低温热水地板辐射热采暖系统工程设计与施工

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 摘要：本文从低温热水地板辐射采暖的发展及材料的应用，综合的从设计方法到地热施工以及运行调试等方面进行了论述，并结合具体工程进行说明地热采暖的注意问题等。

　　关键词：辐射采暖 施工 调试

　　本文从低温热水地板辐射采暖的发展及材料的应用，综合的从设计方法到地热施工以及运行调试等方面进行了论述，并结合具体工程进行说明地热采暖的注意问题等。

　　热水塑料管在70年代，我国还处于研制阶段，近年来在国内外已广泛的得到了应用。由于塑料管的耐压，耐热，消音降噪，保温性能好，水阻力小，抗老化和抗冲击等方面性能均符合使用要求。目前塑料管已广泛用于各类高层建筑，一般住宅，高级别墅，办公楼，宾馆，商场，体育场馆，会堂等各类建筑物内的冷热水管系统及低温热水地板辐射采暖系统。

　　低温热水地板辐射采暖系统，是一种将加热管埋置于混凝土埋管层中，让40~60℃的低温热水在管内循环流动，加热整个地面，使表面温度上升25~29℃左右，然后通过辐射和部分对流供暖方式向室内散热的一种供暖方式。

　　目前市场上使用的地热管材大多品种为PPC和PEX交联聚乙烯管低温地板辐射供暖器材，其产品具有使用寿命长，高效节能，运行费用低，温度均匀，人体感觉舒适，室内卫生等优点，特别是解决了大跨度和矮窗式建筑物的采暖需要，如在韩国普及率已达70%以上。在我们国内的吉林省也早已使用。在沈阳市宏伟新都40000平方米的高档住宅中也得到了大面积的推广应用，通过使用业主反映非常好。

　　低温热水地板辐射采暖系统，与传统散热器对流供暖方式相比，它具有许多显著的特点，热效率提高20%~30%左右，即可以节能20%~30%能耗，施工方便简单易操作，可缩短施工时间，可节约施工人工费成本，施工费用是镀锌钢管的60%，因而极具有实用经济性。 PPC和PEX管质地柔软施工方便，由于自重轻，保管，搬运，安装均十分方便，管道连接十分方便，可与各类管件及阀门连接。任何人都可用简单的工具进行安装操作。长期使用温度范围零下70度到零上110度，爆破压力每平方厘米60公斤。

　　还具有很好的施工性和半永久性的寿命，最适合用作建筑物内低温热水地板辐射采暖系统的配管材料，由于地板受热后散热面积较大而且放热均匀，形成一个庞大的热板，使之传热快，稳定性好，蓄热时间长，房间温度均匀，温度梯度小，人的舒适的环境，人居住时脚下不受凉，对身体健康创造一个舒适的环境。

　　PPC和PEX适用

　　于各类建筑物：用于

　　住宅，别墅，写字楼

　　宾馆，银行，医院，

　　养老院，幼儿园，超

　　级市场，剧场，博物馆，

　　游泳馆动植物园的地热

　　采暖及冷热水供应。

　　能很方便的实现国家节能标准提出的“按户计量，分户调温”的要求。

　　在建立同样舒适条件的前提下，用地面辐射采暖在保证同等条件的舒适程度下，房间的设计温度比对流采暖可降低2-3℃，从而节省采暖能耗。室内沿高度方向温度分布比较均匀，温度梯度小。甚至当地板温度比较高，房间也比较高时，室内温度是下高上低减少无效热损失。根据个别房间或区域间使用条件的变化，可以调解有关配水器各支环路调节阀的开度。易于安装自动调节设施，可最大限度调节。使用塑料管本身就具有节能意义，可以节省金属材料。在所有材料加工过程中都需要能量，但生产塑料的费用比生产金属的费用更经济，为生产1dm3 材料所需要能（公斤石油当量计）以塑料，钢，铜，铝比较，则塑料最低。

　　由于有辐射温度和对流温度的双重效应，因而形成了真正符合

　　人体舒适要求的热环境。如左图所示，地面温度高于呼吸线空气度，它提供的热量在人的脚部较强，头部温和，这正符合 人体足部血液循环最差头部温 度较高的特点，给人以脚暖头凉 的舒适感，即体态舒适度高。在 特定条件下，与对流散热器采暖比，室内相对湿度高，不显得过于干燥，易于根据不同的舒适要求，对各别用室，区间进行室温调节。为达到人体舒适卫生要求的热环境，室内地表平均温度宜采用下列数值：经常有人停留的地面24℃～26℃。无人停留的地面35℃～40℃。短期有人停留的地面为28℃～30℃。

　　采用地热式采暖方式后，传统的暖气片散热器被取消。不需要在室内布置散热设备及连接的管道，既不占建筑面积又可使房间分隔及家具摆设随意灵活。住户得到的是有效的使用面积，住户也不必为暖气片的外露而进行装修。这样每个房间每组暖气片占用面积约0.35m×3.0m=1.05m2， 按现行市场商品房价格平均2500元/m2计算，住户为有效的可利用面积可节省投资约2600元。这样的房间布局，使用相对要方便很多。另一方面，传统暖气片装修费用每居室每组约为： 3m×60元/m=180元，人工费：2×60元=120元。合计装修费用最低为300元。总计：为传统暖气片所付出的费用为每居室3000元左右，如果按每户三居室或二居室计算，每户为此项费用支出约为6000-9000元左右。

　　采用地热式采暖方式热源选择余地宽阔，独立或区域的集中热水供热锅炉系统均可。出于特殊情况做出选择，它可以用在没有集中供热的场合，很多情况，可以借助集中供热加装换热器，还可综合利用采暖，空调回水，余热用水及地热水等。地板辐射采暖系统的热媒必须采用低温热水。最高供水温度不宜超过75℃，供回水温差在8℃～5℃为好，设计时可根据具体情况选择适宜的供回水温差，供回水平均温度宜控制在35℃～55℃。

　　一、低温热水地板辐射采暖系统的设计

　　低温热水地板辐射采暖系统的设计与传统的采暖方式基本一样，下面叙述一下设计步骤：

　　1.先应根据《采暖通风与空气调节设计规范》的规定进行基本耗热量计算，并按辐射采暖特点进行校正。

　　2.算出所需地热房间的单位耗热指标。
　根据房间的地板表面使用材料的不同查《地面单位面积散热表》见附表一、附表二确定其配管间距和地板表面温度。采暖地面构造厚度应大于80毫米，管间距在150~300毫米为宜，沿围护结构外墙敷设的热管距外墙内表面70~100毫米。

　　3.进行供热房间管道的布置，一般每户集中设置一组分水器，按房间数确定支环路个数，卫生间餐厅厨房可为一环，如房间面积较大时，可分多环。敷设管形式可采用回字形或Ｓ字形，通过沈阳市宏伟新都及其大量工程实践证明，回形比Ｓ形敷设方式要好一些，因回形冷热水相间，采暖均匀效果好，弯曲半径大，易于施工。而Ｓ形弯曲半径小，宜用于配管间距较大、面积较大的房间采用。为了使每环的总水阻力控制在800~1500mmH2O，每环长应控制在60~100米，最长不得超过120米。尽量使每环长度相等。可参见附图三的实际工程范例。

　　4.根据分支环路的个数选择适宜的分水器型号。

　　5.采暖系统可采用同程式，即系统布置成水平和垂直均同程式。

　　具体供水方式为上供下回，下供下回双管系统。除地面加热用PEX、PPC管外，系统其他部分为普通焊接钢管。采用双管系统可实现采暖按户分环，分室分控的目的。见附图二。

　　6.系统的水力计算和水力平衡计算可按《采暖通风与空气调节设计手册》的有关规定进行。

　　7.当采暖面积超过40