CN113404298A - 基于装配式模壳集成建造的方法及其空间结构体 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种基于装配式模壳集成建造的方法，包括：S1.提供适应建筑空间的六面的方形的龙骨框架体系；S2.在所述的龙骨框架的至少一个外侧上设置模板，以致形成模壳；S3.以所述的模壳为结构件，现浇混凝土，以致形成空间结构体。本发明还提出了一种基于装配式模壳集成建造的空间结构体。本发明提供的基于装配式模壳集成建造方法及其空间结构体，集成化装配，施工效率高，节能环保，后期维护方便，应用场景广泛，可通过装配化安装形成空间整体受力体系。

Description

基于装配式模壳集成建造的方法及其空间结构体
技术领域
本发明涉及建筑领域，特别涉及一种基于装配式模壳集成建造的方法及其空间结构体。
背景技术
目前，我国建筑行业正处于从传统建造方式向工业化建造方式转型发展的历史时期。传统的建造工艺由于存在施工周期长、施工现场人员需求量大，以及扬尘、废气、废水、噪声等复杂环境，污染大，耗能高，资源浪费大等缺点，已越来越不能满足我国经济社会发展的需求。
装配式建造方式技术主要分为装配式混凝土建筑与装配式钢结构两种，其中，装配式混凝土建筑是指以工厂化生产的钢筋混凝土预制构件为主，通过现场装配的方式设计建造的混凝土结构类房屋建筑。一般分为全装配建筑和部分装配建筑两大类：全装配建筑一般为低层或抗震设防要求较低的多层建筑；部分装配建筑的主要构件一般采用预制构件，在现场通过现浇混凝土连接，形成装配整体式结构的建筑物。
近年来，随着装配式建筑为代表的新型建筑工业化快速推进，采用模块化装配式建筑已经成为建筑行业发展的一大趋势。然而模块自身存在着一些不足之处，主要问题是：自重大，限制了运输及吊装作业，现有技术装配式连接方式影响主体结构形式，限制了建筑高度和应用场景，混凝土自模板占用室内空间等问题，目前还没有一种有效的处理手段来解决现存的问题，因此，这些现状严重影响了装配式模块化建筑业的发展。
发明内容
为了解决现有装配式建造方式的上述相关问题，本发明提出了一种基于装配式模壳集成建造的方法及其空间结构体。
本发明公开了一种基于装配式模壳集成建造的方法，包括：
S1.提供适应建筑空间的六面的方形的龙骨框架体系；
S2.在所述的龙骨框架的至少一个外侧上设置模板，以致形成模壳；
S3.以所述的模壳为结构件，现浇混凝土，以致形成空间结构体。
进一步地，步骤S2具体是：在所述的龙骨框架的多个外侧上设置模板，以致形成模壳，所述的多个外侧包括：用于承重墙的第一外侧面、用于楼层板的第二外侧面、用于地板的外侧面。
进一步地，步骤S3，具体是：在生产场地预制好模壳，施工现场安装模壳，以所述的模壳为结构件，在所述的第一外侧面依次设置钢筋及建筑模板，在所述的建筑模板及第一外侧面的模板间现浇混凝土，撤除所述的建筑模板浇筑出承重墙；在所述的第二外侧面上铺设平面式的钢网，在所述的钢网上现浇混凝土，以致形成楼层板；在地板的模板对应的龙骨框架上浇注混凝土，以致形成地板；在非承重外墙的模板外侧设置预制的非承重墙；在内隔墙的模板外侧设置内隔墙；将延伸出的承重墙和非承重墙的钢筋通过混凝土浇注与楼层板连接。
进一步地，所述第一外侧面的模板外侧设有多个螺孔，所述螺孔与螺杆一端相连接，螺杆另一端连接建筑模板，所述螺杆用于将所述的第一外侧面的模板与建筑模板进行固定。
进一步地，所述模壳的内侧设置有饰面层，所述的饰面层可覆盖所述的龙骨框架。
进一步地，所述龙骨框架内侧顶部设有多个安装螺孔，所述安装螺孔与吊顶螺杆一端连接，所述吊顶螺杆另一端连接吊顶层。
进一步地，所述龙骨框架中设置机电管线。
本发明公开了一种基于装配式模壳集成建造的空间结构体，包括装配式模壳，所述的装配式模壳如上述的施工方法所制得。
进一步地，所述的空间结构体包括用于住宅的结构体、用于酒店的结构体、用于办公楼的结构体、用于学校的结构体、用于医院的结构体、用于立体车库的结构体中的一种。
进一步地，所述的空间结构体通过装配化安装彼此叠加，以致组合成所述的住宅、酒店、办公楼、学校、医院、立体车库中的任一结构。
实施本发明的一种基于装配式模壳集成建造的方法及其空间结构体，具有以下有益的技术效果：
本发明采用龙骨框架的外侧上设置模板，以致形成模壳，工厂预制好模壳，施工现场安装模壳，以模壳为结构件，现场制作空间结构体，一体化设计，集成度高，极大降低建筑成本，提高了施工效率，本技术方案还具有节能、环保、节省劳动力的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例的基于装配式模壳集成建造的方法的流程示意图；
图2为本发明的实施例的模壳结构示意图；
图3为本发明的实施例中龙骨框架结构示意图；
图4为本发明的实施例中模板结构示意图；
图5为本发明的实施例中模壳及承重墙结构示意图；
图6为本发明的实施例中模壳及楼层板结构示意图；
图7为本发明的实施例中龙骨框架及地板结构示意图；
图8为本发明的实施例中模壳及非承重墙结构示意图；
图9为本发明的实施例中模壳及内隔墙结构示意图；
图10为本发明的实施例的结构剖示图；
图11为本发明的实施例的空间结构体结构示意图。
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进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明的实施例，一种基于装配式模壳集成建造的方法，基于装配式模壳集成建造的方法又称为装配式模壳集成建造(Mold-shell IntegratedConstruction)工法体系，简称为MSIC，其方法包括：
S1.提供适应建筑空间的六面的方形的龙骨框架体系；
如图3所示，本技术方案提出了一种基于装配式模壳集成的六面的方形的龙骨框架11，优选地，龙骨框架11为三维立体式形状，龙骨框架11由纵向和横向的轻钢龙骨组成，轻钢龙骨有两种材料，一种是镀锌，一种是镀铝锌，优选镀铝锌为轻钢龙骨，具有强度高不易生锈特点，加工成型的六面的方形的龙骨框架11既要起到合理的承载力，又要结合建筑维护构件、机电管线、内饰系统的安装。
龙骨框架11的好处是：
1.可在按设计标准、大批量生产车间完成制作，容易控制加工质量；
2.可以起到支撑模板的作用，保证模板的强度和抗压性；
3.增强了模壳在吊装及施工过程中的整体稳定性；
4.在内装修时，龙骨框架可作为饰面层与墙体层的过渡，用于找平、预埋管线及连接饰面层。
S2.在所述的龙骨框架的至少一个外侧上设置模板，以致形成模壳；
如图2、图3及图4所示，步骤S2具体是：在龙骨框架11的多个外侧上设置模板12，以致形成模壳1，多个外侧包括：用于承重墙的第一外侧面121、用于天花板第二外侧面122、用于地板的外侧面123。
模板12的好处是：
1.在施工过程中，需要模板将混凝土凝固成型，模壳中的模板可以替代施工过程中的内模板；
2.在施工过程中，模板将施工作业环境与空间结构体内环境隔离，以保证空间结构体内环境不被污染，为后续空间结构体内装节省了成本。
S3.以所述的模壳为结构件，现浇混凝土，以致形成空间结构体。
步骤S3具体是，工厂预制好模壳，施工现场安装模壳1，分别按以下1至5项进行施工：
1、如图2至图5所示，以模壳1为结构件，在第一外侧面121外侧依次设置钢筋2及建筑模板，在建筑模板及第一外侧面121的模板间现浇混凝土，等混凝土成型后，撤除建筑模板浇筑出承重墙3，第一外侧面121的模板(承重墙的模板)的外侧设有多个螺孔9，螺孔9与螺杆一端相连接，螺杆另一端连接建筑模板，螺杆用于将第一外侧面的模板与建筑模板连接固定，建筑模板和螺杆均可拆卸。
2、如图2、图3、图4及图6所示，在第二外侧面122上铺设平面式的钢网4，在钢网4上现浇混凝土，以致形成楼层板5。
3、如图4和图7所示，在地板的外侧面123(地面的模板)对应的龙骨框架11上浇注混凝土，以致形成地板6，地板6可采取多种施工形式，包括：
(1)采用常规的水泥砂浆作业成型；
(2)干铺或架空地面方式。干铺时，地板可直接铺设于龙骨框架11上，因此，不需二次铺设龙骨；架空地面方式时，龙骨框架11上自带螺孔，通过螺孔连接架空骨架安装，避免二次打孔。
4、如图8所示，在非承重外墙的模板12外侧设置预制的非承重墙7，非承重墙7可采用现浇混凝土方式，也可采用预制方式，在非承重外墙的模板12上可设置门窗位10。
5、如图9所示，在内隔墙的模板12外侧设置内隔墙8，内隔墙8不承重，可作为建筑内装饰墙。
如图2至图9所示，本技术方案中，将延伸出的承重墙3和非承重墙7的钢筋通过混凝土浇注与楼层板5连接，增强牢固度。
如图10所示，本技术方案中，模壳1的内侧设置有饰面层13，饰面层13可覆盖龙骨框架11，饰面层13与钢龙骨框架11连接，实现装配式内装，十分方便，极大降低了内装成本，也便于后期维护。
龙骨框架11内侧顶部设有多个安装螺孔，安装螺孔与吊顶螺杆一端连接，吊顶螺杆另一端连接吊顶层14，通过在龙骨框架11内侧顶部预留安装螺孔，其好处是：需要吊顶施工时，吊顶螺杆可直接拧入预留的安装螺孔中，无需二次打孔作业，降代了工人的劳动强度，节省了人力成本。
龙骨框架11中设置机电管线15，机电管线15可在模壳工厂化生产过程中进行集成化安装。
进一步说明：
本发明的技术方案中，装配式模壳集成建造(Mold-shell IntegratedConstruction)工法体系具有三个特点：
1.装配式特点，具有新型建筑工业化特征；
2.集成化的模壳，采用工厂化生产制造，模壳集成了模板及龙骨框架，在工厂生产时还可将机电管线、吊顶层、内饰层(包括天花板及地板)及其他内装构件集成一体。
3.集成建造，通过工厂生产的集成化的模壳运输到施工现场，进行装配式施工形成空间结构体。
请参阅图11，一种基于装配式模壳集成建造的空间结构体200，包括装配式模壳，所述的装配式模壳如上述的施工方法所制得的模壳1。
空间结构体200包括用于住宅的结构体、用于酒店的结构体、用于办公楼的结构体、用于学校的结构体、用于医院的结构体、用于立体车库的结构体。
空间结构体200通过装配化安装彼此叠加，以致组合成住宅、酒店、办公楼、学校、医院、立体车库。
空间结构体200可通过工厂化生产、交通工具运输抵达施工现场，现场仅需对承重墙和天花板进行现浇混凝土成型，对于非承重外墙和内隔墙只需现场组装，将延伸出的承重墙和非承重墙的钢筋通过混凝土浇注与天花板连接，构成建筑结构体。大大提高了现场的施工效率，提高了构件质量，减少现场人工投入，缩短施工工期。
实施本发明的一种基于装配式模壳集成建造方法及其空间结构体，具有以下有益的技术效果：
1、提高工程质量和施工效率，装配式模壳集成通过标准化设计、工厂化生产、装配化施工，减少了人工操作和劳动强度，确保了构件质量和施工质量，从而提高了工程质量和施工效率。
2、减少资源、能源消耗，减少建筑垃圾，保护环境。由于实现了模壳生产工厂化，材料和能源消耗均处于可控状态；建造阶段消耗建筑材料和电力较少，施工扬尘和建筑垃圾大幅度减少，建造阶段造成的建筑垃圾由于模壳的隔离作用，为后续建筑室内装饰工程，节省了成本。
3、缩短工期，提高劳动生产率，由于模壳生产和现场建造在两地同步进行，建造、装修和设备安装一次完成，相比传统建造方式大大缩短了工期，能够适应目前我国大规模的城市化进程。
4、减少施工事故，与传统建筑相比，产业化建筑建造周期短、工序少、现场工人需求量小，可进一步降低发生施工事故的几率。
5、施工受气象因素影响小，产业化建造方式大部分构配件在工厂生产，现场基本为装配作业，且施工工期短，受降雨、大风、冰雪等气象因素的影响较小。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于装配式模壳集成建造的方法，其特征在于，包括：
S1.提供适应建筑空间的六面的方形的龙骨框架体系；
S2.在所述的龙骨框架的至少一个外侧上设置模板，以致形成模壳；
S3.以所述的模壳为结构件，现浇混凝土，以致形成空间结构体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2，具体是：在所述的龙骨框架的多个外侧上设置模板，以致形成模壳，所述的多个外侧包括：用于承重墙的第一外侧面、用于楼层板的第二外侧面、用于地板的外侧面。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S3，具体是：在生产场地预制好模壳，施工现场安装模壳，以所述的模壳为结构件，在所述的第一外侧面依次设置钢筋及建筑模板，在所述的建筑模板及第一外侧面的模板间现浇混凝土，撤除所述的建筑模板浇筑出承重墙；在所述的第二外侧面上铺设平面式的钢网，在所述的钢网上现浇混凝土，以致形成楼层板；在地板的模板对应的龙骨框架上浇注混凝土，以致形成地板；在非承重外墙的模板外侧设置预制的非承重墙；在内隔墙的模板外侧设置内隔墙；将延伸出的承重墙和非承重墙的钢筋通过混凝土浇注与楼层板连接。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一外侧面的模板外侧设有多个螺孔，所述螺孔与螺杆一端相连接，螺杆另一端连接建筑模板，所述螺杆用于将所述的第一外侧面的模板与建筑模板进行固定。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模壳的内侧设置有饰面层，所述的饰面层可覆盖所述的龙骨框架。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述龙骨框架内侧顶部设有多个安装螺孔，所述安装螺孔与吊顶螺杆一端连接，所述吊顶螺杆另一端连接吊顶层。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述龙骨框架中设置机电管线。
8.一种基于装配式模壳集成建造的空间结构体，包括装配式模壳，其特征在于，所述的装配式模壳如权利要求1至7任一施工方法所制得。
9.根据权利要求8所述的空间结构体，其特征在于，所述的空间结构体包括用于住宅的结构体、用于酒店的结构体、用于办公楼的结构体、用于学校的结构体、用于医院的结构体、用于立体车库的结构体中的一种。
10.根据权利要求9所述的空间结构体，其特征在于，所述的空间结构体通过装配化安装彼此排列和/或叠加，以致组合成所述的住宅、酒店、办公楼、学校、医院、立体车库中的任一结构。
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