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一种模块化智能隔热保温屋顶制造技术

技术编号:17733753 阅读:76 留言:0更新日期:2018-04-18 11:18
本实用新型专利技术公开了一种模块化智能隔热保温屋顶,其结构包括丙烯酸涂层模块、非承重模块、角柱支撑模块、智能化控温模块、水层调温模块、发电储电一体模块和屋顶承重模块,本实用新型专利技术根据现有的隔热屋顶的缺陷,采用模块化的设计理念,在施工时可将制作好的各模块运送工现场,直接进行拼装。此过程可降低工程量,减少工地废料,提高资源利用率,相较于传统施工过程更加先进便捷,符合建筑节能减排要求,具有建造成本低、节能效果好、运行自动化、操作智能化的优点。

A modular intelligent thermal insulation roof

The utility model discloses a modular intelligent heat-insulating roof, the structure includes acrylic coating module, non bearing module, column support module, intelligent temperature control module, temperature control module, power generation water power storage module and one bearing roof module, the utility model according to the existing defects of the roof insulation, the design idea of module the construction of each module can be made a good delivery site, direct assembly. This process can reduce project volume, reduce site waste and improve resource utilization rate. Compared with the traditional construction process, it is more advanced and convenient, which is in line with building energy saving and emission reduction requirements, and has the advantages of low construction cost, good energy saving effect, automatic operation and intelligent operation.

【技术实现步骤摘要】
一种模块化智能隔热保温屋顶
本技术属于建筑工程领域,尤其涉及一种模块化智能隔热保温屋顶。
技术介绍
在建筑施工中,所谓的模块化指的是在不同工程参数要求下,能够选择经过标准化生产的各种模块,在施工现场进行组装拼接,可以减少建设中产生的废弃物。模块化是将一个复杂的系统分成若干个模块的过程。在未来的建筑中,更多的会采用拼插模板来构造。在实际建造中,可以根据建筑物所处的地理位置,在基础的模块上,通过类似于搭积木的方式,继续叠加相应的模块,使建筑适合该地区的温度、湿度等环境因素,或者是符合建筑商对特定建筑结构的个性化要求。模块化的施工采用工厂的标准装配化生产,在工厂批量化生产后,通过质量的检验后,运输到施工现场,直接进行拼接,减去了现场浇筑钢筋混凝土带来的粉尘、建筑废物的污染。工厂的批量化生产既可以控制每个模板的质量,又可以降低工程的成本,符合市场的要求。模块化的建筑可以更容易的达到一定楼层的高度,缓解目前的住房压力,同时符合城市的可持续发展战略,环保节能性能远远高于传统化的框架或者砖混结构。数据显示建筑物的屋顶是建筑整体结构中受到光照强度等室外热源影响最大的部位,在我国的北方地区夏热冬冷的气候特点影响最大。华北地区最突出的特点是夏长冬短,气候在寒冷与炎热间变化较大。因此在夏热冬冷地区屋顶既要考虑夏季隔热效果,又要兼顾冬季保温效果。目前,建筑屋顶隔热采用的主要做法有单层通风屋顶、蓄水种植屋顶和植被屋顶、双面层通风屋顶。单层通风屋顶虽可降低温度,但是降幅太小,隔热效果不理想;双面层通风屋顶的做法是采用外表面浅色处理、双间层通风和基层保温三项隔热措施,比单层通风屋顶隔热效果好,但是此种做法只考虑到了隔热,并没有很好的防水性能;蓄水种植屋顶是利用水生悬浮植物遮挡阳光辐射,反射和吸收太阳辐射热及蓄水的蒸发来提高隔热效果,而种植屋顶是在屋顶上覆土或蛭石,在上面种密叶植物,植物遮阳,覆土隔热保温,上述屋顶虽然效果较好,但屋顶负载较大,需要专职管理,而且容易滋生蚊蝇,对屋顶防水要求较高。这些都影响了这类屋顶的发展。针对夏热冬冷地区现有屋顶隔热保温构造措施的不足,本技术方案提出一种模块化智能隔热保温屋顶及其控制系统并设计了其模块化的施工方法。结合模块化理念,在温控效果、节能效果、人力资源和成本等多元素的共同作用下寻求最优解,具有建造成本低、节能效果好、运行自动化、操作智能化等符合建筑节能减排要求的特点。
技术实现思路
本技术克服了现有技术中的缺点,提供了一种模块化智能隔热保温屋顶。为了解决上述技术问题,本技术是通过以下技术方案实现的:一种模块化智能隔热保温屋顶,其结构包括丙烯酸涂层模块、非承重模块、角柱支撑模块、智能化控温模块、水层调温模块、发电储电一体模块(包括发电模块和储电模块)和屋顶承重模块,屋顶承重模块位于结构的最下层,横截面呈倒U型,用于承受以上各层传来的活荷载和静荷载及承担屋顶本身自重,在屋顶承重模块的内部设置有角柱支撑模块,角柱支撑模块由对称设置于屋顶结构两侧的立柱组成,用于加强抗震性能,在屋顶承重模块的上方依次设置有储电模块、水层调温模块、智能化控温模块、丙烯酸涂层模块和发电模块;在储电模块和水层调温模块之间、水层调温模块与智能化控温模块之间、智能化控温模块与丙烯酸涂层模块之间分别设置有非承重模块,非承重模块不承受荷载,只起分隔空间的作用;所述储电模块包括蓄电池组,蓄电池输出分两路输出,分别与交流负载和LED照明灯相连;所述水层调温模块由十字横纵排布连通的水体管路构成,水体管路的一端与屋顶处的丙烯酸涂层模块连接承接雨水,另一端沿外墙壁设置有出水口用以排水,通过日常雨水积水的流动调整屋顶热量平衡;所述智能化控温模块为基于Arduino的可视化智能控温系统,采用单片机系统全自动仿智逻辑设计,可通过蓝牙、WiFi网络进行编程定时/温度选择;带有数位式屏显示幕;开源设计允许用户二次开发,用户可根据自己的喜好设定温度;带有过热保护,防结霜功能,可维持温度稳定;所述丙烯酸涂层模块为在混凝土层上涂布丙烯酸涂料,起到隔热防水的作用;所述发电模块包含太阳能光伏板、风力发电机、水力发电机中的一种或多种,其中太阳能光伏板、风力发电机和水力发电机与储电模块相连接,太阳能光伏板安装于模块化屋顶上方,且与水平面呈夹角设置,风力发电机固定于丙烯酸涂层模块上部通风处,水力发电机设置于雨水积水流动的水层调温模块内,以上自发电设备其将吸收的能量转换为电能,通过内部输电线路将电能存储于储电模块的蓄电池组中,以上各模块均经过标准化生产,在施工现场进行组装拼接。在上述技术方案中,所述的水层调温模块的管路尺寸为:直径0.04-0.06m,壁厚0.0040-0.0044m,管路中轴间距0.1-0.3m,管路排布数量3.0-3.5根/平方米。在上述技术方案中,所述智能化控温模块包含以下功能:1.自动测温:系统实时自动测温并将数据通过与单片机串联体现在LCD电子屏幕上,方便用户的观察与使用;2.支持APP控制:可以通过手机APP程序控制定位角度,人工控制通风模块的开闭,进而影响温度的升降,确保用户具有充分的自主性;3.智能化:用户可通过手机APP设置温度范围,系统经过运算后自动调整通风模块的定位角度,利用通风控温,节能减耗。在上述技术方案中,所述丙烯酸涂层模块采用产品化生产的S600丙烯酸涂料,施工时涂层厚度为3-5mm。上述技术方案中所述的一种模块化智能隔热保温屋顶的现场施工步骤如下所述:1.获取信息,综合场地、运输条件,建立多维度的施工现场模型。2.根据现场模型,就起重机位置、建筑位置等场地布置进行统筹规划。3.通过演算模拟,分析模块安装过程,计算出最优的安装次序和时间规划。4.确定最优安装方案,得出施工时间安排表后,以不降低工程的质量为前提尽量缩短施工时间,同时减少施工所产生的环境影响和人力成本。与现有技术相比,本技术的有益效果是:本技术根据现有的隔热屋顶的缺陷,结合模块化理念,在温控效果、节能效果、人力资源和成本等多元素的共同作用下寻求最优解,设计出一种模块化智能隔热保温屋顶,本屋顶采用模块化的设计理念,在施工时可将制作好的模块运送工现场,直接进行拼装。此过程可降低工程量,减少工地废料,提高资源利用率,相较于传统施工过程更加先进便捷。本屋顶符合建筑节能减排要求,具有建造成本低、节能效果好、运行自动化、操作智能化等优点。附图说明图1为本技术整体结构示意图。图2为丙烯酸涂层模块局部结构示意图。图3为非承重模块局部结构示意图。图4为角柱支撑模块局部结构示意图。图5为智能化控温模块局部结构示意图。图6为水层调温模块局部结构示意图。图7为发电储电一体模块局部结构示意图。图8为屋顶承重模块局部结构示意图。图9为发电储电一体模块结构连接示意图。图10为发电储电一体模块运行原理示意图。图11为基于Arduino的可视化智能控温系统控制电路原理图。图12为智能化控温模块系统连接关系示意图。图13为智能化控温模块控制逻辑流程示意图。图14为实施例水层调温模块数据计算中的T热函数图。图15为水轮发电机平面结构示意图。图16为水轮机综合特性曲线图。图17为自组装水力发电机输出电压与进水压强关系曲线图。图18为模块化屋顶隔热效果实测结果曲线本文档来自技高网
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一种模块化智能隔热保温屋顶

【技术保护点】
一种模块化智能隔热保温屋顶,其特征在于:其结构包括丙烯酸涂层模块、非承重模块、角柱支撑模块、智能化控温模块、水层调温模块、发电储电一体模块和屋顶承重模块,发电储电一体模块包括发电模块和储电模块,屋顶承重模块位于结构的最下层,在屋顶承重模块的内部设置有角柱支撑模块,角柱支撑模块由对称设置于屋顶结构两侧的立柱组成,在屋顶承重模块的上方依次设置有储电模块、水层调温模块、智能化控温模块、丙烯酸涂层模块和发电模块;在储电模块和水层调温模块之间、水层调温模块与智能化控温模块之间、智能化控温模块与丙烯酸涂层模块之间分别设置有非承重模块;所述储电模块包括蓄电池组,蓄电池输出分两路输出,分别与交流负载和LED照明灯相连;所述水层调温模块由十字横纵排布连通的水体管路构成,水体管路的一端与屋顶处的丙烯酸涂层模块连接承接雨水,另一端沿外墙壁设置有出水口用以排水;所述智能化控温模块为基于Arduino的可视化智能控温系统,带有数位式屏显示幕;所述丙烯酸涂层模块为在混凝土层上涂布丙烯酸涂料;所述发电模块包含太阳能光伏板、风力发电机、水力发电机中的一种或多种,其中太阳能光伏板、风力发电机和水力发电机与储电模块相连接,太阳能光伏板安装于模块化屋顶上方,且与水平面呈夹角设置,风力发电机固定于丙烯酸涂层模块上部通风处,水力发电机设置于雨水积水流动的水层调温模块内,以上自发电设备其将吸收的能量转换为电能,通过内部输电线路将电能存储于储电模块的蓄电池组中。...

【技术特征摘要】
1.一种模块化智能隔热保温屋顶,其特征在于:其结构包括丙烯酸涂层模块、非承重模块、角柱支撑模块、智能化控温模块、水层调温模块、发电储电一体模块和屋顶承重模块,发电储电一体模块包括发电模块和储电模块,屋顶承重模块位于结构的最下层,在屋顶承重模块的内部设置有角柱支撑模块,角柱支撑模块由对称设置于屋顶结构两侧的立柱组成,在屋顶承重模块的上方依次设置有储电模块、水层调温模块、智能化控温模块、丙烯酸涂层模块和发电模块;在储电模块和水层调温模块之间、水层调温模块与智能化控温模块之间、智能化控温模块与丙烯酸涂层模块之间分别设置有非承重模块;所述储电模块包括蓄电池组,蓄电池输出分两路输出,分别与交流负载和LED照明灯相连;所述水层调温模块由十字横纵排布连通的水体管路构成,水体管路的一端与屋顶处的丙烯酸涂层模块连接承接雨水,另一端沿外墙壁设置有出水口用以排水;所述智能化控温模块为基于Arduino的可视化智能控温系统,带有数位式屏显示幕;所述丙烯酸涂层模块为在...

【专利技术属性】
技术研发人员:庄哲明罗俊张安郝健雄许云深夏侯明昊唐中心韩家乐张钧杰邬斌扬
申请(专利权)人:天津大学
类型:新型
国别省市:天津,12

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