CN112443174B - 一种装配式建筑预制模块的改良方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种装配式建筑预制模块的改良方法，主要适用于工地中作为工棚搭设组件使用，起到了快速搭建的效果，并且能在常规环境下搭建起较高的建筑。建筑中居住环境也优于现有常规的状况。为达到所述技术效果，本发明提供了一种装配式建筑预制模块的改良方法，由钢结构支架和预制成型的装配式建筑预制模块，装配式建筑预制模块底部设有连接架用于和所述固定基座连接，所述连接架安装在固定基座中的限位盘中，所述装配式建筑预制模块顶部也通过铁索和钢结构支架连接。本发明通过这样的结构，主要兼顾了工地住宿的安全性和舒适性。但是其应用场合远不止于此。单独的装配式建筑预制模块也可以作为公共场合的临时建筑单独使用。
Description
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种快速搭建的装配式建筑预制模块的改良方法。
背景技术
随着社会发展，国家的桥梁、房屋等建设一直没有停止。但是在建设过程中，建筑工人的居住环境一直被忽视。大部分的工地上工人只能居住在临时搭建的工棚或者简易的集装箱房中。这样的建筑存在两个问题，第一个是由于简易建筑通常都没有打地基，因此现有技术中的简易建筑都不具备抗风的能力，通常简易建筑无法建筑过高，这样导致需要大量面积来搭建工棚。其次就是单独的工棚搭建完毕后，电线和水管的连接非常不便。，这样也导致了居住的品质受到影响。
对此现有技术中也有对工人居住环境改良的设置，例如专利申请号为CN201810391156.5的发明专利《一种简易工地住房》中就公开了一种简易工地住房，包括移动工地房，在所述移动工地房下方设有支撑底板，在所述移动工地房底部设有多个第一铰接基座，在所述支撑底板上设有第二铰接基座，所述的第一铰接基座与第二铰接基座之间铰接有油缸，其中，在所述移动工地房底面接近角落处设有可摆动主支撑杆，在所述主支撑杆的另一端铰接转动基座，在所述转动基座的下端连接有用于固定移动工地房的锥形柱杆。在所述移动工地房下端设有夹层，在所述夹层内设有空腔，在移动工地房上端集水槽孔，所述集水槽孔通过导管与空腔相连通，在移动工地房上端外周设有集水挡板。本发明机构简单，使用方便。
这样的结构下，通过底部的加强提高了对整个房子的风抗提升。但是这样的结构依然只能设置在平地上，无法作为较高的建筑工棚使用。而且居住的环境并没有改善。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种装配式建筑预制模块的改良方法，主要适用于工地中作为工棚搭设组件使用，起到了快速搭建的效果，并且能在常规环境下搭建起较高的建筑。建筑中居住环境也优于现有常规的状况。
为达到所述技术效果，本发明由钢结构支架和预制成型的装配式建筑预制模块组成，所述钢结构支架搭建时一楼以上的位置设置有用于安装装配式建筑预制模块的固定基座，装配式建筑预制模块底部设有连接架用于和所述固定基座连接，所述连接架安装在固定基座中的限位盘中，在未固定的情况下装配式建筑预制模块在限位盘中具有不超过6度的转动空间，过小的转动空间无法有效减少风阻，而过大的转动空间会导致固定基座受力过大导致损坏。相邻固定基座之间留有间隙确保转动时相邻的装配式建筑预制模块不会相互触碰，所述装配式建筑预制模块顶部通过铁索和钢结构支架连接。
优选的，所述连接架镶嵌在固定基座中的限位盘中，限位盘内圈设有环形金属导轨，连接架在环形金属导轨中转动，并通过两根短螺栓进行限位，所述短螺栓调节口设置在钢结构支架上。这样的结构保证在正常使用过程中通过短螺栓进行限位锁死，但是在外部风力较大的情况下，可以取下两根短螺栓使其在一定范围内转动，这样在大风天气下有效降低风阻。整个连接架镶嵌在固定基座中的限位盘中，即便两根短螺栓折断整个装配式建筑预制模块依然不会脱离固定基座。
优选的，所述预制成型的装配式建筑预制模块俯视图为两条直边和一条弧边组成，两条直边一条长一条短，短直边对应的墙体上设有门，长直边对应的墙体上设有窗。这样的设置结构简单，加工方便，而且也确保了装配式建筑预制模块的通风和采光。
优选的，装配式建筑预制模块由外层固定框架和内层生活区间组成，所述短直边和弧边对应的墙体一体成型，长直边对应墙体单独可以卸下，卸下长直边后两个装配式建筑预制模块可以拼装成一个面积更大的装配式建筑预制模块；拼装后的装配式建筑预制模块只能安装在一层。组合后的房间显著增加了面积，但是抗风阻能力下降，因此只能设置在地面层。
优选的，外层固定框架和内层生活区间共用同一块底部，在弧面边及屋顶位置设有夹层，外层固定框架和内层生活区间通过夹层间的钢结构连接，屋顶位置夹层内安装有模块化线缆盒和智能控制终端盒，屋顶上方开有夹层检修口。通过这样的设置，不仅每次安装时无需再去设置线路，而且在智能控制终端盒中已经安装了中控系统，可以对装配式建筑预制模块进行智能化管理。作为工地管理者可以对每个装配式建筑预制模块的用电情况、网络流量等进行控制。
优选的，内层生活区间四壁包有柔性材料，并设有家具预设位，所述家具预设位上留有固定件。通过这样的设计，在搬家时可以将一些轻便的家具放在装配式建筑预制模块中不必取出，提高了搬家时的效率。
优选的，所述弧边对应的墙体外表面设有导风口，所述导风口连接安装在夹层中的多根导风管道，所述多根导风管道平行设置减少大风时墙面的受力面积。
优选的，所述一种装配式建筑模块的安装方法为：获取所在地区的风玫瑰图，评估建造风险；
根据风玫瑰图和开工时间表决定工棚朝向；尽可能避开风季正面迎向大风的场景；
安装钢结构支架；钢结构支架在一层需要插入到地面以下并进行加固；
在钢结构支架上设置固定基座、走廊以及楼梯；基座、走廊以及楼梯迎风面积小，带来的风阻可以忽略。
安装装配式建筑预制模块，2层以上的装配式建筑预制模块通过吊车牵引其顶部的铁索，将其安装在固定基座中；
安装完毕后将铁索和钢结构支架连接在一起。
优选的，钢结构支架设置为三层，搬运时钢结构支架及装配式建筑预制模块通过集装箱进行收纳。通常一个集装箱内能安装两个装配式建筑预制模块，然后在空隙处放置拆散的钢结构支架组件以及连接件。
本发明通过这样的结构，主要有以下几点优点：
1、通过外形结构的设计，能减少风力对建筑的剪向力，从而可以将建筑做高，从而提高容积率，尤其在建筑面积较小的空间内，搭建较高的临时建筑并能保证安全。
2、预设了管线，便于安装，并设置了智能控制终端盒，对于每个装配式建筑预制模块都能单独进行智能化管理。
3、安装、拆卸、搬运都非常方便，效率高。
4、单个装配式建筑预制模块内可以居住1-2人，私密性更好，提高了工人的归属感。
综上而言，本发明主要兼顾了工地住宿的安全性和舒适性。但是其应用场合远不止于此。单独的装配式建筑预制模块也可以作为公共场合的临时建筑单独使用。
附图说明
图1为本发明一种装配式建筑预制模块所在建筑的整体结构示意图。
图2为本发明一种装配式建筑预制模块的整体结构示意图。
图3为本发明一种装配式建筑预制模块的内部结构示意图。
图4为本发明一种装配式建筑预制模块的固定基座配合的结构示意图。
图5为本发明一种装配式建筑预制模块的顶部夹层结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，为一种采用装配式建筑预制模块的工地建筑，由钢结构支架1和预制成型的装配式建筑预制模块2组成，所述钢结构支架1搭建时一楼以上的位置设置有用于安装装配式建筑预制模块2的固定基座，装配式建筑预制模块2底部设有连接架4用于和所述固定基座连接，所述连接架4安装在固定基座中的限位盘5中，相邻固定基座之间留有至少20cm的间隙，所述装配式建筑预制模块2顶部也通过铁索6和钢结构支架1连接。由图4可以看到，所述连接架4为两端为圆弧状的长条形。由于装配式建筑预制模块2的俯视图也是近似长方形，因此连接架4设置在装配式建筑预制模块2底部，其圆弧状的两端镶嵌在固定基座中的限位盘5中，限位盘5内圈部分设有环形金属导轨，连接架4在环形金属导轨中能进行小范围的转动。在未固定的情况下装配式建筑预制模块在限位盘5中具有不超过6度的转动空间，过小的转动空间无法有效减少风阻，而过大的转动空间会导致固定基座受力过大导致损坏。限位盘5左右两侧为圆弧内的平板，这两块平板一方面用于对连接架4的活动范围进行限制，另一方面用于减少上方装配式建筑预制模块2对限位盘5的压强，避免在装配式建筑预制模块2的重力下限位盘5部分的金属导轨发生形变。限位盘5上开有固定孔用于安装短螺栓。通过两根短螺栓配合两块平板对连接架4进行固定。所述短螺栓调节口设置在钢结构支架1上，这样在钢结构支架1外侧即可进行短螺栓的固定和取出。
具体的说，限位盘5一部分设有和连接架4匹配的环形金属导轨，另外在左右两侧设有两块平板。连接架4就在两块平板之间的位置转动，但是当短螺栓固定后，就被短螺栓和两块平板一齐固定。在无风时，短螺栓调节口将连接架4完全固定，这样连接架4无法在限位盘5的环形金属导轨中转动，加上装配式建筑预制模块2自身的重量，确保装配式建筑预制模块2稳定固定在钢结构支架1上。而一旦起风后，如果遇到较大的风，可以调整短螺栓调节口中短螺栓的位置，使得连接架4在环形金属导轨中小幅度有限的转动一定角度，这个角度部超过6度，如果风力过大的话，这个角度尽可能在3度以内。这样在起风时通过装配式建筑预制模块2自身的转动有效减少直接受到的连续风阻，这样不会因为正面持续受到强风作用导致整个建筑倒塌。在更大一些的风作用下或者短螺栓被取出，或者短螺栓直接被压断，但是只要连接架4未脱离环形金属导轨，整个装配式建筑预制模块还是确保安全状况。而装配式建筑预制模块2上方的铁索6在这个过程中能起到保持重心的作用。在这里需要说明的是，由于没有地基，因此对于过强的风力依然无法抵御。现有技术中工地上风力超过6级就必须停止作业，一般工棚或者工地临时建筑在7级大风下就存在较大的危险，需要撤离。而本发明能确保在不高于8级的大风下安全居住。只是装配式建筑预制模块在风中有所摆动，类似船舶遇到风浪的情况，会对室内人员造成一定的不适。
如图2、图3所示，所述预制成型的装配式建筑预制模块2俯视图为两条直边和一条弧边组成，两条直边一条长一条短，短直边对应的墙体上设有门，长直边对应的墙体上设有窗。所述短直边和弧边对应的墙体一体成型，长直边对应墙体单独可以卸下，卸下长直边后两个装配式建筑预制模块2可以拼装成一个面积更大的装配式建筑预制模块2；拼装后的装配式建筑预制模块2只能安装在地面一层。装配式建筑预制模块2由外层固定框架7和内层生活区8间组成，外层固定框架7外表面留有固定接口，所述固定接口包括用于和钢结构支架1连接的安装接口以及用于管线连接的接口。
外层固定框架7和内层生活区8间共用同一块底部，在弧面边及屋顶位置设有夹层，外层固定框架7和内层生活区8间通过夹层间的钢结构连接，屋顶位置夹层内安装有模块化线缆盒21和智能控制终端盒22，模块化线缆盒21方便强电和弱电的布线控制，线缆连接后通过模块化线缆盒21管理与检测，无误后才能确认线缆连接成功可以通电。而智能控制终端盒22内设有通信模块和室内家具的管理模块，用于远程管理装配式建筑预制模块2内的电器。该功能可以视情况进行开启。屋顶上方开有夹层检修口23。智能控制终端盒22内安装有通信设备等装置，其中通信信号由自身自带电源，其余功能需要安装完毕后外接电源才能使用。
内层生活区8间四壁包有柔性材料，并设有家具预设位，所述家具预设位上留有固定件。通过这样的设置，在搬家时无需将家具取出，而是可以将整个装配式建筑预制模块2一起搬走。柔性材料使装配式建筑预制模块2在风中摇摆时能对室内的人员起到一定的保护作用。
为了进一步提高抗风能力，所述弧边对应的墙体外表面设有导风口24，所述导风口24连接安装在夹层中的多根导风管道，所述多根导风管道平行设置。这样进一步减少风阻。导风口24的设置是通过风洞试验，配合装配式建筑预制模块类似船帆的形状确保在遇见大风时能减少正面的风阻。
在安装时首先需要获取所在地区的风玫瑰图，评估建造风险；通常工地设置在沿海地区或者风力较大的区域，不适用于本发明的装置。
确保安装无风险后，根据风玫瑰图和开工时间表决定工棚朝向；通常和当季的风向错开一定的角度。通过短螺栓的设置，在风向变化时也能及时调整迎风的角度。
安装钢结构支架1，由于本发明依然无地基，而且尽可能在较小的空间内容纳较多的人数，因此采用钢结构支架1的底座需要确保牢固安装在地面，有条件的情况下最好插入到地面以下并进行加固。此时可以参考现有技术中的固定方案。
在钢结构支架1上设置固定基座、走廊以及楼梯3；
安装装配式建筑预制模块2，2层以上的装配式建筑预制模块2通过吊车牵引其顶部的铁索6，将其安装在固定基座中；安装过程前限位盘5仅设有一段环形金属导轨，而缺少另一段环形金属导轨。连接架4的一端弧型部分卡接到该段环形金属导轨内，将装配式建筑预制模块2安置完毕后，再在连接架4的另一端弧型部分套接上缺失的环形金属导轨并加以焊接固定，单个装配式建筑预制模块2就装配完毕。
安装完毕后将铁索6和钢结构支架1连接在一起，铁索6末端设有金属环，可以套接在钢结构支架1上。
钢结构支架1设置为三层，搬运时钢结构支架1及装配式建筑预制模块2通过集装箱进行收纳。集装箱内装配式建筑预制模块2无需再次拆解，可以作为一个整体进行搬运。
使用时，一个装配式建筑预制模块2分配给1-2名员工使用。装配式建筑预制模块2内除了床铺、空调这些工地建筑必备家具电器外，还可以设置一些常用的家用电器，例如音响设备或个性的灯光。针对老员工，单独提供装配式建筑预制模块2使其在工地上有更高的归属感。
由于装配式建筑预制模块2的设置，即便在工地上，员工个人的私密性也得以提升，尤其可以设置为家庭房供带有家眷的家庭使用。工地迁移后装配式建筑预制模块2也可以完整迁走，使用非常方便。
本发明虽然主要是针对工地用房设计，但是使用范围不局限于此。装配式建筑预制模块2可以单独作为临时建筑，例如作为临时岗亭、检查站等使用，用途非常广泛。尤其作为工地用房使用时具有外观美观、抗风性好等特点。牺牲了单个装配式建筑预制模块2的实用面积但是提高了总的装配式建筑预制模块2使用数量，从整体上还是提高了单位土地的利用率。这些优点是现有技术中的临时建筑所不具备的。
Claims (7)
1.一种装配式建筑预制模块的改良方法，适用于工地中作为工棚搭设组件使用，应用于基于钢结构支架的建筑，其特征在于：所述钢结构支架搭建时一楼以上的位置设置有用于安装装配式建筑预制模块的固定基座，装配式建筑预制模块底部设有连接架用于和所述固定基座连接，所述连接架安装在固定基座中的限位盘中，在未固定的情况下装配式建筑预制模块在限位盘中具有不超过6度的转动空间，相邻固定基座之间留有间隙确保转动时相邻的装配式建筑预制模块不会相互触碰，所述装配式建筑预制模块顶部通过铁索和钢结构支架连接,所述连接架镶嵌在固定基座中的限位盘中，限位盘内圈设有环形金属导轨，连接架在环形金属导轨中转动，并通过两根短螺栓进行限位，所述短螺栓调节口设置在钢结构支架上，预制成型的装配式建筑预制模块俯视图为两条直边和一条弧边组成，两条直边一条长一条短，短直边对应的墙体上设有门，长直边对应的墙体上设有窗，钢结构支架设置为三层，搬运时钢结构支架及装配式建筑预制模块通过集装箱进行收纳。
2.如权利要求1所述的一种装配式建筑预制模块的改良方法，其特征在于：所述短直边和弧边对应的墙体一体成型，长直边对应墙体单独可以卸下，卸下长直边后两个装配式建筑预制模块可以拼装成一个面积更大的装配式建筑预制模块；拼装后的装配式建筑预制模块只能安装在一层。
3.如权利要求1所述的一种装配式建筑预制模块的改良方法，其特征在于：装配式建筑预制模块由外层固定框架和内层生活区间组成，外层固定框架外表面留有固定接口，所述固定接口包括用于和钢结构支架连接的安装接口以及用于管线连接的接口。
4.如权利要求3所述的一种装配式建筑预制模块的改良方法，其特征在于：外层固定框架和内层生活区间共用同一块底部，在弧面边及屋顶位置设有夹层，外层固定框架和内层生活区间通过夹层间的钢结构连接，屋顶位置夹层内安装有模块化线缆盒和智能控制终端盒，屋顶上方开有夹层检修口。
5.如权利要求3所述的一种装配式建筑预制模块的改良方法，其特征在于：内层生活区间四壁包有柔性材料，并设有家具预设位，所述家具预设位上留有固定件。
6.如权利要求3所述的一种装配式建筑预制模块的改良方法，其特征在于：所述弧边对应的墙体外表面设有导风口，所述导风口连接安装在夹层中的多根导风管道，所述多根导风管道平行设置。
7.如权利要求1所述的一种装配式建筑预制模块的改良方法，其特征在于：具体安装方法为：获取所在地区的风玫瑰图，评估建造风险；
根据风玫瑰图和开工时间表决定工棚朝向；
安装钢结构支架；
在钢结构支架上设置固定基座、走廊以及楼梯；
安装装配式建筑预制模块，2层以上的装配式建筑预制模块通过吊车牵引其顶部的铁索，将其安装在固定基座中；
安装完毕后将铁索和钢结构支架连接在一起。
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