双平行式辐射管墙面预制叠合板及其成型方法.pdf

本发明提供一种双平行式辐射管墙面预制叠合板及其成型方法。该双平行式辐射管墙面预制叠合板包括一体浇筑成型的钢筋层(1)、辐射管(2)和混凝土层(3)，所述辐射管(2)位于所述钢筋层(1)靠近室内的一侧，所述混凝土层(3)包覆在所述钢筋层(1)和所述混凝土层(3)外，所述辐射管(2)布置为双平行式结构。根据本发明的双平行式辐射管墙面预制叠合板，结构简单，传热效率高且成型效率高。

1.  一种双平行式辐射管墙面预制叠合板，其特征在于，包括一体浇筑成型的钢筋层(1)、辐射管(2)和混凝土层(3)，所述辐射管(2)位于所述钢筋层(1)靠近室内的一侧，所述混凝土层(3)包覆在所述钢筋层(1)和所述混凝土层(3)外，所述辐射管(2)布置为双平行式结构。

2.  根据权利要求1所述的双平行式辐射管墙面预制叠合板，其特征在于，所述辐射管包括进管和出管，所述进管和所述出管平行设置，从所述天棚结构的一侧延伸至另一侧，并在另一侧相连，形成所述双平行式结构。

3.  根据权利要求1所述的双平行式辐射管墙面预制叠合板，其特征在于，所述双平行式辐射管墙面结构上设置有窗口，所述辐射管(2)具有绕过所述窗口所在位置的避让区域(4)。

4.  根据权利要求1所述的双平行式辐射管墙面预制叠合板，其特征在于，所述辐射管(2)固定连接在所述钢筋层(1)上。

5.  根据权利要求1所述的双平行式辐射管墙面预制叠合板，其特征在于，所述辐射管墙面预制叠合板包括多块单独浇筑成型的叠合板板块，相邻的叠合板板块上的所述辐射管(2)密封连接。

6.  根据权利要求1所述的双平行式辐射管墙面预制叠合板，其特征在于，所述辐射管(2)包括多段平行设置的管段，相邻的两个管段之间通过U型管连接。

7.  一种双平行式辐射管墙面预制叠合板的成型方法，其特征在于，包括：
步骤S1：将辐射管(2)加工成型为双平行式结构；
步骤S2：将钢筋层(1)和辐射管(2)固定在预设位置，并使辐射管(2)位于钢筋层(1)靠近室内的一侧；
步骤S3：对钢筋层(1)和辐射管(2)浇筑混凝土，形成墙面预制叠合板。

8.  根据权利要求7所述的成型方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
步骤S11：将辐射管(2)固定在钢筋层(1)靠近室内的一侧；
步骤S12：将连接好的辐射管(2)与钢筋层(1)一同固定在预设位置。

9.  根据权利要求7所述的成型方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
步骤S31：将辐射管墙面预制叠合板设计为多个板块，对各叠合板板块单独 成型；
步骤S32：将成型后的叠合板板块进行组合，形成辐射管墙面预制叠合板。

双平行式辐射管墙面预制叠合板及其成型方法
技术领域
本发明涉及建筑采暖能量利用技术领域，具体而言，涉及一种双平行式辐射管墙面预制叠合板及其成型方法。
背景技术
随着国内经济的迅速发展，人们的节能环保意识也日益增强，对于建筑内取暖的高效节能要求也越来越高。随着对这一需求的呼声越来越高，目前采用天棚低温辐射采暖制冷成为当前世界工程界公认的一种高舒适度低能耗采暖制冷方式。今年来，高舒适度低能耗采暖制冷方式逐渐在我国建筑行业内被一部分建筑工程采用，它的特点是：1、可谓冬夏两用，即冬季采暖，夏季制冷；2、热量(或冷能)均为由天棚往下或由墙面水平辐射；3、冬季采暖时，其辐射盘管内流动的水温度不会高于28摄氏度，用于夏季制冷时，其水温度不会低于20摄氏度。
目前一种常用的辐射管天棚结构如图1所示，其包括钢筋层1’、辐射管2’和混凝土层3’，其中钢筋层1’包括上层钢筋网和下层钢筋网，辐射管2’位于上层钢筋网和下层钢筋网之间，混凝土层3’包覆在钢筋层1’和辐射管2’之外，这种设计的好处在于，辐射管2’通过上下层的钢筋网被很好的固定在天棚结构内，因此具有很稳定的结构，使得天棚结构的整体结构比较结实耐用。
但由于辐射管2’设置在上下两层钢筋网之间，在钢筋层1’的上下两侧均包覆有混凝土，因此使得辐射管2’的热量从下层混凝土辐射到室内的距离较大，会导致辐射管2’的热量大量损耗在混凝土层3’内，传热效率不高。此外，由于两层钢筋网之间需要留下足够的空间来放置辐射管2’，因此会导致上下两层钢筋网之间需要具有较大间距，使得整体的天棚结构厚度较大，造成材料损耗较多，增加了成本。由于辐射管2’设置在上下两层钢筋网之间，而钢筋网又是与混凝土层3’浇筑在一起的，当辐射管2’出现问题需要更换时，必须拆除钢筋网之后，才能够对辐射管2’进行更换维修的操作，导致辐射管2’的维修十分不便，维修成本很高。
由于天棚结构设置在房屋顶部，辐射管散发的热量在室内是从上往下逐渐扩散，对于窗口位置而言，越靠近窗口则室内的温度受到室外温度的影响越大， 使得辐射管对越靠近窗口的位置温度调节效果越差，导致室内的温度分布差别过大，影响室内温度分布的均匀性和舒适度。
此外此种辐射管天棚结构多采用现浇板结构，这种结构能增强房屋的整体性及抗震性，具有较大的承载力，同时在隔热，隔声、防水等方面也具有一定的优势，但此种结构费时费力，成型周期长生产难于实现工业化。
发明内容
本发明的技术目的就在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种结构简单，传热效率高且且成型效率高的双平行式辐射管墙面预制叠合板及其成型方法。
为达到本发明的技术目的，本发明提供了一种双平行式辐射管墙面预制叠合板，包括一体浇筑成型的钢筋层、辐射管和混凝土层，辐射管位于所述钢筋层靠近室内的一侧，混凝土层包覆在钢筋层和混凝土层外，辐射管布置为双平行式结构。
在本发明所提供的双平行式辐射管墙面预制叠合板中，辐射管是位于钢筋层靠近室内的一侧的，并且是直接和钢筋层一起与混凝土浇筑为一体，从而形成双平行式辐射管墙面预制叠合板的，这就使得墙面预制叠合板可以直接在预制构件加工厂完成，无需在成型场地进行现场操作，构件制作不受季节及气候限制，可提高构件质量，且成型速度快，可节省大量模板和支承，能够大量缩短工期。辐射管设置在钢筋层靠近室内的一侧，使得辐射管与墙面预制叠合板的内层边缘之间的距离变小，降低了辐射管内的热量辐射到室内过程中的热量损失，提高了热传导效率，能够增强辐射管的能量利用效率。辐射管设置在墙面预制叠合板中，相比于辐射管设置在天棚结构的方式而言，结构更加合理，能够降低窗户热量散失对于室内温度分布所造成的不利影响，提高室内温度分布的均匀性和舒适度。辐射管布置为双平行式结构，可以根据传热介质在热传递特性，进一步保证辐射管的热量传递在墙面预制叠合板的辐射面上分布更加均匀，使得室内温度分布更加均匀，用户体验更好。
附图说明
图1是现有技术中的辐射管天棚结构的结构示意图；
图2是本发明中的双平行式辐射管墙面预制叠合板的结构示意图；
图3是本发明中的双平行式辐射管墙面预制叠合板的辐射管的布置结构示意图；
图4是本发明中的双平行式辐射管墙面预制叠合板的成型流程图；
图5是辐射管设置在天棚结构上室内的等温线图；
图6是辐射管设置在墙面结构上室内的等温线图。
附图标记说明：1、钢筋层；2、辐射管；3、混凝土层；4、避让区域。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图2和图3所示，根据本发明的实施例，双平行式辐射管墙面预制叠合板包括一体浇筑成型的钢筋层1、辐射管2和混凝土层3，辐射管2位于钢筋层1靠近室内的一侧，混凝土层3包覆在钢筋层1和混凝土层3外，辐射管2布置为双平行式结构。
本发明的双平行式辐射管墙面预制叠合板中，辐射管2是位于钢筋层1靠近室内的一侧的，并且是直接和钢筋层1一起与混凝土浇筑为一体，从而形成辐射管墙面预制叠合板的，这就使得墙面预制叠合板可以直接在预制构件加工厂完成，无需在成型场地进行现场操作，构件制作不受季节及气候限制，可提高构件质量，且成型速度快，可节省大量模板和支承，能够大量缩短工期。辐射管设置在钢筋层靠近室内的一侧，使得辐射管与墙面预制叠合板的内层边缘之间的距离变小，降低了辐射管内的热量辐射到室内过程中的热量损失，提高了热传导效率，能够增强辐射管的能量利用效率。辐射管2设置在墙面预制叠合板中，相比于辐射管2设置在天棚结构的方式而言，结构更加合理，能够降低窗户热量散失对于室内温度分布所造成的不利影响，提高室内温度分布的均匀性和舒适度。辐射管2布置为双平行式结构，可以根据传热介质在热传递特性，保证辐射管2的热量传递在墙面预制叠合板的辐射面上分布更加均匀，使得室内温度分布更加均匀，用户体验更好。
举例来说，现有技术中的墙面预制叠合板，辐射管2辐射到室内的距离大约为60mm到110mm之间，因此辐射管2至少需要经过60mm厚的混凝土层才能够到达室内进行有效传热。
而采用本发明的结构之后，辐射管2由于设置在钢筋层1的靠近室内的一侧，因此使得辐射管2辐射到室内的距离可以降低到60mm以下，为了保证辐射管2在混凝土层3内安装结构的稳定性，辐射管2辐射到室内的距离可以控 制在30mm到40mm之间，这就大大缩短了辐射管2需要经过的混凝土层3的厚度，使得辐射管2的热量可以更加快速的传递到室内。
当辐射管墙面预制叠合板上设置有窗口时，辐射管2具有绕过窗口所在位置的避让区域4。结合参见图5所示，一般而言，如果辐射管2布置在天棚结构上，那么在实际的供热过程中，室内的等温线表现为，越靠近窗口位置等温线向内凹进的弧度越大，也即越靠近窗口位置热量散失越大，温度越低。由于窗口处安装有窗户，此处的温度受到窗户本身的结构和材质的影响较大，因此为了能够尽量地避免窗口位置处的热量与其他区域处的温度差别过大，给用户造成不舒适的感受，应该想办法使得室内的等温线更加的平缓，温度分布更加的均匀。
结合参见图6所示，在采用本发明的墙面预制叠合板之后，辐射管2直接设置在具有窗口的墙面预制叠合板内，此时热量是通过墙面预制叠合板内的辐射管2向室内散发，因此在越靠近墙面预制叠合板的位置，热量越大，并向窗口周围均匀散发，即使有部分热量仍然通过窗口散失，但是整体而言，窗口处的热量由于墙面预制叠合板内的辐射管2不断散发热量的缘故，与周围纵向平面内的热量差别大幅度减小，使得该处的温度与其他区域处的温度差别变小，因此可以提高整个室内温度的均匀性，提高用户使用时的舒适度。由图6中可以看出，在将辐射管2设置在具有窗口的墙面预制叠合板上之后，等温线靠近窗口的位置的曲线弧度减小，也即热量在靠近窗口的位置变化减小，温度分布更加均匀。
在本发明中，辐射管包括进管和出管，进管和所述出管平行设置，从墙面预制叠合板的一侧延伸至与该侧相对的另一侧，并在另一侧实现连接，从而形成双平行式结构。该双平行式结构的辐射管2在进行热量辐射时，传热介质从进管进入，在制热时，会在进管的进口处温度较高，沿着传热介质的流动，进管的辐射温度会逐渐降低，从出管流出时，传热介质的温度进一步降低，在到达出管出口时，温度最低，而越靠近辐射管2的中心区域，进管和出管内的传热介质的温度相差越小。在热量辐射过程中，进管和出管辐射出的热量会形成混合，使得位于墙面预制叠合板一侧的辐射管2的辐射热量总和与墙面预制叠合板另一侧的辐射热量总和保持一致，因此可以使辐射管2在整个墙面预制叠合板的辐射面上的热量辐射更加均匀，使得室内温度分布更加均匀，舒适度更好。在制冷时，基于相同的原理，同样可以保证制冷时室内的温度分布均匀。
为了增强辐射管2安装之后的便利性，辐射管2可以固定在钢筋层1上，其具体的固定方式可以为焊接或者螺栓连接等。在将辐射管2固定在钢筋层1上之后，在安装的过程中，只需要保证钢筋层1的安装位置，就可以保证辐射管2的安装位置，因此能够降低辐射管2的安装难度，降低墙面预制叠合板的成型难度，更加容易保证成型质量。
辐射管2也可以钩挂在钢筋层1上。由于钢筋层1为网状结构，因此可以通过钢筋层1上的网孔将辐射管2钩挂在钢筋层1上，不用对钢筋层1的结构进行改造，也不会对钢筋层1的结构造成损伤，而且还可以方便地为辐射管2提供安装支撑结构，操作更加便利。辐射管2也可以通过其他的方式与钢筋层1之间实现连接，或者辐射管2也可以与钢筋层1之间互不关联，通过其他的方式固定之后，浇筑混凝土形成辐射管墙面预制叠合板。
结合参见图3所示，在本实施例中，辐射管2为双平行式结构，即辐射管2在墙面预制叠合板的主视结构中表现出来的结构形式为双平行式结构，该双平行式结构具体表现为，辐射管2的进管的多个辐射主体之间为平行关系，出管的多个辐射主体之间也为平行关系，进管与出管之间整体也表现为平行关系。这种结构的成型方式简单，成本较低，而且可以具有较好的辐射效果。
辐射管墙面预制叠合板可以为整体式结构，此时辐射管2可以为整体式结构，即这种平行式结构的辐射管2是一体成型的，也可以为分体式结构，即在加工时，辐射管2可以分为多段进行加工，在加工完成后，进行辐射管墙面预制叠合板的组装，在形成整体式辐射管墙面预制叠合板之后，可以通过车辆等工具运输到成型现场，然后进行吊装浇筑等动作。一般情况下，居民房屋的各个房间长度为3到6m，因此，即使将辐射管墙面预制叠合板浇筑为整体式的结构，也不会由于辐射管墙面预制叠合板的面积过大或者重量过重而造成辐射管墙面预制叠合板的运输不便，并且也可以使得位于整体式混凝土层3内的辐射管2具有良好的密封效果，在使用的过程中不容易发生渗漏，热传导效率更高。
对于作为一个房间的墙面结构重要组成部分的辐射管墙面预制叠合板而言，如果房间面积过大，出于对运输成本和操作便利等方面的考虑，就可以在制作辐射管墙面预制叠合板时，将辐射管墙面预制叠合板划分为多个叠合板板块，将辐射管2和钢筋层1也与叠合板板块进行相应的划分，使得每一个叠合板板块都能够形成一个单独的整体式浇筑结构，在组合到一起之后，就可以形成房间内完整的辐射管墙面预制叠合板，这样一来，由于各个叠合板板块的体 积较小，重量较轻，就不存在运输困难和加工困难的问题，同时也能够有效地缩短工期，提高成型效率。
辐射管墙面预制叠合板包括多块单独浇筑成型的叠合板板块，相邻的叠合板板块上的所述辐射管2密封连接，从而保证相邻的叠合板板块上的辐射管2之间连接的密封性。一般来讲，应该在每一个叠合板板块上均设置有辐射管的进管和出管，在其中的一个叠合板板块上，辐射管2的进管和出管应该连接在一起，从而使得最终所形成的辐射管墙面预制叠合板具有完整的辐射管进出结构，保证传热介质能够顺利进行传热。
相邻的叠合板板块之间可以通过螺栓固定连接，也可以通过焊接等连接方式进行连接，采用焊接方式时，需要在成型叠合板板块时，在各叠合板板块上设置焊接件，在需要将多个叠合板板块组合在一起时，将叠合板板块之间通过焊接件焊接在一起即可形成稳固的连接结构。成型
在本实施例中，辐射管2包括多段平行设置的管段，相邻的两个管段之间通过U型管连接。U型管连接可以保证在传热介质流经辐射管2的平行设置的管段时，不会由于流动方向发生改变而对辐射管2造成较大冲击，也能够更好地避免传热介质在流动方向发生改变的过程中发生乱流，提高传热介质流动过程中的稳定性，提高热传导效率。
结合参见图4所示，根据本发明的实施例，双平行式辐射管墙面预制叠合板的成型方法包括：步骤S1：将辐射管2加工成型为双平行式结构；步骤S2：将钢筋层1和辐射管2固定在预设位置，并使辐射管2位于钢筋层1靠近室内的一侧；步骤S3：对钢筋层1和辐射管2浇筑混凝土，形成墙面预制叠合板。
辐射管2的加工方式可以为多种，例如折弯成型或者浇筑成型等。辐射管2可以为金属管、合金管、塑料管或者其他具有传热特性的传热管。
在对钢筋层1和辐射管2进行安装固定时，可以采用不同的方式来进行，其中一种方式为，首先将辐射管2固定在钢筋层1靠近室内的一侧；然后将连接好的辐射管2与钢筋层1一同固定在预设位置。这种成型方式的好处在于，可以通过钢筋层1对辐射管2进行安装定位，无需再单独对辐射管2进行安装定位，在安装时，只要将钢筋层1固定在预设位置，就可以进行混凝土层3的浇筑，使得墙面预制叠合板的成型更加简单方便，操作更加便利。
另外一种方式为，将辐射管2和钢筋层1分别固定在预设位置，也即在进行安装固定时，辐射管2和钢筋层1之间互不关联，钢筋层1直接固定在墙面 预制叠合板两侧的墙体上，辐射管2也直接固定在墙面预制叠合板两侧的墙体上。这种成型方式的好处在于，辐射管2在需要更换维修时，由于与钢筋层1之间互不关联，因此会更加简单方便。
在安装辐射管2时，如果辐射管2为整体式结构，可以直接对辐射管2进行安装。如果辐射管2为分体式结构，可以将辐射管2组装完成后整体进行安装，也可以将分体式结构直接在预设位置进行组装。
在确定完辐射管2的结构之后，根据辐射管墙面预制叠合板的结构来确定辐射管2的成型方式，例如当辐射管墙面预制叠合板为整体式结构时，此时可以将辐射管2直接一体成型为平行式结构，然后整体放入成型模块内，与钢筋层1和混凝土层3一起成型为辐射管墙面预制叠合板，也可以先对辐射管2分别进行加工，在成型辐射管墙面预制叠合板时，再将辐射管2组装在一起，整体成型。
当辐射管墙面预制叠合板为多个叠合板板块组合而成时，此时就需要根据各个叠合板板块的位置来对辐射管2进行划分，使得辐射管2分割为多段，并位于对应的叠合板板块上，以保证在叠合板板块完成组装之后，多段辐射管2能够顺利组合，形成完整的平行式结构的辐射管2。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。