集成型复合式建筑模块单元的制作方法

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种适用于装配式住宅中的模块化预制墙板模块单元，特别适用于钢结构、轻体化的抗震建筑。

背景技术：

装配式住宅，即用工业化方式生产建筑物。在工厂生产加工好建筑主要单元，运送到工地现场，拼装成高品质的建筑物。装配式住宅的建筑周期短、资源浪费少，绿色环保，建造成本低，可以有效改善施工环境和质量，改善漏水、保温性能不佳等弊病。例如申请号为201310050953.4的中国专利文献公开了一种钢结构和预制混凝土装配式住宅建筑体系，包括：现场搭建钢结构框架，现浇混凝土、预制混凝土外墙板、保温浇注料、预制轻质墙板、预制混凝土楼梯、预制混凝土楼梯承台板、楼梯承台板钢筋网、预制混凝土阳台板、预制混凝土空调板；预制混凝土外墙板、保温浇注料与预制轻质墙板现场组成复合外墙体；预制构件与现浇楼板、现浇楼梯承台板及钢结构框架采用两种方式连接；这是模块式的雏形：一种是通过钢框架上的连接件与预制构件上的预埋件连接、预制构件之间的预埋件相互连接；另一种是把预制构件上的外露钢筋与现浇楼板钢筋网、现浇楼梯承台板钢筋网搭接并焊接在一起，浇筑混凝土后凝固为一个整体。

然而，现有技术中仍然需要先搭建整体钢结构框架、再安装墙体、楼板等功能性构件，并未实现真正意义上的模块化，现场的施工过程仍然比较复杂，墙体和结构件的重量也无法减轻。建造速度、建造成本、能源消耗等并未实现显著的改进。更没有显示出轻体、环保、节能、抗震的整体优势。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种集成型复合式建筑模块单元，解决钢结构、轻质建材和多功能装饰性材料的结合问题、为真正实现现场模块化装配和工厂化、规范化生产提供一种墙体结构设计，借助于钢骨架和多种材料的真正复合形成钢结构的建筑墙体单元。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：集成型复合式建筑模块单元，包括型钢构成的骨架，在骨架上由内向外依次逐层复合形成一体结构的四防轻质材料层和装饰性表层，关键在于：在骨架的外周边设置有与周边模块相匹配、定位、紧固的结构，在骨架的两个端面的边框上预留外露部分，且相邻两模块装配后外露部分衔接并经防腐处理，以及抗蚀保温的隔热层或/和强化面层的填充，以最终形成无缝连接的模块单元的结构。

进一步的，当涉及建筑物模块单元的外表面时，装饰性表层时采用光触媒玻璃微珠涂料、无机染色的彩砂涂料或直接采用外墙涂料；涉及建筑内表面的装饰性表层采用海藻泥湿度调节涂料、壁纸、瓷砖或内墙涂料。

本发明还提供了一种复合式建筑模块单元，包括型钢构成的骨架，在骨架上由内向外依次逐层复合形成一体结构的四防轻质材料层和强化面层，关键在于：在骨架的外周边设置有与周边模块相匹配、定位、紧固的结构。

本发明的有益技术效果是：骨架整体由型钢焊接组合而成，结构稳定、承载能力强，基中的承压分部件、承挂分部件和承拉分部件方便了窗口、门框和外飘云台的设置并保证窗口、门框等结构的稳定性；分载钢网借助于张紧装置使分载钢网设置预应力、并定位在主体承载框架和/或承载分部件上，用于承载模块单元装配好后墙面所受的冲击，同时便于两分载钢丝间填充四防轻质材料层进一步减轻模块单元的重量；强化面层由高强水泥砂浆加配至少一层无机纤维网布与主体承载框架和分载钢网邻接，结合强度高，便于装饰性表层的施工；骨架内、四防轻质材料层中设置有各种管路及通讯通道，便于墙体成型后的进一步施工；整个模块单元采用承载型的钢骨架与功能性轻质建筑材料复合，结构简单、承载能力强、便于定位安装，整体在工厂预制、现场施工拼装，提高了建造速度、降低了成本和能源消耗，非常适用于装配式住宅。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明集成型复合式建筑模块单元的主视图；

图2是图1的左视图；

图3是图2的俯视图；

图4是本发明集成型复合式建筑模块单元的分解示意图；

图5是本发明集成型复合式建筑模块单元中骨架的结构示意图。

在附图中：1是骨架，1-1是主体承载框架，1-2是承载分部件，1-2-1是承压分部件，1-2-2是承挂分部件，1-2-3是承拉分部件，1-3是分载钢网，1-4是预留螺栓孔，1-5是梯形楔口，1-6的挂钮，2是四防轻质材料层，3是装饰性表层，4是强化面层，4-1是无机纤维网布。

具体实施方式

参见附图1-4，本发明提供了一种集成型复合式建筑模块单元，采用承载型的钢骨架与功能性轻质建筑材料复合而成，包括型钢构成的骨架1，在骨架1上由内向外依次逐层复合形成一体结构的四防轻质材料层2和装饰性表层3，关键在于：在骨架1的外周边设置有与周边模块相匹配、定位、紧固的结构，在骨架1的两个端面的边框上预留外露部分，且相邻两模块装配后外露部分衔接并经防腐处理，以及抗蚀保温的隔热层或/和强化面层的填充，以最终形成无缝连接的模块单元的结构。在骨架1的外露表面上留有经防腐处理后填充抗蚀保温的隔热层及修补装饰层以最终形成无缝连接的模块单元的结构。通过在骨架1的周边设置上述结构能够使得多个建筑模块单元装配拼接后实现无缝连接并且保证连接的稳定性、墙体间连接的一致性。

参见附图5，上述的骨架1是由槽钢、工字钢、角钢、t型钢、带钢中的一种、两种或两种以上焊接而成的具有封闭几何图形的主体承载框架1-1和由槽钢、工字钢、角钢、t型钢、带钢中的一种或任意两种焊接在主体承载框架1-1内边框上形成的承载分部件1-2。承载分部件1-2包括承压分部件1-2-1、承挂分部件1-2-2和承拉分部件1-2-3，各种分部件的组合形成功能性建筑单元的连接和定位基础，上述功能性建筑单元包括窗口、门框和外飘云台。由型钢组装焊接而成的骨架1具有很强的抗压、抗拉等力学能力并且重量轻。承挂分部件1-2-2用于空调、电视等的安装，在承挂分部件1-2-2上预置有螺纹套，通过安装相应的螺栓以安装电器。承拉分部件1-2-3用于定位承压分部件1-2-1与主体承载框架1-1水平方向的稳定性，同时也便于设置窗口、门框等部件。

上述的主体承载框架1-1边框的两个外表面上设置有分载钢网1-3，分载钢网1-3借助于张紧装置使分载钢网设置预应力、并定位在主体承载框架1-1和/或承载分部件1-2上。分载钢网1-3中的钢丝首先施加预应力，然后再固定于主体承载框架1-1和/或承载分部件1-2上并把端头多余的端头向外折弯以便于下一步的设置强化面层4，增强强化面层4与分载钢网1-3的连接能力。当组装好后模块单元的墙面受冲击时分载钢网1-3受力，而处于两分载钢网1-3间的四防轻质材料层2满足相应要求的情况下采用最轻的材料以减轻整个单元的重量。分载钢网1-3的设置同时提高了主体承载框架1-1结构稳定性，使其处于受拉状态。

在主体承载框架1-1之内、两分载钢网1-3之间填充水泥基的轻质材料形成保温、防火、防水、抗噪的四防轻质材料层2。四防轻质材料层2是由发泡水泥或在水泥中加入发泡玻璃、发泡陶瓷、陶粒、蛭石、珍珠岩、天然浮石中的一种、两种或两种以上的颗粒形成的级配轻质混合材料。

在主体承载框架1-1和分载钢网1-3之外与轻质材料形成的保温、防火、防水、抗噪的四防轻质材料层2相邻接的是强化面层4，强化面层4由高强水泥砂浆加配至少一层无机纤维网布4-1并经过复合面结合强度、面层防水和平整处理；上述的无机纤维网布4-1采用玻璃纤维或玄武岩纤维网布，复合面结合强度处理采用在主体承载框架1-1和分载钢网1-3上设置有进入强化面层4的阻尼部件。上述的阻尼部件可以是分载钢网1-3中的钢丝张紧并固定后向外的折弯部，也可以是预先焊接在主体承载框架1-1上的螺钉，以防止长时间使用后强化面层4与主体承载框架1-1和分载钢网1-3有可能发生的脱离。通过玻璃纤维、纤维网布使水泥砂浆牢牢地与主体承载框架1-1和分载钢网1-3相连，为下一步的内外层装饰面的施工做好准备。强化面层4并非完全覆盖骨架1的表面而使骨架1的周边外露形成预留的经防腐处理后填充抗蚀保温的隔热层及修补装饰层以最终形成无缝连接的模块单元的结构。上述结构的设置使得相邻的模块单元装配好后，将两模块单元的连接处进行防腐、保温、隔热、装饰等修补实现两个模块单元墙面间的完美连接。具体措施是对外露的骨架连接面先进行防腐处理然后填充抗蚀保温的隔热层和修补装饰层以最终形成无缝连接的模块单元，当处理外墙面的时候连接面经防腐处理后加装装饰条就可以。

与强化面层4邻接复合的是功能性的装饰性表层3，涉及模块单元的建筑物外表面的装饰性表层3采用光触媒玻璃微珠涂料、无机染色的彩砂涂料或直接采用外墙涂料；涉及建筑内表面的装饰性表层3采用海藻泥湿度调节涂料、壁纸、瓷砖或内墙涂料。

在骨架1的外周边上设置的与周边模块相匹配、定位、紧固的结构包括分别设置在对应端面上的预留螺栓孔1-4和锁紧螺栓、或分别设置在对应端面上的梯形楔口1-5与挂钮1-6组成的偶件。梯形楔口1-5的上部大于挂钮1-6的最大直径处，方便梯形楔口1-5与挂钮1-6的定位。在具体安装时首先吊起一个模块单元使其的挂钮1-6进入已安装好的模块单元的梯形楔口1-5中，然后慢慢放下吊起的模块单元，梯形楔口1-5呈倒梯形向下慢慢收窄，起到准确定位下一模块单元的目的。然后两个模块单元通过预设的预留螺栓孔1-4和锁紧螺栓进行连接固定。

在上述的骨架1内、四防轻质材料层2中设置有水、暖、气、电和通讯通道，装饰性表层3上设置有对应通道的接口或导出装置，以便于水电气暖及通讯通道间的连接。

另外，本发明还提供了一种复合式建筑模块单元，包括型钢构成的骨架1，在骨架1上由内向外依次逐层复合形成一体结构的四防轻质材料层2和强化面层4，关键在于：在骨架1的外周边设置有与周边模块相匹配、定位、紧固的结构。复合式建筑模块单元同样是在工厂预制、现场拼装，与集成型复合式建筑模块单元不同的是墙体拼装好后再进行内外墙面的装饰。

本发明在具体实施时：优选用槽钢焊接成主体承载框架1-1，槽钢的槽朝向主体承载框架1-1内设置以便于在槽内设置四防轻质材料层2。并且在焊接前在槽钢上预制梯形楔口、挂钮等连接定位结构和零件。承载分部件1-2中的承压分部件1-2-1优先选用工字钢或两个槽钢背靠背焊接成的承压构件。而承挂分部件1-2-2和承拉分部件1-2-3优先选用角钢，满足功能需求、保证结构稳定性即可。将预先施加预应力的分载钢网1-3固定在主体承载框架1-1然后再撤去预应力。在两层分载钢网1-3间、主体承载框架1-1内填充四防轻质材料层2，在填充前预置水电气暖及通讯通道的管道和或连接线。最后施工强化面层4并根据具体需求施工内外墙的装饰性表层3。