市政供热管网余热联动立交主动防冰技术方案零额外能耗 · 全天候主动防冰市政供热余热梯级利用 · 智慧公路冬季保通创新方案编制单位市政供热与智慧交通联合技术组编制日期2026 年 10 月目 录一、方案概述 2一方案背景 2二方案目标 2二、核心技术原理 3一余热直连换热 3二浅埋高效传热 3三智能温控启停 4三、路面结构埋设与施工工艺 4一铺装层结构 4二施工要点 4四、智能温控系统 5一感知层 5二控制逻辑 5五、融雪除冰效果 6一融雪效率 6二暗冰清除 6六、核心性能指标 6七、适配场景与推广价值 7一适配场景 7二推广价值 7八、结语 7一、方案概述一方案背景北方城市冬季严寒城市互通立交、高架匝道、桥面陡坡等路段由于桥体悬空、散热快、日照不均成为暗冰高发区域极易引发车辆侧滑、连环追尾等交通事故。传统撒盐、人工除冰方式存在腐蚀桥梁钢筋、损伤路面结构、污染周边绿化、需临时封闭道路等突出问题电加热融雪方案虽有一定效果但能耗高、运行成本居高不下。与此同时城市市政供热管网在冬季运行中会产生大量 30—45℃ 的低品位余热这部分热量往往随回水直接排放未能得到有效利用。二方案目标本方案通过将市政供热管网的低品位余热直接导入城市立交路面下的智能环路热管融雪化冰系统实现零额外能耗的全天候主动防冰完全替代传统撒盐、人工除冰模式在保障冬季城市立交通行安全的同时实现能源梯级利用与绿色低碳运行。二、核心技术原理图 1 市政供热管网余热联动立交主动防冰系统整体原理系统由市政供热管网回水取热端、保温输送支管、立交路面下环路热管阵列以及智能温控系统四部分构成形成“取热—传输—释热—调控”的完整闭环。一余热直连换热从市政供热管网的回水端提取 30—45℃ 的低品位余热通过保温支管直接接入立交路面下的环路热管集热端无需额外电加热或燃煤补能实现热量的直接梯级利用。二浅埋高效传热环路热管准埋设于路面 4—6cm 以下的面层中利用工质相变循环将余热快速传导至整个桥面铺装层30 分钟内即可让路面升温至 0℃ 以上主动阻止冰雪附着与结冰。三智能温控启停系统搭载路面温湿度、冰雪传感器当监测到路面温度低于 1℃、出现结冰风险时自动启动余热导入无冰雪时段自动切断通路避免热量浪费。三、路面结构埋设与施工工艺图 2 环路热管在立交桥面铺装层内的准埋设施工一铺装层结构自下而上依次为桥体混凝土结构、保温层、环路热管准埋设层与沥青面层。热管埋设于距路面 4—6cm 的准埋设层内在不影响路面承载力的前提下最大限度贴近表面缩短热量传导路径提高释热效率。二施工要点1. 结合立交桥面铺装改造或维修工程同步实施避免二次开挖降低改造成本2. 环路热管按桥面轮廓分区布设保证热量覆盖均匀杜绝局部盲区3. 保温支管沿桥体隐蔽敷设做好防水与保温处理减少输送过程热损4. 温湿度与冰雪传感器随路面同步埋设、同步调试确保数据采集可靠。四、智能温控系统图 3 智能温控系统实时监测与自动调控界面一感知层路面温湿度传感器与冰雪传感器实时采集路面温度、湿度、结冰状态等数据并上传至控制平台为启停决策提供依据。二控制逻辑控制平台根据实时数据自动判断结冰风险在路面温度低于 1℃ 时开启余热导入阀门冰雪消融后自动关闭实现“按需供热、精准启停”杜绝无效热量消耗。五、融雪除冰效果图 4 接入余热系统后立交路面无积雪、无暗冰的通行状态一融雪效率在 -10℃ 环境下系统运行 1 小时可完全消融 20 厘米厚积雪路面全程保持无积雪、无暗冰的通行状态车辆通行条件显著改善。二暗冰清除系统对路面暗冰清除率超过 95%全程无需人工干预冬季立交无需临时封闭除冰车道持续畅通行车安全事故风险大幅降低。六、核心性能指标本方案主要性能指标如下表所示七、适配场景与推广价值一适配场景本方案尤其适配北方冬季市政供热持续稳定的城市可直接在城市互通立交、高架匝道、桥面陡坡等暗冰高发路段快速落地兼顾主干道保通与重点路段安全。二推广价值无需新建独立热源仅通过管网接驳和浅层路面施工即可完成改造是智慧公路领域低成本、零排放的公路冬季保通创新方案具备良好的可复制性与推广应用前景。八、结语本方案立足城市既有市政供热余热的梯级利用以零额外能耗实现立交路面全天候主动防冰兼顾安全、经济与环保多重效益可为北方城市冬季道路保通提供一条可复制、可推广的技术路径。