低溫熱水地板輻射熱采暖系統(tǒng)工程設計與施工

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 摘要：本文從低溫熱水地板輻射采暖的發(fā)展及材料的應用，綜合的從設計方法到地熱施工以及運行調試等方面進行了論述，并結合具體工程進行說明地熱采暖的注意問題等。

　　關鍵詞：輻射采暖 施工 調試

　　本文從低溫熱水地板輻射采暖的發(fā)展及材料的應用，綜合的從設計方法到地熱施工以及運行調試等方面進行了論述，并結合具體工程進行說明地熱采暖的注意問題等。

　　熱水塑料管在70年代，我國還處于研制階段，近年來在國內外已廣泛的得到了應用。由于塑料管的耐壓，耐熱，消音降噪，保溫性能好，水阻力小，抗老化和抗沖擊等方面性能均符合使用要求。目前塑料管已廣泛用于各類高層建筑，一般住宅，高級別墅，辦公樓，賓館，商場，體育場館，會堂等各類建筑物內的冷熱水管系統(tǒng)及低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)。

　　低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)，是一種將加熱管埋置于混凝土埋管層中，讓40~60℃的低溫熱水在管內循環(huán)流動，加熱整個地面，使表面溫度上升25~29℃左右，然后通過輻射和部分對流供暖方式向室內散熱的一種供暖方式。

　　目前市場上使用的地熱管材大多品種為PPC和PEX交聯(lián)聚乙烯管低溫地板輻射供暖器材，其產(chǎn)品具有使用壽命長，高效節(jié)能，運行費用低，溫度均勻，人體感覺舒適，室內衛(wèi)生等優(yōu)點，特別是解決了大跨度和矮窗式建筑物的采暖需要，如在韓國普及率已達70%以上。在我們國內的吉林省也早已使用。在沈陽市宏偉新都40000平方米的高檔住宅中也得到了大面積的推廣應用，通過使用業(yè)主反映非常好。

　　低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)，與傳統(tǒng)散熱器對流供暖方式相比，它具有許多顯著的特點，熱效率提高20%~30%左右，即可以節(jié)能20%~30%能耗，施工方便簡單易操作，可縮短施工時間，可節(jié)約施工人工費成本，施工費用是鍍鋅鋼管的60%，因而極具有實用經(jīng)濟性。 PPC和PEX管質地柔軟施工方便，由于自重輕，保管，搬運，安裝均十分方便，管道連接十分方便，可與各類管件及閥門連接。任何人都可用簡單的工具進行安裝操作。長期使用溫度范圍零下70度到零上110度，爆破壓力每平方厘米60公斤。

　　還具有很好的施工性和半永久性的壽命，最適合用作建筑物內低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)的配管材料，由于地板受熱后散熱面積較大而且放熱均勻，形成一個龐大的熱板，使之傳熱快，穩(wěn)定性好，蓄熱時間長，房間溫度均勻，溫度梯度小，人的舒適的環(huán)境，人居住時腳下不受涼，對身體健康創(chuàng)造一個舒適的環(huán)境。

　　PPC和PEX適用

　　于各類建筑物：用于

　　住宅，別墅，寫字樓

　　賓館，銀行，醫(yī)院，

　　養(yǎng)老院，幼兒園，超

　　級市場，劇場，博物館，

　　游泳館動植物園的地熱

　　采暖及冷熱水供應。

　　能很方便的實現(xiàn)國家節(jié)能標準提出的“按戶計量，分戶調溫”的要求。

　　在建立同樣舒適條件的前提下，用地面輻射采暖在保證同等條件的舒適程度下，房間的設計溫度比對流采暖可降低2-3℃，從而節(jié)省采暖能耗。室內沿高度方向溫度分布比較均勻，溫度梯度小。甚至當?shù)匕鍦囟缺容^高，房間也比較高時，室內溫度是下高上低減少無效熱損失。根據(jù)個別房間或區(qū)域間使用條件的變化，可以調解有關配水器各支環(huán)路調節(jié)閥的開度。易于安裝自動調節(jié)設施，可最大限度調節(jié)。使用塑料管本身就具有節(jié)能意義，可以節(jié)省金屬材料。在所有材料加工過程中都需要能量，但生產(chǎn)塑料的費用比生產(chǎn)金屬的費用更經(jīng)濟，為生產(chǎn)1dm3 材料所需要能（公斤石油當量計）以塑料，鋼，銅，鋁比較，則塑料最低。

　　由于有輻射溫度和對流溫度的雙重效應，因而形成了真正符合

　　人體舒適要求的熱環(huán)境。如左圖所示，地面溫度高于呼吸線空氣度，它提供的熱量在人的腳部較強，頭部溫和，這正符合 人體足部血液循環(huán)最差頭部溫 度較高的特點，給人以腳暖頭涼 的舒適感，即體態(tài)舒適度高。在 特定條件下，與對流散熱器采暖比，室內相對濕度高，不顯得過于干燥，易于根據(jù)不同的舒適要求，對各別用室，區(qū)間進行室溫調節(jié)。為達到人體舒適衛(wèi)生要求的熱環(huán)境，室內地表平均溫度宜采用下列數(shù)值：經(jīng)常有人停留的地面24℃～26℃。無人停留的地面35℃～40℃。短期有人停留的地面為28℃～30℃。

　　采用地熱式采暖方式后，傳統(tǒng)的暖氣片散熱器被取消。不需要在室內布置散熱設備及連接的管道，既不占建筑面積又可使房間分隔及家具擺設隨意靈活。住戶得到的是有效的使用面積，住戶也不必為暖氣片的外露而進行裝修。這樣每個房間每組暖氣片占用面積約0.35m×3.0m=1.05m2， 按現(xiàn)行市場商品房價格平均2500元/m2計算，住戶為有效的可利用面積可節(jié)省投資約2600元。這樣的房間布局，使用相對要方便很多。另一方面，傳統(tǒng)暖氣片裝修費用每居室每組約為： 3m×60元/m=180元，人工費：2×60元=120元。合計裝修費用最低為300元。總計：為傳統(tǒng)暖氣片所付出的費用為每居室3000元左右，如果按每戶三居室或二居室計算，每戶為此項費用支出約為6000-9000元左右。

　　采用地熱式采暖方式熱源選擇余地寬闊，獨立或區(qū)域的集中熱水供熱鍋爐系統(tǒng)均可。出于特殊情況做出選擇，它可以用在沒有集中供熱的場合，很多情況，可以借助集中供熱加裝換熱器，還可綜合利用采暖，空調回水，余熱用水及地熱水等。地板輻射采暖系統(tǒng)的熱媒必須采用低溫熱水。最高供水溫度不宜超過75℃，供回水溫差在8℃～5℃為好，設計時可根據(jù)具體情況選擇適宜的供回水溫差，供回水平均溫度宜控制在35℃～55℃。

　　一、低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)的設計

　　低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)的設計與傳統(tǒng)的采暖方式基本一樣，下面敘述一下設計步驟：

　　1.先應根據(jù)《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》的規(guī)定進行基本耗熱量計算，并按輻射采暖特點進行校正。

　　2.算出所需地熱房間的單位耗熱指標。
　根據(jù)房間的地板表面使用材料的不同查《地面單位面積散熱表》見附表一、附表二確定其配管間距和地板表面溫度。采暖地面構造厚度應大于80毫米，管間距在150~300毫米為宜，沿圍護結構外墻敷設的熱管距外墻內表面70~100毫米。

　　3.進行供熱房間管道的布置，一般每戶集中設置一組分水器，按房間數(shù)確定支環(huán)路個數(shù)，衛(wèi)生間餐廳廚房可為一環(huán)，如房間面積較大時，可分多環(huán)。敷設管形式可采用回字形或Ｓ字形，通過沈陽市宏偉新都及其大量工程實踐證明，回形比Ｓ形敷設方式要好一些，因回形冷熱水相間，采暖均勻效果好，彎曲半徑大，易于施工。而Ｓ形彎曲半徑小，宜用于配管間距較大、面積較大的房間采用。為了使每環(huán)的總水阻力控制在800~1500mmH2O，每環(huán)長應控制在60~100米，最長不得超過120米。盡量使每環(huán)長度相等。可參見附圖三的實際工程范例。

　　4.根據(jù)分支環(huán)路的個數(shù)選擇適宜的分水器型號。

　　5.采暖系統(tǒng)可采用同程式，即系統(tǒng)布置成水平和垂直均同程式。

　　具體供水方式為上供下回，下供下回雙管系統(tǒng)。除地面加熱用PEX、PPC管外，系統(tǒng)其他部分為普通焊接鋼管。采用雙管系統(tǒng)可實現(xiàn)采暖按戶分環(huán)，分室分控的目的。見附圖二。

　　6.系統(tǒng)的水力計算和水力平衡計算可按《采暖通風與空氣調節(jié)設計手冊》的有關規(guī)定進行。

　　7.當采暖面積超過40