新型抗洪涝灾害房屋设计与研究

陈宣竹 张晓霞 黄博莹

湖州市爱山小学教育集团青阳校区 浙江 湖州 313000

引言

自古以来，洪涝灾害一直是困扰人类社会发展的自然灾害之一。我国有文字记载的第一页就是劳动人民和洪水斗争的光辉画卷——大禹治水。时至今日，洪涝依然是对人类影响最大的灾害之一。洪涝灾害导致道路中断、房屋被淹、车辆受损、群众被困，生命财产安全受到威胁，严重损害了社会经济的健康发展。对于洪涝灾害频发地段，人们不得不背景离乡或灾后化很大的财力进行重建。

据统计，20世纪90年代，我国洪灾造成的直接经济 损失约12000亿元人民币，仅1998年就高达2600亿元人 民币。水灾损失占国民生产总值(GNP)的比例在1%～4%之间，为美国、日本等发达国家的10～20倍。

一、“抗洪房屋”研究背景

洪涝灾害发生时，普通结构房屋被淹，洪水泛滥，人们逃生困难。房屋被淹严重危害了人们的生命财产安全，灾后重建又需投入更大的人力物力。所以，研究制定洪涝灾害的防治对策尤为重要。我们设计了这套会漂浮的房子，能在洪涝灾害来临时，最大限度的实现预警式人员自救，从而保障人身财产的安全，并保证房屋的完整性，无需灾后重建。

二、“抗洪涝灾害房屋”主要结构

图1 “智能窗”的实用模型图

三、“抗洪房屋”的建材选择

靠气垫托起房屋首先考虑到了房屋重量的因素，故此类房屋多建于洪涝灾害频发地区，房屋楼屋不高于三层。另采用的房屋要使用一些“轻材质”建造。如：泡沫砖。泡沫砖里面浇灌的混凝土，稳定性高。与传统的建房相比，泡沫盖房子就是取代了红砖，一般插三层一浇灌，竖着隔一孔放一根钢筋，横着一般两层放两根(或是一层放一根)，然后进行浇灌。

图2 模拟充气阀结构图

泡沫砖也有用不同的原料制成。如下面两种：

1、泡沫水泥砖是利用泡沫小颗粒与水泥搅拌凝结而成，具有轻质、保温、隔音、防火的优质性能，而且由于使用了小直径的缘故大大降低了成本，是非承重墙的理想用品。

2、蒸压泡沫混凝土砖主要是由水泥、矿渣粉、河砂为生产原材料，拌和后经压力空气发泡，强制将空气拌入混合浆内型成，微气泡结构的混凝土浇模成型，经蒸压反应等工序制作而成，是一种环保、节能、材质稳定的新型墙体材料。使用蒸压泡沫混凝土砖做墙体材料的建筑物，建成使用两年后经检验，质量优良，满足国家对工程质量，隔声、节能、防火等标准要求。也是非承重墙用砖。

四、“抗洪房屋”的物理原理

气阀是压缩机中用来控制气体进出气缸的部件。主要由阀座、阀片、弹簧与升程限制器组成。阀片与阀座之间的升启高度或闭合决定了气体通道的大小和密闭。弹簧主要用以推动阀片关闭，也可减轻阀片开启时与升程限制器的撞击。升程限制器可限制阀片的升程并可承座弹簧；气阀阀片的启闭由气缸内、外气体压差与弹簧力控制，无需其他驱动机构，故称自动阀。

我们利用它的自动性来控制气体充气的时机，当水位到达一定程度，可启用气阀，在房屋浅地基下的气囊将鼓起，使其垂直高度上涨。

五、“抗洪房屋”功能简介

“抗洪房屋”通过特殊建材制造，地基浅埋，地基下预埋有充气阀装置，当洪水来临，水位到达警戒线后，地基被泡松动，触发充气阀门，气垫快速充气，逐渐托起房屋。保障屋内来不及撤离的人员及财产安全。

六、“抗洪房屋”上浮过程中的平稳问题解决

在房屋四周隐性深埋于地基高于水位警戒线的立柱，当房子托起时用于固定在一个空间内，避免房子因重量的不均造成倾斜。

七、“抗洪房屋”项目展望

“抗洪房屋”建设简单，可以建于洪涝灾害多发地区。因多发洪灾，在建造房屋时就要区别于普通建筑。一、楼层不适合建造较高；二、地基浅埋；三、选择合适的建材；四、预埋自救上浮装置。满足此四项主要功能，即可有效的自救。