一种物联网智能建筑构件及其制作方法与流程

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种物联网智能建筑构件及其制作方法。

背景技术：

随着物联网的迅猛发展，智能家居在人们的日常生活中随处可见，当需要安装智能家居设备时，传统的安装方法是在建筑构件表面开槽、挖洞，安装暗线管和接线盒，这种安装方法施工的工作量大，安装速度慢，如在墙面上安装明线管又不美观，而且存在室内的传感器和控制器被遮盖、破坏或盗窃的问题。

现申请人在其已经公开的发明专利隔离复合体(一种隔离复合体及其制备方法，申请号：2017103142370)和空心体(一种空心体及其制备方法，申请号：2017103142385)的基础上，发明了物联网智能建筑构件，实现建筑构件的物联网智能化，以达到物联网与智能家居的完美融合。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种实现建筑构件与智能家居的物联网连接的完全融合，且制造方法简单的物联网智能建筑构件及其制作方法。

一种物联网智能建筑构件，所述智能建筑构件包括建筑结构件、线管和接线口，所述线管穿设于所述建筑结构件内，所述线管之间设有所述接线口，所述接线口内安装有传感器、网络连接设备、电器产品及控制器中的一种或多种，所述建筑结构件包括第一建筑结构件和第二建筑结构件，所述第一建筑结构件包括预制型建筑结构件和现场浇铸型建筑结构件，所述第二建筑结构件包括外层涂覆型建筑结构件，所述建筑结构件用于建筑物的墙体、地板、楼板、屋顶板、梁或柱，实现整个建筑物的物联网智能化。

进一步地，所述线管设于所述建筑结构件内部，所述线管包括多个子线管，所述接线口根据需要设于所述子线管的连接处或者末端，所述线管和所述接线口形成一个互通的管线结构，所述管线结构采用网状结构或者总线型结构；每个所述接线口具有侧壁，所述侧壁具有至少一个通孔，所述通孔用于所述接线口与对应的所述子线管对接，所述通孔的内径与所述子线管的外径一致，所述子线管的末端穿设于所述通孔；未使用的所述通孔用封口材料封堵。

进一步地，所述接线口具有面板，所述面板突出于所述建筑结构件的外表面，或者所述面板与所述建筑结构件的外表面处于同一平面。

进一步地，所述接线口的尺寸和形状与所述传感器、所述网络连接设备、所述电器产品、所述控制器的尺寸和形状相同。

进一步地，所述接线口采用接线盒、接线柱或者专用接线卡，用于安装电源开关、电源插座和电源电箱。

进一步地，所述预制型建筑结构件包括建筑预制板、建筑预制块、预制墙体或预制整体房屋，所述现场浇铸型建筑结构件由建筑材料现场浇铸而成；所述线管和所述接线口设于所述预制型建筑结构件和所述现场浇铸型建筑结构件内部。

进一步地，所述外层涂覆型建筑结构件包括外层涂覆型建筑结构件主体和设于所述外层涂覆型建筑结构件主体两侧的钢丝网、多条连接钢丝和涂覆层，所述钢丝网与所述外层涂覆型建筑结构件主体之间具有间隙，所述间隙内设有所述线管和所述接线口；所述涂覆层填充于所述外层涂覆型建筑结构件主体与所述钢丝网之间的空隙除安装有所述线管和所述接线口之外的部分，并覆盖两侧的所述钢丝网；所述连接钢丝倾斜穿设于所述外层涂覆型建筑结构件主体，所述连接钢丝的两端分别焊接于所述外层涂覆型建筑结构件主体两侧的所述钢丝网，每条所述连接钢丝的倾斜方向和倾斜角度不同。

以及，一种物联网智能建筑构件的制作方法，用于制作如上述任一项所述的物联网智能建筑构件，其特征在于，所述建筑结构件采用所述预制型建筑结构件和所述现场浇铸型建筑结构件时，所述物联网智能建筑构件的制作方法，包括如下步骤：

步骤一，制备所述线管和所述接线口，形成网状互通的管线结构；

步骤二，制备所述预制型建筑结构件和所述现场浇铸型建筑结构件的模具和建筑材料；

步骤三，将所述管线结构置于模具内并固定；

步骤四，将建筑材料浇铸至模具内并成型；

步骤五，去除模具，并确认所述接线口的面板外露；

步骤六，在所述线管内布放电源线和信号线缆，在所述接线口内安装传感器、网络控制器、电源插座或者电源开关中的一种或多种，信号线缆连接至所述传感器、所述网络连接设备、所述电器产品及所述控制器中的一种或多种，电源线连接至电源插座或电源开关。

进一步地，所述建筑结构件采用所述预制型建筑结构件和所述现场浇铸型建筑结构件时，所述物联网智能建筑构件的另一种制作方法中，使用如下步骤替代步骤三和步骤四，其他步骤不变，具体步骤如下：

step1，将建筑材料浇铸至模具内成型；

step2，在浇铸的建筑材料凝固前，将所述管线结构压入模具内并固定；

step3，将建筑材料表面填平。

进一步地，所述建筑结构件采用所述外层涂覆型建筑结构件时，所述物联网智能建筑构件的制作方法包括如下步骤：

s1，以编织、焊接或者冲压拉伸方式制备所述钢丝网；

s2，布放并连接所述线管和所述接线口；

s3，将所述线管与所述钢丝网固定；

s4，将所述外层涂覆型建筑结构件主体置于两张所述钢丝网之间；

s5，将所述连接钢丝倾斜穿过所述外层涂覆型建筑结构件主体，并与两侧的所述钢丝网焊接；

s6，将所述涂覆层涂覆于所述外层涂覆型建筑结构件主体与所述钢丝网之间的空隙除安装有所述线管和所述接线口之外的部分，并覆盖两侧的所述钢丝网；

s7，在所述线管内布放电源线和信号线缆，在所述接线口内安装传感器、网络控制器、电源插座或者电源开关中的一种或多种，信号线缆连接至所述传感器、所述网络连接设备、所述电器产品及所述控制器中的一种或多种，电源线连接至电源插座和电源开关。

上述物联网智能建筑构件中，在所述预制型建筑结构件、所述现场浇铸型建筑结构件和所述外层涂覆型建筑结构件内设置所述线管和所述接线口，可以根据需要在所述线管内穿设线缆，在所述接线口内安装传感器、网络连接设备、电器产品及其控制器，更加便捷地实现智能家居的物联网连接，创造更加舒适的居住环境，同时，避免了在墙体上开槽铺设暗线管的不便和在墙体表面安装明线管的不美观，实现建筑结构件的物联网智能化，隐蔽传感器和控制器，防止传感器和控制器被遮盖、破坏或盗窃，保证传感器和控制器的安全，并且所述物联网智能建筑构件的制作方法简单，且重量轻，施工时方法简便、速度快，降低生产成本，提高生产效率。本发明的结构简单，易于实现。

附图说明

图1是本发明实施例的物联网智能建筑构件的建筑结构件为预制型建筑结构件和现场浇铸型建筑结构件的结构示意图。

图2是本发明实施例的物联网智能建筑构件的建筑结构件为外层涂覆型建筑结构件的结构示意图。

图3是本发明实施例的物联网智能建筑构件的建筑结构件为预制型建筑结构件和现场浇铸型建筑结构件的制作方法流程图。

图4是本发明实施例的物联网智能建筑构件的建筑结构件为外层涂覆型建筑结构件的制作方法流程图

图5是本发明另一实施例的物联网智能建筑构件的建筑结构件的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件如下：

1、建筑结构件，3、线管，4、接线口，5、传感器，6、网络连接设备、7、电器产品，8、控制器，9、外层涂覆型建筑结构件主体，10、钢丝网，11、连接钢丝，12、涂覆层。

具体实施方式

本实施例以物联网智能建筑构件为例，详细说明了物联网智能建筑构件的制作方法，以下将结合具体实施例和附图对本发明进行详细说明。

请参阅图1和图2，示出本发明实施例提供的一种物联网智能建筑构件及其制作方法，所述智能建筑构件包括建筑结构件1、线管3和接线口4，所述线管3穿设于所述建筑结构件1内，所述线管3之间设有所述接线口4，所述接线口4内安装有传感器5、网络连接设备6、电器产品7及控制器8中的一种或多种，所述建筑结构件1包括第一建筑结构件和第二建筑结构件，所述第一建筑结构件包括预制型建筑结构件和现场浇铸型建筑结构件，所述第二建筑结构件包括外层涂覆型建筑结构件，所述建筑结构件1用于建筑物的墙体、地板、楼板、屋顶板、梁或柱，实现整个建筑物的物联网智能化。

具体地，所述现场浇铸型建筑结构件通常是在施工现场，由混凝土、砂浆等建筑材料浇铸而成，所述预制型建筑结构件用于拼装式房屋或者装配式房屋，所述预制型建筑结构件可根据需要预制为建筑预制板、建筑预制块、安装有门窗的墙体、或者一个完整的房间，在施工现场，仅需将预制好的建筑结构件装配即可组装成一个完整的建筑物。

制作所所述现场浇铸型建筑结构件和所述预制型建筑结构件，可以采用多种建筑材料，如岩棉板、矿棉板、玻璃棉板、聚氨酯板、发泡水泥板、grc板、秸秆植物板、聚苯乙烯板、混凝土加气板等。

所述外层涂覆型建筑结构件采用申请人已经公开的发明专利中的隔离复合体或者空心体，其组成结构如图2所示。

进一步地，所述预制型建筑结构件包括建筑预制板、建筑预制块、预制墙体或预制整体房屋，所述现场浇铸型建筑结构件由建筑材料现场浇铸而成；所述线管和所述接线口设于所述预制型建筑结构件和所述现场浇铸型建筑结构件内部。

进一步地，所述外层涂覆型建筑结构件包括外层涂覆型建筑结构件主体9和设于所述外层涂覆型建筑结构件主体9两侧的钢丝网10、多条连接钢丝11和涂覆层12，所述钢丝网10与所述外层涂覆型建筑结构件主体9之间具有间隙，所述间隙内设有所述线管3和所述接线口4；所述涂覆层12填充于所述外层涂覆型建筑结构件主体9与所述钢丝网10之间的空隙除安装有所述线管3和所述接线口4之外的部分，并覆盖两侧的所述钢丝网10。所述连接钢丝11倾斜穿设于所述外层涂覆型建筑结构件主体9，所述连接钢丝11的两端分别焊接于所述外层涂覆型建筑结构件主体9两侧的所述钢丝网10，每条所述连接钢丝11的倾斜方向和倾斜角度不同。

具体地，所述建筑结构件作为建筑物墙体时，所述外层涂覆型建筑结构件主体9可以采用为水泥制成板、复合体夹芯板或者空心体。优选地，所述外层涂覆型建筑结构件采用水泥钢丝网膨胀珍珠岩复合板。所述钢丝网10采用焊接钢丝网、钢板网或者编织钢丝网。

具体地，所述焊接钢丝网、钢板网和编织钢丝网是多条具有交叉点的钢丝构成的钢丝网10，所述焊接钢丝网的交叉点焊接固定连接，所述钢板网的交叉点是冲压时形成的连接，所述编织钢丝网的交叉点不固定连接。

具体地，所述钢丝网10的钢丝直径为1.8mm到20mm，所述钢丝网10的钢丝间距为40mm到500mm。

具体地，穿设所述连接钢丝11时，应避开所述线管3和所述接线口4。

具体地，在制作所述外层涂覆型建筑结构件主体9时，可以根据需要制作成一个完整的所述外层涂覆型建筑结构件主体9，也可以制作成标准尺寸的结构件，一个完整的所述外层涂覆型建筑结构件主体9由多块所述结构件拼接而成。

具体地，所述涂覆层12采用有机材料、无机材料或者有机材料与无机材料的组合物；所述涂覆层12采用防火材料、保温材料或者防火材料与保温材料的组合物；所述涂覆层12采用防水材料或者防水材料与防火材料的组合物。

具体地，所述涂覆层12可以采用无机材料，比如：混凝土、水泥砂浆、混合砂浆、岩棉、纤维板、粘土等。

所述涂覆层12可以采用有机材料，比如：聚氨酯、酚醛、聚乙烯、聚苯乙烯、橡塑板等。

所述涂覆层12可以采用有机材料与无机材料组成的复合材料，比如：聚酯纤维吸音板、硅胶布、水泥聚苯泡沫板、人造防火板等。

所述涂覆层12可以采用同一种材料，也可以采用几种不同的材料。如果采用几种不同的材料的，可以是涂覆层12填充位置不同，比如：防火材料与防水材料相邻，也可以是涂覆层12填充层次不同，比如：第一层涂覆层12是有一定厚度的保温材料，第二层涂覆层12是有一定厚度的防水材料。

进一步地，所述线管3设于所述建筑结构件1内部，所述线管3包括多个子线管，所述接线口4根据需要设于所述子线管的连接处或者末端，所述线管3和所述接线口4形成一个互通的管线结构，所述管线结构采用网状结构或者总线型结构；每个所述接线口4具有侧壁，所述侧壁具有至少一个通孔，所述通孔用于所述接线口与相应的所述子线管对接，所述通孔的内径与所述子线管的外径一致，所述子线管的末端穿设于所述通孔；未使用的所述通孔用封口材料封堵。

进一步地，所述接线口4具有面板，所述面板突出于所述建筑结构件1的外表面，或者所述面板与所述建筑结构件1的外表面处于同一平面。

进一步地，所述接线口4的尺寸和形状与所述传感器5、所述网络连接设备6、所述电器产品7、所述控制器8的尺寸和形状相同。

进一步地，所述接线口4采用接线盒、接线柱或者专用接线卡，用于安装电源开关、电源插座和电源电箱。

优选地，所述接线口4采用电器产品原配的接线盒或者专用接线卡。

具体地，所述网络连接设备6包括网络控制器、处理器、交换机、调制解调器、芯片、环境信息采集器、智能环境(气味、移动物、陌生人)异常识别器(或者智能环境异常识别系统)、报警器、局域网信号接收系统、量子技术产品、4g以上应用技术产品、多输入多输出相控数组天线、射频天线和功率放大器、基站和交换机等。所述电器产品7包括无线传唤机、可视对讲机、电表、暗藏式摄像头、应急电源、暗藏式电加热器等。所述控制器8包括智能控制系统、智能灯光控制系统、智能充电控制器、智能音响控制器、智能温度控制系统、智能送风控制系统、感应自动灭火器、手机互动控制器、电脑互动控制器、感应开关和多按键功能控制开关等。所述传感器5包括环境视频监控装置、烟感器、温度感应器、感应自动灭火装置和自动报警器等

具体地，所述接线口4内安装的网络连接设备6，提供有线接口和无线接口，不仅用于实现与物联网路由器、pm2.5环境检测器、智慧喷淋防消控制系统等外接独立电器产品的有线连接、分配器单元(du)的无线电单元(ru)即ngfi-i(下一代前传接口)、du到中央单元接口，还用于与外接电器的无线连接。

具体地，所述线管3内可以预先布放电线、电缆、光纤、网线等线缆。

将所述线缆和所述接线口4及其内部的传感器5、网络连接设备6、电器产品7及控制器8等安装在所述建筑结构件内部，不仅实现了所述建筑结构件的物联网智能化，还可以使传感器5和控制器8等隐形化，使室内环境更加整洁，避免所述传感器5和所述控制器8被破坏或者被盗，保证所述传感器5和所述控制器8的安全。实现了建筑结构件的物联网智能化，同时避免了在墙体上开槽铺设暗线管的不便。

具体地，所述接线口4内还可以直接安装芯片或者处理器，使室内环境控制设备与建筑结构件一体化设计，如薄壁式新风换气系统。所述接线口4内也可以安装温湿度传感器、光传感器、空气质量采集设备和检测设备，并将采集到的数据和检测结果发送至所述控制器8，以开启或者关闭相应的电器设备，使室内环境和光线更加舒适。也可以将上述结果通过网络连接设备6传送至物联网的中心控制设备，实现远程控制和调节。

具体地，所述线管3的布放需要根据实际需求进行规划，所述线管3可以采用水平、竖直或者斜向布放方式。当所述物联网智能建筑板用于室内隔墙时，所述线管3可以贯穿所述建筑结构件，使线缆的布放更加灵活。

优选地，在所述接线口4内设置线缆复接设备，以减少在所述线管3中穿设的线缆数量。

以及，一种物联网智能建筑构件的制作方法，用于制作如上所述的物联网智能建筑构件，请参阅图3，所述建筑结构件1采用所述预制型建筑结构件和所述现场浇铸型建筑结构件时，所述物联网智能建筑构件的制作方法包括如下步骤：

步骤一，制备所述线管3和所述接线口4，形成网状互通的管线结构；

步骤二，制备所述预制型建筑结构件和所述现场浇铸型建筑结构件的模具；

步骤三，将所述管线结构置于模具内并固定；

步骤四，将建筑材料浇铸至模具内并成型；

步骤五，去除模具，并确认所述接线口4的面板外露；

步骤六，在所述线管3内布放电源线和信号线缆，在所述接线口4内安装处理器、芯片、传感器5、网络控制器和电源插座或者电源开关中的一种或多种，信号线缆连接至所述传感器5、所述网络连接设备6、所述电器产品7及所述控制器8中的一种或多种，电源线连接至电源插座和电源开关。

进一步地，所述建筑结构件采用所述预制型建筑结构件和所述现场浇铸型建筑结构件时，所述物联网智能建筑构件的制作方法中，可以使用如下步骤替代原制作方法中的步骤三和步骤四，具体如下：

step1，将建筑材料浇铸至模具内成型；

step2，在浇铸的建筑材料凝固前，将所述管线结构压入模具内并固定；

step3，将建筑材料表面填平。

其他步骤不变，不再赘述。

进一步地，所述建筑结构件1采用所述外层涂覆型建筑结构件时，所述物联网智能建筑构件的制作方法如图4所示，具体包括如下步骤：

s1，以编织、焊接或者冲压拉伸方式制备所述钢丝网10；

s2，布放并连接所述线管3和所述接线口4；

s3，将所述线管3与所述钢丝网10固定；

s4，将所述外层涂覆型建筑结构件主体9置于两张所述钢丝网10之间；

s5，将所述连接钢丝11倾斜穿过所述外层涂覆型建筑结构件主体9，并与两侧的所述钢丝网10焊接；

s6，将所述涂覆层12涂覆于所述外层涂覆型建筑结构件主体9与所述钢丝网10之间的空隙除安装有所述线管3和所述接线口4之外的部分，并覆盖两侧的所述钢丝网10；

s7，在所述线管3内布放电源线和信号线缆，在所述接线口4内安装处理器、芯片、传感器5、网络控制器和电源插座或者电源开关中的一种或多种，信号线缆连接至所述传感器5、所述网络连接设备6、所述电器产品7及所述控制器8中的一种或多种，电源线连接至电源插座或电源开关。

具体地，上述制作方法中，所述线管3和所述接线口4的布放，需要根据实际需求，提前做好布线设计。优选地，所述接线口4设置于距离地面30厘米至240厘米的范围内。

需在整体建筑结构件完成后，再进行电源线和信号线缆的布放，以及处理器、芯片、传感器5、网络控制器和电源插座及电源开关的安装和调测，以免造成线缆短路或者接触不良。

具体地，多块所述物联网智能建筑构件拼接成为大面积建筑板，所述大面积建筑板用于修建整面墙体、楼板和屋面板。

所述物联网智能建筑构件，可用于低层建筑的承重墙、楼板、屋面板和高层建筑的非承重墙，也可以用于建筑物的梁或者柱。

所述物联网智能建筑构件既是物联网的承载者，也是物联网的使用者。不仅是节能环保的建筑材料，还是物联网的重要支撑，对智能建筑、智慧城市的整个建设期和运维期的有效管理提供支撑。

在另一实施例中，请参阅图5，所述物联网智能建筑板中预设的所述线管3采用总线方式布放，在所述建筑结构件1的一侧铺设总线管，所述接线口4与总线管连接，可以提高总线管的利用率，也使所述建筑结构件1内的网络结构更加明晰。其他各部件结构与原实施例相同，不再赘述。

所述物联网智能建筑板及其制作方法应用于屋面内的隔板、楼层间的隔板、屋梁及支柱，使建筑内的隔板、屋梁和支柱都具有与物联网智能连接的功能。

所述物联网智能建筑构件是智能化楼宇建设数字化信息系统基础设施，最大限度地把智能产品置于墙体内部，只用遥控器和后台管理系统操作和控制墙体内部的电器接口，不仅节省空间，也为将来的语音、数据等系统进行统一规划设计进行结构化布线提供支撑，为居家、办公提供信息化、智能化的物质介质，支持将来语音、数据、图文、多媒体等综合应用。所述物联网智能建筑墙的推出，为开放式星型拓扑结构的智能化综合布线系统提供支持，经过统一的规划设计，综合在一套标准的布线系统中，为现代建筑的系统集成提供了物理介质。

上述物联网智能建筑构件中，在所述预制型建筑结构件、所述现场浇铸型建筑结构件和所述外层涂覆型建筑结构件内设置所述线管3和所述接线口4，可以根据需要在所述线管3内穿设线缆，在所述接线口4内安装传感器5、网络连接设备6、电器产品7及其控制器8，更加便捷地实现智能家居的物联网连接，创造更加舒适的居住环境，同时，避免了在墙体上开槽铺设暗线管的不便和在墙体表面安装明线管的不美观，实现建筑结构件的物联网智能化，隐蔽传感器和控制器，防止传感器和控制被遮盖、破坏或者盗窃，保证传感器和控制器的安全，并且所述物联网智能建筑构件的制作方法简单，且重量轻，施工时方法简便、速度快，降低生产成本，提高生产效率。本发明的结构简单，易于实现。

需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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。