CSI住宅部品體系的設計與施工——以“明日之家二號”為例

江海濤，呂俊杰，趙倩

(1.山東建筑大學 山東省建筑節能技術重點實驗室，山東 濟南 250101;2.山東建筑大學 可再生能源建筑利用技術教育部重點實驗室，山東 濟南250101;3.天津大學 建筑學院，天津 300072)

0 引言

長期以來我國住宅建設方式存在住宅壽命短、耗能大、質量通病嚴重和二次裝修浪費等問題，住建部在確定當今我國城鄉住宅建設政策時，也多次強調了在住宅設計中要體現“多樣化、靈活性、適應性和可改性”。隨著我國對支撐體住宅理論深入研究，CSI住宅的概念得以提出，相關的理論探討與實踐逐步開展。CSI 作為一種新型的具有中國住宅產業化特色的建筑體系，將為住宅產業的可持續發展提供新的平臺。

1 關于CSI住宅

1.1 CSI住宅的概念

CSI住宅即China Skeleton Infill——中國的支撐體住宅，是采用結構支撐體和填充體完全分離方法施工的住宅(圖1)。C 是英文China 的縮寫，表示基于中國國情和住宅建設及其部品發展現狀而設定的相關要求;S 是英文Skeleton 的縮寫，表示具有耐久性、公共性的住宅支撐體，是住宅中不允許住戶隨意變動的部分;I 是英文的Infill 的縮寫，表示具有靈活性、專有性的住宅內填充體，是住戶在住宅全壽命周期內可以根據需要靈活改變的部分［1］。

圖1 住宅支撐體(S)與填充體(I)分離示意圖

1.2 CSI住宅簡介

CSI住宅可延長住房使用年限，減少拆遷老房產生的廢料，節約資源、能源，是發展節能省地住宅的新方向。CSI住宅為便于改裝改修，盡量做到一個整體大空間，可使隔斷墻和各種管線自由分布;層高在現有室內凈高的基礎上增加200～300mm 作為架空地板層，各種管線鋪設在架空層內，實現了同層排水;土建施工時廚房、衛生間、內隔墻不定位，住戶可以根據自己的需要隨意安放。

CSI住宅根據每種構件的使用壽命將其分為長壽命構件和短壽命構件兩部分，用長壽命的構件支撐短壽命的構件，短壽命的構件依附長壽命的構件。

1.3 “明日之家二號”及其部品體系簡介

“明日之家二號”(圖2)是由住房和城鄉建設部組織相關專家精心設計、采用國內外20余家著名建筑部品生產企業提供的符合低碳經濟的技術及產品，由濟南市住宅產業化發展中心負責具體施工制作的，是CSI住宅的第一個樣板間。

CSI住宅部品按照所處空間和權屬的不同劃分為共用部品和住戶專用部品［2］?！懊魅罩叶枴敝攸c展示了其中的一部分部品系統，包括共用部品中的結構體和戶外綜合管線系統;住戶專用部品中的戶內分隔墻、整體衛生間、整體廚房和戶內綜合管線系統。

圖2 “明日之家二號”平面圖

2 CSI住宅共用部品的設計與施工

2.1 結構體

住宅結構決定著住宅空間，從而影響空間的功能［3］。建國后到90年代初期，磚混結構一直是我國工業化住宅建設的主流，但是由于其現場手工作業量大，工業化水平低，不適用于我國新時期對于住宅建設注重提高建筑構件預制比率的要求。目前比較有推廣前途的工業化住宅體系有:裝配式大板體系、大模板現澆體系和框架體系，它們均具有構件預制程度高，而且能形成大開間，利于室內空間的靈活劃分的特點。CSI住宅的自身特性要求其結構體系應該在保持自身穩定性的同時，提供空間變化和功能變化的可能性。從住宅的多樣化設計、施工效率和抗震性能等方面來看，框架結構體系最適應于新時期CSI住宅的發展，可作為其首選結構體系，并以室內無梁無柱的大空間為最終目標。

2.2 公共管線系統

當前城市中最為普遍的集合住宅，集成了大量部品，僅管線系統就有給水、排水、消防、中水、強電、電視、電話、網絡等，而且將不同使用年限的管線、門窗、分接器等部品和主體結構埋設在一起，必然使裝修和改造時開墻鑿洞，影響主體結構的使用壽命［4］。

CSI住宅的公共管道采用了梯間管束的設置方式，公共管線系統設置在樓梯間的端頭管井位置。管井為給水、排水、采暖、燃氣、電氣、通風、排煙等管道提供空間，各種管線通過管道井上下兩端的管線孔集中到梯間管井中。管道井平面形狀、尺寸需滿足管道檢修、更換的尺寸要求。

3 CSI住宅中住戶專用部品的設計與施工

3.1 戶內分隔墻

CSI住宅的戶內分隔墻是指采用干式工法制作，不起承重作用，具有一定隔聲、保溫、防火功能，可用來分隔房間和空間，并確保各功能空間尺寸精確的墻體。內部隔墻可隨意移動是CSI住宅可變性的直接體現，所以內部隔墻的設計和施工方式是CSI住宅內部填充體部品研究的重點。

3.1.1 墻板構造

“明日之家二號”的室內隔墻墻板采用的是空心刨花板材料，此種材料由農業桔梗為原材料制作而成，最大的特點就是環保，質輕，同時還具有保溫，隔音等特性，二次裝修中可以簡單快捷地拆除并重新設計，非常適合作為室內墻體材料。每塊墻板的兩端都留有40 mm寬的帶槽方木作為墻板連接口(圖3)。目前，此種材料多用于高檔木門的制作，作為墻板應用還需進一步推廣。

3.1.2 墻板的設計施工

“明日之家二號”的內部隔墻采用木質墻板拼接的方式。墻板按照100mm 的模數，分成寬600mm、300mm、100mm 三個基本的模數板塊，并對這三種墻板進行編號，其中600mm 墻板為1號，300mm 墻板為2號，100mm 墻板為3號，其他寬度的墻板依次向下編號。不同寬度墻板的排列組合拼接成不同長度的墻體立面(圖4)。

圖3 墻板斷面圖

圖4 墻板布置方式

一面墻體的組合，盡量從中間位置優先選用600mm 墻板向兩邊依次進行排列，有余數時在墻體兩側安插其他寬度的墻板來進行補充，這樣可以使墻體在外觀上具有更好的統一性，也體現出住宅的工業化特性。

3.2 整體衛生間

3.2.1 整體衛生間的技術分析

“明日之家二號”中的整體衛生間采用的是一種新型的熱固化材料——SMC，這種材料的出現使整體衛生間的重量減到很輕。SMC 的整體衛生間在工廠制成一體化浴缸、防水底盤、洗面盤、墻壁板、天花板等，并配合坐便器等衛生潔具，在現場裝修的時候，只需拼接安裝。

整體衛生間壁板拼縫用螺栓固定，必要處加強緊固件，縫間添干性密封膠條。壁板與頂板、壁板與防水盤之間也以密封膠密封，以確保無滲漏現象。頂板和底板用SMC 材料一次性壓制成型，頂板上設檢修口及換氣扇，“明日之家二號”的整體衛生間頂板還添加了導流條設計，使水蒸氣凝結成的水珠順著導流條的導流方向流到壁板上。整體衛生間外側非承重墻或隔墻以及門，均在衛浴間安裝完畢后，再砌筑或一次性裝飾完成。

3.2.2 整體衛生間的接口技術

首先是整體衛生間和原方案設計的衛生間建筑空間的接口。整體衛生間需抬高至少150mm 的高度，在“明日之家二號”中設有架空地板層，可以滿足這一需求，整體衛生間底部帶有地腳螺栓，可以調整衛浴間地面的平整度及其高度。

其次是各管線的接口?！懊魅罩叶枴钡恼w衛生間為一體式排水地漏，采用橫排地漏，匯集洗面器、浴缸和淋浴的排水，然后在防水盤底部與坐便器的排水對接再與主管碰接?，F場只需要安裝排水管即可。

3.3 整體廚房

住宅廚房的空間功能設計是其整體廚房設計的重要前提，“明日之家二號”中采用開放式廚房(圖5)，將起居、就餐、廚房三個空間之間的隔墻取消，各空間相互借用;便于家庭成員交流;同時有利于空間的靈活布局和多功能使用，還可以起到美化家居的作用。

圖5 “明日之家二號”中的整體開放式廚房

3.3.1 整體廚房的部品及其安裝

CSI住宅中的整體廚房的部品及安裝與整體衛生間有很大相似性，所不同的是，整體廚房沒有一次成型的底板，壁板直接安裝在金屬構架上與地板相連，起到空間限定和隔離油煙的作用。

“明日之家二號”的整體廚房中的廚用家具都采用整體櫥柜，各種櫥柜構件現場拼接并安裝，由于是開放式廚房，為了隔離廚房中的油煙等氣味，在廚房間開敞的一側設風幕。

3.3.2 整體廚房的集成化管線布局

廚房空間的管線設備按能源分主要有水、暖、電、氣這幾類，管線集中布置在只有幾平方米的空間內，必須遵循各專業管線布置的原則，做到布局緊湊，線路簡潔，盡可能滿足現有家具設備的使用，并預留空間方便未來新設備的應用?！懊魅罩叶枴敝泄芫€全部敷設在架空地板層內，并設管道檢修孔，滿足管道的檢查、維修和拆換。

3.4 活動架空地板

CSI住宅中的活動架空地板是指為敷設管道和管線在混凝土樓板上架設的高200～300mm 的架空地板層。架空地板的施工內容包括安裝地腳螺栓、鋪設基層板和地板等。

3.4.1 基層板的鋪設

所需部品包括地腳螺栓、邊龍骨、混凝土基層板和連接件。其中基層板規格為500mm ×500mm。安裝時先將邊龍骨固定在房間四周的墻板底端架空層高度處，然后從房間的一側開始鋪設混凝土基層板，基層板由地腳螺栓支撐，由專用連接件進行錨固;房間邊緣處留有余數時，只需現場進行切割。地腳螺栓底部設橡膠墊，并在地板和墻體的交界處留出縫隙，方便地板下空氣流動，以達到預期的隔音效果。

3.4.2 地暖的鋪設

“明日之家二號”的采暖設施采用了一種新型的地暖系統。這種地暖設施只需把現成部品模塊進行現場敷設，徹底改變了地暖的傳統施工方式。其所需部品包括地暖專用絕熱板和地暖管，其中泡沫模塊規格為800 mm ×800 mm ×40mm，設φ 200mm的圓形和φ 20mm 凹槽，將管子嵌入凹槽內(圖6)。

圖6 地暖絕熱板部品模塊及敷設后效果

3.5 戶內綜合管線系統

CSI住宅中的綜合管線系統一般設計原則為:套內水平管線應安裝于架空地板層或頂棚層內;管線施工中，固定裝置的耐久年限應長于管線的耐久年限;排水管線與其他管線交叉時，應先鋪設排水管線，保證排水通暢;套內管線和設備安裝應在架空地板施工前完成［5］。

3.5.1 給排水系統設計原則

給水系統由套外給水立管、套內分水器、套內管線和套內用水部品組成。給水分水器應設置在架空地板層內等便于維修管理的位置，并留檢修口;套內給水、熱水、中水管道應布置在架空地板層內，應嚴格區分外套管的顏色以便檢修和更換。

排水系統由套外排水總管、套內集水器或旋流器、套內用水部品組成。排水集水器或旋流器宜設置在分戶墻內的架空地板層之上，同時應設置方便檢查維修的檢修口;套內排水管道敷設在架空地板層內，采取隔聲、減噪措施;整體衛浴、廚房的排水管與排水集水器或旋流器連接后，再匯入排水立管。

3.5.2 采暖系統設計原則

供暖系統由套外主管道、套內分、集水器、套內供暖管路系統及設備組成。采暖系統的設計及設備選擇應滿足分戶熱計量;熱力分水器宜設置在架空地板上等便于維修管理的位置;采暖熱水管道敷設在架空地板內，基層板與面板之間;室內供暖設備設溫度控制閥。

3.5.3 通風系統設計原則

通風系統由通風管道、套內防倒流標準接口、整體廚房、整體衛浴內通風設施及其他通風設備組成。進戶風管在室內設置防倒流標準接口;衛生間排風、廚房排煙和負壓通風系統應設置防倒流設施。

3.5.4 電氣系統設計原則

每套住宅應設住戶配電箱，住戶配電箱至架空地板應預留接線管;套內線纜在架空地板層中敷設時，不宜與熱水、可燃氣體管道交叉;套內線纜沿頂棚夾層敷設時，應穿管或用線槽保護;帶式電纜可選用交叉粘貼的施工方法。

4 結語

CSI住宅作為一種新型的工業化住宅，其研究和實踐還處于初始階段，相關技術的研發還有待改進?！懊魅罩叶枴笔菢影彘g階段的CSI住宅，初步展示了CSI住宅的各項技術，不僅豐富了工業化住宅的理論研究，并且有了初步的實踐成果。CSI住宅的推廣與應用必將有效促進我國住宅產業化的發展。

［1］李昂.CSI 體系將成為百年住宅的基礎:住宅產業化促進中心產業發展處劉美霞訪談錄［J］.China Concrete，2010(12):12－14.

［2］劉美霞.解讀《CSI住宅導則(試行)》［J］.城市開發，2010(10):30－33.

［3］賈倍思，王薇瓊.居住空間適應性設計［M］.南京:東南大學出版社，1998:22.

［4］馬韻玉，張詣.“應變型住宅”初探［J］.建筑學報，1991(11):2－5.

［5］住房和城鄉建設部住宅產業化促進中心.CSI住宅建設技術導則［M］.北京:中國建筑工業出版社，2010:6－11.

［6］楊杰.建筑外墻外保溫技術體系發展分析［J］.山東建筑大學學報，2010，25(1):70－73.