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低温热水地面辐射供热系统结构层空鼓开裂原因及措施分析
作者:
·2018-10-23 10:46:47
 
    

摘 要 针对低温热水地面辐射供热系统结构层空鼓、开裂问题,从地暖系统构造、地暖系统构造层施工过程、施工过程的成品保护、业主二次家装过程及业主入住后的使用过程等方面,全面分析了供热系统结构层空鼓、开裂的原因,并通过对低温热水地面辐射供热系统结构层空鼓、开裂可能导致的后果进行系统分析,从结构层施工技术、施工过程管理、二次家装、供热系统运行管理等方面,对防治结构层空鼓、开裂提出了具体的防治措施。

关键词 地暖;供热系统;结构层;空鼓;开裂;防治措施


引言

随着我国国民经济的整体提升,个人经济条件的不断改善,居民对住宅室内外环境的要求、对室内居住舒适性的要求在不断提高。近年来,我国北方地区住宅中采用低温热水地面辐射供热(以下简称“地暖”)这种采暖模式已经比较普遍。

但是,据有关媒体、文献报道及对我公司自主开发的几个高层住宅小区的使用效果回访发现,这种采暖模式的结构层在施工过程中和后期的使用中经常出现空鼓、开裂等质量缺陷,给开发商、施工单位、业主都造成了不同程度的损失。下面就地暖施工过程、售后用户使用效果回访、物业反馈中发现的相关质量问题进行深入分析,探索这类型质量问题的形成原因,并针对性地提出解决措施。


1、从地暖系统构造方面分析原因

(1)地板辐射采暖地板部分的构造。按照地板辐射采暖施工工艺流程的要求,地板辐射采暖系统地板部分的构造如图1所示。

本文所说的地暖系统结构层就是指图1中的地板构造部分。

(2)从以上地板结构层构造中可以看出,地暖系统结构层与地暖热水系统的构造是一体的,地暖系统结构层由多层、多道工序组成,由于施工规范对构成整个地暖系统结构层各层之间的粘结以及工序衔接要求不是很多,每层、每道工序的施工过程都会对结构层的空鼓和开裂造成影响。

从我公司多栋楼的施工过程以及业主投诉的案例来看,出现空鼓与裂缝较多的部位大致是:空鼓主要出现在防潮层、隔热层和装饰地板层,裂缝主要是位于豆石混凝土填充层。

(3)由于各结构层存在材料性质差别大、各层之间的约束力不够、使用期和非使用期温差较大、结构层中的应力不均匀变化等方面的原因,引起结构层开裂、空鼓。


2、从地暖系统结构层施工过程分析原因

(1)地暖系统结构层各层、各道工序之间的交接检查、隐蔽工程验收不严格,引起地暖系统结构层空鼓、开裂。

从图1中可以看出,地暖结构层本身厚度大约为80mm,但是分了至少四层,在施工过程中,每层的施工质量、各道工序之间的交接检查、隐蔽验收是保证整个构造层质量的关键。

在地暖施工过程中,有些施工队伍往往不注意这几道工序之间的合理衔接,有的工序甚至偷工减料。由于地暖施工工序较多,且工作量集中,各方面的隐蔽验收、监督检查又不能层层跟上,做到道道工序严格把关,造成各层之间粘结不好,下道工序对上道工序的破坏比较严重,导致整个地暖系统结构层形不成整体,引起地暖系统结构层空鼓、开裂。

(2)基层以及各层的平整度、干燥程度不符合规范要求,引起结构层空鼓、开裂。

基层以及各层的平整度偏差超标,会引起本层及下层的厚度不均匀,在受到外力以及由于温差变化引起的结构层内部应力的作用后,会产生裂缝。

由于结构层中有防水构造,在每道工序施工前,如果不对基层(相对本层而言的基层)积水进行处理,特别是厨房、卫生间部位,在进入采暖期后,一旦结构层受热或受冻,极易引起结构层空鼓、开裂。

(3)构造各层之间粘(连)结不紧密、不密实,引起结构层空鼓、开裂。

构造各层之间在粘结包括钢筋混凝土楼板与找平层之间的粘结、隔热板与基层(找平层)之间的粘结、地暖盘管与隔热层的粘结、豆石混凝土与隔热层的粘结、地面层(找平层)与豆石混凝土之间的粘结等,如果任何相邻两层粘结不好,都会引起地暖系统结构层空鼓、开裂。

(4)地暖盘管的布置不符合规范要求,引起结构层空鼓、开裂。

地暖盘管的布置,首先必须要满足户内采暖的需求,其次要尽可能降低单块构造层的面积,单块构造层面积过大过小都不合理;地暖盘管的弯折、定位、固定,必须严格按照施工图纸、技术要求及规范规定的允许偏差进行弯折、定位和固定,偏差超标会引起结构层内部受热不均匀变形,进而产生裂缝。

(5)豆石混凝土的施工必须严格按照实验室出具的配合比进行配料,豆石混凝土本身厚度不均匀、不密实,分块不合理,引起结构层空鼓开裂。

(6)个别施工企业偷工减料,未设置分隔缝及钢丝网等必要的工序,也会引起结构层开裂。

(7)材料选用不当,比如隔热层本身的密度、厚度偏差、强度等,水泥水化热的高低、豆石的粒径偏差、干净程度(含泥量)等等,都会引起地暖系统结构层开裂。


3、从施工过程的成品保护方面分析原因

由于地暖结构层层数较多,施工工期相对较集中,每层之间的施工时间间隔又短,实际施工过程中,人为引起的成品破坏会很严重,经常会碰到隔热层移位、地暖盘管变型、松动、移位等现象,直接影响结构层强度,也是引起结构层空鼓、裂缝的主要原因之一。


4、从业主二次家装过程分析原因

4.1 家装过程中的成品保护

从目前我市的房地产市场现状来分析,开发商出售的基本上都是毛坯房,业主购房入住前,都要进行二次装修,二次家装过程的成品保护不到位,也是引起地暖系统结构层空鼓、裂缝的主要原因之一。

(1)从我公司下属物业公司掌握的业主二次家装的情况来看,几乎每位业主,都要对既有的各种管、线、箱、盒甚至部分房间的使用功能等进行改造,而管、线的改造线径必然会经由地板来实现,就会在已经成型的地暖结构层上开凿各种管、线的沟槽,这个开凿过程往往会对结构层各组成部分造成不可修复的破坏,导致地暖系统结构层出现裂缝。

(2)几乎每位业主在二次家装过程中,都会进行必要的木工作业,木工机械设备在使用时,必然是放置在某一相对固定位置一段时间,机械使用产生的震动,会对其所在位置的结构层部分产生影响,造成结构层局部裂缝。

另外,木工作业有可能会在地面固定一些装饰组成部分,其中,使用电锤电钻、气泵射钉的作业过程,都会不同程度地破坏地暖结构层本身的强度,从而导致结构层空鼓、开裂。

(3)二次家装过程中卫生洁具的安装、厨房用具安装等会对结构层造成影响,是引起厨卫间地暖结构层裂缝的主要原因。

卫生间的地暖盘管布置是按照既定的卫生洁具位置(设计图纸)来施工的,一般来说,同一个户型基本上都是使用一个相同的布置模式,而不同的业主在卫浴设施的选择上却不尽相同,特别是使用整体卫浴设施的住户,卫浴设施摆放位置、大小都会对地暖结构层的散热效果产生影响,进而会引起结构层内部由于温差变化而产生的应力不均匀,导致使用过程中结构层产生裂缝,并且这种裂缝会持续发展,严重时可能引起卫生间渗漏等。

随着生活水平的提高,人们对厨房用具的标准要求也在逐渐提高,特别是近年来出现的整体橱柜系列,既美观又实用,深受广大业主的喜爱,但是,整体橱柜在施工和使用过程中都会对地暖结构层造成不利影响。

施工过程中使用的木工机械振动、固定会对结构层局部造成破坏;整体橱柜会影响该部位的地暖系统的散热,引起结构层内部由于温差产生的应力不均匀,进而导致结构层产生裂缝,这种裂缝也会持续发展,严重时会引起橱柜本身变形、开裂。

(4)二次家装过程中,装修材料的集中堆载也是造成结构层局部开裂的又一原因。

从跟踪观察大量业主装修过程来看,采用地暖采暖的住户,地板面层大多数采用的是地面砖(瓷砖),现在的地面砖规格型号种类繁多,但是大多体现为单块面积大、重量重,这样做出来的地面效果整体性好、美观,多为业主所采用。

在地板铺砌过程中,业主一般会一次性采购家装需要使用的所有地面砖,为使用方便会在房间某一部位集中堆载,造成地暖系统结构层局部承载负荷过大,引起结构层局部裂缝。

4.2 家装材料的选用不合理、不标准,也会引起地暖系统构造层后期空鼓、裂缝

比如装饰地板材料,要选择热传导良好的地暖专用地板,以保证地暖系统均匀散热,既保证室内居住环境的舒适性,又可保证整个地暖系统结构层内部温差引起的应力均匀变化,减少后期裂缝的产生。


5、从业主入住后的使用过程分析原因

(1)大多数业主不懂采暖期到来之后和结束之前,特别是使用初期的第一个采暖期对地暖系统的合理使用,特别是地暖系统的加温、减温方法。

加温、减温方法不当会引起结构层温度突变、引起管道接口以及管道本身薄弱环节突变,进而造成盘管系统接口部位脱落、管道破裂和结构层产生裂缝。冬季气候干燥,地板长期处在高温的情况下,容易引起地暖系统结构层开裂,甚至造成面层地板变形、开裂。

另外,未售楼盘的空置户和已售不开采暖户内的地热设施,应在冬季之前用压缩空气将管内空气吹净,以防止冻害,冻裂管道进而破坏结构层,引起地暖结构层开裂。

(2)家具的选型不当、不均匀摆放会引起地暖系统散热不均匀,导致地面局部过热,在地暖结构层中会因为内部应力不均匀而导致局部产生裂缝。

(3)健身器材使用不当、局部震动也会造成地暖结构层局部产生裂缝。

总之,引起低温热水地面辐射供热系统结构层空鼓、开裂的原因是多方面的,需要从设计、施工、使用等各个方面进行防治,才能实现良好的使用效果。

随着地暖系统在北方地区的普遍应用,结构层空鼓、开裂给开发商、业主等造成的经济损失和纠纷也日渐增多,同时对推广使用热水地面辐射采暖技术也造成了不利影响,防治结构层空鼓、开裂非常有必要。


6、地暖系统结构层空鼓、开裂造成的后果分析

6.1 对地暖系统本身的影响

地暖结构层空鼓、开裂,表面上是地板或结构层产生裂缝,实际上,地暖盘管本身就与地暖系统结构层是一体的,一旦地暖构造系统产生裂缝,必然会影响到地暖系统本身;加上地暖系统经常性的温度变化,有可能导致地暖盘管变形而降低地暖盘管使用寿命;裂缝变形的积累,严重时还可能引起局部管道接口松动、断开,甚至还会引起管道弯折、破裂、堵塞等,影响地暖系统的正常使用。

6.2 对室内居住环境的影响

有些裂缝只会在结构层内部体现,短时间内不会引起地板面层变形,但是有些空鼓、裂缝会直接影响地板面层,引起局部地板松动、开裂、鼓胀,严重影响室内环境和居住效果。

6.3 给业主造成经济损失和其他不便

地暖结构层裂缝虽然不会影响建筑本身的结构安全,但是地暖结构层的裂缝属于隐蔽工程,结构层内各种管线很多,有水管有电线,一旦有了渗漏,不易觉察、不容易准确找到渗漏点,维修起来相当麻烦,费时费力,会给业主带来安全隐患、财产损失、生活不便和心理不快,同时也会影响相邻业主,严重时甚至会引起邻里之间、开发商和业主之间的纠纷。

6.4 对推广地暖技术的影响

低温热水地面辐射供热技术在我国使用已经有50多年的历史,在欧洲国家使用年代更长,技术相对成熟,采暖效果也相当不错,但是因为结构层的空鼓、裂缝不能得到有效防治,对这项技术的推广带来诸多不利影响。


7、地暖系统结构层施工过程中,防治空鼓、开裂的措施

地暖系统结构层施工条件复杂多变,手工操作量大,容易出现各种类型的质量偏差;结构层分层多、工序多,工作量相对集中,工序之间的交接检查、验收工作量大、繁琐,质量监督检查不易保证。所以在施工阶段必须加强质量管理,并采取合理的防空鼓、裂缝措施。

在地暖系统结构层施工时,在技术、施工方面采取以下措施:

(1)严格控制结构层各层的平整度。在隔热板安装前,要对钢筋混凝土楼板(基层)进行清理和找平,将平整度控制在5mm以内,同时必须保持干燥、整洁;地暖盘管安装完毕后,浇筑豆石混凝土前基层必须保证干燥、平整,如遇水浸泡,必须待干燥后方可施工。

(2)面积较大的地面、应力集中处及楼地面四周边缘,均留置分格缝,分格缝处的构造层必须完全断开,并确保上下贯通、位置一致,缝宽15mm~20mm,缝中填充弹性材料,避免由于供暖期地暖系统温度变化,构造层膨胀变形产生裂缝,也可以有效地避免阴角部位地面变形对墙体基层和装饰层的不利影响。

(3)隔热层的位置确定后,要在基层制粘结剂,然后将隔热板与基层牢固粘结(具体做法参照外墙外保温隔热板的安装固定方法),必要时在适当位置加膨胀螺栓固定;隔热板的厚度允许偏差要控制在±2mm之内;隔热板安装后平整度要控制在±2mm之内。

(4)地暖盘管要严格按照规范、图纸要求施工,面积较大的地面,按照上述第二条的要求划分后进行盘管敷设,盘管必须铺设平整,固定牢固;地暖盘管必须试压合格后并且带压进行下道工序施工,遇水压下降立即查明原因并修复。

(5)豆石混凝土层施工,要严格按照下层施工留设的分格缝施工,并增设防裂钢丝网片,设置位置为应力集中部位;钢丝网片不得紧贴地暖盘管;钢丝网片在分格缝处必须断开,并确保边缘整齐、铺设到位;钢丝网局部搭接时,搭接宽度不小于20mm,且要绑扎牢固;豆石混凝土施工中,要保证防裂钢丝网的位置准确;为保证混凝土的密实度,混凝土施工时用钢管碾子碾压,严禁机械振捣,原浆析出后,刮压找平,分2遍压光成型,约1d后洒水养护,养护时间不少于一周;混凝土凝固后,在盘管对应的地面上标识清楚地暖盘管的实际位置,提醒业主二次装修时注意保护。

(6)取消原结构层中的“地面层(找平层)”做法。

(7)严格按照结构层构造分层施工,各层施工的时间间隔不能太长,在上一层满足平整度、强度要求后就需立即进入下层施工,以便于各层之间可靠粘结,保证地暖系统结构层形成整体。

在原材料采购、检验以及存储方面,把好各类原材料的入场关,特别是要选用水化热较低的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥;各类原材料经复检合格后方可使用;原材料必须可靠存储和使用;严格按照实验室给定的配合比施工。严格结构层施工过程的质量监督检查,特别是工序交接检查与成品保护。

工序交接检查方面,施工质量监督检查人员必须跟踪检查每道工序,严格工序质量控制,避免造成人为质量偏差;专业监理人员必须进行旁站监理,严格做好工序间的隐蔽验收,上道工序合格方可进行下道工序施工,直至地暖系统结构层全部施工完毕;地暖系统结构层施工中,每道工序必须进行必要的养护,直至整个结构层强度达到设计要求。成品保护方面,要注意地暖盘管施工过程中对隔热层的成品保护、豆石混凝土施工过程中对地暖盘管的成品保护等。上道工序必须采取可靠、有效的成品保护措施,方可进行下道工序施工。


8、二次家装过程中,防范结构层空鼓、开裂的措施

(1)二次家装时,使用的各种机械设备一定要在底部铺设软质垫板或其他缓冲垫层,以缓冲设备振动对地暖结构层的影响;地板上开凿各种沟槽、打孔、钉钉子及固定各种装饰构件等时,要严格按照开发商提供的管线隐蔽资料施工,避免破坏结构层及地暖盘管等。

(2)卫生洁具、厨房用具及其他固定设施要合理布置,尽量少占用地暖盘管散热位置,厨房最好使用带腿厨具,便于热量均匀传递,减少热量积聚,避免地面局部过热等。


9、在地暖系统运行、使用过程中,防范结构层空鼓、开裂的措施

(1)地暖系统的运行要按照规范要求操作。地暖系统初次运行要合理加温、调温,最好是请业内人员指导初次运行调温过程,加温过程要循序渐进;地暖系统长时间停用后再次启用时,也要比照初次使用的程序升温、调温;调节室内温度及关闭地暖系统时,降温过程也要渐进,不可骤降。

(2)合理摆放家具,家具的摆放要利于地板散热,不要过分集中,占地面积较大的家具要使用带腿家具,便于均匀散热。

(3)要注意地暖系统的维护保养。供热主管网的锈蚀、热水的结垢、夹杂物等会造成地暖盘管堵塞,引起局部过热,降低采暖效果,故应定期清洗和维护地暖盘管及地暖系统各组成构件。

(4)地热盘管要做好防冻措施。非采暖期要将地暖盘管内的水彻底清理干净,避免冬季到来因气温突变,冻裂盘管,造成结构层空鼓、开裂。


10、开发商要尽到提醒义务

开发商要准确提供地暖系统特别是盘管布置示意图,有条件的要提供影像资料,便于业主装修时做好防范;要将业主家装过程中、使用地暖过程中需注意的各种事项,编入《住宅使用说明书》中,一并交付业主,提醒业主做好保护,避免人为破坏。

采取上述防治措施,通过相关各方全过程、多角度共同参与,基本可根治地暖系统结构层空鼓和开裂的问题,对优化地暖系统后期的采暖效果、提高业主居住满意度都可起到积极作用,确实减少了开发商、施工单位以及业主的损失,也避免了因地暖系统问题带来的各类纠纷和投诉,有利于地暖技术的推广使用。


参考文献

[1] GB 50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S].

[2] JGJ 142-2004,地面辐射供暖技术规程[S].

[3] DB 29-55-2005,低温热水地板辐射供暖技术规程[S].


 
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