試論低溫熱水地板輻射供暖工程施工

許 慧

山西晉建集團安裝有限公司 山西 晉中 030600

低溫熱水地板輻射供暖屬于建筑節能技術，是通過建筑物內部地面來供暖，可高效應用低品位能源，獲得良好節能效果，并且還具備許多應用優勢，主要是傳熱效果較為穩定、散熱方式較好、沿途散熱消耗低、應用年限長、不占用建筑可用面積、利于分戶計量、溫度均勻分布、有較高腳感溫度、衛生條件好等，這些通過許多工程得以驗證，當前建筑節能技術發展的速度比較快，該供暖形式能夠發揮出重要作用。地暖工程主要是在地板下埋設加熱塑料管，以此來應對結垢、腐蝕、施工難度大與價格高等問題。設計人員計算熱工、水力后明確系統形式和布置埋管的方式，如果不注重施工中技術環節以及維護使用會遇到的問題，會出現不良影響與后果。因此應該注重該工程的施工流程以及要點，本文將對此進行探討，以供參考。

1 低溫熱水地板輻射供暖工程的優勢

1.1 節能

人們一般以實感溫度對室內熱環境進行衡量，當地暖與散熱器供暖溫度相同時，地暖實感溫度要高出散熱器2℃～3℃，這時房間設計溫度與對流供暖相比降低2℃～3℃，而室溫降低1℃，能夠節省大約10%的能源，因為地暖不具備較高的熱媒溫度，輸送中產生較小熱損失，使得地暖供熱與散熱器供熱相比較能夠節能20%左右[2]。在熱源方面，地暖所使用的熱媒溫度更低，像是地熱水、太陽能、城市供熱管網回水、熱電廠余熱等可在地暖系統中應用，以此達到節省能源，并且可使排放的廢氣與廢渣減少。一些公建項目會使用熱泵空調機組，在夏天熱泵機組可提供冷源，在冬天能夠提供熱水，將其作為地暖系統熱源，可減少換熱站等初投資，并且節省運行及管理費用，以此獲得良好的經濟效應以及節能效果。

1.2 高效

通常散熱器系統會應用許多金屬管材，地暖系統一般是使用塑料管，操作起來較為簡單，使施工更容易，而且施工周期短，成本低，這使其有著良好的經濟實用性。

1.3 舒適

散熱器供暖熱量會集中在房間中上部，出現上熱下涼的感覺，使人口干舌燥。地暖系統散熱方式是均勻輻射，室內地面有著均勻的溫度，室溫由上到下逐漸遞減。散熱器供暖一般情況下，人員活動區在1.8 m以下時，溫度大約是18℃，溫度梯度分布很難達到理想的供暖方式。地暖供熱人員活動區在1.8 m以下時，平均溫度處于20℃左右，溫度梯度分布符合理想供暖方式，會帶給人一種腳暖頭涼的舒適感，對于人體血液循環也有一定好處。

1.4 衛生

一般散熱器的表面溫度大于80℃時會出現氣流團，不僅擾動灰塵，也會使墻壁、頂棚被熏黑。地暖不具備較高的熱媒溫度，將會使房間有更加均勻的溫度，熱空氣流存在較小波動和較慢速度，室內不會出現灰塵揚起的情況，室內可保持干凈衛生。

1.5 節省空間，便于布置

安裝地暖較為隱蔽，利于裝修和布置家具，與暖氣片相比較可增加2%～3%的室內可應用面積。一些公建項目對于使用功能和建筑造型有一定要求，一般會選用大開間、低窗式、全玻璃幕式等形式，這很難安裝散熱器，并且會影響美觀性，而地暖安能夠有效解決該問題，不會影響到建筑造型。

1.6 可智能控制

地暖能夠滿足國家節能標準，合理調節分配器總管、各支環路調節閥的開度，就能夠輕松控制各房間溫度，保證室內溫度恒定[3]。

1.7 保溫隔音，具有良好熱穩定性

地暖系統存在保溫層，這可增強樓層間的隔音效果。蓄熱結構是由混凝土以及砂漿層組成，系統蓄熱能力較強，從而增加熱惰性和熱穩定性，對于外界干擾有著良好的抵抗作用，間歇供暖這一背景下，室內不會出現較大的溫度波動。對于一些間歇供暖項目可達到良好節能效果。

1.8 應用壽命長

地暖采用的塑料管有較長使用壽命，大約是50年，比普通焊接鋼管要長很多年。在埋地盤管方面一般是整根管鋪設，不留地下接口，避免出現滲漏問題。此外，管道不結垢不腐蝕，運行中只需對過濾器進行檢查，這可節省一定的維護費用。

2 低溫熱水地板輻射供暖工程主要材料的選擇

在安裝地暖的時候，地暖盤管材質的選擇很關鍵。對于地暖盤的材質有：1、PE-X管，PE-Xa管是歐盟必須要求使用的地暖盤管，價格比較高。施工時采用擴管連接方式，幾秒就可完成連接。其特點是具有良好低溫韌性以及抗應力開裂性能，并且能夠耐高溫，沒有熱塑性能，修復和連接時不能夠使用熱熔焊接這一方法，只能采用金屬管件機械連接，但在長期的使用后會有漏水的情況發生。2、PE-RT管，其能夠保留PEX管優勢，管材以熱熔的方式來連接，其接頭具有可靠性，不會有滲漏問題出現，具有良好柔韌性以及耐低溫性能，并且材料價格適中，性價比較高，是目前地暖采用中的通用管材。3、PB管，具備較好的耐壓性能與低溫性能，同時耐高溫，抗沖擊性能好，容易彎曲而不反彈，是幾種地暖管材中最柔軟的。但是原料的價格較高，會遠遠高于其他材料，導致其在國內沒有較大的應用范圍。

地暖保溫板的選擇：(1) 地暖保溫板的選擇應具有高熱阻、膨脹比低與低線性等特點，通常板結構閉孔率超過99%，由此構成真空層，防止出現空氣流動散熱的情況，以獲得穩定、持久的保溫性能。(2) 地暖保溫板在選擇時，需要注重其抗壓性，保證其具備良好抗壓性，由于地暖保溫板的特殊結構，其具備較高抗壓強度、抗沖擊性極強，結合XPS型號、厚度可知其抗壓強度超過500Kpa，能夠承受系統的地面荷載。(3) 地暖保溫板憎水性與防潮性較為良好。在衡量保溫材料時，應注重吸水率這一重要參數。保溫性能在保溫材料吸水后降低，低溫條件下，吸入的水會出現結冰情況，對保溫材料結構造成破壞，進而會降低板材抗壓性能和保溫性能。因為聚苯乙烯分子結構不吸水，具有較為穩定的板材分子結構，并且沒有間隙，能夠解決材料滲透、漏水、結霜以及冷凝等問題。(4) 地暖保溫板在選用時應該考慮到質地輕、使用方便等需求，完全閉孔式的發泡化學結構以及蜂窩狀物理結構都能夠滿足上述要求，并且容易切割和運輸，不容易出現破損情況，安裝起來較為方便。(5) 地暖保溫板使用的板材應該具備良好的穩定性以及防腐性。長期使用板材過程中，不會出現老化與分解問題，同時不會產生有害物質。即便使用XPS 保溫板30~40年，其性能依舊會較為優異，并且不會有霉變以及分解情況出現，不會會發出有毒物質。(6) 國家有關部門需要檢測地暖保溫板環保性能，保證其不會有有害物質會發，對人體造成傷害，使用環保型的原材料。

3 低溫熱水地板輻射供暖工程施工流程

(1) 進行作業樓層面全面檢查；(2) 鋪設邊界保溫帶；(3) 安裝分水器或集水器；(4) 鋪設絕熱層以及反射膜；(5) 鋪設固定地暖管，并且連接分水器或集水器；(6) 合理設置伸縮套管與伸縮縫；(7) 澆筑混凝土填充層前開展試壓工作；(8) 混凝土帶壓回填；(9) 立管清洗；(10) 系統試壓驗收；(11) 系統試熱[4]。

4 低溫熱水地板輻射供暖工程施工要點

4.1 施工現場準備工作

在施工工作正式開始前，需要保證樓面結構層的平整性，如果不平度大于10 mm，可使用1:2比例的水泥砂漿找平；清理表面雜物和砂石碎塊，保證表面干凈整潔。在給水管道、排水管道、電線管施工工作完成的基礎上開展施工工作。保護出水口、地漏處安放的堵頭，防止落入雜物出現堵塞問題。

4.2 設置隔熱板

將聚苯乙烯板全面鋪設在結構找平層，不應出現架空情況，鋪設中需要整齊切割聚苯乙烯保溫板，保證鋁箔表面的尺寸方格線對齊，并且有著緊密的接縫，縫隙較大的位置需使用小塊聚苯乙烯板來填滿，并且使用鋁箔膠帶封口，用膠帶粘結連接處。

4.3 安裝加熱盤管

地熱供暖系統加熱盤管布管主要有三種方式，分別是直列型、旋轉型和往復型，主要使用的方式是旋轉型。斷管過程中應該使用專門的工具，保障有齊平的管口，斷面需要和管軸線垂直。鋪設管子區域需要清理干凈，并且保證平整。相關人員進入現場需要穿軟底鞋，防止對管子造成傷害。按照要求設計管路走向，管間距不應有超過10mm的誤差，固定間距直線段在0.5m左右，彎曲段在0.2m左右，而彎曲半徑需要超過8倍管徑。采用塑料制品的卡釘，將管子卡緊，不應出現松動情況[5]。加熱管與熱媒集配裝置連接位置的管道間距小于100mm，這時應在塑料波紋管中加設柔性套管。加熱管和熱媒集配器比較密集的地方，塑料波紋管長度需超過l000mm，將混凝土墊層膨脹情況縮小。

4.4 鋪設鋼絲網

如果地暖工程中不鋪設鋼絲網，將會使混凝土墊層開裂，鋪設鋼絲網，對盤管起固定作用，采用搭接鋼絲網的形式，將鐵絲扎帶綁扎連成片。應均勻、平整的鋪設鋼絲網，應用的鋼絲網鋼絲直徑規格使1mm，網孔尺寸是50mm×50mm。

4.5 膨脹縫施工

沿著墻壁四周、門口等位置設置膨脹縫，其寬度應保持在20mm，并保證高度與回填地面的找平層齊平。膨脹縫也應具備連續性，需要在拐彎處斷開。當供暖地板面積超30m2或者是長邊超出6m時，也需要設置膨脹縫，通常選擇20m的聚苯乙烯板[6]。

4.6 一次試壓

完成加熱管敷設工作，需要進行全面的檢查，保證檢查驗證不存在錯誤后可開展水壓試驗，在試壓過程中一定要清潔進入管。試驗壓力應保持在0.8MPa，在穩壓1h后，根據壓力值相關規定進行補壓。15min內壓力下降不應超出0.05MPa，并且不應存在滲漏問題，從而可開展澆筑填充層的工作。

4.7 澆筑混凝土

在澆筑混凝土時應采用配套的保護措施，避免工具壓傷加熱管，禁止施工現場進入大型的施工機械，禁止在現場施工使用機械振搗，回填中不應采用銳器，例如鐵鍬等，在搗混凝土時，可以使用木鏟、木棒來拍實，直至返漿[7]。塑料管材自然條件下產生的膨脹量較大，但是沒有較大的膨脹力。一般建筑材料能夠約束在墻壁以及樓板等位置暗埋的管道膨脹問題，從而無需進行補償。為了降低膨脹力，需要在管道帶壓情況下澆筑混凝土。當管道在混凝土內完全定位后沖入熱水，管道膨脹量不會產生大變化。做好填充層后，應保證系統壓力不低于0.4MPa，處于常溫的狀態不少于48h，這時才可卸壓。合理控制混凝土表面標高以及平整度，回填層標高應該符合設計要求，應使偏差在5mm以下。混凝土強度達達60%前不應開放現場，防止對管材造成損壞。填充層禁止出現明顯空鼓、裂紋情況，裂紋寬度需小于2mm。對于混凝土層、聚苯乙烯板隔熱層進行承重試驗，根據試驗結果可知，聚苯乙烯板、混凝土層將在樓板變形時變形。通常需要混凝土標號超過C15，加熱管中混凝土層厚度應大于30mm。

4.8 安裝熱媒集配器

在子墻上針對熱媒集配裝置安裝專用箱，需要提前進行墻面抹灰，確保箱門與墻面處于同一平面。在箱體中固定熱媒集配器時，配水裝置中心和集水裝置中心分別距離地面500mm、300mm。集配裝置的水平坐標偏差為±10mm，需要牢固安裝熱媒集配器，保證不會有松動的情況出現。應用銅件來將PEX管與熱媒集配器連接起來[8]。

4.9 二次試壓以及沖洗

完成養護混凝土工作后，應進行管道二次試壓工作，和第一次試壓是相同的試壓要求。另外，沖洗流速需要超過2m/s，直到出水與進水顏色一致。

5 結束語

低溫熱水地板輻射供暖工程具有較高熱舒適度，并且該供暖方式能夠節省能源，使得建筑內部更加美觀、便于建筑后期施工和安裝家具、便于分戶計量、能夠隔離噪音、應用塑料類管材可將工程施工壽命延長、室內溫度更均勻等，但也具備一定的弊端和局限性，主要體現在以下幾方面：(1) 適合應用在有良好建筑熱工條件的節能住宅中。(2) 地面荷載大約增加120kg/m，占用空間高度大約80mm，與不設置地暖的空間相比存在高差。(3) 需要裝修一次到位，如果二次裝修地面，會損壞管道。通過上述可知，為了將地暖工程優勢發揮出來，并優化其弊端，需要做好地暖工程的設計、施工、運行管理等工作。