CN111255081A - 快装钢结构及太阳能多功能式建筑及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快装钢结构及太阳能多功能式建筑及安装方法，属于钢结构装配式农场立体种养生产或居住临建房屋领域。包括顺次首尾相连的四面竖面墙，竖面墙包括设于上下两端的连接梁，连接梁之间通过插装竖柱连接；其中两面相对布置的竖面墙，顶端和底端分别插装横撑，连接梁上开设竖柱卡槽，竖柱卡槽与竖柱相配合设置；连接梁上开设横撑卡槽，横撑卡槽与横撑相配合设置。本发明结构简单，组装简单，能够根据实际场地确定安装长度。安装方法，简单易行，科学合理。

Description

快装钢结构及太阳能多功能式建筑及安装方法

技术领域

本发明涉及一种快装钢结构及太阳能多功能式建筑及安装方法，属于钢结构装配式农场立体种养生产或居住临建房屋领域。

背景技术

传统日光温室已经不能满足有机食品的种养条件，目前一种高效立体种植的集装箱，被称为集装箱农场，在发达国家推广，这种人工智能立体种植具备了高效和有机食品的生产条件，但制造生产成本较高，能源需求成本较大，运输成本突出，空间利用率低等不足，但它启示了一种高效农业的发展趋势。

集装箱不仅用于农业种植，这几年非常火的就是做为旅游区的临时宾馆及工程宿舍房也大量的应用。仍然存在运输局限和能耗大，冬冷夏热空间绝热差，对常规能源依赖性大等不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种快装钢结构，结构简单，组装简单，能够根据实际场地确定安装长度。安装方法，简单易行，科学合理。

还提供一种太阳能多功能式建筑，组装简单，可以实现多层多面采光，具有最佳空间利用率，适合远距离运输和多次快速折装，广泛用于人工智能高效农场立体种养、工程人宿舍、灾区过渡安置房、临时医院、营房、渡假村、宾馆，集高效、节能、环保、抗台风、抗震优点于一体，是集装箱房的一种升级替代。

本发明所述的快装钢结构，包括顺次首尾相连的四面竖面墙，竖面墙包括设于上下两端的连接梁，连接梁之间通过插装竖柱连接；其中两面相对布置的竖面墙，顶端和底端分别插装横撑，连接梁上开设竖柱卡槽，竖柱卡槽与竖柱相配合设置；连接梁上开设横撑卡槽，横撑卡槽与横撑相配合设置。

进一步优选地，其中一组相对布置的竖面墙为山墙；另一组竖面墙为外墙，山墙和外墙顺次连接，山墙包括设于两端的山墙连接梁，山墙连接梁之间设有山墙竖柱；外墙包括设于两端的外墙连接梁，外墙连接梁之间设有外墙竖柱，一组外墙连接梁之间设有横撑；外墙连接梁上开设外墙竖柱卡槽，外墙竖柱卡槽与外墙竖柱相配合设置；外墙连接梁上开设横撑卡槽，横撑卡槽与横撑相配合设置；山墙连接梁上开设山墙竖柱卡槽，山墙竖柱卡槽与山墙竖柱配合设置。

进一步优选地，所述的山墙与外墙连接处设有单元增强柱连接。

进一步优选地，所述的山墙上设有山墙斜撑，山墙斜撑两端分别连接山墙两端连接梁；外墙上设有外墙斜撑，外墙斜撑两端分别连接外墙两端连接梁；一组山墙之间、一组外墙之间或山墙与外墙之间设有空间斜撑。

进一步优选地，所述的外墙连接梁包括外墙基材型材，外墙基材型材上方设有外墙横向连接复合型材，外墙横向连接复合型材上开设横撑卡槽，外墙基材型材一侧设有外墙竖向连接复合型材，外墙竖向连接复合型材上开设外墙竖柱卡槽。

进一步优选地，所述的外墙竖向连接复合型材与外墙基材型材连接面上，外墙竖向连接复合型材的宽度不大于外墙基材型材宽度。

进一步优选地，所述的外墙连接梁包括外墙基材型材，外墙基材型材上方设有外墙横向连接复合型材，外墙横向连接复合型材上开设横撑卡槽，外墙横向连接复合型材一侧设有外墙竖向连接复合型材，外墙竖向连接复合型材上开设外墙竖柱卡槽，外墙横向连接复合型材和外墙竖向连接复合型材位于外墙基材型材同一侧。

进一步优选地，所述的山墙连接梁包括山墙基材型材，山墙基材型材上方设有山墙横向连接复合型材，山墙基材型材一侧设有山墙竖向连接复合型材，山墙竖向连接复合型材上开设山墙竖柱卡槽。

进一步优选地，所述的山墙竖向连接复合型材与山墙基材型材连接面上，山墙竖向连接复合型材的宽度不大于山墙基材型材宽度。

进一步优选地，所述的山墙中部设有中间山墙连接梁，外墙中部设有中间外墙连接梁，相对布置的两个中间外墙连接梁之间设有层间横撑。层间横撑与横撑结构一致。中间山墙连接梁和山墙连接梁结构一致；中间外墙连接梁和外墙连接梁结构一致。

进一步优选地，所述的山墙连接梁可以通过梁连接件连接延长；外墙连接梁可以通过梁连接件连接延长；梁连接件为方形连接管或U型连接板或折弯型连接板。

进一步优选地，所述的山墙和外墙底部均设有地脚件，地脚件设为工字型，包括底板和顶板，底板和顶板之间设有腹板，顶板上开设螺栓孔，地脚螺栓穿过螺栓孔连接山墙或外墙。

进一步优选地，所述的雨水收集管包括折弯形收集槽，收集槽一侧设有安装条。

进一步优选地，所述的连接梁、横撑、竖柱、斜撑和空间斜撑外表面至少涂覆一层防腐涂层。

本发明所述的快装钢结构安装方法，包括以下步骤：

(1)按照设计尺寸摆放好外墙连接梁，外墙连接梁在外墙竖柱卡槽内安装外墙竖柱成为外墙，安装两面外墙；吊起外墙，两面外墙两端安装山墙连接梁，外墙连接梁横撑卡槽上安装横撑；山墙连接梁上安装山墙竖柱，山墙和外墙连接处安装单元增强柱，单元增强柱位于山墙一侧；

(2)山墙上安装山墙斜撑；外墙上安装外墙斜撑；

(3)一组外墙之间设有空间斜撑。

进一步优选地，所述的横撑与横撑卡槽上边缘平齐；山墙竖柱与山墙竖柱卡槽外边缘平齐；外墙竖柱与外墙竖柱卡槽外边缘平齐。

本发明所述的采用所述的快装钢结构的太阳能多功能式建筑，包括快装钢结构，快装刚结构外侧设有隔热断桥板，隔热断桥板另一侧设有围护板，相邻围护板之间设有托件，托件一端连接快装钢结构，相邻围护板之间通过固定压条连接，固定压条设于围护板外侧；

其中背阴面外墙的围护板为非透光围护板，其余围护板为透光围护板。

进一步优选地，所述的朝阳面外墙的顶端设有雨水收集管。

进一步优选地，所述的背阴面外墙设有内外挂楼梯，对应内外挂楼梯，背阴面外墙上开设出入门。

本发明所述的权利要求所述的阳能多功能式建筑安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)安装快装钢结构；

(2)快装钢结构外部安装隔热断桥板；

(3)围护板安装顺序如下：外墙底端的横撑上方、外墙顶端的横撑上方、外墙和山墙；

(4)朝阳面外墙顶端安装雨水收集管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明所述的快装钢结构，采用外墙连接梁，通过外墙竖柱卡槽连接外墙竖柱，通过横撑卡槽连接横撑，通过梁连接件能够延长外墙连接梁的长度；采用山墙连接梁，通过山墙竖柱卡槽连接山墙竖柱，通过梁连接件能够延长山墙连接梁的长度，能够组装需要长度和需要层数的快装钢结构，组装简单易行，应用广泛。实现高效快速现场装配，实现了任意水平长宽和层数层高的太阳能轻钢主动式低层模块化建筑，所有钢结构都是工厂生产的标准件。

2、本发明所述的快装钢结构安装方法，简单易行，科学合理。

3、本发明所述的太阳能多功能式建筑，提供一种高效快速现场装配式，任意水平长宽和层数层高的太阳能轻钢主动式低层模块化建筑，所有钢结构都是工厂生产的标准件。可以实现多层多面采光，具有最佳空间利用率，适合远距离运输和多次快速折装，广泛用于人工智能高效农场立体种养、工程工人宿舍、灾区过渡安置房、临时医院、营房、渡假村、宾馆，集高效、节能、环保、抗台风、抗震优点于一体，是集装箱房的一种升级替代。安装方法，简单易行，科学合理。

附图说明

图1是本发明所述的快装钢结构的一实施例的结构示意图，

图2是本发明所述的快装钢结构的一实施例的的主视图，

图3是本发明所述的快装钢结构的一实施例的的俯视图，

图4是本发明所述的快装钢结构的一实施例的的右视图，

图5是本发明所述的快装钢结构的一实施例的剖视结构示意图，

图6是墙体的结构示意图，

图7是外墙连接梁一的立体结构示意图一，

图8是图7中A处的放大结构示意图，

图9是外墙连接梁一的立体结构示意图二，

图10是外墙连接梁一的主视结构示意图，

图11是外墙连接梁二的立体结构示意图，

图12是外墙连接梁二的主视结构示意图，

图13是图12的俯视图，

图14是图12的左视图，

图15是图12中B处放大结构示意图，

图16是外墙连接梁三的立体结构示意图，

图17是图16中C处放大结构示意图，

图18是外墙连接梁三的主视结构示意图，

图19是图18中D处放大结构示意图，

图20是图18的左视图，

图21是山墙连接梁一的立体结构示意图，

图22是山墙连接梁一的主视结构示意图，

图23是图22的仰视图，

图24是图22的左视图，

图25是山墙连接梁二的立体结构示意图，

图26是图25中E处放大结构示意图，

图27是山墙连接梁二的主视结构示意图，

图28是图27中F处放大结构示意图，

图29是图27的左视图，

图30是竖柱的立体结构示意图，

图31是竖柱的主视结构示意图，

图32是图31的俯视图，

图33是图31中G-G剖视结构示意图，

图34是山墙结构的立体结构示意图之一，

图35是山墙结构的立体结构示意图之二，

图36是斜撑的立体结构示意图之一，

图37是图36中H处放大结构示意图，

图38是斜撑的主视结构示意图，

图39是图38中J-J剖视结构示意图，

图40是图39中K处放大结构示意图，

图41是图38中I-I剖视结构示意图，

图42是图41中L处放大结构示意图，

图43是图38的俯视图，

图44是雨水槽的立体结构示意图，

图45是雨水槽的主视结构示意图，

图46是地脚件的立体结构示意图，

图47是地脚件的主视结构示意图，

图48是连接梁与地脚件连接状态结构示意图，

图49是梁连接件结构示意图之一，

图50是梁连接件结构示意图之二，

图51梁连接件结构示意图之三。

图中，1、快装钢结构 2、透光围护板 3、透光层间地板 4、地脚件 5、隔热断桥板6、固定压条 8、托件 9、雨水收集管 10、内外挂楼梯；

1.1、外墙连接梁 1.2、外墙竖柱 1.3、单元增强柱 1.4、横撑 1.5、外墙斜撑 1.6、空间斜撑 1.7、梁连接件 1.8、山墙连接梁；

1.11、外墙连接梁一 1.12、外墙连接梁二 1.13、外墙连接梁三；

1.111、外墙基层型材 1.112、外墙横向连接复合型材 1.113、外墙竖向连接复合型材 1.114、横撑卡槽 1.115、外墙竖柱卡槽；

1.51、第一斜撑杆 1.52、第二斜撑杆；

1.81、山墙连接梁一 1.82、山墙连接梁二；

1.811、山墙基层型材 1.812、山墙横向连接复合型材 1.813、山墙竖向连接复合型材 1.814、山墙竖柱卡槽；

4.1、底板 4.2、腹板 4.3、顶板 4.4、地脚螺栓；

9.1、安装条 9.2、收集槽；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案作进一步清楚、完整地描述：

实施例1

如图1～图51所示，采用快装钢结构组装太阳能多功能式建筑作为有机植物生产工厂用房。

建筑为四层，长60M×宽21M×高12M，建筑面积1260×4 5040m2，模块层高3M，房间宽度3M。

本发明所述的快装钢结构，包括顺次首尾相连的四面竖面墙，竖面墙包括设于上下两端的连接梁，连接梁之间通过插装竖柱连接；其中两面相对布置的竖面墙，顶端和底端分别插装横撑，连接梁上开设竖柱卡槽，竖柱卡槽与竖柱相配合设置；连接梁上开设横撑卡槽，横撑卡槽与横撑相配合设置。

其中一组相对布置的竖面墙为山墙；另一组竖面墙为外墙，山墙和外墙顺次连接，山墙包括设于两端的山墙连接梁1.8，山墙连接梁1.8之间设有山墙竖柱；外墙包括设于两端的外墙连接梁1.1，外墙连接梁1.1之间设有外墙竖柱1.2，一组外墙连接梁1.1之间设有横撑1.4；外墙连接梁1.1上开设外墙竖柱卡槽1.115，外墙竖柱卡槽1.115与外墙竖柱1.2相配合设置；外墙连接梁1.1上开设横撑卡槽1.114，横撑卡槽1.114与横撑1.4相配合设置；山墙连接梁1.8上开设山墙竖柱卡槽1.814，山墙竖柱卡槽1.814与山墙竖柱配合设置。

在实际安装中，可以采用外墙连接梁取代山墙连接梁；因为外墙连接梁和山墙连接梁结构类似，但是外墙连接梁具备插装横撑的作用，山墙连接梁不具备。

连接梁包括山墙连接梁和外墙连接梁，连接梁可以采用经过划线切割焊接工序加工生产，连接梁的最后一道工序就是喷涂1-2层防腐涂料，如丙烯酸类、环氧类或聚胺脂类防腐涂料，或者喷塑，可以是环氧或丙烯，得到成品。连接梁还可以采用将在基材型材上根据设计横撑与竖柱的设计密度在相应面上划线，或有专用模具，将相应的横向连接复合型材的段材长度进行切割后按划线进行焊接，预留出横撑卡槽；将相应的竖向连接复合型材的段材长度进行切割后按划线进行焊接，预留出竖柱卡槽；得连接梁成品。

山墙与外墙连接处设有单元增强柱1.3连接。

山墙上设有山墙斜撑，山墙斜撑两端分别连接山墙两端的山墙连接梁；外墙上设有外墙斜撑1.5，外墙斜撑1.5两端分别连接外墙两端连接梁；一组山墙之间、一组外墙之间或山墙与外墙之间设有空间斜撑1.6。斜撑和空间斜撑均采用材料为40×60×1.5×6000mm热镀锌。山墙斜撑包括相互交叉布置的第一斜撑杆1.51和第二斜撑杆1.52，第一斜撑杆和第二斜撑杆顶端连接顶端的山墙连接梁；外墙斜撑和山墙斜撑结构一致；空间斜撑与山墙斜撑结构一致。

如图11-图20所示，外墙连接梁二1.12和外墙连接梁三1.13结构类似，其外墙竖向连接复合型材横截面与外墙基材型材配合面配合规格不同。外墙连接梁1.1包括外墙基材型材1.111，外墙基材型材1.111上方设有外墙横向连接复合型材1.112，外墙横向连接复合型材1.112上开设横撑卡槽1.114，横撑卡槽的容积51×100mm，横距，中心距，700mm，外墙基材型材1.111一侧设有外墙竖向连接复合型材1.113，外墙竖向连接复合型材1.113 上开设外墙竖柱卡槽1.115。外墙竖柱卡槽81×80mm，槽距，中心距，1210mm。外墙竖向连接复合型材1.113与外墙基材型材1.111连接面上，外墙竖向连接复合型材1.113的宽度不大于外墙基材型材1.111宽度。

外墙连接梁是由三个独立型材而通过机械连接而复合一体的，外墙基材型材和上下复合连接的外墙横向连接复合型材，与左右两侧复合连接的外墙竖向连接复合型材固定于一体的专用异型构件。

外墙基材型材1.111采用方钢100×100×2.0×6000mm，横撑采用采用方钢50×100 ×2.0×6000mm，外墙竖柱采用方钢80×80×2.0×6000mm，外墙基材型材1.111、外墙横向连接复合型材1.112、外墙竖向连接复合型材1.113、横撑和外墙竖柱，材质均采用Q345热镀锌矩型钢。外墙基材型材的外缘左边用左边齐，右边用右边齐，外墙基材型材和横向连接复合型材可以通过焊接或丝接或粘合剂与丝接进行复合固定；外墙集采型材和竖向连接复合型材可以通过焊接或丝接或粘合剂与丝接进行复合固定。

外墙基材型材的左右两边的任意一边，复合6000×100×50×2.0mm的Q235b热镀锌矩型管1-9，采用焊接工艺进行复合固定为一体，长边为复合面。

三件型材被焊接于一体，将根据设计横撑，即楼承钢构，的密度进行切割，在焊接时提前预留卡槽部位不焊接，如横撑1-4 100×50×2.0的型材的跨度为4000mm时根距为600mm，卡槽1-10规格为51mm，根据设计的竖柱密度采用同样的方法进行加工，如层高为3000，柱距为1200mm，切割卡槽1-9规格为101×50。

山墙连接梁1.8包括山墙基材型材1.811，山墙基材型材1.811上方设有山墙横向连接复合型材1.812，山墙基材型材1.811一侧设有山墙竖向连接复合型材1.813，山墙竖向连接复合型材1.813上开设山墙竖柱卡槽1.814。

山墙竖向连接复合型材1.813与山墙基材型材1.811连接面上，山墙竖向连接复合型材 1.813的宽度不大于山墙基材型材1.811宽度。

山墙连接梁与外墙连接梁结构类似，加工模式类似，不予赘述。

山墙连接梁1.8有两种结构，分别是山墙连接梁一1.81和山墙连接梁二1.82，山墙连接梁一1.81和山墙连接梁二1.82结构类似。其山墙竖向连接复合型材横截面与山墙基材型材配合面配合规格不同。

山墙中部设有中间山墙连接梁，外墙中部设有中间外墙连接梁，相对布置的两个中间外墙连接梁之间设有层间横撑。中间山墙连接梁与山墙连接梁结构一致；中间外墙连接梁与外墙连接梁结构一致；层间横撑与横撑结构一致。

层间横撑上设有透光围护板，透光围护板为层间透光板，层间透光板可以采用6mm× 6mm 12L钢化夹胶玻璃，规格1000×1800mm。

山墙连接梁1.8可以通过梁连接件1.7连接延长；外墙连接梁1.1可以通过梁连接件1.7 连接延长；梁连接件1.7为方形连接管或U型连接板或折弯型连接板。连接梁是连接竖柱和横撑的荷载支撑体，同时连接梁的长度决定了建筑的长度，连接梁可通过梁连接件实现任意长。

山墙和外墙底部均设有地脚件4，地脚件4设为工字型，包括底板4.1和顶板4.3，底板4.1和顶板4.3之间设有腹板4.2，顶板4.3上开设螺栓孔，地脚螺栓4.4穿过螺栓孔连接山墙或外墙。地脚件为14×5×8.0mm的槽钢经环氧煤沥青防腐。

雨水收集管9包括折弯形收集槽9.2，收集槽9.2一侧设有安装条9.1。雨水收集管PVC 108×5.0×12000mm，雨水管安装至北墙，屋顶透光墙设置南北落差2.50mm，屋顶中间部分可设计泻水天沟。

用于外墙底部的外墙连接梁，其外墙竖向连接复合型材与外墙基材型材底面平齐；用于外墙上部的外墙连接梁，其外墙竖向连接复合型材与外墙基材型材顶面平齐；中间外墙连接梁，其外墙竖向连接复合型材其顶面和底面，位于外墙基材型材在上中下部都可以。

山墙连接梁中的山墙竖柱卡在山墙基材型材左右两侧均可。外墙两侧的外墙竖柱卡槽与横撑卡槽重齐，而外墙连接梁中间部分，从端头到中间所有的外墙竖柱卡槽与横撑卡槽都不能重齐，必须错位，端头部分必须是横撑卡槽，外墙竖柱卡槽向内延排列。

所述的所有钢构件的表层有至少一层或多层防腐涂层。

本发明所述的快装钢结构安装方法，包括以下步骤：

(1)在准备好的水泥地面或整平的地基上按设计数据进行划线，在相应的位置摆放纵向10根外墙连接梁1.1，用梁连接件1.7进行连接固定；如此横向4排，横向摆放的4排间距3000mm，共12000mm定位摆好，外墙竖柱卡槽朝上。

外墙连接梁在外墙竖柱卡槽内安装外墙竖柱成为外墙，并用自攻燕尾钉固定，可以在其上用点焊增强，在外墙连接梁底部与外墙竖柱之间安装托件8；外墙连接梁底部与外墙竖柱垂直布置；外墙连接梁纵向底部安装地脚件4，地脚件的接缝与外墙连接梁的接缝应错位安装，保证梁的连接强度，将安装好的竖柱部分进行吊装后，外墙连接梁连接山墙连接梁；依次将后7根分段外墙连接梁安装竖柱和吊装，并做临时支撑固定，左侧外墙竖起完成。依上述方法依次将右侧的外墙连接梁进行连接，竖柱安装，吊装，并做临时支撑固定，左侧外墙竖起完成。工艺完成后，进行定位后依次安装横撑1.4。

上下山墙连接梁之间安装山墙竖柱，每个单元连接梁的山墙一侧设有单元增强柱。在背阴面外墙安装门框和内外挂楼梯。

(2)山墙上安装山墙斜撑；外墙上安装外墙斜撑；

(3)两面外墙之间安装空间斜撑。

横撑与横撑卡槽上边缘平齐；山墙竖柱与山墙竖柱卡槽)外边缘平齐；外墙竖柱与外墙竖柱卡槽外边缘平齐。

至此，本发明所述的快装钢结构的太阳能多功能式建筑的快装钢结构部分按照完成。

本发明所述的采用所述的快装钢结构的太阳能多功能式建筑，包括快装钢结构1，快装刚结构1外侧设有隔热断桥板5，隔热断桥板5另一侧设有围护板，相邻围护板之间设有托件8，托件8一端连接快装钢结构1，相邻围护板之间通过固定压条连接，固定压条6 设于围护板外侧；托件50×50×4mm热镀角铁喷塑处理。其中背阴面外墙的围护板为非透光围护板，非透光围护板为非透光绝热复合板7，底层围护板及北向竖面墙可使用非透光绝热复合板，非透光绝热复合板7采用60×1200×3000mm的PU泡沫复合板。

其余围护板为透光围护板2。两面山墙和朝阳面外墙采用透光围护板，透光围护板可以采用5mm+12mm+5mm钢化中空氩气玻璃，玻璃厚度为5mm，中空层厚度为12mm，钢化中空氩气玻璃规格1200×3000mm。

两面外墙最顶端的透光围护板，为屋顶透光围护板，屋顶围护透光板可以为15mm厚×1200mm×11000mm的两层PC板。

透光围护板除起到建筑围护基本功能外，主要是考虑利用其他透光性，对建筑的太阳能光热利用，利用太阳光热能源减少对常规能源的依赖，起到高效节能效果，透光围护板 2主要是用于所述的本发明建筑的东西南三个方向的竖面墙及屋顶

朝阳面外墙的顶端设有雨水收集管9。

背阴面外墙设有内外挂楼梯10，对应内外挂楼梯10，背阴面外墙上开设出入门。

单位用钢量20kg/m2。

本发明所述的阳能多功能式建筑安装方法，包括以下步骤：

(1)安装快装钢结构1；

(2)快装钢结构1外部安装隔热断桥板5；隔热断桥板可以采用压缩软木板，规格80×2400mm；外墙和山墙所用的隔热断桥板材料可以为高密度PU泡沫板，密度100kg/m3， 20×80×2400mm，采用双面胶进行临时固定；屋顶采用的隔热断桥板材料为高密度PU泡沫板，密度80kg/m3，20×50×2400mm，采用双面胶进行临时固定。

隔热断桥板也可以采用高密度PU、EVA、XPS有机泡沫板、木质复合板、橡塑泡沫复合板、松木板，≤0.11w/m.k，也可以采用OSB板；增加建筑保温性能。

(3)围护板安装顺序如下：外墙底端的横撑上方、外墙顶端的横撑上方、外墙和山墙；依次安装透光围护板，并用固定压条和固定卡及丝钉进行固定，并在接缝中注入结构胶。可以依次安装屋顶板PC板，可以在横撑上下各固定一层PC板，双层PC板，能获得更好的保温性能。

安装非透光绝热复合板，用于非透光墙，非透光墙为背阴面外墙，即北向外墙。

安装底层围护板，在底层横撑的下面或上面安装固定非透光绝热行复合板8PU泡沫复合板。

然后，还可以安装透光层间围护板，又称为透光层间地板3，在中部的横撑上安装各层透光层间地板36×6 12mm钢化胶玻璃地板；在横撑上面与钢化玻璃之间涂有结构胶或有橡胶泡沫薄片的双面胶。透光层间围护板的上下连接缝处可以采用一体两用式压条。结构胶和有橡胶泡沫薄片的双面胶为本领域现有的常规技术。透光层间地板3主要是用于有采光需要的种养，顶部设置透光围护板2，可以透过多层空间结合竖面采光满足下层底层的采光需求，减少对用电照明能耗。透光层间围护板可以采用钢化夹胶玻璃，如6×6mm 12L，8×8mm 16L钢化夹胶玻璃，规格6×6×1000mm-1500×2000mm-3000mm，8×8 ×1000mm-2000×2000mm-3500mm。

(4)朝阳面外墙顶端安装雨水收集管9。朝阳面外墙即为南向外墙。

安装空调及无土种植系统，及北向保温门，遮阳系统等。

安装各种空调水电种植管道，应在安装层间透光板3之前。

所述的本发明的一种快装太阳能模块建筑方法建造的人工智能自动有机植物生产工厂有如下综合技术性能，如下：

抗震设防烈度等级9度以上；

抗飓风≥13级；

防火性：建筑主体材料A级不燃；

冬季春秋太阳能光热率用率≥75％；

在二类光照资源地区-20℃的晴天白天，可以在26℃左右，夜间≥12℃(无空调工作状态)，能保证叶菜和多数菌菇的种养，比普通集装箱建筑节能提高50％以上。

气密性：N50≤0.6；

抗雪荷载≥80kg/m2；

使用寿命≥35年；

建造周期12-15天；

拆装利用≥15次；

比集装箱运输成本节约40-80％；

空间利用率提高25％左右；

建筑装配率≥99％；

实施例2

如图1-图51所示，本发明所述的快装钢结构，外墙连接梁1.1包括外墙基材型材1.111，外墙基材型材1.111上方设有外墙横向连接复合型材1.112，外墙横向连接复合型材1.112 上开设横撑卡槽1.114，外墙横向连接复合型材1.112一侧设有外墙竖向连接复合型材 1.113，外墙竖向连接复合型材1.113上开设外墙竖柱卡槽1.115，外墙横向连接复合型材 1.112和外墙竖向连接复合型材1.113位于外墙基材型材1.111同一侧。如图7-图10所示，所述的外墙连接梁1.1采用结构模式为外墙连接梁一1.11。

透光围护板也可以根据应用地域的环境、气候条件及光照条件，根据设计要求选择中空或真空、普通或功能玻璃，如双超白中空或真空玻璃，双Low-e中空或真空玻璃，或二氧化钒功能玻璃等，5mm+12mm+5mm 6mm+15mm+6mm中空，4L+0.15V+4L真空， 5L+0.25V+5L真空玻璃，规格1000-2400×2000-5000mm。

超白玻璃的透光率在≥91％，超白真空玻璃既有良好的透光率，又有良好的保温性能 0.7-0.9w/m.k2。Low-e玻璃为低辐射玻璃，可以起到夏季减少太阳辐射热能空调能耗低，冬季虽然辐射热能减少，但具良好的保温性能。

透光围护板也可以采用PC阳光板或多层大棚膜等，比上述玻璃经济造价较低，防碎抗冲击性能好等，安装简单快速等优点。PC阳光板规格较大较多，可以多层，如5-25(厚)×1200-2400(宽)×任意长，特别适合作顶围护板使，重量轻强度高，可以防冰雹，透光率和导热系数低等综合性能优良。

非透光绝热复合板可以采用PU、XPS有机泡沫的夹心复合板，也可以采用岩棉玻璃棉、硅酸铝、无机凝胶EPS复合板、气凝胶复合板，用于北侧墙和底层围护板，厚度可在 50-200mm之间，可根据设计其传热系数进行选择。

底层围护板及北向竖面墙可使用非透光绝热复合板，如无机凝胶EPS颗粒复合板，EPS、小PS、PU、EVA类似的有机泡沫或气凝,胶玻璃棉、硅酸铝无机保温材料的夹心复合板。

其余同实施例1。

实施例3

如图1～图51所示，用快装钢结构组装太阳能多功能式建筑作为风景区渡假宾馆，可以用于海边山林等风景区，特别吻合后现代全景酒店宾馆的功能风格。

建筑为三层结构，层高为3200mm，总高度为9600mm，间宽4500mm左右二排客房，中间为2000mm走廊，总宽度11000mm，纵向单元房长度，含卫生间，6000mm，共30000mm，房长×宽×高30mm×11mm×9.6mm，建筑面积990m2，根据上述房屋功能需求设计，采用如下材料及安装方法。

1、材料

⑴快装钢结构部分：

连接梁基型材1-11120×60×2.0×6000mm，竖柱50×100×2.0mm，横撑60×1200× 2mm，竖柱柱距1210mm，横撑密度610mm，横撑密度指中心距；竖柱卡槽101×50mm，横撑卡槽61×120mm，材质为Q235b热镀锌加喷塑防腐，颜色为白色。

连接梁包括横向连接复合型材，横向连接复合型材上开设横撑卡槽，横向连接复合型材底部设有基层型材，横向复合型材一侧设有竖向复合型材，竖向复合型材上开设竖柱卡槽，横撑卡槽和竖柱卡槽相对应布置。

地脚件200×80×10mm的H型钢经涂塑防腐处理。

托件50×50×4mm热镀锌喷塑层。

⑵外围护透光板：

竖面墙围护四面全部采用玻璃幕墙，采用5mm+12mm+5mm双银双Low-e玻璃，规格1200×3200mm；屋顶围护透光板为上人屋面，8×8二氧化钒功能钢化夹胶玻璃，在每个房间设计有平开窗。

⑶楼承板：

由于根据建筑功能需要，不能采用实施例1中透光性地板，改为欧松板+木地板或水泥纤维板+瓷砖(卫生间)或塑胶地板，OSB板的规格20×1200×2400mm，水泥纤维板 25×1200×2400mm。

⑷根据功能需求走廊内墙及房间间隔墙和吊顶，采用集成装饰扣板两面装修，材料规格450-600×10×任意长竹木纤维材质，单位为mm。

⑸大门设计在中间位置，并设计电梯和步行梯，主要消防通道，电梯井的钢结构可采用与建筑相应相同材料。

2、安装

(1)快装钢结构安装，同实施例1；

(2)围护板安装，同实施例1；

(3)给排水管线及强弱电管线安装，采用本技术领域现有常规技术，不予赘述；

(4)OSB板纤维水泥板及木地板与瓷砖安装，采用本技术领域现有常规技术，不予赘述；

(5)隔墙及走廊装饰扣板安装竹木纤维扣板，采用本技术领域现有常规技术，不予赘述；

(6)安装吊顶扣板，采用本技术领域现有常规技术，不予赘述；

(7)卫生洁具及暖通系统安装，采用本技术领域现有常规技术，不予赘述；

(8)安装门窗，采用本技术领域现有常规技术，不予赘述。

用快装钢结构组装太阳能多功能式建筑作为风景区渡假宾馆，三层后现代式风格的风景区渡假宾馆，完工，其综合技术参数如下：

抗震烈度设防等级9度；

抗风荷载≥13级；

防火性能：围护结构A级不燃，装饰板B1级；

环保性E0级；

建筑节能≥65％；传统玻璃幕墙建筑≤18％；

冬春太阳能利用率≥50％，在冬季-20℃晴天白天温度≥23℃，夜间温度≥16℃，无空调状态；

由于采用了二氧化钒玻璃和双Low-e玻璃夏季有良好的抗辐射降温性，有效减少空调能耗。

可拆装交数≥10次；

建造周期含装修15-20天，集成装配率≥99％；

使用寿命≥35年；

与传统集装箱式建筑的对比优势：

1、与集装箱对比优势

传统集装箱在工厂生产，依靠汽车或火车运输至使用现场，整理好的水泥地面即可使用的特点，但受到运输运距运输成本的局限和影响较大，一般公路运输车辆宽度限宽2550mm，限高2700mm，长≤17000mm，有效长度16000，也就是其最大规格为：长×宽×高16000mm×2550mm×2750mm。

而这种规格的集装箱的制造成本与运输距离3000km的运费基本等同，甚至要超过许多，而这种3000km以上运距甚至到欧美非洲的运距运输的工程宿舍、快捷风景区酒店、种养工厂等是经常平常业务。

而采用了本发明工艺，运输每1个集装箱的空间可以运输5-7个集装箱建制的材料，并能快速在较短时间内完成建造，显著降低运输成本，并且能够提供更加适合生产居住的空间。

集装箱可以多层叠放，但空间利用率低，水电及空调集中安装，生产流通操作管理不便利。本发明的建筑能提高有效建筑空间积25％左右，提高空间利用率20％左右，便于规模自动化集中管理。

传统集装箱围护板是彩钢复合板，具有冬冷夏热的特点，主要是依赖空调能耗较高，即不方便太阳能光热利用，瓦楞板夹心保温材料与有效空间比数据非常敏感，低传热系数及结构强度受局限，夏季太阳辐射至集装箱可达到70-80℃，对箱内空间产生的热负荷非常大，部分集装箱在空调停机4小时，箱内温度可达45℃以上，冬季保温性依然较差。万一发生停电事故，箱内可造成植物工厂种养生物的耐温极限破坏具有种植安全隐患。

本发明的建筑空间四面采光，太阳能热利用率可达到60％，围护结构采用Low-e二氧化钒真空玻璃等高效节能材料，由于围护空间体积大，加之种养设施原料，营养液，水性物质较多，具有良好的温度的蓄能性，缓冲稳定了空间温度突然升降，比传统集装箱节能50％以上，在应用子种植工厂时，种植成本竞争优势显著。

传统集装箱种植工厂，如在山东济南地区，每台集装箱体积为：长×宽×高13.7×2.65 ×2.5，34.25m2，在冬季12，1，2月份及夏季6，7，8月份平均每天空调耗电量在57kwh/天，每个平方米1.66kwh/m2。

本发明的方法建造的人工智能种植工厂体积为：长×宽×高100m×60m×12m，面积6000m2，采用中央空调暖通模式。

在冬季12-2月份，平均每天420kwh/天，平均每平方米0.07kwh/m2，可以充分体现太阳能热利用的优势。

在夏季6-8月份，平均每天1600kwh/天，平均每平方米0.27keh/m2，冬季12-2月，夏季6-8月平均电耗0.17kwh/m2。

由上述数据对比传统集装箱1.66kwh/m2，本发明种植工厂为0.17kwh/m2，能耗相比接近10倍，主要体现在太阳能热利用和空间与围护结构面积比及空间利用率，以及围护结构功能性节能材料等综合优势。

2、与冷弯薄壁轻钢建筑对比优势

冷弯薄壁轻钢装配式建筑，显然比传统砖混结构建造周期短，大概一般在60天左右，冷弯薄壁轻钢结构比较复杂，主要是OSB板(结构板)板柱一体稳定结构，薄壁构件的U型槽开放式创面较多耐腐蚀性差，不适合于高湿度种养生产，薄壁钢结构的安装效率低，一般20左右(成房的

左右)。也不适合于建造开放大间，提高种养利用率，虽然适合于建别墅，多次拆装率较低。

所述的本发明的建筑建造周期短，实现全标准件，快速简单装配和多次拆装，安装效率比传统冷弯薄壁轻钢建筑安装效益提高3-5倍，建造周期仅为

安装时为傻瓜式安装方法，安装工人无需技工，可以是产业工人，可显著节省安装工人的成本费用，节约安装费

以上，拆装率提高40％。

实施例结论：

所述的本发明的一种快装太阳能多功能主动式建筑，以其高效节能太阳能热利用环保性高效装配效率，多次拆装材料资源利用率，低廉的建造成本优势。便于标准件、标准化、产业化，在种养工厂、景区观景酒店、抗灾安置房、临时学校，医院，营房及工程人员宿舍等方面，具有比集装箱，冷弯薄壁轻钢等传统方式有显著替代性综合优势。其余同实施例1。

本发明中对结构的方向以及相对位置关系的描述，如前后左右上下的描述，不构成对本发明的限制，仅为描述方便。

Claims (10)

1.一种快装钢结构，其特征在于，包括顺次首尾相连的四面竖面墙，竖面墙包括设于上下两端的连接梁，连接梁之间通过插装竖柱连接；其中两面相对布置的竖面墙，顶端和底端分别插装横撑，

连接梁上开设竖柱卡槽，竖柱卡槽与竖柱相配合设置；连接梁上开设横撑卡槽，横撑卡槽与横撑相配合设置。

2.根据权利要求1所述的快装钢结构，其特征在于，其中一组相对布置的竖面墙为山墙；另一组竖面墙为外墙，山墙和外墙顺次连接，山墙包括设于两端的山墙连接梁(1.8)，山墙连接梁(1.8)之间设有山墙竖柱；外墙包括设于两端的外墙连接梁(1.1)，外墙连接梁(1.1)之间设有外墙竖柱(1.2)，一组外墙连接梁(1.1)之间设有横撑(1.4)；

外墙连接梁(1.1)上开设外墙竖柱卡槽(1.115)，外墙竖柱卡槽(1.115)与外墙竖柱(1.2)相配合设置；外墙连接梁(1.1)上开设横撑卡槽(1.114)，横撑卡槽(1.114)与横撑(1.4)相配合设置；

山墙连接梁(1.8)上开设山墙竖柱卡槽(1.814)，山墙竖柱卡槽(1.814)与山墙竖柱配合设置。

3.根据权利要求2所述的快装钢结构，其特征在于，山墙上设有山墙斜撑，山墙斜撑两端分别连接山墙两端连接梁；外墙上设有外墙斜撑(1.5)，外墙斜撑(1.5)两端分别连接外墙两端连接梁；一组山墙之间、一组外墙之间或山墙与外墙之间设有空间斜撑(1.6)。

4.根据权利要求2所述的快装钢结构，其特征在于，外墙连接梁(1.1)包括外墙基材型材(1.111)，外墙基材型材(1.111)上方设有外墙横向连接复合型材(1.112)，外墙横向连接复合型材(1.112)上开设横撑卡槽(1.114)，外墙基材型材(1.111)一侧设有外墙竖向连接复合型材(1.113)，外墙竖向连接复合型材(1.113)上开设外墙竖柱卡槽(1.115)。

5.根据权利要求2所述的快装钢结构，其特征在于，外墙连接梁(1.1)包括外墙基材型材(1.111)，外墙基材型材(1.111)上方设有外墙横向连接复合型材(1.112)，外墙横向连接复合型材(1.112)上开设横撑卡槽(1.114)，外墙横向连接复合型材(1.112)一侧设有外墙竖向连接复合型材(1.113)，外墙竖向连接复合型材(1.113)上开设外墙竖柱卡槽(1.115)，外墙横向连接复合型材(1.112)和外墙竖向连接复合型材(1.113)位于外墙基材型材(1.111)同一侧。

6.根据权利要求2所述的快装钢结构，其特征在于，山墙连接梁(1.8)包括山墙基材型材(1.811)，山墙基材型材(1.811)上方设有山墙横向连接复合型材(1.812)，山墙基材型材(1.811)一侧设有山墙竖向连接复合型材(1.813)，山墙竖向连接复合型材(1.813)上开设山墙竖柱卡槽(1.814)。

7.根据权利要求2-6任一项所述的快装钢结构，其特征在于，山墙连接梁(1.8)可以通过梁连接件(1.7)连接延长；外墙连接梁(1.1)可以通过梁连接件(1.7)连接延长；梁连接件(1.7)为方形连接管或U型连接板或折弯型连接板。

8.一种快装钢结构安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照设计尺寸摆放好外墙连接梁，外墙连接梁在外墙竖柱卡槽(1.115)内安装外墙竖柱(1.2)成为外墙，安装两面外墙；吊起外墙，两面外墙两端安装山墙连接梁，外墙连接梁横撑卡槽(1.114)上安装横撑；山墙连接梁上安装山墙竖柱，山墙和外墙连接处安装单元增强柱(1.3)，单元增强柱位于山墙一侧；

(2)山墙上安装山墙斜撑；外墙上安装外墙斜撑；

(3)一组外墙之间设有空间斜撑。

9.一种采用权利要求1-7所述的快装钢结构的太阳能多功能式建筑，其特征在于，包括快装钢结构(1)，快装刚结构(1)外侧设有隔热断桥板(5)，隔热断桥板(5)另一侧设有围护板，相邻围护板之间设有托件(8)，相邻围护板之间通过固定压条(6)连接，固定压条(6)设于围护板外侧；

其中背阴面外墙的围护板为非透光围护板，其余围护板为透光围护板(2)。

10.一种太阳能多功能式建筑安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)安装快装钢结构(1)；

(2)快装钢结构(1)外部安装隔热断桥板(5)；

(3)围护板安装顺序如下：外墙底端的横撑上方、外墙顶端的横撑上方、外墙和山墙；

(4)朝阳面外墙顶端安装雨水收集管(9)。

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