CN115949274A - 高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑及其建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑，包括可承受5‑50KPa内压的承压气密结构，承压气密结构包括钢筋混凝土底板、剪力墙、顶板；内部包括增压区、过渡区、设备房，增压区用于居住、办公、会议、运动、医疗多种功能场景需求，过渡区用于建筑内外压力过渡和人员进出，设备房内设有智能增压补氧设备及系统；承压气密结构侧面开设有若干承压气密窗和气密逃生窗；还包括设置于过渡区的承压气密门；智能增压补氧设备及系统包括空气质量监控单元、增压补氧的空气加压单元以及控制单元；穿墙管线采用气密管线构造。本发明为高海拔地区居住人员提供空间布置灵活、承载力更强、建筑成本更低、空间利用率更高、居住功能更齐全的高海拔增压补氧建筑。

Description

高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑及其建造方法

技术领域

本发明属于高海拔地区增压补氧建筑技术领域，具体涉及一种高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑及其建造方法。

背景技术

高海拔地区常年低温、低压、低氧的恶劣人居环境，易导致进藏人群产生明显的高原反应，严重时危及生命安全。当前既有高海拔建筑无法有效应对该地区气候及自然条件带来的生存条件恶劣、高原反应频发、生理损伤持续累积等问题，严重制约了地区经济发展与国防建设。近年来行业内相关学者专家开展了旨在改善高原地区人居环境的相关研究，当前技术较为成熟、使用较为普遍的包括有小型增压帐篷医疗单元、大跨度微压气承式气膜结构、高压医用治疗氧舱以及钢结构建筑群等。其中，小型增压帐篷医疗单元空间较小，不适宜容纳多人群；大跨度微压气承式气膜结构承压能力低，不适宜3500米以上海拔地区；高压医用氧舱设计复杂、成本较高、使用条件苛刻，仅做短期治疗使用；钢结构建筑群存在的缺点在于需通过走道、连接节点连通各标准单元，空间利用率低，且层高受运输条件限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的空间受限、承载力低、成本高、空间利用率低、层高受限等不足，提供一种高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑及其建造方法，它为高海拔地区居住人员提供空间布置灵活、承载力更强、建筑成本更低、空间利用率更高、居住功能更齐全的高海拔增压补氧建筑。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑，包括可承受5-50KPa内压的承压气密结构，所述承压气密结构包括钢筋混凝土底板、钢筋混凝土剪力墙、钢筋混凝土顶板；所述承压气密结构内部包括增压区、过渡区、设备房，所述增压区用于居住、办公、会议、运动、医疗多种功能场景需求，所述过渡区用于建筑内外压力过渡和人员进出，所述设备房内设有智能增压补氧设备及系统；所述承压气密结构侧面开设有若干承压气密窗和气密逃生窗；所述承压气密结构还包括设置于过渡区的承压气密门，所述承压气密门分为内门和外门，所述内门用于连接所述增压区与过渡区，所述外门用于连接过渡区与建筑室外；所述智能增压补氧设备及系统包括用于监测建筑内部空气质量参数的监控单元、用于对建筑进行增压补氧的空气加压单元、以及与监控单元和空气加压单元电连接的控制单元；穿墙管线采用气密管线构造。

上述方案中，所述承压气密结构整体喷涂有用于建筑气密的不燃气密材料。

上述方案中，所述承压气密窗包括第一承压窗框、第一翼环、中空玻璃、第一连接件；所述第一承压窗框预埋于混凝土剪力墙中，第一承压窗框在混凝土侧设置垂直于第一承压窗框的第一翼环；所述中空玻璃通过所述第一连接件固定于第一承压窗框上组成密闭的整体；中空玻璃包括内层钢化夹胶玻璃、外层钢化夹胶玻璃和设置于二者之间的中空层，所述中空层长边设置实心承压条，内层钢化夹胶玻璃的压力通过实心承压条传递到外层钢化夹胶玻璃，中空层短边设置空心承压条，空心承压条内放置干燥剂，保证中空层干燥。

上述方案中，所述气密逃生窗包括第二承压窗框、第二翼环、夹胶钢化玻璃、嵌入件和第二连接件；所述第二承压窗框预埋于混凝土剪力墙中，第二承压窗框在混凝土侧设置垂直于第二承压窗框的第二翼环；所述夹胶钢化玻璃通过所述第二连接件固定于第二承压窗框上组成密闭的整体；所述夹胶钢化玻璃的周圈设有预断裂带，所述预断裂带上设有破碎孔，所述嵌入件嵌入所述破碎孔中与夹胶钢化玻璃组成一个密闭整体；通过敲击所述嵌入件，快速破裂所述预断裂带，从而打开所述逃生窗，实现逃生的目的。

上述方案中，所述嵌入件为圆台形楔块，小圆端朝向室外并嵌入所述夹胶钢化玻璃，大圆端朝向室内并凸出于夹胶钢化玻璃表面。

上述方案中，所述承压气密门包括门框、门板和铰链装置，所述门框与门板之间通过铰链装置连接；所述门框预埋于混凝土剪力墙中，门框在混凝土侧设置垂直于门框的第三翼环；所述门板位于门框的内侧，承压气密门向室内开启；所述门框内表面设有密封条槽口，所述密封条槽口内设有密封条；所述承压气密门还包括辅助关门装置，所述辅助关门装置包括安装于所述门框上的电动锁具和安装于所述门板上的承压板，所述电动锁具包括电动伸缩杆和安装于其端部的锁舌，当承压密闭门闭合后，所述伸缩杆伸长推动锁舌挤压承压板，直至门关紧，此时门板挤压密封条，达到整体密封效果。

上述方案中，所述密封条包括固定模块、空心气密模块和实心承压模块，密封条通过所述固定模块嵌入所述密封条槽口，初始关门预压状态通过门板挤压所述空心气密块实现密封，室内加压后利用所述实心承压模块承受门板压力。

上述方案中，所述气密管线构造包括套管和从所述套管内穿设的穿墙管线；所述套管埋入混凝土墙体段设有套管翼环，所述套管与其外周的套管翼环在混凝土现浇前预埋；所述气密管线构造还包括弹性密封胶和密封模组；所述套管位于室内一侧的管根部位设有凹槽，所述弹性密封胶嵌填于所述凹槽内，保证套管与混凝土墙体之间的气密性；所述密封模组填充于套管与穿墙管线之间，保证套管与穿墙管线之间的气密性。

上述方案中，增压补氧钢筋混凝土建筑的卫浴系统包括排污系统、排水系统和真空工作站，所述排污系统包括安装于密封增压式建筑内的普通家用马桶，以及安装于密封增压式建筑外的真空全开排污阀，所述普通家用马桶与真空全开排污阀之间通过重力污水管道连接，所述真空全开排污阀与真空工作站之间通过第一负压管道连接；所述普通家用马桶上安装有冲洗按钮传感器，所述冲洗按钮传感器与真空全开排污阀信号连接，冲洗按钮传感器可直接控制真空全开排污阀完成冲洗排污动作；所述排水系统包括安装于密封增压式建筑内的淋浴/洗脸台，以及安装于密封增压式建筑外的废水提升器，所述淋浴/洗脸台与废水提升器之间通过重力流废水管道连接，所述废水提升器与真空工作站之间通过第二负压管道连接。

相应的，本发明还提出上述高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑的建造方法，包括以下步骤：

S1.将地基土夯实，压实系数≥0.97，浇筑一层厚度≥100mm、强度不低于C20的素混凝土垫层，素混凝土垫层每边超出钢筋混凝土底板不小于100mm；

S2.绑扎底板钢筋，预埋底板的穿墙管线套管，整体浇筑底板强度不低于C30的混凝土，施工缝设置在剪力墙上，位置高出底板顶面300mm，施工缝以下剪力墙与底板一起现浇；

S3.绑扎剪力墙、顶板钢筋，预埋承压气密门门框、承压气密窗窗框、气密逃生窗窗框和穿墙管线套管，整体浇筑剪力墙、顶板强度不低于C30的混凝土；

S4.安装承压气密门、承压气密窗、气密逃生窗和气密管线构造。

本发明的有益效果在于：

1、本发明提出的高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑混凝土采用整体现浇，可为高海拔地区居住人员提供空间布置灵活、承载力更强、建筑成本更低、空间利用率更高、居住功能更齐全的高海拔增压补氧建筑。门采用承压气密门，窗采用承压气密窗，并设置气密逃生窗，穿墙管线采用气密管线构造的做法，气密门门框、气密窗窗框、逃生窗窗框、气密管线套管均在混凝土浇筑前预埋，保证混凝土建筑的气密性，利用智能增压补氧设备及系统对建筑增压补氧，创造高海拔地区适宜于人居增压补氧混凝土建筑。

2、承压气密门门框、承压气密窗窗框、气密逃生窗窗框、气密管线构造套管均设置翼环，通过翼环与混凝土墙体之间形成齿合，保证了承压气密门、承压气密窗、气密逃生窗、气密管线套管安装后的强度和气密性能。

3、承压气密窗的中空层长边设置实心承压条，内层钢化夹胶玻璃的压力通过实心承压条传递到外层钢化夹胶玻璃，短边设置空心承压条，空心承压条内放置干燥剂，保证中空层干燥。

4、气密逃生窗包含嵌入件，嵌入件位于破碎孔内，与预断裂带区域的玻璃紧密连接，嵌入件是呈圆台形楔块，一端明显大于另一端，大的一端朝向室内方向，方便建筑内人员操作，在圆台形楔块的助力下，室内人员可以更省力的破碎逃生窗，一些紧急情况下建筑内部人员即使无法正常用力，也可破开逃生窗进行逃生，有效保障建筑内部人员的安全。

5、承压气密窗与气密逃生窗玻璃的固定采用连接件，连接件包含密封胶条和压板，结构简单，能满足固定和气密性的要求，同时也方便拆卸及更换，方便玻璃的安装和更换。

6、承压气密门在门框内表面设置密封条，通过辅助关门装置与门板预紧，挤压密封条，达到整体密封效果，可用于高海拔地区增压补氧建筑的密闭保压和人员进出带压环境；通过辅助关门装置替代传统锁具，使用者只需推动门把手将门稍稍闭合，而后辅助关门装置的电动锁具便会自动伸长伸缩杆，推动锁舌挤压承压板，逐渐将气密门闭紧，实现舱体预密封；该辅助关门装置结构简单、安装容易、自身无漏气风险，经济且实用；密封条具有独特的空心气密模块，当门板与密封条接触后，在门板推力作用下空心气密模块易发生形变，较实心设计，初始关门省时省力；密封条实心承压模块设有主翼和副翼，主翼为弧面，副翼为设置于弧面旁的凸起，关门过程中在门板推力作用下，主翼和副翼同时挤压门板，并在主翼和副翼之间形成空腔，加压过程中，空腔起到缓冲区的作用，密封效果更好；电动预紧承压密闭门，通过特殊结构设计的密封条及辅助关门装置的有机结合，实现了轻松快速开关门，缩短人员进出带压环境时间，能有效提升紧急情况下人员疏散逃生的效率；密封条的固定模块两侧各设有若干排侧翼，柔软的侧翼一方面使密封条装入密封条槽口时更加容易，另一方面增大了密封条与门框的接触面积，使密闭门在微压差、低压差、高压差各种状态下，均能达到良好的密闭效果；门框靠墙一侧具有凸起，门板内侧左右两边设有向外的延伸结构，预密封形成后，随着舱内压力逐渐升高，门板克服密封条弹力，两边向外的延伸结构和门框的凸起形成直接接触，能有效减轻密封条承受的压力，延长密封条的使用寿命。

7、气密管线构造能够提升穿墙管线构造的气密性：通过套管翼环的设计能够降低套管和混凝土之间因热膨胀系数不一致导致开裂的问题，配合套管管根部位的弹性密封胶能够有效解决套管与混凝土之间的气密性问题；密封模组采用压缩弹性材料实现套管与穿墙管线之间的填充，有效解决了套管与穿墙管线之间的气密性问题；并能够提升穿墙管线构造的强度：套管通过套管翼环与混凝土墙体之间形成齿合，保证了套管安装后的强度；密封模组能够在150kPa条件下有效密封，强度满足增压建筑要求。

8、卫浴系统在普通家用冲水式或电动式马桶安装冲洗按钮传感器，驱动全开真空排污阀，再结合废水提升器和真空工作站等系统，从而实现在密闭增压式宜居建筑内的排水排污问题，建筑群内排污管道布置无特殊要求，管道系统整体结构简单、检修便捷，且增压式宜居建筑卫浴系统体验与普通家用卫浴的无差别。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑的整体结构示意图；

图2是承压气密窗的结构图；

图3是图2所示承压气密窗的剖视图；

图4是图3所示承压气密窗的A处局部放大图；

图5是图3所示承压气密窗的B处局部放大图；

图6是气密逃生窗的结构图；

图7是图6中所示气密逃生窗的整体结构剖视图；

图8是图6中所示气密逃生窗的部分结构剖视图；

图9是承压气密门的结构图；

图10是图9所示承压气密门的俯视剖视图(开门锁芯状态)；

图11是图9所示承压气密门的俯视剖视图(关门锁芯状态)；

图12是图9所示承压气密门的辅助关门装置的俯视剖视图；

图13是图9所示承压气密门的密封条的结构示意图；

图14是图9所示承压气密门的门框和门板的俯视图；

图15是气密管线构造的结构图；

图16是卫浴系统的结构图；

图17是承压气密结构的钢筋混凝土底板、剪力墙和顶板的结构图。

图中：11、增压区；12、过渡区；13、设备房；14、钢筋混凝土底板；15、钢筋混凝土剪力墙；16、钢筋混凝土顶板；

20、承压气密窗；21、第一承压窗框；22、第一翼环；23、中空玻璃；231、内层钢化夹胶玻璃；232、外层钢化夹胶玻璃；233、中空层；24、第一密封胶条；25、第一压板；26、承压条；

30、气密逃生窗；31、第二承压窗框；32、夹胶钢化玻璃；321、内层钢化玻璃；322、夹胶层；323、外层钢化玻璃；324、预断裂带；325、破碎孔；33、嵌入件；34、第二密封胶条；35、第二压板；36、第二翼环；

50、承压气密门；51、门框；511、密封条槽口；512、凸起；52、门板；521、延伸结构；53、铰链装置；54、辅助关门装置；541、电动锁具；5411、伸缩杆；5412、锁舌；542、承压板；55、密封条；551、固定模块；5511、侧翼；552、空心气密模块；553、实心承压模块；5531、主翼；5532、副翼；554、空腔；56、门把手；57、第三翼环；

60、气密管线构造；61、套管；62、套管翼环；63、穿墙管线；64、弹性密封胶；65、密封模组；

70、卫浴系统；711、普通家用马桶；712、冲洗按钮传感器；713、重力污水管道；714、真空全开排污阀；715、第一手动检修阀；716、第一负压管道；721、淋浴/洗脸台；722、重力流废水管道；723、废水提升器；724、第二手动检修阀；725、第二负压管道；726、平衡气管；730、真空工作站；740、设备单元。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑，包括可承受5-50KPa内压的承压气密结构，承压气密结构包括钢筋混凝土底板14、钢筋混凝土剪力墙15、钢筋混凝土顶板16，承压气密结构整体喷涂有用于建筑气密的不燃气密材料。承压气密结构内部包括增压区11、过渡区12、设备房13，增压区11用于居住、办公、会议、运动、医疗多种功能场景需求，过渡区12用于建筑内外压力过渡和人员进出，设备房13内设有智能增压补氧设备及系统。承压气密结构侧面开设有若干承压气密窗20和气密逃生窗30。承压气密结构还包括设置于过渡区12的承压气密门50，承压气密门50分为内门和外门，内门用于连接增压区11与过渡区12，外门用于连接过渡区12与建筑室外。智能增压补氧设备及系统包括用于监测建筑内部空气质量参数的监控单元、用于对建筑进行增压补氧的空气加压单元、以及与监控单元和空气加压单元电连接的控制单元。高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑的穿墙管线采用气密管线构造60。

如图2-5所示，承压气密窗20，包括第一承压窗框21、第一翼环22、中空玻璃23、第一连接件。第一承压窗框21预埋于钢筋混凝土剪力墙15中，第一承压窗框21在混凝土侧设置垂直于第一承压窗框21的第一翼环22。中空玻璃23通过第一连接件固定于第一承压窗框21上组成密闭的整体。中空玻璃23包括内层钢化夹胶玻璃231、外层钢化夹胶玻璃232和设置于二者之间的中空层233，中空层233长边设置实心承压条26，内层钢化夹胶玻璃231的压力通过实心承压条26传递到外层钢化夹胶玻璃232，中空层233短边设置空心承压条26，空心承压条26内放置干燥剂，保证中空层233干燥。承压条26可采用金属条或者硬质非金属条。

进一步优化，第一翼环22的宽度大于50mm，翼环数量为两个以上，第一翼环22与第一承压窗框21之间焊接。

进一步优化，第一连接件包括第一密封胶条24和第一压板25，第一压板25位于内层钢化夹胶玻璃231表面，采用紧固件(如螺丝)固定于第一承压窗框21上；第一密封胶条24位于外层钢化夹胶玻璃232与第一承压窗框21之间，用于固定中空玻璃23，并起到密封的作用。

进一步优化，第一压板25采用横截面为P形的高硬度金属材料，第一密封胶条24采用横截面为L形的耐紫外线耐老化的橡胶材料。

进一步优化，中空玻璃23承压能力不低于50KPa。

如图6-8所示，气密逃生窗30包括第二承压窗框31、第二翼环36、夹胶钢化玻璃32、嵌入件33和第二连接件。第二承压窗框预埋于钢筋混凝土剪力墙15中，第二承压窗框在混凝土侧设置垂直于第二承压窗框的第二翼环36。夹胶钢化玻璃32通过第二连接件固定于第二承压窗框上组成密闭的整体。夹胶钢化玻璃32包括内层钢化玻璃321、外层钢化玻璃323和设置于二者之间的夹胶层322，夹胶层322沿玻璃周圈预留出一定宽度的预断裂区形成预断裂带324，即预断裂带324区域内无夹胶层322，夹胶钢化玻璃32可在制作过程中一次性成型。预断裂带324上设有破碎孔325，嵌入件33嵌入破碎孔325中与夹胶钢化玻璃32组成一个密闭整体。通过敲击嵌入件33，快速破裂预断裂带324，从而打开逃生窗，实现逃生的目的。

进一步优化，嵌入件33为圆台形楔块，小圆端朝向室外并嵌入夹胶钢化玻璃32，大圆端朝向室内并凸出于夹胶钢化玻璃32表面。破碎孔325为圆形，破碎孔325尺寸介于圆台形楔块小圆端和大圆端之间，并与嵌入件33尺寸适配，使得嵌入件33与破碎孔325无缝连接，保证气密逃生窗30的气密性。嵌入件33安装方式可采用在破碎孔325内打孔后安装，并使用胶粘剂进行固定，保证稳定性和气密性；或者在夹胶钢化玻璃32制作过程中，将嵌入件33直接融入破碎孔325。

进一步优化，嵌入件33采用具有抗击打和光滑表面特征的材料(如金属材质)。

进一步优化，夹胶层322材料为PVB树脂，用于粘接内层钢化玻璃321和外层钢化玻璃323以形成夹层玻璃。

进一步优化，预断裂带324宽度为10-20mm。

进一步优化，预断裂带324内填充高分子材料，保证夹胶钢化玻璃32形成一个有机体，满足结构和刚度上的要求。预断裂带324破碎后为钝角颗粒状的安全状态，夹胶钢化玻璃32在预断裂带324破碎后整体脱离，形成一个逃生窗口。

进一步优化，第二连接件包括第二压板35和第二密封胶条34，第二压板35位于内层钢化玻璃321表面，采用紧固件(如螺丝)固定于承压窗框31上；第二密封胶条34位于外层钢化玻璃323与承压窗框31之间，用于固定夹胶钢化玻璃32，并起到密封的作用。

进一步优化，第二压板35采用横截面为P形的高硬度金属材料，第二密封胶条34采用横截面为L形的耐紫外线耐老化的橡胶材料。

进一步优化，夹胶钢化玻璃32承压能力不低于50KPa。

进一步优化，第二翼环36的宽度大于50mm，翼环数量为两个以上，第二翼环36与第二承压窗框之间焊接。

气密逃生窗30的安装流程如下：首先将承压窗框31固定在建筑窗洞内，根据建筑材质的不同(如混凝土建筑和钢结构建筑)，安装方法可采用预埋或者焊接等不同方法，其次将第二密封胶条34套在夹胶钢化玻璃32上，安装在承压窗框31内，并通过第二压板35进行固定。

更换流程如下：将第二压板35取下，清理玻璃碎片和第二密封胶条34，将无破损的夹胶钢化玻璃32和第二密封胶条34安装在承压窗框31内，再次用第二压板35进行固定即可。

如图9-14所示，承压气密门50，包括门框51、门板52、铰链装置53和辅助关门装置54。门框51与门板52之间通过铰链装置53连接，通过辅助关门装置54实现锁紧。门框51预埋于钢筋混凝土剪力墙15中，门框51在混凝土侧设置垂直于门框51的第三翼环57；门板52位于门框51的内侧，承压气密门50向室内开启。门框51内表面设有密封条槽口511，密封条槽口511内设有密封条55。辅助关门装置54包括安装于门框51上的电动锁具541和安装于门板52上的承压板542，其中，电动锁具541包括电动伸缩杆5411和安装于其端部的锁舌5412，当承压气密门50闭合后，伸缩杆5411伸长推动锁舌5412挤压承压板542，直至门关紧，从而起到辅助关门的作用。门板52内外表面还设有门把手56，用于初步关门。本发明的承压气密门50通过门把手56初步关门，然后通过辅助关门装置54与门框51预紧，挤压密封条55，达到整体密封效果，可用于高海拔地区增压补氧建筑的密闭保压和人员进出带压环境。

进一步优化，密封条55包括固定模块551、空心气密模块552和实心承压模块553，密封条55通过固定模块551嵌入密封条槽口511，初始关门预压状态通过门板52挤压空心气密块实现密封，室内加压后利用实心承压模块553承受门板52压力。

进一步优化，密封条55的实心承压模块553，包括主翼5531和副翼5532，主翼5531和副翼5532分别位于空心气密模块552两侧，主翼5531为弧面，副翼5532为设置于弧面旁的凸起。通过门把手56初步关门后，在辅助关门装置54作用下，门板52先挤压副翼5532，再挤压主翼5531，导致空心气密模块552体积缩小，其中气体由于被压缩而产生胀力，该种胀力使主翼5531和副翼5532进一步与门板52贴紧，同时在主翼5531和副翼5532之间形成空腔554，加压过程中，空腔554起到缓冲区的作用，共同促使密封效果更好。密封条55的空心气密模块552和实心承压模块553的特殊设计，使密封条55形变更容易，最终导致使用者及辅助关门装置54关门十分容易。

进一步优化，密封条55的固定模块551两侧各设有若干排(本实施例中为四排)侧翼5511，柔软的侧翼5511一方面使密封条55装入密封条槽口511时更加容易，另一方面增大了密封条55与门框51的接触面积，使密闭门在微压差、低压差、高压差各种状态下，均能达到良好的密闭效果。

进一步优化，门框51靠墙一侧设有凸起512，门板52内侧左右两边分别设有向左右两侧延伸的延伸结构521。初始关门后，预密封形成，随着舱内压力逐渐升高，门板52会克服密封条55的弹力，门板52内侧左右两边的延伸结构521和门框51靠墙一侧的凸起512形成直接接触，从而保证了密封条55不会受到过大的压力而损坏。

进一步优化，锁舌5412端部为锥面，锥度不大于30°；承压板542与其相对的一端为圆弧面，以减小锁舌5412挤压承压板542时的水平阻力。

进一步优化，密封条槽口511沿门框51内表面开设一圈。

如图15所示，气密管线构造60，包括套管61和从套管61内穿设的穿墙管线63；套管61埋入混凝土墙体段设有套管翼环62，套管61与其外周的套管翼环62在混凝土现浇前预埋。气密管线构造60还包括弹性密封胶64和密封模组65；套管61位于室内一侧的管根部位设有凹槽，弹性密封胶64嵌填于凹槽内，保证套管61与混凝土墙体之间的气密性；密封模组65填充于套管61与穿墙管线63之间，能够在大压力条件下保证套管61与穿墙管线63之间的气密性。

进一步优化，套管翼环62的宽度大于50mm。套管翼环62沿套管61长度方向设置多个。位于最内侧和最外侧的两个套管翼环62距离混凝土面层间距为50-100mm。

进一步优化，相邻套管翼环62的间距为100～150mm。

进一步优化，套管翼环62的材质与套管61相同，均采用金属材质，套管翼环62与套管61采用焊接方式连接。

通过套管翼环62的设计能够降低套管61和混凝土之间因热膨胀系数不一致导致开裂的问题，配合套管61管根部位的弹性密封胶64能够有效解决气密管线构造60气密性不足的问题；同时，套管61通过套管翼环62与混凝土墙体之间形成齿合，保证了套管61安装后的强度。

进一步优化，弹性密封胶64的材质采用硅酮密封胶、丁基密封胶、聚氨酯密封胶或聚硫胶，能有效提升穿墙节点部位气密性的可靠性。

进一步优化，密封模组65位于套管61靠近室内侧一端，密封模组65外侧设有一个圆环，圆环外径大于套管61内径，能够防止密封模组65在套管61内向室外滑移，避免密封失效。安装时，先将穿墙管线63穿入密封模组65中进行固定，然后将密封模组65塞入套管61内，并使密封模组65的圆环位于套管61外。

进一步优化，密封模组65的材质采用压缩弹性材料，如三元乙丙，能够在150kPa条件下有效密封，强度满足增压建筑要求，且保证密封模组65寿命长。

如图16所示，高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑采用的卫浴系统70，包括排污系统、排水系统和真空工作站730。排污系统包括安装于密封增压式建筑内的普通家用马桶711，以及安装于密封增压式建筑外的真空全开排污阀714，普通家用马桶711与真空全开排污阀714之间通过重力污水管道713连接，真空全开排污阀714与真空工作站730之间通过第一负压管道716连接。普通家用马桶711上安装有冲洗按钮传感器712，冲洗按钮传感器712与真空全开排污阀714信号连接，冲洗按钮传感器712可直接控制真空全开排污阀714完成冲洗排污动作。

排水系统包括安装于密封增压式建筑内的淋浴/洗脸台721，以及安装于密封增压式建筑外的废水提升器723，淋浴/洗脸台721与废水提升器723之间通过重力流废水管道722连接，废水提升器723与真空工作站730之间通过第二负压管道725连接。通过重力流废水管道722将淋浴/洗脸台721的废水实时排放至废水提升器723中，废水提升器723通过平衡气管726与密封增压式建筑内部连通，保证密封增压式建筑压力与废水提升器723内部气压相一致，废水提升器723收集满废水后，再定时/定量将废水通过第二负压管道725排放至真空工作站730。

通过真空工作站730保持第一负压管道716与第二负压管道725的负压力，使得污水废水排放至真空工作站730内，再定时/定量将污水废水排放至市政管道。

进一步优化，普通家用马桶711为常规家用冲水按钮式或电动式马桶。淋浴/洗脸台721为常规家用产品，重力污水管道713、重力流废水管道722均为常规家用排水管道布置。实现了密封增压式建筑内卫浴系统的无差别体验，且建筑群内部无特殊设备、结构简单、检修便捷。

进一步优化，重力污水管道713上设有第一手动检修阀715；重力流废水管道722上设有第二手动检修阀724。当需要对真空全开排污阀714和废水提升器723进行检修时，不必对密封增压式建筑进行泄压处理，只需关闭第一手动检修阀715或第二手动检修阀724，临时暂停使用卫浴系统，就可以对相关设备进行检修。

进一步优化，真空全开排污阀714、第一手动检修阀715、废水提升器723、第二手动检修阀724集成布置在一个设备单元740内，设备单元740自带保温加热功能，可以根据外界环境自动调整温度，保证设备的正常运行。具备安装便捷、检修方便、自动控制程度高等优点，便于用于高寒户外环境。

本发明高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑的建造方法，可参见图17，包括以下步骤：

S1.将地基土夯实，压实系数≥0.97，浇筑一层厚度≥100mm、强度不低于C20的素混凝土垫层，素混凝土垫层每边超出钢筋混凝土底板14不小于100mm。素混凝土垫层用于保护钢筋混凝土底板14，不让其与土壤直接接触。

S2.绑扎底板钢筋，预埋底板管线套管61，整体浇筑底板强度不低于C30的混凝土，形成钢筋混凝土底板14，施工缝设置在剪力墙上，位置高出底板顶面300mm，施工缝以下剪力墙与底板一起现浇；

S3.绑扎剪力墙、顶板钢筋，预埋承压气密门50门框、承压气密窗20窗框、气密逃生窗30窗框和管线预埋套管61，整体浇筑剪力墙、顶板强度不低于C30的混凝土，形成钢筋混凝土剪力墙15、钢筋混凝土顶板16；

S4.安装承压气密门50、承压气密窗20、气密逃生窗30和气密管线构造60。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑，其特征在于，包括可承受5-50KPa内压的承压气密结构，所述承压气密结构包括钢筋混凝土底板、钢筋混凝土剪力墙、钢筋混凝土顶板；所述承压气密结构内部包括增压区、过渡区、设备房，所述增压区用于居住、办公、会议、运动、医疗多种功能场景需求，所述过渡区用于建筑内外压力过渡和人员进出，所述设备房内设有智能增压补氧设备及系统；所述承压气密结构侧面开设有若干承压气密窗和气密逃生窗；所述承压气密结构还包括设置于过渡区的承压气密门，所述承压气密门分为内门和外门，所述内门用于连接所述增压区与过渡区，所述外门用于连接过渡区与建筑室外；所述智能增压补氧设备及系统包括用于监测建筑内部空气质量参数的监控单元、用于对建筑进行增压补氧的空气加压单元、以及与监控单元和空气加压单元电连接的控制单元；穿墙管线采用气密管线构造。

2.根据权利要求1所述的高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑，其特征在于，所述承压气密结构整体喷涂有用于建筑气密的不燃气密材料。

3.根据权利要求1所述的高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑，其特征在于，所述承压气密窗包括第一承压窗框、第一翼环、中空玻璃、第一连接件；所述第一承压窗框预埋于混凝土剪力墙中，第一承压窗框在混凝土侧设置垂直于第一承压窗框的第一翼环；所述中空玻璃通过所述第一连接件固定于第一承压窗框上组成密闭的整体；中空玻璃包括内层钢化夹胶玻璃、外层钢化夹胶玻璃和设置于二者之间的中空层，所述中空层长边设置实心承压条，内层钢化夹胶玻璃的压力通过实心承压条传递到外层钢化夹胶玻璃，中空层短边设置空心承压条，空心承压条内放置干燥剂，保证中空层干燥。

4.根据权利要求1所述的高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑，其特征在于，所述气密逃生窗包括第二承压窗框、第二翼环、夹胶钢化玻璃、嵌入件和第二连接件；所述第二承压窗框预埋于混凝土剪力墙中，第二承压窗框在混凝土侧设置垂直于第二承压窗框的第二翼环；所述夹胶钢化玻璃通过所述第二连接件固定于第二承压窗框上组成密闭的整体；所述夹胶钢化玻璃的周圈设有预断裂带，所述预断裂带上设有破碎孔，所述嵌入件嵌入所述破碎孔中与夹胶钢化玻璃组成一个密闭整体；通过敲击所述嵌入件，快速破裂所述预断裂带，从而打开所述逃生窗，实现逃生的目的。

5.根据权利要求4所述的高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑，其特征在于，所述嵌入件为圆台形楔块，小圆端朝向室外并嵌入所述夹胶钢化玻璃，大圆端朝向室内并凸出于夹胶钢化玻璃表面。

6.根据权利要求1所述的高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑，其特征在于，所述承压气密门包括门框、门板和铰链装置，所述门框与门板之间通过铰链装置连接；所述门框预埋于混凝土剪力墙中，门框在混凝土侧设置垂直于门框的第三翼环；所述门板位于门框的内侧，承压气密门向室内开启；所述门框内表面设有密封条槽口，所述密封条槽口内设有密封条；所述承压气密门还包括辅助关门装置，所述辅助关门装置包括安装于所述门框上的电动锁具和安装于所述门板上的承压板，所述电动锁具包括电动伸缩杆和安装于其端部的锁舌，当承压密闭门闭合后，所述伸缩杆伸长推动锁舌挤压承压板，直至门关紧，此时门板挤压密封条，达到整体密封效果。

7.根据权利要求6所述的高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑，其特征在于，所述密封条包括固定模块、空心气密模块和实心承压模块，密封条通过所述固定模块嵌入所述密封条槽口，初始关门预压状态通过门板挤压所述空心气密块实现密封，室内加压后利用所述实心承压模块承受门板压力。

8.根据权利要求1所述的高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑，其特征在于，所述气密管线构造包括套管和从所述套管内穿设的穿墙管线；所述套管埋入混凝土墙体段设有套管翼环，所述套管与其外周的套管翼环在混凝土现浇前预埋；所述气密管线构造还包括弹性密封胶和密封模组；所述套管位于室内一侧的管根部位设有凹槽，所述弹性密封胶嵌填于所述凹槽内，保证套管与混凝土墙体之间的气密性；所述密封模组填充于套管与穿墙管线之间，保证套管与穿墙管线之间的气密性。

9.根据权利要求1所述的高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑，其特征在于，还包括卫浴系统，所述卫浴系统包括排污系统、排水系统和真空工作站，所述排污系统包括安装于密封增压式建筑内的普通家用马桶，以及安装于密封增压式建筑外的真空全开排污阀，所述普通家用马桶与真空全开排污阀之间通过重力污水管道连接，所述真空全开排污阀与真空工作站之间通过第一负压管道连接；所述普通家用马桶上安装有冲洗按钮传感器，所述冲洗按钮传感器与真空全开排污阀信号连接，冲洗按钮传感器可直接控制真空全开排污阀完成冲洗排污动作；所述排水系统包括安装于密封增压式建筑内的淋浴/洗脸台，以及安装于密封增压式建筑外的废水提升器，所述淋浴/洗脸台与废水提升器之间通过重力流废水管道连接，所述废水提升器与真空工作站之间通过第二负压管道连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的高海拔地区增压补氧钢筋混凝土建筑的建造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将地基土夯实，压实系数≥0.97，浇筑一层厚度≥100mm、强度不低于C20的素混凝土垫层，素混凝土垫层每边超出钢筋混凝土底板不小于100mm；

S2.绑扎底板钢筋，预埋底板的穿墙管线套管，整体浇筑底板强度不低于C30的混凝土，施工缝设置在剪力墙上，位置高出底板顶面300mm，施工缝以下剪力墙与底板一起现浇；

S3.绑扎剪力墙、顶板钢筋，预埋承压气密门门框、承压气密窗窗框、气密逃生窗窗框和穿墙管线套管，整体浇筑剪力墙、顶板强度不低于C30的混凝土；

S4.安装承压气密门、承压气密窗、气密逃生窗和气密管线构造。

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