低温地板辐射采暖的优越性及施工要点
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论文摘要：介绍低温热水地板辐射采暖的原理，分析了其技术经济上的优缺点及选材、施工过程中需注意的问题。
引言
低温地板辐射供暖是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统，该系统以整个或部分地面作为散热面，其地板散热面主要以辐射热的形式（约占总热量的61.25％）向室内散热的的一种采暖方式。
近年来，人们对居住舒适度的要求日益提高，随着我国塑料化工工业的发展，出现了耐高温、高压、抗老化、易弯曲的PEX、PPR、PB、XPAP等塑料管道，为低温地板辐射供暖技术提供了可靠的材料保证，与金属材料相比塑料管具有耐腐蚀、抗老化、成本低，地面下无接口、不易结垢、阻力小等优点，使得低温热水地板辐射暖焕发了生机。
一、低温地板辐射采暖的原理
随着居住条件的不断改善，人们对室内采暖也提出了新的要求。许多工程采用低温地板辐射采暖系统来代替传统的散热器采暖，克服了诸如能耗大、舒适性差、难于分户计量、占用房间使用面积等问题。低温热水地板辐射采暖是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统，它将塑料管敷设在楼面现浇混凝土层内，热水温度≯60℃，工作压力≯0．4MPa。该系统以整个地面作为散热面，地板在通过对流换热加热周围空气的同时，还与人体、家具及四周的维护结构进行辐射换热，从而使其表面温度升高，其辐射换热量约占总换热量的50%以上，是一种理想的采暖系统，可以有效地解决散热器采暖存在的问题。低温热水地板辐射采暖节省燃料，电能消耗低，是最经济的供暖系统。
低温地板辐射采暖的优点
1、舒适、保健
传统的散热器采暖热量主要集中在房间的中上部，上热下凉，人们有口干舌燥的感觉。而低温地板辐射采暖是以均匀辐射的方式散热，供暖符合人体生理需求曲线，室内地面温度均匀，室温自下而上逐渐递减，给人以脚暖头凉的感觉，能改善人体血液循环，促进新陈代谢。
2、清洁卫生
传统的散热器采暖方式主要依靠自然对流方式传热，热源温度较高，因而空气流速较大；地板采暖主要依靠辐射和自然对流两种方式传热，使用较低温度的热媒，所以室内空气平均流速小，能有效减少因空气急剧流动而引起的尘埃飞扬，以及明装散热设备和管道积尘面受热挥发的异味，减少室内空气污染。所以，采用地板采暖的房间扬尘很小，比较卫生，改善了家居环境
3、室内使用面积增加，方便装修
室内各种管线均可铺设在地暖结构层中，取消了散热器及其立支管，不但不占用建筑面积，而且房间可以任意分隔，根据实际测算，平均可以增加室内5％左右的使用面积，等于降低了房屋造价。而且使室内既美观，又便于装修和家具布置。
4、保温隔音，热稳定性好
目前，我国隔层楼板一般采用预制板或现浇板，其质地脆硬，隔音效果很差。地板采暖由于增加了保温层，可以大大减少上层对下层的噪声干扰，具有非常好的隔音效果。由于地暖特殊的地面构造，当上下层不采暖时，中间层的采暖效果几乎不受影响；地面层及混凝土层蓄热量大，因而在间歇供暖的情况下，室内温度变化缓慢，热稳定性好。地板辐射采暖由于有较厚的混凝土和砂浆层作为蓄热结构，系统的蓄热能力强，因而热惰性更强，热稳定性好，抵抗外界干扰的能力强。因此，即使是在间歇供暖的条件下，房间内的温度波动较小。
5、环保节能，能源利用范围广，运行费用低
传统的散热器采暖通常采用95一70℃供水温度，需要耗费大量的热能。而地板辐射采暖所用热媒温度较低，一些低温热源也能被利用，如太阳能、地热水。此外，还可利用热电厂余热、城市供热管网回水等热能。这些低温热源的有效利用，不仅节约了数量可观的不可再生资源，同时减少了废气、废渣的排放，既节能又环保。地暖系统在达到同样舒适条件的前提下，室内设定温度即使比对流式采暖低 2～5 ℃ , 也能使人们有相同的温暖感觉，能耗可以比其他采暖形式降低20%一30%，提高了热效率，节省了运行费用。
三、低温地板辐射采暖管材
低温地板辐射采暖常用的管材有钢管、铜管和塑料管。由于塑料管具有无接头、容易弯曲、易于施工等优点，因而在工程中被广泛使用。常用的塑料管有：交联聚乙烯PEX管、改性聚丙烯PP一C管、聚丁烯PB管、交联聚乙烯铝塑复合管XPAP等，它们具有抗老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、无环境污染、不易渗漏、水阻力及膨胀系数小等特点，在50℃环境下使用可达50年。不论采用何种管材，管件和管材的内外壁应平整、光滑，无气泡、裂口、裂纹、脱皮和明显的痕纹、凹陷；管件和管材颜色应一致，色泽均匀；装卸、运输时应小心轻放，不能受到剧烈碰撞和尖锐物的冲击，不能抛、摔、滚、拖，避免接触油污；在储存和施工过程中，要严防泥土和杂物进人管内，存放处应避免阳光直射。
低温地板辐射采暖埋管铺设方式
(1)直立型：随水流板面温度逐渐降低，首尾温差大，板面温度场不均匀。
(2)旋转型和往复型：铺设复杂，高低温管间隔布置，板面温度场均匀，供暖效果好。每个支环路一般为60一80 m，最长宜≯l20m，原则上采取一个房间一个环路，房间面积大的，以20―30m2扩为一环；每个环路宜采用整根管道，中间不允许有接头，以防止渗漏；靠近外墙、外窗处由于热损失大，加热盘管的间距应布置得小一些，以维持该处的地表温度。
五、目前地板辐射采暖存在的问题
1、地板辐射采暖需要增加楼板的厚度，使房间的净高减小，同时也增加了楼板荷载，使得土建的造价增加。由于地暖是在楼板下布管，与普通采暖方式相比地面厚度增加了6一9 cm，设计时应考虑适当增加层高，以保证房间的有效净空。
2、室内家具及其他物品的布置对地板的遮挡，会影响低温地板辐射采暖的散热特别是小卧室房间更应该慎重考虑其散热效果。
3、由于地板采暖的热惰性，其快速加热能力不足，一般需要1 .5h后才能达到设计温度。
4、由于地暖由底板向上散热，容易引起填充层、找平层混凝土收缩，产生温度应力，导致地面产生轻微裂缝。
5、可维修性差。地板辐射采暖属于隐蔽性工程，一旦管道渗漏，其维修难度较大，需采用专业设备进行查漏和修复。
六、结语
低温地板辐射采暖作为散热器采暖方式的一种替代采暖系统，由于有比较广泛的可使用热源，在“以塑代钢”技术突破金属管材的局限后，在许多发达国家已得到广泛应用，但目前在我国仍处于使用初期。低温地板辐射采暖具有较好的节能效果，可以给居住者创造健康、舒适、环保的室内环境，是今后建筑采暖的发展方向，具有广阔的应用前景。
参考文献：
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[2] 齐政新，杨基春，石磊《利用太阳能地板采暖减少建筑能耗》[中国能源，2001，（6）]
[3] 齐政新，李岩《太阳能低温地板辐射采暖系统的探讨》[煤气与热力，2003，（5）]