建筑墙体模块及具有其的活动房屋
技术领域
本实用新型涉及机械技术领域,具体涉及一种建筑墙体模块,以及具有该建筑墙体模块的活动房屋。
背景技术
已知一种现有的活动房屋由传统集装箱改制而成,因此其施工流程通常为首先焊接钢骨架,然后再对大体为箱式的钢骨架整体进行内外部装修。由于整体结构的限制,内外部装修只能在施工现场进行,需要大量的人力劳动,并且容易造成污染;而且由于施工工序的限制,流程时间较长,生产效率较低。另一方面,传统集装箱的承载能力与建筑体的设计要求并不匹配,因此现有的活动房屋还可能存在结构强度不足的问题。此外,这种由传统集装箱改制的活动房屋,墙体结构较为单一,无法满足针对不同空间的多样化需求。
因此,需要提供一种建筑墙体模块及具有其的活动房屋,以至少部分地解决上述问题。
实用新型内容
在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题,本实用新型公开了一种建筑墙体模块,所述建筑墙体模块包括桁架式钢结构、内层和外层,所述内层、桁架式钢结构、外层依次叠加地组装,其中所述内层包括内墙龙骨架层、内墙装饰板层中的至少一个,所述外层包括外墙防水层、外墙保温层、外墙装饰板层中的至少一个。
优选地,所述桁架式钢结构包括立柱、斜拉支撑、覆面龙骨、Z型支撑和角钢,所述立柱沿竖直方向设置,所述斜拉支撑倾斜于所述立柱设置并连接至所述立柱的端部,所述覆面龙骨垂直于所述立柱设置并与所述立柱连接,所述Z型支撑固定至所述覆面龙骨,所述角钢连接至所述斜拉支撑。
优选地,所述内墙龙骨架层构造为轻钢龙骨架,包括竖龙骨、天地龙骨和贯穿龙骨,所述竖龙骨沿竖直方向设置,所述天地龙骨沿水平方向设置并连接至所述竖龙骨的端部,所述贯穿龙骨沿水平方向设置并与所述竖龙骨连接。
优选地,所述内墙龙骨架层连接所述桁架式钢结构,并且其中设置有水电线管预埋、开关暗盒预埋、家具预埋中的至少一个。
优选地,所述内墙装饰板层包括防火石膏板,所述防火石膏板固定至所述内墙龙骨架层,并且其中设置有用于供水电线管通过的开孔。
优选地,所述外墙保温层包括保温板,所述保温板固定至所述桁架式钢结构,并且多个所述保温板由所述Z型支撑间隔开。
优选地,多个所述保温板中两两之间的接缝处设置有密封件,所述密封件包括密封胶和/或自粘胶带。
优选地,所述外墙防水层包括防水布、钢丝网和紧固件,所述防水布沿所述桁架式钢结构的表面设置,所述钢丝网覆盖所述防水布并压靠在所述防水布上,所述紧固件预涂密封胶并将所述钢丝网固定至所述防水布。
根据本实用新型的建筑墙体模块具有组合可变的分层式构造,因此在设计和制造上具有灵活性,能够满足不同建筑空间对于墙体的要求。通过将桁架式钢结构设置为基础,使建筑墙体模块具有足够高的强度,从而提高建筑的安全性。通过针对各层选用不同材料,能够实现建筑的保温性能、防水性能、防火性能、隔音性能等特性。最重要的是,通过分层式构造实现建筑墙体模块的预制,能够将工作量最大程度地从施工现场转移到车间,将手工作业转变为流水线作业,从而缩短工期,提高施工效率。同时还有减少环境污染,减小施工作业空间的优点。
本实用新型还公开了一种活动房屋,其包括如上所述的建筑墙体模块。
根据本实用新型的活动房屋,可以灵活地组装建筑墙体模块以适应不同的建筑空间。并且可以在施工过程中缩短工期,提高施工效率,减少环境污染。
附图说明
本实用新型实施方式的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述,用来解释本实用新型的原理。在附图中,
图1是根据本实用新型的一个实施方式的桁架式钢结构的主视图;
图2是沿图1中的A-A线所截的桁架式钢结构的剖视图;
图3是沿图1中的B-B线所截的桁架式钢结构的剖视图;
图4是图1中所示的桁架式钢结构的立柱的截面图;
图5是图1中所示的桁架式钢结构的斜拉支撑的截面图;
图6是图1中所示的桁架式钢结构的覆面龙骨的截面图;
图7是图1中所示的桁架式钢结构的Z型支撑的截面图;
图8是图1中所示的桁架式钢结构的角钢的截面图;
图9是图1中的C处的局部放大图;
图10是根据本实用新型的一个实施方式的内墙龙骨架层的主视图;
图11是示出了根据本实用新型的一个实施方式的桁架式钢结构与内墙龙骨架层的连接的主视图;
图12是沿图11中的D-D线所截的示出了桁架式钢结构与内墙龙骨架层的连接的剖视图;
图13是沿图11中的E-E线所截的示出了桁架式钢结构与内墙龙骨架层的连接的剖视图;
图14是沿图11中的F-F线所截的示出了桁架式钢结构与内墙龙骨架层的连接的剖视图;
图15是根据本实用新型的一个实施方式的建筑墙体模块的外墙保温层的保温板的主视图;
图16是示出了图15中所示的保温板的固定方式的示意图。
图17是根据本实用新型的一个实施方式的建筑墙体模块的总装的示意图;
图18是沿图1中的G-G线所截的建筑墙体模块的总装的剖视示意图;
图19是根据本实用新型的第一实施方式的建筑墙体模块的水平方向的分层式构造的示意图;
图20是根据本实用新型的第二实施方式的建筑墙体模块的水平方向的分层式构造的示意图;
图21是根据本实用新型的第二实施方式的建筑墙体模块的竖直方向的分层式构造的示意图;
图22是根据本实用新型的第三实施方式的建筑墙体模块的水平方向的分层式构造的示意图;以及
图23是根据本实用新型的第四实施方式的建筑墙体模块的水平方向的分层式构造的示意图。
附图标记说明:
1.建筑墙体模块
10.桁架式钢结构
11.立柱
12.斜拉支撑
13.覆面龙骨
14.Z型支撑
15.角钢
20.内墙龙骨架层
21.预埋
22.镀锌角铁
30.外墙保温层
31.保温板
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本实用新型实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本实用新型实施方式发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本实用新型实施方式,将在下列的描述中提出详细的结构。显然,本实用新型实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。
本实用新型公开了一种建筑墙体模块1,该建筑墙体模块1具有分层式构造,一方面便于根据需要变换结构形式,以适应不同建筑空间的条件,另一方面可以在车间中预先完成制造,然后运输至施工现场进行组装,以提高施工效率。下面将结合图1至图23详细说明本实用新型的建筑墙体模块1。
根据本实用新型的建筑墙体模块1包括桁架式钢结构10、内层和外层。桁架式钢结构10承载并传递作用力,为建筑墙体模块1提供了可靠的结构强度,是内层与外层叠加设置的基础。内层包括内墙龙骨架层20、内墙装饰板层中的至少一个。外层包括外墙防水层、外墙保温层30、外墙装饰板层中的至少一个。这样的内层、桁架式钢结构10、外层依次叠加地组装,可以构成各种形式的建筑墙体模块1。可以理解,此处的内层与外层是相对于特定的建筑空间而言的。
如图1至图9所示,桁架式钢结构10包括立柱11、斜拉支撑12、覆面龙骨13、Z型支撑14和角钢15。如图1至图3所示,桁架式钢结构10示出为与顶部结构、底部结构及其他部件连接。其中立柱11沿竖直方向设置。斜拉支撑12倾斜于立柱11设置,并且连接至立柱11的端部。覆面龙骨13垂直于立柱11设置并与立柱11连接,例如在图示实施方式中沿水平方向连接相邻的两个立柱11。Z型支撑14固定在覆面龙骨13上,以与建筑墙体模块1的其他分层连接。角钢15大致沿水平方向设置,并且连接至斜拉支撑12。上述各部件通过焊接等方式或螺栓等紧固件连接固定,以形成具有一定的强度及稳定性的桁架式钢结构10。根据对承载能力、自身重量等的不同要求,桁架式钢结构10可以构造为钢骨架或轻钢龙骨架等。
在一个实施方式中,如图4所示,立柱11的截面形状大致为中空的圆角矩形,即立柱11可以构造为方管,在承载时具有较佳的结构稳定性。如图5所示,斜拉支撑12的截面形状大致为中空的圆角矩形,即斜拉支撑12同样可以构造为方管,在承载时具有较佳的结构稳定性。如图6所示,覆面龙骨13的截面形状大致为U字形,即覆面龙骨13可以构造为U型钢或槽钢。特别地,其具有较短的翼缘板和较长的腹板,以增大沿竖直方向的表面积,从而提高桁架式钢结构10在与其表面垂直的方向上的承载能力。如图7所示,Z型支撑14的截面形状大致为Z字形。如图8所示,角钢15的截面形状大致为┌形。
图9是图1中的C处的局部放大图,详细示出了各部件之间的定位关系。例如,图示的立柱11、斜拉支撑12、覆面龙骨13及角钢15之间通过组焊连接,斜拉支撑12连接在立柱11的端部处,覆面龙骨13通过斜拉支撑12间接地连接至立柱11,角钢15在端部处连接至斜拉支撑12。桁架式钢结构10中还可以设置有吊孔,以便于装卸及运输。然而,根据实际需求,桁架式钢结构10可以是上述型材、布置形式及连接形式的任意组合,而不限于该实施方式。
优选地,内墙龙骨架层20构造为轻钢龙骨架,具有较高的强度和较佳的平整度,同时密度小、质量轻。如图10所示,内墙龙骨架层20包括竖龙骨、天地龙骨和贯穿龙骨。竖龙骨沿竖直方向设置。天地龙骨沿水平方向设置,并且连接至竖龙骨的端部。贯穿龙骨同样沿水平方向设置,与天地龙骨在竖直方向上间隔开,并且与竖龙骨连接。
优选地,内墙龙骨架层20连接桁架式钢结构10,从而进一步提高建筑墙体模块1的强度。并且,如图所示,内墙龙骨架层20中设置有水电线管预埋、开关暗盒预埋、家具预埋中的至少一个,通过在生产制造阶段完成上述预埋21,以避免后期施工中的返工。这提升了建筑墙体模块1的功能性,并且减少了现场施工的工作量。
优选地,在内墙龙骨架层20制造完成后,可以在其中合适的位置填充保温材料,保温材料包括岩棉、发泡材料等。同样,桁架式钢结构10中也可以填充保温材料,从而实现建筑的保温隔热功能。并且,岩棉等保温材料也能起到一定的防火阻燃作用,提升建筑墙体模块1的安全性。
优选地,如图11至图14所示,示出了桁架式钢结构10与内墙龙骨架层20之间的连接。在一个实施方式中,内墙龙骨架层20中的覆面龙骨13和/或贯穿龙骨通过镀锌角铁22与桁架式钢结构10中的立柱11和/或斜拉支撑12连接。在图12和图13中,由于立柱11和斜拉支撑12可以具有大致相同的截面形状,因此镀锌角铁22与立柱11和斜拉支撑12的连接可以大致相同,使得这种连接形式较为简单,并且便于加工。此外,由于镀锌角铁22具有镀层,因此防腐性和耐久性良好,使得桁架式钢结构10与内墙龙骨架层20的连接可靠。在图14中,内墙龙骨架层20中的天地龙骨或其他部位还通过诸如自攻螺钉和/或自攻自钻螺钉的连接件与桁架式钢结构10连接。
优选地,内墙装饰板层包括防火石膏板。防火石膏板具有一定的隔音、防火效果及装饰作用,适合用作内墙壁面材料,当然此处也可以选用其他合适的材料设置为内墙装饰板层。防火石膏板固定至内墙龙骨架层20,并且其中设置有用于供水电线管通过的开孔。特别地,当固定至内墙龙骨架层20时,内墙装饰板层中的开孔位于与内腔龙骨架中的水电线管预埋21相对应的位置,以便于这两层之间的连接。在一个实施方式中,内墙装饰板层包括双层的防火石膏板。具体地,第一层防火石膏板使用诸如螺钉的连接件固定至内墙龙骨架层20,第二层防火石膏板使用诸如螺钉的连接件穿过第一层防火石膏板固定至内墙龙骨架层20。这样可以进一步提高内墙装饰板层的防火阻燃能力。在未示出的实施方式中,根据建筑空间的不同,内墙装饰板层也可以包括其他不同材料,例如防水性良好的防水石膏板,环保性和稳定性较佳的欧松板,以及瓷砖等。
优选地,如图15所示,外墙保温层30包括保温板31,保温板31固定至桁架式钢结构10。与上文中内墙龙骨架层20的设置相对的,外墙保温板31层设置在桁架式钢结构10的与内墙龙骨架层20相反的一侧。在本实施方式中,保温板31是酚醛板,具有保温作用及防火作用,然而保温板31也可以是常用的其他材料。
图16示出了保温板31的固定方式的细节。可以理解,外墙保温层30通常设置有多个保温板31。在图示实施方式中,多个呈长条形的保温板31均沿水平方向设置,并且多个保温板31由Z型支撑14间隔开。具体地,如前所述,Z型支撑14通过螺钉等连接件固定在桁架式钢结构10的表面上。如图16所示,Z型支撑14具有水平段及在水平段两侧非对称地设置的延伸段,图中水平段上方的延伸段固定至桁架式钢结构10,水平段下方的延伸段与桁架式钢结构10间隔开并形成自由端。图中的延伸段与桁架式钢结构10的表面大致平行。一个保温板31自该Z型支撑14的水平段的下方沿竖直方向嵌入,下方的延伸段限制一个保温板31沿垂直于桁架式钢结构10表面的方向的移动。可以理解,沿竖直方向这样设置有多个Z型支撑14及多个保温板31,每个保温板31在其顶部处由相邻的Z型支撑14的下方延伸段限制移动。由此,外墙保温层30可靠地固定至桁架式钢结构10。
优选地,多个保温板31中两两之间的接缝处设置有密封件,密封件包括密封胶和/或自粘胶带。在图16所示的实施方式中,在保温板31与Z型支撑14接触并暴露于空气的部位涂有防火胶(或其他密封胶)。进一步地,在防火胶(或其他密封胶)的外侧贴有铝箔自粘胶带,以覆盖与Z型支撑14的下方延伸段相接处的保温板31。这样可以形成至少两道密封,以提高密封性,防止内部发生腐蚀等而失效,增强保温效果。
优选地,外墙防水层包括防水布、钢丝网和紧固件。防水布沿桁架式钢结构10的表面设置,例如整片防水布整体地覆盖桁架式钢结构10的表面,或者多片防水布拼接地覆盖桁架式钢结构10的表面。进一步地,钢丝网覆盖防水布并压靠在防水布上,并使用紧固件将钢丝网固定至防水布。特别地,诸如螺钉的紧固件可以在尖部或头部内侧等位置预涂密封胶,以更牢固地将钢丝网固定至防水布,或者连同防水布固定至桁架式钢结构10。
优选地,外墙装饰板层包括披挂板。披挂板结构简单,便于安装,从而也可以在施工现场进行安装。披挂板具有一定的自清洁能力及装饰效果,因此适于作为外墙材料。
图17和图18示出了根据本实用新型的一个实施方式的建筑墙体模块1的总装的示意图。在具有桁架式钢结构10、内层及外层的建筑墙体模块1在车间中预制完成之后,建筑墙体模块1可以运输至施工现场进行进一步的组装。例如,图中示出为建筑墙体模块1通过焊接的方式与顶部结构和底部结构组装。在未示出的实施方式中,建筑墙体模块1还可以通过螺栓连接等连接方式与另一建筑墙体模块1或其他部件组装。在图18所示的一个实施方式中,桁架式钢结构10与其他部件之间满焊连接,例如对桁架式钢结构10的立柱11与其他部件的连接处进行三边满焊处理。这样可以提高连接的强度,并且具有良好的密封性。上述现场组装的过程中不涉及内层和/或外层与桁架式钢结构10之间的连接作业。也就是说,根据本实用新型的建筑墙体模块1最大程度地减少了施工现场的工作量,以缩短工期,提高效率。
如前所述,根据本实用新型的建筑墙体模块1可以包括六个层式结构,即桁架式钢结构10、内墙龙骨架层20、内墙装饰板层、外墙防水层。外墙保温层30、外墙装饰板层。由于内层和外层均可以构造为一层或多层结构的组合,因此根据本实用新型的建筑墙体模块1可以具有适应不同场合需要的可变结构。下面将以集成式建筑中的应用为例,具体说明根据不同实施方式的建筑墙体模块1的分层式构造。
如图19所示,在本实用新型的第一实施方式中,提供了一种用于建筑外墙的建筑墙体模块1,其中桁架式钢结构10构造为钢骨架(优选为约50mm厚),内部填充聚异三聚氰酸酯(Polyisocyanurate,PIR)发泡材料。内层部分向内依次设置为:轻钢龙骨架(优选为约50mm厚,内部填充PIR发泡材料),第一层防火石膏板(优选为约15mm厚),防潮隔汽膜,第二层防火石膏板(优选为约15mm厚)。此处的防潮隔汽膜是一种呼吸膜,能够加强建筑的水密性及气密性。外层部分向外依次设置为:铝膜,酚醛板(优选为约100mm厚),披挂板。此处的披挂板可以在施工现场预制安装。这样的建筑墙体模块1能够满足较高的强度要求,密封性、保温性良好,且具有一定的美观度,因此适合用于建筑外墙。
如图20和图21所示,在本实用新型的第二实施方式中,提供了一种用于建筑公共墙的建筑墙体模块1,其中桁架式钢结构10构造为钢骨架(优选为约50mm厚),内部填充岩棉。内层部分向内依次设置为:轻钢龙骨架(优选为约50mm厚,内部填充岩棉),第一层防火石膏板(优选为约15mm厚),防潮隔汽膜,第二层防火石膏板(优选为约15mm厚)。外层部分向外依次设置为:防水布、钢丝网(优选为约1.5mm厚)。这样的建筑墙体模块1能够满足较高的强度要求,并且防水性良好,因此适合用于建筑公共墙。
如图22所示,在本实用新型的第三实施方式中,提供了一种用于建筑卫生间隔墙的建筑墙体模块1,其中桁架式钢结构10构造为轻钢龙骨架(优选为约75mm厚),内部填充岩棉。内层部分向内依次设置为:欧松板(优选为约15mm厚),防水石膏板(优选为约12mm厚),防水层体系(防水砂浆等),瓷砖。外层部分设置为:纸面石膏板(优选为约12mm厚)。此处的纸面石膏板是装饰板的一种,质轻且施工方法简便。这样的建筑墙体模块1能够满足强度要求,同时防水性良好并且墙体轻薄,因此适合用于建筑卫生间隔墙。
如图23所示,在本实用新型的第四实施方式中,提供了一种用于建筑卧室隔墙的建筑墙体模块1,其中桁架式钢结构10构造为轻钢龙骨架(优选为约75mm厚),内部填充岩棉。内层部分向内依次设置为:第一层防火石膏板(优选为约15mm厚),第二层防火石膏板(优选为约15mm厚)。外层部分向外依次设置为:第一层防火石膏板(优选为约15mm厚),第二层防火石膏板(优选为约15mm厚)。这样的建筑墙体模块1能够满足强度要求,同时隔音、保温良好并且墙体轻薄,因此适合用于建筑卧室隔墙。
上述实施方式仅为本实用新型的示例,其中的具体数值仅用于参考,而不对本实用新型形成限制。
根据本实用新型的建筑墙体模块1具有组合可变的分层式构造,因此在设计和制造上具有灵活性,能够满足不同建筑空间对于墙体的要求。通过将桁架式钢结构10设置为基础,使建筑墙体模块1具有足够高的强度,从而提高建筑的安全性。通过针对各层选用不同材料,能够实现建筑的保温性能、防水性能、防火性能、隔音性能等特性。最重要的是,通过分层式构造实现建筑墙体模块1的预制,能够将工作量最大程度地从施工现场转移到车间,将手工作业转变为流水线作业,从而缩短工期,提高施工效率。同时还有减少环境污染,减小施工作业空间的优点。
本实用新型还公开了一种活动房屋,其包括如上所述的建筑墙体模块1。这样的活动房屋可以灵活地组装建筑墙体模块1以适应不同的建筑空间。并且可以在施工过程中缩短工期,提高施工效率,减少环境污染。
除非另有定义,本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的,不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件,也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式,除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明,但应当理解的是,上述实施方式只是用于举例和说明的目的,而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是,根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。