CN215520214U - 一种模块化装配式多层设备用房 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化装配式多层设备用房，包括楼层模块、安装在楼层模块上的顶层模块以及安装在顶层模块上的屋盖模块；楼层模块包括楼层立柱、楼层梁、楼层柱脚连接接头、楼面板、天花吊顶；楼层立柱底部通过楼层柱脚连接接头固定在土建基础上；顶层模块包括顶层立柱、屋盖梁、顶层柱脚连接接头、防水屋面板、顶层面板；顶层立柱底部通过顶层柱脚连接接头固定在楼层模块的楼层立柱的柱顶；屋盖模块包括屋盖结构梁、屋盖防水装饰面层、屋盖柱脚连接接头；屋盖结构梁通过屋盖柱脚连接接头固定于顶层模块的顶层立柱柱顶。该设备用房中建筑构件、结构构件、设备管线能在同一空间内和谐共处，最大限度利用建筑空间，缩小建筑规模，降低造价。

Description

一种模块化装配式多层设备用房

技术领域

本实用新型涉及一种建筑技术领域，尤其涉及一种模块化装配式多层设备用房。

背景技术

设备用房，如各类变配电房、电信终端机房、移动通信基站，甚至是集中供暖、供冷机房等，其共同特点：

一是建设地点位于居民区内，对周边环境影响敏感，建设单位希望最大限度降低工程建设和运行对周围群众生活的干扰。

二是规模小，面积通常只有十几到一百多平方米，建筑高度一到两层。

三是建筑为设备服务、围绕设备设计。设备用房内布置各种设备、机柜、阀门等等，各设备之间又有大量的电缆、管道等相连，需要建筑内有横向连通的空间用于管线敷设。

目前此类设备用房通常采用常规钢筋混凝土结构建造。常规钢筋混凝土结构房屋建造费时费力，虽然规模非常小，但从基础施工、到浇筑钢筋混凝土梁板柱、砌筑墙体、内外装饰等等，工序非常多，周期长达数月。施工期间大量的建筑材料、建筑垃圾的运输和堆放，各种施工噪音，对周边群众生活影响巨大，常常造成居民的反对、阻挠，使建设单位疲于应付各种社情。因此，急需一种现场施工工序简单、施工速度快、对周边环境影响小的建筑形式，应用到此类设备用房的建设中。

对于传统钢筋混凝土结构的设备用房，在解决管线敷设空间的问题上，常规做法一是降低楼面标高做沉箱，再用架空地板或回填轻质材料的办法垫高，以形成管线沟道；或采用在梁板结构底板悬吊管线的形式，再做吊顶遮挡，都大大压缩了建筑内可用空间的高度。因此，建筑和结构设计常因为管线敷设的要求而被迫提高建筑层高和总体高度，造成造价增加和施工难度的增大。针对此问题，需要一种创新的结构形式，使建筑设计、结构设计和设备设计相互融会，建筑构件、结构构件、设备管线能在同一空间内和谐共处，最大限度利用建筑空间，缩小建筑规模，降低造价。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种模块化装配式多层设备用房，一种创新的结构形式，使建筑设计、结构设计和设备设计相互融汇，建筑构件、结构构件、设备管线能在同一空间内和谐共处，最大限度利用建筑空间，缩小建筑规模，降低造价。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：一种模块化装配式多层设备用房，包括楼层模块、安装在楼层模块上的顶层模块以及安装在顶层模块上的屋盖模块；

楼层模块用于非顶层的楼层中，包括以下部分：楼层立柱、楼层梁、楼层柱脚连接接头、楼面板、天花吊顶；所述楼层梁固定在楼层立柱上部，所述楼层柱脚连接接头固定在楼层立柱下部；所述楼层梁为桁架梁或空腹梁，所述楼层立柱与楼层梁组成一个门式刚架；所述楼面板、天花吊顶对应固定在楼层梁顶部与底部，以形成用于各种管线和设备安装的安装空间；所述楼层立柱底部通过楼层柱脚连接接头固定于土建基础上；

顶层模块用于建筑的顶层或单层建筑的首层，包括以下部分：顶层立柱、屋盖梁、顶层柱脚连接接头、防水屋面板、顶层面板；所述屋盖梁固定在顶层立柱上部；所述顶层柱脚连接接头固定在顶层立柱下部；所述屋盖梁为桁架梁或空腹梁，所述顶层立柱与屋盖梁组成一个门式刚架；所述防水屋面板、顶层面板对应固定在屋盖梁顶部与底部；顶层立柱底部通过顶层柱脚连接接头固定于楼层模块的楼层立柱的柱顶；

屋盖模块包括以下部分：屋盖结构梁、屋盖防水装饰面层、屋盖柱脚连接接头；所述屋盖防水装饰面层盖设在屋盖结构梁上；所述屋盖柱脚连接接头安装在屋盖结构梁底部；所述屋盖结构梁底部通过屋盖柱脚连接接头固定于顶层模块的顶层立柱的柱顶。

进一步地，所述楼层模块还包括装配式墙体、门、窗、阳台；所述装配式墙体设置在楼层立柱之间；所述门、窗开设在装配式墙体上；所述阳台设置在装配式墙体外侧。

进一步地，所述顶层模块还包括装配式墙体、门、窗；所述装配式墙体设置在顶层立柱之间；所述门、窗开设在装配式墙体上。

进一步地，同一楼层由多个楼层模块组成，所述楼层模块分为位于楼层两侧的山墙位置模块和位于楼层中间的中间位置模块；所述山墙位置模块与中间位置模块相比，还包括山墙垂直支撑和山墙斜支撑。

进一步地，同一顶层的由多个顶层模块组成，所述顶层模块分为位于顶层两侧的山墙位置模块和位于顶层中间的中间位置模块；所述山墙位置模块与中间位置模块相比，还包括山墙垂直支撑和山墙斜支撑。

进一步地，所述楼层模块的楼面板底部固定有楼层横梁、楼层次梁；所述楼层面板上设有开孔；所述楼层面板上留有阳台的位置。

进一步地，所述顶层模块的顶层面板底部固定有楼层横梁、楼层次梁。

进一步地，该模块化装配式多层设备用房还包括固定在土建基础上的首层底板；首层底板由以下部分组成：底板、纵梁、横梁、次梁、面板；所述纵梁、次梁、横梁相互纵横交错排列形成首层底板框架；所述底板、面板固定在首层底板框架的上、下表面；所述底板上设有开孔，该开孔连通楼层模块和土建基础。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

(1)本申请的水平受力构件为楼层梁，采用桁架梁或空腹梁，楼面板和天花吊顶之间形成了横向连通的空间，供各种管线敷设；本申请将结构构件空间和设备管线敷设空间融合在一起，最大限度压缩建筑高度；利于降低造价。

(2)本申请主体结构形式为单层或多层叠合的门式刚架，受力主体是立柱和楼层梁(屋盖梁)；竖向各模块间的结构连接节点只有铰接的柱脚，连接构造较常规框架结构的刚接节点简单，占用空间小，简化了设计、加工制作和现场安装工作。

(3)本申请屋盖部分(屋盖模块)在本身具有防水能力的顶层模块之上有模块化的装饰屋盖，通过标准的节点与顶层模块连接。模块化装饰屋盖可以有各种造型，可以灵活适应周边环境的要求。模块化屋盖自身具有防水能力，相当于建筑顶层具有两重防水，提高了屋盖防水的可靠性。

(4)本申请以单元式模块为基础，单个模块即为完整的受力单元，多个模块拼装组合，即可组成具有完整建筑功能的建筑物，可是单层，也可以是双层或多层，具有高度的灵活性。

(5)本申请主体为钢结构构件，围护结构采用轻质墙板，整体结构重量比传统钢筋混凝土结构大幅降低，使地基基础承受荷载降低，简化基础设计，降低造价。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例模块化装配式多层设备用房的正立面图；

图2为本实用新型较佳实施例模块化装配式多层设备用房的背立面图；

图3为本实用新型较佳实施例模块化装配式多层设备用房的侧立面图；

图4为本实用新型较佳实施例模块化装配式多层设备用房的土建基础平面图；

图5为本实用新型较佳实施例模块化装配式多层设备用房的首层平面图；

图6为本实用新型较佳实施例模块化装配式多层设备用房的二层平面图；

图7为图4-6中模块化装配式多层设备用房沿a-a线的剖面示意图；

图8为图4-6中模块化装配式多层设备用房沿b-b线的剖面示意图；

图9为本实用新型较佳实施例模块化装配式多层设备用房的设备安装剖面图；

图9为本实用新型较佳实施例模块化装配式多层设备用房的设备安装剖面图；

图10为本实用新型较佳实施例土建基础的剖面图；

图11为本实用新型较佳实施例首层底板的剖面图；

图12为图11中沿c-c线的剖面图；

图13为本实用新型较佳实施例楼层模块(中间位置模块)的剖面图；

图14为图13中沿d-d线的剖面图；

图15为本实用新型较佳实施例楼层模块(山墙位置模块)的剖面图；

图16为本实用新型较佳实施例顶层模块(中间位置模块)的剖面图；

图17为图16中沿e-e线的剖面图；

图18为本实用新型较佳实施例顶层模块(山墙位置模块)的剖面图；

图19为本实用新型较佳实施例屋盖模块的剖面图；

图20为本实用新型较佳实施例屋盖模块另一结构的剖面图；

图中：1、楼层模块；11、楼层立柱；12、楼层梁；13、楼层柱脚连接接头；14、楼面板；15、天花吊顶；16、装配式墙体；17、门；18、窗；19、阳台；110、山墙垂直支撑；111、山墙斜支撑；112、楼层横梁；113、楼层次梁；114、开孔；2、顶层模块；21、顶层立柱；22、屋盖梁；23、顶层柱脚连接接头；24、防水屋面板；25、顶层面板；26、装配式墙体；27、门；28、窗；29、山墙垂直支撑；210、山墙斜支撑；211、楼层横梁；212、楼层次梁；3、屋盖模块；31、屋盖结构梁；32、屋盖防水装饰面层；33、屋盖柱脚连接接头；4、首层底板；41、底板；42、纵梁；43、横梁；44、次梁；45、面板；46、开孔；5、土建基础；51、基础底板；52、侧墙；53、侧墙开孔；54、内部支墩；A、山墙位置模块；B、中间位置模块。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-20所示，一种模块化装配式多层设备用房，包括楼层模块1、安装在楼层模块上的顶层模块2以及安装在顶层模块上的屋盖模块3；

楼层模块1用于非顶层的楼层中，包括以下部分：楼层立柱11、楼层梁12、楼层柱脚连接接头13、楼面板14、天花吊顶15；所述楼层梁固定在楼层立柱上部，所述楼层柱脚连接接头固定在楼层立柱下部；所述楼层梁为桁架梁或空腹梁，所述楼层立柱与楼层梁组成一个门式刚架；所述楼面板、天花吊顶对应固定在楼层梁顶部与底部，以形成用于各种管线和设备安装的安装空间；所述楼层立柱底部通过楼层柱脚连接接头固定于土建基础5上；作为进一步优选方案，所述楼层模块1的楼面板底部固定有楼层横梁112、楼层次梁113；所述楼层面板上设有开孔114；所述楼层面板上留有阳台19的位置。楼层模块的楼面板14为平板状结构，根据所需安装设备的要求开设有对应的开孔114，连通顶层模块2和楼层模块1楼承板内的空间，供敷设各种管线之用。

顶层模块2用于建筑的顶层或单层建筑的首层，包括以下部分：顶层立柱21、屋盖梁22、顶层柱脚连接接头23、防水屋面板24、顶层面板25；所述屋盖梁固定在顶层立柱上部；所述顶层柱脚连接接头固定在顶层立柱下部；所述屋盖梁为桁架梁或空腹梁，所述顶层立柱与屋盖梁组成一个门式刚架；所述防水屋面板、顶层面板对应固定在屋盖梁顶部与底部；顶层立柱底部通过顶层柱脚连接接头固定于楼层模块的楼层立柱的柱顶；防水屋面板可以是各种结构和形式的，包括弧形、单坡、双坡等。作为进一步优选方案，所述顶层模块的顶层面板底部固定有楼层横梁211、楼层次梁212。

屋盖模块3包括以下部分：屋盖结构梁31、屋盖防水装饰面层32、屋盖柱脚连接接头33；所述屋盖防水装饰面层盖设在屋盖结构梁上；所述屋盖柱脚连接接头安装在屋盖结构梁底部；所述屋盖结构梁底部通过屋盖柱脚连接接头固定于顶层模块的顶层立柱的柱顶。

本申请采用模块化设计施工，每个模块内带有本模块全部建筑钢结构和室内外装饰和设备，到现场吊装拼接，连接柱脚连接接头后，即组成完整建筑物。施工速度快，期间对周边的影响非常小。

从建筑受力分析，模组化建筑主体为钢结构，主要楼层立柱11、顶层立柱21、楼层梁12、屋盖梁22组成，装配式墙体16/26用轻质整体墙板。其中，楼层梁12和屋盖梁22为桁架梁或空腹梁，自身有一定结构高度；结构上既提供足够的抗弯刚度与承载力来承受竖向荷载，又约束钢结构立柱11/12上端的转动。楼层模块1的钢结构楼层立柱11和楼层梁12组成一个门式刚架，顶层模块2的钢结构顶层立柱21和屋盖梁22组成一个门式刚架。门式刚架是指两条立柱加横梁，立柱同横梁系连成一个整体，夹角固定，成一个门框形状。根据门式刚架的受力特点，水平方向荷载由各模块的立柱11/21和山墙支撑(包括山墙垂直支撑110/29、山墙斜支撑111/210)共同承受。

从结构分析，楼层模块1和顶层模块2为叠加的门式刚架结构，其柱脚优选为铰接，不传递弯矩。因此柱脚连接接头采用铰接柱脚构造，结构简单，连接方便。常规多层建筑都用框架结构，但框架结构柱脚和基础连接构造复杂，对于模块箱体非常难处理。而本申请为门式刚架叠合结构，楼层模块的柱脚直接与土建基础连接，上层柱脚同下层柱顶连接采用螺丝连接即可，安装更为简便。

从空间利用率分析，楼层梁12和屋盖梁22为桁架梁或空腹梁，其内部空间有一定高度且横向空间连通，作为各种管线和设备的安装空间，等于将建筑受力结构和设备安装空间整合叠加到一起，布置更灵活且节省了建筑空间，利于降低造价。

另外，屋盖模块为具有防水能力的模块化的装饰屋盖，固定于顶层模块2之上，与顶层模块2顶部的连接采用柱脚连接接头。屋盖模块可以有多种表现形式，供用户根据自身需求选择，可以形成多样的建筑风格，如弧形、单坡、双坡等。

作为进一步优选方案，所述楼层模块还包括装配式墙体16、门17、窗18、阳台19；所述装配式墙体设置在楼层立柱之间；所述门、窗开设在装配式墙体上；所述阳台设置在装配式墙体外侧。所述顶层模块还包括装配式墙体26、门27、窗28；所述装配式墙体设置在顶层立柱之间；所述门、窗开设在装配式墙体上。其中，装配式墙体、门、窗的装配在出厂前已完成设计与安装，使得各个模块的基本功能齐全，无需现在施工，节省工程实践。

作为进一步优选方案，同一楼层由多个楼层模块组成，所述楼层模块分为位于楼层两侧的山墙位置模块A和位于楼层中间的中间位置模块B；所述山墙位置模块与中间位置模块相比，还包括山墙垂直支撑110和山墙斜支撑111。山墙垂直支撑和山墙斜支撑的设计主要用于增强楼层模块的侧向刚度。同一顶层的由多个顶层模块组成，所述顶层模块分为位于顶层两侧的山墙位置模块A和位于顶层中间的中间位置模块B；所述山墙位置模块与中间位置模块相比，还包括山墙垂直支撑29和山墙斜支撑210。山墙垂直支撑和山墙斜支撑的设计主要用于增强顶层模块的侧向刚度。

该设计适用于面积、跨度较大的设备用房，将其拆分成两组小模块，根据不同位置的受力需要，设计山墙垂直支撑和山墙斜支撑提高整体模块的侧向刚度。

作为进一步优选方案，该模块化装配式多层设备用房还包括固定在土建基础上的首层底板4；首层底板由以下部分组成：底板41、纵梁42、横梁43、次梁44、面板45；所述纵梁、次梁、横梁相互纵横交错排列形成首层底板框架；所述底板、面板固定在首层底板框架的上、下表面；本申请的首层底板为平板状结构，固定于土建基础上，根据所需安装设备的要求底板上开设有对应的开孔46，连通楼层模块1和土建基础5空间，供敷设各种管线之用。

土建基础5采用混凝土制作，在拼装电房前，需要先加工土建基础，该土建基础包括基础底板51、侧墙52、侧墙开孔53、内部支墩54。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种模块化装配式多层设备用房，其特征在于，包括楼层模块、安装在楼层模块上的顶层模块以及安装在顶层模块上的屋盖模块；

楼层模块用于非顶层的楼层中，包括以下部分：楼层立柱、楼层梁、楼层柱脚连接接头、楼面板、天花吊顶；所述楼层梁固定在楼层立柱上部，所述楼层柱脚连接接头固定在楼层立柱下部；所述楼层梁为桁架梁或空腹梁，所述楼层立柱与楼层梁组成一个门式刚架；所述楼面板、天花吊顶对应固定在楼层梁顶部与底部，以形成用于各种管线和设备安装的安装空间；所述楼层立柱底部通过楼层柱脚连接接头固定于土建基础上；

顶层模块用于建筑的顶层或单层建筑的首层，包括以下部分：顶层立柱、屋盖梁、顶层柱脚连接接头、防水屋面板、顶层面板；所述屋盖梁固定在顶层立柱上部；所述顶层柱脚连接接头固定在顶层立柱下部；所述屋盖梁为桁架梁或空腹梁，所述顶层立柱与屋盖梁组成一个门式刚架；所述防水屋面板、顶层面板对应固定在屋盖梁顶部与底部；顶层立柱底部通过顶层柱脚连接接头固定于楼层模块的楼层立柱的柱顶；

屋盖模块包括以下部分：屋盖结构梁、屋盖防水装饰面层、屋盖柱脚连接接头；所述屋盖防水装饰面层盖设在屋盖结构梁上；所述屋盖柱脚连接接头安装在屋盖结构梁底部；所述屋盖结构梁底部通过屋盖柱脚连接接头固定于顶层模块的顶层立柱的柱顶。

2.如权利要求1所述的模块化装配式多层设备用房，其特征在于，所述楼层模块还包括装配式墙体、门、窗、阳台；所述装配式墙体设置在楼层立柱之间；所述门、窗开设在装配式墙体上；所述阳台设置在装配式墙体外侧。

3.如权利要求1所述的模块化装配式多层设备用房，其特征在于，所述顶层模块还包括装配式墙体、门、窗；所述装配式墙体设置在顶层立柱之间；所述门、窗开设在装配式墙体上。

4.如权利要求1所述的模块化装配式多层设备用房，其特征在于，同一楼层由多个楼层模块组成，所述楼层模块分为位于楼层两侧的山墙位置模块和位于楼层中间的中间位置模块；所述山墙位置模块与中间位置模块相比，还包括山墙垂直支撑和山墙斜支撑。

5.如权利要求1所述的模块化装配式多层设备用房，其特征在于，同一顶层的由多个顶层模块组成，所述顶层模块分为位于顶层两侧的山墙位置模块和位于顶层中间的中间位置模块；所述山墙位置模块与中间位置模块相比，还包括山墙垂直支撑和山墙斜支撑。

6.如权利要求1所述的模块化装配式多层设备用房，其特征在于，所述楼层模块的楼面板底部固定有楼层横梁、楼层次梁；所述楼层面板上设有开孔；所述楼层面板上留有阳台的位置。

7.如权利要求1所述的模块化装配式多层设备用房，其特征在于，所述顶层模块的顶层面板底部固定有楼层横梁、楼层次梁。

8.如权利要求1所述的模块化装配式多层设备用房，其特征在于，该模块化装配式多层设备用房还包括固定在土建基础上的首层底板；首层底板由以下部分组成：底板、纵梁、横梁、次梁、面板；所述纵梁、次梁、横梁相互纵横交错排列形成首层底板框架；所述底板、面板固定在首层底板框架的上、下表面；所述底板上设有开孔，该开孔连通楼层模块和土建基础。

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