昌平某回迁楼低温辐射地板采暖设计要点简述
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摘要：低温地板辐射供暖系统以其舒适、节能、不占用室内面积、日常维护少、热源灵活等众多的优点被广大消费者认可，在工程实践中得到越来越广泛的应用。本文对昌平区某回迁楼低温地板辐射供暖系统在设计、施工及运行等方面进行了探讨与分析，希望能够有助于该系统在工程设计、施工、运行调试及管理等方面更加完善，促进此种新型供暖系统的发展。
关键词：低温地板辐射供暖设计施工
中图分类号：TU911文献标识码： A
1．工程概述：
某回迁楼工程位于昌平区，属于北京市社会主义新农村建设的13 个试点小区之一，我院负责大概27000平米的8栋楼的低温地板辐射采暖设计及配合施工，每栋楼建筑面积大概3000多平方米，六层砖混楼结构。
基本户型分为A、B、C三个户型，每种户型包括了标准层，首层和顶层等几种形式；采暖形式采用了低温热水地板辐射采暖系统；热源由每户的燃气壁挂炉提供50℃/40℃低温热水，供回水温差不大于10℃。
本工程管材采用de20×2.0的PE-RT管，绝热层采用容重为20kg/m3其厚度为20mm的苯板，苯板上面铺一层铝箔纸，采用卡钉将采暖管固定在苯板上，穿越门口及出地面时管材外面加保护套管，分水器、壁挂炉位于厨房内。
2．关于低温地板辐射采暖的设计要点-
2.1 采暖热负荷的计算
为了计算方便起见，有许多资料推荐了建筑热负荷单位面积热指标和单位体积热指标，对于住宅建筑面积热指标为47～81w/m2。
2.1.1.地面辐射采暖热负荷计算应按《采暖通风及空气调节设计规范》GBJ19的规定执行外，在设计中还应计算铺设在地面加热管道的耗热量，并且采暖热负荷宜取房间常规计算的95%,或将室内计算温度降低2OC。本工程的室内采暖设计温度为卧室、客厅18 OC，厨房16 OC，卫生间25 OC，室外设计温度为-9 OC。
2.1.2进深大于6m的房间，宜以距外墙6m为界分区，把各区当作不同的单独房间，分别计算采暖热负荷和进行地面辐射采暖设计。
2.1.3地面辐射采暖的有效散热量应计算确定，并计算室内设备，家具及地面覆盖物等对有效散热量的折减。
2.2 管路系统的设计：
2.2.1管路水温的确定：受塑料管道自身性质所限，管路中输送介质的温度应不大于60℃，同时水温降低，可使辐射更为均匀，并保护室内木制装饰材料不被高温损坏；但是一味降低温度，也会增加室内管道的投资。此次设计中的供回水温为50℃/40℃。
2.2.2管径的选择：在参考规程中的有关管径为16-20的散热参数后，本工程根据甲方及村代表要求采用de20*2.0的管材，这样可实现管道散热量与实际需要吻合。
2.2.3管线的长度：规程中规定加热管道内的热媒流速不应小于0.25m/s，同时供回水阀门以后的管线系统阻力，不宜大于30kPa。在实际计算中，每一环路长度一般在70-90m之间，在实际采购时，应增加2-6米的管线长度，用于连结分集水器。为保证各支路的平衡，在布管时应尽量将各支路管道长度保持一致。
2.2.4地面装饰材料：地面装饰材料对地板散热的影响很大，不同的地面层管道散热量也大不相同。根据家庭装修的实际情况，地面装修一般以石材地板或木制地板为主，在计算中我们取热阻较大的木制地板为设计条件；
2.2.5管道的排管方式：目前流行的排管方式有很多，我们选用了较为常用的回旋式排管方式；在一些面积狭小的空间，也采用直列式布管方式如厨房。
2.2.6管道在沿墙部位的敷设：在有外墙的房间内布管时，一般考虑在靠近外墙的部分加密管道，但实际上，在住宅中家具很有可能摆放在外墙一侧，此时热量被遮挡，有效散热量减少，同时对木质家具也会产生影响。所以，我们在设计中并不刻意在外墙处减小管道间距。
2.2.7管道在一些特殊房间的敷设：
卫生间的处理：由于有卫生器具，卫生间的有效面积很小，需通过减小管道间距来满足其负荷，经计算管道间距一般150mm左右。
厨房的处理：在此工程中每户的分集水器均设在厨房，分集水器出口处管道密集，散热量很大，因此在厨房布管时一般采用直列式排布，管道的间距200mm。
2.3 加热管道的布置与敷设
2.3.1地板辐射供暖的散热主体为加热盘管，而加热盘管的间距是控制加热盘管散热量多少的重要参数，在现有资料中大多推荐了诸如150mm，200mm，250mm等数据的计算方法，事实上，加热盘管宜采用回字形，且加热盘管间距宜在外墙处密集，远离外墙处则应较疏。
2.3.2加热管间距宜为100~300mm，本工程管间距为200-250mm。
2.3.3每支环路的加热管长度应小于120m.。
2.3.4地面辐射采暖的地面构造层含防水层（有防水要求时），保温层，细石混凝土层，找平层，面层，具体见附图。
2.3.5首层地面，卫生间必须设防水层。采暖地面构造层与外墙接触部位应作保温处理。
2.3.6加热管的固定应使用固定管卡，在直线管线上应每隔1m设置一个。在弯曲部位应设置两个。
2.3.7对采暖面积大于30m2或间隔6m，应在细石混凝土层及以上各层设伸缩缝，其宽度为5~8mm；为防止地面开裂，房间墙面与地面接触处也要设置苯板条。加热管穿过伸缩缝处，应加不小于100mm的柔性套管，加热管穿出地面及过门处，应加套管防护。
2.4 分、集水器的位置选择
分、集水器是地板辐射供暖供回水环路的分合部件，它具有对各供暖区域分配调节水流的作用。同时它还是金属部件与塑料管的连接转换处，以及系统冲洗、水压试验的泄水口，因此其位置选择是否合适，对整个供暖系统非常重要，宜设在便于操控位置，并应有排水设施如：厕所、厨房等处。地面辐射采暖系统分水器前应设阀门及过滤器,集水器后应设阀门,集水器、分水器应设置手动或自动放气阀，系统配件应采用耐腐蚀的材料。本工程分集水器设置在厨房，分集水器一般采用黄铜、铜、塑料等材料，此次选用了铜镀镍分集水器。分集水器的管路连结详见附图。
2.5 地板辐射供暖系统管材的选用
根据北京市《低温热水地板辐射供暖应用技术规程》中的有关规定，目前可以使用的塑料管材品种有无规共聚聚丙烯管PPR，铝塑复合管XPAP，交联聚乙烯管PEX和聚丁烯管PB及PE-RT管五种。
这些管材各有优缺点
铝塑复合管是一种质量较好的管材，它不透氧，弯曲后弹性很小，抗内外压力强，联接方便可靠。但是铝塑复合管由五层材料构成，一旦某一层面出问题，会导致各层面分层，使连接产生一定的问题。
聚丁烯管材被称为塑料中的黄金，价格较贵，这种管材可焊性较好，密封十分可靠，但其抗应力能力较差，且透氧率高于其它管材，在地板采暖安装时均要求其带阻氧层。
PPR管材脆化温度为-5℃― -10℃，其弹性模量大，管壁较厚，弯曲施工也比较困难，同时其抗蠕变性能也较差，不宜做地板采暖管材。
PEX具有良好的抗蠕变性，管材材质较PPR软，容易弯曲，便于工人施工，在价格上，PEX也仅为PB管的1/3。
PE-RT:可以用热熔连接方法连接，遭到意外损坏也可以用管件热熔连接修复。原料不但具有合格的蠕变破坏曲线和耐高温性，而且其管材价格适中，在地板辐射采暖系统的施工时，相对PE-X、PB、PP-R而言方便、快捷、便于日常维护，PE-RT管材具有现阶段热水管的全部优势，已经成为一种地板采暖的主流产品，综合以上考虑本工程采暖管材采用PE-RT管材。
2.6 过滤器的选用
地板辐射供暖加热盘管一般为De20的塑料管，其内径只有十几毫米，一旦有异物堵塞则整个环路将失去散热功能，因此保证畅通就特别重要，所以在每个分支的进口处强制设置过滤器。
2.7绝热层的选择
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。 “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做为绝热层时提出了厚度要求，本工程苯板厚度为20mm,并注明当采用其他绝热材料时，宜按等效热阻确定其厚度。
2.8壁挂炉的选择
壁挂炉（特别是一些进口壁挂炉）多是按供回水温差20～25℃计算流量和配置循环水泵的。而低温热水地板辐射供暖系统多采用供回水温差10℃左右。因此仅从流量上就相差2～2.5倍。因此按热量选择的壁挂炉因流量不符合设计要求，造成室内温度达不到设计标准。因此在低温地板辐射供暖的热源设计选择上，要充分考虑壁挂炉的型号选择，充分保证用户的用暖需要，同时对于高层住宅的热源选取要充分考虑其对环境的影响。本楼采用密闭式20KW的燃气壁挂炉，可以满足130平米建筑面积的供暖需要。
3.低温地板辐射采暖的施工要点
地板辐射供暖系统设计是很重要的环节，但是施工也是不容忽视的环节，在地板辐射供暖系统施工中应特别注意以下几点：
3.1塑料盘管的试压
塑料盘管敷设完进行填充层施工时，施工现场不宜其他专业进行交叉施工，不得对敷设管道进行碰撞及踩踏，在混凝土填充层施工及养护过程中管道必须保持不小于0.4MPa的水压并检查压力表指示情况，防止管道被施工损坏。
3.2地面和墙体的开裂问题
地板采暖运行中,如果设计、选材、安装等诸多环节都处理得当,严格控制,开裂问题是可避免的。下面是经实践检验行之有效的几项措施:
3.2.1一是对辐射供暖地板面积超过30m2的房间，填充层应设置宽度≥5mm的伸缩缝，缝中填充弹性膨胀材料，对应埋地管加伸缩节；沿墙根部位和大房间每隔6m设置伸缩缝，伸缩缝采用20mm厚聚苯板条。
3.2.2混凝土填充层有豆石混凝土C15，加入适量抗裂剂，厚度应为60mm，浇注时应采用可靠措施保护盘管和伸缩缝，浇注完成后认真养生。
3.2.3在初次通暖应缓慢升温，先将水温控制在25－30℃范围内运行24小时，然后每隔24小时升温5℃，直至达到设计温度。
3.2.4在聚苯板上粘贴工业级防粘法非织造布，用专用胶满粘。用塑料卡钉将加热盘管固定在上面，务求牢固，避免上翘。
4.结束语
低温热水地板辐射供暖系统是一种较好的供暖型式，它无论从节约能源，室内温度场的分布，还是在舒适度、室内美观、分户计量等各方面都较传统的供暖型式具有较明显的优越性，但是要使地板辐射供暖系统发挥其优点，避免其缺点，使人们更快更广泛地接受这种新型的供暖方式，还需同行专业人员们的共同努力，无论从理论研究、工程设计、施工以及运行管理等诸方面，做到更加完美。
参考文献：
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4、北京市建筑设计技术细则/设备专业 北京市建设及标准化办公室，2005
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6、卜一德主编.地板采暖与分户热计量技术.北京：中国建筑工业出版社，2003
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