低溫地板輻射供暖設計中的幾個問題

摘 要：文章針對低溫地板輻射供暖設計中熱負荷計算、管材選用、盤管的敷設等問題進行探討，提出一些看法，希望能夠有助于實際應用，以期達到舒適和節能的目的。

關鍵詞：地板輻射供暖 熱負荷 盤管

低溫熱水地板輻射供暖是近幾年在我國得到迅速發展的新型供暖方式。它以其使室內舒適性強、溫度梯度小、熱穩定性好，符合人體生理要求及不影響室內使用面積等優點，受到人們普遍歡迎；同時也是一種節約建筑能耗、提高熱舒適性的理想供暖方式。但由于設計規范、技術規程不夠完善合理，在設計方法上存在很多不完善的地方，使得設計人員在進行設計計算時，無法準確確定各設計參數，使設計計算帶有一定的隨意性，由此使室內溫度過高或偏低，達不到舒適和節能目的。為了能夠合理地進行地板輻射供暖設計，本文就地板輻射供暖設計中存在的幾個問題進行探討。

1．熱負荷計算的問題

低溫地板輻射采暖系統是以地板內盤管經地面向室內散熱，由于受到地板裝飾層厚度、材料以及地面上布置的一些家具的影響，提高了傳熱熱阻，大大降低了盤管的散熱量，因此，在確定熱負荷時要適當考慮這些因素的影響。另一方面，有文獻表明，地板輻射供暖是在輻射強度和溫度的雙重作用下對房間進行供暖，形成較合理的室內溫度場分布和熱輻射作用，可有2—3℃的等效熱舒適度效應，因此供暖熱負荷計算宜將室內計算溫度降低2℃，或取常規對流式供暖方式計算供暖熱負荷的90％—95％，也就是說，可以適當降低建筑物熱負荷。另外，對于采用集中供暖分戶熱計量或采用分戶獨立熱源的住宅，應考慮間歇供暖、戶間建筑熱工條件和戶間傳熱等因素，房間的熱負荷計算應增加一定的附加量。因此，在設計計算熱負荷時應對以上問題綜合加以考慮，確定符合工程實際的建筑熱負荷。

2．常用管材及性能分析

目前，本地區常用的低溫熱水地板供暖的管材主要為：交聯聚乙烯管（PE-X）、無規共聚聚丙烯管（PP-R）、耐熱增強聚乙烯管（PE-RT）等幾種。

交聯聚乙烯管（PE-X）：適合用于低溫地板輻射系統，其熱膨脹系數與混凝土的熱膨脹系數較為接近。應用此管材可大大減少管材及混凝土開裂的幾率，而且價格低廉。缺點是管材不能熔焊，彎曲有回彈。

無規共聚聚丙烯管（PP-R）：它是以無規共聚聚丙烯為基料，經改性處理后制成。它具有更好的機械性能，更高的拉伸屈服強度和抗沖性能，無毒衛生，抗腐蝕防水垢，耐高溫高壓，還具有良好的熱熔接性能。但它管壁較厚，彎曲施工比較困難，抗蠕變性能也較差。

耐熱增強聚乙烯管（PE-RT）：具有良好的柔韌性、使其鋪設時方便經濟，不會出現回彈現象，因此在冬季的情況下也可以施工（這一點非常適合在北方寒冷地區應用），并且在彎曲管道時無需預熱，其彎曲半徑可以小到管道外徑的5倍，耐化學腐蝕性好、不生銹、使用壽命長、抗沖擊性能好、散熱性能好，導熱系數為λ=0.4W／m·K，在采暖應用中可以節約大量能源。但價格要比以上兩種管材高出一些。

在具體設計時，設計人員應根據熱媒溫度和工作壓力、系統水質、管材耐用年限和使用條件、材料供應、施工技術和投資等方面的要求合理選擇。

3．盤管的敷設方式

常見敷設方式有：S型、直列型、旋轉型及往復型。從使用情況看，旋轉型敷設方式使用較多，主要是因供回水管相間布置，熱工效果較好，這種布管方式比其他布管方式的地表溫度均勻，施工方便。其次為S型敷設方式。

在實際設計中，對進深大于6m的房間，宜以距外墻6m為界分區，把各區當作單獨房間分別布置盤管；對于地板散熱量大的房間，即使管間距為300mm，也顯得過密，運行中可通過調整加熱管水流量、水溫等來滿足室溫要求；對于熱負荷很小的房間，如整個地面全部布置加熱管，勢必造成房間過熱，設計時應采取局部布置的辦法，如加熱管布置在走廊、房間中央等有人活動的地方。

4．盤管長度的確定

因地板輻射供暖系統供熱管徑較小，阻力損失較大，為減少阻力損失，不宜將單個環路的地熱管設計過長，一般單管長度不超過120m，又由于地板供熱要求加熱盤管盡量不使用接頭，而管材的盤卷包裝是定量的，為保證供熱系統正常運行和避免管材的過多余量浪費，所以合理地確定盤管長度非常重要。因此，設計時應結合實際情況進行認真計算。先根據供暖房間的個數以及面積大小劃分成組，按房間數確定支路個數，每支環路長度宜控制在60—80m，并應增加2—6m管線長度連接分集水器，為了保證各支路的平衡，布管時應盡量使各支路盤管的長度相等或近似相等，最長不宜超過120m，分支環路應采用整根管子，不允許中間有接頭。

結論

低溫地板輻射供暖是一種高效節能的供暖方式，在低溫地板輻射供暖設計中，設計人員應選用更符合實際的設計計算方法，合理準確計算輻射供暖熱負荷，合理確定熱負荷、盤管的敷設間距、長度和選擇管材，從設計上避免供熱系統過熱或過冷現象。除了正確地進行計算、選材外，還要在施工和驗收等環節加以規范和嚴格限制，只有這樣才能發揮地暖供熱的優勢。

參考文獻：

[1]地面輻射供暖技術規程（JGJ142-2004）.北京：建設部，2004.

[2]建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范（GB50242-2002）.北京：建設部，2002.

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