CN114109048A - 一种应急医院钢结构整体装配式模块施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及模块化建筑技术领域，具体涉及一种应急医院钢结构整体装配式模块施工方法，包括：S1、制作用于拼接装配式房屋的基本构件与连接构件；S2、确定装配式房屋的层数以及每层的房间布局；S3、采用基本构件与连接构件逐层拼接每层的房间；S4、在基本构件与连接构件之间的缝隙填充密封件，所述密封件由具有负热膨胀性质的材料制成。本发明通过减少整个钢结构的装配式房屋的缝隙数量以及填充具有负热膨胀性质的密封件于缝隙中，解决了钢结构的装配式房屋冬季保温效果差的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及模块化建筑技术领域，具体涉及一种应急医院钢结构整体装配式模块施工方法。
背景技术
目前，模块化房屋已经逐渐得到了广泛地应用。所谓模块化房屋，是指将房子的组成部件分化成不同的功能模块，采用标准化、模块化、通用化的生产流程来实现工厂制造，使得房屋可以随时随地在现场进行组装。
模块化房屋具有组装时间短、利于批量生产、用途多等多种优点，越来越被市场所看重。比如说，已经有中国专利公开相关的技术，所公开的这种装配式房屋主要由预先批量制造的多个角块构件、面块构件和棱块构件组成，面块构件拼接成房顶、墙体和地板，房顶和地板各自与两墙体相邻的三面角处通过角块构件连接，房顶和地板各自与单个墙体相邻处通过棱块构件连接。
如果说角块构件、面块构件和棱块构件均是采用钢材制成，由于钢材的热传导系数很高，例如Q235型钢材0摄氏度时导热系数为52.34KW/(m.c)，冬季房屋“内热外冷”(特别是我国东北局部地区，冬季最低气温甚至在-50℃)，人体的温度高于环境的温度，人体的热量很容易散发，不利于保暖，反之，夏季房屋“外热内冷”，人体的热量很难以散发，不利于散热，导致装配式房屋很容易出现“冬冷夏热”的情况。对于装配式房屋保暖来说，主要采用墙体夹心保温，生产时将保温层设置在内、外墙板之间，或采用浇筑的方式将保温材料灌注在墙体内，这种保温方式只能大体进行保暖，但是，角块构件连接处、棱块构件连接处无法杜绝出现缝隙，冬季时难以实现密封整个房间，经过缝隙的空气产生的对流会加剧人体热量的散发，因此这些缝隙的存在会使得装配式房屋的保温效果差。
发明内容
本发明提供一种应急医院钢结构整体装配式模块施工方法，解决了钢结构的装配式房屋冬季保温效果差的技术问题。
本发明提供的基础方案为：一种应急医院钢结构整体装配式模块施工方法，包括：
S1、制作用于拼接装配式房屋的基本构件与连接构件；
S2、确定装配式房屋的层数以及每层的房间布局；
S3、采用基本构件与连接构件逐层拼接每层的房间；
S4、在基本构件与连接构件之间的缝隙填充密封件，所述密封件由具有负热膨胀性质的材料制成。
本发明的工作原理及优点在于：
(1)本方案中，用于拼接装配式房间的部件包括基本构件与连接构件两种，基本构件主要用于拼接房顶、墙体和地板，连接构件主要用于连接拼接完成的房顶、墙体和地板，基本构件相较于连接构件而言，形状更加规则，这样在相邻的基本构件之间不易形成缝隙，使得缝隙主要形成于基本构件与连接构件的连接处，减少了整个装配式房屋的缝隙数量，改善了整个装配式房屋的密封性能，提高了装配式房屋的冬季保温效果。
(2)本方案中，还克服了技术偏见，理由如下：
钢结构的装配式房屋存在着“冬冷夏热”的弊端，有以下两点原因：其一，由于钢材自身热传导系数高，冬季人体的热量极易从装配式房屋内部传导到外部，夏季太阳的热量又极易从装配式房屋外部传导到内部；其二，基本构件与连接构件之间存在缝隙，缝隙通常很小(0.2～2mm)，根据《传热学》对流换热公式可知，对流换热效果与温差成正比，这种很小的缝隙产生的空气对流，冬季足以给人体造成寒冷的感觉(冬季人体与空气的温差较大，对流换热效果好)，但是夏季却不足以给人体造成凉爽的感觉(夏季人体与空气的温差较小，对流换热效果差)。
鉴于此，本方案通过密封件来实现基本构件与连接构件之间的缝隙的“关闭”与“打开”，对于密封件的材料选择，目前基本都是采用“热胀冷缩”的材料，并不会想到采用具有负热膨胀性质(“热缩冷胀”)的材料来制作密封件。但是，本方案中存在这样的特殊需求：冬季，密封件能够膨胀，“关闭”缝隙，降低对流换热的影响；夏季，密封件能够收缩，“打开”缝隙，增强对流换热的影响。在这种特殊需求下，要实现这样的功能，密封件就需要采用具有“热缩冷胀”性质的材料，而不是“热胀冷缩”性质的材料，从而克服了技术偏见。
本发明通过减少整个钢结构的装配式房屋的缝隙数量以及填充具有负热膨胀性质的密封件于缝隙中，解决了钢结构的装配式房屋冬季保温效果差的技术问题。
进一步，所述密封件由硫化镍制成，所述密封件表面包覆有橡胶。
有益效果在于：硫化镍通常是玻璃制作过程中残留的特殊杂质，硫化镍具有热缩冷胀的性质，由普通玻璃高温骤冷处理制成钢化玻璃的过程中，硫化镍的体积先受热缩小后冷却膨胀，使得钢化玻璃内部出现很大的应力，导致钢化玻璃出现“自爆”现象。可见，通常情况下本领域技术人员都会认为硫化镍是“无用的”、“有害的”，但是，在本方案中，能够将硫化镍用于制作密封件，使其变得是“有用的”、“无害的”，克服了技术偏见。
进一步，所述密封件由硫化锑制成，所述密封件表面包覆有橡胶。
有益效果在于：硫化锑也具有热缩冷胀的性质，但是通常情况下本领域技术人员不会想到采用硫化锑制作密封件来密封钢结构的装配式房屋：其一，硫化锑露置空气容易逐渐氧化；其二，硫化锑有毒，最小致死量很低，即使吸入很少的量都极有可能会造成人体中毒。但是，在本方案中，采用橡胶将硫化锑包覆起来，将硫化锑与空气隔离，同时，避免硫化锑与人体接触，使得硫化锑的热缩冷胀性质可以安全地用于密封缝隙。可见，通常情况下本领域技术人员都会认为硫化锑是“危险的”，但是，本方案能够将硫化锑用于制作密封件，使其变得是“安全的”，克服了技术偏见。
进一步，S2中，确定装配式房屋的层数以及每层的房间布局，包括：
根据装配式房屋的总高与装配式房屋的层高计算层数；
根据装配式房屋每层的长度与宽度以及房间的长度与宽度优化房间数量，使得房间数量为极大值。
有益效果在于：得到的房间数量为极大值，提高了空间利用率。
进一步，S3中，采用基本构件与连接构件逐层拼接每层的房间的步骤之前，包括在每层建立直角坐标系，并根据房间的长度、宽度与房间数量划定参考线。
有益效果在于：建立直角坐标系之后，有利于根据房间的长度、宽度与房间数量精确划定参考线，有利于精准地放置基础构件，提高了拼接效率。
进一步，S3中，采用基本构件与连接构件逐层拼接每层的房间的步骤之前，还包括根据地质监测报告进行地面铺整。
有益效果在于：根据地质监测报告进行地面铺整，可以提高地基强度，提高可装配式房屋的抗震性能。
进一步，S3中，采用基本构件与连接构件逐层拼接每层的房间的步骤之前，还包括在地面上铺设防水板，并在防水板上铺设防滑板。
有益效果在于：在地面上铺设防水板，有利于减少湿气对人体的影响；在防水板上铺设防滑板，可以避免摔倒。
进一步，S4中，还包括在装配式房屋的房顶涂刷防水涂料进行房顶防水处理。
有益效果在于：在房顶涂刷防水涂料、可以防止房顶漏雨。
进一步，S4中，还包括对装配式房屋进行通风系统布置。
有益效果在于：在装配式房屋内部布置通风系统，有利于屋内、屋外空气交换。
进一步，S1中，所述基本构件为长方体。
有益效果在于：便于批量制作，也便于后续拼接，提高拼接效率。
附图说明
图1为本发明一种应急医院钢结构整体装配式模块施工方法实施例的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
实施例1
实施例基本如附图1所示，包括：
S1、制作用于拼接装配式房屋的基本构件与连接构件；
S2、确定装配式房屋的层数以及每层的房间布局；
S3、采用基本构件与连接构件逐层拼接每层的房间；
S4、在基本构件与连接构件之间的缝隙填充密封件，所述密封件由具有负热膨胀性质的材料制成。
具体实施过程如下：
S1、制作用于拼接装配式房屋的基本构件与连接构件。比如说，基本构件与连接构件均由Q235型钢材制成，将基本构件设计为长方体，这样便于批量制作，也便于后续拼接，提高拼接效率，基本构件用于拼接形成装配式房屋的屋顶、墙体和地板；连接构件包括角块形状的连接构件和棱块形状的连接构件两种，房顶和地板各自与两墙体相邻的三面角处通过角块形状的连接构件连接，房顶和地板各自与单个墙体相邻处通过棱块形状的连接构件连接，具体的连接采用榫卯结构连接，关于榫卯结构连接的相关技术均可参照现有技术实施，此处不再进行赘述。
本方案中，用于拼接装配式房间的部件包括基本构件与连接构件两种，基本构件主要用于拼接房顶、墙体和地板，连接构件主要用于连接拼接完成的房顶、墙体和地板，基本构件相较于连接构件而言，形状更加规则，这样在相邻的基本构件之间不易形成缝隙，使得缝隙主要形成于基本构件与连接构件的连接处，减少了整个装配式房屋的缝隙数量，改善了整个装配式房屋的密封性能，提高了装配式房屋的冬季保温效果。
S2、确定装配式房屋的层数以及每层的房间布局。在本实施例中，装配式房屋的长宽高分别为20m、8m、6m，层高为3m，每个房间的长宽均为5m、4m，首先根据装配式房屋的总高与装配式房屋的层高计算层数，也即2(6÷3)层；然后，根据装配式房屋每层的长度与宽度、房间的长度与宽度优化房间数量，使得房间数量为极大值，也即(20÷5)×(8÷4)＝10个，这样得到的房间数量为极大值，能够提高空间利用率。
S3、采用基本构件与连接构件逐层拼接每层的房间。在本实施例中，由于具体的连接采用榫卯结构连接，关于榫卯结构连接的相关技术均可参照现有技术实施，此处不再进行赘述。需要说明的是，采用基本构件与连接构件逐层拼接每层的房间之前，进一步，S3中，采用基本构件与连接构件逐层拼接每层的房间之前，需要做以下准备工作：第一，在每层建立直角坐标系，并根据房间的长度、宽度与房间数量划定参考线，建立直角坐标系之后，有利于根据房间的长度、宽度与房间数量精确划定参考线，有利于精准地放置基础构件，提高拼接效率；第二，根据地质监测报告进行地面铺整，提高地基强度，提高可装配式房屋的抗震性能；第三，在地面上铺设防水板，并在防水板上铺设防滑板，有利于减少湿气对人体的影响，避免摔倒。
S4、在基本构件与连接构件之间的缝隙填充密封件，所述密封件由具有负热膨胀性质的材料制成。在本实施例中，密封件由硫化镍制成，密封件表面包覆有橡胶。硫化镍通常是玻璃制作过程中残留的特殊杂质，硫化镍具有热缩冷胀的性质，由普通玻璃高温骤冷处理制成钢化玻璃的过程中，硫化镍的体积先受热缩小后冷却膨胀，使得钢化玻璃内部出现很大的应力，导致钢化玻璃出现“自爆”现象。可见，通常情况下本领域技术人员都会认为硫化镍是“无用的”、“有害的”，但是，在本方案中，能够将硫化镍用于制作密封件，使其变得是“有用的”、“无害的”，克服了技术偏见。
除此之外，在装配式房屋的房顶进行防水处理，在房顶涂刷防水涂料，防止房顶漏雨；在装配式房屋的内部布置通风系统，有利于屋内、屋外空气交换。
本方案中，还在总体方案(技术思路)上克服了技术偏见，理由如下：钢结构的装配式房屋存在着“冬冷夏热”的弊端，有以下两点原因：其一，由于钢材自身热传导系数高，冬季人体的热量极易从装配式房屋内部传导到外部，夏季太阳的热量又极易从装配式房屋外部传导到内部；其二，基本构件与连接构件之间存在缝隙，缝隙通常很小(0.2～2mm)，根据《传热学》对流换热公式可知，对流换热效果与温差成正比，这种很小的缝隙产生的空气对流，冬季足以给人体造成寒冷的感觉(冬季人体与空气的温差较大，对流换热效果好)，但是夏季却不足以给人体造成凉爽的感觉(夏季人体与空气的温差较小，对流换热效果差)。
鉴于此，本方案通过密封件来实现基本构件与连接构件之间的缝隙的“关闭”与“打开”，对于密封件的材料选择，目前基本都是采用“热胀冷缩”的材料，并不会想到采用具有负热膨胀性质(“热缩冷胀”)的材料来制作密封件。但是，本方案中存在这样的特殊需求：冬季，密封件能够膨胀，“关闭”缝隙，降低对流换热的影响；夏季，密封件能够收缩，“打开”缝隙，增强对流换热的影响。在这种特殊需求下，要实现这样的功能，密封件就需要采用具有“热缩冷胀”性质的材料，而不是“热胀冷缩”性质的材料，从而克服了技术偏见。
实施例2
与实施例1不同之处仅在于，密封件由硫化锑制成，密封件表面包覆有橡胶。硫化锑也具有热缩冷胀的性质，但是通常情况下本领域技术人员不会想到采用硫化锑制作密封件来密封钢结构的装配式房屋：其一，硫化锑露置空气容易逐渐氧化；其二，硫化锑有毒，最小致死量很低，即使吸入很少的量都极有可能会造成人体中毒。但是，在本方案中，采用橡胶将硫化锑包覆起来，将硫化锑与空气隔离，同时，避免硫化锑与人体接触，使得硫化锑的热缩冷胀性质可以安全地用于密封缝隙。可见，通常情况下本领域技术人员都会认为硫化锑是“危险的”，但是，本方案能够将硫化锑用于制作密封件，使其变得是“安全的”，克服了技术偏见。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种应急医院钢结构整体装配式模块施工方法，其特征在于，包括：
S1、制作用于拼接装配式房屋的基本构件与连接构件；
S2、确定装配式房屋的层数以及每层的房间布局；
S3、采用基本构件与连接构件逐层拼接每层的房间；
S4、在基本构件与连接构件之间的缝隙填充密封件，所述密封件由具有负热膨胀性质的材料制成。
2.如权利要求1所述的应急医院钢结构整体装配式模块施工方法，其特征在于，所述密封件由硫化镍制成，所述密封件表面包覆有橡胶。
3.如权利要求1所述的应急医院钢结构整体装配式模块施工方法，其特征在于，所述密封件由硫化锑制成，所述密封件表面包覆有橡胶。
4.如权利要求2或3所述的应急医院钢结构整体装配式模块施工方法，其特征在于，S2中，确定装配式房屋的层数以及每层的房间布局，包括：
根据装配式房屋的总高与装配式房屋的层高计算层数；
根据装配式房屋每层的长度与宽度以及房间的长度与宽度优化房间数量，使得房间数量为极大值。
5.如权利要求4所述的应急医院钢结构整体装配式模块施工方法，其特征在于，S3中，采用基本构件与连接构件逐层拼接每层的房间的步骤之前，包括在每层建立直角坐标系，并根据房间的长度、宽度与房间数量划定参考线。
6.如权利要求5所述的应急医院钢结构整体装配式模块施工方法，其特征在于，S3中，采用基本构件与连接构件逐层拼接每层的房间的步骤之前，还包括根据地质监测报告进行地面铺整。
7.如权利要求5所述的应急医院钢结构整体装配式模块施工方法，其特征在于，S3中，采用基本构件与连接构件逐层拼接每层的房间的步骤之前，还包括在地面上铺设防水板，并在防水板上铺设防滑板。
8.如权利要求5所述的应急医院钢结构整体装配式模块施工方法，其特征在于，S4中，还包括在装配式房屋的房顶涂刷防水涂料进行房顶防水处理。
9.如权利要求5所述的应急医院钢结构整体装配式模块施工方法，其特征在于，S4中，还包括对装配式房屋进行通风系统布置。
10.如权利要求5所述的应急医院钢结构整体装配式模块施工方法，其特征在于，所述基本构件为长方体。
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