CN203960710U - 人行道太阳能路面 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及交通道路领域，提供了一种人行道太阳能路面，由下至上依次设置为垫层、基层、下面层和上表层，所述下面层包括隔热层、传热层、太阳能电池板和发热电缆。上表层包括发热层和透明层，透明层采用高强度、高透光率、防滑、耐磨的新型材料，发热层采用导热性能良好、散热均匀、冲击强度大的混凝土。太阳能电池板将光能转换成电能，通过电路将电能供给路面上的用电设备，发热电缆产生热量并通过传热层传递到发热层，隔热层隔绝热量向下传递，有效防止温度对路基以下冻土造成扰动破坏，确保路面结构稳定。本实用新型有效地将太阳能电池板与传统路面结构有机结合起来，既适用于融冰化雪，又能为道路用电设施提供电力。
Description
技术领域
本实用新型涉及交通道路领域，具体涉及一种人行道太阳能路面。
背景技术
目前，国内外已经加紧在道路工程中开发利用太阳能。相关研究主要集中于太阳能热利用技术，利用道路进行融冰化雪，主要原理是利用光伏或光热系统给路面融冰化雪，前者是太阳能储存转换系统给埋置在路面中的电管加热，而后者是采用太阳能加热低温下不冻结的液体，加热液体通过路面导管进行循环散热，两者都是在不影响交通安全的前提下使路面冰雪迅速融化，从而达到路面除冰雪的目的。目前国内外在道路工程中开发、利用太阳能的技术存在以下问题和不足：(1)研究设计思路是将太阳能电池板铺设在道路两旁，没有将太阳能电池板与传统路面结构有机结合起来。这种方式占用的空间较多，在城市中应用不实际；(2)研究设计的路面仅仅适用于融冰化雪，不能为道路用电设施提供电力，路面结构的关键技术也没有完全突破，正处于试验阶段。
发明内容
本实用新型解决的技术问题是将太阳能电池板与传统路面结构有机结合起来，既适用于融冰化雪，又能为道路用电设施提供电力。
本实用新型采用的技术方案是：
一种人行道太阳能路面，其特征在于：由下至上依次设置为垫层1、基层2、下面层3和上表层4，所述垫层1位于路面最底层，所述上表层4位于路面最上层，所述下面层3包括隔热层31、传热层34、太阳能电池板32和发热电缆33，所述隔热层31位于所述下面层3的下部，与所述基层2上部接合；所述上表层4包括发热层41和透明层42，所述透明层42与所述太阳能电池板32对应设置，所述发热层41与所述传热层34对应设置。
优选地，所述垫层1的厚度为8～15cm；所述基层2的厚度为8～15cm；所述下面层3的厚度为10～20cm，所述隔热层31的厚度为5～10cm；所述上表层4的厚度为0.5cm～1cm。
优选地，所述垫层1的厚度为10cm；所述基层2的厚度为10cm；所述下面层3的厚度为15cm，所述隔热层31的厚度为5cm；所述上表层4的厚度为0.8cm。
优选地，所述垫层1材料采用水泥稳定砂砾。
优选地，所述基层2材料采用C35混凝土。
优选地，所述隔热层31采用基苯乙烯泡沫塑料(即XPS板)，所述传热层34采用素混凝土。
优选地，所述发热层41采用钢纤维混凝土，所述透明层42采用PC板。
优选地，所述太阳能电池板32为道路用电设施供电。
本实用新型的技术效果是将光伏发电技术应用到传统人行道路面结构中，巧妙地铺设太阳能电池板和发热电缆。既拓宽了太阳能应用领域，为道路上的用电设施供电，又实现了道路的融冰化雪功能，提高了寒冬天气道路交通运输的安全性。
附图说明
图1是本实用新型整体结构示意图；
图2是本实用新型中下面层结构示意图；
图3是本实用新型传热层的结构示意图；
图4是本实用新型的正剖图；
图5是本实用新型板块装配式路面装配示意图；
图6是本实用新型层层浇筑式路面侧剖图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
如图1、图2所示，该新型人行道太阳能路面包括基层、垫层、隔热层、下面层、太阳能电池板、发热电缆、传热层、透明层、发热层。
人行道太阳能路面分四层设计。最底层为垫层，设计厚度为10cm，在材料的选用上可以贯彻因地制宜、合理利用路面旧料及工业废渣的原则，采用级配碎石，也可采用符合路用性能要求的矿渣和路面旧料，并且设计的干密度要求符合《城市道路工程施工质量验收规范》(DGJ08-118-2005)的相关规定，同时具有反滤作用，本实施例中采用水泥稳定砂砾。
其次是基层，设计厚度为10cm，在土基状况较好，能充分进行碾压的路段或要求人行道结构透水的路段上可以采用柔性基层；在土基软弱、地下管线多、难以充分碾压的地段，以及对铺面平整度、抗沉陷要求较高的地段上可以采用刚性基层；在需要保持水土涵养、生态环保要求较高的地段上采用透水性水泥稳定碎石基层；在其他路段上采用半刚性基层。设计过程中，在材料的选择上根据土基状况、面层要求、施工条件等因素综合确定。本实施例中采用C35混凝土。
下面层是本实用新型的核心部分，其底部设计有隔热层，还包括有太阳能电池板、发热电缆、传热层和电路，太阳能电池板通过电路与道路用电设施连接，发热电缆上覆盖有传热层。太阳能电池板和发热电缆均可采用本领域内的现有技术。下面层设计厚度为15cm，隔热层设计厚度为5cm。在材料选用上，下面层的主体部分的抗折强度应不低于4.0MPa，可以采用C35混凝土。现有技术研究表明，素混凝土导热系数随水灰比的增加先增大后减小，随砂率的增加而减小，所以传热层采用素混凝土，将素混凝土覆盖在发热电缆上具有优良的导热性能，如图3所示。隔热层采用基苯乙烯泡沫塑料(即XPS板)，XPS板具有优良的保温隔热性、高强度抗压性和优质的憎水、防潮性，可以防止混凝土加热后温度对路基以下冻土(土基)造成扰动破坏(融沉)，确保路面结构稳定。
上表层是直接承受荷载的面层，由发热层和透明层构成，厚度为0.8cm，发热层采用钢纤维混凝土，具备优良的导热性和高冲击强度，能够将下面层中传热层传递上来的热量均匀地散布在路表面。透明层采用透明度高、质轻、抗冲击、隔热、难燃、抗老化的PC板，厚度为0.8cm，具有良好的透光率和高冲击强度，确保太阳能电池板能够最大强度的吸收太阳光能和路面具有抗冲击的强度。上表层直接承受人群荷载以及自行车荷载的垂直力、水平力的反复作用，同时，受到降雨和气温变化的不利影响最大，具有较高的结构强度、刚度和稳定性，并且耐磨、不透水，表面具有良好的抗滑性和平整性。
本实施例中，透明层将太阳光透射到太阳能电池板上，发热层将传热层传递来的热量均匀散布到路表面；下面层主要承受上表层传递的人群荷载和自行车荷载的垂直力的作用，并把它扩散到基层和垫层，太阳能电池板将光能转换成电能，并通过电路将电能供给道路上的用电设施。发热电缆产生的热量通过传热层传递到发热层，隔热层将隔绝热量向下传递，有效防止温度对路基以下冻土(土基)造成扰动破坏(融沉)，确保路面结构稳定。
本实用新型可以采用了两种路面铺设方式，一种为板块装配式，一种为层层浇筑式。两种方式均是先铺设垫层和基层，不同之处在于：板块装配式设计方案，是将下面层和上表层设计为一体，内部结构完善，两端留有接口，板块铺设时，进行线路和发热电缆的连接，并密封；而层层浇筑式设计方案，是先将下面层浇筑好，然后铺设太阳能电池板、布设发热电缆和电路，铺设完毕后，再铺设上表层，最后在衔接处进行密封。板块装配式路面铺设方便，大大简化了野外人工作业量，提升了作业效率，将野外高强度的浇筑作业转换为产业批量生产；层层浇筑式路面线路连接、电缆布置更加安全可靠，在弯直道并重的人行道上可以综合采用板块装配式路面和层层浇筑式路面。本实用新型路面的构造不限定以上结构，仅用于对本实施例的说明，本领域的技术人员也可采用其它现有技术进行路面铺设。本实用新型将光伏发电技术应用到传统人行道内，通过接设电路，将太阳能电池板产生的电能用于发热电缆、路灯、交通显示牌、公交车站和设置的充电桩(为电动车充电)用电。本实用新型既能实现路面融冰化雪的功能，减少寒冬天气交通事故的发生，保证道路畅通，又能缓解城市居民用电压力，减少火力发电量，一定程度上减缓气候变暖，。
以上仅为本实用新型的具体实施方式举例，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种人行道太阳能路面，其特征在于：由下至上依次设置为垫层(1)、基层(2)、下面层(3)和上表层(4)，所述垫层(1)位于路面最底层，所述上表层(4)位于路面最上层，所述下面层(3)包括隔热层(31)、传热层(34)、太阳能电池板(32)和发热电缆(33)，所述隔热层(31)位于所述下面层(3)的下部，与所述基层(2)上部接合；所述上表层(4)包括发热层(41)和透明层(42)，所述透明层(42)与所述太阳能电池板(32)设置在对应位置上，所述发热层(41)与所述传热层(34)设置在对应位置上。
2.如权利要求1所述的人行道太阳能路面，其特征在于：所述垫层(1)的厚度为8～15cm；所述基层(2)的厚度为8～15cm；所述下面层(3)的厚度为10～20cm，所述隔热层(31)的厚度为5～10cm；所述上表层(4)的厚度为0.5cm～1cm。
3.如权利要求1所述的人行道太阳能路面，其特征在于：所述垫层(1)的厚度为10cm；所述基层(2)的厚度为10cm；所述下面层(3)的厚度为15cm，所述隔热层(31)的厚度为5cm；所述上表层(4)的厚度为0.8cm。
4.如权利要求1或2所述的人行道太阳能路面，其特征在于：所述垫层(1)材料采用水泥稳定砂砾。
5.如权利要求1或2所述的人行道太阳能路面，其特征在于：所述基层(2)材料采用C35混凝土。
6.如权利要求1或2所述的人行道太阳能路面，其特征在于：所述隔热层(31)采用基苯乙烯泡沫塑料，所述传热层(34)采用素混凝土。
7.如权利要求1或2所述的人行道太阳能路面，其特征在于：所述发热层(41)采用钢纤维混凝土，所述透明层(42)采用PC板。
8.如权利要求1或2所述的人行道太阳能路面，其特征在于：所述太阳能电池板(32)为道路用电设施供电。
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