一种可变参数装配式建筑节能综合实验房的制作方法

本实用新型涉及建筑节能研究、太阳能建筑研究等技术领域，具体涉及一种可变参数装配式建筑节能综合实验房。

背景技术：

目前，研究建筑节能的实验房多为实物实验房，即用实际砌筑材料建造的实验房，其优点是研究结果与实际情况非常接近，但缺点也非常明显，主要表现在以下几个方面：

1.实验成本较高，因为实验房需按建筑要求建造，人力及材料成本较高，并且实验房只能一次性使用，拆除即作废；

2.实验场地限制，利用实验房研究太阳能利用时，需要较开阔的场地，而建造实物实验房需要做基础，场地不容易获取；

3.实验参数不易变动，比如保温层厚度变化、窗洞口尺寸变化等，在实物建造的实验房中实现较为困难；

4.研究参数不易厘清，因实体砌筑材料都具有一定的蓄热性，在热传递过程中，蓄热与传热是同时发生的，不易分别测量蓄热量与传热量。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种可变参数装配式建筑节能综合实验房。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种可变参数装配式建筑节能综合实验房，包括由多个预制好的不同形状的连接节点与配合的不同尺寸的杆件通过插装式连接后并由螺栓固定的长方体状的框架，以及通过螺栓可拆卸式挂装在所述框架上相应位置的预制好的不同大小的模块化的挂装模块，所述框架的各个侧面上的两两杆件相互间隔开预定距离，所述挂装模块挂在所述杆件的外侧或内侧，以将两两杆件间的间隔封闭，从而形成一个长方体结构房屋结构，所述挂装模块上有预制螺栓孔，所述挂装模块包括窗模块、以及可单独或是两两组装后可安装在框架上的保温模块、蓄热模块、遮阳模块。

所述连接节点包括角节点、四通节点、三通节点以及直连节点，所述连接节点上连接端形成有用于与所述杆件连接的节点凸起，所述杆件的连接端具有配合所述节点凸起的连接插槽。

所述节点凸起及连接插槽径向方向上均预制有螺栓连接孔。

所述保温模块为长方体状结构，包括围在四周的边框及设在边框两侧的面板，所述边框及面板内形成的空腔内填充有保温材料，所述保温模块挂装在框架外侧。

所述保温材料为发泡聚氨酯或是发泡聚苯乙烯。

所述的边框的外表面设有一定厚度的弹性发泡橡胶层，以实现相邻保温模块之间的密封。

所述蓄热模块包括围在四周的外框以及装在所述外框内的蓄热板，挂装在框架内侧，所述蓄热板可采用水泥板或穿孔水泥板。

所述遮阳模块的外框为玻璃钢，中间安装有硬质塑料制作的角度可调整的遮阳百叶。

所述窗模块的外框为玻璃钢，中间安装中空玻璃，可挂装在框架内外两侧。

所述窗模块的边框四周要粘贴一定厚度的弹性发泡橡胶层，以实现相邻窗模块或窗模块与相邻保温模块之间的密封。

本实用新型的可变参数装配式建筑节能综合实验房，可降低实验成本，简化实验过程，实验房采用装配式搭建，可重复使用，实验结束即可拆除，操作简便；实验房自重不大，不需做基础，只需要满足实验环境要求即可。

本实用新型的实验房的墙体采用高效保温材料与蓄热材料组合，只研究传热时，拆除蓄热材料，而高效保温材料的蓄热量非常低，可以忽略，这样可使研究结果直观明了，需要研究蓄热时，再挂上蓄热材料，通过对比，可研究蓄热过程。

附图说明

图1是可变参数装配式建筑节能综合实验房的框架的结构示意图；

图2是可变参数装配式建筑节能综合实验房设置有部分挂装模块的示意图；

图3A,3B,3C分别是角节点的三个视图方向的示意图；

图4A,4B,4C分别是四通节点的三个视图方向的示意图；

图5A,5B,5C分别是三通节点的三个视图方向的示意图；

图6A,6B,6C分别是直连节点的三个视图方向的示意图；

图7A,7B分别是一种杆件的主视及侧视下的示意图；

图7C，7D分别是另一种杆件的主视及侧视下的示意图；

图7E,7F分别是又一种杆件的主视及侧视下的示意图；

图8A,8B分别是保温模块的主视及剖面视下的示意图；

图9A,9B分别是蓄热模块的主视及剖面视下的示意图；

图10A,10B分别是门模块的主视及剖面视下的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1-3所示，一种可变参数装配式建筑节能综合实验房，包括由多个预制好的不同形状的连接节点与配合的不同尺寸的杆件通过插装式连接后并由螺栓固定的长方体状的框架，以及通过螺栓可拆卸式挂装在所述框架上相应位置的预制好的不同大小的模块化的挂装模块，所述框架的各个侧面上的两两杆件相互间隔开预定距离，所述挂装模块挂在所述杆件的外侧或内侧，以将两两杆件间的间隔封闭，实现将框架的六个面完全封闭，从而形成一个长方体结构具有门、窗及遮阳装置的房屋结构，所述挂装模块上有预制螺栓孔，所述挂装模块包括窗模块30，以及可单独或是两两组装后可安装在框架上的保温模块10、蓄热模块40、遮阳模块20，所述框架的连接节点及杆件均采用高强度玻璃钢制作。

需要说明的是，所述的杆件的横向截面为正方形状，所述连接节点的基体为立方体结构。

需要说明的是，本实用新型的框架均采用高强度玻璃钢，因玻璃钢不仅有很好的力学性能，其防水性能、保温性能都非常不错，并且其热膨胀系数很小，可以保证在实验过程中不变形。

具体实现上，所述的杆件的长度加上连接节点的长度后分别为300mm的1倍、2倍、3倍，这样通过不同杆件和连接节点的组合，即可组合出所需要的建筑尺寸，从而实现1：1、1：2、1：3三种不同比例的实验房的搭建。按1：1比例搭建的实验房可模拟实际建筑的热物理性能，按1：2或1：3搭建的实验房可降低实验成本，简化实验过程，通过对比实验，可研究建筑的冬季保温、夏季防热、材料蓄热、太阳能利用方式、室内舒适度等。

所述连接节点包括角节点1.1、四通节点1.2、三通节点1.3以及直连节点1.4，所述连接节点上连接端形成有用于与所述杆件连接的节点凸起，所述杆件的连接端具有配合所述节点凸起的连接插槽。所述杆件有三个类型，包括第一杆件2.1、第二杆件2.2以及第三杆件2.3，如图1所示，上述四种连接节点和三种杆件中的每个杆件可正好套连接在节点的节点凸起上，连接后杆件外表面与节点外表面相平，杆件和节点凸起上都有孔，可通过螺栓将二者紧密连接，连接后螺栓不超出杆件表面。如角节点1.1的立方体状的基体110的三个连接面上形成有三个节点凸起111，节点凸起111为长方体状，与基体的连接平面相垂直，并位于中间位置，长度一致，。再如，四通节点，在四通节点的基体120的三个连接面上有三个呈T形状布置的节点凸起121，其它三通节点有四个节点凸起，直连节点两个对称节点凸起，请参阅图所示，不再详细说明。

所述节点凸起及连接插槽径向方向上均预制有螺栓连接孔，如角节点的节点凸起有螺栓连接孔112，其它节点的螺栓连接孔不再指出，相应图中的小圆圈及节点凸起上的虚线即表示该螺栓连接孔。

另外，所述杆件还预制有多个对应的用于挂装所述挂装模块的挂装螺栓孔A，与保温模块或蓄热模块的周边设置的均匀的多个孔B对正，可通过尼龙螺栓将保温模块或蓄热模块安装在杆件上。

本实用新型中，所述挂装模块的外框都是由玻璃钢制成，其边框尺寸相同，其尺寸由杆件组合方式决定，共6种尺寸，分别为(单位mm)：890*890、590*590、290*290、890*590、890*290、590*290。所述挂装模块的边框上有连接孔，连接孔的位置与同规格杆件相同，可用尼龙螺栓连接，一组孔可用来将蓄热模块、保温模块、遮阳模块两两组装或者互相组装在一起，一组孔可将保温模块安装在框架上，不用的孔可用发泡橡胶条填实。

本实用新型中，所述保温模块10为矩形状结构，包括围在四周的边框11及设在边框的上下两侧的面板15，如图8B所示，所述边框及面板内形成的密封的空腔内填充有保温材料13，挂装在框架外侧，在框架上形成有螺栓孔14。所述保温材料为发泡聚氨酯或是发泡聚苯乙烯或是其它保温材料。所述的保温模块的边框的外表面12设有一定厚度(如6mm左右)的弹性发泡橡胶层(未示出)，以使所述保温模块挂装后，相邻保温模块之间能够挤紧密封。

所述蓄热模块40包括围在四周的外框43以及装在所述外框内的蓄热板41，挂装在框架内侧，并在框架上设有螺栓连接孔43，所述蓄热板采用水泥板或穿孔水泥板或其它高蓄热材料，不设面板。

所述蓄热模块与保温模块可以叠加使用，通过保温模块与蓄热模块的叠加，可改变墙体或屋顶的传热系数、蓄热能力。

本实用新型中，所述遮阳模块20的外框为包在四周的矩形状的玻璃钢，中间安装有硬质塑料制作的角度可调整的遮阳百叶,对其结构不再示出，可以参阅蓄热模块结构，用遮阳百叶替换了蓄热板安装即可。所述遮阳模块通过尼龙螺栓安装在保温模块或窗模块之上，通过调整尼龙螺栓的长度可调节遮阳模块距实验房外皮的距离，主要应用于南窗或西墙，可研究夏季建筑防热等。

本实用新型中，所述窗模块的外框为包在四周的矩形状的玻璃钢，中间安装中空玻璃，玻璃主要有两种：普通中空玻璃、三片玻璃形成二个空腔的中空玻璃，挂装在框架内外两侧，或是外侧，或是内侧,对窗模块的结构，不再示出，可以参阅蓄热模块结构，用中空玻璃替换了蓄热板安装即可。

所述的窗模块与保温模块的数量可以根据需要调整，而通过窗模块与保温模块的数量调整，可改变窗的面积的大小，通过更换窗模块的种类或者安装方式，可改变窗的传热系数等。

本实用新型中，所述窗模块的边框四周要粘贴一定厚度的弹性发泡橡胶层，以使相邻窗模块，或窗模块与保温模块之间密封。

另外，需要说明下，实验房还包括门模块，其中，所述的门模块只有比例1：1的实验房才安装，1：2和1：3的实验房不安装门模块。

所述门模块的门框由玻璃钢制作，截面为一个异形的闭合环，如图10B所示，中间填充发泡聚氨酯，安装后门框可与四周挂装的保温模块上的弹性发泡橡胶挤紧，门框可用尼龙螺栓固定在框架上，门框高度为1800mm，正好两个大保温模块的高度，门扇结构与保温模块的结构类似，由玻璃钢框和面板组成，中间填高效保温材料，用铰链安装在门框上。

本实用新型的可变参数装配式建筑节能综合实验房，可降低实验成本，简化实验过程，实验房采用装配式搭建，可重复使用，实验结束即可拆除，操作简便；实验房自重不大，不需做基础，只需要满足实验环境要求即可。

本实用新型的实验房的墙体采用高效保温材料与蓄热材料组合，只研究传热时，拆除蓄热材料，而高效保温材料的蓄热量非常低，可以忽略，这样可使研究结果直观明了。需要研究蓄热时，再挂上蓄热材料，通过对比，可研究蓄热过程。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。