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1、浅谈低温热水地板辐射采暖系统【摘 要】 近年来，低温热水地板辐射供暖系统以其独特优点被广大消费者认可，在工程实践中得到越来越广泛的应用。本文针对低温热水地板辐射供暖系统在设计及施工等方面的一些问题进行了浅显的探讨，希望能够有助于该系统在工程设计、施工及运行管理等方面更加完善，促进其更好的发展。 【关键词】 低温热水地板辐射供暖；设计；施工一、绪论随着国民经济的高速发展和城镇居民生活水平的不断提高，人们对居住环境质量有了更高的要求，在采暖季节里，既要求温度舒适宜人，又要求空气清新卫生；加之能源产业结构的调整，建筑节能的应用以及分户计量供暖收费制度的推广实施，越来越多的设计和建设单位选择了比传统散
2、热器更干净、卫生、舒适度更高且无噪音、便于分户计量的低温热水地板辐射系统。低温热水地板辐射采暖是将热水管道敷设在房间内部地面内的供暖系统。该系统以整个地面作为散热面，地板在通过对流换热加热周围空气的同时，还与四周的围护结构和人体进行辐射换热，从而达到供暖效果。本文将对地板辐射供暖中经常出现的一些问题进行分析说明。二、主要设计依据（1）民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB507362012）（2）辐射供暖供冷技术规程（JGJ 142-2012）（3）建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范（GB50242-2002）（4）国家建筑标准设计图集03（05）K404低温热水地板辐射供暖系统施工安装
3、三、对热源的要求地暖最常用的热源形式是集中供热和天燃气户用壁挂炉。其中利用城市集中供热的低温热水地板采暖技术已经得到推广应用，占到目前各种地暖技术应用总值的90%。低温热水地板辐射采暖应单独采用供水温度小于60，供回水温差小于10，系统工作压力不宜超过0.8MPa的热源。四、热负荷计算低温热水地板辐射采暖系统是以地板内盘管经地面向室内散热，由于受到地板装饰层厚度、材料以及地面上布置的家具的影响，增大了传热热阻，降低了盘管的散热量，地板表面温度的均匀性也受到影响：地板装饰层的厚度越小，地板表面的平均温度就越高，但均匀性很差；厚度越大，地板表面的平均温度将会降低，但均匀性却得到了加强；而地面散热量
4、则随着厚度的增加而有所下降，但下降的数额较少。因此，在确定热负荷时要适当考虑这些因素的影响。同时，由于地板辐射供暖是在辐射强度和温度的双重作用下对房间进行供暖，形成较合理的室内温度场分布和热辐射作用，可有23的等效热舒适度效应，因此供暖热负荷计算宜将室内计算温度降低2，或取常规对流式供暖方式计算供暖热负荷的90%95%，也就是说，可以适当降低建筑物热负荷。另外，对于采用集中供暖分户热计量或采用分户独立热源的住宅，应考虑间歇供暖、户间建筑热工条件和户间传热等因素，房间的热负荷计算应增加一定的附加量。因此，在设计计算热负荷时必须按qx=Q/F求出单位地面面积散热量qx，再根据水温、室温、埋地管材料
5、及直径、地面面层材料及热阻，借助辐射供暖供冷技术规程（JGJ 142-2012）及民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB507362012）的相关规定，计算设计热负荷及埋地塑料管的布置间距和环路长度等。五、工程做法目前，在地面板体结构铺设方面，工程中普遍采用的形式为填埋式，也称传统型湿式做法，即在钢筋混凝土楼板基层上先以水泥砂浆找平，然后铺设厚度不小于20mm的高密度发泡或挤出型泡沫塑料板（板上部复合一层铝箔），在铝箔层上铺装通以热水的盘管，并以塑料卡钉将盘管与保温层固定在一起，最后浇筑40-60mm厚的豆石混凝土作为填充层，地面装饰层则根据用户的要求在填充层上铺设地砖、花岗岩板或木地板等。
6、这种做法有其自身许多优点，但工程实践中也有一些不足，例如：维修困难；初投资偏高；对高层建筑会加大楼板结构负荷；许多家庭装修中采用木地板，铺设龙骨时受限等。另外一种做法不同于以上传统意义上的湿式做法，被称为干式低温热水地板辐射采暖系统，此干式做法是将加热盘管置于基层上的保温层与带龙骨的架空木（竹）地面装饰层之间无任何填埋物的空腔中，它可以用来克服湿式做法中存在的不足，因为它不必破坏地面结构，尤其适用于将现有住宅改造成地板采暖的形式。六、加热管的选择目前，国内在低温热水地面辐射供暖系统中经常选用的塑料管材主要以下几种：1.聚丁烯 PB聚丁烯管材是以丁烯-1聚合而成的抗蠕变性能和物理性能优越的一种塑
7、料管材。在几种管材中最柔软，施工最方便，相同的设计压力下设计壁厚最薄，使用安全性最高。相对应的管材原料价格也最高，管材的价格比其他塑料管材高出很多。2.交联聚乙烯（PE-X）主要包括：过氧化物交联聚乙烯 PE-Xa，硅烷交联聚乙烯 PE-Xb，电子束交联聚乙烯PE-Xc等。交联聚乙烯管材中无论采用哪一种工艺进行生产，管材的母体都是聚乙烯。聚乙烯管材是不耐温的，只有交联后才具有耐温耐压性能。因此，交联聚乙烯管材是否具有耐温、耐压性能取决于交联度多少。采用不同的生产工艺对交联度要求也不同。一般情况下，过氧化物交联度70%，硅烷交联度65%，电子束交联度60%。交联聚乙烯管材具有物理性能好，耐高温性
8、和抗脆化性能等优点，但是，没有热塑性能，不能热熔连接。价格比较便宜。3.改性聚丙烯管（PP-B，PP-R）嵌段共聚聚丙烯（PP-B）管材脆化温度为-10，耐低温性能好，连接性能好，管材价格比较低。同样设计压力下比其他管材相比管材壁要厚一些。耐热性能相对其他产品而言较差。柔韧性比无规共聚聚丙烯好一些。无规共聚聚丙烯（PP-R）管材具有良好的耐高温性能，力学性能。热塑性好，易进行热熔连接。但温度超过70时抗蠕变性能急剧下降，出现拐点老化程度较快。因此，一般用于冷热水管道和地板采暖管道中。 4.耐热聚乙烯管（PE-RT）耐热聚乙烯管材是近几年来才发现的一种耐热的乙烯管材。它是由乙烯单体和1-辛烯单体
9、共聚而成的，具有较好的热稳定性、长期抗液压强度，其弯曲弹性模量基本接近于PE-X管材，易弯曲铺设，且可热熔连接，价格比交联管较高。5.交联聚乙烯铝塑复合管（XPAP）交联聚乙烯铝塑复合管是耐温耐压性能较高的管材之一。但热塑性较差不能热熔连接。另外，其热熔胶的使用寿命能否达到50年，有待于进一步证明。七、绝热层敷设在我国大力推广建筑节能，提倡分户热计量的形势下，为减少户间传热，铺设绝热层是必须的。辐射供暖供冷技术规程（JGJ 142-2012）对聚苯乙烯泡沫塑料绝热层提出了厚度要求，并注明当采用其他绝热材料时，宜按等效热阻确定其厚度。目前国内低温热水地面辐射采暖工程中采用多种保温材料，如聚苯板、
10、PE软质泡沫板、聚氨脂泡沫和加气混凝土等，均应具备以下条件才可以选用。1.必须具有较高的抗压强度；2.必须具有阻燃性能；3.重量要轻；4.易施工；5.隔热效果好。八、施工过程中应注意的问题1.一般每户集中设置一组分集水器，按照分室控制的要求，应按房间数确定支环路个数，卫生间餐厅厨房可为一环，房间较大时可分多环。为使各环路平衡，每环尽量长度相等，且控制在60-100米之间，最长不得超过120米。2.在采暖系统中，每组立管所带的总户数不宜超过40户，同层一般不超过4户，并对系统进行合理的竖向分区，以减小埋地盘管的压力和系统的垂直失调。3.对于管间距小于100mm的加热管应设置柔性套管，降低地面温度
11、，防止地面过热。对于一梯多户的建筑，管道井通往用户的管道多埋在公共走道地面下，管道十分密集，应在分集水器附近的管道密集处设置柔性套管，进行保护。4.当采暖房间面积超过30m2 或长边长度大于6米时应按要求设置伸缩缝。5.盘管敷设完进行填充层施工时，在混凝土填充层施工及护养过程中管道必须保持不小于0.4MPa的水压，并检查压力表指示情况，防止管道在施工中被损伤。6.低温热水地板辐射采暖系统试压后，其系统中的水无法自行排泄干净，尤其在冬季施工时，如果盘管中留有水，很可能因水结冰而破坏整个加热盘管。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，以防冻坏管路。7.敷设绝热层时，因绝热层和其上的混凝土垫层硬度差别很大，两种不同硬度的材质贴合在一起，很容易造成地板的龟裂。为了增强地板的抗裂性，可对豆石混凝土加入防龟裂乳剂，并在加热盘管的上部和下部布置钢丝网，这样不仅增强了地板的抗裂性，在施工过程中也便于安装和固定加热盘管，同时也均衡了地板表面的散热，一举三得。九、结束语本文对低温热水地板辐射采暖系统的设计和施工进行了简单的探讨，希望与各专业同行广泛交流，共同努力，在设计和施工中扬长避短，充分发挥低温热水地板辐射采暖系统的优势，鼓励推行地板辐射供暖方式，满足人们对室内环境质量的更高要求。
