工業化住宅地暖系統界面工法調研分析

趙雪峰 張曉婷 范 悅

(1.沈陽大學建筑學系,遼寧 沈陽 110044； 2.大連理工大學建筑與藝術學院，遼寧 大連 116024)

國家“十三五”規劃中，明確指出繼續全面深化建筑產業化發展。在這個建筑業轉型的關鍵時期，建筑工業化建造方式升級成為這一轉型期亟待解決的問題之一。目前，國內對于工業化住宅技術的研究主要集中在主體結構和內裝體系兩個方面，而作為連接兩者的“界面”問題一直沒有很好的解決，已經成為建筑工業化技術鏈條的短板。住宅地暖系統是“界面”問題的關鍵問題之一。本研究通過對國內外地暖系統構造技術發展情況進行調研，分析其技術特征，從設計、施工、安裝維護等多個視角認真思考地暖系統構造技術的現實問題和發展途徑。

1 地暖系統構造技術調研分析

1.1 現狀調研

目前，常見的地暖系統按照施工方式不同可分為濕法施工地暖和干法施工地暖兩種類型。在我國濕式施工是最常見的施工方式，出現時間最早，施工技術成熟。目前絕大部分住宅地暖系統使用的是濕法施工地暖。近些年，國內在借鑒國外經驗的基礎上，國內對于干法施工地暖技術也開展了許多研發與實踐，積累了相當多的經驗，技術水平有了較大提升。干式施工技術由于出現較晚，目前呈現出多種構造方法并存的局面，并且每種構造技術差異性較大，需要我們及時總結經驗。另外，除了以濕法和干法兩種施工技術以外，由上海愛普尼爾與沈陽大學合作研發的一種新型預制混凝土裝配式地熱板，采用的是干濕結合的施工方法。本研究組調研了國內外5種新型地暖系統(見表1)。

表1 新型工業化地暖系統構造技術調研

1.2 構造技術特征分析

1)日本KSI住宅體系。

日本1997年推出KSI(Kikon Skeleton Infill)住宅體系是日本UR都市機構將SI住宅理論應用于公共住宅工業化生產實踐中，實現公共住宅的可持續發展。地暖系統通過SI分離技術，可滿足居住者各種變化需求，具有靈活性和適應性。樓板采用降板處理，地暖系統干法施工，采用了易于維護更新的集成技術，實現可變性和可持續性發展的需求，提高了住宅在全生命期內的使用價值[1]。

2)瑞士PLASTEDIL建筑體系。

該體系是由瑞士PLASTEDIL公司研發。其樓板使用膨脹聚苯乙烯為新型建筑材料，采用模板技術，具備施工便捷，高效的特點。地暖系統管線可利用板材間的預留槽鋪設完成之后，與主體結構同步施工，有效縮短施工工期，保障系統安全。目前該項技術已經在中國獲得標準認定，但是由于該系統對建筑模數的要求過于嚴苛，使得這套系統在中國的推廣受到限制。

3)中國百年住宅體系。

中國百年住宅體系是由中國建筑標準設計院推出“新型建筑工業化通用體系”。該體系是基于SI住宅長壽化的基本理念，以追求住宅低能耗、高品質和長壽命為目標。上海崴廉公館11號樓是其示范項目之一，該項目的地暖安裝方法采用干式施工，以發熱電纜作為熱源，減小界面構造的高度，節省室內空間高度，有利于有效降低能耗。在實現各戶獨立個性化控制的同時，方便檢修維護，可以實現住宅的可持續發展[2]。

4)萬科工業化住宅內裝系統。

萬科在沈陽的住宅項目中采用可貼磚干式地暖工法。首先是在平整的樓面基層上安裝龍骨,在龍骨架中鋪裝預支溝槽保溫板,散熱水管盤在溝槽中,然后在其表面覆蓋散熱鋁片和蓄熱面板,最后鋪裝地板。這種工法相較于傳統的濕法地暖系統具提高設備施工效率，降低樓板荷載，節省室內高度，減少耗能節約的技術優勢。獨特的構造可以承受足夠的荷載。這種工法對前期樓板施工完成面的平整度要求比較高。對工人的施工技術要求比較高。

5)新型裝配式地熱板系統。

新型裝配式地熱板是一種具有標準模數的預制混凝土板材。新產品采用獨特的干濕結合施工技術，大幅度降低了施工現場的水電的浪費，和由施工引起的粉塵環境污染；特殊的構造設計有利于大幅降低無效熱量損失，同時提高有效熱量的使用效率；采用新型工藝，使板材具備小型化、輕型化、高強度的特點，制造工藝簡單，耗能低，便于運輸；使用本產品的建筑在進行管線更新改造的時候，具有靈活性，可以直接更換，減少了二次裝修施工帶來的浪費。

1.3 工法比較

針對濕式、干式、干濕結合三種不同地暖工法進行系統的整理比較。

濕式地暖是先在住宅樓面的結構完成面上鋪設地暖管道,然后在現場澆筑混凝土，將地暖管道包裹起來，最后在混凝土面層上鋪設地板或地磚。地暖管道熱量是通過混凝土散發出來。濕式地暖施工工期長，同時施工時造成環境污染嚴重，對水電資源浪費較多，從空間利用率上來說，占用有效空間較多，而且全部使用現澆混凝土使樓板受荷較大。

干式地暖是連接已經成型的片狀模塊,形同超薄暖氣片,在鋪設時只需按照已經規劃好的圖紙線路將標準化模塊拼接好即可。干式地暖相較于濕式地暖具備施工快，效率高，易替換，荷載輕，空間占有率小等優點。此外，干式地暖對主體樓板結構表面的平整度要求較高。

干濕結合地暖具有干式地暖的優點，同時與干式施工方式相比它具有更強的適應性。新型裝配式地熱板可以直接在施工完成的樓板完成面上進行鋪裝。每塊地暖板預設四個帶螺紋的小孔。小孔的作用一方面通過用螺絲來調節和固定地暖板適應不平整的樓板，減少施工量，另一方面可用來灌注水泥砂漿，使預制的混凝土地暖板與樓板完成面很好的結合在一起。灌漿完后，板材和結構面之間會留有空腔。空腔阻滯熱量向下方傳遞，提高能源的有效利用。板材安裝完成之后即形成平整表面，大幅提高施工速度。

2 發展建議

通過對國內外地暖系統界面工法的調研分析，研究組對于今后地暖系統界面工法發展建議如下：

1)應該考慮用干式工法和干濕結合工法逐步取代濕式工法，在住宅建設中減少濕作業量，降低對環境的污染。

2)工法的選擇對于住宅室內的適應性有很大影響。干式工法地暖便于維護，降低了后期的運營維護難度，為內裝系統更新變化創造了可能，能夠實現住宅的可持續發展。

3)應該進一步提高地暖系統制造的工業化水平，提高標準化、模塊化、集成化水平，減少現場安裝對于工程質量的影響。

3 結語

地暖系統的界面工法問題，從一個側面反映出住宅主體結構和內裝體系之間界面問題的特點。地暖系統界面工法從技術的起步階段到成熟階段需要分步實施、計劃明確。全面考慮從設計生產到安裝維護的各個層面的問題，明確住宅地暖系統的工業化要求、模數化要求、集成管線要求，深入研究性能技術認定方法、建筑協調誤差方法、適應性生產方式等。