工業(yè)化住宅地暖系統(tǒng)界面工法調(diào)研分析

趙雪峰 張曉婷 范 悅

(1.沈陽大學(xué)建筑學(xué)系,遼寧 沈陽 110044； 2.大連理工大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院，遼寧 大連 116024)

國家“十三五”規(guī)劃中，明確指出繼續(xù)全面深化建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。在這個建筑業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，建筑工業(yè)化建造方式升級成為這一轉(zhuǎn)型期亟待解決的問題之一。目前，國內(nèi)對于工業(yè)化住宅技術(shù)的研究主要集中在主體結(jié)構(gòu)和內(nèi)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(jīng)成為建筑工業(yè)化技術(shù)鏈條的短板。住宅地暖系統(tǒng)是“界面”問題的關(guān)鍵問題之一。本研究通過對國內(nèi)外地暖系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)發(fā)展情況進(jìn)行調(diào)研，分析其技術(shù)特征，從設(shè)計、施工、安裝維護(hù)等多個視角認(rèn)真思考地暖系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)的現(xiàn)實問題和發(fā)展途徑。

1 地暖系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)調(diào)研分析

1.1 現(xiàn)狀調(diào)研

目前，常見的地暖系統(tǒng)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(xiàn)時間最早，施工技術(shù)成熟。目前絕大部分住宅地暖系統(tǒng)使用的是濕法施工地暖。近些年，國內(nèi)在借鑒國外經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，國內(nèi)對于干法施工地暖技術(shù)也開展了許多研發(fā)與實踐，積累了相當(dāng)多的經(jīng)驗，技術(shù)水平有了較大提升。干式施工技術(shù)由于出現(xiàn)較晚，目前呈現(xiàn)出多種構(gòu)造方法并存的局面，并且每種構(gòu)造技術(shù)差異性較大，需要我們及時總結(jié)經(jīng)驗。另外，除了以濕法和干法兩種施工技術(shù)以外，由上海愛普尼爾與沈陽大學(xué)合作研發(fā)的一種新型預(yù)制混凝土裝配式地?zé)岚?，采用的是干濕結(jié)合的施工方法。本研究組調(diào)研了國內(nèi)外5種新型地暖系統(tǒng)(見表1)。

表1 新型工業(yè)化地暖系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)調(diào)研

1.2 構(gòu)造技術(shù)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(jī)構(gòu)將SI住宅理論應(yīng)用于公共住宅工業(yè)化生產(chǎn)實踐中，實現(xiàn)公共住宅的可持續(xù)發(fā)展。地暖系統(tǒng)通過SI分離技術(shù)，可滿足居住者各種變化需求，具有靈活性和適應(yīng)性。樓板采用降板處理，地暖系統(tǒng)干法施工，采用了易于維護(hù)更新的集成技術(shù)，實現(xiàn)可變性和可持續(xù)性發(fā)展的需求，提高了住宅在全生命期內(nèi)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(fā)。其樓板使用膨脹聚苯乙烯為新型建筑材料，采用模板技術(shù)，具備施工便捷，高效的特點。地暖系統(tǒng)管線可利用板材間的預(yù)留槽鋪設(shè)完成之后，與主體結(jié)構(gòu)同步施工，有效縮短施工工期，保障系統(tǒng)安全。目前該項技術(shù)已經(jīng)在中國獲得標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定，但是由于該系統(tǒng)對建筑模數(shù)的要求過于嚴(yán)苛，使得這套系統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計院推出“新型建筑工業(yè)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(zhì)和長壽命為目標(biāo)。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(fā)熱電纜作為熱源，減小界面構(gòu)造的高度，節(jié)省室內(nèi)空間高度，有利于有效降低能耗。在實現(xiàn)各戶獨立個性化控制的同時，方便檢修維護(hù)，可以實現(xiàn)住宅的可持續(xù)發(fā)展[2]。

4)萬科工業(yè)化住宅內(nèi)裝系統(tǒng)。

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(yù)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(tǒng)的濕法地暖系統(tǒng)具提高設(shè)備施工效率，降低樓板荷載，節(jié)省室內(nèi)高度，減少耗能節(jié)約的技術(shù)優(yōu)勢。獨特的構(gòu)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(shù)要求比較高。

5)新型裝配式地?zé)岚逑到y(tǒng)。

新型裝配式地?zé)岚迨且环N具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的預(yù)制混凝土板材。新產(chǎn)品采用獨特的干濕結(jié)合施工技術(shù)，大幅度降低了施工現(xiàn)場的水電的浪費，和由施工引起的粉塵環(huán)境污染；特殊的構(gòu)造設(shè)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(chǎn)品的建筑在進(jìn)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(jié)合三種不同地暖工法進(jìn)行系統(tǒng)的整理比較。

濕式地暖是先在住宅樓面的結(jié)構(gòu)完成面上鋪設(shè)地暖管道,然后在現(xiàn)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(shè)地板或地磚。地暖管道熱量是通過混凝土散發(fā)出來。濕式地暖施工工期長，同時施工時造成環(huán)境污染嚴(yán)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(xiàn)澆混凝土使樓板受荷較大。

干式地暖是連接已經(jīng)成型的片狀模塊,形同超薄暖氣片,在鋪設(shè)時只需按照已經(jīng)規(guī)劃好的圖紙線路將標(biāo)準(zhǔn)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(yōu)點。此外，干式地暖對主體樓板結(jié)構(gòu)表面的平整度要求較高。

干濕結(jié)合地暖具有干式地暖的優(yōu)點，同時與干式施工方式相比它具有更強的適應(yīng)性。新型裝配式地?zé)岚蹇梢灾苯釉谑┕ね瓿傻臉前逋瓿擅嫔线M(jìn)行鋪裝。每塊地暖板預(yù)設(shè)四個帶螺紋的小孔。小孔的作用一方面通過用螺絲來調(diào)節(jié)和固定地暖板適應(yīng)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(yù)制的混凝土地暖板與樓板完成面很好的結(jié)合在一起。灌漿完后，板材和結(jié)構(gòu)面之間會留有空腔?？涨蛔铚崃肯蛳路絺鬟f，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(fā)展建議

通過對國內(nèi)外地暖系統(tǒng)界面工法的調(diào)研分析，研究組對于今后地暖系統(tǒng)界面工法發(fā)展建議如下：

1)應(yīng)該考慮用干式工法和干濕結(jié)合工法逐步取代濕式工法，在住宅建設(shè)中減少濕作業(yè)量，降低對環(huán)境的污染。

2)工法的選擇對于住宅室內(nèi)的適應(yīng)性有很大影響。干式工法地暖便于維護(hù)，降低了后期的運營維護(hù)難度，為內(nèi)裝系統(tǒng)更新變化創(chuàng)造了可能，能夠?qū)崿F(xiàn)住宅的可持續(xù)發(fā)展。

3)應(yīng)該進(jìn)一步提高地暖系統(tǒng)制造的工業(yè)化水平，提高標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、集成化水平，減少現(xiàn)場安裝對于工程質(zhì)量的影響。

3 結(jié)語

地暖系統(tǒng)的界面工法問題，從一個側(cè)面反映出住宅主體結(jié)構(gòu)和內(nèi)裝體系之間界面問題的特點。地暖系統(tǒng)界面工法從技術(shù)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(shè)計生產(chǎn)到安裝維護(hù)的各個層面的問題，明確住宅地暖系統(tǒng)的工業(yè)化要求、模數(shù)化要求、集成管線要求，深入研究性能技術(shù)認(rèn)定方法、建筑協(xié)調(diào)誤差方法、適應(yīng)性生產(chǎn)方式等。