壁种植选择低矮、浅根系、常绿景观树木，给水统一纳入肥水一体化循环机制。
44.以上对本技术实施例进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想。因此，本领域技术人员依据本技术的思想，基于本技术的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本技术保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。