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。
