燕化集資建房低溫熱水地面輻射供暖應用技術

李長坤

摘 要：結合燕化集資建房的工程實踐及行業、地方標準要求，對低溫熱水地面輻射供暖在施工、使用過程中出現的地面開裂、地埋管滲水、冷熱不均等問題進行了有益探討，采取了設置伸縮縫、優化配合比、摻加膨脹劑、減小坍落度、二次拍實等必要對策，并提出了加設鋼絲網、板下設梁部位地面留縫、裝修面層門口處設縫等相關建議。

關鍵詞：地面輻射供暖 耐熱聚乙烯管 施工技術 質量控制

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（c）-0088-03

地面輻射供暖是住建設部在建筑節能方面推廣應用的新技術之一，主要包括低溫熱水地面輻射供暖和發熱電纜地面輻射供暖兩種類型。低溫熱水地面輻射供暖是一種在地面混凝土層中埋設加熱盤管，讓不高于60 ℃的低溫熱水在管內循環流動，加熱地板，通過地面以輻射和對流的傳熱方式向室內供熱的供暖方式。它的主要優點表現在節能、環保、安全、安靜、衛生，室內溫度均勻，溫度梯度小，腳感溫度高，熱舒適性好，可優化使用面積，減少維修費用，便于分戶計量等方面。隨著1986年我國建筑節能工作的啟動，這種供暖方式在北方地區住宅工程中得到了一定程度的應用，但在使用過程中也常出現地面開裂、地埋管滲水、冷熱不均等問題，這些現象的發生與設計、施工、使用各方面都有不同程度的關系。結合燕化集資建房工程的施工經驗，從深化設計、材料驗收、施工技術、運行使用等角度，探討了保證使用效果的相關措施。

1 深化圖紙設計

設計單位雖已經過建筑熱負荷計算及平衡管路的水力計算，確定了加熱盤管的敷設間距和布置形式，但施工單位尚應在施工前根據現場情況，結合專業配合、管路交叉布置、施工影響等因素，通過符合性檢驗進行深化圖紙設計。

1.1 分、集水器位置

燕化集資建房工程把分、集水器位置設于廚房十分合理，因為分、集水器是地板輻射供暖中各環路的分合部件，是金屬部件與塑料管的連接轉換點，又是系統沖洗、水壓試驗的泄水口，布置在衛生間也能滿足要求，但考慮水汽較大，易使閥門生銹，故在廚房更合理。

施工單位在廚房布置分、集水器的具體位置時，既要避讓上水、下水、液化氣管線，又要照顧廚具的布置，同時還需考慮便于操作。因此要根據每一種戶型廚房的情況，分別事先確定分、集水器的位置。

1.2 各環路平衡問題

由于樓房各個單元的布局不盡相同，每一戶可能設置幾個環路。保持各環路流量平衡是保證室內各房間溫度均勻的前提，達到流量平衡的基本要求是讓各環路管線長度相等或者相近。因此在施工前首先要對比復核各環路的長度，如果偏差較大，應和設計人員一起重新確定環路的布置。

1.3 盤管敷設形式

每一回路加熱盤管均采用回字形布置。由于考慮均勻散熱，一般采用加熱管間距等值布設，但為了減少室內溫度受外墻傳熱的影響，靠近外墻的部位可以加密。施工布管前，應根據設計要求，結合房間尺寸細排間距。有關文獻推薦的內疏外密的布置方式[1]，適用于四周均為外墻的房間，這樣既可以減少室內溫度受外墻傳熱的影響，又可以增強室內的對流效果。

2 控制材料質量

地面輻射供暖的散熱主體是加熱盤管，燕化集資建房工程采用了耐熱聚乙烯管，通常以PE-RT標記。其他主要材料還包括分集水器及其連接件、過濾器、隔熱材料、反射膜等。

2.1 耐熱聚乙烯管的性能

耐熱聚乙烯管是一種白色透明的塑料管材，施工方法采取剪切割斷、熱熔連接。其他應用于地板采暖系統的主要優點表現在重量輕、柔韌性好、可盤管供貨，其主要性能指標包括縱向回縮率、靜液壓試驗、靜壓熱穩定性和熔體質量流動速率等。燕化集資建房工程采用公稱外徑為20 mm、壁厚為2 mm的PE-RT管。

2.2 材料質量的進場檢驗

主要材料進場時，應提交型式檢驗報告、產品合格證及使用說明書，同時應進行外觀檢驗。型式檢驗報告應是由國家授權的檢測機構出具且應在有效期內。加熱管外壁應有生產廠家和執行標準的標識，加熱管的內外表面應光滑、平整、干凈，不應有可能影響產品性能的劃痕、凹陷、氣泡等缺陷，加熱管的公稱外徑與壁厚的偏差應符合技術規程要求[2]。

3 主要施工技術

施工時因存在工種交接多、隱蔽分層多、對后續施工影響多等特點，應提前做好策劃，理順工序并安排好施工人員，確保樓面基層清理、絕熱保溫板鋪設、加熱盤管敷設、分集水器安裝、水壓試驗、混凝土填充層施工各工序質量受控。

3.1 絕熱板材鋪設

絕熱板采用30 mm厚的聚苯板，首層增加10 mm。鋪設聚苯板之前，應清除樓地面上的垃圾、浮灰、附著物，以保證鋪設平整；特別是必須把油漆、涂料、油污等有機物清除干凈，以防止腐蝕聚苯板。

聚苯板應潔凈、無破損，采用壁紙刀裁割時，不應有毛邊。鋪設采用錯縫形式，整體應平整，接縫應嚴密，間隙不大于2 mm。板接縫處全部用40 mm寬的膠帶紙粘接。聚苯板接縫粘接除為了保證平整、嚴密外，更主要是為防止地面混凝土澆筑時進入縫隙形成“冷橋”。

直接與土壤接觸或有潮氣侵入的地面，應在絕熱層下面先鋪設防潮層。為了增強輻射效果，可在絕熱層上鋪設一層反射膜。房間周圍與邊墻交接處，應立鋪10 mm厚不間斷的聚苯板帶，其高度應與填充層表面平齊。這既是絕熱層，又是伸縮縫。

3.2 分、集水器安裝與連接

分、集水器是用于連接各路加熱管供回水的配水和匯水裝置，具有調溫樞紐地位。分水器、集水器宜在開始鋪設加熱管前進行安裝，以保證柔性加熱管精確轉向和通入分水器、集水器內。當水平安裝時，一般宜將分水器安裝在上，集水器安裝在下，二者中心間距宜為200 mm，且集水器中心距地面不小于300 mm；當垂直安裝時，分、集水器下端距地面不應小于150 mm。

加熱管始、末端出地面至連接配件的管段，應設置在硬質套管內。加熱管與分、集水器分路閥門的連接，應采用專用卡套式連接或插接式連接件。

3.3 加熱盤管敷設

加熱盤管應在深化圖紙設計后確定出各個回路的管線長度。因一個回路中不能有接頭，為最大限度地減少損耗，在盤管訂貨時，可要求生產廠家按各個回路的長度或相同回路長度的倍數供貨。

敷設加熱盤管前，應將管路的軸線用墨線彈在絕熱板上。管間距應符合設計要求，彎曲半徑不宜小于管外徑的6倍。根據彈線結果復核完回路長度后開始下料。下料須用專用剪刀切割，切口應平整，管口斷面應垂直于管軸線。管道切割不好，斷口不平整，與管軸線不垂直，都會影響管道的連接質量，造成滲漏或通過截面減小。

加熱管敷設時應禁止管道擰勁，彎曲管道時，圓弧的頂部應采取措施限制移動。加熱管可采用固定管卡加以固定，固定管卡直接嵌入絕熱板中。固定點的間距，直管段不應大于700 mm，彎曲管段不應大于350 mm[3]。

加熱管、輸配管的允許最小彎曲半徑與安裝的環境溫度有關，敷設加熱盤管時，環境溫度不宜低于5 ℃；在低于0 ℃的環境下施工時，加熱盤管應預熱，現場應采取升溫措施，避免強硬彎曲損傷管材。加熱管和輸配管應做到自然釋放，不允許扭曲，以免管道非正常受力，影響管道使用壽命。彎曲半徑過小，會造成機械損傷，甚至出現“死折”，致使水流不通暢。彎曲半徑也不能過大，以免造成加熱盤管的實際敷設長度小于設計值過多。

在加熱盤管敷設、連接完畢后，水壓試驗之前，應對系統進行沖洗。首先應進行分、集水器以外主供、回水管道的沖洗，合格后再進行室內供熱系統的沖洗。

3.4 管道水壓試驗

水壓試驗應在加熱管采取了安全有效的固定措施，系統沖洗完成之后進行。水壓試驗應以每組分、集水器為單位，逐回路試驗。

試驗壓力應為工作壓力的1.5倍，且不應小于0.6 MPa。在試驗壓力下穩壓1 h，其壓降不應大于0.05 MPa。水壓試驗采用手動泵緩慢升壓，升壓過程中應隨時觀察與檢查，不得有滲漏。當出現壓降超標或滲漏時，應及時查找原因，采取對策。可能發生壓降超標或滲漏的主要原因有如下幾點。

（1）加熱管有裂縫。由于加熱管在敷設前或敷設過程中受到損壞，產生滲漏。可采取整管更換的辦法解決問題。

（2）接頭不嚴密。由于加熱管與分、集水器各路閥門的連接不夠嚴密。可采取重新連接的方法保證嚴密。

（3）閥門關閉不嚴。由于操作疏忽或閥門自身問題造成閥門關閉不嚴。可采取擰緊閥門或更換閥門的辦法予以克服。

在有凍結可能的情況下試壓時，應采取防凍措施，不宜以氣壓試驗代替水壓試驗。試壓完成后應及時將管內的水吹凈、吹干，以防凍壞管路。一般在初冬時節，選擇在白天正溫時段進行水壓試驗，當白天達不到正溫時，應采取門窗封閉、樓道生火加熱的辦法，保證水壓試驗能夠進行。注意水壓試驗應進行兩次，一次是在澆筑混凝土填充層之前，一次是在混凝土填充層養護期滿后。

3.5 混凝土填充層施工

混凝土填充層應在伸縮縫敷設完畢、加熱管安裝完畢、水壓試驗合格且處于有壓狀態，并通過隱蔽工程驗收后方準施工。

設置伸縮縫一是為防止地面熱脹冷縮而破壞，二是為減少無效熱損失和相鄰用戶之間的傳熱量。要求填充層與內外墻柱及門口等交接處，設置不小于10 mm寬的伸縮縫。

混凝土填充層施工中，加熱管內的水壓不應低于0.6 MPa；填充層養護過程中，系統水壓不應低于0.4 MPa。在有凍結可能的情況下施工混凝土填充層時，可以用氣壓代替水壓。

填充層宜采用強度等級為C15、粒徑為5～12 mm的豆石混凝土。根據施工經驗，建議還應從以下幾方面綜合考慮。

（1）為防止收縮裂縫，應優化配合比設計，選用體積收縮穩定性好的配合比，最好摻入適量的抗裂膨脹劑[3]。

（2）針對填充層施工特點，坍落度以適中為好，一般考慮控制在8 cm左右。坍落度過小則加熱管周圍難以密實，坍落度過大則易產生干縮裂縫。

混凝土填充層施工中，嚴禁使用機械振搗設備；施工人員應穿軟底鞋，使用平頭鐵鍬。填充時不得踩踏加熱盤管，不得有尖銳物件傷及盤管和保溫層。為防止盤管上浮應小心下料、拍實、找平。混凝土接近終凝時，應在表面進行二次拍實、壓抹，以防止順管線出現塑性伸縮裂縫。

混凝土填充層的養護期不應少于21天。養護期滿后，應對地面妥善保護并設置明顯標志，嚴禁在地面上運行重載、高溫烘烤，或直接放置高溫物體、加熱設備，以防止損壞地面下的加熱盤管。

為了防止混凝土填充層出現裂縫，除以上采取的設置伸縮縫、優化配合比、摻加膨脹劑、選用合適坍落度、及時二次拍實措施外，還可以考慮如下兩項措施。

（1）可在加熱盤管的上部滿敷一層鋼絲網[1]，或在易出現裂縫的部位局部加設鋼絲網。

（2）加熱盤管敷設之后，應考慮在板下設有梁的上部，同樣需要立嵌10 mm厚聚苯板，以防止反向應力集中造成地面裂縫。

4 運行使用要點

保證低溫熱水地面輻射采暖的使用效果，不僅需要設計嚴密、施工規范，也需要運行有秩序，使用有章法。

4.1 運行管理要點

集中供暖的運行管理人員，應對低溫熱水地面輻射采暖的知識有所了解，并要熟知運行管理流程、保養維修要領。

（1）在正式供暖運行前，運行管理單位要和施工單位一起調試地面輻射供暖系統，調試應按照規程進行，直至達到設計要求為止。

（2）運行管理人員要制定運行制度，在認真執行設計確定的工作參數前提下，及時根據大氣溫度、供回水溫度等的變化，調整供水溫度，保證供暖期內不能讓住戶因管內溫度明顯感覺冷熱不均。

（3）運行管理人員要嚴格按規定進行水質檢測，控制好水體質量，保證進入管線的水質符合要求，盡可能減少管線內產生的水垢。

4.2 使用注意事項

在向住戶移交房屋時，應提交住宅使用說明書，重點對低溫熱水地面輻射采暖系統的使用要求進行說明。

（1）住戶在進行面層裝修時，應盡可能采用粘貼的方式。若要在地板上打眼、釘釘，應按照住宅使用說明書上提供的管線布置圖，找準管線位置，確保不破壞加熱盤管后方能進行。

（2）面層裝修時，應在通過門口處斷開。可采用鑲嵌雙玻璃分格條或加過門壓條的方式。

（3）在系統正常運行后，請不要隨意調節分水器上的閥門。如在使用過程中需要調節閥門開啟大小時，應注意各回路的均衡問題。

（4）在每個采暖期使用地暖前，應打開分水器供水管道上的過濾器，清除雜物。處理完畢后，再將過濾器擰緊，防止漏水。

（5）冬天無人居住的房間，當預計溫度能夠降低到0 ℃以下時，應將地暖管內的水用氣泵全部抽出，以防管材凍裂。

（6）在非采暖季節，應注滿水進行養護。

（7）室內擺放家具、堆放物品時，距地面應保持有5 cm以上的空間，便于地熱向上擴散。較重家具放置于角落時，應用木板支墊，防止地面開裂。

（8）嚴禁緊貼地面產生高溫，如生火或使用電爐等，防止損壞地面下塑料管。

（9）嚴禁擅自對系統進行改裝拆卸。

（10）如地下管路一旦出現滲漏，務必先關閉分水器上分集水主管閥門，再通知維修人員進行處置。

5 結語

在燕化集資建房工程實踐過程中，結合行業標準和北京市地方標準，對低溫熱水地面輻射供暖在施工、使用過程中出現的地面開裂、地埋管滲水、冷熱不均等問題，進行了有益探討，采取了必要措施，提出了相關建議。

（1）針對混凝土填充層開裂現象，施工過程中除可以采取優化配合比、摻加膨脹劑、選用合適坍落度、及時二次拍實措施外，還可以考慮在加熱盤管上滿敷或局部加設鋼絲網，板下設梁部位地面留縫；住戶面層裝修時，應在通過門口處斷開，鑲嵌雙玻璃分格條或加過門壓條。

（2）針對地埋管滲水現象，除施工過程中嚴格二次水壓試驗，發現問題及時處理外，還應加強混凝土填充層養護后對地面的保護。不能運行重載，不能高溫烘烤，同時應標明管線位置，防止面層裝修傷及管線。

（3）針對冷熱不均現象，除設計方面要考慮每戶各個回路達到平衡及合理設計回路管線布設間距外，運行過程中應嚴格水質檢測和控制、保證供回水溫度，使用過程中調節閥門應關注到各回路均衡問題。

參考文獻

[1] 劉學來，李永安.地板輻射供暖設計施工中幾個問題的探討[J].建筑技術，2005（10）：776.

[2] JGJI142-2012，地面輻射供暖技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[3] DBJ/T01-49-2000，低溫熱水地板輻射供暖應用技術規程[S].2000.