浅谈当前的地暖设计方案.doc

浅谈当前的地暖设计方案【摘要】地暖供热是一项节能、环保的新技术，在我国北方新建的城市住宅楼中被广泛采用。良好的地暖设计方案是确保地暖采暖舒适的核心，然而在现实中，应用于实际工程中的地暖设计方案却存在多方面的问题。本文主要探讨当前地暖设计中存在的问题并根据细致的研究作出理想的地暖设计方案，供业内人士参考。【关键词】地暖供热；地暖设计方案1. 前言地暖供热，又称为地板辐射采暖，是指以低于60的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，利用地面辐射受热以及热对流原理，将热量传导到室内的供暖方式。早在上个世纪七十年代，地暖供热技术就在欧美、韩国以及日本等国家得到广泛、迅速的发展。地暖供热具有节约能源、热效率高、卫生舒适以及占用面积少等优点，近几年我国北方城市住宅中普遍采用地热供暖技术。然而,目前我国在地暖供热工程设计方面,缺乏详实、准确的设计资料和设计方案,使得地暖供热设计施工中存在很多问题，因而在地暖施工中要根据具体情况制作完善、详细的设计方案，实现地暖供热环保节约、舒适安全的目标。2. 当前地暖设计存在的问题我国虽然没有制定统一的地暖设计标准以及设计措施，但是行业内也有实用的设计依据。目前我国的地暖设计依据主要有：实用供热设计手册、地暖通风及空气调节设计规范、低温热水地板辐射采暖、供暖工程技术规程等。根据上述设计依据的要求，当前的设计方案主要存在以下几个方面的问题：2.1设计间距不合理从目前的情况来看，地暖设计人员普遍采取的是根据各个房间铺设相同间距的盘管的做法。实际上，房间中不同位置、不同区域的供暖负荷分布是不均匀的，如果采用同一间距铺设盘管，是无法满足不同位置的耗热量分布的。这样的做法会使房内冷热不均，因此还需要依据实际的热量需要进行额外的热量补偿，浪费资源，严重时甚至会由于受热不均而出现地面开裂等现象。2.2埋地盘管壁厚选择不科学目前普遍采用的埋地盘管主要有，交联铝塑复合（XPAP）管、聚丁烯（PB）管、交联聚乙烯（PEX）管、无规共聚聚丙烯（PPR）管，几种管材的管壁壁厚是不同的。选用管材的类型必须经过严格的计算，其中计算公式为：S=GD/P（D-e）/2e.式中S表示管系列值，GD表示管材承受的压力值（单位Mpa），P表示系统的工作压力（单位Mpa），D表示管道的外直径（单位mm）。E表示管道壁的厚度（单位mm）。根据公式，在已知系统的工作压力P以及管材承受压力GD的值就可计算管系列S值，进而确定所需盘管的管壁厚度，并以此选择合适的管材。根据行业规范标准要求的规定“对管径大于或等于15mm管材的壁厚不应小于2.0mm”，在系统压力以及管材承受压力不明确的情况下，大略估计管材S值，所选的管材壁厚有可能小于2.0mm，这样工程设计就因此出现瑕疵。2.3地暖分路缺乏温度控制装置在大多数设计方案中，在地暖分路上只有分水器的计量装置，而没有温度控制装置，如大多数的地暖工程都是在每个环路上只有一组关断阀门，而缺乏温控装置。实际上，一个环路一般穿越多个房间，如果关闭一个环路的阀门，则多个房间的温度就因此而受到影响，不能实现分室调节，有可能导致空置房间的热量浪费，或者由于阀门关闭，有人的房间得不到合理采暖。2.4未限制加热管最小流速行业规范标准要求中规定：“连接在同一分水器、集水器上的同一管径的各环路，其加热管的长度宜接近，并不宜超过120m”。在多数设计方案中，设计人员根据这一规定只注意到要限制加热管最大长度。根据行业规范标准另一条规定要求：“加热管内的水流不宜小于0.25m/s”，这条规定往往会被忽视，因而加热管流速没有得到限制。众所周知，地埋管是进行无坡度铺设的，为了便于管内空气的排出，水的流速必须有一个最小值，如果水的流速过大，容易导致气塞，进而发生水循环中断，影响居民采热，严重时会发生管道堵塞而爆裂。3. 理想的地暖设计方案良好的设计方案是良好施工的开始，制作出理想的设计方案，要遵循以下步骤：3.1地暖方案设计首先，要根据建筑施工图的相关数据以及与业主签订的委托协议书，计算建筑物的热负荷。其次，根据建筑物的具体要求与建筑单位协调地暖地埋管铺设的间距。最后，要根据分室以及环路长短确定集配装置以及温控装置的位置。3.2地暖施工设计首先，要计算建筑物的有效散热面积以及有效散热负荷。其次，要进行地暖系统铺设布置以及水力的计算（要与建筑专业人员协商）。最后，计算并选择其他附属设备以及进行相关专业的会签，并经过复核绘制施工图。3.3地暖设计完成设计完成后要将设计图纸、施工图、材料选择清单以及论证数据等进行归纳整理，将其打印出来并装订成册。4方案设计过程中应注意的问题4.1科学计算盘管铺设间距在进行地暖设计时，应根据公式qx=Q/F计算单位地面面积的散热量，并以地层的热阻、盘管材料以及管径、室温以及水温等为依据来具体计算盘管环路的长度以及铺设间距等。理想的地暖设计方案应将房间划分为不同区域，根据计算公式计算不同区域实际耗热量来确定不同位置、不同方向盘管铺设的间距，如靠近内墙位置的间距小些，靠近外墙位置的间距大些。4.2合理划分环路的区域为确保室温的要求，要尽量实现分室控制，在分户管上安装总阀门的情况下，实现一个房间一个环路，在每个环路上分别安装阀门，避免管道的相互穿越，这样才能有效控制不同房间的温度，使采热更加安全、舒适。如果实在不能避免一个环路穿越两个以上的房间，那么应该对房间做一个主次的区分，如将卫生间与厨房并成一条环路。4.3确保同一分水器、集水器上管长一致 同一分水器、集水器上的管长不一致会导致管道阻力不平衡，严重的会使阻力大的管道堵塞甚至是爆裂，所以应尽量保持分水器以及集水器两端的管长大体相同。同时还要注意，如果是以独立式燃气炉为热源供热的，为了减少阻力，保持管内畅通，设计时应确保管长不得大于90m。4.4合理控制供回水温度以及温差地暖供热是以低于60的热水为热媒的，所以供回水的温度要控制在60以下，不得超过60。根据管材S系列计算公式，当系统工作压力保持在0.8Mpa左右，地暖所选的管材管壁是比较合理的，因而为了确保系统工作压力在0.8Mpa左右，供回水之间的温差最好控制在10以内。4.5选择合适的地板板材及厚度地板板材主要有石材和木材两种，选用不同板材的散热量是不同。为了节约能源，设计时最好选择散热量较低的木材板。同时为了使地板辐射受热均匀，要保证木板板材采暖层的厚度符合要求，板材住宅厚度最好70mm，其中混凝土的厚度为50mm，复合保温层的厚度为20mm。5.结语为了顺应国家提出的建设节约型社会的要求，环保节能的供暖系统广受关注。地暖供热因其具有节能环保、舒适、灵活性大、适应性强等特点，得到广泛广大城市住宅建设开发商的推广和应用。然而由于地暖设计不成熟，现实的地暖供热存在很多问题，如因受热不均而地板爆裂，因控制不好导致室内时冷时热等。良好的地暖设计方案是良好施工的开始，为了使地暖能更合理、更广泛地为人们供暖，在地暖施工前要经过充分的论证以及详细地计算，才能制作出完善的地暖设计方案。【参考文献】1 张纯安地板辐射采暖