CN112197324B - 一种基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统，属于建筑领域，该基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统不但可以通过模块化、装配化、工业化施工设计方法有效减少施工时间，而且利用波纹型免拆模板的波纹槽进行水暖安装，可以有效的降低楼体自重，减少项目建设成本，减少资源消耗。而且此种上置式水暖供热调温系统，打破了传统供暖系统设计方法，将水暖系统上置于天棚内部进行供热，使得水暖设计不用再考虑传统地热的承重等诸多问题，有效降低直接与间接维护成本，并通过结合相变储能技术与智能温控技术有效的调节室内温度处于相对稳定状态；而且可极大压缩施工时长，达到即装即住的要求。

Description

一种基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统
技术领域
本发明属于建筑领域，具体地，涉及一种基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统。
背景技术
建筑及其配套设施生产和施工的工业化、产业化、装配化、模块化已然成为建筑发展的新生态和必然态。对于这种新生态，建筑整体及模块的轻质性、节约与节能性是工业化和产业化的必然要求，生产技术与模块的标准化、速装与智能化是装配化和模块化的必然需求。
伴随着建筑行业的工业化、产业化、装配化和模块化的发展趋势，人们对建筑的舒适性、美观性等的需求也在逐渐提高。尤其是冬季供暖地区，随着人们对冬季室内供热温度的均衡性、供热设施的美观性需求的逐步提高，冬季供暖设施经历了煤炉到室内墙挂暖气再到室内地热管供热的变化，逐步的解决了室内环境的可居性、舒适性、美观性的问题。
虽然室内地热管供热已经较好的解决了室内环境的可居性、舒适性、美观性的问题，但对于建筑工业化、产业化、装配化、模块化的发展而言，其仍然存在着前期施工复杂，后期维护困难，使用过程中温度不可控等一系列问题，如使用过程中供热温度较大的受到供热主网供热时间影响，供热温度会随着供热时间段出现较大的波动；前期安装需要进行管道布置，砂浆浇筑，不但工期较长，质量控制困难，而且在一定程度上增加了建筑的自重；后期一旦管道出现损坏，需要整个地面进行检测或者开挖，而且损坏点初期很难发现，这些不足都很难与建筑的工业化、产业化、装配化、模块化发展和需求相匹配。
因此，提供一种安装快速的、温度稳定的、调温智能的室内供热系统，不但可以较好的推进建筑工业化、产业化、装配化、模块化的发展，而且对国家应对突发紧急状况提供战备与应急保障都具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统，有效解决现有地热施工周期长、质量控制不均一、浇筑盖层增加楼体自重、供热随外网热量输入波动变化的问题。同时结合传热、储热、智能调热技术，实现室内温度的智能控制与反馈，并可以根据使用场景设计有效控制建筑成本。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统，其特征在于，包括：波纹型免拆模板、隔热反射层、供热管卡具、水暖供热管、导热砂浆、导热模块、储能模块、加热模块、加热模块连接线、模块固定架固定部、模块固定架、导热装饰面板、模块限位凸出体、加热模块智能温控器、混凝土层、连接线预留槽、加热模块连接线接口及模块限位槽；波纹型免拆模板的上表面浇筑有与之粘结在一起的混凝土层，形成整体式结构，波纹型免拆模板的下表面紧密贴附有隔热反射层；水暖供热管设置在波纹型免拆模板槽口朝下的波纹槽内，并通过供热管卡具固定在波纹型免拆模板的下表面，每个波纹槽内均布设一根水暖供热管；导热模块、储能模块及加热模块装配在波纹型免拆模板槽口朝下的波纹槽内，导热模块、储能模块及加热模块的上表面为弧形凹面，导热模块、储能模块及加热模块的上表面与水暖供热管的外壁之间形成的空间内填充有导热砂浆，导热模块、储能模块及加热模块由模块固定架通过连接螺丝固定在模块固定架固定部上；模块固定架上凸设有模块限位凸出体，导热模块、储能模块及加热模块的底部开设有模块限位槽，导热模块、储能模块及加热模块通过模块限位槽和模块限位凸出体相互配合进行位置固定；导热装饰面板通过固定螺丝旋入模块限位凸出体的方式固定在模块固定架下方，并与导热模块、储能模块及加热模块紧密贴合；加热模块通过加热模块连接线连接加热模块连接线接口和加热模块智能温控器构成信号回路完成温度控制，且加热模块连接线通过连接线预留槽进行线位布置，导热模块、储能模块及加热模块的侧壁上均开设有连接线预留槽。
其中，所述导热模块为导热水泥砂浆形成的块状体结构。
其中，所述储能模块由块状壳体及填充在块状壳体内部的相变储能材料构成，其中块状壳体为热固性树脂形成的块状壳体结构。
其中，所述加热模块为由导热水泥砂浆形成的块状体，并在其内部设置有作为发热源的电阻加热体。
作为本发明的一种优选方案，所述模块限位凸出体内部为空心结构。
进一步，在同一波纹槽内沿槽体长度方向所述导热模块、储能模块及加热模块交替放置。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明提出了一种基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统，不但可以通过模块化、装配化、工业化施工设计方法有效减少施工时间，而且利用波纹型免拆模板的波纹槽进行水暖安装，可以有效的降低楼体自重，减少项目建设成本，减少资源消耗。而且此种上置式水暖供热调温系统，打破了传统供暖系统设计方法，将水暖系统上置于天棚内部进行供热，使得水暖设计不用再考虑传统地热的承重等诸多问题，有效降低直接与间接维护成本，并通过结合相变储能技术与智能温控技术有效的调节室内温度处于相对稳定状态；而且可极大压缩施工时长，达到即装即住的要求。
附图说明
此处的附图说明用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明申请的一部分，本发明示意性实施例及其说明用于理解本发明，并不构成本发明的不当限定，在附图中：
图1是基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统的平面图。
图2是基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统的三维剖切图。
图3是储能模块三维剖切图。
图4是加热模块三维剖切图。
图5是模块固定架三维图。
图6是本发明实施例中导热模块、储能模块及加热模块沿同一波纹槽布置的位置关系图。
图中各标记如下：1-波纹型免拆模板、2-隔热反射层、3-供热管卡具、4-水暖供热管、5-导热砂浆、6-导热模块、7-储能模块、8-加热模块、9-加热模块连接线、10-模块固定架固定部、11-模块固定架、12-导热装饰面板、13-模块限位凸出体、14-加热模块智能温控器、15-混凝土层、16-连接线预留槽、17-加热模块连接线接口、18-模块限位槽、19-相变储能材料、20-电阻加热体。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的表述，显然，所述实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有进行详尽的说明。
如图1、图2、图3、图4及图5所示，一种基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统，包括波纹型免拆模板1、隔热反射层2、供热管卡具3、水暖供热管4、导热砂浆5、导热模块6、储能模块7、加热模块8、加热模块连接线9、模块固定架固定部10、模块固定架11、导热装饰面板12、模块限位凸出体13、加热模块智能温控器14、混凝土层15、连接线预留槽16、加热模块连接线接口17及模块限位槽18；波纹型免拆模板1的上表面浇筑有与之粘结在一起的混凝土层15，形成整体式结构，波纹型免拆模板1的下表面紧密贴附有隔热反射层2；水暖供热管4设置在波纹型免拆模板1槽口朝下的波纹槽内，并通过供热管卡具3稳定固定在波纹型免拆模板1的下表面，每个波纹槽内均布设一根水暖供热管4；导热模块6、储能模块7及加热模块8装配在波纹型免拆模板1槽口朝下的波纹槽内，导热模块6、储能模块7及加热模块8的上表面为弧形凹面，导热模块6、储能模块7及加热模块8的上表面与水暖供热管4的外壁之间形成的空间内填充有导热砂浆5，导热砂浆5用以紧密接合水暖供热管4和导热模块6、储能模块7及加热模块8，达到高效导热的目的，导热模块6、储能模块7及加热模块8由模块固定架11通过连接螺丝固定在模块固定架固定部10上；模块固定架11上凸设有模块限位凸出体13，导热模块6、储能模块7及加热模块8的底部开设有模块限位槽18，导热模块6、储能模块7及加热模块8通过模块限位槽18和模块限位凸出体13相互配合进行位置固定；导热装饰面板12通过固定螺丝旋入模块限位凸出体13的方式固定在模块固定架11下方，并与导热模块6、储能模块7及加热模块8紧密贴合；加热模块8通过加热模块连接线9连接加热模块连接线接口17和加热模块智能温控器14构成信号回路完成温度控制，本发明中加热模块连接线9采用普通220V导线，加热模块智能温控器14采用市面任何一种温度可控式中央空调面板式控制器均可，加热模块连接线接口17为市面上已有公母型插座构型，且加热模块连接线9通过连接线预留槽16进行线位布置，导热模块6、储能模块7及加热模块8的侧壁上均开设有连接线预留槽16。
导热模块6由导热水泥砂浆制备而成，呈块状体结构，为了减少边角脆性破坏，边角进行圆角处理。
储能模块7外部主体由热固性树脂制备而成，内部注入相变储能材料19，如图3所示；其中热固性树脂为聚酯树脂、环氧树脂或酚醛树脂；相变储能材料19选优市面上常见的硫酸盐类、葵酸类相变储能材料等)，即所述储能模块7由块状壳体及填充在块状壳体内部的相变储能材料19构成，其中块状壳体为热固性树脂形成的块状壳体结构。
所述加热模块8为由导热水泥砂浆形成的块状体，并在其内部设置由作为发热源的电阻加热体20，如图4所示。
所述模块限位凸出体13内部进行空心处理，以便导热装饰面板12的固定，如图5所示。
所述导热模块6、储能模块7及加热模块8在同一波纹槽沿槽体长度方向交替放置，如图6所示。
根据科学试验方法进行本发明提出的基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统与传统地热供暖进行对比实验，实验主要对水暖系统前期安装时效、后期供热稳定性及使用过程经济性进行对比。
对比实验模拟空间均由厚度为0.24m的装配式建筑模构筑的块长5m，宽2m，高2.2m的模拟空间，模拟空间顶部均由波纹型免拆模板1一次性浇筑，同时为了控制实验变量，对比实验模拟空间外部及底部具有10cm厚的苯板根据建筑外墙保温施工方法进行保温隔热处理。为了进行供热稳定性及使用过程经济性对比，模拟实验采用电热锅炉进行供热。
水暖系统前期安装时效对比实验中，为达到有效对比，两种安装方法的水暖供热管4铺设长度相等。
两种方法在进行施工时，水暖供热管4铺设速度基本一致，但因本发明波纹型免拆模板1已经在出厂时就已经安装有隔热反射层2，所以在水暖供热管4安装前隔热层安装用时得以消除；安装水暖供热管4时间基本一致；后续安装工序中由于导热模块6、储能模块7及加热模块8为预制模块，且导热装饰面板12直接采用螺丝进行快速安装，在施工时间上明显少于传统地热饰面砂浆浇筑后所需的养护时间，可以达到安装后即可使用的要求，在相同施工面积的条件下相对传统地热可以节约5-7个工作日时长。
温度响应速度对比实验，以相同热源输出功率进行对比，对比空间起始温度均为15℃，热源输出温度为45℃，测温点选择在室内空间中心离地1m位置，测温时效结束计时温度为28℃。传统地热升温时间为60min，本发明为25min。
温度稳定后关闭热源，传统地热降温至20℃时间为120min,本发明为170min。
使用过程经济性对比实验，以室内28℃为停止供热温度点，20℃为开始供热温度点，进行240小时循环实验(此实验中为控制变量，加热模块8不进行工作)，传统地热实验较本发明共计多使用10kW·h。
在不控制加热和停止加热时间点，完全模拟正常居民供热的实验条件下，此实验加热模块8进行工作，实验中本发明可以较好的控制室内温度升温降温缓冲时效，并且通过加热模块8控制可以较好的维持室内温度稳定在设置温度(本实验设置为25℃)。传统地热则出现了较大的温度峰值与温度低谷。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行多样性变化修改、替换和变形，本发明的范围有所附权利要求及其同等物限定。
综上，本发明提出了一种基于建筑免拆模板的可快速施工与检修的室内上置智能水暖系统，可应用于突发紧急状况时的快速建设，为国家提供战备与应急保障同样具有重要意义。

Claims (6)

1.一种基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统，其特征在于，包括：波纹型免拆模板(1)、隔热反射层(2)、供热管卡具(3)、水暖供热管(4)、导热砂浆(5)、导热模块(6)、储能模块(7)、加热模块(8)、加热模块连接线(9)、模块固定架固定部(10)、模块固定架(11)、导热装饰面板(12)、模块限位凸出体(13)、加热模块智能温控器(14)、混凝土层(15)、连接线预留槽(16)、加热模块连接线接口(17)及模块限位槽(18)；波纹型免拆模板(1)的上表面浇筑有与之粘结在一起的混凝土层(15)，形成整体式结构，波纹型免拆模板(1)的下表面紧密贴附有隔热反射层(2)；水暖供热管(4)设置在波纹型免拆模板(1)槽口朝下的波纹槽内，并通过供热管卡具(3)固定在波纹型免拆模板(1)的下表面，每个波纹槽内均布设一根水暖供热管(4)；导热模块(6)、储能模块(7)及加热模块(8)装配在波纹型免拆模板(1)槽口朝下的波纹槽内，导热模块(6)、储能模块(7)及加热模块(8)的上表面为弧形凹面，导热模块(6)、储能模块(7)及加热模块(8)的上表面与水暖供热管(4)的外壁之间形成的空间内填充有导热砂浆(5)，导热模块(6)、储能模块(7)及加热模块(8)由模块固定架(11)通过连接螺丝固定在模块固定架固定部(10)上；模块固定架(11)上凸设有模块限位凸出体(13)，导热模块(6)、储能模块(7)及加热模块(8)的底部开设有模块限位槽(18)，导热模块(6)、储能模块(7)及加热模块(8)通过模块限位槽(18)和模块限位凸出体(13)相互配合进行位置固定；导热装饰面板(12)通过固定螺丝旋入模块限位凸出体(13)的方式固定在模块固定架(11)下方，并与导热模块(6)、储能模块(7)及加热模块(8)紧密贴合；加热模块(8)通过加热模块连接线(9)连接加热模块连接线接口(17)和加热模块智能温控器(14)构成信号回路完成温度控制，且加热模块连接线(9)通过连接线预留槽(16)进行线位布置，导热模块(6)、储能模块(7)及加热模块(8)的侧壁上均开设有连接线预留槽(16)。
2.根据权利要求1所述的基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统，其特征在于：所述导热模块(6)为导热水泥砂浆形成的块状体结构。
3.根据权利要求1所述的基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统，其特征在于：所述储能模块(7)由块状壳体及填充在块状壳体内部的相变储能材料(19)构成，其中块状壳体为热固性树脂形成的块状壳体结构。
4.根据权利要求1所述的基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统，其特征在于：所述加热模块(8)为由导热水泥砂浆形成的块状体，并在其内部设置由作为发热源的电阻加热体(20)。
5.根据权利要求1所述的基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统，其特征在于：所述模块限位凸出体(13)内部为空心结构。
6.根据权利要求1所述的基于建筑免拆模板的室内上置水暖供热调温系统，其特征在于：在同一波纹槽内沿槽体长度方向所述导热模块(6)、储能模块(7)及加热模块(8)交替放置。
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