CSI住宅部品体系的设计与施工——以“明日之家二号”为例

江海涛，吕俊杰，赵倩

(1.山东建筑大学 山东省建筑节能技术重点实验室，山东 济南 250101;2.山东建筑大学 可再生能源建筑利用技术教育部重点实验室，山东 济南250101;3.天津大学 建筑学院，天津 300072)

0 引言

长期以来我国住宅建设方式存在住宅寿命短、耗能大、质量通病严重和二次装修浪费等问题，住建部在确定当今我国城乡住宅建设政策时，也多次强调了在住宅设计中要体现“多样化、灵活性、适应性和可改性”。随着我国对支撑体住宅理论深入研究，CSI住宅的概念得以提出，相关的理论探讨与实践逐步开展。CSI 作为一种新型的具有中国住宅产业化特色的建筑体系，将为住宅产业的可持续发展提供新的平台。

1 关于CSI住宅

1.1 CSI住宅的概念

CSI住宅即China Skeleton Infill——中国的支撑体住宅，是采用结构支撑体和填充体完全分离方法施工的住宅(图1)。C 是英文China 的缩写，表示基于中国国情和住宅建设及其部品发展现状而设定的相关要求;S 是英文Skeleton 的缩写，表示具有耐久性、公共性的住宅支撑体，是住宅中不允许住户随意变动的部分;I 是英文的Infill 的缩写，表示具有灵活性、专有性的住宅内填充体，是住户在住宅全寿命周期内可以根据需要灵活改变的部分［1］。

图1 住宅支撑体(S)与填充体(I)分离示意图

1.2 CSI住宅简介

CSI住宅可延长住房使用年限，减少拆迁老房产生的废料，节约资源、能源，是发展节能省地住宅的新方向。CSI住宅为便于改装改修，尽量做到一个整体大空间，可使隔断墙和各种管线自由分布;层高在现有室内净高的基础上增加200～300mm 作为架空地板层，各种管线铺设在架空层内，实现了同层排水;土建施工时厨房、卫生间、内隔墙不定位，住户可以根据自己的需要随意安放。

CSI住宅根据每种构件的使用寿命将其分为长寿命构件和短寿命构件两部分，用长寿命的构件支撑短寿命的构件，短寿命的构件依附长寿命的构件。

1.3 “明日之家二号”及其部品体系简介

“明日之家二号”(图2)是由住房和城乡建设部组织相关专家精心设计、采用国内外20余家著名建筑部品生产企业提供的符合低碳经济的技术及产品，由济南市住宅产业化发展中心负责具体施工制作的，是CSI住宅的第一个样板间。

CSI住宅部品按照所处空间和权属的不同划分为共用部品和住户专用部品［2］。“明日之家二号”重点展示了其中的一部分部品系统，包括共用部品中的结构体和户外综合管线系统;住户专用部品中的户内分隔墙、整体卫生间、整体厨房和户内综合管线系统。

图2 “明日之家二号”平面图

2 CSI住宅共用部品的设计与施工

2.1 结构体

住宅结构决定着住宅空间，从而影响空间的功能［3］。建国后到90年代初期，砖混结构一直是我国工业化住宅建设的主流，但是由于其现场手工作业量大，工业化水平低，不适用于我国新时期对于住宅建设注重提高建筑构件预制比率的要求。目前比较有推广前途的工业化住宅体系有:装配式大板体系、大模板现浇体系和框架体系，它们均具有构件预制程度高，而且能形成大开间，利于室内空间的灵活划分的特点。CSI住宅的自身特性要求其结构体系应该在保持自身稳定性的同时，提供空间变化和功能变化的可能性。从住宅的多样化设计、施工效率和抗震性能等方面来看，框架结构体系最适应于新时期CSI住宅的发展，可作为其首选结构体系，并以室内无梁无柱的大空间为最终目标。

2.2 公共管线系统

当前城市中最为普遍的集合住宅，集成了大量部品，仅管线系统就有给水、排水、消防、中水、强电、电视、电话、网络等，而且将不同使用年限的管线、门窗、分接器等部品和主体结构埋设在一起，必然使装修和改造时开墙凿洞，影响主体结构的使用寿命［4］。

CSI住宅的公共管道采用了梯间管束的设置方式，公共管线系统设置在楼梯间的端头管井位置。管井为给水、排水、采暖、燃气、电气、通风、排烟等管道提供空间，各种管线通过管道井上下两端的管线孔集中到梯间管井中。管道井平面形状、尺寸需满足管道检修、更换的尺寸要求。

3 CSI住宅中住户专用部品的设计与施工

3.1 户内分隔墙

CSI住宅的户内分隔墙是指采用干式工法制作，不起承重作用，具有一定隔声、保温、防火功能，可用来分隔房间和空间，并确保各功能空间尺寸精确的墙体。内部隔墙可随意移动是CSI住宅可变性的直接体现，所以内部隔墙的设计和施工方式是CSI住宅内部填充体部品研究的重点。

3.1.1 墙板构造

“明日之家二号”的室内隔墙墙板采用的是空心刨花板材料，此种材料由农业桔梗为原材料制作而成，最大的特点就是环保，质轻，同时还具有保温，隔音等特性，二次装修中可以简单快捷地拆除并重新设计，非常适合作为室内墙体材料。每块墙板的两端都留有40 mm宽的带槽方木作为墙板连接口(图3)。目前，此种材料多用于高档木门的制作，作为墙板应用还需进一步推广。

3.1.2 墙板的设计施工

“明日之家二号”的内部隔墙采用木质墙板拼接的方式。墙板按照100mm 的模数，分成宽600mm、300mm、100mm 三个基本的模数板块，并对这三种墙板进行编号，其中600mm 墙板为1号，300mm 墙板为2号，100mm 墙板为3号，其他宽度的墙板依次向下编号。不同宽度墙板的排列组合拼接成不同长度的墙体立面(图4)。

图3 墙板断面图

图4 墙板布置方式

一面墙体的组合，尽量从中间位置优先选用600mm 墙板向两边依次进行排列，有余数时在墙体两侧安插其他宽度的墙板来进行补充，这样可以使墙体在外观上具有更好的统一性，也体现出住宅的工业化特性。

3.2 整体卫生间

3.2.1 整体卫生间的技术分析

“明日之家二号”中的整体卫生间采用的是一种新型的热固化材料——SMC，这种材料的出现使整体卫生间的重量减到很轻。SMC 的整体卫生间在工厂制成一体化浴缸、防水底盘、洗面盘、墙壁板、天花板等，并配合坐便器等卫生洁具，在现场装修的时候，只需拼接安装。

整体卫生间壁板拼缝用螺栓固定，必要处加强紧固件，缝间添干性密封胶条。壁板与顶板、壁板与防水盘之间也以密封胶密封，以确保无渗漏现象。顶板和底板用SMC 材料一次性压制成型，顶板上设检修口及换气扇，“明日之家二号”的整体卫生间顶板还添加了导流条设计，使水蒸气凝结成的水珠顺着导流条的导流方向流到壁板上。整体卫生间外侧非承重墙或隔墙以及门，均在卫浴间安装完毕后，再砌筑或一次性装饰完成。

3.2.2 整体卫生间的接口技术

首先是整体卫生间和原方案设计的卫生间建筑空间的接口。整体卫生间需抬高至少150mm 的高度，在“明日之家二号”中设有架空地板层，可以满足这一需求，整体卫生间底部带有地脚螺栓，可以调整卫浴间地面的平整度及其高度。

其次是各管线的接口。“明日之家二号”的整体卫生间为一体式排水地漏，采用横排地漏，汇集洗面器、浴缸和淋浴的排水，然后在防水盘底部与坐便器的排水对接再与主管碰接。现场只需要安装排水管即可。

3.3 整体厨房

住宅厨房的空间功能设计是其整体厨房设计的重要前提，“明日之家二号”中采用开放式厨房(图5)，将起居、就餐、厨房三个空间之间的隔墙取消，各空间相互借用;便于家庭成员交流;同时有利于空间的灵活布局和多功能使用，还可以起到美化家居的作用。

图5 “明日之家二号”中的整体开放式厨房

3.3.1 整体厨房的部品及其安装

CSI住宅中的整体厨房的部品及安装与整体卫生间有很大相似性，所不同的是，整体厨房没有一次成型的底板，壁板直接安装在金属构架上与地板相连，起到空间限定和隔离油烟的作用。

“明日之家二号”的整体厨房中的厨用家具都采用整体橱柜，各种橱柜构件现场拼接并安装，由于是开放式厨房，为了隔离厨房中的油烟等气味，在厨房间开敞的一侧设风幕。

3.3.2 整体厨房的集成化管线布局

厨房空间的管线设备按能源分主要有水、暖、电、气这几类，管线集中布置在只有几平方米的空间内，必须遵循各专业管线布置的原则，做到布局紧凑，线路简洁，尽可能满足现有家具设备的使用，并预留空间方便未来新设备的应用。“明日之家二号”中管线全部敷设在架空地板层内，并设管道检修孔，满足管道的检查、维修和拆换。

3.4 活动架空地板

CSI住宅中的活动架空地板是指为敷设管道和管线在混凝土楼板上架设的高200～300mm 的架空地板层。架空地板的施工内容包括安装地脚螺栓、铺设基层板和地板等。

3.4.1 基层板的铺设

所需部品包括地脚螺栓、边龙骨、混凝土基层板和连接件。其中基层板规格为500mm ×500mm。安装时先将边龙骨固定在房间四周的墙板底端架空层高度处，然后从房间的一侧开始铺设混凝土基层板，基层板由地脚螺栓支撑，由专用连接件进行锚固;房间边缘处留有余数时，只需现场进行切割。地脚螺栓底部设橡胶垫，并在地板和墙体的交界处留出缝隙，方便地板下空气流动，以达到预期的隔音效果。

3.4.2 地暖的铺设

“明日之家二号”的采暖设施采用了一种新型的地暖系统。这种地暖设施只需把现成部品模块进行现场敷设，彻底改变了地暖的传统施工方式。其所需部品包括地暖专用绝热板和地暖管，其中泡沫模块规格为800 mm ×800 mm ×40mm，设φ 200mm的圆形和φ 20mm 凹槽，将管子嵌入凹槽内(图6)。

图6 地暖绝热板部品模块及敷设后效果

3.5 户内综合管线系统

CSI住宅中的综合管线系统一般设计原则为:套内水平管线应安装于架空地板层或顶棚层内;管线施工中，固定装置的耐久年限应长于管线的耐久年限;排水管线与其他管线交叉时，应先铺设排水管线，保证排水通畅;套内管线和设备安装应在架空地板施工前完成［5］。

3.5.1 给排水系统设计原则

给水系统由套外给水立管、套内分水器、套内管线和套内用水部品组成。给水分水器应设置在架空地板层内等便于维修管理的位置，并留检修口;套内给水、热水、中水管道应布置在架空地板层内，应严格区分外套管的颜色以便检修和更换。

排水系统由套外排水总管、套内集水器或旋流器、套内用水部品组成。排水集水器或旋流器宜设置在分户墙内的架空地板层之上，同时应设置方便检查维修的检修口;套内排水管道敷设在架空地板层内，采取隔声、减噪措施;整体卫浴、厨房的排水管与排水集水器或旋流器连接后，再汇入排水立管。

3.5.2 采暖系统设计原则

供暖系统由套外主管道、套内分、集水器、套内供暖管路系统及设备组成。采暖系统的设计及设备选择应满足分户热计量;热力分水器宜设置在架空地板上等便于维修管理的位置;采暖热水管道敷设在架空地板内，基层板与面板之间;室内供暖设备设温度控制阀。

3.5.3 通风系统设计原则

通风系统由通风管道、套内防倒流标准接口、整体厨房、整体卫浴内通风设施及其他通风设备组成。进户风管在室内设置防倒流标准接口;卫生间排风、厨房排烟和负压通风系统应设置防倒流设施。

3.5.4 电气系统设计原则

每套住宅应设住户配电箱，住户配电箱至架空地板应预留接线管;套内线缆在架空地板层中敷设时，不宜与热水、可燃气体管道交叉;套内线缆沿顶棚夹层敷设时，应穿管或用线槽保护;带式电缆可选用交叉粘贴的施工方法。

4 结语

CSI住宅作为一种新型的工业化住宅，其研究和实践还处于初始阶段，相关技术的研发还有待改进。“明日之家二号”是样板间阶段的CSI住宅，初步展示了CSI住宅的各项技术，不仅丰富了工业化住宅的理论研究，并且有了初步的实践成果。CSI住宅的推广与应用必将有效促进我国住宅产业化的发展。

［1］李昂.CSI 体系将成为百年住宅的基础:住宅产业化促进中心产业发展处刘美霞访谈录［J］.China Concrete，2010(12):12－14.

［2］刘美霞.解读《CSI住宅导则(试行)》［J］.城市开发，2010(10):30－33.

［3］贾倍思，王薇琼.居住空间适应性设计［M］.南京:东南大学出版社，1998:22.

［4］马韵玉，张诣.“应变型住宅”初探［J］.建筑学报，1991(11):2－5.

［5］住房和城乡建设部住宅产业化促进中心.CSI住宅建设技术导则［M］.北京:中国建筑工业出版社，2010:6－11.

［6］杨杰.建筑外墙外保温技术体系发展分析［J］.山东建筑大学学报，2010，25(1):70－73.