一种装配式实体模型楼的制作方法

本实用新型涉及装配式建筑教学装备技术领域，特别涉及一种装配式实体模型楼。

背景技术：

近年来，我国积极探索发展装配式建筑，但主流的建造方式仍以现场浇筑为主，装配式建筑比例和规模化程度较低，与发展绿色建筑的有关要求以及先进建造方式相比还有很大差距。为贯彻落实《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》和《政府工作报告》的部署，大力发展装配式建筑已成为我国未来房屋建造方式的路线指引和明确要求。

目前装配式建筑的造价较高，而其中的重要原因之一是装配式建筑工人和技术人员的数量远远不足。装配式建筑的工业化程度高，对建筑工人和专业技术人员的要求也较传统现浇结构提高。现有装配式建筑专业技术人员和建筑工人的数量不足，专业技术和施工操作不熟练，很大程度上制约了我国建筑工业化的发展进程，也影响了装配式建筑的工程质量。

目前，部分高校和中等职业学校已开设装配式建筑相关课程，一些企业也开始对工人进行装配式技术培训。这些教学和培训主要是通过理论讲解、图片观看、视频演示和现场参观等形式进行的，这是一种被动式的教学方式，学员缺少动手操作的实训环节。部分学校制作了装配式建筑教学展示模型，这些模型的比例小，不能反复拆装，仍然是以教学观看为主。一些企业开发了装配式建筑计算机仿真软件，通过虚拟仿真的方式进行实训操作训练，但学员的实体感不强，与真实的装配式建筑施工存在较大差距，教学效果得不到保证。

种种现实在一定程度上制约了装配式建筑人才的培养，成为装配式建筑产业发展的壁垒。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种装配式实体模型楼。

本实用新型具体技术方案如下：

一种装配式实体模型楼，所述模型楼包括底层、至少一层中间层和顶层，所述底层、中间层和顶层均包括有墙体、板体和支撑柱体；所述墙体、板体和支撑柱体之间通过销孔组件配合连接；

所述底层包括外墙挂板认知区、内外墙板认知区、装配式柱与叠合梁认知区以及装配式楼梯认知区；

所述中间层包括装配式零件展示区、叠合板支撑区及识图区以及内外墙支撑区；

所述顶层包括叠合板裸露区、叠合梁展示区以及装配式女儿墙认知区；

所述底层、中间层和顶层相互之间通过所述销孔组件配合连接，所述销孔组件设置在相邻层的墙体、板体或支撑柱体的交接处。

进一步的，所述外墙挂板认知区设于所述底层的拐角处且紧邻所述装配式楼梯认知区的一侧，所述外墙挂板认知区包括设于外墙体外侧的夹心外墙挂板和单层外墙挂板；

所述装配式楼梯认知区设于所述底层的拐角处且紧邻所述外墙挂板认知区的一侧，所述装配式楼梯认知区包括连接各层的装配式楼梯；

所述内外墙板认知区设于所述底层的一侧且与所述外墙挂板认知区和所述装配式楼梯认知区相对；所述内外墙板认知区包括与剪力墙连接且构成所述底层外墙体的预制实心墙板和叠合保温墙板，所述内外墙板认知区还包括与剪力墙连接且构成所述底层内墙体的预制实心内墙板；

所述装配式柱与叠合梁认知区设于所述底层的中部，所述装配式柱与叠合梁认知区的一侧紧邻所述内外墙板认知区，另一侧紧邻所述外墙挂板认知区和所述装配式楼梯认知区；所述装配式柱与叠合梁认知区包括若干装配式支撑柱和若干位于所述底层顶部的叠合梁。

进一步的，所述叠合板支撑区及识图区设于所述中间层的拐角处且位于所述内外墙板认知区的正上方，所述叠合板支撑区及识图区包括若干叠合板支撑架；

所述内外墙支撑区设于所述中间层的拐角处且紧邻所述叠合板支撑区及识图区，所述内外墙支撑区包括若干支撑所述中间层的内墙体和外墙体的支撑杆；所述支撑杆的一端连接于所述内墙体或所述外墙体，另一端连接于所述中间层的地面；

所述装配式零件展示区设于所述中间层的中部，所述装配式零件展示区的一侧紧邻所述装配式楼梯，另一侧紧邻所述叠合板支撑区及识图区和所述内外墙支撑区；所述装配式零件展示区包括窗框一体化预制实心墙板、预留线槽预制实心墙板和若干装配式零件。

进一步的，所述中间层的外墙还连接有装配式空调板和装配式阳台。

进一步的，所述叠合板裸露区设于所述顶层的拐角处且位于所述叠合板支撑区及识图区的正上方，所述叠合板裸露区包括若干矩阵式排列的裸露主筋叠合板；

所述叠合梁展示区设于所述顶层的拐角处且位于所述内外墙支撑区的正上方，所述叠合梁展示区包括若干裸露主筋叠合梁；

所述装配式女儿墙认知区设于所述顶层的四周，所述装配式女儿墙认知区包括装配式女儿墙和装配式女儿墙压顶。

进一步的，所述销孔组件包括连接销、与所述连接销配合的销孔和贯通孔；

所述连接销包括中间的圆柱部和位于所述圆柱部两端的圆锥部，所述圆锥部与所述圆柱部的连接端的直径至所述圆锥部另一端的直径连续减小；

所述销孔设于墙体与墙体的对接面上或墙体与支撑柱体的对接面上；

所述贯通孔设于板体上或支撑柱体上且与所述销孔的位置相互对应。

进一步的，所述连接销包括销芯和弹性销套，所述弹性销套固定套设在所述销芯的外表面上。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型形象直观的把装配式建筑主要结构形式通过实物模型的形式表达出来，涵盖装配式建筑常见的结构类型，具有代表性，展现了装配式建筑典型工法。模型的构件构造采取透明裸露的方式进行展示，达到教学、展现实物构件及节点构造的良好效果。

附图说明

图1为第一种实施方式的模型楼剖视图；

图2为图1中模型楼底层的俯视图；

图3为图1中模型楼中间层的俯视图；

图4为图1中模型楼顶层的俯视图；

图5为图1或图2或图3或图4中销孔组件配合的剖视图；

图6为图5中连接销的纵向剖视图；

图7为图5中墙体的纵向剖视图；

图8为图5中板体的纵向剖视图；

图9为第二种实施方式的模型楼中间层的俯视图。

其中：1、底层；11、外墙挂板认知区；111、夹心外墙挂板；112、单层外墙挂板；12、内外墙板认知区；121、预制实心墙板；122、叠合保温墙板；123、预制实心内墙板；13、装配式柱与叠合梁认知区；131、装配式支撑柱；14、装配式楼梯认知区；141、装配式楼梯；2、中间层；21、装配式零件展示区；211、窗框一体化预制实心墙板；212、预留线槽预制实心墙板；22、叠合板支撑区及识图区；221、叠合板支撑架；23、内外墙支撑区；231、支撑杆；3、顶层；31、叠合板裸露区；311、裸露主筋叠合板；32、叠合梁展示区；321、裸露主筋叠合梁；33、装配式女儿墙认知区；331、装配式女儿墙；332、装配式女儿墙压顶；4、连接销；41、圆柱部；42、圆锥部；43、销芯；44、弹性销套；5、销孔；6、贯通孔。

具体实施方式

下面结合附图和以下实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种装配式实体模型楼，该模型楼包括底层1、至少一层中间层2和顶层3。底层1、中间层2和顶层3均包括有墙体、板体和支撑柱体。上述墙体、板体和支撑柱体之间通过销孔组件配合连接。本实施例中，模型楼包括三层，涵盖装配式建筑常见的结构类型，为框架结构和剪力墙结构融合，具有较强的代表性。且该模型楼与实体建筑按照1:1的比例制作而成，采用真实的材料、真实的节点构造、真实的施工过程，打破了原有小型建筑模型节点的束缚。人可以在模型楼内部行走、参观、学习，所学习的内容与实体构件构造完全相同并进行裸露展示，从而使模型表现出真实的工程情况。

其中，结合图2所示，底层1包括外墙挂板认知区11、内外墙板认知区12、装配式柱与叠合梁认知区13以及装配式楼梯认知区14。

结合图3所示，中间层2包括装配式零件展示区21、叠合板支撑区及识图区22以及内外墙支撑区23。

结合图4所示，顶层3包括叠合板裸露区31、叠合梁展示区32以及装配式女儿墙认知区33。

底层1、中间层2和顶层3相互之间通过销孔组件配合连接，销孔组件设置在相邻层的墙体、板体或支撑柱体的交接处。

通过底层1、中间层2和顶层3不同功能区的设计，将主体工程墙、柱、梁、板、楼梯、女儿墙等装配式构件一一展示，达到了参观与学习并重的良好效果。

结合图2所示，外墙挂板认知区11设于底层1的拐角处且紧邻装配式楼梯认知区14的一侧，外墙挂板认知区11包括设于外墙体外侧的夹心外墙挂板111和单层外墙挂板112。外墙挂板的顶部与叠合梁固定连接，底部与建筑主体框架固定，悬挂于外墙体的外面，达到装饰或保温等效果。夹心外墙挂板111和单层外墙挂板112具有良好的防腐蚀、耐高温、抗老化、无辐射、防火、防虫、不变形特点。外墙挂板认知区11中外墙挂板的选择，既要造型美观，又得施工简便，还得兼顾环保节能，通过对不同外墙挂板的参观和学习，保障了参观者对现代建筑设计中外墙装修方面的了解，对挂板性能知识的掌握。

在图2所示中，装配式楼梯认知区14设于底层1的拐角处且紧邻外墙挂板认知区11的一侧，装配式楼梯认知区14包括连接各层的装配式楼梯141。各层之间的装配式楼梯141选用水泥或木质均可，本结构方案中，装配式楼梯141为水泥浇筑而成。楼梯与楼梯之间，以及楼梯与相应楼层的结构框架之间通过螺栓进行安装固定。

内外墙板认知区12设于底层1的一侧且与外墙挂板认知区11和装配式楼梯认知区14相对。内外墙板认知区12包括与剪力墙连接且构成所述底层1外墙体的预制实心墙板121和叠合保温墙板122；内外墙板认知区12还包括与剪力墙连接且构成底层1内墙体的预制实心内墙板123。

装配式柱与叠合梁认知区13设于底层1的中部，装配式柱与叠合梁认知区13的一侧紧邻内外墙板认知区12，另一侧紧邻外墙挂板认知区11和装配式楼梯认知区14。装配式柱与叠合梁认知区13包括若干装配式支撑柱131和若干位于底层1顶部的叠合梁。其中，部分装配式支撑柱131采用了部分连接节点混凝土不浇筑的方法将内部构造暴露出来，便于展示装配式支撑柱131的内部结构。

通过对底层1不同认知区的参观，对装配式建筑至关重要的基础层中的内墙体、外墙体、支撑柱体以及楼梯结构有了直观认识，并熟悉了底层1中部分构件的内部结构，突出了该模型楼观摩学习的良好效果。

结合图3所示，叠合板支撑区及识图区22设于中间层2的拐角处且位于内外墙板认知区12的正上方，叠合板支撑区及识图区22包括若干叠合板支撑架221。本中间层2中，叠合板支撑架221为钢制结构，用以支撑平放于支撑架顶部的叠合板。叠合板支撑架221为建筑中常见的叠合板支架，故具体结构不予描述。

内外墙支撑区23设于中间层2的拐角处且紧邻叠合板支撑区及识图区22，内外墙支撑区23包括若干支撑中间层2的内墙体和外墙体的支撑杆231。支撑杆231的一端连接于内墙体或外墙体，另一端连接于中间层2的地面。支撑杆231为钢制结构，用以支撑内、外墙体，保证内、外墙体的稳定。本结构中，支撑杆231固定在单面墙体的中上部和中下部，设置数量为4根，且同一高度的2根支撑杆231沿墙体竖直中心线对称设置。

装配式零件展示区21设于中间层2的中部，装配式零件展示区21的一侧紧邻装配式楼梯141，另一侧紧邻叠合板支撑区及识图区22和内外墙支撑区23。装配式零件展示区21包括窗框一体化预制实心墙板211、预留线槽预制实心墙板212和若干装配式零件。本方案中，窗框一体化预制实心墙板211位于中间层2的一侧墙体，预留线槽预制实心墙板212位于中间层2与窗框一体化预制实心墙板211所在墙体相对的另一侧墙体。

其中，窗框一体化预制实心墙板211将窗框与预制实心墙板加工为一整体，与二者独立安装相比简化了安装过程，节省了安装时间，保证了墙体的一致性。预留线槽预制实心墙板212为后续室内布线做好准备。若干装配式零件为该模型楼采用的若干相关零件，设计成集中展示，给予参观者近距离多角度的集中学习和观察。

结合图4所示，叠合板裸露区31设于顶层3的拐角处且位于叠合板支撑区及识图区22的正上方，叠合板裸露区31包括若干矩阵式排列的裸露主筋叠合板311，同时，裸露的主筋做防锈处理。裸露主筋叠合板311的底面连接叠合板支撑架221，裸露部可使参观者最直观的看到叠合板的内部结构，达到了教学目的。

叠合梁展示区32设于顶层3的拐角处且位于内外墙支撑区23的正上方，叠合梁展示区32包括若干与主梁连接的裸露主筋叠合梁321，同时，裸露的主筋做防锈处理。其中，叠合梁的底面设置有支撑架，支撑架的底部与中间层2的地面接触。

装配式女儿墙认知区33设于顶层3的四周，装配式女儿墙认知区33包括装配式女儿墙331和装配式女儿墙压顶332。本结构方案中，装配式女儿墙331与装配式女儿墙压顶332依然通过销孔组件连接固定。同时，装配式女儿墙331与装配式女儿墙压顶332均设有裸露部，便于教学演示，更加方便、形象和系统地将装配式女儿墙331和装配式女儿墙压顶332的内部结构清晰展示，加强了教学效果。

本结构方案中，如图5所示，销孔组件包括连接销4、与连接销4配合的销孔5和贯通孔6。

其中，连接销4的具体结构如图6所示，连接销4包括中间的圆柱部41和位于圆柱部41两端的圆锥部42，圆锥部42与圆柱部41的连接端的直径至圆锥部42另一端的直径连续减小。两端小结构在连接时起到导向作用，使得连接销4更容易插入销孔5和贯通孔6中，提高墙体的安装效率。

销孔5设于墙体与墙体的对接面上或墙体与支撑柱体的对接面上，设有销孔5的墙体的具体结构如图7所示。

贯通孔6设于板体上或支撑柱体上且与销孔5的位置相互对应，设有贯通孔6的板体的具体结构如图8所示。

同时，根据实际配合组件的厚度不同，销孔5和贯通孔6相应的孔深尺寸不同。若墙体与墙体对接或墙体与支撑柱体对接，则分别位于墙体和支撑柱体上的销孔5或分别位于墙体和墙体上的两个销孔5的孔深尺寸之和等于连接销4的长度。

若墙体与墙体中间还包括板体，如图5所示状态，则位于两面墙体上的两个销孔5的孔深尺寸与贯通孔6的孔深的累积等于连接销4的长度。此状态下，首先将连接销4穿过板体的贯通孔6，调整好两端伸出部的尺寸，再顺序安装两面墙体即可实现固定效果。

为实现墙体连接处的减震减载，优选的，连接销4包括销芯43和弹性销套44，弹性销套44固定套设在销芯43的外表面上，如图6所示。销芯43为刚性结构，如金属材料，为连接销4提供所需刚度，起到支撑连接件作用。弹性销套44具有一定的强度和弹性，从而使得连接销4既能起到连接墙体的作用，也能起到减震减载的作用。在本优选实施方式中，弹性销套44由橡胶等弹性材料制成。

连接销4具有弹性外表面，墙体在连接过程中，弹性销套44受挤压力发生弹性变形，保证了连接销4与销孔5和贯通孔6的紧密配合，同时还实现墙体的柔性连接和快速安装，节省了墙体的安装时间，并且将销连接的方式应用于房屋建筑领域，突破了常有的建筑思路。

本实用新型的第二种实施方式，如图9所示，中间层2的外墙还可以连接装配式空调板24和装配式阳台25。装配式空调板24用于空调外机的安放；装配式阳台25用于扩展模型楼的使用面积，便于居住者呼吸新鲜空气、晾晒衣物、摆放盆栽。本实施结构中，装配式空调板24和装配式阳台25同样可以通过销孔组件与墙体固定。

本实用新型的一种装配式原比例建筑教学模型，利用集成装配式结构使建筑模型易于升级，大部分构件能够拆卸更换，便于根据技术发展不断更新，展示内容更加丰富，同时还适用于实训操作，具有展示、示范、教学、实训、培训和科研等多种用途，集成了装配式建筑、BIM、绿色建筑等多种先进技术。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。