低温热水地板辐射采暖论文.doc

低温热水地板辐射采暖摘要：低温热水地板辐射供暖是指：在埋设于地板内的加热盘管内循环低温热水，利用低温热水的散热量来加热供暖房间的地板，以房间的整个地板作为散热面，实现向房间辐射采暖的一种供暖方式。它具有节能、舒适、隔音、节省室内空间和资金使用、使用寿命长等优点，同时也指出了地板辐射供暖系统的不足之处，及需要加以克服和改进的地方，如设计及施工中一些常见的问题和相应措施。关键词：低温热水地板辐射供暖； 节能； 舒适性； 设计； 问题； 施工Abstract: the low temperature hot water floor radiant heating is to point to: embedded in the low temperature hot water floor heating coil in the cycle, use of low temperature hot water to heat the floor of the room, with the whole floor of the room as a radiating surface, realize the way of radiation heating in a heating room. It has energy saving, comfortable, sound insulation, save interior space and funds use, long life and other advantages, also points out the deficiency of floor radiant heating system that need to be overcome and improved, such as design and construction of some of the common problems and corresponding measures.Keywords:low-temperature hot water floor radiant heating; Energy saving; Comfort; Design; Problem; Construction引言 近年来,随着人们对环境舒适度要求的提高和对能源节约的要求, 人们对地板辐射供暖的意义有了更深刻的认识, 尤其是近几年适用于低温热水地板辐射供暖的管材愈来愈多且质量的进一步提高, 使地板采暖在我国有了更多的应用并逐步得到推广。但是, 由于低温热水地板辐射采暖是近些年不断应用于工程的供热方式, 尚存在一些问题有待进一步解决。1低温热水地板辐射采暖的优势1) 节约能源，减少环境污染：计算全面地面辐射供暖系统热负荷时，相同舒适条件下的室内计算温度取值应比普通对流采暖系统的计算温度低2 ，或取对流采暖系统计算热负荷的90% 95%，而室内设计温度减小2，可节约燃料20%。设计供水温度一般不大于60 ，热媒低温传送，塑料管内壁光滑不易结垢，通过管网的循环水热损失小，上部空间温度低，减少了对外部空间的传热热损失，且可以使用热泵，地热，太阳能等低品位能，在一定程度上节省了高品位能源，节约了化石能源的消耗并减少化石燃料燃烧产物及废弃物对环境的污染。2) 舒适性高: 地板采暖的管道敷设于整个房间的地面，热量由下向上传递，室内地面温度分布均匀，梯度合理，且形成符合中医健身理论中的“温足凉顶”热环境，使人们有“足热头寒”的舒适感。有利于全身血液循环及新陈代谢，降低心血管压力。地板采暖以对流为主，相比于传统散热器，大大减少了空气对流，由此避免了室内灰尘飘扬积尘等二次污染问题，创造了清洁卫生的微环境。地板采暖保温隔音，低温热水地板辐射采暖填充层有60mm，噪音小，且保暖性能好，采用间歇式供暖也可保证温度控制在2以内，热波动性小。3) 节约室内建筑面积及装饰资金： 地暖管道都铺设于地下，不占用室内地面建筑面积，便于布置家具。而传统散热器采暖需占用建筑空间，且不适用于大跨度和矮窗台的建筑，布置不当的话会影响房间的使用功能，且装饰散热器和管道会增加用户的资金使用，而地板采暖恰好解决了上述问题。4) 易于实现分户热计量和智能控制： 地暖采暖为独立采暖形式，每户可自成一个闭合环路, 既能满足计量要求,又具有调控室内温度的功能, 是一种适于热计量表计量方法的供热系统。地暖设计可根据房间的大小可以在一个房间设置一个或几个环路，小的房间也可以几个房间设置一个环路。各环路的供回水管连接到分集水器上。每个用户的分集水器通过楼内的供回水干管与室外管网连接，只要在分集水器处分别为各环路设置远传式自动温控阀，就可以方便地分别对不同朝向房间的供热进行自动调节供热，实现智能控制。5) 初投资不高，维护费用低： 随着化学建材的科研水平和生产水平的迅速发展, 国内多数厂家可以大批量生产合格的PB、PEX、PPR、XPAP 等适用于地板采暖系统的管材, 并有配套的阀门、接头、卡钉等零部件, 以及地暖系统使用的铝箔纸、分集水器、保温板等也有大批量的生产, 这些使得地板采暖系统的初投资已经低于中高档散热器系统。由于地板采暖系统属隐蔽工程, 只要设计合理、施工得当, 管材质量有所保证, 后期几乎不需要维修, 维护费用极低。在使用寿命方面, 由于腐蚀等因素的存在, 传统供热设备的寿命通常不超过20 年, 而地板采暖系统的加热管埋入地面的混凝土中, 如无人为破坏, 使用寿命均在50 年以上，整根管铺在地面下，无接口，消除了渗漏隐患解决了水系统的跑、冒、滴、漏及冻裂等问题，安全可靠。2低温热水地板辐射供暖系统的不足1) 由于地暖管道暗埋于填充层内，一旦泄露、堵塞很难维修，因此水质的要求相应较高，同时管材的选择也很关键，关系到系统的使用寿命。2) 需占用空间高度至少70mm，与不设置辐射供暖的室内其他空间形成一定高差。3) 土建需增加防潮层、保温层、填充层等楼面做法，结构荷载增加约120kg/，土建投资增加。4) 地面二次装修时，易被损坏。面层铺设好之后，不宜再对地面进行破环，因为管道全部铺设全在地面以下，一旦打破漏水后很难修，装修最好一次到位。5) 家具对地面散热具有很大遮挡，家具遮挡面较大房间可能达不到设计温度，若改变供回水温差来达到设计温度，极有可能使地板温度过高，因此较小的户型不适合使用地暖系统。6) 因和散热器采暖对热媒温度和流量的要求不同，不可使用常规散热器的热源系统，在无地暖热源供水管网的情况下，须单独设置热源系统。7) 因热媒温差小，相应流量较大，热媒输送管道断面和输送能耗较散热器供暖系统，约增大一倍。8) 材料和施工市场状况堪忧，施工调试和验收程序方面困难较多。3设计中常见问题及解决方法1)分集水器的设置位置： 分集水器作为低温热水地板辐射采暖系统中的重要组成部分，其准确的设计选择、正确合理的施工安装对于整个地暖系统的正常运行起着至关重要的作用。分集水器应尽可能设置在有防水涂层的房间，如果放置于卫生间，其门口不足80cm的宽度，约同时要穿越12-14根地暖管，其防水措施要做到不渗不漏，较为困难，有可能渗漏水至其他房间。因此卫生间内不适合布置分集水器弊。一般厨房一般有1.6m宽的推拉门，管线过门有合适间距，便于设置，分集水器应放置于专用箱内，且应该留有足够空间方便日后检修。另外厨房一般位于住宅户门附近的公共区内，距室外管井较近，分户热计量表后至分集水器供热干管较短。因此分集水器可优先设于厨房内。2)卫生间采用地板辐射采暖系统存在的问题： 一方面卫生间可布地暖管的面积很小，地暖所能提供的热量达不到卫生间负荷要求。另一方面卫生间设计地暖管存在一定的安全隐患，因为固定盘管用的钢丝网，是用水泥钉固定在楼板上的，假如有铁钉钉进修补过的电气预埋管中，就可引起钢丝网带电，这是将可能发生导电钢丝网通过龟裂的豆石砼层，以水为介质，向人体导电。人体在卫生间洗浴时，人体皮肤潮湿阻抗下降，大于12V的电压差，就可能使人受到电击伤害，引起伤害事故。可见在住宅卫生间采用低温热水地板辐射供暖系统，存在可能导致电击事故的隐患。目前卫生间采暖采用较多的做法，仍然是设散热器进行采暖。3)伸缩缝设置： 伸缩缝设置: 当房间面积超过30 或边长大于6m时，整个填充层应按照技术规程的相关规定设置伸缩缝，且加热管穿过伸缩缝时，宜设长度不小于200mm的柔性套框。4)加热管布置形式： 主要分为回形和蛇形两种形式，其中回形又分为单回形、回形、对开双回形3 种形式，蛇形分为单蛇形、双蛇形、交错双蛇形3 种形式。双回形方式因为地面温度均匀、铺设简单方便，在工程中被广泛应用。此外，由于热负荷多产生在靠近外围护结构的范围内，优先把高温管道布置在靠近外围护结构的一侧，将这部分管道间距布置的小一些，而房间内部负荷小，管道间距相应增大，房间的舒适性应该会更好5)管路排气问题： 地埋管是无坡度敷设，为了排出管道内的空气，加热管内水的流速不宜小于0.25m/s。通常连接在同一分集水器上的各组（路）地暖管的长度应尽量接近，总体范围在70-120米，每个回形环路尽量保证在90米，对不同项目，设计人员应根据负荷、管径校核管中流速。设计人员往往习惯一户只要地暖管不超过8路均设一个分集水器，事实上分集水器还具有排气的功能，对于错层等不同地面标高的情况均应设置分集水器，以排除地埋管路中的气体。4在施工中存在的问题及解决方法 地板采暖工程属隐蔽性工程, 施工是一个特别重要的环节, 由于地板采暖在国应用的时间不长, 人们对此不仅认识不够深刻、缺乏施工经验, 而且一些地板采暖公司对施工管理不够规范, 一些施工现场的监理人员还经验不足, 因此在施工过程中很容易出现各种各样的问题, 尤其在铺设面积较大的工程中, 由于工期长、交叉作业多等情况, 问题更加明显。现对施工中常见的问题进行简单归纳。1) 结构层尚未清理平整即开始敷设保温板: 大型工程中, 土建施工刚刚结束, 结构层杂物较多, 经常有钢筋头等硬物裸露在外, 若不进行适当处理, 将会破坏保温层, 甚至会穿透保温层划伤加热管, 影响管材寿命。这就要求施工工人有较强责任心的同时现场监理要严格检查,消除隐患。2) 保温板有水渗入: 由于夏季暴风雨较多, 施工现场的外墙尚未安装门、窗, 常出现雨水飘入房间现象, 导致结构层有集水, 倘若出现在保温板铺设之前,应在地面干燥后铺设方可, 若出现在保温板开始铺设到混凝土回填过程中时, 问题就变得非常棘手。保温层渗水后会导致保温板保温效果急剧下降, 造成能量严重浪费, 重新铺设则工程成本和工期都会受到很大影响。因此施工时尽可能采取一些必要的防护措施, 防止雨水进入施工现场。3) 不按图施工: 由于缺乏对地板采暖系统的认识, 更多的是为了节省管材和方便, 施工工人在施工过程中不按图施工, 擅自更改管间距及增减每一回路管长的现象时常发生, 这将影响到整个系统的正常运行, 直接决定采暖效果的优劣.在实际安装过程中，管间距误差应控制在10mm以内。不按图施工的情况在施工中具有很强的隐蔽性,不易被发现。实际上, 验证是否按图施工可以采用数房间某一回路盘管沿纵向或横向任一方向根数的方法, 看所得到的根数和图纸对应的根数是否相同, 然后选取几个有代表性的管间距( 指两相邻管轴线间的距离) 进行测量, 检验是否与设计图纸一致。在检查管长是否符合要求时, 由于现在绝大多数管材上都标有管长刻度, 为此只要查出分、集水器进出口上管材上所标的刻度, 然后通过简单计算即可得出该回路管长。用此种办法算出同一分、集水器上的各回路的管长, 这样就可以清楚地计算出相邻管长相差是否符合要求。4) 加热管敷设完毕后未能及时回填: 一方面, 有些化工管材要求避光存放, 在阳光作用下会产生有害化学反应, 影响管材强度和寿命; 另一方面, 加热管裸露在外, 由于施工现场人员较杂, 很容易出现管道破损现象, 管道破裂需重新敷设该回路加热管( 因地埋管埋入地下部分为防止漏水不能有接头) , 最可怕的是管材被划伤, 在压力试验中一般发现不了, 但是, 划伤的那部分管材在一定的压力和温度下运行一段时间后很可能会出现漏水现象, 这是低温热水地板辐射采暖系统最难以处理的事情。对于这种情况, 建议除了加强施工现场的管理外,混凝土回填最好由地板采暖公司一并完成, 这样会减少发生安全事故的概率。5) 其他问题： 施工中可能存在加热管的弯曲半径过小( PB 管和PE-X 管不宜小于5 倍管外径, 其它管材不宜小于6 倍管外径) , 损伤管材。以及在冬季进行施工, 环境温度低于5 ( 此时管道的抗弯曲性能变差, 填充层的浇捣和养护质量难以保证) 和边角材料铺设不到位等问题, 这些问题都应该给予足够的重视, 否则地板采暖的优势就不明显了。3 结语 低温热水地板辐射采暖方式因其节能、具有高舒适度等特点, 经济效益和社会效益都十分明显, 在我国己经得到越来越多的应用。但是国内还没有成熟的设计资料和设计措施, 国外资料也存在较多矛盾之处, 设计者不应盲目采纳, 应认真分析后再加以使用。在施工方面, 相应的经验也不是很足, 不过只要在施工中按要求施工, 注意细节问题, 即可消除隐患。尽管低温热水地板采暖目前还存在着一些问题, 但是, 任何新技术的出现都需要一个漫长的发展完善过程, 这是必然的自然规律。在今后的暖通设计中，采用低温热水地板采暖将是大势所趋,其在我国有着巨大的发展空间和广泛的应用前景。【1】王子介低温辐射供暖与辐射供冷一北京: 机械工业出版社【2】DBJ/14-014-2009低温热水地面辐射供暖技术规程【3】王绍瑞关于低温热水地面辐射供暖方式地面热损失的问题【4】姜再柱