半地下式水池保温结构的制作方法

1.本实用新型属于建筑设计技术领域，具体涉及半地下式水池保温结构。


背景技术：

2.半地下式水池是指水池侧壁有部分出露在地面以上，部分在地面以下的水池，以便满足工业设备的使用要求以及便于使用人员进行存取用水；在寒冷地区，室外温度较低，多数为-30℃～-15℃，为避免水池内水受冻结冰，常采用在水池池顶以及水池侧面覆土以达到保温的作用，具体如图1所示，但在寒冷地区或严寒地区，土体的最大冻结深度通常都大于1m，若采用覆土来满足半地下式水池的防冻要求，水池池顶的竖向荷载以及池体侧面的土压力均会大幅增加，造成整个池体壁厚变大，配筋增多，施工成本较高，同时还附带覆土施工的施工成本；同时在寒冷地区存在冻土，而冻土的冻胀和融沉的两大现象是随温度变化而变化的，再进行施工设计时应考虑到避免建筑物受到冻土冻胀时所产生的挤压而导致变形以及冻土融化时产生的沉降影响。


技术实现要素：

3.本发明解决的技术问题是提供一种半地下式水池保温结构，使得该水池在寒冷地区时，不需覆土的情况下实现水池保温，减小设计荷载，降低材料成本以及施工成本。
4.本实用新型公开了一种半地下式水池保温结构，包括水池本体，所述水池本体包括水池顶板、地上水池侧壁、地下水池侧壁以及水池底板，所述水池顶板上由内向外依次设有保温层ⅰ、防水层以及保护层；所述地上水池侧壁外侧由内向外依次设有胶粘剂层、保温层ⅱ、连接层以及面层；所述地下水池侧壁外侧由内向外依次设有保温层ⅲ、缓冲层以及回填土。
5.进一步地，所述地上水池侧壁与地平面齐平处设置有隔板，所述隔板厚度不小于所述胶粘剂层、保温层、连接层以及面层的总厚度。
6.进一步地，所述保温层ⅲ外侧还设置有垂直于保温层ⅲ的分隔板。
7.进一步地，所述保温层ⅲ和回填土之间还设置有聚乙烯软板。
8.进一步地，所述保温层ⅰ、保温层ⅱ以及保温层ⅲ均采用挤塑聚苯板。
9.进一步地，所述地上水池侧壁外的保温层外还设有膨胀螺栓或t型预埋钢筋。
10.本实用新型的有益效果：通过在半地下式水池壁的地上水池池壁、地下水池池壁以及水池顶板设置不同的保温结构，在无需覆土的情况下实现保温的目的，同时避免地下冻土冻胀作用下对保温结构的影响，施工操作方便同时减小了覆土的工程量以及设计荷载，不需增加额外配筋，节约成本。
附图说明
11.图1为常规的半地下式水池保温方式；
12.图2为本实用新型提供的一种半地下式水池保温结构；
13.图3为本实用新型地上水池侧壁保温层ⅱ与水池壁之间的多个连接方式；(a)为膨胀螺栓连接；(b)为t型预埋钢筋连接；(c)为胶粘剂层连接。
14.图4为分隔板水平设置的结构示意图；
15.图5为地上水池侧壁保温层厚度计算示意图；
16.图6为温度随深度的变化曲线示意图。
17.附图标记：1-水池顶板；11-保温层ⅰ；12-防水层；13-保护层；2-地上水池侧壁；21-胶粘剂层；22-保温层ⅱ；221-膨胀螺栓；222-t型预埋钢筋；23-连接层；24-面层；3-地下水池侧壁；31-保温层ⅲ；311-分隔板；32-缓冲层；33-回填土；4-水池底板；5-隔板；6-覆土。
具体实施方式
18.本实用新型提供一种半地下式水池保温结构，包括水池本体，所述水池本体包括水池顶板1、地上水池侧壁2、地下水池侧壁3以及水池底板4，所述水池顶板1上方由内向外依次设有保温层ⅰ11、防水层12以及保护层13；所述地上水池侧壁2外侧由内向外依次设有胶粘剂层21、保温层ⅱ22、连接层23以及面层24；所述地下水池侧壁3外侧由内向外依次设有保温层ⅲ31、缓冲层32以及回填土33。
19.在水池顶板1的保温层ⅰ11外设置防水层12是为了避免降雨对保温层ⅰ11的侵蚀影响，同时利用防水层12作为找平层，使得表面平整，不坑洼；在防水层12外设置保护层13是为了提高承载力，当承受外部荷载时，使得保温层ⅰ11不会发生沉降或变形，以影响保温效果；上述防水层12可采用防水砂浆，当以保温层ⅰ11作为基层时，防水层12厚度20mm，作为找平层的同时需要设置分隔缝，纵横间距不宜大于6m，缝宽5-20mm；上述保护层13可采用现浇细石混凝土或石棉水泥等，采用细石混凝土设有分隔缝，纵横间距不宜大于6m，缝宽20mm，采用密封胶封严；上述保温层ⅰ11具体可采用挤塑板xps、硬泡聚氨酯保温板、发泡水泥板等。
20.在地上水池侧壁2外设置胶粘剂层21，同时利用胶粘剂层21作为找平层，避免保温层ⅱ22贴合不牢而脱落；在保温层ⅱ22外设置面层24是为了保护保温层ⅱ22，防止降雨、日晒对保温板ⅱ22的长期破坏，同时可保护保温层ⅱ22在受到外力作用时不会发生变形或破坏，影响保温效果；为使得面层24能够与保温层ⅱ22粘黏牢靠，在保温层ⅱ22和面层24之间设有连接层23；上述胶粘剂层21可采用聚合物水泥砂浆或聚氨酯发泡剂，上述连接层23可采用抹面胶浆复合玻纤网格布或无纺布；上述面层24可采用聚合物水泥砂浆、柔性耐水腻子等。
21.在地下水池侧壁3设置保温层ⅲ31、缓冲层32以及回填土33，通过设置缓冲层32来消除寒冷地区冻土冻胀力对保温层ⅲ31的挤压，避免因冻土冻胀使得保温层ⅲ31挤压变形影响保温效果；上述缓冲层32可采用发泡板或橡胶板；通过回填土33的压实使得保温层ⅲ31与水池壁紧贴；为使得周边回填土后的场地满足使用条件，避免沉降，每层回填土33压实后再回填下一层。
22.水池底板4以及地下水池侧壁3处设置的保温层ⅲ31的纵深长度根据当地的气温条件、气象资料以及土壤的温度分布规律来确定；首先根据实际使用要求确定该水池内的水体温度t5(若为生活用水，只需保证水体不结冰即可，t5可为4-5℃；若为工业用水，根据实际规范要求进行温度确定)，室外地面温度为t0，场地冻结深度为h，在根据当地的气象资料
绘制温度随深度的变化曲线(如附图6所示)确定出所需温度t5时所对应的h值，进而确定保温层ⅲ31的最小纵深长度。
23.上述保温层的厚度可通过计算得出，具体计算方式为：
24.ri为热阻，单位为[m2·
k/w]；其中ti为材料厚度,单位为[m]，λi为材料导热系数，单位为[w/(m
·
k)]；t0为室外温度，t5为人为确定的水池内水体温度(不结冰温度，4-5摄氏度，工业要求人为设定)，t1、t2、t3、t4为水池壁外各层连接处温度值。
[0025]
通过当地的气象资料可知室外温度t0，材料导热系数λi可根据《民用建筑热工设计规范》附录b.1建筑材料热物理性能计算参数查询，根据常用材料的厚度ti可以得出除保温层外其余材料的厚度t，再通过热阻ri＝ti/λi以及下列各点温度的计算公式可反算出保温层的厚度。
[0026]
附图5中的各点温度t1、t2、t3、t4计算详见下面公式；
[0027][0028][0029][0030][0031]rtot
＝r1+r2+r3+r4+r5。
[0032]
为避免地上水池侧壁2外设置地胶粘剂层21、保温层ⅱ22、连接层23以及面层24直接放置在地面上因冻土融沉或冻胀而产生间隙或受到挤压，影响保温效果，同时避免地上积水结冰冻蚀地上水池侧壁2外设置地胶粘剂层21、保温层ⅱ22、连接层23以及面层24；所述地上水池侧壁2与地平面齐平处设置有隔板5，所述隔板5厚度不小于所述胶粘剂层21、保温层ⅱ22、连接层23以及面层24的厚度之和；该隔板5为钢筋混凝土结构，混凝土强度与水池侧壁混凝土强度一致，可与水池侧壁同时浇筑完成也可在水池施工完毕后在进行浇筑施工。
[0033]
当场地冻结深度较低时，为减小水池底板的埋置深度以及保温层ⅲ31的纵深长度，节约施工成本，所述保温层ⅲ31外侧还设置有垂直于保温层ⅲ31的分隔板311，所述分隔板311采用挤塑聚苯板。垂直于保温层ⅲ31设置的分隔板311可以减少冻结深度以下未设置保温层的地下水池中的热量敷设到地面过程的热损失，在相同温度t5的条件下，水池底板的埋置深度以及保温层ⅲ31的纵深长度均比未设置垂直向分隔板311的小；同时，分隔板311到冻结深度线范围内的土体不易冻结，有利于消除切向冻胀力；具体施工时，在回填土33过程中回填至指定高度时，将分隔板311横向放置在层面内，再继续填实回填土33即可。
[0034]
作为一种优选方式，所述缓冲层32选用聚乙烯软板；因为聚乙烯软板在低温条件下仍具有一定的可塑性，在受到冻胀力挤压时，可进行适当的变形进而保证保温层ⅲ31不受外力影响，同时聚乙烯软板具有防水作用，避免保温层ⅲ31受冻土消融时所产生的水或地下水侵蚀而破坏影响保温效果。
[0035]
为节约成本，并在保温效果的条件下，保温层尽可能薄，避免保温层过厚与水池侧壁粘黏时易脱落，所述保温层ⅰ11、保温层ⅱ22以及保温层ⅲ31均采用挤塑聚苯板，挤塑聚苯板材料导热系数λi小，保温隔热性能好，且施工成本低。
[0036]
为加强地上水池侧壁2外保温层ⅱ22的稳定性，在面对狂风或其他较为恶劣的条件下，地上水池侧壁2外所设置的保温层ⅱ22、连接层23以及面层24不会从地上水池侧壁2上脱落，所述地上水池侧壁2外的保温层ⅱ22外还设有膨胀螺栓221或t型预埋钢筋222。

技术特征：
1.一种半地下式水池保温结构，包括水池本体，所述水池本体包括水池顶板(1)、地上水池侧壁(2)、地下水池侧壁(3)以及水池底板(4)，其特征在于：所述水池顶板(1)上方由内向外依次设有保温层ⅰ(11)、防水层(12)以及保护层(13)；所述地上水池侧壁(2)外侧由内向外依次设有胶粘剂层(21)、保温层ⅱ(22)、连接层(23)以及面层(24)；所述地下水池侧壁(3)外侧由内向外依次设有保温层ⅲ(31)、缓冲层(32)以及回填土(33)。2.如权利要求1所述的一种半地下式水池保温结构，其特征在于：所述地上水池侧壁(2)与地平面齐平处设置有隔板(5)，所述隔板(5)厚度不小于所述胶粘剂层(21)、保温层ⅱ(22)、连接层(23)以及面层(24)的总厚度。3.如权利要求1所述的一种半地下式水池保温结构，其特征在于：所述保温层ⅲ(31)外侧还设置有垂直于保温层ⅲ(31)的分隔板(311)。4.如权利要求1所述的一种半地下式水池保温结构，其特征在于：所述缓冲层(32)采用聚乙烯软板。5.如权利要求1所述的一种半地下式水池保温结构，其特征在于：所述保温层ⅰ(11)、保温层ⅱ(22)以及保温层ⅲ(31)均采用挤塑聚苯板。6.如权利要求1所述的一种半地下式水池保温结构，其特征在于：所述地上水池侧壁(2)外的保温层ⅱ(22)外还设有膨胀螺栓(221)或t型预埋钢筋(222)。

技术总结
本实用新型公开了一种半地下式水池保温结构，属于建筑设计技术领域，主要用于半地下式水池保温。本实用新型所要解决的技术问题为提供一种半地下式水池保温结构，主要用于半地下式水池保温，包括水池本体，水池本体包括水池顶板、地上水池侧壁、地下水池侧壁以及水池底板，水池顶板上由内向外依次设有保温层Ⅰ、防水层以及保护层；地上水池侧壁外侧由内向外依次设有胶粘剂层、保温层Ⅱ、连接层以及面层；地下水池侧壁外侧由内向外依次设有保温层Ⅲ以及回填土。采用本申请的半地下式水池保温结构，可在无覆土的情况下实现保温，避免地下冻土冻胀对保温结构的影响，施工操作方便同时减小了覆土的工程量以及设计荷载，不需增加额外配筋，节约成本。节约成本。节约成本。


技术研发人员：李辉 李龙华 漆桧 卓越 彭旭军 甘立胜 李锐 梅攀 杨松 黄强 杨龙城
受保护的技术使用者：四川电力设计咨询有限责任公司
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/7/27