CN111502115A - 一种多功能高性能预制外墙板 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种多功能高性能预制外墙板，属于建筑工业化墙板技术领域。包括混凝土结构舱型支撑体、内部空腔、控制调节装置、太阳能电池板及活动格栅；内部空腔可布置管线或容纳设备，向室内设有可开启检修口，解决装配式建筑普遍缺少设备安装空间、维护与检修不便等问题；外部立体墙板铺设太阳能电池板，上端通过转动轴与框架转动连接，下部与控制调节装置相连，可根据太阳位置调整电池板倾斜角度，有利于提高能源的利用效率；太阳能电池板下端接活动格栅，使立体墙板在调节角度过程中保持整体性，同时与底部槽口的调节格栅共同作用形成良好的通风循环，通过调节适应冬冷夏热地区外墙保温隔热要求。

Description

一种多功能高性能预制外墙板
技术领域
本发明属于建筑工业化技术领域，涉及一种多功能高性能外墙板。
背景技术
建筑工业化背景下，装配式建筑体系已经成为我国建筑技术发展的重要方向。高性能多功能外围护是发展各类装配式建筑体系的重要支撑。装配式建筑墙板构件在工厂预制成型、运输到施工现场、组装为建筑结构的一部分，在建筑的功能、美观等方面发挥着独特作用。
然而在实际工程中，由于受到设计理念、制作技术、经济成本等因素的制约，预制外墙板构件往往外观形式单一，造成建筑立面呆板单调、缺少变化，没有考虑安装设备关系的空间，导致设备关系设施被暴露在建筑表面，导致建筑立面凌乱、有碍观瞻，也不便于进行设备设施的检修、更新。
发明内容
本发明针对既有装配式建筑预制墙板所存在的缺点和不足，提出了一种多功能高性能外墙板，通过特定装置调节性能、切换功能的复合立体墙板，解决预制墙板形式单一、缺乏设备管线安装空间、维护与检修不便、太阳能转化利用率不高以及外墙保温隔热等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种多功能高性能外墙板，包括混凝土结构舱型支撑体、调节控制装置、太阳能电池板及活动格栅。
混凝土结构舱型支撑体横截面外部轮廓为多边形、内部为不规则空腔，舱型支撑体形状和各边厚度根据其所承担的功能及性能要求确定；舱型支撑体起围护分隔室内外空间、支承楼板等作用。
位于楼盖结构标高之下的支撑体，局部加厚，并预埋“┐”型金属件，用以支承楼盖结构，并与楼盖结构通过金属连接件固定连接。混凝土结构舱型支撑体与窗模块交接处设置预埋件，以便安装固定窗模块；靠室内一侧留有洞口设置可开启装置；
内部空腔，包括带有可升降U形吊杆的管线安装空腔和设备空腔两部分，分别用于布置管线和容纳设备；控制调节装置由手柄装置、折形伸缩杆、滑块、滑槽、支撑杆和连接块构成，手柄装置与折形伸缩杆相连，通过手柄处的拉绳控制折形伸缩杆的运动，滑块限制在水平滑槽上移动，与支撑杆铰接联系，支撑杆通过连接块与太阳能电池板相连；太阳能电池板嵌置固定于基层板之上，上端通过转动轴与支撑体饺接，下部内侧安装连接块与控制调节装置相连；活动格栅采用剪叉伸缩结构实现格栅随着太阳能电池板的角度调节而进行相应的舒展变化，剪叉伸缩结构与混凝土结构舱型支撑体和太阳能电池板固定饺接。
进一步的，混凝土结构舱型支撑体轮廓的尺寸存在约束关系，倾斜支板的尺寸L1、混凝土结构支撑体挑出长度L2、由确定的窗台高h1、楼板厚度h2、窗台宽b1、支板高度b2、依据柱网确定的梁高h3以及依据冬至日正午太阳高度角得出的太阳能板倾斜角度θ共同决定，其约束关系为L1＝(h1+h2+h3-b2)/sinθ，L2＝L1*cosθ+b1。
进一步的，控制调节装置通过弯折形伸缩杆在水平方向进行伸出或者缩进动作，使与弯折形伸缩杆相连的滑块在固定的滑槽中左右移动，支撑杆随之连带运动，通过固定于太阳能电池板底部的连接块将其顶起或者拉回，从而控制调节太阳能电池板的角度。
进一步的，手柄装置包括主杆、外部手柄、弹簧、拉绳、挂钩，主杆嵌固于外部手柄，折形伸缩杆嵌套于主杆，弯折形伸缩杆与主杆之间设有弹簧，伸缩杆末端与拉绳相连，通过拉动拉绳使弯折形伸缩杆在水平方向伸缩。
进一步的，活动格栅中的遮阳板通过紧锁螺栓固定安装在剪叉伸缩结构上，剪叉伸缩结构中有两组以上的剪叉连杆单元，单元间由链接销钉链接，每组剪叉连杆单元中有两根剪叉连杆通过销钉连接而成；
可升降U形吊杆由定滑轮、卷帘控制器、吊线、卷轴、动滑轮和钢槽构成，卷帘控制器通过螺栓固定在墙板上，卷轴安装在卷帘控制器上，定滑轮固定在卷轴上，吊线一端绕在定滑轮，另一端固定于顶部墙板，并绕过动滑轮，动滑轮与钢槽固定连接。可升降U形吊杆的上下活动通过拉动拉珠带动定滑轮转动放线或动滑轮转动收线来实现。
进一步的，调节格栅通过牵引装置进行调节，夏季打开与活动格栅配合完成通风循环，冬季封闭满足保温需求，牵引装置中引线穿引固定于梭形格栅下端，梭形格栅可绕固定杆旋转，通过拉扯细线控制梭形格栅的转动，转动至卡扣件处形成封闭状态。
进一步的，混凝土结构舱型支撑体为预制一体化模块，室内一侧留有洞口设置可开启装置，斜面墙板留有洞口设置可调节的太阳能电池板和活动格栅,底部面板留有洞口，设置调节格栅。
本发明相对于现有技术相比具有显著优点：
1、本发明提出的窗下墙模块，进行立体化设计，丰富装配式墙板立面造型的同时，形成了内部空腔，可安装设备和布置管线，方便检修与维护；2、通过调节活动格栅和调节格栅，可适应冬冷夏热地区外墙保温隔热的要求，提高热舒适性；3、通过电动推杆、滑槽、滑轮、连接杆、连接块、支撑杆和太阳能板本体的设置，共同构建一个可变的太阳能电池板体系，通过调节角度最大程度的吸收太阳辐射，提高使用效率；为改善立面造型、设备安装检修和实现能源高效利用提供了一体化的解决方案，并作为一个独立的工业化产品可直接适用于装配式建筑工程。
附图说明
图1为本发明初始状态调节装置断面结构示意图。
图2为本发明调节状态开启装置断面结构示意图。
图3为本发明尺寸约束关系示意图。
图4为本发明手柄装置结构示意图。
图5为本发明活动格栅结构示意图。
图6为本发明可升降U形吊杆结构示意图。
图7为本发明调节格栅结构示意图。
图中：1混凝土结构舱型支撑体、2内部空腔、3控制调节装置、4太阳能电池板、5活动格栅、6角钢、7预埋件、8调节格栅、9可升降U形吊杆、10设备空腔、11手柄装置、12弯折形伸缩杆、13滑块、14滑槽、15支撑杆、16连接块、17基层板、18转动轴、19主杆、20外部手柄、21弹簧、22挂钩、23拉绳、24紧锁螺栓、25遮阳板、26链接销钉、27剪叉连杆、28销钉、29剪叉伸缩结构、30定滑轮、31卷帘控制器、32吊线、33卷轴、34拉珠、35动滑轮、36钢槽、37开启装置、38牵引装置、39引线、40梭形格栅、41固定杆、42卡扣件、43管线、44设备。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1、图2所示，一种可调节装配式立体墙板，包括混凝土结构舱形支撑体1、内部空腔2、控制调节装置3、太阳能电池板4及活动格栅5。
混凝土结构舱形支撑框架1基本轮廓形为多边形，在楼板标高之下部位加厚支承楼板，通过预埋“┐”型金属件6连接固定；与窗模块交接处设置预埋件7，窗模块通过预埋件7连接完成固定安装；混凝土结构舱型支撑体1为预制墙板模块，靠室内一侧留有洞口设置可开启装置37，斜面墙板留有洞口设置可调节的太阳能电池板4和活动格栅5,底部面板留有洞口，设置调节格栅8；
内部空腔2包括可升降U形吊杆9和设备空腔10，分别用于布置管线43和容纳设备44；
控制调节装置3由手柄装置11、弯折形伸缩杆12、滑块13、滑槽14、支撑杆15和连接块16构成，手柄装置11与弯折形伸缩杆12相连，通过手柄处的拉绳23控制弯折形伸缩杆12的运动，调节时通过弯折形伸缩杆12在水平方向进行伸出或者缩进动作，使与弯折形伸缩杆12相连的滑块16在固定的滑槽14中左右移动，支撑杆15随之连带运动，通过固定于太阳能电池板4底部的连接块14将其顶起或者拉回，从而控制调节太阳能电池板的角度；
太阳能电池板4嵌置固定于基层板17之上，上端通过转动轴18与墙体转动连接，下部内侧安装连接块16与控制调节装置3相连；
活动格栅5采用剪叉伸缩结构29实现格栅随着太阳能电池板的角度调节而进行相应的舒展变化，剪叉伸缩结构29与混凝土结构体1和太阳能电池板4固定饺接。
如图3所示，混凝土结构舱型支撑体(1)轮廓的尺寸存在约束关系，窗台高h1为900mm、楼板厚度h2为100mm、窗台宽b1为400mm、支板高度b2为700、依据柱网间距确定的梁高h3为600以及依据某地冬至日正午太阳高度角得出的太阳能板倾斜角度θ为56°，由确定的以上参数可计算出倾斜支板的尺寸L1＝(h1+h2+h3-b2)/sinθ＝1085mm，混凝土框架挑出长度L2＝L1*cosθ+b1＝860mm。
如图4所述，手柄装置11主要包括主杆19、外部手柄20、弹簧21、拉绳23、挂钩22，主杆19嵌固于外部手柄20，弯折形伸缩杆12嵌套于主杆19，弯折形伸缩杆与主杆19之间设有弹簧21，伸缩杆12末端与拉绳23相连，通过拉动拉绳23使弯折形伸缩杆12在水平方向伸出或缩进。
如图5所示，活动格栅5中的遮阳板25通过紧锁螺栓24固定安装在剪叉伸缩结构29上，剪叉伸缩结构29中有两组以上的剪叉连杆单元，单元间由链接销钉26链接，每组剪叉连杆单元中有两根剪叉连杆27通过销钉28连接而成。
如图6所示，可升降U形吊杆9由定滑轮30、卷帘控制器31、吊线32、卷轴33、动滑轮35和钢槽36构成，卷帘控制器31通过螺栓固定在墙板上，卷轴33安装在卷帘控制器31上，定滑轮30固定在卷轴33上，吊线32一端绕在定滑轮30，另一端固定于顶部墙板，并绕过动滑轮35，动滑轮35与钢槽36固定连接。当检修管线时，拉动拉珠34使卷轴上的定滑轮30转动放线，吊线32增长使得动滑轮的高度下降。检修管线后，反向拉动拉珠34带动定滑轮30转动收线，吊线32收短使得动滑轮35的高度上升。松开拉珠后，吊槽在卷帘控制器31的作用下保持稳定。
如图7所示，调节格栅8可通过牵引装置38进行调节，夏季打开与活动格栅配合完成通风循环，冬季闭合满足保温需求，牵引装置38中引线39穿引固定于梭形格栅40下端，梭形格栅40可绕固定杆41旋转，通过拉扯细线控制梭形格栅40的转动，转动至卡扣件42处形成封闭状态。
以上描述了本发明的基本原理和主要特征。应当指出，在不脱离本发明思路方案的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都属于要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种多功能高性能预制外墙板，其特征在于，包括
混凝土结构舱型支撑体(1)，横截面基本轮廓形为多边形，且该混凝土结构舱型支撑体(1)位于楼盖结构标高之下部分局部加厚，并通过预埋“┐”型金属件(6)连接固定；顶部面板留有预埋件(7)，外部构件通过预埋件(7)与混凝土结构舱型支撑体(1)连接固定；底部面板留有洞口设置调节格栅(8)；靠室内一侧留有洞口设置可开启装置(37)；
混凝土结构舱型支撑体(1)内形成内部空腔(2)，包括可升降U形吊杆(9)和设备空腔(10)，分别用于布置管线(43)和容纳设备(44)；
内部空腔(2)中设置控制调节装置(3)包括手柄装置(11)、弯折形伸缩杆(12)、滑块(13)、滑槽(14)、支撑杆(15)和连接块(16)构成，所述手柄装置(11)与弯折形伸缩杆(12)相连，通过手柄处的拉绳(23)控制折形伸缩杆(12)的运动，所述滑块(13)限制在水平滑槽(14)上移动，与支撑杆(15)铰接联系，所述支撑杆(15)通过连接块(16)与太阳能电池板(4)相连；
此外设有太阳能电池板(4)嵌置固定于基层板(17)之上，上端通过转动轴(18)与支撑体转动连接，下部内侧安装连接块(16)与控制调节装置(3)相连；
活动格栅(5)采用剪叉伸缩结构(29)实现格栅随着太阳能电池板(4)的角度调节而进行相应的舒展变化，活动格栅(5)两端分别与混凝土结构支撑体(1)及太阳能电池板(4)下端固定连接。
2.根据权利要求1所述的多功能高性能预制外墙板，其特征在于，混凝土结构舱型支撑体(1)轮廓的尺寸存在约束关系，倾斜支板的尺寸L1、混凝土支撑体挑出长度L2、由确定的窗台高h1、楼板厚度h2、窗台宽b1、支板高度b2、依据柱网间距确定的梁高h3以及依据冬至日正午太阳高度角得出的太阳能板倾斜角度θ共同决定，其约束关系为L1＝(h1+h2+h3-b2)/sinθ，L2＝L1*cosθb1。
3.根据权利要求1所述的多功能高性能预制外墙板，其特征在于，控制调节装置(3)中的弯折形伸缩杆(12)在水平方向进行伸出或者缩进动作，使与弯折形伸缩杆(12)相连的滑块(16)在固定的滑槽(14)中左右移动，支撑杆(15)随之连带运动，通过固定于太阳能电池板(4)底部的连接块(14)将其顶起或者拉回，从而控制调节太阳能电池板的角度。
4.根据权利要求1所述的多功能高性能预制外墙板，其特征在于，手柄装置(11)包括主杆(19)、外部手柄(20)、弹簧(21)、拉绳(23)、挂钩(22)，所述主杆(19)嵌固于外部手柄(20)，所述弯折形伸缩杆(12)嵌套于主杆(19)，弯折形伸缩杆与主杆(19)之间设有弹簧(21)，伸缩杆末端与拉绳(23)相连，通过拉动拉绳(23)使弯折形伸缩杆(12) 在水平方向伸出或缩进。
5.根据权利要求1所述的多功能高性能预制外墙板，其特征在于，活动格栅(5)中，遮阳板(25)通过紧锁螺栓(24)固定安装在剪叉伸缩结构(29)上，剪叉伸缩结构(29)中有两组以上的剪叉连杆单元，单元间由链接销钉(26)链接，每组剪叉连杆单元中有两根剪叉连杆(27)通过销钉(28)连接而成。
6.根据权利要求1所述的多功能高性能预制外墙板，其特征在于，可升降U形吊杆(9)由定滑轮(30)、卷帘控制器(31)、吊线(32)、卷轴(33)、动滑轮(35)和钢槽(36)构成，所述卷帘控制器(31)通过螺栓固定在墙板上，所述卷轴(33)安装在卷帘控制器(31)上，所述定滑轮(30)固定在卷轴(33)上，吊线(32)一端绕在定滑轮(30)，另一端固定于顶部墙板，并绕过动滑轮(35)，所述动滑轮(35)与钢槽(36)固定连接。可升降U形吊杆(9)的上下活动通过拉动串珠(34)带动定滑轮(30)转动放线或动滑轮(35)转动收线来实现。
7.根据权利要求1所述的多功能高性能预制外墙板，其特征在于，调节格栅(8)可通过牵引装置(38)进行调节，夏季打开与活动格栅配合完成通风循环，冬季闭合满足保温需求，所述牵引装置(38)中引线(39)穿引固定于梭形格栅(40)下端，所述梭形格栅(40)可绕固定杆(41)旋转，通过拉扯细线控制梭形格栅(40)的转动，转动至卡扣件(42)处形成封闭状态。
8.根据权利要求1所述的多功能高性能预制外墙板，其特征在于，所述的混凝土结构舱型支撑体(1)为预制一体化模块，室内一侧留有洞口设置可开启装置(37)，斜面墙板留有洞口设置可调节的太阳能电池板(4)和活动格栅(5)，底部面板留有洞口，设置调节格栅(8)。
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