CN208502024U - 一种地热采暖结构 - Google Patents
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Abstract
一种地热采暖结构，属于建筑工程技术领域。地热采暖结构包括预制的工字梁(1)、管路(4)、封板(3)和楼面铺装(5)，所述工字梁(1)并列等间距设置，相邻两工字梁(1)的下翼缘(1a)之间带有将其下部连接为一体的后浇带(2)，相邻两工字梁(1)的上翼缘(1b)通过封板(3)连接为一体；在封板(3)及上翼缘(1b)的顶面设置有楼面铺装(5)，管路(4)通过工字梁(1)跨中腹板(1c)中部开设的孔洞，布置在由封板(3)、上翼缘(1b)、下翼缘(1a)及后浇带(2)形成的空间内。本实用新型施工简便、后期维护方便，热量损耗低的特点。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域，特别是涉及一种地热采暖结构。
背景技术
地热采暖是以不高于60℃的热水为热媒，在管路内循环流动，加热楼板，以辐射和对流的传导方式向室内供热。
现有的地热采暖的施工方法多为：在混凝土板上铺设隔热层，在隔热层上摊铺水泥砂浆后铺设管路，并在管路上浇筑混凝土形成覆盖层。该传统地热采暖结构属隐蔽工程、永久结构。其技术缺陷在于：
(1)一旦管路发生漏水、老化，只能开凿覆盖层，工程量大，维修困难，维修工期长；
(2)现有的混凝土板(实心结构)结构厚重，虽其上方铺设有隔热层，但混凝土板仍大量吸收热量，导致供暖效果不理想；
(3)现有的混凝土板需搭设支架施工，施工速度慢，施工质量难以有效控制。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供一种地热采暖结构，施工简便、后期维护方便，热量损耗低。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种地热采暖结构，包括预制的工字梁(1)、管路(4)、封板(3)和楼面铺装(5)，所述工字梁(1)并列等间距设置，相邻两工字梁(1)的下翼缘(1a)之间带有将其下部连接为一体的后浇带(2)，相邻两工字梁(1)的上翼缘(1b)通过封板(3)连接为一体；在封板(3)及上翼缘(1b)的顶面设置有楼面铺装(5)，管路(4)通过工字梁(1)跨中腹板(1c)中部开设的孔洞，布置在由封板(3)、上翼缘(1b)、下翼缘(1a)及后浇带(2)形成的空间内；所述工字梁(1)高30cm，其下翼缘(1a)、上翼缘(1b)均宽30cm，下翼缘(1a)厚10cm，上翼缘(1b)厚8cm，腹板(1c)厚10cm；所述工字梁(1)的下翼缘(1a)内设置4根A类纵向钢筋(1d)，所述的A类纵向钢筋(1d)距离下翼缘(1a)底端5cm；所述下翼缘(1a)的4根A类纵向钢筋(1d)最小配筋总面积As，min按下式计算：
式中：
As，min：4根A类纵向钢筋(1d)最小配筋总面积As，min(mm2)，
Ll：楼板的跨径(m)，
fcd：工字梁(1)混凝土的设计强度(MPa)，
fsd：A类纵向钢筋(1d)的设计强度(MPa)。
进一步地，所述工字梁(1)的下翼缘(1a)底部沿工字梁1的长度方向上按间距15cm设置直径为10mm的HRB400级的底板横向钢筋(1e)，其两端伸出下翼缘(1a)，伸出长度为18cm；在底板横向钢筋(1e)上布设3根B类纵向钢筋(2a)。
进一步地，所述工字梁(1)的上翼缘(1b)内设置多个顶板横向钢筋(1f)，沿工字梁(1)的长度方向上按间距15cm设置多个，顶板横向钢筋(1f)的直径为16mm的HRB400级钢筋；在所述工字梁(1)的上翼缘(1b)内设置4根HRB400级C类纵向钢筋(1i)。
进一步地，所述工字梁(1)的上翼缘(1b)开有连接封板(3)的预埋螺栓孔(1h)，所述预埋螺栓孔(1h)对称分置于工字梁(1)的腹板两侧，并沿工字梁1的长度方向上按间距25cm布置多列。
进一步地，所述工字梁(1)腹板内设置有两列平行的腹板钢筋(1g)，沿工字梁(1)长度方向按间距15cm设置多个，腹板钢筋(1g)的直径为12mm的HRB400级钢筋。
进一步地，所述楼面铺装(5)由环氧树脂(5a)和陶粒(5b)组成；其中所述环氧树脂(5a)置于底层，厚度为3～5mm，所述陶粒(5b)铺设在环氧树脂(5a)上，粒径大于等于0.5mm且小于等于1.1mm，每平方米面积均匀撒布陶粒(5b)0.001～0.0015m3。
本发明地热采暖结构的施工方法，按照如下步骤进行：
步骤一、预制工字梁(1)：搭设模板、绑扎钢筋，浇筑混凝土得到预制工字梁(1)；预制的工字梁(1)中预埋有A类纵向钢筋(1d)、底板横向钢筋(1e)、顶板横向钢筋(1f)及腹板钢筋(1g)，开有预埋螺栓孔(1h)；并在工字梁(1)跨中腹板(1c)中部开设的供管路(4)穿送的管路孔(7)；
步骤二、架设工字梁(1)，相邻工字梁(1)之间的中心距为50cm；在底板横向钢筋1e上布设3根B类纵向钢筋(2a)，浇筑混凝土形成后浇带(2)；
步骤三、布置管路(4)；
步骤四、将封板(3)对应放置在工字梁(1)上方，通过旋拧螺栓将封板(3)与工字梁(1)连接形成一体；
步骤五、施工楼面铺装(5)：
(1)清洁封板(3)表面；
(2)搅拌环氧树脂(5a)3分钟后立即用胶耙进行摊铺；
(3)在环氧树脂(5a)上均匀撒布陶粒(5b)。
进一步地，所述楼面铺装(5)的施工，依据不同的环境温度t进行施工：
当t＞30℃时，在15min内完成铺设施工；
当20℃≤t＜30℃时，在20min内完成铺设施工；
当t＜20℃时，对房间加热，使得20℃≤t＜30℃后，在20min内完成铺设施工。
与现有地热采暖结构相比，本发明的有益效果为：
1.本发明提供的地热采暖结构的可大部分实现装配式施工，工字梁采用预制、封板现场螺栓固定安装，方便快捷，整个施工工序简单，低碳环保。
2.本发明楼板的主要受力结构采用的工字梁，挖空率大，节省了混凝土材料，同时也降低了热量在楼板中的损耗，降低的损耗按照挖空率进行评判，则可减小损耗27％，大大提高的供热效果。
3.本发明所述工字梁按照给定的结构、配筋的方式，尤其是4根A类纵向钢筋最小配筋总面积As，min进行配筋，可有效满足结构抗弯、抗剪、抗裂受力的需要。
4.本发明所述封板采用钢质材料，有利于热量可有效、快速，均匀向整个室内进行辐射，热导效果好；同时封板采用钢质材料螺栓固定安装在工字梁1上，可为后期维修管路提供了途径：一旦管路发生漏水或老化需要更换，可通过旋拧螺栓，即可打开封板进行管路的维修，避免了传统技术开凿覆盖层，工程量大，维修困难，维修工期长的技术缺陷。
5.本发明所述楼面铺装采用环氧树脂和陶粒，厚度可控制在3～5mm，相比较传统覆盖层的20～40mm厚度，大大减小了热量在楼面铺装的损耗；同时，本发明给出了楼面铺装的施工方法，尤其是不同的环境温度t的施工方法，可有效保证楼面铺装的施工质量。
6.本发明提供的地热采暖结构，相较传统技术，具有施工简便、后期维护方便，热量损耗低的特点，同时本发明也提供了其该结构的施工方法。而且，总的来看，这个发明技术整体上形成了一套完备、独特的设计、施工及维护的技术方案。
附图说明
图1为本发明工字梁的断面图；
图2为本发明地热采暖结构的结构断面图，仅示意两片工字梁之间结构，未示管路；
图3为本发明管路的平面布置示意图，箭头示意水流方向；
图中：1–工字梁，1a–下翼缘，1b–上翼缘，1c–腹板，1d–A类纵向钢筋，1e–底板横向钢筋，1f–顶板横向钢筋，1g–腹板钢筋，1h–预埋螺栓孔，1i–C类纵向钢筋，2–后浇带，2a–B类纵向钢筋，3–封板，4–管路，5–楼面铺装，6-螺栓，7-管路孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
实施例1：如图1～图2所示，本发明包括预制的工字梁1、管路4、封板3和楼面铺装5，所述工字梁1并列、等间距W＝50cm设置，相邻两工字梁1的下翼缘1a之间带有将其下部连接为一体的后浇带2，相邻两工字梁1的上翼缘1b通过封板3连接为一体；在封板3及上翼缘1b的顶面设置有楼面铺装5，管路4通过工字梁1跨中腹板1c中部开设的管路孔7，布置在由封板3、上翼缘1b、下翼缘1a及后浇带2形成的空间内；铺设后形成整体楼板，本例楼板的跨径Ll＝5m。
如图1所示，工字梁1采用C30混凝土预制而成，工字梁1混凝土的设计强度fcd＝18.4MPa，高30cm，其下翼缘1a、上翼缘1b均宽30cm，下翼缘1a厚10cm，上翼缘1b厚8cm，腹板1c厚10cm；上翼缘1b两侧留有20x8mm的预留槽，设置预留槽的目的是为了达到放置封板3后，封板3顶面与工字梁1的顶面齐平。
所述工字梁1的下翼缘1a内设置4根HRB400级A类纵向钢筋1d，如图1所示，A类纵向钢筋1d的设计强度fsd＝330MPa、距离下翼缘1a底端5cm，下翼缘1a的4根A类纵向钢筋1d最小配筋总面积As，min按下式计算：
式中：
As，min：4根A类纵向钢筋(1d)最小配筋总面积As，min(mm2)，
Ll：楼板的跨径(m)，
fcd：工字梁(1)混凝土的设计强度(MPa)，
fsd：A类纵向钢筋(1d)的设计强度(MPa)。
根据计算结果可得，在下翼缘1a、上翼缘1b的A类纵向钢筋1d分别选择4根直径为16mm的HRB400级钢筋(4根A类纵向钢筋1d的钢筋总面积为804mm2)。
所述工字梁1的下翼缘1a底部沿工字梁1的长度方向上按间距15cm设置直径为10mm的HRB400级的底板横向钢筋1e，其两端伸出下翼缘1a，伸出长度为18cm，便于相邻两工字梁1的拼接，具有加固作用。在底板横向钢筋1e上布设3根B类纵向钢筋2a，浇筑混凝土形成后浇带2，以加固后浇带2。
所述工字梁1的上翼缘1b内设置顶板横向钢筋1f，沿工字梁1的长度方向上按间距15cm设置多个，顶板横向钢筋1f的直径为16mm的HRB400级钢筋。
所述工字梁1腹板内设置有两列平行的腹板钢筋1g，沿工字梁1长度方向按间距15cm设置多个，腹板钢筋1g的直径为12mm的HRB400级钢筋。
所述工字梁1的上翼缘1b开有连接封板3的预埋螺栓孔1h，所述预埋螺栓孔1h对称分置于工字梁1的腹板两侧，并沿工字梁1的长度方向上按间距25cm布置多列。
所述工字梁1的上翼缘1b内沿多个顶板横向钢筋1f设置4根HRB400级C类纵向钢筋1i。
所述后浇带2与下翼缘1a同厚，宽20cm；
所述预制的所述封板3为厚8mm的Q235钢板，封板3中预设有与螺栓孔1h相对应的孔洞；
所述管路4采用PVC管。
所述楼面铺装5由环氧树脂5a和陶粒5b组成；其中所述环氧树脂5a置于底层，厚度为3-5mm，本例选择3mm；所述陶粒5b铺设在环氧树脂5a上，粒径大于等于0.5mm且小于等于1.1mm，每平方米面积均匀撒布陶粒5b为0.001-0.0015m3，本例选择0.0010m3。
本发明的地热采暖结构的施工方法，按照如下步骤进行：
步骤一、预制工字梁1：搭设模板、绑扎钢筋，浇筑混凝土得到预制工字梁1；预制的工字梁1中预埋有A类纵向钢筋1d、底板横向钢筋1e、顶板横向钢筋1f及腹板钢筋1g、C类纵向钢筋1i，开有预埋螺栓孔1h；并在工字梁1跨中腹板1c中部开设的供管路4穿送的管路孔7；
步骤二、架设工字梁1，相邻工字梁1之间的中心距为50cm；在底板横向钢筋1e上布设3根B类纵向钢筋2a，浇筑C30混凝土形成后浇带2；
步骤三、布置直径为30mm的PVC管路4；
步骤四、将Q235钢板制成的封板3对应放置在工字梁1上方，通过旋拧螺栓6将封板3与工字梁1连接形成一体；
步骤五、施工楼面铺装5：
(1)清洁封板3表面，使之表面干净、无灰尘、无油污涂层、无锈蚀痕迹；
(2)机械搅拌环氧树脂5a3分钟后立即用胶耙进行摊铺；
(3)采用人工方式在环氧树脂5a上均匀撒布陶粒5b。
本发明所述地热采暖结构的施工方法，所述楼面铺装5的施工，依据不同的环境温度t进行施工：
当t＞30℃时，在15min内完成铺设施工；
当20℃≤t＜30℃时，在20min内完成铺设施工；
当t＜20℃时，对房间加热，使得20℃≤t＜30℃后，在20min内完成铺设施工。
Claims (6)
1.一种地热采暖结构，其特征在于：包括预制的工字梁(1)、管路(4)、封板(3)和楼面铺装(5)，所述工字梁(1)并列等间距设置，相邻两工字梁(1)的下翼缘(1a)之间带有将其下部连接为一体的后浇带(2)，相邻两工字梁(1)的上翼缘(1b)通过封板(3)连接为一体；在封板(3)及上翼缘(1b)的顶面设置有楼面铺装(5)，管路(4)通过工字梁(1)跨中腹板(1c)中部开设的孔洞，布置在由封板(3)、上翼缘(1b)、下翼缘(1a)及后浇带(2)形成的空间内；所述工字梁(1)高30cm，其下翼缘(1a)、上翼缘(1b)均宽30cm，下翼缘(1a)厚10cm，上翼缘(1b)厚8cm，腹板(1c)厚10cm；所述工字梁(1)的下翼缘(1a)内设置4根A类纵向钢筋(1d)，所述的A类纵向钢筋(1d)距离下翼缘(1a)底端5cm；所述下翼缘(1a)的4根A类纵向钢筋(1d)最小配筋总面积As，min按下式计算：
式中：
As，min：4根A类纵向钢筋(1d)最小配筋总面积As，min(mm2)，
Ll：楼板的跨径(m)，
fcd：工字梁(1)混凝土的设计强度(MPa)，
fsd：A类纵向钢筋(1d)的设计强度(MPa)。
2.根据权利要求1所述地热采暖结构，其特征在于：所述工字梁(1)的下翼缘(1a)底部沿工字梁1的长度方向上按间距15cm设置直径为10mm的HRB400级的底板横向钢筋(1e)，其两端伸出下翼缘(1a)，伸出长度为18cm；在底板横向钢筋(1e)上布设3根B类纵向钢筋(2a)。
3.根据权利要求1所述地热采暖结构，其特征在于：所述工字梁(1)的上翼缘(1b)内设置多个顶板横向钢筋(1f)，沿工字梁(1)的长度方向上按间距15cm设置多个，顶板横向钢筋(1f)的直径为16mm的HRB400级钢筋；在所述工字梁(1)的上翼缘(1b)内设置4根HRB400级C类纵向钢筋(1i)。
4.根据权利要求1所述地热采暖结构，其特征在于：所述工字梁(1)的上翼缘(1b)开有连接封板(3)的预埋螺栓孔(1h)，所述预埋螺栓孔(1h)对称分置于工字梁(1)的腹板两侧，并沿工字梁1的长度方向上按间距25cm布置多列。
5.根据权利要求1所述地热采暖结构，其特征在于：所述工字梁(1)腹板内设置有两列平行的腹板钢筋(1g)，沿工字梁(1)长度方向按间距15cm设置多个，腹板钢筋(1g)的直径为12mm的HRB400级钢筋。
6.根据权利要求1所述地热采暖结构，其特征在于：所述楼面铺装(5)由环氧树脂(5a)和陶粒(5b)组成；其中所述环氧树脂(5a)置于底层，厚度为3～5mm，所述陶粒(5b)铺设在环氧树脂(5a)上，粒径大于等于0.5mm且小于等于1.1mm，每平方米面积均匀撒布陶粒(5b)0.001～0.0015m3。
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|---|---|---|---|---|
| CN108643433A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-10-12 | 李伯遥 | 一种地热采暖结构及其施工方法 |
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2018
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| CN108643433A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-10-12 | 李伯遥 | 一种地热采暖结构及其施工方法 |
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