一种模块化墙体围护结构的制作方法

本实用新型涉及建筑节能技术领域，尤其是涉及一种模块化热激活墙体围护结构。

背景技术：

降低建筑围护结构自身热损失是降低建筑能耗的关键措施之一。在此背景下，主动式热激活建筑逐渐在国内外兴起。该技术主要是通过在建筑围护结构中嵌入流体管道，并通过水泵等机械设备驱动载热或载冷介质在流体管道中循环流动，并利用嵌管与墙体维护结构间的小温差、大面积传热特点以获得较好的传热和节能效果，最终实现降低建筑围护结构能耗的目的。

目前，主动式热激活建筑的主流设计和施工仍是在建筑建设初期在建筑承重层中嵌入流体管道，或是在围护结构中间设置专门的嵌管层以便嵌入流体管道。而无论是在承重层中嵌入流体管道还是在嵌管层中加入嵌管，由于嵌入的流体管道与建筑墙体成为一体，在后期的运行维护过程中，需要对墙体进行破坏拆解，增加了运维难度，提高了建筑在全生命周期内的成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够实现模块化生产和施工安装的墙体围护结构，以大幅降低建筑围护结构的运维难度，提升热激活建筑技术的经济性。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种模块化墙体围护结构，包括墙体基体，所述墙体基体上下两端的连接端面上分别设置有流体进出口接管连接孔；所述墙体基体内设置有由多个换热单元组成的换热系统，每个所述换热单元包括设置于所述墙体基体内的墙埋管及包裹于所述墙埋管外部的导热固定层；与每个所述换热单元中的墙埋管两端相对应的位置分别设置有安装腔，所述安装腔开口于所述墙体基体的外侧；多个所述换热单元的墙埋管相互连通形成流体循环流道，并通过所述流体进出口接管连接孔与外接管道连通，所述流体循环流道内充注有流体换热介质。

所述墙体基体内预留有墙埋管安放腔，所述墙埋管安放腔的两端分别开口于相对应的所述安装腔内，所述墙埋管及包裹于所述墙埋管外部的导热固定层置于所述墙埋管安放腔内，所述墙埋管安放腔与相对应的所述安装腔相接处形成填料灌注孔。

所述导热固定层为相变材料或添加金属粉末或金属丝团的相变材料。

所述填料灌注孔处安装有填料挡板，所述填料挡板由相配合的第一填料挡板和第二填料挡板组成。

所述墙体基体为混凝土材料、夯土墙、砖墙或彩钢房中的任一种。

所述墙体基体外部设置有保温层和外抹灰层。

所述导热固定层的材料为细沙、砂石、金属丝团或土壤，或者：所述导热固定层的材料为添加金属粉末、石墨或金属丝团的细沙、砂石和土壤中的任一种。

相邻所述换热单元的同侧安装腔之间预留有连接管通孔，相邻所述墙埋管两端的连接管穿过所述连接管通孔实现相邻墙埋管的连接。

所述填料灌注孔的孔径为所述墙埋管管径的1.5-4倍。

所述墙埋管沿流动方向的坡度范围为-0.5％至-5.0％。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的墙体围护结构采用模块化设计，并预留有安装腔及墙埋管安放腔，在后期的维护过程中，不需要对建筑墙体进行破坏拆解即可实现维修操作，运行维护方便，降低了运维难度和成本。

2、本实用新型的墙体围护结构便于施工、运行和维护:只需在建筑施工期间预留墙埋管安放腔和安装腔，则施工安装即可不受时间限制，提升了施工安装的灵活性；运维只需清除局部保温层和抹灰层，不会对建筑围护结构整体造成破坏，提升了混凝土热激活建筑的安全性，并大幅减少建筑垃圾的产生；模块化设计、安装和拆解为建筑材料的回收和再利用提供了可能。

3、本实用新型的墙体围护结构采用模块化的设计，为用户分户安装和计量提供了可行性。

4、本实用新型的模块化墙体围护结构简化了施工过程，有利于降低施工成本。

5、本实用新型的模块化墙体围护结构中，导热固定层采用具有蓄能功能的相变材料或添加金属粉末或金属丝团的相变材料，能够将热能储存起来再利用。

附图说明

图1所示为本实用新型一种模块化混凝土热激活墙体围护结构示意图；

图2所示为本实用新型一种模块化混凝土热激活墙体围护结构俯视图；

图3所示为本实用新型一种模块化混凝土热激活墙体围护结构a-a向剖视图；

图4所示为本实用新型一种模块化混凝土热激活墙体围护结构b-b向剖视图；

图5所示为墙埋管安装示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

本实用新型模块化墙体围护结构的示意图如图1-图5所示，包括墙体基体1，所述墙体基体1上下两端的连接端面上分别设置有流体进出口接管连接孔5。所述墙体基体内设置有由多个换热单元组成的换热系统。每个所述换热单元包括设置于所述墙体基体1内的墙埋管8及包裹于所述墙埋管8外部的导热固定层9。所述导热固定层9的作用是用于传导墙埋管8的热量并对墙埋管8有支撑作用。与每个所述换热单元中的墙埋管8两端相对应的位置分别设置有安装腔6，所述安装腔6开口于所述墙体基体1的外侧。多个所述换热单元的墙埋管8相互连通形成流体循环流道，并通过所述流体进出口接管连接孔与外接管道连通，所述流体循环流道内充注有流体换热介质。

导热固定层与墙埋管可以采用多种方式的组合结构。本实施例中，导热固定层采用填料材料，填料采用灌注的方式包覆墙埋管。所述墙埋管的具体设置方式为：所述墙体基体1内预留有墙埋管安放腔，所述墙埋管安放腔的两端分别开口于相对应的所述安装腔6内，所述墙埋管8及包裹于所述墙埋管外部的导热固定层9置于所述墙埋管安放腔内，所述墙埋管安放腔与相对应的所述安装腔相接处形成填料灌注孔4。通过所述填料灌注孔将填料充满墙埋管的外部形成导热固定层。为了防止填料的流动，所述填料灌注孔4处安装有填料挡板，所述填料挡板由相配合的第一填料挡板10和第二填料挡板11组成。

所述导热固定层的材料可以采用细沙、砂石、金属丝团或土壤，或者：所述导热固定层的材料为添加有金属粉末、石墨或金属丝团的细沙、砂石和土壤中的任一种。为了实现蓄能功能，所述导热固定层也可以为相变材料或添加金属粉末或金属丝团的相变材料。

所述墙体基体根据使用需要采用不同的材料。本实施例中，所述墙体基体1优选为混凝土材料。当采用混凝土材料时，所述墙体基体1外部设置有保温层2和外抹灰层3。也可以用于夯土墙、砖墙，以及导热固定层是相变材料的彩钢板等轻质建筑围护结构。

相邻所述换热单元的同侧安装腔6之间预留有连接管通孔7，相邻所述墙埋管8两端的连接管穿过所述连接管通孔7，连通相邻的墙埋管成为形成流体循环流道。墙埋管可以采用蛇形管道布置方式或平行流管道布置方式。

所述墙埋管为可弯曲管道。所述墙埋管8优选为铜管或波纹管等可弯曲金属管道，也可为pe管或铝塑管等非金属管道，其等效管径范围为5-25mm,管间距范围为100-300毫米。

为了流动顺畅，所述墙埋管8沿流动方向具有一定坡度，坡度范围为-0.5％至-5.0％。

为便于安装和运维，所述填料灌注孔4的孔径为所述墙埋管8管径的1.5-4倍。

所述流体循环流道内中充入的流体换热介质可以采用有相变或非相变工质，此处优选工质为相变工质，可为醇类(如乙醇、丙酮等)、空调用制冷剂(如r22、r74a、r410a等)或自然工质(如水、二氧化碳等)；若为非相变工质，可为添加有防冻剂的水或油类。

本实用新型的模块化墙体围护结构安装施工方式如下：首先，在浇筑混凝土层之前预留好墙埋管安放腔、流体进出口接管连接孔5、安装腔6及连接管通孔7。在此基础上，首先将墙埋管8通过一侧安装腔6及填料灌注孔4放入墙体基体1内的墙埋管安放腔内，并用固定螺钉12先后将第一填料挡板10和第二填料挡板11固定于该侧填料灌注孔4左侧及右侧的安装腔6中。随后将填料通过另一侧安装腔灌入填料灌注孔4，并再次用固定螺钉12先后将第一填料挡板10和第二填料挡板11安装固定于填料灌注孔4另一侧的安装腔中，填料形成了包覆墙埋管的导热固定层。每个换热单元依次按照上述过程安装。所有换热单元安装完成后，通过连接管将每个换热单元的墙埋管连接起来形成流体循环流道，最后，使用穿过流体进口接管连接孔与流体出口接管连接孔的连接管道与其他模块化墙体围护结构的流体循环通道连接，或者与外部管道连接，完成系统的安装。最后，依次在墙体基体1外侧安装保温层2和外抹灰层3。当建筑完工后需要完成对墙埋管系统的检修，只需清除掉安装腔6外侧局部的保温层2和外抹灰层3，并依次拆掉填料挡板和填料即可完成对墙埋管系统的不同程度上的检修工作。

综上所述，本实用新型的模块化混凝土热激活墙体围护结构基于模块化设计和安装施工，大幅降低墙埋管建筑技术、安装施工和运行检修工作的复杂程度，可大幅促进墙埋管建筑围护结构的进一步推广应用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。