工业化住宅地暖系统界面工法调研分析

赵雪峰 张晓婷 范 悦

(1.沈阳大学建筑学系,辽宁 沈阳 110044； 2.大连理工大学建筑与艺术学院，辽宁 大连 116024)

国家“十三五”规划中，明确指出继续全面深化建筑产业化发展。在这个建筑业转型的关键时期，建筑工业化建造方式升级成为这一转型期亟待解决的问题之一。目前，国内对于工业化住宅技术的研究主要集中在主体结构和内装体系两个方面，而作为连接两者的“界面”问题一直没有很好的解决，已经成为建筑工业化技术链条的短板。住宅地暖系统是“界面”问题的关键问题之一。本研究通过对国内外地暖系统构造技术发展情况进行调研，分析其技术特征，从设计、施工、安装维护等多个视角认真思考地暖系统构造技术的现实问题和发展途径。

1 地暖系统构造技术调研分析

1.1 现状调研

目前，常见的地暖系统按照施工方式不同可分为湿法施工地暖和干法施工地暖两种类型。在我国湿式施工是最常见的施工方式，出现时间最早，施工技术成熟。目前绝大部分住宅地暖系统使用的是湿法施工地暖。近些年，国内在借鉴国外经验的基础上，国内对于干法施工地暖技术也开展了许多研发与实践，积累了相当多的经验，技术水平有了较大提升。干式施工技术由于出现较晚，目前呈现出多种构造方法并存的局面，并且每种构造技术差异性较大，需要我们及时总结经验。另外，除了以湿法和干法两种施工技术以外，由上海爱普尼尔与沈阳大学合作研发的一种新型预制混凝土装配式地热板，采用的是干湿结合的施工方法。本研究组调研了国内外5种新型地暖系统(见表1)。

表1 新型工业化地暖系统构造技术调研

1.2 构造技术特征分析

1)日本KSI住宅体系。

日本1997年推出KSI(Kikon Skeleton Infill)住宅体系是日本UR都市机构将SI住宅理论应用于公共住宅工业化生产实践中，实现公共住宅的可持续发展。地暖系统通过SI分离技术，可满足居住者各种变化需求，具有灵活性和适应性。楼板采用降板处理，地暖系统干法施工，采用了易于维护更新的集成技术，实现可变性和可持续性发展的需求，提高了住宅在全生命期内的使用价值[1]。

2)瑞士PLASTEDIL建筑体系。

该体系是由瑞士PLASTEDIL公司研发。其楼板使用膨胀聚苯乙烯为新型建筑材料，采用模板技术，具备施工便捷，高效的特点。地暖系统管线可利用板材间的预留槽铺设完成之后，与主体结构同步施工，有效缩短施工工期，保障系统安全。目前该项技术已经在中国获得标准认定，但是由于该系统对建筑模数的要求过于严苛，使得这套系统在中国的推广受到限制。

3)中国百年住宅体系。

中国百年住宅体系是由中国建筑标准设计院推出“新型建筑工业化通用体系”。该体系是基于SI住宅长寿化的基本理念，以追求住宅低能耗、高品质和长寿命为目标。上海崴廉公馆11号楼是其示范项目之一，该项目的地暖安装方法采用干式施工，以发热电缆作为热源，减小界面构造的高度，节省室内空间高度，有利于有效降低能耗。在实现各户独立个性化控制的同时，方便检修维护，可以实现住宅的可持续发展[2]。

4)万科工业化住宅内装系统。

万科在沈阳的住宅项目中采用可贴砖干式地暖工法。首先是在平整的楼面基层上安装龙骨,在龙骨架中铺装预支沟槽保温板,散热水管盘在沟槽中,然后在其表面覆盖散热铝片和蓄热面板,最后铺装地板。这种工法相较于传统的湿法地暖系统具提高设备施工效率，降低楼板荷载，节省室内高度，减少耗能节约的技术优势。独特的构造可以承受足够的荷载。这种工法对前期楼板施工完成面的平整度要求比较高。对工人的施工技术要求比较高。

5)新型装配式地热板系统。

新型装配式地热板是一种具有标准模数的预制混凝土板材。新产品采用独特的干湿结合施工技术，大幅度降低了施工现场的水电的浪费，和由施工引起的粉尘环境污染；特殊的构造设计有利于大幅降低无效热量损失，同时提高有效热量的使用效率；采用新型工艺，使板材具备小型化、轻型化、高强度的特点，制造工艺简单，耗能低，便于运输；使用本产品的建筑在进行管线更新改造的时候，具有灵活性，可以直接更换，减少了二次装修施工带来的浪费。

1.3 工法比较

针对湿式、干式、干湿结合三种不同地暖工法进行系统的整理比较。

湿式地暖是先在住宅楼面的结构完成面上铺设地暖管道,然后在现场浇筑混凝土，将地暖管道包裹起来，最后在混凝土面层上铺设地板或地砖。地暖管道热量是通过混凝土散发出来。湿式地暖施工工期长，同时施工时造成环境污染严重，对水电资源浪费较多，从空间利用率上来说，占用有效空间较多，而且全部使用现浇混凝土使楼板受荷较大。

干式地暖是连接已经成型的片状模块,形同超薄暖气片,在铺设时只需按照已经规划好的图纸线路将标准化模块拼接好即可。干式地暖相较于湿式地暖具备施工快，效率高，易替换，荷载轻，空间占有率小等优点。此外，干式地暖对主体楼板结构表面的平整度要求较高。

干湿结合地暖具有干式地暖的优点，同时与干式施工方式相比它具有更强的适应性。新型装配式地热板可以直接在施工完成的楼板完成面上进行铺装。每块地暖板预设四个带螺纹的小孔。小孔的作用一方面通过用螺丝来调节和固定地暖板适应不平整的楼板，减少施工量，另一方面可用来灌注水泥砂浆，使预制的混凝土地暖板与楼板完成面很好的结合在一起。灌浆完后，板材和结构面之间会留有空腔。空腔阻滞热量向下方传递，提高能源的有效利用。板材安装完成之后即形成平整表面，大幅提高施工速度。

2 发展建议

通过对国内外地暖系统界面工法的调研分析，研究组对于今后地暖系统界面工法发展建议如下：

1)应该考虑用干式工法和干湿结合工法逐步取代湿式工法，在住宅建设中减少湿作业量，降低对环境的污染。

2)工法的选择对于住宅室内的适应性有很大影响。干式工法地暖便于维护，降低了后期的运营维护难度，为内装系统更新变化创造了可能，能够实现住宅的可持续发展。

3)应该进一步提高地暖系统制造的工业化水平，提高标准化、模块化、集成化水平，减少现场安装对于工程质量的影响。

3 结语

地暖系统的界面工法问题，从一个侧面反映出住宅主体结构和内装体系之间界面问题的特点。地暖系统界面工法从技术的起步阶段到成熟阶段需要分步实施、计划明确。全面考虑从设计生产到安装维护的各个层面的问题，明确住宅地暖系统的工业化要求、模数化要求、集成管线要求，深入研究性能技术认定方法、建筑协调误差方法、适应性生产方式等。