预制混凝土风井结构及其施工方法.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911388998.6 (22)申请日 2019.12.30 (71)申请人 中国市政工程中南设计研究总院有 限公司 地址 430010 湖北省武汉市江岸区解放公 园路41号 (72)发明人 谌伟杨明朱琴何振华蒋颖 张美聪谢首祥张丽莎赵倩文 (74)专利代理机构 武汉河山金堂专利事务所 (普通合伙) 42212 代理人 胡清堂 (51)Int.Cl. E04F 17/00(2006.01) E04F 17/04(2006.01) (54)发明名称 预制混凝土风井结构及其施工

2、方法 (57)摘要 本发明提供一种预制混凝土风井结构及其 施工方法， 该风井结构根据风管的设计尺寸或按 照风管的标准规格尺寸制作， 风井内侧为镀锌钢 板风管， 外侧为钢筋混凝土风道墙体， 所述镀锌 钢板风管与风道墙体通过 “Z” 字型加固件连接固 定， 所述风道墙体与楼板通过预留预埋件焊接的 方式连接， 楼板的上下层镀锌钢板风管之间采用 薄钢板法兰连接， 连接完成后用C30微膨胀细石 混凝土填实填平。 本发明的预制混凝土风井结构 与现有技术相比， 缩小了土建风道的截面积， 风 井墙体厚度比砖砌风井更薄， 减小了风井的占地 面积。 并且易于施工安装， 密封性好， 更坚固， 适 用于装配式建筑，

3、大大提高施工效率。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 111456375 A 2020.07.28 CN 111456375 A 1.一种预制混凝土风井结构， 其特征在于： 包括根据楼板(3)预留风井洞安装尺寸制作 的镀锌钢板风管(1)及风道墙板(2)， 所述镀锌钢板风管(1)设置在所述风道墙板(2)的内 侧， 并通过设置在镀锌钢板风管(1)四周的 “Z” 字型加固件(4)与所述风道墙板(2)固定连 接， 所述风道墙板(2)为钢筋混凝土结构， 所述风道墙板(2)的钢筋混凝土结构浇筑在镀锌 钢板风管(1)的外部四周后与镀锌钢板风管(1)形成一体化风井结构， 所述楼板(3)与位于 其上部

4、的上层风道墙板(2)和位于其下部的下层风道墙板(2)之间分别通过预留在各自中 的预埋件(5)焊接固定， 位于所述楼板(3)上层的镀锌钢板风管(1)与位于所述楼板(3)下层 的镀锌钢板风管(1)之间通过薄钢板法兰(6)固定连接， 所述楼板(3)与其上下层风道墙板 (2)之间的空隙设有微膨胀细石混凝土层(7)， 以保证楼板(3)与一体化风井结构之间的密 实性。 2.根据权利要求1所述的一种预制混凝土风井结构， 其特征在于： 所述 “Z” 字型加固件 (4)分多组布置在所述镀锌钢板风管(1)的长度方向上， 相邻两组 “Z” 字型加固件(4)之间的 间距为1000mm， 且每组 “Z” 字型加固件(4

5、)环绕镀锌钢板风管(1)一周设置。 3.根据权利要求2所述的一种预制混凝土风井结构， 其特征在于： 位于所述楼板(3)上 层的镀锌钢板风管(1)的底端延伸至楼板(3)底面以下50mm处， 以便于与位于所述楼板(3) 下层的镀锌钢板风管(1)进行法兰连接。 4.根据权利要求1所述的一种预制混凝土风井结构， 其特征在于： 所述预埋件(5)包括 预埋在所述风道墙板(2)底部四角的第一预埋件(5.1)、 预埋在所述风道墙板(2)顶部四边 中心处的第二预埋件(5.2)、 预埋在所述楼板(3)顶面洞口四角的第三预埋件(5.3)及预埋 在所述楼板(3)底面洞口四个洞边中心处的第四预埋件(5.4)。 5.根据

6、权利要求4所述的一种预制混凝土风井结构， 其特征在于： 所述第一预埋件 (5.1)与第三预埋件(5.3)对应焊接， 所述第一预埋件(5.1)为角钢， 所述第三预埋件(5.3) 为与第一预埋件(5.1)形状相对应的钢板； 所述第二预埋件(5.2)与第四预埋件(5.4)对应 焊接， 所述第二预埋件(5.2)和第四预埋件(5.4)均为钢板。 6.根据权利要求1所述的一种预制混凝土风井结构， 其特征在于： 所述风道墙板(2)背 离镀锌钢板风管(1)的一侧表面还设有装修抹灰面层(8)。 7.根据权利要求1-6任一项所述的预制混凝土风井结构的施工方法， 包括现有建筑物 风井的施工方法， 其特征在于： 所述

7、风井为根据楼板(3)预留风井洞安装尺寸制作的一体化 预制混凝土风井结构， 所述风井的内侧为镀锌钢板风管(1)， 外侧为钢筋混凝土结构的风道 墙板(2)， 所述镀锌钢板风管(1)与风道墙板(2)通过设置在镀锌钢板风管(1)四周的 “Z” 字 型加固件(4)固定连接， 所述一体化预制混凝土风井结构与楼板(3)之间通过将预留在各自 中的预埋件(5)焊接在一起的方式固定连接。 8.根据权利要求7所述的一种预制混凝土风井结构的施工方法， 其特征在于： 所述一体 化预制混凝土风井结构与楼板(3)之间的具体连接过程为： 在预制风道墙板(2)时， 在其底 部的四角处预埋第一预埋件(5.1)和在其顶部的四边中心

8、处预埋第二预埋件(5.2)； 在浇筑 楼板(3)时， 在其顶面洞口的四角处预埋第三预埋件(5.3)和在其底面洞口的四个洞边中心 处预埋第四预埋件(5.4)， 待一体化预制混凝土风井结构吊装就位后， 将所述风道墙板(2) 底部的第一预埋件(5.1)与所述楼板(3)顶面的第三预埋件(5.3)对应焊接， 焊接后进行楼 板(3)的施工， 待楼板(3)施工完成后， 将楼板(3)底面的第四预埋件(5.4)与位于楼板(3)下 权利要求书 1/2 页 2 CN 111456375 A 2 层的风道墙板(2)顶部的第二预埋件(5.2)对应焊接， 即完成楼板(3)与上下层风道墙板(2) 之间的连接。 9.根据权利

9、要求7所述的一种预制混凝土风井结构的施工方法， 其特征在于： 位于所述 楼板(3)上层的镀锌钢板风管(1)的底端延伸至楼板(3)底面以下50mm处， 并且与位于楼板 (3)下层的镀锌钢板风管(1)采用薄钢板法兰(6)连接， 连接完成后， 风井与楼板(3)之间的 空隙采用C30微膨胀细石混凝土填实填平。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111456375 A 3 预制混凝土风井结构及其施工方法 技术领域 0001 本发明涉及建筑工程技术领域， 具体涉及一种预制混凝土风井结构及其施工方 法， 尤其适用于装配式建筑中的排烟风井等。 背景技术 0002 在传统的建筑施工中， 风管井一般为土建风道，

10、漏风比较严重， 阻力较大。 随着 建 筑防烟排烟系统技术标准 (GB51251-2017)的发布和实施， 要求防排烟系统应采用管道防 排烟， 且不应采用土建风道。 对此， 现有行业内普遍的做法是在土建风道内单独设置防排烟 风管， 这样在土建风道和防排烟风管之间就会留有一定的安装空间， 使得土建风道面积增 大， 进而增加公摊面积； 而如果将土建风道尺寸缩小， 则又会存在安装空间狭窄， 造成防排 烟风管在土建风道中安装施工困难、 不易安装的问题， 同时也不适用于目前正在迅速发展 和大力推广的装配式建筑。 发明内容 0003 针对上述现有技术存在的问题， 本发明提出一种预制混凝土风井结构及其施工方

11、法， 解决了土建风道中设置金属风管而导致土建风道面积偏大和在狭窄的土建风道中设置 风管施工困、 不易安装的问题。 0004 为此， 本发明所采用的具体技术方案是： 0005 本发明提供一种预制混凝土风井结构， 包括根据楼板预留风井洞安装尺寸制作的 镀锌钢板风管及风道墙板， 所述镀锌钢板风管设置在所述风道墙板的内侧， 并通过设置在 镀锌钢板风管四周的 “Z” 字型加固件与所述风道墙板固定连接， 所述风道墙板为钢筋混凝 土结构， 所述风道墙板的钢筋混凝土结构浇筑在镀锌钢板风管的外部四周后与镀锌钢板风 管形成一体化风井结构， 所述楼板与位于其上部的上层风道墙板和位于其下部的下层风道 墙板之间分别通过

12、预留在各自中的预埋件焊接固定， 位于所述楼板上层的镀锌钢板风管与 位于所述楼板下层的镀锌钢板风管之间通过薄钢板法兰固定连接， 所述楼板与其上下层风 道墙板之间的空隙设有微膨胀细石混凝土层， 以保证楼板与一体化风井结构之间的密实 性。 0006 作为上述技术方案的一种优选方式， 所述 “Z” 字型加固件分多组布置在所述镀锌 钢板风管的长度方向上， 相邻两组 “Z” 字型加固件之间的间距为1000mm， 且每组 “Z” 字型加 固件环绕镀锌钢板风管一周设置。 0007 作为上述技术方案的一种优选方式， 位于所述楼板上层的镀锌钢板风管的底端延 伸至楼板底面以下50mm处， 以便于与位于所述楼板下层的

13、镀锌钢板风管进行法兰连接。 0008 进一步地， 所述预埋件包括预埋在所述风道墙板底部四角的第一预埋件、 预埋在 所述风道墙板顶部四边中心处的第二预埋件、 预埋在所述楼板顶面洞口四角的第三预埋件 及预埋在所述楼板底面洞口四个洞边中心处的第四预埋件， 所述第一预埋件与第三预埋件 对应焊接， 所述第一预埋件为角钢， 所述第三预埋件为与第一预埋件形状相对应的钢板； 所 说明书 1/4 页 4 CN 111456375 A 4 述第二预埋件与第四预埋件对应焊接， 所述第二预埋件和第四预埋件均为钢板。 0009 同时， 本发明还提供一种上述预制混凝土风井结构的施工方法， 其不仅包括现有 建筑物风井的施工

14、方法， 还包括所述的风井为根据楼板预留风井洞安装尺寸制作的一体化 预制混凝土风井结构， 所述风井的内侧为镀锌钢板风管， 外侧为钢筋混凝土结构的风道墙 板， 所述镀锌钢板风管与风道墙板通过设置在镀锌钢板风管四周的 “Z” 字型加固件固定连 接， 所述一体化预制混凝土风井结构与楼板之间通过将预留在各自中的预埋件焊接在一起 的方式固定连接。 0010 所述一体化预制混凝土风井结构与楼板之间的具体连接过程为： 在预制风道墙板 时， 在其底部的四角处预埋第一预埋件和在其顶部的四边中心处预埋第二预埋件； 在浇筑 楼板时， 在其顶面洞口的四角处预埋第三预埋件和在其底面洞口的四个洞边中心处预埋第 四预埋件，

15、待一体化预制混凝土风井结构吊装就位后， 将所述风道墙板底部的第一预埋件 与所述楼板顶面的第三预埋件对应焊接， 焊接后进行楼板的施工， 待楼板施工完成后， 将楼 板底面的第四预埋件与位于楼板下层的风道墙板顶部的第二预埋件对应焊接， 即完成楼板 与上下层风道墙板之间的连接。 0011 再有， 位于所述楼板上层的镀锌钢板风管的底端延伸至楼板底面以下50mm处， 并 且与位于楼板下层的镀锌钢板风管采用薄钢板法兰连接， 连接完成后， 风井与楼板之间的 空隙采用C30微膨胀细石混凝土填实填平。 0012 与现有技术相比， 本发明的有益效果为： 0013 本发明提供的预制混凝土风井结构， 是一种根据楼板预留

16、风井洞安装尺寸制作的 一体化预制混凝土风井结构， 其风管为镀锌钢板风管， 内衬在所述风道墙体内部， 并与风道 墙体之间采用 “Z” 字型加固件连接， 该一体化结构的风井消除了以往风管与风道之间的安 装空间， 这就大大缩小了风道的截面积， 且风道墙体厚度比砖砌风道更薄， 进而减小了整个 风井的占地面积， 减小了公摊面积； 并且， 本发明的预制混凝土风井结构由于是一体化结 构， 这样就可以在工厂制作完成后运输至现场进行吊装， 其上下层风井与楼板之间仅通过 预埋在各自中的预埋件焊接在一起即可， 具有易于施工安装的优势， 同时， 上下风井与楼板 之间的空隙采用微膨胀细石混凝土填实填平， 具有密封性好、

17、 更坚固的优势； 此外， 这种一 体化预制装配式混凝土风井比较适用于装配式建筑施工， 可大大提高施工效率。 附图说明 0014 图1为本发明的预制混凝土风井结构示意图。 0015 图2为图1中的A-A向视图。 0016 图3为第一预埋件的设置位置图。 0017 图4为第二预埋件的设置位置图。 0018 图5为第三预埋件的设置位置图。 0019 图6为第四预埋件的设置位置图。 0020 图7为楼板与上下层风道墙体的预埋件之间连接方式示意图。 0021 图中所示： 0022 1-镀锌钢板风管， 2-风道墙板， 3-楼板， 4- “Z” 字型加固件， 5-预埋件， 5.1-第一预 埋件， 5.2-第

18、二预埋件， 5.3-第三预埋件， 5.4-第四预埋件， 6-薄钢板法兰， 7-微膨胀细石混 说明书 2/4 页 5 CN 111456375 A 5 凝土层， 8-装修抹灰面层。 具体实施方式 0023 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 下面结合附图及具体实施 例对本发明进一步详细说明。 可以理解的是， 此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。 0024 如图1-2所示， 本实施例为一种预制混凝土风井结构， 该风井是根据风管的设计尺 寸或按照风管的标准规格尺寸制作的一体化结构， 一个预制风井的长度为一个建筑层高， 其结构包括镀锌钢板风管1及风道墙板2，

19、所述镀锌钢板风管1设置在风道墙板2的内侧， 且 通过 “Z” 字型加固件4固定连接； 其中， 所述的镀锌钢板风管1是由镀锌钢板围成的矩形风管 结构， 其镀锌钢板厚度应满足 建筑防烟排烟系统技术标准 (GB51251-2017)中第6.2.1条 的要求， 在镀锌钢板风管1的外部沿镀锌钢板风管1的长度方向上铆接多组 “Z” 字型加固件 4， 每组所述 “Z” 字型加固件4环绕镀锌钢板风管1一周， 其数量根据实际需求设定， 相邻两组 “Z” 字型加固件4之间的间距为1000mm； 所述风道墙板2为钢筋混凝土结构， 其混凝土等级为 C25， 所述风道墙板2的钢筋混凝土结构浇筑在镀锌钢板风管1的外部四周

20、后与镀锌钢板风 管1构成了一体化风井结构， 而它们之间的 “Z” 字型加固件4进一步加固了镀锌钢板风管1与 风道墙板2之间的连接， 防止脱落。 0025 进一步地， 所述 “Z” 字型加固件4采用钢筋折弯而成， 为了保证风道墙体2的使用强 度， 在所述风道墙体2中配有竖向钢筋和水平环向钢筋， 其数量可根据具体的建筑施工要求 确定。 0026 本实施提供的预制混凝土风井结构在具体使用时， 分多节装配在建筑楼板3预留 的风井洞中， 所述楼板3与其上下层的风道墙板2之间分别通过预留在各自中的预埋件5焊 接固定， 具体连接如图3-7所示： 在所述风道墙板2底部四角预埋第一预埋件5.1(如图3所 示)，

21、 在所述风道墙板2顶部四边中心处预埋第二预埋件5.2(如图4所示)、 在所述楼板3顶面 洞口四角预埋第三预埋件5.3(如图5所示)和在所述楼板3底面洞口四个洞边中心处预埋第 四预埋件5.4(如图6所示)， 所述第一预埋件5.1与第三预埋件5.3对应焊接， 所述第二预埋 件5.2与第四预埋件5.4对应焊接， 其连接方式如图7所示， 即将上层的风道墙板2底部连接 在楼板3的顶面， 将下层的风道墙板2顶部连接在楼板3的底面， 依次类推将多节风井结构装 配至多层楼板3之间。 0027 进一步地， 所述第一预埋件5.1优选为70 x6的角钢， 所述第二预埋件5.2优选为 250 x100 x6钢板， 所

22、述第三预埋件5.3为与第一预埋件5.1形状相对应的钢板， 其厚度为6mm， 所述第四预埋件5.4优选为140 x60 x6钢板。 0028 如图2所示， 本实施例的一种预制混合土风井结构， 其相邻两节镀锌钢板风管1之 间， 即位于楼板3上层的镀锌钢板风管1与位于所述楼板3下层的镀锌钢板风管1之间通过薄 钢板法兰6固定连接。 进一步地， 在具体预制时， 需要将镀锌钢板风管1的底端延长至楼板3 底面以下50mm， 以便于与位于所述楼板3下层的镀锌钢板风管1进行法兰连接。 0029 进一步具体的， 所述楼板3与其上下层风道墙板2之间的空隙设有微膨胀细石混凝 土层7， 以保证楼板3与一体化风井结构之间

23、的密实性， 在风道墙板2背离镀锌钢板风管1的 一侧表面设有装修抹灰面层8。 说明书 3/4 页 6 CN 111456375 A 6 0030 同时， 本实施例提供的预制混凝土风井结构是在工厂制作完成后运输至施工现场 进行安装的， 其楼板3的施工按照现有建筑施工方法进行施工， 一体化预制风井结构安装在 楼板3预留的风井洞中， 其风井结构和楼板3的安装通过埋设在各自中的预埋件5完成， 具体 过程为： 0031 在预制风道墙板2时， 在其底部的四角处预埋第一预埋件5.1和在其顶部的四边中 心处预埋第二预埋件5.2； 在浇筑楼板3时， 在其顶面洞口的四角处预埋第三预埋件5.3和在 其底面洞口的四个洞

24、边中心处预埋第四预埋件5.4， 待一体化预制混凝土风井结构吊装就 位后， 将所述风道墙板2底部的第一预埋件5.1与所述楼板3顶面的第三预埋件5.3对应焊 接， 焊接后进行楼板3的施工， 待楼板3施工完成后， 将楼板3底面的第四预埋件5.4与位于楼 板3下层的风道墙板2顶部的第二预埋件5.2对应焊接， 即完成楼板3与上下层风道墙板2之 间的连接。 0032 具体的， 为了保证强度， 在预埋楼板3顶部的第三预埋件5.3和预埋楼板3底部的第 四预埋件5.4时， 在第三预埋件5.3和第四预埋件5.4上分别设置有3根钢筋， 所述第三预 埋件5.3和第四预埋件5.4由3根直径为6mm的一级钢筋锚固， 所述

25、每根钢筋向垂直楼板 内部方向延伸50mm后直角折弯至与楼板3水平方向， 且水平长度与楼板3的长度相同。 0033 另外， 所述楼板3上层的镀锌钢板风管1的底端延伸至楼板3底面以下50mm处， 并且 与位于楼板3下层的镀锌钢板风管1采用薄钢板法兰6连接， 连接完成后， 风井与楼板3之间 的空隙采用C30微膨胀细石混凝土填实填平。 0034 综上， 本实施例提供的一种预制混凝土风井结构及其施工方法， 是将独立的风管 与风道制作成一体化结构， 且在工厂预制完成后运输至施工现场进行安装， 这种一体化结 构去除了现有风管与风道之间预留的安装空间， 使得风道面积得以缩小， 减小了风井的占 地面积， 且这种

26、预制装配式非常适合于目前正在推广的装配式建筑， 可大大提高施工效率； 同时， 本实施例提供的预制混凝土风井结构在安装时， 只需通过预埋在各自中的预埋件焊 接就可以固定连接， 具有安装方便的优势； 此外， 本实施例的预制混凝土风井结构的风道墙 体厚度比现有砖砌风道更薄， 而密封性更好， 更坚固。 0035 应当理解的是， 说明书中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。 本实施例仅用 于说明该发明， 而不用于限制本发明的范围， 本领域技术人员对于本发明所做的等价置换 等修改均认为是落入该发明权利要求书所保护范围内。 说明书 4/4 页 7 CN 111456375 A 7 图1 图2 说明书附图 1/4 页 8 CN 111456375 A 8 图3 图4 说明书附图 2/4 页 9 CN 111456375 A 9 图5 图6 说明书附图 3/4 页 10 CN 111456375 A 10 图7 说明书附图 4/4 页 11 CN 111456375 A 11