地源熱泵終端天棚輻射系統(tǒng)的施工探討

鄧仕林（中鐵建設(shè)集團(tuán)華東分公司 ，江蘇 南京 221000）

地源熱泵工程的終端天棚輻射系統(tǒng)是低碳環(huán)保、綠色節(jié)能理想的恒溫、恒濕、恒氧、恒靜、恒凈五恒科技建筑新技術(shù)，規(guī)避了傳統(tǒng)中央空調(diào)的末端設(shè)備清洗困難、易滋生病菌、影響健康、噪聲干擾等不利因素。五恒科技系統(tǒng)住宅的設(shè)計(jì)理念是充分利用住宅樓外墻、屋面和外窗周密良好的保溫隔熱體系和混凝土的熱惰性大、儲(chǔ)熱能力強(qiáng)的特點(diǎn)，用混凝土結(jié)構(gòu)板內(nèi)的天棚輻射盤管供回水低溫差輻射系統(tǒng)與地面新風(fēng)/回風(fēng)系統(tǒng)搭配置換，讓室內(nèi)溫濕度均勻、無風(fēng)動(dòng)刺激感，營造出高度舒適、溫暖和諧的人居環(huán)境。

本文結(jié)合江蘇省南京市雨花臺(tái)區(qū)某住宅項(xiàng)目地源熱泵工程終端天棚輻射系統(tǒng)分析施工中出現(xiàn)的一些技術(shù)質(zhì)量問題并對(duì)各專業(yè)交叉施工的情況進(jìn)行總結(jié)，探索實(shí)用施工方法。

1 天棚輻射系統(tǒng)的熱交換原理

在頂棚混凝土板內(nèi)敷設(shè)使用壽命長且具有良好導(dǎo)熱性和柔韌強(qiáng)的Φ25Φ25 PP-RT 盤管。通過公共水管井內(nèi)集分水器水利模塊對(duì)盤管內(nèi)水媒介質(zhì)的不斷循環(huán)及以輻射為主的熱交換方法，對(duì)室內(nèi)進(jìn)行冬天加熱或夏天降溫。夏天 18 ℃ 的水通入埋在頂棚混凝土中的Φ25 PP-RT 供水管與 21 ℃ 的Φ25 PP-RT 同程回水管產(chǎn)生 3 K 溫差通過凝土結(jié)構(gòu)板輻射到室內(nèi)房間，起到夏季室內(nèi)降溫設(shè)想效果；冬季 32 ℃ 的水通入埋在頂棚混凝土中的Φ25 PP-RT 供水管與 29 ℃ 的Φ25 PP-RT 同程回水管形成 3 K 溫差。通過混凝土結(jié)構(gòu)板輻射，使室內(nèi)溫度等同于人體接受的舒適溫度（20～26 ℃），創(chuàng)造出最佳的舒適居住環(huán)境。

2 天棚輻射管在結(jié)構(gòu)板內(nèi)布設(shè)模式

將Φ25 PP-RT 盤管埋設(shè)于樓板現(xiàn)澆層的下層鋼筋之上、水電管線及上層鋼筋之下，通過混凝土結(jié)構(gòu)板進(jìn)行熱輻射方式完成冷、熱交換功能。天棚輻射系統(tǒng)示意圖如圖 1 所示。

圖1 天棚輻射系統(tǒng)示意圖

3 天棚輻射系統(tǒng)的施工工藝流程

結(jié)構(gòu)天棚板內(nèi)敷設(shè)輻射管道系統(tǒng)，前期施工應(yīng)周密策劃，與土建專業(yè)模板工種、鋼筋工種密切配合。同時(shí)，還得與水電安裝其他工序工種合作，有序共同推進(jìn)。

輻射管道的施工工藝流程如下所示。施工準(zhǔn)備→結(jié)構(gòu)模板支設(shè)→水、暖、通風(fēng)、燃?xì)獾裙艿来前宥纯谔坠芏ㄎ缓碗姎饩€盒劃線定位→輻射系統(tǒng)管路劃線→綁扎結(jié)構(gòu)底層鋼筋→護(hù)套安裝→輻射盤管安裝→水壓試驗(yàn)→水電管道敷設(shè)→上層鋼筋綁扎→混凝土澆筑→水井集分水器模塊安裝→連接水利模塊→水利模塊與主立管連接→綜合打壓調(diào)試。

3.1 劃 線

土建模板支好后，按照天棚輻射Φ25 PP-RT 管排布設(shè)計(jì)圖紙，避讓開水、電預(yù)留洞口和線盒位置進(jìn)行劃線定位，標(biāo)出Φ25 PP-RT 管敷設(shè)在各個(gè)房間的位置線路，再標(biāo)出從各房間引至水暖管井的集分水器水利模塊的供水、回水管接口處的線路。本工程約定盤管線路劃線一律使用黃色油漆標(biāo)記。

3.2 盤管敷設(shè)

結(jié)構(gòu)底層鋼筋綁扎完成后，按照事先劃定標(biāo)記的線路進(jìn)行盤管布置施工，PP-RT 管以相應(yīng)的同程等距用尼龍?jiān)鷰Ьo固的綁扎在樓板底筋上。盤管與室內(nèi)外墻邊的間距 ≥30 cm，盤管在經(jīng)過燈盒或預(yù)留洞口附近時(shí)應(yīng)繞行，與燈具線盒中心的間距 ＞ 25 cm，與預(yù)留洞口邊緣的間距 ＞ 15 cm，盤管拐彎處彎曲直徑 ≥ 8 倍管外徑。盤管應(yīng)架設(shè)在可以自由旋轉(zhuǎn)的盤管支架工具上，敷設(shè)時(shí)不得將盤管扭曲或折疊。盤管途經(jīng)結(jié)構(gòu)墻或梁的位置架設(shè)柔性波紋套管減少墻體或梁的熱消耗和滿足盤管在該部位能自由的熱脹冷縮。

盤管布設(shè)完畢即進(jìn)行壓力試驗(yàn)，同時(shí)配合水電管線施工穿插進(jìn)行，為土建專業(yè)的面筋綁扎和模板支設(shè)及混凝土澆筑減少工序之間的等待間隔時(shí)間。

水井集分水器模塊及配管連接，按照設(shè)備接管圖，依次將各房間的供回水管與集分水器模塊的進(jìn)出水管連接，同時(shí)水力模塊與主立管進(jìn)行連接，完成后進(jìn)行綜合打壓調(diào)試。水力模塊管道連接示意圖如圖 2 所示。

圖2 水力模塊管道連接示意圖

4 天棚輻射施工的重難點(diǎn)管控

4.1 事前策劃

地源熱泵工程的天棚輻射系統(tǒng)是在傳統(tǒng)建筑施工過程中增添了一道新的工序，交叉施工極易引發(fā)盤管損壞。因此，不同工種之間的配合協(xié)調(diào)是工作的重點(diǎn)，事前策劃尤為重要。

（1）管理機(jī)制的建立。加強(qiáng)參施人員的培訓(xùn)、交底和教育，建立嚴(yán)格的獎(jiǎng)懲管理制度，加強(qiáng)作業(yè)層的監(jiān)督檢查，認(rèn)真履行工種間的交接檢查約定，留存好質(zhì)量事故倒查機(jī)制的影像資料。

（2）圖紙優(yōu)化。天棚輻射管路走向應(yīng)結(jié)合二次結(jié)構(gòu)圖紙和精裝圖紙進(jìn)行優(yōu)化，避讓開二次結(jié)構(gòu)柱樓面植筋的位置和精裝修吊頂、燈具安裝、管道支架安裝打脹栓的位置。

（3）管材選型。選用是具良好的柔韌性、高熱傳導(dǎo)性和惰性且與建筑結(jié)構(gòu)同壽命的優(yōu)質(zhì)管材。PP-RT 管道自身的耐壓性也是抵御被外力踩踏、擠壓沖擊的一道保護(hù)屏障。

4.2 事中控制措施

因敷設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)板內(nèi)的天棚輻射管道出現(xiàn)滲漏后期無法維修，將導(dǎo)致整個(gè)房間回路喪失使用功能，繼而引發(fā)索賠和投訴風(fēng)險(xiǎn)，因此混凝土中不得出現(xiàn)管道接頭。但盤管的施工環(huán)境復(fù)雜導(dǎo)致易受傷害。針對(duì)在有盤管的作業(yè)面上各工種工序穿插施工總結(jié)出以下管理措施。

（1）人員的管理。禁止各個(gè)工種施工過程中頻繁的人員變動(dòng)，減少因不熟悉施工環(huán)境的人員貿(mào)然加入的情況，每天早上班前交底和教育常抓不懈。

（2）各工序的技術(shù)措施。① 鋼筋綁扎不可采用易損塑料盤管的單層雙向 + 90° 拉鉤的形式，宜為雙層雙向，用馬凳支撐蓋筋的形式。梁筋宜綁扎連接或機(jī)械連接，盡量減少危害塑料盤管的電焊連接形式。鋼筋尖銳端部不得靠近盤管。② 架設(shè)在盤管上的鋼制電管必須使用支架支撐，禁止擠壓塑料盤管。③ 布有盤管的作業(yè)面禁止任何工種動(dòng)用明火。電焊作業(yè)用濕石棉被覆蓋，防治火花飛濺，焊接部位應(yīng)有澆水降溫措施。④ 混凝土澆注時(shí)不得用鐵鍬鏟刮，混凝土內(nèi)不得夾雜鐵質(zhì)尖銳物。振動(dòng)棒不能直接觸碰盤管，平板面澆筑宜用振搗平板振搗。

（3）工序的檢查驗(yàn)收和交接。① 盤管施工單位設(shè)置專人看管盯防，提醒和警誡各工序工種規(guī)范施工。② 工序間交接檢查，留存交接檢資料。③ 每道工序檢查驗(yàn)收時(shí)，必須插入盤管的壓力查驗(yàn)環(huán)節(jié)。

（4）盤管保護(hù)措施。 ① 有盤管的作業(yè)面搭設(shè)馬道，滿足施工人員和檢查人員行走需求，禁止任何工種的人員隨意踩踏盤管。② 設(shè)置物料堆放平臺(tái)禁止任何物料在盤管上拖動(dòng)。③ 防污染措施，盤管作業(yè)面禁止油漆、防水涂料、脫模劑等油料作業(yè)。

（5）防凍措施。 環(huán)境溫度 ＜ 5 ℃ 時(shí)，盡量減少盤管的敷設(shè)施工和壓力試驗(yàn)，＜ 0 ℃ 應(yīng)加防凍劑或泄空余水和管道保溫，但冬季禁止明火升溫熏烤結(jié)構(gòu)板面。

（6）安裝規(guī)避措施。結(jié)構(gòu)階段盡量在混凝土結(jié)構(gòu)板內(nèi)預(yù)埋日后的管道、設(shè)備吊裝承重預(yù)埋件。前期無法準(zhǔn)確定位的裝飾、安裝階段設(shè)備及管道支吊架、吊頂龍骨、大型吊燈的膨脹螺栓，應(yīng)按照盤管油漆標(biāo)記避讓。

5 過程管控的效果

5.1 質(zhì)量效果

該項(xiàng)目的天棚輻射系統(tǒng)工程施工采用上述預(yù)控管理辦法，五恒科技的終端輻射系統(tǒng)施工始終未發(fā)生任何輻射盤管回路廢棄的質(zhì)量事故，系統(tǒng)管道無堵塞滲漏現(xiàn)象，采暖/制冷的使用功能達(dá)到了預(yù)期質(zhì)量效果。

5.2 社會(huì)效益

混凝土結(jié)構(gòu)天棚輻射系統(tǒng)優(yōu)于其他供熱/降溫設(shè)備系統(tǒng)，混凝土內(nèi)輻射系統(tǒng)使室內(nèi)橫七豎八的采暖、制冷設(shè)備管線消失了，結(jié)構(gòu)板內(nèi)封閉的管路系統(tǒng)隔絕了室內(nèi)細(xì)菌滋生的環(huán)境。增大屋內(nèi)凈高空間，層高增加讓壓抑感徹底消失，提高了健康幸福的指數(shù)感。天棚輻射系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)設(shè)備負(fù)荷小，冬夏兩季均可使用，減少了業(yè)主的設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行能源消耗的費(fèi)用，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。

6 結(jié) 語

隨著當(dāng)今社會(huì)高速發(fā)展，從過去單一的“居有其所”到現(xiàn)在追求的“品質(zhì)生活”，人們?nèi)司迎h(huán)境觀念發(fā)生了巨變，此住宅項(xiàng)目將地源熱泵工程與終端的天棚輻射系統(tǒng)進(jìn)行了較好結(jié)合，更好地適應(yīng)了社會(huì)發(fā)展品質(zhì)生活需求。如今如何更好地順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，貢獻(xiàn)出更好的環(huán)保、舒適的建筑產(chǎn)品，是建筑行業(yè)全體產(chǎn)業(yè)人員的使命。引進(jìn)成熟的五恒科技技術(shù)并不斷地創(chuàng)新，采用避免系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì)措施，為今后的建造出更節(jié)能環(huán)保和更現(xiàn)代化的建筑產(chǎn)品做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。