一种结构和围护组合的模块化设备间的制作方法

1.本发明涉及建筑技术领域，具体为一种结构和围护组合的模块化设备间。


背景技术：

2.近年来，随着城市的飞速发展，居民对供电服务品质要求日益提升，导致对电网的安全稳定有了更高的要求。而很多地方的配电设施跟不上市民的需求，给居民用电带来极大不便。为此，很多地方开始了配电房的升级、增设，更好的对电能进行接收、分配、控制与保护，提高供电可靠性。
3.传统的配电房建设为现浇混凝土结构或者钢混结构，在施工工艺和质量监督方面监管难度较大。施工过程中产生建筑垃圾和建筑污水，建筑粉尘较多，影响周边环境，在新增配电房实施过程中给周围的居民带来很多不变。最突出的问题是传统的配电房建设施工周期长，现场工作多，全部完成至少需要半年时间，部分地区交通不便，大型建筑无法运输，现场建设无法使用大型机械配合施工，起重要求得不到满足，只能通过人工或小型机械辅助作业，无法满足最新的业扩配套提速要求。
4.随着建筑技术的发展，也有很多装配式钢结构配电房的推出，虽然在很大程度上缓解了工期的矛盾，但是单个建筑的高度有所局限，结构自重较大，装配精度也受诸多因素影响，现场施工工艺复杂，需要专业人员配合，技术上很难大范围推广。结合装配式钢结构的优势，针对目前方案上的不足，我们提出一种设计更精准、结构更轻盈、运输更方便、安装更快捷、施工更简单、安装精度更有保证的新型电房建筑方法。


技术实现要素：

5.本发明为解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种结构和围护组合的模块化设备间。
6.为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种结构和围护组合的模块化设备间，包括底框、折叠式屋墙面复合板和门窗复合板，所述底框通过框架构造预先指定并限制各部件的安装位置，所述折叠式屋墙面复合板的底部固定在底框上，所述门窗复合板安装在折叠式屋墙面复合板的两侧，底部同样固定在底框上，所述底框直接固定在搭建处的混凝土地面上，或者再增设底盘，和底框一体设置形成框架底盘作为地面基础，搭建出设备间。底框和底盘均为钢制，利用折叠式屋墙面复合板，降低了屋面板现场安装可能导致的错位、安装精度不足等问题，既提升了安装效率，又有利于增强安装结构的密封性以及安装精度，设置底框作为安装基础起到整个设备间的精度传递作用，保证设备间的结构精度，同时因地制宜，可根据实际情况选用单独的底框在混凝土地面上搭建，也可以选用更为整体性的框架底盘作为地面基础，搭建出设备间。
7.优选的，所述折叠式屋墙面复合板、门窗复合板和底框之间增加一圈轻质混凝土条板，所述轻质混凝土条板可以根据需要为加气蒸压混凝土条板，混凝土挤塑板，空心混凝土条板，空心预应力条板等a级防火自承重预制条板。轻质混凝土条板和底框通过暗柱连
接，混凝土条板与门窗复合板之间采用插接，折叠式屋墙面复合板的底部通过断桥铝合金插槽固定在轻质混凝土条板上。当设备间本身结构不能满足工况需求时，可以增加这圈轻质混凝土条板来增强结构强度。框架底盘可单独或和轻质混凝土条板组成一个模块，又可以作为运输时的收纳盒，将折叠式屋墙面复合板和门窗复合板这些打包成一体，作为一个整体进行运输，因为本身自带结构，所以也无需二次包装；现场对模块内其他部件进行展开和组合，就可以完成整个模块的搭建工作；既减少了现场大量的构件的包装又简化了安装工序；同时，所述框架底盘可以作为设备间安装基础，保证设备间的结构精度。所述轻质混凝土条板，高度可随模块化设备间高度的变化而做相应调整。条板防火防腐且具有良好的耐久性、防撞和抗冲击能力，局部破损时表面用水泥砂浆修复即可，破损严重时也仅需更换条板本身，不必如集成建筑普遍存在的一体板损坏时需要拆除局部受损的复合板整体更换，而且需预先拆除相连所有板材才能将受损板更换出来，可大大降维修周期和低维护成本。
8.优选的，所述折叠式屋墙面复合板将屋面板和墙面板通过转轴铰接，通过将屋面板和墙面板复合成一体，大大节省了现场安装时间，同时也便于收纳。
9.优选的，所述屋面板、墙面板及门窗复合板均为结构芯层加两侧依次隔热层、防腐装饰层组成的复合板。所述结构芯层可根据工况灵活选择铝蜂窝结构、冷弯薄壁结构等结构体系，所述隔热层可根据工况选择岩棉、玻璃棉或聚氨酯等材料，所述防腐装饰层可选择铝板、不锈钢板或a类防火无机硅酸钙板等装饰材料。
10.优选的，所述折叠式屋墙面复合板和门窗复合板的四周设有一圈断桥铝合金框架，和复合板的结构芯层一起，承受整个模块化设备间的结构受力。
11.优选的，所述模块化设备间使用年限要求在25年及以下时，设备间自身结构可满足使用要求，受力由结构芯层传递至断桥铝合金框架，再至底框。
12.优选的，所述模块化设备间使用年限在25年以上或有极端抗震抗风等工况需求时，可在内部增加门式钢框架结构加强结构抗力，所述门式钢框架结构可沿设备间内轮廓布置，通过螺栓和折叠式屋墙面复合板、门窗复合板连接。结构受力由结构芯层传递至断桥铝合金框架，由断桥铝合金框架传递至门式钢框架结构和底框。
13.优选的，所述折叠式屋墙面复合板和门窗复合板可在工厂内完成内外装饰集成。
14.优选的，所述屋面板的铰接处设有第一连接座，所述墙面板的铰接处设有第二连接座，屋面板和墙面板分别通过第一连接座和第二连接座与转轴铰接，同时所述第一连接座和第二连接座限定屋面板和墙面板打开的最大角度。
15.优选的，所述模块化设备间可选择折叠式屋墙面复合板、折叠式墙面复合板及折叠式屋面复合板三种折叠方式，因墙面板和屋面板铰接位置处于排水构造低点，故优先选择折叠式屋墙面复合板的折叠方式来设计以满足防水要求。
16.优选的，所述模块化设备间由左右两块折叠式屋墙面复合板组合而成，左右屋面板之间采用插接。插接接头的角度正好是屋面板和墙面板打开最大角度时两个屋面板之间的夹角角度。而屋面板与屋面板，墙面板与墙面板的直拼缝采用铝合金框架卡口式连接。
17.优选的，所述折叠式屋墙面复合板的底部和框架底盘或者轻质混凝土条板固定，折叠式屋墙面复合板的底部固定位置有防水翻边，防止雨水沿折叠式屋墙面复合板底部进入设备间内部。
18.本发明的有益效果：
19.(1)模块化设备间将大量湿作业工作以及基础等复杂工艺在工厂完成，可以大大节约现场工期，满足其快速搭建的要求。
20.(2)由于对屋墙面连接除采用铰接，屋面与屋面，墙面与墙面的直拼缝采用了铝合金框架卡口式连接，既保障了安装效率，又对传统上普通房屋和预制房屋容易漏水和渗水的部位用工艺化的方法提升了防水和气密性。
21.(3)模块化设备间是一个集成的系统，将设计、生产、运输、安装和现场进行集成化考虑。
22.(4)模块化设备间将现场需要的构件和材料集成在框架底盘中，现场可以进行展开和组合工作，简化现场安装流程和安装工艺。
23.(5)模块化设备间可解决部分地区交通不便、大型建筑无法运输、现场建设无法使用大型机械配合施工、起重要求得不到满足等困境，通过人工或小型机械配合快速安装，设计更精准、结构更轻盈、运输更方便、安装更快捷、施工更简单、安装精度更有保证。
24.(6)当墙板底部与室内外机械设备较近且容易被车辆碰撞部位采用轻质混凝土条板时，在保障现场安装效率和防水性的前提下，墙板的防火和防腐性能更好，耐久性更有保障，制造和安装成本相对较低，墙板抵抗外力冲击的能力更强，同时即使在外力冲击下局部破坏无需对墙板整体拆装更换，只需用砂浆对破坏部位局部修补，因此全生命周期的运维成本也得到有效降低。
附图说明
25.图1为本发明的整体结构示意图；
26.图2为本发明的铝合金框架折叠式屋墙面复合板的结构示意图；
27.图3为本发明的折叠式屋墙面复合板的折叠结构示意图；
28.图4为本发明的折叠式屋墙面复合板的屋面板与屋面板的连接结构示意图；
29.图5为本发明的折叠式屋墙面复合板的墙面板与框架底盘或轻质混凝土条板的连接结构示意图；
30.图6为本发明的钢梁和屋面板连接结构示意图。
31.图中：1、门式钢框架结构；11、钢柱；12、钢梁；2、折叠式屋墙面复合板；21、屋面板；22、墙面板；23、第一连接座；24、第二连接座；25、转轴； 26、断桥铝合金框架；27、插接接头；28、断桥铝合金插槽；29、防水翻边； 3、框架底盘；31、底框；32、底盘；4、轻质混凝土条板；5、门窗复合板； 6、铝合金部件。
具体实施方式
32.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
33.实施例：一种结构和围护组合的模块化设备间，如图1-5所示，设备间整体由折叠式屋墙面复合板、底框或框架底盘、轻质混凝土条板和门窗复合板组成。他们按照运输尺寸的要求，可以将设备间分割成若干个独立的模块，设备间可以根据大小选用不同组数的折叠式屋墙面复合板来搭建，将结构通用化，便于统一化生产。
34.增加门式钢框架结构时，其结构包括钢柱和钢梁，用全螺栓连接，结构可靠，安装
方便，满足设备间大开间的要求。
35.框架底盘，包括作为地面基础的底盘和对各部件安装位置进行限定的底框，当不设置轻质混凝土条板时，折叠式屋墙面复合板、门窗复合板直接和底框通过断桥铝合金插槽安装，设有轻质混凝土条板时，折叠式屋墙面复合板、门窗复合板通过断桥铝合金插槽和轻质混凝土条板连接，轻质混凝土条板和框架底盘通过暗柱固定，断桥铝合金插槽和底框或轻质混凝土条板之间通过螺栓固定。框架底盘做成整个设备间搭建的地面基础，保证设备间的结构精度，与折叠式屋墙面复合板、轻质混凝土条板和门窗复合板等在工厂完成预制，现场无需二次装修，直接在现场通过连接件将各个部件搭建连成整体即可。轻质混凝土条板可在工厂与框架底盘进行组合，节省了大量现场安装工作，又由于该部分在现场一般采用是湿作业进行，严重影响工期，所以进行组合后，可以大大减少现场工期。同时，框架底盘既可以作为橇装设备间的一部分组成，又可以和轻质混凝土条板作为运输的一个载体，它可以将折叠式屋墙面复合板、门窗复合板以及其他一些连接件都打包成一体，最后可以再在上方倒扣一块框架底盘，将组装设备间所需的所有部件收纳进去作为一个整体进行运输；因为本身自带结构，所以也无需二次包装；现场对模块内其他部件进行展开和组合，就完成整个模块的搭建工作；既减少了现场大量的构件的包装又简化了安装工序。
36.轻质混凝土条板的高度可随模块化设备间高度的变化而做相应调整。条板防火防腐且具有良好的耐久性、防撞和抗冲击能力，局部破损时表面用水泥砂浆修复即可，破损严重时也仅需更换条板本身，不必如一体板损坏时需要全部更换，可降低维护成本。同时，减少了现场安装的工作，也可以作为运输时对构件的保护。
37.当模块化设备间使用年限在25年以上或有极端抗震抗风等工况需求时，可在内部增加门式钢框架结构加强结构抗力，所述门式钢框架结构可沿设备间内轮廓布置，通过螺栓和折叠式屋墙面复合板、门窗复合板连接，同时可以根据不同部位形状辅以相应的铝合金部件进行连接，如图6所示(其中一种铝合金部件结构形状)，该铝合金部件为一些现有常规的连接件。结构受力由结构芯层传递至断桥铝合金框架，由断桥铝合金框架传递至门式钢框架结构和底框。
38.折叠式屋墙面复合板，将屋面板和墙面板通过转轴进行铰接进行组合，现场通过构件的搭接形成一个密闭系统。屋面和墙面的边框在工厂用断桥铝合金框架和复合板的组合，搭接后可以和门窗一样形成封闭体系，密封性能、防水性能、抗风压性能都可以做到和门窗一样。存在门式钢框架结构时，该密闭系统可以通过螺栓与门式钢框架结构进行连接。同时屋面板和墙面板均采用结构芯层加隔热层和防腐装饰层的复合板，可以保证其良好的保温、防腐和受力性能，断桥铝合金框架又完美的解决了钢结构与围护结构的冷热桥问题。考虑一般设备间对防火的要求，室内可以组合防火材料或防火墙面满足其防火性能的要求。屋面板的铰接处设有第一连接座，所述墙面板的铰接处设有第二连接座，屋面板和墙面板分别通过第一连接座和第二连接座与转轴铰接，同时所述第一连接座和第二连接座限定屋面板和墙面板打开的最大角度，当开合到该角度时，第一连接座和第二连接座正好相抵。所述模块化设备间由左右两块折叠式屋墙面复合板组合而成，左右屋面板之间采用插接。插接接头的角度正好是屋面板和墙面板打开最大角度时两个屋面板之间的夹角角度。所述折叠式屋墙面复合板的底部的固定位置有防水翻边，防止雨水沿折叠式屋墙面复合板底部进入设备间内部。
39.构件部分的其余连接均为现有的连接技术，不是本发明的创新点，在此就不再一一赘述。
40.模块化设备间可解决部分地区交通不便、大型建筑无法运输、现场建设无法使用大型机械配合施工、起重要求得不到满足等困境，通过人工或小型机械配合快速安装，设计更精准、结构更轻盈、运输更方便、安装更快捷、施工更简单、安装精度更有保证。
41.以上内容是结合本专利的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明，对于本专利所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本专利的保护范围。