低溫輻射地板供暖在校園公寓樓改造中的分析

趙敬源 王斌

摘要： 結合校園公寓樓特點及使用現(xiàn)狀，對低溫地板輻射在校園公寓樓改造中的優(yōu)勢，劣勢進行了分析并做出了一些彌補措施，主要在節(jié)能和舒適性兩方面進行了分析。綜合比較得出，低溫雙向散熱輻射地板，在校園公寓樓供暖改造中節(jié)能高效、舒適環(huán)保、技術可行，綜合經(jīng)濟效益明顯。

關鍵詞：校園公寓樓；低溫地板輻射供暖；雙向散熱；地下熱源

Analysis of Low-temperature Radiant Floor Heating in a Campus Apartment Building Reforming

Zhao Jinyuan，Wang Bin

（Chang' anUniversity，Xi'an710061）

Abstract: Combined with the building features and using status of the campus apartment，the advantages and disadvantages of low-temperature radiantfloor apartment in campus redevelopment are analyzed and some measures about reducing disadvantages are made, espcially the energy saving and comfort is major analysis . And then puts forward some measures for improvement. There is acomprehensive comparisions conclusion that two-way low-temperature radiant floor board, on campus in the apartment building heating reform, are energy-efficient and comfortable environmental protection, technology, feasible, and the comprehensive economic benefit.

keyword: Campus apartment building ;Low-tempertment radiant floor heating ;Two-way heat ;Underground heat source .

1．前言

建筑能耗占到我國總的能源消耗的20～30%，其中采暖、空調能耗占建筑能耗約60%～70%,空調系統(tǒng)、采暖節(jié)能勢在必行。目前我國的既有的近400億平方米建筑，其中95%以上是高能耗建筑，僅有1%為節(jié)能建筑，其中校園公寓樓占有一定量的比例，以北方地區(qū)陜西省高校為例，目前陜西省有96所高等院校，在校生約98萬，校園宿舍公寓樓面積約為620萬平方米，其中10%左右已經(jīng)建成40年或超過40年，20～30%建成有20～30年，最近20年建成的有60%左右，整個校園公寓樓單位面積能耗非常大。另外，通過對冬天公寓樓室內熱環(huán)境的調查發(fā)現(xiàn)，宿舍公寓樓的熱環(huán)境比較差。一些宿舍冬季溫度過高，通過開窗或開門散熱的措施來降低宿舍溫度，導致室內溫度溫差極大。相反，一些宿舍冬季宿舍溫度過低，熱舒適度比較差，南北宿舍溫度差異也較大。因此，從節(jié)能和舒適性等方面考慮，節(jié)能改造迫在眉睫。

2．低溫輻射地板供暖在校園公寓樓改造中的可行性分析

2．1 公寓樓的使用特點、現(xiàn)狀及熱環(huán)境調研

學校公寓樓宿舍現(xiàn)狀：房間頂棚做一些抹灰或其它飾面，墻體抹灰或貼一些其它簡單飾面，地板直接水泥砂漿抹平或貼地磚，構造比較簡單，冬季采暖采用暖氣片供熱，夏天電風扇降溫。學校公寓使用特點：白天大部分使用者上課或參加其它活動，很少有使用者在公寓樓內，一般中午、晚上回到宿舍，使用時間比較集中，目前我國采暖地區(qū)校園公寓樓建筑面積相當巨大，冬季供暖幾乎全部采用鍋爐房與暖氣片水暖供熱，夏季采用電風扇降溫，即耗能，又舒適性差。以下是對長安大學小寨校區(qū)公寓樓的熱環(huán)境方面的100份調研結果：

2．2 低溫輻射地板供暖改造優(yōu)勢分析

在改造和新蓋住宅中地板輻射取得了非常好的節(jié)能和舒適效果，地板輻射在校園公寓樓改造中結合校園公寓樓的特點，相對傳統(tǒng)暖氣片供暖具有巨大優(yōu)勢。

圖1 冬季的熱舒適狀況 圖2夏季的熱舒適狀況

圖3冬季的濕狀況圖4夏季的濕狀況

地板輻射地板供暖：是把輻射管布置在地坪或樓板上的一種輻射供熱方式。校園公寓樓地板輻設構造的一般做法是在樓板結構層上水泥砂漿找平層，設置保溫層，水泥砂漿找平層，接著設置地暖管，并用混凝土填充，上面做水泥砂漿面層或地磚之類。另一種做法是不設置保溫層，雙向散熱。在校園公寓樓節(jié)能改造大潮中，供暖改造中采用地板輻射供暖在節(jié)能改造中有如下一些優(yōu)勢：

1）采用二聯(lián)供，能源梯級利用。供熱系統(tǒng)為采暖和生活用水兩聯(lián)供，氣候條件是選擇二聯(lián)供系統(tǒng)二部分負荷比例的主要依據(jù)。通過變頻循環(huán)水泵與換熱器調節(jié)水流量來達到調節(jié)二部分的熱水供應比例及溫度，同樣生活熱水分為熱開水供應和洗澡供水，也能通過上述方法調節(jié)熱水供應比例及溫度，使能源梯級綜合利用；

2）室內計算溫度低，節(jié)能效果突出。地面輻射供暖技術規(guī)程（JGJ142-2004）規(guī)定計算全面低溫熱水地面輻射供暖系統(tǒng)的耗熱量時，室內計算溫度的取值應降低2℃，或取計算總耗熱量的90～95%。圖5熱環(huán)境狀況的評價

3）集中使用，易于管理。學生公寓樓分布比較集中，管線布置短，熱量傳送途中散熱少，學生作息時間比較有規(guī)律，白天幾乎不在，晚上回來住，采用溫控閥通過控制熱流量來控制溫度，白天使用者少時通過調低熱流量來達到調低室內溫度來，晚上調到正常室溫，節(jié)能可靠舒適；

4）提高宿舍使用面積。宿舍取消了散熱器和立、支管，使宿舍面積一般提高3～5%左右，同時易于東西的布置；

5）投資不高，維護費用低，施工期短。主要在混凝土結構上布置找平層，設置地暖管，并用混凝土填充，上面做水泥砂漿面層或地磚，采用耐用散熱快地暖管一般壽命可保證30年左右，投資費用低，維護費用低和方便。施工期短可，以利用寒暑假進行施工；

6）舒適性強。低溫地板輻射換熱量一般占總換熱量的50%以上，而暖氣片供暖主要以對流換熱為主，室內溫度均勻度相對比較差，低溫輻射地板供暖溫度均勻度高舒適性強。低溫地板輻射水平溫度分布均勻，同時均勻程度取決于水管的布置方式、間距以及填充層的厚度和均勻度，一般采用雙回字形，送水管均布，溫度比較均勻，完全可將宿舍不同點溫差控制在1K以內。地板輻射供暖室內豎向空氣溫度沿室內高度逐漸遞減，主要以輻射換熱為主，室內空氣溫差不會太大。地板加熱空氣，使熱空氣緩緩上升，而頂棚處空氣溫度相對較低，密度大，與上升的熱空氣充分混合，室內的溫度均勻度較高，舒適度也高。同時也符合腳暖頭涼的人舒適性原則。地板輻射采用雙向輻射散熱是不設置保溫層，熱量向上下相鄰房間傳遞，與設置保溫層的傳統(tǒng)地板輻射采暖相比，節(jié)約了初期的保溫層投資及施工等的投資，降低了地板表面溫度，樓板的平均輻射溫度下降，室內空氣溫度分布更趨合理；