浅谈地面辐射采暖系统的应用及问题

浅谈地面辐射采暖系统的应用及问题摘要近几年，低温热水地面辐射采暖在我国北方地区诸多省、市得到广泛应用，应用率达到了50%—70%，已成为一种被广大消费者认可的采暖方式。关键词地面辐射采暖应用实例存在问题广阔前景低温热水地面辐射采暖具有舒适性好、易于分户计量、使用寿命长、高效节能、运行费用低、温度均匀、综合经济性能好、隔音效果好、节省空间等优点，特别是随着近几年来“以塑代钢”技术的发展，使得低温热水地面辐射采暖技术日益完善，成为一种被广大消费者认可的采暖方式。一、低温热水地面辐射采暖系统在住宅工程上的应用实例低温热水地面辐射采暖是以温度不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射的传热方式向室内供热的采暖方式。它比对流采暖方式相比节约能源30%以上。某住宅小区项目中，为提倡节能和提升用户的生活品质，对整个小区供暖采用了低温热水地面辐射采暖方式。小区建筑面积lOOOOOm2左右，此工程所使用的地热材料：地热管采用交联聚乙烯(PE-X)1612管，分、集水器采用成品铜制产品；隔热聚苯板采用厚度为30mm，容重为22kg/m2聚苯乙烯泡沫塑料板。地暖的热源采用强制平衡式燃气壁挂锅炉独立热源，锅炉出水温度控制在55℃；地暖系统的地面温度主要依靠分水器的温控阀来调节进行控制。此工程通过预热、缓慢升温、控制调节等手段，最后达到地面设计温度为25℃~26℃。供暖效果非常舒适、理想，在相同供暖期的采暖费用比普通的集中供热系统节省了30%左右。二、低温热水地面辐射采暖中存在的问题1．设计中存在的问题。(1)热负荷计算的问题。由于地面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，地表温度均匀，室内温度由下而上逐渐递减，给人以脚暖头凉的良好感觉，从而形成真正符合人体要求的热微环境。在相同热舒适条件下的室内温度可比对流采暖是的室内温度低2℃~3℃，因此室内计算温度取值可降低2℃，或将计算总耗热量乘以的0.9~0.95的修正系数。另外，有效散热量应经计算确定，并应计算室内设备、家具等地面覆盖物等对散热量的折减。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、户间传热等因素，房间的热负荷计算应增加一定的附加量。(2)低温热水地面辐射供暖系统工程做法的选择。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的高密度发泡水泥或聚苯乙烯泡沫塑料板（板上部复合一层铝箔）做绝热层，在铝箔层上铺装加热盘管，并以塑料卡钉将加热盘管与保温层固定在一起，最后浇筑40mm~60mm厚的细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。这种做法有其自身许多优点，但工程实践中也看到它存在的不足和局限，在一定程度上，阻碍了它的推广应用。例如：维修困难；初投资偏高；对高层建筑加大楼板结构负荷；在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面辐射采暖系统，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，尤其适用于将现有建筑改造成低温热水地面供暖系统，为低温热水地面辐射供暖系统在我国的推广及普及提供了新动力，从而丰富和完善了地面采暖技术在我国的应用。(3)加热管的选择加热管是低温热水地面辐射采暖系统的核心，交联铝塑复合(XPAP)管、聚丁烯(PB)管、交联聚乙烯(PE-X)管、无规共聚聚丙烯(PP-R)管均可作为低温热水地面辐射采暖系统的管材。必须明确的是，有些塑料管有冷水、热水管之分，而塑料管对温度很敏感，其所承受的压力随着相应温度的升高而剧烈下降，如果选用不当，将为低温地板辐射采暖留下一大隐患。另外，选用PP-R管作为低温热水地面辐射采暖的管材值得商榷。PP-R管由于管材壁厚较大且不宜弯曲，其出厂多为6m~lOm短管而不是盘管，因此需要进行热熔连接形成盘管。根据工程的实际情况，热熔连接容易产生漏水现象，其原因在于一是由于操作不当使得热熔时间不够或超过允许加热时间，在第一连接时间发生转动或插入深度发生变化，直接影响了连接强度。二是由于热熔连接是对塑料管的二次加工，使得优质塑料变成回用塑料，连接的可靠性降低。基于以上原因，《采暖通风与空气调节设计规范》规定：为了管道安全运行，暗埋管道不应有接头。因此，采用PP-R管将违反上述规定。(4)绝热层的选择目前实际工程中发现地板辐射采暖系统初投资较高，大致相当于常规散热器对流采暖系统的两倍多，从而制约了地板采暖的发展，这其中除了管材的因素外，地面结构层材料、安装及施工等费用也占了不少的比例。因此有人提出经济型地板采暖模式，采取取消铝箔层、楼层之间不设绝热层、减薄埋管层的厚度等一系列技术措施，从而达到降低部分初投资的目的。但是，在我国大力推广建筑节能，提倡分户热计量的形势下，减少户间传热，铺设绝热层是必须的。另外，作为防止加热盘管向下散热的主要措施，如果取消绝热层，对于房间热负荷的计算增加了难度。《低温热水地板辐射供暖应用技术规程》对采用聚苯乙烯泡沫塑料作为绝热层时提出了厚度要求，并注明当采用其他绝热材料时，宜按等效热阻确定其厚度。2．施工中存在的问题。(1)地热管在施工过程中被人为等因素破坏后用铜质管件连接，其连接的管道渗漏较普遍，主要原因是塑料管与铜管件间的膨胀量与收缩时间率的不同，日后会给用户造成很大的经济损失，建议采用地热管的专用接头；同时管卡的材质最好选用与管材同材质的材料。(2)由于产品具有防水、防潮、向上发射热辐射的作用，热量不会沿着苯板连接缝向下传导而造成不必要的热量损失，因而在施工中不应该为减少造价而取消铝箔加筋纸的铺设。(3)在地热管的试压时，施工现场的各相关单位应及时验收，不使地热管长时间的暴露；回填细石混凝土后，其他专业不能在采暖地面进行打洞或直接重载，必须有一套很好的成品保护措施。(4)在调试阶段，应首先对管道进行冲洗，同时对整个系统还需要进行水力平衡调整。低温热水向地板（或其他装饰材料）辐射供暖时，应选用预热方式，供热水温不得骤然升高，初始供水温度应为20℃~25℃，保持3天，然后以最高设计温度保持4天，并以≤50。C水温正常运行，地面装饰材料易选用传热系数高的优质材料，同时表层装饰施工时务必不能破坏加热管层。另需检查供暖热媒温度控制系统，确保此系统在设计允许温度范围内工作。三、结束语总之，低温热水地板辐射采暖方式在我国住宅行业中的推广应用越来越多。但是，它在工程设计和施工方面仍需要技术的不断完善与发展。无论怎样，采用低温热水地板采暖在住宅项目中的推广应用将是大势所趋，发展空间很大，在我国具有广泛的应用前景。参考文献[1]低温热水地板辐射供暖应用技术规程.JGJ142-2004.[2]采暖通风与空气调节设计规范．GB50019-2003.[3]陆耀庆．经济型地板辐射采暖模式的探讨．暖通空调新技术．北京．中国建筑工业出版社，2000．