地板辐射采暖设计质量通病与防治

　　摘　要：本文作者分析了地板辐射供暖系统设计、施工中常见的几个问题,探讨了解决与优化这些问题的方法。

　　关键词：地板辐射采暖,设计,质量通病,防治

　　低温热水地板辐射供暖系统是一种优点非常明显的供暖型式,在节约能源、舒适度、洁净度、室内美观、分户计量等各方面都较传统的供暖型式具有独特的优越性,但是其维修困难、供暖速度慢的缺点也很明显。如何在应用的过程中发挥其优点,避免其缺点,还需同行专业人员们的共同努力,才能在各方面做到更加完美,使人们更快地接受这种新型的供暖方式。

　　随着建筑技术的不断发展,人民的居住观念转变,对住宅建筑的要求已由“有没有”向“好不好”、从单一注重实用、功能等低水平的简单要求向舒适、环保、美观及智能等高层次需求转变。在这些转变中,对采暖的要求也在发生着一些改变;由仅仅对暖和的简单需求,变成了舒适、节能、美观及卫生等各方面要求并重的情况。那么一些传统的采暖方式由于自身的一些局限性,无法全面地满足这些新的需求,于是,一些打破常规的采暖形式逐渐的出现。“地板采暖”是与人体取暖生理需求特性最为吻合的供暖方式之一。由于地板采暖的放热形式属于辐射放热,辐射表面温度相对较低。相较对流散热来说不会引起室内空气的流动,故室内温度均匀、并由下至上逐渐递减,使人产生“脚暖头凉、神清气爽”的良好感觉,同时不易造成室内污浊空气对流,灰尘、细菌不易飘浮运动,不会因此升华而产生异味,不会因过强的空气对流造成湿度下降,能持续保持室内洁净。总的来说:用之舒适、卫生、不占面积、高效节能、热稳定性能好、使用寿命长、运行费用低等优点已在国内外得到广泛应用。

　　1 地板辐射供暖系统设计中常见的问题

　　地板辐射供暖设计的步骤与传统的采暖系统基本一致,所不同的是在负荷计算、加热盘管材料的选择和布置型式、计算盘管敷设间距、进行水利计算平衡管路这几个方面有其独特性。在这几个环节中,应在以下几个点上引起注意。

　　1.1热负荷计算中应注意的几个问题

　　对于地板采暖系统来讲,由于其特殊性,计算房间采暖热负荷和散热量时,除依据《采暖通风与空气调节设计规范》外,还应结合以下因素对计算结果进行校正。

　　1.1.1 由于地板采暖放热效率高,在同样的设计条件及保证同等舒适条件的情况下,地板采暖房间的采暖设计温度需降低2℃计算。

　　1.1.2 不计算敷设加热管道楼板的传热。垂直相邻各房间,除顶层外,各层均应按房间采暖热负荷扣除来自上层的热量,确定房间所需热负荷。

　　1.1.3 由于采用分户壁挂炉热源或集中采暖分户热计量的住宅使用采暖系统的灵活性较高,且现在小区的住房空置率也不低,我们在进行热负荷计算时应考虑间歇采暖和相邻房间不采暖时户间传热等因素,房间计算值需适当放大(20～30)%,来确定房间热负荷值;但是该值不计入楼栋总的热负荷。

　　1.1.4 不同地面材质,散热量不同,为保证室温要求,设计时应尽量按散热量较低的木地板考虑进行计算,用户即使选用其他类材料做地面,也不至于影响采暖效果。

　　1.1.5 在住宅地板采暖设计中,应考虑家具遮挡等因素而增加的热阻的影响。

　　1.2 采暖环路设计中应注意的几个问题

　　1.2.1 经过我们以往项目设计计算的情况来看,由于地暖系统的水温较低,达到同样的放热功率,水流量会增加2～3倍,则水阻力损失要大于散热器采暖系统,户内系统管道总阻力一般在(10～15)kPa左右。若考虑热量表、恒温阀等管件阀门,则户内系统总阻力可达到(30～50)kPa。加热管水系统局部阻力约占户内系统总阻力的10%左右。

　　1.2.2 设计时应特别注意的是环路合理划分,尽量做到一个房间一个环路,分室控制,同一分室、集水器上各个环路的长度不能相差太大,一般不超过10%。以免水力失调,造成有的环路冷热不均。同时每个环路管长不大于120米,采用壁挂炉的系统每个环路管长不大于80米。管内流速不得小于0. 25m/s,否则容易产生气塞现象。管材在地下铺设不应有接口。

　　1.2.3 加热盘管尽量杜绝“S”型与“U”型布置,宜采用回字形布置,以减少管道加热后的应力集中;且加热盘管宜在靠外墙处适当减小间距,房间中间处则适当加大间距。

　　1.2.4 地面加热盘管管间距一般控制在100～350mm,过密则地面容易开裂,且地面温度过高,影响舒适感,局部过密处在管上加设钢丝网;过稀则地面温度的均匀性无法保障。

　　1.2.5 尽量考虑将生活冷、热水管布置在地暖结构保温层以下,可以避免管线相互穿越。

　　1. 3材料的选择

　　1.3.1 加热盘管的选择

　　地暖系统的寿命主要是由地暖管材来决定的。由于地暖主要管道被混凝土覆盖,属于隐蔽工程,加之系统中通过的是最高60摄氏度的热水,这就意味着当地暖管出现爆管现象时,户内及楼下住户的装修将随之被破坏,且地暖管的维修也十分困难。因此,地暖系统的加热管要求比普通建筑用的塑料管更高、更严。系统对加热管的种类、品质、质量要进行严格的选择。目前国内地板采暖较为常用的管材为PE-X管、PE-RT管、PB管.这三种采暖管材特性及比较如下:

　　1.3.1.1 PE-X管具有力学性能好、耐高温和低温性能好等优点,缺点是该管材不能用热熔焊接的方法连接和修复,只能采用金属管件机械连接,存在一定的漏水几率问题,特别是地暖工程中须严格控制泄漏率,且不具备可维修性的情况下,采用该种材料的管道在铺设安装及地面装修中要格外小心。

　　1.3.1.2 PE-RT耐热聚乙烯管不仅耐高温和低温性能好,同时具有热塑性能,可热熔连接、在地暖工程应用中具备可维修性,地面装修中一旦地暖管材打坏,可迅速修复。是具有安全性、环保性的产品。

　　1.3.1.3 PB聚丁烯管具有承压高,耐温高和低温性能好的特点,PB管同样具有可回收性,不污染环境,具有较高的环保性,同时具有热塑性能,可热熔连接与修补,安全、可靠。

　　1.4 地暖设计时与各专业协调应考虑的问题虽然地板采暖不占用室内面积,但对层高会有一定影响,同时设计的时候需要先对建筑、结构、水电各专业有个协调的过程。

　　1.4.1 建筑专业各楼层板面标高需降低100mm,以保证建筑设计时楼梯踏步、窗台高度等数据的正确。

　　1.4.2 由于楼板上增加100mm厚的C15豆石混凝土的荷载,结构专业在设计时需考虑这部分的荷载。

　　1.4.3 地板采暖对水专业影响不大,但是电气专业建议各种线路不要在地面敷设,而改为顶棚及墙面敷设。

　　2 地板辐射供暖系统施工中常见的问题

　　地板辐射供暖系统中,施工也是不容忽视的环节,在地板辐射供暖系统施工中应特别注意以下几点:

　　2.1 试压及排水

　　地暖管道在安装前必须先进行水压强度试验,试验压力0. 8MPa,保证管道无泄漏才可进行安装。安装完毕后对整个系统进行水压试验;合格后才能进行混凝土覆盖,覆盖时管道在加热盘管充压0. 6MPa的情况下进行;在充压0. 4MPa的情况下养护,养护期满后才可泄压。需要注意的是由于地板辐射供暖系统试压后无法将水完全排掉,而是有一部分水留在加热盘管中,冬季施工时,为了防止因无法排出的水结冰而冻坏整个加热盘管,因此在试压或冲洗后,应采用压缩空气将加热盘管中的水全部吹出,以保护管路。

　　2.2 地板预留伸缩缝

　　为了确保地面在供暖工程中正常工作,各房间靠墙根处、过门洞处、房间的跨度大于6米处、应均需设地面伸缩缝,缝宽以≥5mm为宜,且加热盘管穿越伸缩缝时,应设长度不小于400mm的柔性套管。

　　3 结束语

　　地面辐射供暖以其节能、舒适的优点必然将成为供暖系统的发展方向。但是由于它毕竟与传统的供暖方式不同,设计与施工人员对其独特的系统形式及施工工艺的不了解、造成了在设计、施工以及使用中中出现了一些问题,如负荷计算、管道材料选择、地板加热盘管的间距、管路布置型式、塑料管热胀性、地面混凝土的覆盖等等。在此本人就设计及施工中遇到的几个问题,进行分析探讨。

　　参考文献：

　　[1] 陆耀庆等.实用供热空调设计手册(第二版),中国建筑工业出版社.

　　[2] 地面辐射供暖技术规程JGJ142—2004.

　　[3] 王子介.地板供暖及其发展方向.

《地板辐射采暖设计质量通病与防治》

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