1.一种模块化预制集成建筑建造体系,包括建筑基底部件(1)、外墙部件、内墙部件(6)及屋顶部件(5),所述外墙部件包括侧外墙部件(3)、转角外墙部件(4)、居中外墙部件(2),其特征在于:
上述部件之间通过连接结构组合连接,形成整体的房屋;各个上述部件内部集成了建筑结构、保温、装饰面材料和外围护结构的同时,将建筑所使用到的机电设备与管线系统集成预装。
2.根据权利要求1所述的模块化预制集成建筑建造体系,其特征在于:所述连接结构为木制燕尾榫。
3.根据权利要求2所述的模块化预制集成建筑建造体系,其特征在于:所述木制燕尾榫包括头榫(281)和尾榫(282);
所述头榫(281)其横断面均为等腰梯形;
且头榫281横断面等腰梯形的下底长度(D2)不发生变化;
等腰梯形的上底(D1)随头榫的高度变化,在位于头榫(281)顶端时,横断面等腰梯形的上底(D1)长度最大,且此位置对应的横断面为最大断面,此时上底长度(D1)不超过建筑墙体部件木架结构层的厚度,以便于头榫(281)与建筑墙体部件木架结构(21)的连接;
在位于头榫(281)底端时,横断面等腰梯形的上底(D1)最小,且此位置对应的横断面最窄断面应满足建筑墙体部件间的剪切力应力的大小的要求;
所述尾榫(282)形成的榫槽与头榫(281)的形状相匹配。
4.根据权利要求3所述的模块化预制集成建筑建造体系,其特征在于:所述头榫(281)和尾榫(282)使用刀模切割直接完成;刀模刀具根据头榫(281)和尾榫(282)交接的条缝位置,将一个木材块切割为头榫(281)和尾榫(282);
分别将头榫(281)和尾榫(282)通过固定件固定在相邻的墙体部件上,通过木制燕尾榫组合对接,将相邻的墙体部件紧密结合;
头榫(281)的横断面等腰梯形的上底(D1)所在端面与相邻的墙体部件固定连接。
5.根据权利要求4所述的模块化预制集成建筑建造体系,其特征在于:所述木材块的厚度为50‑75毫米,高度为200‑400毫米,宽度与建筑的各墙体部件的木架结构柱的宽度相同;所述头榫(281)与尾榫(282)间的条缝宽度为0.1‑1毫米;所述木制燕尾榫的材料为松木。
6.根据权利要求1‑5中任一权利要求所述的模块化预制集成建筑建造体系,其特征在于:
建筑所使用到的机电设备与管线系统集成预装在所述内墙部件(6)中,所述外墙部件均不包含任何设备管线层。
7.根据权利要求6所述的模块化预制集成建筑建造体系,其特征在于:所述建筑基底部件(1)包括混凝土板(18)、基底木架结构(11)、基底保温层(17)、地暖管(19)、基底层电线(61)、室外木地板(16)、室内地面基准面(12)、室内地面安装封板一(13)和室内地面安装封板二(14);
其中,混凝土板(18)包含开孔一(151)、开孔二(152)和开孔三(153);
室内地面基准面(12)包含开孔四(154);
混凝土板(18)为最底层,其上层安装基底木架结构(11),并在基底木架结构(11)中的空腔(15)分别铺设基底保温层(17)与地暖管(19);
在基底木架结构(11)上层,对应建筑室内空间的部分由室内地面基准面(12)铺设,对应建筑室外部分则由室外木地板(16)铺设;
地暖管(19)通过混凝土板(18)上的开孔二(152)接入外部水源,穿过开孔三(153)后将水排入外部管道;
基底层电线(61)通过开孔一(151)接入外部电源,开孔四(154)则用以连接内墙部件(6)中的电系统;
建筑基底部件(1)进行工厂预装的过程中,不安装室内地面安装封板。
8.根据权利要求7所述的模块化预制集成建筑建造体系,其特征在于:所述侧外墙部件(3)、转角外墙部件(4)与居中外墙部件(2),其主体构造相同;外墙部件由内至外依次包括内墙面层(24)、内侧结构层基准面(22)、墙体木架结构(21)、墙体保温层一(26)、外侧结构层基准面(23)、墙体保温层二(27)和外墙面层(25);
侧外墙部件(3)的内墙面层(24)、内侧结构层基准面(22)、墙体保温层一(26)、外侧结构层基准面(23)、墙体保温层二(27)和外墙面层(25)上共同设置开孔五(155),在安装过程中供空气置换设备的排水管穿过,向建筑外侧排水。
9.根据权利要求8所述的模块化预制集成建筑建造体系,其特征在于:所述内墙部件(6)的主体构造包括墙体木架结构(21)、内墙结构层基准面(31)和内墙面层(24);
内墙结构层基准面(31)设置在墙体木架结构(21)两侧,每个内墙结构层基准面(31)表面均设置内墙面层(24);
墙体木架结构(21)形成的空腔(15)为电系统所用,电线(33)穿过墙体木架结构(21)底侧的开孔六(156),与建筑基底部件(1)的开孔一(151)相接后连通外部电源,并通过内墙部件(6)的墙体木架结构(21)的开孔七(157)向上延伸;空腔(15)部分包括两个接线盒(32),接入电线(33)后为照明设施所用;两侧的内墙面层(24)上均安装有插座一(34)、插座二(35)和一个照明开关(36),插座一(34)在房屋使用过程中为电器供电,插座二(35)则为空气置换设备供电。
10.根据权利要求9所述的模块化预制集成建筑建造体系,其特征在于:侧外墙部件(3)、转角外墙部件(4)、居中外墙部件(2)与内墙部件(6)之间通过若干组木制燕尾榫连接;
该木制燕尾榫的头榫(281)和尾榫(282)分别对齐预装在两个相邻的墙体部件的木架结构的柱体上;自上而下均匀分布,以保证安装后部件的受力均匀,可稳固地连接。
11.根据权利要求9或10所述的模块化预制集成建筑建造体系,其特征在于:所述屋顶部件(5)包括屋面板(52)、屋架结构(51)、屋面保温层(53)、屋顶封檐(57)、吊顶结构和可拆卸的吊顶扣板(56);
所述吊顶结构包括吊顶横向龙骨(55)与吊顶竖向龙骨(54);
吊顶结构内的空腔(15)中,预先安装空调室内机(644),空调的出风口亦预装在吊顶扣板(56)中;空调机组的风管(641)、电线与空调排水管(642)同样预装在吊顶的空腔15内,风管(641)外包裹风管保温材料和空调室外机电线;
屋面保温层(53)和屋面板(52)设置开孔八(158),风管(641)从开孔八(158)穿过与设置在屋顶的空调室外机(643)连接;
空调电源线(645)穿过吊顶的空腔(15),在吊顶安装的过程中连接至内墙部件(6)上的插座二(35);
照明设施(62)同样预装在吊顶内,照明系统的电线穿过吊顶的空腔(15),在安装过程中连接至内墙部件(6)上的接线盒(32),通过内墙部件(6)的电系统连通电源与照明开关(36)。
12.一种用于权利要求1‑11中任一权利要求所述的模块化预制集成建筑建造体系的施工方法,包括以下步骤:
步骤一、在室外地坪上架设建筑基底部件(1);
步骤二、安装外墙部件;
步骤三、安装内墙部件(6);
步骤四、安装屋顶部件(5)。
13.根据权利要求12所述的模块化预制集成建筑建造体系的施工方法,其特征在于:所述步骤一中,包括步骤a.在室外地坪上架设建筑基底部件(1)时;建筑基底部件(1)上不预装室内安装封板一(13)和室内安装封板二(14)。
14.根据权利要求13所述的模块化预制集成建筑建造体系的施工方法,其特征在于:所述步骤二中,包括以下步骤:
b.使用吊装设备安装一个转角外墙部件(4),转角外墙部件(4)与建筑基底部件(1)上所示的建筑墙体位置对齐,并通过未预装的室内安装封板一(13)的下方进行人工安装;转角外墙部件(4)的墙体木架结构(21)在此处与建筑基底部件(1)的基底木架结构(11)通过铆钉连接;
c.安装相反一侧的转角外墙部件(4),安装方法同步骤b;
d.安装两个转角外墙部件(4)之间的一个侧外墙部件(3):首先将侧外墙部件(3)的6个头榫(281)均涂抹粘结剂;吊装设备将侧外墙部件(3)从外侧向里插入放置于两个转角外墙部件(4)之间的位置的上侧,距离地面保持在500毫米至800毫米之间,对齐侧外墙部件(3)的外墙面层(25)与转角外墙部件的外墙面层(25),侧外墙部件(3)两侧分别6个头榫(281)则分别与两个转角外墙部件(4)的各3个尾榫(282)位置对齐;对齐位置后,吊装设备将侧外墙部件(3)由上至下插入,直至6个头榫(281)与6个尾榫(282)完全连接;此时,侧外墙部件(3)的底部应与建筑基底部件(1)的室内地面基准面(12)贴合,利用未安装的室内地面安装封板一(13)的下方位置将侧外墙部件(3)的墙体木架结构(21)与建筑基底部件(1)的基底木架结构(11)用铆钉连接;安装完成后,将室内地面安装封板一(13)覆盖洞口,并用气钉枪将其固定在建筑基底部件(1)的基底木架结构(11)上层;
e.安装一侧的居中外墙部件(2),并将其与同侧的转角外墙部件(4)连接,连接方式与步骤d中两个外墙部件的连接方式相似:首先将居中外墙部件(2)的3个头榫(281)涂抹粘结剂;接下来,利用吊装设备将居中外墙部件(2)从外侧向内插入放置于转角外墙部件(4)的旁侧上方,距地500毫米至800毫米之间;对齐居中外墙部件(2)与转角外墙部件(4)的外墙面层(25),同时,居中外墙部件(2)的3个头榫(281)与下方的转角外墙部件(4)的3个尾榫(282)上下位置对齐;使用吊装设备向下安装居中外墙部件(2),并在建筑基底部件(1)的洞口处使用铆钉将其固定;再将已安装完成部分对应的室内地面安装封板二(14)固定在建筑基底部件(1)的基底木架结构(11)上;
f.安装另一侧的居中外墙部件(2),安装方法同步骤e;
g.安装建筑一侧的另两个转角外墙部件(4),安装方法同步骤b、c;
h.安装最后一个侧外墙部件(3),安装方法同前述的侧外墙部件(3)安装方法步骤d。
15.根据权利要求14所述的模块化预制集成建筑建造体系的施工方法,其特征在于:所述步骤三中,包括以下步骤:
i.安装内墙部件(6),其安装方法与外墙部件的安装方法相似:首先,将6个连接用的头榫(281)涂抹粘结剂;使用吊装设备将其垂直放置在建筑室内的空间内并距地高度在500毫米至800毫米之间;缓慢移动将其对齐至两个居中外墙部件(2)的各3个尾榫(282)位置;用吊装设备使其向下插入,两侧的各3个头榫(281)插入居中外墙部件(2)的各3个尾榫(282)之中;通过建筑基底部件(1)的洞口将内墙部件(6)的墙体木架结构(21)用铆钉固定在基底部件(1)的基底木架结构(11)上,同时将内墙部件(6)内的电线(33)穿过建筑基底部件上的开孔四(154)与基底部件中央的电线(33)相接;电系统连接完成后,再在室内安装室内地面安装封板一(13)。
16.根据权利要求15所述的模块化预制集成建筑建造体系的施工方法,其特征在于:所述步骤四中,包括以下步骤:
j.安装一个屋顶部件(5),该屋顶部件(5)不含空调室外机(643):吊装设备将其拉升至距地至少4米的位置,吊顶龙骨的4个边缘与室内房间的4个边缘对齐;接下来,从上至下缓慢放入屋顶部件(5),放置完成后,从室内将天花板可拆卸的吊顶扣板(56)打开,从中进入吊顶的空腔(15),并在屋顶部件(5)与各外墙部件之间使用铆钉将屋顶部件(5)固定;同时,将已经预装好的空调室内机电源连接至内墙部件面层上方的插座二(35),空调排水管(642)穿过侧外墙部件(3)的开孔五(155)并向室外伸出;屋顶照明电源线(621)则通过吊顶的空腔(15)连接至内墙部件上的接线盒(32);
k.安装另一个屋顶部件(5),安装方法同步骤j;并在安装完成后,使用铆钉在屋面上将两块屋顶部件(5)连接固定。
17.根据权利要求16所述的模块化预制集成建筑建造体系的施工方法,其特征在于:还包括以下步骤:
l.各部件全部完成后,使用封条或胶状物将外墙面层(25)各部件间的缝隙闭合;使用防水材料整体铺设在屋面之上;从室内将榫卯连接的位置填充保温材料后,再用内墙的封板三将其封闭;同时,在屋顶预留空调室外机的位置安装好空调室外机(643),并将屋顶部件中的风管(641)与其连接,完成空气置换系统的安装。
18.一种根据权利要求1‑11中任一权利要求所述的模块化预制集成建筑建造体系在应急建筑的应用。
19.根据权利要求18所述的模块化预制集成建筑建造体系在应急建筑的应用,其中所述应急建筑为应急医院。
20.根据权利要求19所述的模块化预制集成建筑建造体系在应急建筑的应用,其中所述应急医院为传染病医院。