CN206376171U - 一种混凝土结构冰面 - Google Patents

Abstract

一种混凝土结构冰面，本实用新型涉及混凝土结构冰面。本实用新型的目的是为了解决现有无缝钢管铺设于沙层中时，初冻负荷大且管道容易发生外部腐蚀；以及无缝钢管铺设于混凝土中时，初投资高，需要大量焊接，焊点易被腐蚀导致泄露，维修不方便，费用高的缺点。一种混凝土结构冰面以结构层(1)为基础层，结构层(1)上表面由下到上依次为防潮层(2)、水泥砂浆保护层(3)、厚沙层(4)、保温层(5)、防水层(6)、混凝土层(7)、厚冰层(8)；混凝土层(7)内铺设一组乙二醇排管(9)；所述厚沙层(4)内铺设一组防冻热管(10)。本实用新型用于混凝土结构冰面领域。

Description

一种混凝土结构冰面

技术领域

本实用新型涉及混凝土结构冰面。

背景技术

目前人工冰场有多种不同的地坪结构，其传热性能、运行管理、维护等方面都有着不同的优缺点，常见的结构有以下两种：

地坪面层采用无缝钢管铺设于沙层中；

地坪面层采用无缝钢管铺设于混凝土中；

对于前者，无缝钢管铺设于沙层中的优点在于结构施工较简单，初投资低，但其制冰所需冷量比铺设于混凝土层约多1/2，导致初冻负荷大；且管道容易发生外部腐蚀，多功能转换使用也不方便。

对于后者，无缝钢管铺设于混凝土中的优点在于面层平整、稳定、便于清扫；表面如加白色处理，可使冰面感官较好，且减少太阳辐射吸，且初冻负荷小，但其缺点为初投资高，需要大量焊接，操作费时且焊点易被腐蚀导致泄露等，维修不方便，费用高。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有无缝钢管铺设于沙层中时，初冻负荷大且管道容易发生外部腐蚀；以及无缝钢管铺设于混凝土中时，初投资高，需要大量焊接，焊点易被腐蚀导致泄露，维修不方便，费用高的缺点，而提出一种混凝土结构冰面。

一种混凝土结构冰面以结构层为基础层，结构层上表面由下到上依次为防潮层、水泥砂浆保护层、厚沙层、保温层、防水层、混凝土层、厚冰层；

所述厚沙层内铺设一组防冻热管；

所述混凝土层内铺设一组乙二醇排管；

所述防潮层、水泥砂浆保护层、厚沙层、保温层、防水层、混凝土层和厚冰层的厚度比值为1.5:20:100:100:2:130:40。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的目的是提供一种PE管铺设于混凝土作为人工冰场地坪面层的冰面，从而实现传热性能与传统冰面相差不超过1.6％的情况下，延长管道寿命，降低安装、维护成本，提高冰面使用、维护和运行管理的方便性，并能够满足冰场具有多功能的用途。

首先采用高导热性PE管作为排管层，从PE管的优点上来说，其具有以下优点：

1.重量轻，运输方便，施工费用低：无缝钢管施工强度大，常需要吊车等辅助施工工具，PE管材密度不到钢管的1/8(PE管材密度0.935g/㎝³，钢管为7.88g/㎝³),施工强度低，进度快，施工费用比传统管材低；

2.耐腐蚀，延长管道寿命：无缝钢管外侧需要刷油防腐，增加工程造价；钢管内侧易受电化学腐蚀及微生物腐蚀，必须防腐，采用镀锌防腐，增加工程造价，同时经过长期的使用后，锌层很容易受到破坏，而高导热性PE管具有良好的耐腐蚀性；

3.重量轻，连接方便，安装简便；

4.维修方便，维护费用低：高导热性PE管材修理容易，并且不需昂贵的费用和复杂的工具，根据实际工程经验，PE管材的维护费用比钢管低；

5.耐磨性好；

6.韧性、挠性好：无缝钢管施工对管道基础要求高，适应性低；而PE管是一种高韧性管材，其断裂伸长率超过500％，对基础不均匀沉降和错位的适应力非常强，抗震性好。另外，高导热性PE管的挠性使其可以盘卷，尤其是管径小的管材，减少大量连接管件。在施工时，可在管子允许的范围弯曲半径内绕过障碍，降低施工难度,减少管件用量及安装费用；

7.PE管采用热熔方法连接避免了焊点多的问题且连接可靠；

8.密封性好，不泄露：高导热性PE管材本身采用热熔连接，本质上保证了接口材质结构与管体本身的同一性，实现了接头与管材的一体化。其接口的抗拉强度与爆破强度均高于管材本体，可有效抵抗内压力产生的环向应力和轴应力，不会导致因接口承压能力而造成漏液的现象，密封性十分好；

9.采用高导热性PE管，较无缝钢管及普通PE管传热性好，减小初冻负荷。

厚沙层4内铺设防冻热管；防冻热管是由HDPE管构成的热水管网，管网的相邻HDPE管与HDPE管的间距设计是300mm。用于对结构层进行保温；有时冰场并不一定位于一栋楼的最底层，当位于一楼以上时，冰面产生的冷空气就会造成楼下棚顶反潮气，影响楼下生活。所以需要在厚沙层4内铺设防冻热管，避免冰面产生的冷空气传达结构层；

混凝土层7内铺设乙二醇排管层。所述乙二醇排管9为盛装乙二醇的排管，排管为PE管。乙二醇为载冷剂，可以维持厚冰层温度。

本实用新型采用NBR+PVC橡胶软管代替传统的无缝钢管，显著提高了耐臭氧和耐天候老化性能；改善了拉伸强度、定伸应力、抗撕裂性、耐热性和耐燃性；

提高了压出、压延性能，同时胶料不易自硫化，增强了稳定性，管路使用寿命长。省却了涂防锈漆的工序，施工简单，造价低。

采用橡胶软管的支管送回端头用方钢取代传统弯头，可预先安装完毕再运输到现场，按组装卸，无需现场焊接，减少了施工量。

橡胶软管的柔韧性好，运输过程中可以卷成盘，体积小，易于拆卸移动，方便运输，增加了便携性；使管路损耗低，可重复使用，使用寿命长。

橡胶软管使用一次后还可重复利用，只要满足制冰的温度条件任何地方均可使用。

管径和间距较小，可以保持均匀的流动性使整个冰面温度的均匀性差异降到最小。

此外，采用混凝土面层可以使冰场不使用时，还可作为一般地面使用，增加了其灵活性和多功能性。

因此采用高导热性PE管铺设于混凝土中的面层结构，在传热性性能变化不大的情况下，综合了两种材料的优点，从而延长管道寿命，降低安装、维护成本，提高冰面使用、维护和运行管理的方便性，并使冰场具有多功能用途，实现人工冰场可持续发展。

附图说明

图1为本发明人工冰场的场地结构图，1为结构层，2为防潮层，3为水泥砂浆保护层，4为厚沙层，5为保温层，6为防水层，7为混凝土层(内含载冷剂管排)，8为厚冰层，9为乙二醇排管，10为防冻热管，11为乙二醇供液主管，12为乙二醇回液主管，13为2N个管组，14为多个供液支管，15为多个回液支管，16为N个方管；17为入口通过软管，18为挠性管槽接头，19为管帽；20为卡箍，21为对接头；

图2为本发明厚沙层示意图；

图3为本发明面层结构图，A为太阳及灯管等辐射，B为对流空气，C为载冷剂；

图4为传统冰场冷排管示意图；

图5为本实用新型移动冰场冷排管结构图；

图6为本实用新型管路内液体走向说明图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2、图3说明本实施方式，本实施方式的一种混凝土结构冰面，其特征在于：一种混凝土结构冰面以结构层1为基础层，结构层1上表面由下到上依次为防潮层2、水泥砂浆保护层3、厚沙层4、保温层5、防水层6、混凝土层7、厚冰层8；

所述厚沙层4内铺设一组防冻热管10；

所述混凝土层7内铺设一组乙二醇排管9；

所述防潮层2、水泥砂浆保护层3、厚沙层4、保温层5、防水层6、混凝土层7和厚冰层8的厚度比值为1.5:20:100:100:2:130:40。

结构层1为其他单位提供的混凝土结构平面，如地面或楼板结构面。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述防潮层2为采用喷涂式防潮防水材料制成的防潮层，3层喷涂，总厚度1.5mm。

其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述水泥砂浆保护层3厚为20mm。

其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述厚沙层4厚为100mm；厚沙层4中沙子粒径为0.25-0.35mm。

其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述保温层5厚为100mm；厚冰层8厚度一般为40mm；混凝土层厚度为125或150mm。

其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述一组防冻热管10是由HDPE管构成的热水管网，管网的相邻HDPE管与HDPE管的间距设计是

300mm。用于对结构层进行保温，避免冰面产生的冷空气传达结构层1。

所述HDPE为高密度聚乙烯。

其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：所述防水层6为采用SBS制作的防水层，防水层为1.5mm-3mm。

采用SBS低温高延展性系列，即使在-20°情况下亦能保持防水性能。

SBS属于苯乙烯类热塑性弹性体，是苯乙烯——丁二烯——苯乙烯嵌段共聚物，称为热塑性丁苯嵌段共聚物或热塑性丁苯橡胶。

其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：所述乙二醇排管9为盛装乙二醇的排管，排管为PE管。乙二醇为载冷剂，可以维持厚冰层温度。

其它步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：所述相邻两个乙二醇排管间距为80mm。

其它步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。

具体实施方式十：结合图5、图6说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：所述乙二醇排管9包括：多个供液支管14和多个回液支管15；

在冰场的外部并排设置乙二醇供液主管11和乙二醇回液主管12，在混凝土层7内设置N个方管16，N个方管16呈一字形设置；每个方管16上连接2个管组13，管组13至少包括1个供液支管14和1个回液支管15，供液支管14和回液支管15相间设置；

所述供液支管14的入口与二醇供液主管11连通，供液支管14的出口与方管16连通；回液支管15的入口与方管16连通，回液支管15的出口与乙二醇回液主管12连通；供液支管14和回液支管15与乙二醇供液主管11、乙二醇回液主管12及方管16垂直设置；

所述乙二醇供液主管11、乙二醇回液主管12及方管16的侧壁上设置对接头21，供液支管14通过对接头21与乙二醇供液主管11和方管16连通，回液支管15通过对接头21与乙二醇回液主管12和方管16连通；

所述对接头21与供液支管14和回液支管15连接时通过卡箍20固定；

所述N为大于等于1的整数；

所述乙二醇供液主管11和乙二醇回液主管12由多个主管段组成，主管段间采用挠性管槽接头18连接，乙二醇供液主管11和乙二醇回液主管12的管头采用管帽19封闭；

所述乙二醇供液主管11的入口通过软管17与机房制冷设备的出口连接，乙二醇回液主管12的出口通过软管17与机房制冷设备的入口连接；

所述方管16的截面积为30×30mm；

所述供液支管14和回液支管15采用外径15mm的橡胶软管；

所述供液支管14和回液支管15中任意相邻两个支管的间距为25mm；

所述对接头21的外径为12mm，长为50mm。

图4为传统冰场冷排管示意图；

其它步骤及参数与具体实施方式一至九之一相同。

工作原理：

一种混凝土结构冰面以结构层1为基础层，结构层1上表面由下到上依次为防潮层2、水泥砂浆保护层3、厚沙层4、保温层5、防水层6、混凝土层7、厚冰层8；

厚沙层4内铺设防冻热管；防冻热管是由HDPE管构成的热水管网，管网的相邻HDPE管与HDPE管的间距设计是300mm。用于对结构层进行保温；有时冰场并不一定位于一栋楼的最底层，当位于一楼以上时，冰面产生的冷空气就会造成楼下棚顶反潮气，影响楼下生活。所以需要在厚沙层4内铺设防冻热管，避免冰面产生的冷空气传达结构层；

混凝土层7内铺设乙二醇排管层。所述乙二醇排管9为盛装乙二醇的排管，排管为PE管。乙二醇为载冷剂，可以维持厚冰层温度。防潮层2采用喷涂式防潮防水材料，3层喷涂，总厚度1.5mm。水泥砂浆保护层3厚为20mm。厚沙层4厚为100mm。

保温层5厚为100mm。水泥砂浆或沙层厚100mm，其中铺设HDPE管的热水管网，管网的管与管的间距设计是300mm。防水层6采用SBS低温高延展性系列，即使在-20°情况下亦能保持防水性能；SBS属于苯乙烯类热塑性弹性体，是苯乙烯——丁二烯——苯乙烯嵌段共聚物，称为热塑性丁苯嵌段共聚物或热塑性丁苯橡胶。乙二醇排管层中的乙二醇排管9采用PE管。相邻两个乙二醇排管间距为80mm；乙二醇排管9内装有载冷剂。图2面层结构图中高性能PE管铺设于混凝土层中，PE管中载冷剂为乙二醇，为了维持人工冰场冰面温度，空气中的热量通过辐射、对流及热传导的方式最终被载冷剂带走。厚沙层4内铺设防冻热管；对结构层1、防潮层2、水泥砂浆保护层3、厚沙层4进行保温。

Claims (10)

1.一种混凝土结构冰面，其特征在于：一种混凝土结构冰面以结构层(1)为基础层，结构层(1)上表面由下到上依次为防潮层(2)、水泥砂浆保护层(3)、厚沙层(4)、保温层(5)、防水层(6)、混凝土层(7)、厚冰层(8)；

所述厚沙层(4)内铺设一组防冻热管(10)；

所述混凝土层(7)内铺设一组乙二醇排管(9)；

所述防潮层(2)、水泥砂浆保护层(3)、厚沙层(4)、保温层(5)、防水层(6)、混凝土层(7)和厚冰层(8)的厚度比值为1.5:20:100:100:2:130:40。

2.根据权利要求1所述一种混凝土结构冰面，其特征在于：所述防潮层(2)为采用喷涂式防潮防水材料制成的防潮层，总厚度1.5mm。

3.根据权利要求2所述一种混凝土结构冰面，其特征在于：所述水泥砂浆保护层(3)厚为20mm。

4.根据权利要求3所述一种混凝土结构冰面，其特征在于：所述厚沙层(4)厚为100mm；厚沙层(4)中沙子粒径为0.25-0.35mm。

5.根据权利要求4所述一种混凝土结构冰面，其特征在于：所述保温层(5)厚为100mm；厚冰层(8)厚度为40mm；混凝土层(7)厚度为125或150mm。

6.根据权利要求5所述一种混凝土结构冰面，其特征在于：所述一组防冻热管(10)是由HDPE管构成的热水管网，管网的相邻HDPE管与HDPE管的间距设计是300mm。

7.根据权利要求6所述一种混凝土结构冰面，其特征在于：所述防水层(6)为采用SBS制作的防水层，防水层为1.5mm-3mm。

8.根据权利要求7所述一种混凝土结构冰面，其特征在于：所述乙二醇排管(9)为盛装乙二醇的排管，排管为PE管。

9.根据权利要求8所述一种混凝土结构冰面，其特征在于：所述相邻两个乙二醇排管(9)间距为80mm。

10.根据权利要求9所述一种混凝土结构冰面，其特征在于：所述乙二醇排管(9)包括：多个供液支管(14)和多个回液支管(15)；

在冰场的外部并排设置乙二醇供液主管(11)和乙二醇回液主管(12)，在混凝土层（7）内设置N个方管(16)，N个方管(16)呈一字形设置；每个方管(16)上连接2个管组(13)，管组(13)至少包括1个供液支管(14)和1个回液支管(15)，供液支管(14)和回液支管(15)相间设置；

所述供液支管(14)的入口与二醇供液主管(11)连通，供液支管(14)的出口与方管(16)连通；回液支管(15)的入口与方管(16)连通，回液支管(15)的出口与乙二醇回液主管(12)连通；供液支管(14)和回液支管(15)与乙二醇供液主管(11)、乙二醇回液主管(12)及方管(16)垂直设置。