浅谈低温热水地面辐射采暖设计

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摘 要：本文介绍了低温热水地面辐射采暖系统的特点，并结合当前低温热水地面辐射采暖系统工程中出现的问题，总结了一些在设计和施工中的经验。

关键词：低温热水地面辐射采暖；热负荷；盘管；间距

中图分类号： S611 文献标识码： A

0引言

地板辐射采暖技术低温地板辐射供暖的高舒适性、卫生、安全、节能、有益身体健康等优势，早已得到人们的普遍认同，并被广泛地应用于住宅、公寓、别墅、老年社区、幼儿园以及宾馆大厅、游泳池等众多场所。本文对低温热水采暖的设计中室内热负荷的计算、盘管布置型式、水力计算等方面的问题进行探讨，提出低温热水地面辐射系统的设计方法及经验探讨。

1低温热水地板辐射采暖及特点

1.1低温热水地板辐射采暖

低温热水地面辐射采暖系统是以温度不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热的供暖方式。系统主要材料包括加热管、分水器、集水器及连接件和绝热材料。安装方式一般分为埋管式和组合式两大类。

1.2低温热水地板辐射采暖的特点

（1）高效节能辐射采暖低温传送，比正常的散热器节能,例如以常见的暖气(大60型)比较,在标准温度70-95度,室温18度情况下,一组暖气的散热为360大卡,可供4平方米的面积,即一平方米可利用热量90大卡, 低温地板辐射则在相同的室温下,水温在55度情况下,每平方米的散热量可达185大卡,在节能低度温水的情况下,比暖气每平方米高95大卡;

（2）热稳定性好。与传统的散热器系统相比，地面层及混凝土层蓄热量大，热稳定性好，房间内的温度波动明显小,同时增强了人体的舒适感。

（3）使用简便，高兼容低温地板辐射采暖操作管理简单，安全可靠，经济实用，维修费用低，可以在分集水器上设置特殊装置，对用户进行有效控制和强制性收费，也可以在分集水器上安装热量计量表，对用户进行热量计量，单独计费，并通过调节分集水器上的控制阀门，方便地调节室内温度。

（4）减少楼层噪音由于地暖特殊的地面构造，热媒介质在盘管中流速较低，且保温层起了隔音的作用，大大减少了上下层的噪音干扰。

2低温热水地板辐射采暖设计要点

2.1采暖热负荷的确定

由于地板辐射采暖是在辐射强度和温度的双重作用下对建筑物进行供暖，形成较合理的室内温度场分布和热辐射作用, 可有2℃ - 3℃ 的等效热舒适度效应, 因此低温热水地板辐射采暖用于全面采暖时,在满足同等舒适性条件下, 室内设计温度取值应比对流散热器采暖计算降低2℃ - 3℃ ，或将常规采暖热负荷乘以0. 9-0. 95的修正系数来计算地辐热负荷是合理的。另外, 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、户间建筑热工条件和户间传热等因素, 房间的热负荷计算应增加一定的附加量。因此, 在设计计算热负荷时应对以上问题综合加以考虑, 确定符合工程实际的建筑物热负荷。

2.2盘管间距

盘管间距是根据热负荷、地暖管管径、地面做法、室内设计温度及供回水平均水温确定。盘管间距的计算步骤: 根据地板单位面积有效散热量、室内温度、热媒的供回水温度、地板热阻、填充层厚度, 假定加热管管径, 初步定出盘管间距, 得出单位面积有效散热量是否满足要求, 然后再进行调整。

2.3地板表面平均温度

地面温度过高, 时间过长人体会感到不舒适, 而且对地面覆盖物也有一定影响, 因此根据卫生要求,人体热舒适性条件和房间功能对地面温度作了一些规定。低温热水地板辐射采暖时地板表面平均温度与加热管的管径d、管间距s、加热管埋深h、地板导热系数λ、供回水平均温度tp, 和室内温度tn 有关。

2.4布置形式

加热管采取不同布置形式时, 导致地面的温度分布是不同的。实际上房间的热损失, 主要发生在与室外空气邻接的部位,如外墙、外窗、外门等处, 为了使室内温度分布尽可能均匀, 在临近这些部位宜优先布置高温管段并且管间距可以适当缩小, 而在其他区域则可以将管间距适当的放大。

3设计及施工过程中常见问题分析：

3.1地面温度分布均匀性

地面温度分布的均匀性主要受埋管深度、管间距、布置方式等影响，埋管深度越小，地面温度越高，而且地面温度分布不均匀；低温热水地板辐射采暖常用的布管方式有三种，第一种平行排管式,地板表面平均温度沿水的流程方向逐步均匀降低，第二种蛇形排管式,地板表面平均温度在小面积上波动大, 但平均温度分布均匀，第三种回字形盘管式,辐射板表面平均温度也是沿水的流程波动,如果布置合理, 辐射板表面平均温度波动将很小,温度分布更均匀，三种布管方式地面温度分布与波动情况是不一样的, 应根据房间用途,遵循温度均匀分布原则确定采用何种方式。

3.2地面温度偏高

由于多种原因,造成设计热负荷偏大，室内热负荷偏大,将使地板单位面积散热量增加, 地板表面平均温度也增大；当供回水平均温度升高时,室内温度升高；个别用户为了保证室内足够的净高,采用减少加热管埋深的做法，由于埋深减少, 使地板热阻减少,而且单位面积地板散热量增加了, 从而使得地面温度偏高。

此外，地板装饰面层的材料以及地面上布置的一些家具也是影响地暖效果的重要因素。 面层热阻的大小，直接影响到地面的散热量。 实测证明，在相同供热条件和地板构造的情况下，在同一房间里，以花岗岩、大石、陶瓷砖等作面层的地面散热量，比以热阻木地板要高 30%~60%，比地毯要高60%~90%。由此可见，面层材料对地面散热量的巨大影响。

4结语

供热系统的按户计量是供热发展的最终方向，是解决供热收费难和实现节能的唯一出路。目前，我国对集中供热按户计量的研究刚刚起步，对具体计量方式的研究尚处于摸索阶段。而低温地板辐射采暖作为国内的一种新兴供暖方式，在让人们接受的同时，是否能适应我国的供热改革--供暖单户计量，这是能否延续发展的最终力量。而事实证明，低温地板辐射采暖较散热器供暖在集中供热分户计量中占有绝对优势，其节能、舒适、易控制调节的天然优点，正是供暖单户计量要解决的问题与目的。

参考文献：

[1] GB50019―2003.采暖通风与空气调节设计规范[S].

[2] JG142-2012辐射供冷技术规程

[3] JG142-2004.地面辐射供暖技术规程[S].

[4] 全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇暖通空调・动力．中国建筑标准设计研究院，2007．

[5] 全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调・动力．中国建筑标准设计研究院，2009．

简介：

幸芳（1978-01），女，辽宁省沈阳，职称：高级工程师，学历：本科，

主要研究方向：暖通