淺談建筑地面輻射供暖的設(shè)計(jì)與施工

趙紅霞

摘 要：地面輻射供暖作為一種較為新興的供暖形式，由于其技術(shù)具有很好的舒適性，降低建設(shè)成本和運(yùn)行成本，宜實(shí)現(xiàn)分戶供暖和分戶熱能計(jì)量，不影響室內(nèi)觀感和不占用室內(nèi)面積與空間等特點(diǎn)。近年來(lái)，地面輻射供暖技術(shù)在三北地區(qū)的住宅和公共建筑中，應(yīng)用得越來(lái)越廣泛。一些開發(fā)商甚至將其作為其建筑的一個(gè)賣點(diǎn)，在進(jìn)行地面輻射供暖設(shè)計(jì)時(shí)，首先遇到的問(wèn)題是如何確定與設(shè)計(jì)計(jì)算密切相關(guān)的一些因素，如低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)的供回水溫度，采用熱水地面輻射供暖的地面構(gòu)造，熱負(fù)荷的計(jì)算，地面散熱量的計(jì)算，等等。

關(guān)鍵詞：地面輻射供暖；供回水溫度；熱負(fù)荷；地面散熱量

1 關(guān)于低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)熱媒參數(shù)的確定

對(duì)于低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)熱媒參數(shù)的確定應(yīng)該首先符合《地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程》（JGJ142-2004）[下面簡(jiǎn)稱“規(guī)程”]中的規(guī)定，該規(guī)范的3.1.1條明確規(guī)定：低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)的供、回水溫度應(yīng)由計(jì)算確定，供水溫度不應(yīng)大于60℃。民用建筑供水溫度宜采用35～50℃，供回水溫差不宜大于10℃。

此條的確定是從有利于延長(zhǎng)塑料加熱管的使用壽命；有利于提高室內(nèi)人體的熱舒適感；并且保持了較大的熱媒流速，使之方便排除管內(nèi)的空氣；保證地面受熱溫度的均勻性。正是由于基于以上的多種有利因素，規(guī)程對(duì)于低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)供回水溫度做出了相關(guān)的規(guī)定。但是目前的工程中，由于實(shí)際情況中遇到的不確定因素，如有的工程直接采用的是城市熱網(wǎng)供暖，個(gè)別小區(qū)處于管網(wǎng)輸配的末端，有的設(shè)計(jì)人員誤以為管網(wǎng)末端的溫度比一般供給的正常值要低，就未經(jīng)過(guò)換熱就直接加以利用。這樣的話就會(huì)出現(xiàn)與上述有利情況相反的結(jié)果。造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。也有的設(shè)計(jì)人員認(rèn)為溫差較小造成流速加大從而造成了水泵運(yùn)行費(fèi)用的提高，該想法確實(shí)存在著一定的道理，但是如果加大熱媒的溫差就會(huì)造成塑料加熱管內(nèi)的氣流堵塞以及地面受熱不均勻等后果的出現(xiàn)。造成更大的經(jīng)濟(jì)損失，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候還是應(yīng)該嚴(yán)格的按照規(guī)范中的熱媒要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2 關(guān)于熱負(fù)荷的計(jì)算

地面輻射供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50019）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。

室內(nèi)計(jì)算溫度的取值，要比傳統(tǒng)對(duì)流采暖系統(tǒng)的室內(nèi)計(jì)算溫度低2℃，或取對(duì)流采暖系統(tǒng)計(jì)算總熱負(fù)荷的90%～95%。這是由于輻射供暖和散熱器供暖使室內(nèi)空間的溫度場(chǎng)所有所不同，根據(jù)人體舒適感的評(píng)價(jià)，輻射供暖產(chǎn)生的熱量要比散熱器多。由于目前我們執(zhí)行的規(guī)范中規(guī)定室內(nèi)計(jì)算溫度主要都是針對(duì)散熱器供暖方式確定的，因此在進(jìn)行輻射供暖熱負(fù)荷計(jì)算的時(shí)候有的暖通設(shè)計(jì)人員往往就會(huì)忽視考慮這一點(diǎn)。

不計(jì)算高度附加熱損失，對(duì)于地面輻射供暖來(lái)說(shuō)，由于其換熱的方式主要是以輻射為主。所以室內(nèi)溫度場(chǎng)相對(duì)于散熱器采暖時(shí)要均勻得多，因此《采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50019）中考慮高度附加修正值的這一條不適合地面輻射供暖，有的設(shè)計(jì)人員也會(huì)常常忽略了這一點(diǎn)。

應(yīng)該考慮間歇供暖及戶間傳熱等因素，隨著建筑節(jié)能越來(lái)越受到國(guó)家的重視，近幾年國(guó)家大禮的推行采暖分戶計(jì)量技術(shù)，在實(shí)施的過(guò)程中就要考慮戶間傳熱的問(wèn)題，在具體的設(shè)計(jì)中，由于《采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》沒有給出具體的計(jì)算方法而大多數(shù)的地方標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程中對(duì)于此問(wèn)題的規(guī)定又過(guò)于的保守。但在事實(shí)上建筑物的在使用過(guò)程中很少達(dá)到設(shè)計(jì)中的戶間傳熱程度，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中也應(yīng)該重視起來(lái)這一問(wèn)題。

局部地面輻射采暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷，可以按照整個(gè)房間全面輻射熱負(fù)荷采暖所得出的熱負(fù)荷乘以該區(qū)域面積與所在房間面積的比值的附加系數(shù)確定。

3 地面散熱量的計(jì)算

除了按照以上公式進(jìn)行計(jì)算以外還應(yīng)該在計(jì)算時(shí)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）在計(jì)算有效熱量時(shí)，必須要重視室內(nèi)家具，設(shè)備以及地面上的覆蓋物對(duì)于有效散熱面積的影響。

（2）為了滿足一戶中各朝向房間室溫的均衡，耗熱量計(jì)算中應(yīng)該考慮方向附加和附減，外墻多的房間，熱損失多，加熱管必然密集一些，南向中間房間的熱損失少，加熱管的間距就會(huì)相對(duì)大一些。

（3）確定地面所需要的散熱量時(shí)，應(yīng)扣除來(lái)自上層地板向下的傳熱量。在住宅建筑中，當(dāng)各層均采用地面輻射采暖的時(shí)候，除頂層以外，可以近視的認(rèn)為來(lái)自上層地板輻射采暖坊間的熱量，等于本房間地板向下的傳熱量，即每層熱媒的供熱量與房間的負(fù)荷近視的相等。

（4）當(dāng)房間采暖符合過(guò)大，地表的平均溫度超過(guò)規(guī)程中要求的規(guī)定值時(shí)，應(yīng)該通過(guò)改善建筑熱工性能或者設(shè)置其他的采暖設(shè)備等措施來(lái)減少地面輻射供暖系統(tǒng)負(fù)擔(dān)的熱負(fù)荷。達(dá)到節(jié)能的效果，避免造成能耗的浪費(fèi)。

4 施工與選材

（1）在進(jìn)行地面輻射采暖施工前，要仔細(xì)了解建筑結(jié)構(gòu)，熟悉設(shè)計(jì)。加強(qiáng)施工方案以及其他各專業(yè)的配合。安裝人員應(yīng)該熟悉材料的性能，掌握基本操作，嚴(yán)格禁止盲目的施工。

所以地輻射采暖施工的順序如下：

施工準(zhǔn)備→材料準(zhǔn)備→安裝分集水器→連接主管→鋪設(shè)分水器→鋪設(shè)保溫層、邊界膨脹帶→鋪設(shè)反射鋁箔層→鋪設(shè)盤管→連接分水器→根據(jù)施工圖進(jìn)行埋地管材鋪設(shè)→設(shè)置過(guò)門伸縮縫→中間驗(yàn)收（一次水壓試驗(yàn)）→細(xì)石混凝土填充層施工→完工驗(yàn)收（二次水壓試驗(yàn)）→運(yùn)行調(diào)試防潮層、絕熱層、保護(hù)層、鋼絲網(wǎng)、加熱管、現(xiàn)澆層、防水層等等每層都要嚴(yán)格按照規(guī)范施工，任何一處的大意都會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

（2）目前的化學(xué)管材的發(fā)展迅速，已有多種管材應(yīng)用到地面輻射采暖當(dāng)中，如：PEX、FERT、PPR、PB、PPB管等。優(yōu)良而適合材料才是地面輻射采暖系統(tǒng)舒適、節(jié)能的有力保障。我們要嚴(yán)格按照材料所執(zhí)行的不同標(biāo)準(zhǔn)去選擇材料，更應(yīng)該嚴(yán)格的掌握管材的質(zhì)量。從源頭上杜絕工程隱患。

5 結(jié)束語(yǔ)

地面輻射采暖是一種比較理想的供暖方式，相對(duì)于比較傳統(tǒng)的供暖，它在很多方面都具有明顯的優(yōu)越性。但是在設(shè)計(jì)上比較繁雜，我們對(duì)于它的研究與經(jīng)驗(yàn)都還尚不成熟。要想使它發(fā)揮優(yōu)點(diǎn)，避免弊端，還需要暖通工作者繼續(xù)努力，建筑節(jié)能任重而道遠(yuǎn)，我們要使地面輻射采暖的舒適、節(jié)能的性能更加完善，在建筑節(jié)能重發(fā)揮自己的最大作用。

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