低温热水地板辐射采暖的特点及技术应用.docx

低温热水地板辐射采暖的特点及技术应用 (包头市供暖经营管理处，内蒙古 包头 014030) 摘 要：对低温热水地板辐射采暖的利弊进行了分析， 探 讨了从系统设计、材料的选择、施工过程、质量验收以 及系统的调试、运行等各环节的技术 措施。 关键词：地板采暖；特点；设计；施工；运行 中图分类号：TU832.1+6 文献标识码： A 文章编 号： 10076921(XX)23011302 在我国，地板辐射采暖可追溯到明朝，室内青砖地面 下砌好烟道，通过烟道传烟把青砖加热 。该系统以整个地 面作为散热面，地板在通过对流换热加热周围空气的同时， 还与四周的围 护结构和人体进行辐射换热，从而达到取暖 的效果。 低温热水地板辐射采暖是在地面或楼板上设置加热埋 管形成的辐射采暖系统，最早起源于 30 年代北美、北欧的 发达国家，80 年代传入我国。随着塑料工业的发展，人们 采用塑料管代替 金属管。新型塑料管能满足长期埋在地板 下管材耐温、承压、抗腐蚀、耐老化的要求，而且 管道长， 埋设部分无接头，易于施工，避免了埋地部分管道的泄漏。 传统的散热器采暖系统 主要缺点是能耗大、舒适性差，而 地板采暖克服了以上缺点，因此逐渐取代了散热器采暖方 式。 1 地板采暖的特点 1.1 地板采暖的优点 1.1.1 散热科学、温暖舒适。辐射散热是最舒适的采 暖方式，室内地表温度均匀，室温由 下而上逐渐递减给人 以脚暖头凉的良好感觉；不易造成污浊空气对流，室内十 分清洁；改善 血液循环，促进新陈代谢。地面供暖的蓄热 能力强，间歇供热条件下，温度变化慢，地板采 暖需铺设 地面采暖层，既减少了层间传热，又增加了隔音效果。 1.1.2 节约能源、有利环保。由于垂直地面的温度分 布梯度与暖气片供暖的温度分布梯度 相反，人们的活动大 都在距地面 2m 范围内，而地面辐射采暖这一区域温度较高。 与暖气片供 暖相比，房间的设计温度可降低 23，减少 了室内外对流换热损失。地板采暖可利用其它 采暖系统或 空调系统的回水、余热水、地热水等低品位能源；热媒温 度低，在输送过程中热 量损失小。 1.1.3 节省空间。传统的采暖方式一般都把散热器放 在墙边，既不美观也浪费空间，地板 采暖方式是将加热管 埋在地板下面，取消了室内散热器、支管及立管，不但增 加了使用面积 约 2%3%，而且便于装修和布置家具。 1.1.4 可按户计量收费。地板采暖回水为双管系统， 只需在每户的分水器前安装热量表， 即可实现按户计量。 用户各房间温度可通过调节分、集水器上的环路控制阀门， 方便的调节 室温，有条件的用户可以采用自动温控。 1.1.5 使用寿命长，日常维护工作量小。散热器设施 1520 年就需要更换，且经常维修， 而地板采暖采用的管 材在规定的压力和温度下使用，寿命可达 50 年。埋地盘管 采用整根管铺 设，地下不留接口，消除了渗漏隐患。管道 不腐蚀，不结垢，系统运行期间只需定期检查过 滤器，维 护费用低。 1.1.6 易于施工。由于地暖管材重量轻，是钢材的 1/8，搬运方便。硬度小，切割容易。布 管易弯曲，施工 方便。适应住宅商品化需要，提高住宅的品质和档次。 1.2 地板采暖的缺点 1.2.1 维修难度大。由于地板采暖是利用埋在地板下 的塑料管道来实现供暖，因此可以造 成很多问题，金属管 的漏点容易找而塑料管却很难找，地面采暖加热管铺设的 环路长，一旦 环路出现漏水等问题可能要全部更换管材， 修理范围大，时间长，费用高。 1.2.2 对地板要求严格。不能铺设实木地板，因安装 龙骨架的水泥钉易损坏加热管，加之 实木地板变形率大， 不适用于地板采暖，地暖地板必须具有热传导性好、热稳 定性好、环保 性能好、抗变形好的地板。 1.2.3 使净层高减少。地板采暖设有绝热层、填充层 使得层高减少 60100mm。 2 系统设计 2.1 供水温度 供水温度范围一般取 3060，供回水温差不超过 10。采暖主立管宜采用同程式，主立管 顶端设置自动排 气阀。并在立管接至各户分水器之间预留出热量表位置， 以便加装热 量表。每户至少应设置一套分(集)水器，并在 分水器顶部设置自动排气阀，分水器与 供水管阀门间设置 不低于 60 目的过滤器。 2.2 采暖热负荷 建筑采暖热负荷取现暖气片采暖热负荷的 90%95%或 将室内计算温度取值降低 2。当建筑 物只能采取局部采 暖时，设计热负荷按以下公式计算： qshjaq1+a(1-b) 式中：qshj局部采暖时的设计热负荷； a地板辐射采暖设计热负荷与暖气片采暖设计热负 荷的比值； q暖气片采暖设计热负荷； b采暖面积与房间总面积比值。 2.3 混凝土辐射板表面的温度的影响参数 Tsf(d、s、h、thm、tR) 式中：ts辐射表面温度； D加热管管径； S管间距； H管子埋设厚度； 混凝土导热系数； thm热媒温度； tR房间内温度。 上述几个变量中 d、thm、tR、 变化不大，较易确定， 所以混凝土辐射板表面的温度只与管 子的埋深和间距有关， 间距小埋深大，板表面温度越均匀，但造价越高，因此在 确定埋深和 间距的时候必须做经济分析。 2.4 隔热层 加热管与楼板结构层间应铺设隔热层，隔热层应采用 轻质有一定承载力、吸水率低、阻燃高 效的保温材料，如 PS 板、聚苯乙烯泡沫塑料或轻质泡沫水泥砂浆，隔热层的 厚度 PS 板不小于 25mm，聚苯乙烯泡沫塑料不小于 20mm， 轻质泡沫水泥砂浆为 50mm。隔热层和加热管上应以混 凝土 填充，厚度不小于 50mm，且管上厚度不小于 30mm。设计管 路排管方式时，大面积空间处 采用供回水管间隔排布的蛇 形排管和蛇形盘管排管方式；小面积空间处采用平行排管 布置方式。 3 选择材料 3.1 塑料管材 目前地板采暖所采用塑料管主要有：交联聚乙烯塑料 管(PE-X)、聚丁烯管(PB)、交联铝塑复 合管(XPAP)、无规 共聚聚丙烯管(PP-R)、嵌段共聚聚丙烯管(PP-B)、耐高温 聚乙烯管(PE-RT )。以上地暖使用的加热管均具有耐老化、 耐腐蚀、承压高、无污染、不结垢、沿程阻力小 等优点， 在选择时应根据其工作压力、工作温度、使用寿命、材料 价格、可维修性、施工方 便和环保性能等因素，进行全面 综合考虑和技术经济比较后确定。 3.2 加热管件 加热管的质量必须符合相应标准中的各项规定与要求。 加热管和管件应色泽均匀，无分解变 色。加热管外表应清 洁光滑，不允许有加杂、起皮、气泡、裂纹、针孔和分层 等。 3.3 地暖管件 地暖管件包括分、集水器及连接件。分、集水器的材 料为黄铜。当用于 连接 PP-R 管或 PP-B 管时，黄铜件直接 与 PP-R 或 PP-B 接触的表面必须镀镍。金属连接件的连接 及过渡管件与金属连接件的连接采用专用管螺纹连接密封。 3.4 聚苯乙烯泡沫塑料板材 采用的聚苯乙烯泡沫塑料板材，其质量应符合隔热 用聚苯乙烯泡沫塑料中 的规定。 4 施工过程 4.1 加热管材的搬运和存储 管材在装卸、搬运过程中应轻拿轻放并不得接触油污。 待施工的管材应放在温度低于 40、 防火、通风、干净、 防阳光照射的非露天场所，防止异物进入管内，码放高度 不超过 1.5m。 4.2 隔热层的敷设 敷设的隔热层应平整、严密，与墙柱交接处，从隔热 层到地面层，填充厚度为 1020mm 的软 质保温材料。 4.3 加热管的敷设 在环境温度高于 5时敷设加热管，管间距为 100200mm，局部过密处在管上 1015mm 处加 防止开裂 的铁丝网，填充层内避免有接口。施工间断或完工后及时 封堵敞开处，避免异物进 入管内。塑料加热管的弯曲半径 大于 8D，复合管大于 5D。采用专用固定卡子将加热管固定 在 隔热层表面，直管段的固定点间距小于 700mm，弯曲管 段小于 350mm，且在弯曲管段的顶部和 两侧分别加以固定。 加热管穿出地板处，应设柔性套管或进行保温处理。 4.4 分水器固定安装 水平安装时，分水器安装在集水器上方，二者中心距 约为 200mm，集水器中心距地面不小于 3 00mm；垂直安装 时，分水器下端距地面不小于 150mm。加热管与分水器固定 连 接后，冲洗每一支路，冲洗干净后试压。 4.5 混凝土填充 系统试压合格后，进行填充，混凝土标号不小于 C15， 石子粒径小于 12mm，层内加入地板采 暖专用钢丝网防止开 裂。伸缩缝的宽度为 510mm，缝中填充弹性膨胀物。加热 管穿过伸缩 缝时，管外加装长度不小于 100mm 的柔性套管。 混凝土填充浇捣和养护过程中，系统应保持 0 .40.8MPa 的设计运行压力，养护时间在 48h 以上。填充层养护期满 后，方可进行找平层和 地面层的施工。施工时不得刨凿填 充层或向填充层楔入任何物件，以防损坏加热管。 5 质量验收 施工过程中，应分别对隔热层铺设、加热管敷设、分 水器安装、水压试验、混凝土填 充层浇捣、养护及养护期 满后的再次试压止按设计进行中间验收。水压试验前应对 管道和构 件采取固定和保护措施，当试验压力为工作压力 的 1.5 倍，且不小于 0.6MPa。升压至规定试 验压力稳压 1h 后，补压至规定试验压力值，15min 内的压力降不超过 0.05 MPa，无渗漏为合 格。如果冬季试压应采取防冻措施， 试压后将试压水放尽。 6 系统调试及运行 6.1 调试 第一次调试时，水温上升速度应控制在 5/24h。当水 温达到 2530时，稳定运行 24h，以 后再每隔 24h 升温 不超过 5，直到设计水温。水温达到所要求的温度时连续 采暖 24h，并对 每一支路进行调节，使各支路的回水温度 基本相同。 6.2 运行 系统注水时，由站内回水管慢慢注入，同时由供水管 高点排气，见水后关闭排气阀，继续注 水至系统静压。注 水结束后开启一台循环泵进行冷运，以后每 12h 再开启一 台，直至达到正 常供暖运行的开泵台数。冷运期间随时排 气，以防止系统产生气堵性不热。供暖初期升温时 ，系统 温升速度应控制在 2/h 内，升温 2h，稳定 1h，直至达到 供暖所需的温度，在此期间 做好系统排气。停暖时，系统 温降速度控制在 2/h 内，降温 2h，稳定 1h，直至系统供 回水 温度达到一致。此时