CN102644346A - 一种六边形单元体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种六边形单元体，其包括一个六边形的钢架子和设于该钢架子上的玻璃；所述钢架子包括一个六边形的小钢架子，在该小钢架子的六个顶点向外延伸等长连接杆，各连接杆的外端作为顶点构成一个六边形的大钢架子；在该大钢架子的外廓周边上设置用于连接相邻所述六边形单元体的铝龙骨；在所述钢架子的外侧面上固设外装饰板。本六边形单元体组成的幕墙体系具有受力模型简单、制作安装容易、互换性高的优点，本发明还很好地解决了建筑通透和节能的矛盾，提供了很好的防水结构。

Description

一种六边形单元体

技术领域

本发明属于建筑幕墙领域，涉及一种建筑幕墙单元体，尤其涉及一种六边形单元体。

背景技术

现代建筑对环保节能和幕墙性能提出更高的标准。要求幕墙既能够保证通透的效果，既要保证室内光线满足人们的需求，获得所需的通透感，又不能射入光线太多、太强，既提供舒适的环境，又要降低能耗。玻璃幕墙中玻璃的节能效果是整个幕墙节能的关键，目前的现有技术主要是通过特殊的玻璃工艺来减小玻璃的传热系数，达到保温节能的效果，但是，既要保证玻璃的通透性，又要控制阳光的透过率，仅靠玻璃本身的特性改变远远不够，需要采取一定的构造措施来解决阳光直射问题。

有一种六边形单元体，其具有六边形外廓，由金属杆件形成六边形框架，在该框架中嵌设中空玻璃。由于单元体是六边形且是异形盘子状，即内凹外凸形状，板块很大且很重，加上六边形本身就是不稳定的形体，故而这种六边形单元体连接处受力变形很大。再有，配合这种六边形单元体，传统的顶部吊挂和纯粹的底部受力模式已不能适应该类单元体的安装。因此，这种单元体存在结构受力复杂、制作困难、安装质量较高、幕墙整体使用性能不好保证的问题

另外，现有技术中幕墙防水，主要是采用消除缝隙和压力差作用的方式，现阶段单元体幕墙防水主要是采取“等压原理”，允许一小部分水进入等压腔，使这部分水失去进入室内的动力而没有了作用。进入等压腔的水通过单元体内部排水通道从泄水孔排出。因此，水进入等压腔后失去作用是目前解决单元体防水的根本途径。现有技术中幕墙等压腔的排水是采用水平层排水方式，对应于现有矩形等具有水平横向接缝的幕墙结构。而水平方式的排水方式如果直接应用在六边形单元体幕墙上，就非常困难。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术的不足，提供一种受力模型简单、制作安装容易、互换性高的幕墙体系。

本发明的目的是这样实现的：

一种六边形单元体，其包括一个六边形的钢架子和设于该钢架子上的玻璃；

所述钢架子包括一个六边形的小钢架子，在该小钢架子的六个顶点向外延伸等长连接杆，各连接杆的外端作为顶点构成一个六边形的大钢架子；

在该大钢架子的外廓周边上设置用于连接相邻所述六边形单元体的铝龙骨；在所述钢架子的外侧面上固设外装饰板。

所述铝龙骨包括公立柱和母立柱，在六边形的所述大钢架子的上部的三个边缘和下部的三个边缘上的外廓，分别连接用于将相邻的本六边形单元体连接起来的所述公立柱和母立柱中的一种。

所述铝龙骨上连接用于将本单元体连接在主体结构上的连接角码；和/或，

在所述小钢架子上连接用于将本单元体连接在主体结构上的连接角码。

在所述钢架子上形成的所述小钢架子的六边形框架的内周边边缘的六个转角一体向所述单元体的内侧面延设等长连接杆形成一内延部分或称为过渡框架，所述连接杆的端部作为顶点构成一六边形框架即内层钢架子，所述玻璃固定在所述内延部分或过渡框架上；在内层钢架子上连接用于将本单元体连接在主体结构上的连接角码。

所述铝龙骨还包括立柱，其设置在该钢架子上，与所述玻璃邻接。用于辅助玻璃的固定。

在所述钢架子的上包覆有不透水的包覆物，在该包覆物与钢架子之间填充保温材料。

在所述立柱和所述玻璃之间可以嵌设垫块。

所述钢架子包括若干钢龙骨，其通过连接件连接构成六边形的所述钢架子。

该钢龙骨可以是钢管。

在所述钢架子上的小钢架子的六边形框架外侧到所述玻璃之间的内凹部分的六个侧面固设有窗台板。

在所述六边形单元体上，设有排水通道：在六边形所述大钢架子的上部的三个边缘设置所述公立柱，下部的三个边缘设置所述母立柱；所述公立柱和母立柱的结构为，使得相邻单元体上下左右连接时，相应的公立柱和母立柱插接连接，在其间构成集水通道；在所述大钢架子的上部的三个边缘中，上端的水平侧面的两端和该水平侧面的两侧的倾斜侧面的下端铝龙骨上固设槽型集水槽，该集水槽与所述公立柱和母立柱对应，使得该集水槽与相邻所述单元体结合后在公立柱和母立柱之间构成的所述集水通道连通，在所述公立柱的侧壁上设有排水孔，以使得所述集水通道与外界连通。

在所述公立柱和组成所述钢架子钢龙骨之间连接中间料，在该中间料壁上也开设排水孔，与所述公立柱上的排水孔连通；和/或，在所述公立柱在外侧设置披水板。

所述钢架子外面的包覆物可以是防水铝板和/或镀锌铁皮。

该钢龙骨的该钢管可以是圆形截面钢管，也可以是矩形截面钢管。

所述保温材料可以是保温岩棉。

在所述钢架子上的所述小钢架子外侧到所述玻璃之间的内凹部分的六个侧面固设有窗台板。

各个侧面的所述窗台板之间可以设有缝隙。

在所述内凹部位的六个侧面中，下底面的三个侧面的所述窗台板上开孔。

所述中空玻璃优选采用low-E玻璃。

所述外装饰板将包括大钢架子和小钢架子的所述钢架子遮挡起来。

所述外装饰板设计为开缝方式，即所述外装饰板的外廓为六边形的形状，其由包括六块外装饰板体拼接组合而成，各个板体之间留有缝隙。这样，就使得相邻六边形单元体的外装饰板之间以及一个单元体中的各个板体之间留有缝隙。这样的开缝结构设计有两个目的：其一是单元体的排水从缝隙中流出，包括窗台板上的冰雪融水；其二是留缝可以消除外装饰板的加工误差。

进入公母立柱腔中的水经所述排水孔和为开缝设计的所述外装饰板的所述缝隙排出。而公母立柱腔室通过所述集水槽的连接，使得本发明的六边形单元体构成的幕墙的排水道为可以很好地适应六边形单元体组成接缝构成的非水平层排水排水结构，非常简便地解决了六边形单元体幕墙的排水问题。

本发明提供的六边形单元体具有如下优点：

1、本六边形单元体的外部采用不透光材料设计，尤其是设置了外装饰板，而在六边形钢架子内，特别是在钢架子上设置的凹部设置中空玻璃，继而中空玻璃采用low-E玻璃，这样，使得本单元体可以根据建筑要求，通过调整透光部分和不透光部分例如外装饰板面积的比例，可以减少太阳直射光对室内的影响，特别是夏季阳光对室内温度的影响。从而减少空调能耗，使整个建筑的节能指标提高10％以上。由于单元体可以是凹单元体，凹进去的部位采用玻璃面板，外凸六边采用铝制外装饰板，外装饰板内侧的钢龙骨上设计防水铝板和保温岩棉，蜂窝铝板受力性能好，隔音性好，保温岩棉保温性能高且质量轻，利于减少幕墙自重。

2、本发明将单元体上下连接方式进行了改变,采取在内层钢架子的底部和顶部设置钢支座，并在外层钢架子上的公立柱和母立柱上连接钢角码即外层抗风支座，六个外侧边仅承受水平荷载的约束，本发明通过改变挂装方式，底部承受单元体的大部分重量，顶部承受部分拉力，这样，单元体产生的变形可调可控。

3、本发明通过设计六边形钢骨架作为受力单元，铝龙骨即铝合金材料制的公立柱、母立柱和立柱安装连接到由钢龙骨制作的钢架子上。钢龙骨强度大作为受力单元经济实用；铝龙骨开模容易，容易实现幕墙的各种连接。

4、本发明提供的六边形单元体将防水面设置在钢架子的外表面。防水的重点是单元体间不在一个水平面上的防水带。由于单元体是六边形，每个单元体与周边六个单元体插接，且插接缝不在一个水平线上，本单元体采用一个单元体的上三个边与相邻的单元体的下三个边组成排水线即防水带，采用单元体之间的连接缝层层排水，而非传统水平层排水，防止进水过多，运用雨幕原理，从幕墙节点结构设计入手，将雨水全部挡在室外，从而达到防水的目的。

5.本发明的六边形单元体的内凹部位的底部三个侧边开孔，可防止冬天下雪，内凹部下底面的三个侧边上积雪后，雪冻成团被风刮落伤人。

下面通过附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为本发明提供的六边形单元体立面大样图。

图1a为图1的侧视结构示意图。

图2为图1所示的六边形单元体上口节点竖剖结构示意图。

图3为图1所示的六边形单元体下口节点竖剖结构示意图。

图4为本发明提供的六边形单元体组成的幕墙外侧面的结构示意图，示出了其中的防水线的结构。

图5为本发明提供的六边形单元体间的插接结构示意图。

图6为图7中母立柱和外装饰板连接的结构示意图。

图7为图3中所示的中空玻璃与窗台板的连接结构示意图。

图8为本发明提供的一种六边形单元体的侧视结构示意图。

图9为如图8所示的单元体钢龙骨的立体结构示意图。

图10为本发明提供的六边形单元体与主体结构连接的结构示意图。

 

具体实施方式

 如图1、1a、2和图3所示，本发明提供的六边形单元体，其包括一个六边形的钢架子和设于该钢架子内的六边形空间中的中空玻璃5-1；如图8和图9所示，所述钢架子2-5包括一个六边形的小钢架子2-5a，在该小钢架子2-5a的六个顶点向外延伸等长连接杆，各连接杆的外端作为顶点构成一个六边形的大钢架子2-5b；在大钢架子和小钢架子之间还可以设置若干等长连接杆。

在所述六边形的钢架子的在该大钢架子上部的三个边缘和下部的三个边缘上的外廓，分别连接用于将相邻的本六边形单元体连接起来的公立柱和母立柱中的一种，所述公立柱和母立柱上可连接用于将本单元体连接在主体结构上的连接角码。

具体的，如图2、3、8、9所示，所述钢架子可以是由钢龙骨2-1，通过连接件连接构成六边形钢架子。该钢龙骨2-1是钢管。其通过螺栓2-8与连接件连接构成六边形钢架子。

如图2所示，在该钢架子的外侧上底边钢龙骨2-1上，连接用于将相邻的本六边形单元体连接起来的公立柱1-1，该公立柱1-1通过螺钉连接一铝合金中间料1-4，该中间料1-4与钢龙骨2-1通过螺栓连接。该公立柱1-1通过抗风挂件连接一钢角码a 2-2，该钢角码a 2-2也可称其为外层抗风支座，其固连在主体结构2-7上。

如图3所示，在该大钢架子的外侧下底边钢龙骨2-1上，连接与公立柱1-1相匹配的母立柱1-2，该母立柱1-2通过螺栓连接在钢龙骨2-1上，该母立柱1-2在安装单元体时插接在相邻的单元体对应的公立柱上，公立柱1-1上面连接抗风支座（见图2）即在安装单元体时插接在公立柱1-1上，公立柱1-1上面连接抗风支座2-2。

在小钢架子2-5a的六边形框架的内周边边缘的六个转角一体向所述单元体的内侧面延设等长连接杆形成内延部分或称为过渡框架2-5e，所述连接杆的端部作为顶点构成一六边形框架即内层钢架子2-5c，所述玻璃5- 1固定在所述内延部分或称为过渡框架延2-5e上；在内层钢架子2-5c上连接用于将本单元体连接在主体结构1-1上的连接角码b 2-3，其也称为内侧支架。如图10所示，在内层钢架子2-5c的上下两个水平侧边的钢龙骨上设置两个连接角码2-3，用以承受单元体自身重量。而在内层钢架子的其它四个侧边上各设置一个连接角码b 2-3，该四个连接角码b 2-3主要承受水平载荷。大钢架子2-5b六个侧边上公立柱和母立柱上连接的连接角码a 2-2，主要是用以承受单元体的水平载荷，例如风载荷和地震载荷等。

铝龙骨还包括立柱1-3，其设置在该内层钢架子2-5c上，位于所述玻璃的内侧的所述六边形孔内侧的周边上与所述玻璃5-1邻接，其起到固定玻5-1璃和在室内一侧遮挡玻璃5-1与单元体间的接缝，起到室内装饰的作用。

如果不设置内层钢架子，可以在小钢架子上设置玻璃5-1，在内层钢架子上设置立柱与玻璃5-1邻接。

如图2、3、6和图8、9所示，通过过渡框架2-5e和内层钢架子2-5c，可以使得所述中空玻璃5-1能够相对于所述钢架子的外侧面向室内缩进一些，以使得减少光线的直接射入室内。

在所述钢架子的外侧面上固设铝制平板状外装饰板1-6；也可以是别的外装材料，比如瓦棱板之类的。所述外装饰板设计为开缝方式，即所述外装饰板的外廓为六边形的形状，其由包括六块外装饰板体拼接组合而成，各个板体之间留有缝隙。这样，就使得相邻六边形单元体的外装饰板之间以及一个单元体中的各个板体之间留有缝隙。

在所述钢架子的外面包覆有不透水的包覆物，在该包覆物与钢架子之间填充保温材料。所述钢架子外侧面的包覆物可以是防水铝板和/或镀锌铁皮。如图2所示，钢龙骨2-1的外侧面包覆防水铝板1-5，内侧面包覆镀锌铁皮2-4。

所述保温材料可以是保温岩棉3-1。

所述中空玻璃5-1优选采用low-E玻璃。

如图5所示，在两相邻的单元体之间设置防水结构：六边形单元体上，在上的底边上设置公立柱1-1，在下的底边上设置母立柱1-2，在公立柱1-1在外侧设置披水板1-7；在中间料1-4和钢架子的钢龙骨2-1之间朝外的缝隙中设密封胶4-3；在上下相邻的两个单元体连接结构中，公立柱1-1和母立柱1-2之间设置不透气、不透水的海绵3-3。在公立柱1-1和母立柱1-2之间形成间隙构成在相邻两个单元体之间的集水通道。

如图4所示，在钢架子                                                

的上部的三个边缘中，上端的水平侧面的两端和该水平侧面的两侧的倾斜侧面的下端铝龙骨上固设槽型集水槽3-4，水平侧面两端的集水槽3-4将单元体

与相邻的单元体

的相应公立柱和母立柱插接形成的挤水通道3-4a连接起来，两侧的该集水槽3-4分别与相邻的单元体

和

以及单元体

和

的所述公立柱和母立柱插接构成的集水通道3-4b对应，使得该集水槽与相邻所述单元体结合后在公立柱和母立柱之间构成的所述集水空间3-4b连通，由此，即可在相邻的单元体之间形成了沿六边形单元体

的上端水平侧边、两侧相邻的侧边以及相邻的单元体

和

的上端水平侧边的折线形排水通道。在所述公立柱的侧壁上设有排水孔，以使得所述集水空间与外界连通。排水从排水孔流出，即可从固定在钢架子外侧的装饰板之间的缝隙中排出。

本集水槽3-4为橡胶皮，能适应两个单元体之间的连接和单元体之间的微小错动。而不是传统上的铝质集水槽。

如图7所示，在六边形框架内凹部位的底部三个侧边的包覆物，即用不锈钢板制作的窗台板2-6上开孔。在中空玻璃5-1和钢架子上连接的卡固结构之间设置硬质材料制垫块4-4。

Claims (10)

1.一种六边形单元体，其特征在于：其包括一个六边形的钢架子和设于该钢架子上的玻璃；

所述钢架子包括一个六边形的小钢架子，在该小钢架子的六个顶点向外延伸等长连接杆，各连接杆的外端作为顶点构成一个六边形的大钢架子；

在该大钢架子的外廓周边上设置用于连接相邻所述六边形单元体的铝龙骨；在所述钢架子的外侧面上固设外装饰板。

2.根据权利要求1所述的六边形单元体，其特征在于：所述铝龙骨包括公立柱和母立柱，在所述六边形的大钢架子的上部的三个边缘和下部的三个边缘上的外廓，分别连接用于将相邻的本六边形单元体连接起来的所述公立柱和母立柱中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的六边形单元体，其特征在于：所述铝龙骨上连接用于将本单元体连接在主体结构上的连接角码；和/或，

在所述小钢架子上连接用于将本单元体连接在主体结构上的连接角码。

4.根据权利要求1或2所述的六边形单元体，其特征在于：在所述钢架子上形成的所述小钢架子的六边形框架的内周边边缘的六个转角一体向所述单元体的内侧面延设等长连接杆形成一内延部分或称为过渡框架，所述连接杆的端部作为顶点构成一六边形框架即内层钢架子，所述玻璃固定在所述内延部分或过渡框架上；在内层钢架子上连接用于将本单元体连接在主体结构上的连接角码。

5.根据权利要求1或3或4所述的六边形单元体，其特征在于：所述铝龙骨还包括立柱，其设置在该钢架子上，与所述玻璃邻接。

6.根据权利要求1或2或4所述的六边形单元体，其特征在于：所述钢架子包括若干钢龙骨，其通过连接件连接构成六边形的所述钢架子。

7.根据权利要求6所述的六边形单元体，其特征在于：该钢龙骨是钢管。

8.根据权利要求1或2所述的六边形单元体，其特征在于：在所述钢架子上的所述小钢架子外侧到所述玻璃之间的内凹部分的六个侧面固设有窗台板。

9.根据权利要求2所述的六边形单元体，其特征在于：在所述六边形单元体上，设有排水通道：在六边形所述大钢架子的上部的三个边缘设置所述公立柱，下部的三个边缘设置所述母立柱；所述公立柱和母立柱的结构为，使得相邻单元体上下左右连接时，相应的公立柱和母立柱插接连接，在其间构成集水通道；在所述大钢架子的上部的三个边缘中，上端的水平侧面的两端和该水平侧面的两侧的倾斜侧面的下端铝龙骨上固设槽型集水槽，该集水槽与所述公立柱和母立柱对应，使得该集水槽与相邻所述单元体结合后在公立柱和母立柱之间构成的所述集水通道连通，在所述公立柱的侧壁上设有排水孔，以使得所述集水通道与外界连通。

10.根据权利要求9所述的六边形单元体，其特征在于：在所述公立柱在外侧设置披水板；和/或，在所述公立柱和组成所述钢架子钢龙骨之间连接中间料，在该中间料壁上也开设排水孔，与所述公立柱上的排水孔连通。

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