CN109306756B - 一种装配式轻型保温幕墙 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式轻型保温幕墙，主要由装配式建筑幕墙支撑装置、自锁型幕墙面板挂件系统和玄武岩纤维增强保温复合板幕墙面板组成；所述幕墙支撑装置采用装配式安装，包括多孔竖龙骨和主体结构，所述的多孔竖龙骨和主体结构之间采用成对相向安装的两个基础支撑连接器相连接，所述基础支撑连接器通过基础支撑连接器底座用螺栓安装在所述主体结构上，使多孔竖龙骨、两个基础支撑连接器和主体结构之间构成稳定的三角形关系；本发明的优点在于：解决了现有保温幕墙技术自身重量大、石材硬度高性脆强度低、施工难度高、支撑体系不方便、无保温节能效果、安全性不高的问题。

Description

一种装配式轻型保温幕墙

技术领域

本发明涉及一种保温幕墙，具体地说是一种装配式轻型保温幕墙，属于保温幕墙领域。

背景技术

建筑幕墙作为一种建筑外维护产品越来越在高层、超高层建筑领域发挥着不可替代的作用，保温幕墙具有美观、耐久、环保、自然和谐等特点深受市场欢迎，但由于保温幕墙自身重量大、石材硬度高性脆强度低、施工难度高、支撑体系不方便等原因，导致保温幕墙安全性不高，难以在高层、超高层建筑上应用，而目前高层、超高层建筑普遍使用的金属和玻璃幕墙，也存在玻璃自爆、金属表面漆膜老化等问题。同时，传统幕墙自身重量大、石材硬度高性脆强度低、施工难度高、支撑体系不方便等原因，导致幕墙安全性不高，保温节能效果差，难以在旧房改造、装配式建筑、高层、超高层建筑上应用。

发明内容

本发明设计了一种装配式轻型保温幕墙，能够解决现有保温幕墙技术自身重量大、石材硬度高性脆强度低、施工难度高、支撑体系不方便、无保温节能效果、安全性不高的问题。

本发明的技术方案为：

一种装配式轻型保温幕墙，主要由装配式建筑幕墙支撑装置、自锁型幕墙面板挂件系统和玄武岩纤维增强保温复合板幕墙面板组成；所述幕墙支撑装置采用装配式安装，包括多孔竖龙骨和主体结构，所述的多孔竖龙骨和主体结构之间采用成对相向安装的两个基础支撑连接器相连接，所述基础支撑连接器通过基础支撑连接器底座用螺栓安装在所述主体结构上，从而使多孔竖龙骨、两个基础支撑连接器和主体结构之间构成稳定的三角形关系，三角形结构相比传统的水平结构能够提供最佳的垂直方向荷载能力，通过调整两个基础支撑连接器底座的距离就可以调整多孔竖龙骨和主体结构之间的距离从而调整多孔竖龙骨的垂直度。从而在主体结构施工时，结构或墙体往往存在很大的垂直度、平整度误差，传统幕墙技术一般只有通过切割和焊接预埋板和竖龙骨之间的转接件来实现调整，保证竖龙骨的垂直度，这种方法在高层、超高层外墙施工时不仅操作困难，而且存在火灾、坠落物伤害的安全隐患。消除了传统保温幕墙技术存在的风险，方便施工。

进一步地，所述幕墙支撑装置还设有横龙骨，所述横龙骨与所述多孔竖龙骨之间采用吊装件、收口件、护角件、阳角件连接成所需功能的龙骨网架。

所述护角件由两个合扣在一起的扣件组成，它可以将两根呈90°角的横龙骨连接在一起，两个所述扣件之间用螺栓紧固在一起。

所述阳角件竖龙骨连接板通过自锁螺母和方颈螺栓固定在所述多孔竖龙骨上，阳角件横龙骨固定箍通过蝴蝶螺母和方颈螺栓固定在所述横龙骨上，阳角件竖龙骨连接板和阳角件横龙骨固定箍呈45°角。多孔竖龙骨面向建筑阳角放置，这样竖龙骨两侧连接在一起的横龙骨以竖龙骨为中分线呈90°角布置。竖龙骨对围绕建筑阳角的横龙骨起到了支撑作用。

另外，上下两片吊装件可以用方颈螺栓固定在竖龙骨上，横龙骨被上下两片合抱在一起的吊装件横龙骨固定箍合抱在中间，上下两片吊装件连同横龙骨用方颈螺栓和蝴蝶螺母紧固在一起

进一步地，所述横龙骨采用闭口薄壁材料，幕墙挂件通过包箍和挂件压板压固在所述横龙骨上，幕墙挂件在横龙骨上可以前后左右自由调节，这样既可以不破坏横龙骨的抗扭抗弯性能，挂件在横龙骨上可以自由移动，方便施工。

进一步地，所述自锁型幕墙面板挂件系统设有调节臂，所述调节臂包括上下轨调节臂，所述上轨调节臂嵌套在下轨调节臂中并各自可独立调节，调节臂采用C型结构既提高了抗挠性能，同时保证叠加在一起的上下两个调节臂的同向性，通过方颈螺栓紧固，所述调节臂的尾部开有安装孔，用挂件抱箍安装在所述横龙骨上。从而在一个挂件上实现了上下两个挂节点的各自前后独立调节和水平方向自由调节，非常方便的满足了幕墙标准和实际施工的需要。

另外，所述调节臂的前端设置有插板，所述插板上设置有自锁孔。

更进一步地，所述自锁型幕墙面板挂件系统设置在幕墙面板挂件自锁托架上，所述幕墙面板挂件自锁托架通过托架法兰嵌入到所述玄武岩纤维增强幕墙面板的安装槽中，所述幕墙面板挂件自锁托架上设有托架加强板，所述的托架法兰、托架加强板和玄武岩纤维增强幕墙面板之间用托架胶粘剂粘结。不仅解决了传统挂件安装时对幕墙面板材料的破坏，而且安装部位增强了幕墙面板材料的原有强度，同时，幕墙挂件和幕墙面板之间的剥离强度主要由托架法兰和幕墙面板之间的剪切力来承担，极大的提高了挂件系统的安全性。

进一步地，所述幕墙面板挂件自锁托架设有自锁仓，所述自锁仓内设有自锁舌，所述调节臂前端设置的插板设有自锁孔，所述插板插入到所述幕墙面板挂件自锁托架的自锁仓中，并被自锁舌通过自锁孔锁定。

另外，所述下轨调节臂用螺栓可以与L型墙体固定件紧固在一起，自锁型幕墙面板挂件系统也可以作为外墙保温装饰一体化板的挂件使用。

进一步地，所述玄武岩纤维增强保温复合板幕墙面板设有玄武岩纤维布和薄型幕墙面板，所述玄武岩纤维布通过复合胶粘剂复合到所述薄型幕墙面板上，保温材料复合在已复合好玄武岩纤维布的薄型幕墙面板上。具体方法是先在薄型幕墙面板的背面涂一层复合胶粘剂，然后覆盖玄武岩纤维层，通过震动、碾压、挤压、捣实等方式让胶粘剂渗入薄型幕墙面板的暗纹、裂缝、孔洞等缺陷中，同时浸透玄武岩纤维层，待复合胶粘剂凝固后形成胶-纤混凝体后即可使用，也可在纤维层上用胶粘剂复合其他具有明确使用功能的材料（保温、衬板、安装挂件等）构成新的复合材料。

所述胶-纤混凝体通过胶粘剂和幕墙面板胶合后构成板-胶-纤复合结构材料，玄武岩纤维层的弹性模量和线性膨胀系数和天然石材比较接近，不会造成复合材料的变形，而玄武岩纤维的高强度可以使复合材料的性能比均质的幕墙面板有飞跃式的提升，彻底解决天然石材性脆，易碎等问题。复合板的综合抗压强度大于0.5MPa，板均弹性模量大于1000MPa。

本发明形成了一种完全采用装配式施工，适应各种墙面和主体结构，能方便的调整建筑主体施工造成的垂直误差和水平误差，自身重量轻，结构强度高，相对主体结构有一定的位移能力，挂件承载能力强、和玄武岩纤维增强幕墙面板之间连接可靠、组件之间通过卡件自动锁定、对幕墙面板原有强度不造成破坏、每一块幕墙面板均可单独调整、幕墙面板具有保温节能功能，适合高层、超高层建筑外围护结构需要的高安全性装配式轻型保温幕墙。系统各单元模块可以现场在建筑主体结构上安装制作幕墙，也可在工厂装配成建筑幕墙所需要的完整结构单位，运到现场后直接安装到主体结构上。本发明适合挂载各种（天然石材、人造石材、玻璃、金属、陶、瓷、木材、塑料及塑料和其他金属非金属混成物、人造板材、硅酸盐类制品、水泥类制品、石膏类）硬质面板。

本发明实现一种经济、方便、美观和高安全性的轻型保温幕墙系统。通过薄型幕墙面板材料、纤维增强层、复合胶粘剂、保温材料的复合，各种材料的性能得到相互补充完善，解决了传统材料重量大、硬度高、强度低、不节能的弊端，使材料的整体性能，尤其是抗冲击性能大为提高。

本发明的优点在于：完全采用装配式施工，适应各种墙面和主体结构，能方便的调整建筑主体施工造成的垂直误差和水平误差，自身重量轻，结构强度高，相对主体结构有一定的位移能力，横龙骨抗弯抗扭性能好，挂件承载能力强、和玄武岩纤维增强保温复合板幕墙面板之间连接可靠、组件之间通过卡件自动锁定、对幕墙面板原有强度不造成破坏、每一块幕墙面板均可单独调整、幕墙面板具有保温节能功能，可用于高层、超高层建筑外围护结构的高安全性保温节能装配式轻型保温幕墙。

下面结合附图和实施对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的剖视图；

图3为本发明幕墙板立面A-A剖点位置图

图4的图3的剖面图

图5为图4的B部位局部剖面图

图6为本发明实施例基础支撑连接器的结构示意图；

图7为本发明实施例自锁型幕墙面板挂件系统的结构示意图；

图8为本发明实施例自锁型幕墙面板挂件系统作为外墙保温装饰一体化板的挂件使用的结构示意图；

图9为本发明实施例阳角件的安装示意图；

图10为本发明实施例吊装件的安装示意图；

图11为本发明实施例护角件的结构示意图；

图12为本发明实施例护角件的安装结构示意图；

图13为本发明实施例收口件的安装结构示意图

图中：1、玄武岩纤维增强保温复合板幕墙面板；2、自锁型幕墙面板挂件系统；3、装配式建筑幕墙支撑装置；4、主体结构；5、保温材料；1-1、薄型天然石材板；1-2、复合胶粘剂；1-3、玄武岩纤维布；1-4、安装槽；2-1、下轨调节臂；2-1-1、下轨调节臂安装孔；2-1-2、挂件抱箍；2-2、上轨调节臂；2-2-1、前端插板；2-2-2、前端插板自锁孔；2-3、方颈螺栓；2-4、幕墙面板挂件自锁托架；2-4-1、托架法兰；2-4-2、托架自锁舌；2-4-3、托架自锁仓；2-4-4、托架加强板；2-4-5、托架胶粘剂；2-4-6、托架法兰底板；2-4-7、托架定位片；2-5、L型墙体固定件；3-1、基础支撑连接器；3-1-1、基础支撑连接器底座；3-1-2、基础支撑腿；3-1-3、紧固螺栓； 3-2、多孔竖龙骨； 3-4、横龙骨； 3-4-1、护角件；3-4-2、护角；3-4-3、螺栓；3-4-4、扣件；3-4-5、收口件；3-4-6、吊装件；3-4-7、吊装件横龙骨固定箍；12、阳角件竖龙骨连接板；14、阳角件横龙骨固定箍；15、蝴蝶螺母；16、方颈螺栓；17、自锁螺母；18、方颈螺栓。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-10所示，一种装配式轻型保温幕墙，主要由装配式建筑幕墙支撑装置3、自锁型幕墙面板挂件系统2和玄武岩纤维增强保温复合板幕墙面板1组成；所述幕墙支撑装置3采用装配式安装，包括多孔竖龙骨3-2和主体结构4，所述的多孔竖龙骨3-2和主体结构4之间采用成对相向安装的两个基础支撑连接器3-1相连接，所述基础支撑连接器3-1通过基础支撑连接器底座3-1-1用螺栓安装在所述主体结构4上，从而使多孔竖龙骨3-2、两个基础支撑连接器3-1和主体结构4之间构成稳定的三角形关系，三角形结构相比传统的水平结构能够提供最佳的垂直方向荷载能力，通过调整两个基础支撑连接器底座3-1-1的距离就可以调整多孔竖龙骨3-2和主体结构4之间的距离从而调整多孔竖龙骨3-2的垂直度。这一措施的意义在于，主体结构施工时，结构或墙体往往存在很大的垂直度、平整度误差，传统幕墙技术一般只有通过切割和焊接预埋板和竖龙骨之间的转接件来实现调整，保证竖龙骨的垂直度，这种方法在高层、超高层外墙施工时不仅操作困难，而且存在火灾、坠落物伤害的安全隐患。消除了传统保温幕墙技术存在的风险，方便施工。

所述幕墙支撑装置3还设有横龙骨3-4，所述横龙骨3-4与所述多孔竖龙骨3-2之间采用吊装件、收口件、护角件、阳角件连接，所述横龙骨3-4采用闭口薄壁材料，幕墙挂件通过包箍2-1-2和挂件压板2-1-3压固在所述横龙骨3-4上，幕墙挂件在横龙骨上可以前后左右自由调节，这样既可以不破坏横龙骨的抗扭抗弯性能，挂件在横龙骨上可以自由移动，方便施工。

所述自锁型幕墙面板挂件系统2设有调节臂，所述调节臂包括上轨调节臂2-2，所述上轨调节臂2-2嵌套在下轨调节臂2-1中并各自可独立调节，调节臂采用C型结构既提高了抗挠性能，同时保证叠加在一起的上下两个调节臂的同向性，通过方颈螺栓2-3紧固，所述调节臂的尾部开有安装孔2-1-1，用挂件抱箍2-1-2穿过安装孔2-1-1安装在所述横龙骨3-4上。从而在一个挂件上实现了上下两个挂节点的各自前后独立调节和水平自由调节，非常方便的满足了幕墙标准和实际施工的需要。所述调节臂的前端设置有插板2-2-1，所述插板2-2-1上设置有自锁孔2-2-2。

所述自锁型幕墙面板挂件系统2设置在幕墙面板挂件自锁托架2-4上，所述幕墙面板挂件自锁托架2-4通过托架法兰2-4-1嵌入到所述玄武岩纤维增强幕墙面板1的安装槽1-4中，所述幕墙面板挂件自锁托架2-4上设有托架加强板2-4-4，所述的托架法兰2-4-1、托架加强板2-4-4和玄武岩纤维增强幕墙面板1之间用托架胶粘剂2-4-5粘结。不仅解决了传统挂件安装时对幕墙面板材料的破坏，而且安装部位增强了幕墙面板材料的原有强度，同时，幕墙挂件和幕墙面板之间的剥离强度主要由托架法兰和幕墙面板之间的剪切力来承担，极大的提高了挂件系统的安全性。

所述幕墙面板挂件自锁托架设有自锁仓2-4-3，所述自锁仓2-4-3内设有自锁舌2-4-2，所述调节臂前端设置的插板2-2-1设有自锁孔2-2-2，所述插板2-2-1插入到所述幕墙面板挂件自锁托架的自锁仓2-4-3中，并被自锁舌2-4-2通过自锁孔2-2-2锁定。

另外，所述下轨调节臂2-1用螺栓与L型墙体固定件2-5紧固在一起，自锁型幕墙面板挂件系统2也可以作为外墙保温装饰一体化板的挂件使用。

所述玄武岩纤维增强保温复合板幕墙面板设有玄武岩纤维布1-3和薄型幕墙面板1-1，所述玄武岩纤维布1-3通过复合胶粘剂1-2复合到所述薄型幕墙面板1-1上，保温材料5复合在已复合好玄武岩纤维布的薄型幕墙面板1-1上。具体方法是先在薄型幕墙面板1-1的背面涂一层复合胶粘剂1-2，然后覆盖玄武岩纤维层1-3，通过震动、碾压、挤压、捣实等方式让胶粘剂2渗入薄型幕墙面板1-1的暗纹、裂缝、孔洞等缺陷中，同时浸透玄武岩纤维层1-3，待复合胶粘剂1-2凝固后形成胶-纤混凝体后即可使用，也可在纤维层上用胶粘剂复合其他具有明确使用功能的材料（保温、衬板、安装挂件等）构成新的复合材料。

所述胶-纤混凝体通过胶粘剂1-2和幕墙面板1-1胶合后构成板-胶-纤复合结构材料，玄武岩纤维层的弹性模量和线性膨胀系数和天然石材比较接近，不会造成复合材料的变形，而玄武岩纤维的高强度可以使复合材料的性能比均质的幕墙面板有飞跃式的提升，彻底解决天然石材性脆，易碎等问题。复合板的综合抗压强度大于0.5MPa，板均弹性模量大于1000MPa

本发明形成了一种完全采用装配式施工，适应各种墙面和主体结构，能方便的调整建筑主体施工造成的垂直误差和水平误差，自身重量轻，结构强度高，相对主体结构有一定的位移能力，挂件承载能力强、和玄武岩纤维增强幕墙面板之间连接可靠、组件之间通过卡件自动锁定、对幕墙面板原有强度不造成破坏、每一块幕墙面板均可单独调整、幕墙面板具有保温节能功能，适合高层、超高层建筑外围护结构需要的高安全性装配式轻型保温幕墙。系统各单元模块可以现场在建筑主体结构上安装制作幕墙，也可在工厂装配成建筑幕墙所需要的完整结构单位，运到现场后直接安装到主体结构上。该发明适合挂载各种（天然石材、人造石材、玻璃、金属、陶、瓷、木材、塑料及塑料和其他金属非金属混成物、人造板材、硅酸盐类制品、水泥类制品、石膏类）硬质面板。

另外，所述横龙骨与所述多孔竖龙骨之间采用吊装件、收口件3-4-5、护角件3-4-2、阳角件3-4-1连接成所需功能的龙骨网架。

所述护角件3-4-1由两个合扣在一起的扣件3-4-4组成，它可以将两根呈90°角的横龙骨连接起来，两个所述扣件之间用螺栓3-4-3紧固在一起。

其中，阳角件竖龙骨连接板12通过自锁螺母17和方颈螺栓18固定在所述多孔竖龙骨3-2上，阳角件横龙骨固定箍14通过蝴蝶螺母15和方颈螺栓16固定在所述横龙骨3-4上，阳角件竖龙骨连接板12和阳角件横龙骨固定箍14呈45°角。多孔竖龙骨3-2面向建筑阳角放置，这样竖龙骨两侧连接在一起的横龙骨以竖龙骨为中分线呈90°角布置。竖龙骨对围绕建筑阳角的横龙骨起到了支撑作用。

另外，上下两片所述吊装件3-4-6可以用方颈螺栓固定在所述多孔竖龙骨3-2上，所述横龙骨3-4被上下两片合抱在一起的吊装件横龙骨固定箍3-4-7合抱在中间，上下两片吊装件连同横龙骨用方颈螺栓和蝴蝶螺母紧固在一起。

Claims (7)

1.一种装配式轻型保温幕墙，其特征在于：主要由装配式建筑幕墙支撑装置、自锁型幕墙面板挂件系统和玄武岩纤维增强保温复合板幕墙面板组成；所述幕墙支撑装置采用装配式安装，多孔竖龙骨和主体结构之间采用成对相向安装的两个基础支撑连接器相连接，所述基础支撑连接器通过基础支撑连接器底座用螺栓安装在所述主体结构上，使多孔竖龙骨、两个基础支撑连接器和主体结构之间构成稳定的三角形关系；所述幕墙支撑装置还设有横龙骨，所述横龙骨与所述多孔竖龙骨之间采用吊装件、收口件、护角件、阳角件连接成所需功能的龙骨网架；所述横龙骨采用闭口薄壁材料，幕墙挂件通过包箍和挂件压板压固在所述横龙骨上，幕墙挂件在横龙骨上前后左右自由调节；所述自锁型幕墙面板挂件系统设有调节臂，所述调节臂包括上下轨调节臂，所述上轨调节臂嵌套在下轨调节臂中并各自可独立调节，调节臂采用C型结构；所述调节臂的尾部开有安装孔，挂件抱箍通过安装孔将下轨调节臂压固在所述横龙骨上；所述调节臂的前端设置有插板，所述插板上设置有自锁孔；所述自锁型幕墙面板挂件系统包括自锁托架和托架法兰，所述幕墙面板挂件自锁托架通过托架法兰嵌入到所述玄武岩纤维增强幕墙面板的安装槽中，所述幕墙面板挂件自锁托架上设有托架加强板，所述的托架法兰、托架加强板和玄武岩纤维增强幕墙面板之间用托架胶粘剂粘结；所述幕墙面板挂件自锁托架设有自锁仓，所述自锁仓内设有自锁舌，所述调节臂前端设置的插板设有自锁孔，所述插板插入到所述幕墙面板挂件自锁托架的自锁仓中，并被自锁舌通过自锁孔锁定；所述玄武岩纤维增强保温复合板幕墙面板设有玄武岩纤维布和薄型幕墙面板，所述玄武岩纤维布通过复合胶粘剂复合到所述薄型幕墙面板上；所述玄武岩纤维布通过复合胶粘剂复合到所述薄型幕墙面板上的具体方法是先在薄型幕墙面板的背面涂一层复合胶粘剂，然后覆盖玄武岩纤维层，通过震动、碾压、挤压、捣实的方式让胶粘剂渗入薄型幕墙面板的暗纹、裂缝、孔洞的缺陷中，同时浸透玄武岩纤维层，待复合胶粘剂凝固后形成胶-纤混凝体；其中玄武岩纤维布用碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、硼纤维或s级玻璃纤维替代；所述下轨调节臂用螺栓与L型墙体固定件紧固在一起；所述横龙骨与所述多孔竖龙骨之间采用吊装件、收口件、护角件、阳角件连接成所需功能的龙骨网架；所述护角件由两根呈90°角的横龙骨组成，所述护角件的拐角处设有护角，所述护角由两个合扣在一起的扣件组成，两个所述扣件之间用螺栓紧固在一起。

2.根据权利要求1所述的一种装配式轻型保温幕墙，其特征在于： 阳角件竖龙骨连接板通过自锁螺母和方颈螺栓固定在所述多孔竖龙骨上，阳角件横龙骨固定箍通过蝴蝶螺母和方颈螺栓固定在所述横龙骨上，阳角件竖龙骨连接板和阳角件横龙骨固定箍呈45°角。

3.根据权利要求1所述的一种装配式轻型保温幕墙，其特征在于：上下两片所述吊装件用方颈螺栓固定在所述多孔竖龙骨上，所述横龙骨被上下两片合抱在一起的吊装件横龙骨固定箍合抱在中间，上下两片所述吊装件连同横龙骨用方颈螺栓和蝴蝶螺母紧固在一起。

4.根据权利要求1所述的一种装配式轻型保温幕墙，其特征在于： 所述的装配式建筑幕墙支撑装置、自锁型幕墙面板挂件系统各组件采用冷轧钢板、热轧钢板、铝合金板、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、硼纤维或者s级玻璃纤维制作。

5.根据权利要求1所述的一种装配式轻型保温幕墙，其特征在于： 所述的连接器底座的形状为方形、圆形或弧线形，边沿折起；基础支撑连接器支撑腿的截面形状为方形、圆形、椭圆形、C形、H形或三角形，基础支撑连接器支撑腿为空心或实心，相向安装的一对基础支撑连接器支撑腿的形状不一致，和多孔竖龙骨相连的一端铰接在一起后再和多孔竖龙骨相连或通过一个中间机构相连。

6.根据权利要求1所述的一种装配式轻型保温幕墙，其特征在于： 所述的多孔竖龙骨，其截面形状为方形、圆形、椭圆形、C形、H形或三角形，多孔竖龙骨为空心或实心结构；所述横龙骨，其横截面形状为方形、圆形、椭圆形或三角形，横龙骨为空心或实心结构。

7.根据权利要求1所述的一种装配式轻型保温幕墙，其特征在于： 所述的自锁型幕墙面板挂件系统、所述的幕墙面板下轨调节臂和上轨调节臂，其横截面形状为C形、W形、圆形、方形或三角形。