高層建筑低溫地板輻射采暖設計及施工

嚴東

【摘要】相比傳統的散熱器對流供暖而言，低溫地板輻射采暖系統有著非常顯著的特點，近年來隨著以塑代鋼技術的進一步發展，這種采暖系統技術也越來越完善，有著非常廣闊的發展前景。本文就針對低溫地板輻射采暖系統的設計與施工展開討論。

【關鍵詞】低溫地板輻射；采暖系統；設計；施工

低溫輻射采暖作為一種先進采暖方式，備國內外暖通界公認的優良節能的采暖方式庀在歐美國家尤其北歐和北美國家早已的到應用，亞洲國家韓國和日本應用也很廣泛，隨著人們文化生活水平的提高，低溫熱水地板輻射采暖形式在采暖建筑市場的地位是十分明顯，近幾年我國很多地區開發商都提出采用低溫輻射采暖供熱形式，這加快了低溫熱水地板輻射采暖在我國的發展。

一、地熱采暖的特點

1.由于地板采暖的蓄熱效應，穩定的熱源來自足下。室內空氣沿高度方向的溫度分布比較均勻，溫度梯度小，由下而上逐漸遞減，是理想的溫度分布。地面溫度高于呼吸線溫度，給人以腳暖頭涼的感覺，感到舒適。同時由于上部溫度低，相應減少了房間的無效熱損失。

2.相應提高了室內圍護結構表面溫度，減少了四周表面對人體的冷輻射，提高了熱舒適感。同時，不會導致室內空氣急劇流動，減少了塵埃飛揚，改善了室內衛生條件。

3.輻射采暖實現了節能的目的。由于輻射采暖是將熱量直接投射到人體，在建立同樣熱舒適條件的前提下，室內采暖計算溫度可比對流采暖降低2℃～3℃，從而減少房間熱量損失，降低采暖能耗約10% ～20%，實現了節能的目的。

4.該采暖系統具備分戶熱量計量和分室控溫的條件。各房間可按自己的需要，根據室溫調節流量，最大限度地節約能源，減少熱能的浪費、減少熱耗的開支。

5.加熱盤管使用壽命長。加熱盤管可埋在地板內，無接頭，使用壽命長，尤其PE—RT地暖管壽命可達50年。

6.輻射采暖不占建筑面積。利用與建筑物相結合的輻射采暖，不需要在室內布置散熱器，不占建筑面積，不影響室內家具布置。

二、地熱采暖設計情況分析

1.設計依據。地熱采暖近幾年來在我國發展迅速，設計要求較傳統，采暖設計復雜，必須嚴格按照國家法律法規和地熱采暖設計的基本原則進行設計，保證地熱采暖設計合理，達到節能、舒適、美觀的效果。要根據《采暖通風與空氣調節設計規范》的規定進行基本耗熱量計算，并按輻射采暖的特點進行校正，采用《采暖通風與空氣調節手冊》的有關規定進行系統水力計算和水力平衡計算，保證設計精確合理。《使用供熱設計手冊》、《低溫熱水地板輻射供暖應用技術規程》、《民用建筑節能設計規范》、《建筑給排水與采暖工程施工質量驗收規范》、《低溫熱水地飯輻射供暖系統施工安裝》等也是在設計中常用到的規范。設計人員要嚴格按照設計規范進行設計，保證設計合理。

2.設計流程。（1）進行初步設計根據《采暖通風與空氣調節設計規范》的規定、建筑施工圖及相關數據，計算基本耗熱量計算，并按輻射采暖特點進行校正。（2）進行系統的設計。計算建筑物單位耗熱指標、建筑物有效熱負荷的計算、地熱的系統水力計算及其他設備選擇計算，確定相關參數，進行系統的設計。（3）根據系統計算得出的相關參數：有效散熱面積、地面飾層的材料阻、熱源的供水情況、室內設計溫度等。進行供熱房間管道布置，一般一戶集中設置一組分水器，按房間數確定支環路個數，衛生問餐廳廚房可為一環，若房問面積較大，可分為多環，敷設管形式可采用回字形， 為回形敷設方式好，采暖均勻效果好，彎曲半徑大，易于施工。最后繪制地熱盤管圖，每環長應控制在60m～l00m，最長不得超過120m，盡量使每環長度相等。同時要熟悉和了解各種材料的特點和性能，做到設計和施工結合，讓施工指導設計，設計服務施工。

3.注意事項。對地熱采暖暖通工程設計時，熱負荷、散熱量、采暖系統等的設計最容易出錯，所以要格外的注意。

（1）供暖負荷計算的問題。在進行地熱系統設計時，要注意考慮地熱散熱盤管在地板下的熱損失；忽略蓋在地板表面上的家具處的散熱；注意可能出現的房間過熱和超標準熱等問題。考慮散熱盤熱量損失的地熱系統設計時，要了解住宅內各地方的散熱情況，才能準確地計算熱損失。

（2）地板輻射散熱量。地板中埋人盤管，其散熱量與加熱管埋深、管間距、盤管供回水的平均水溫、室內溫度及管徑有關。影響地面散熱量的主要因素是管間距，管問距過密不公增大工程成本，還會引發房間過熱、施工難度大、地面龜裂等問題，管間距過稀又會出現不熱或室內溫度不均勻等問題，因此，管間距是否合理顯得極為重要。

（3）地板溫度的不均勻。一是盤管間距是根據熱負荷、地暖管管徑、地面做法、室內設計溫度及供回水平均水溫確定。為了保證地面溫度分面均勻，工程巾規定管間距取值100mm～300mm。二是地板表面平均溫度。地面材料對于散熱量的影響是非常大的，面散熱量的大幅度變化必將會引起地板表面溫度的變化，若不加以控制，可能會嚴重影響房間的熱舒適性。因此，在滿足室內熱負荷要求同時，又要保證輻射板表面溫度不超過允許范圍，以免引起人體的不舒適感。三是采暖系統水力不平衡。為了減少流動阻力和保證供回、水溫差不致過大，加熱盤管均采用并聯布置。每個分支環路的盤管長度宜盡量接近，一般為60～80m。由于受戶型房間的影響，往往無法確保平衡環路。因此，各環路上應設置調節裝置。

三、施工工藝

在施工前應該認真熟悉設計圖紙和編制施工方案，對施工人員進行技術交底和技術培訓。地板供暖工程施工前要保證地面平整，無任何凹凸不平及砂石碎塊，鋼筋頭等，要求土建方做水泥砂漿找平層，將地面清掃干凈；封閉現場，鋪設保溫材料，要求平整，無縫隙，鋪設鋁箔紙并用鋁箔膠帶固定，也要保證平整；按照設計圖紙進行熱盤管鋪設，并由卡具固定；安裝分水器及控制系統的安裝，要求端正，牢固；進行水壓試驗，試驗壓力為0.6MPa，30min后壓力下降小于等于0.03MPa為合格；檢驗合格后做膨脹縫及邊角保溫，帶壓鋪豆石混凝土并找平層，加入防龜裂乳化劑增強豆石混凝土層抗壓強度及防止龜裂、老化；繼續封閉現場，并在現場標注注意事項，直到地面交付其他專業施工。

四、施工注意事項

1.施工前的準備工作。施工前，在地暖房間做好水泥砂漿找平層，厚度為20mm，將地面清掃干凈，并平整地面，無任何凹凸不平及砂石碎塊等雜物。

2.管材的要求。在管道安裝進程中，應防止油漆、瀝青或其他化學溶劑污染塑料類管道；當PP—R與PP—B管與黃銅連接的管件表面必須鍍鎳；管材在運輸和裝卸時應輕拿輕放，不得拋、摔、拖，管材在切割及斷頭脹口時均使用專門儀器；PEX—A管材嚴禁在強光下長時間暴曬。

3.分水器的安裝。分水器是地面輻射供暖中水環路的分合部件，是金屬部件與塑料部件連接轉換處及系統沖洗、水壓試驗的泄水口。分水器上有排氣閥，過濾器。

4.加熱管施工。常用的地盤管布置方式有：回折型、平行型、雙平行型。以上幾種布置方式中，回折型布置的優點為供、回水管平行布置，地面溫度均勻；管道彎陷半徑為90°，阻力損失小，管道彎曲容易，施工方便，關鍵距離可以自由確定，不受管材最小彎曲半徑的限制，所以一般都采用回折型布管方式。

結束語

總之，低溫輻射熱水采暖不僅為用戶提供舒適舒、衛生的生活環境，節約空間、美化居室便于裝修和家居布置，更在于可實行分戶分室控制，用戶可根據情況進行調控，有效節約能源，通過幾年的設計并從施工中反饋問題進行探討，并與同行在低溫輻射熱水采暖設計和施工中相互借鑒提高。