刍议地板采暖的设计要点及问题

分类：建筑设计论文发表 时间：2012-12-26 10:14 关注：(1)

　　摘要：随着社会经济快速发展，人们对于采暖舒适度的问题也越来越重视，因此建筑的采暖系统设计变得越来越重要，解决建筑的采暖舒适度的问题已经迫在眉睫。在此论述了地暖供热这种新技术存在的优势，以及在设计中要点问题及需要注意的关键。

　　关键词：地板供热 采暖系统 设计

　　引言：地板辐射供暖技术简称地暖，作为暖通专业的一项新技术，发明与使用不过几十年。引进国内，也不过十几年，设计要比传统散热器系统的更加繁杂。因为设计是良好施工的基础，设计和合理与否直接关系和影响其使用效果，地面龟裂等一系列问题，也会影响到其他工作的顺利进行与质量水平。地暖系统的设计应当经过严密认真的计算与细致的研究。

　　一、地暖的设计说明

　　地板辐射供暖是一种先进的供暖方式.其工作原理是往铺设的地板或地砖下的采暖管环路通入循环热水，从而加热地板，热量通过大面积的地面，主要以辐射的方式向地板以上的空间温和而均匀散发，使人体感受到热照和空气温度的双重热作用。根据《中华人民共和国地面辐射供暖技术规程》中有关地暖设计规定：

　　1、低温热水地面辐射供暖系统的供、回水温度应由计算确定，供水温度不应大于60℃。民用建筑供水温宜采用35-50℃，供回水温差不宜大于10℃。

　　2、地表面平均温度计算值应符合下表的规定。

　　3、低温热水地面辐射供暖系统的工作压力，不应大于0.8Mpa;当建筑物高度超过50m时，宜竖向分区设置。

　　4、无论采用何种热源，低温热水地面辐射供暖热媒的温度、流量和资用压差等参数，都应同热源系统相匹配;热源系统应设置相应的控制装置。

　　二、地暖设计的负荷计算

　　2.1 冬季采暖通风系统的热负荷

　　1、计算建筑物维护结构的耗热量。2、加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量。3、加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量。4、水分蒸发的耗热量。5、加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量。6、通风耗热量。7、最小负荷班的工艺设备的散热量。8、热管道及其他热表面的散热量。9、热物料的散热量。10、通过其他途径散失或获得的热量。

　　2.2 热负荷计算的注意事项

　　因地板采暖的特殊性，计算房间采暖热负荷和散热量时，除依据《采暖通风与空气调节设计规范》外，还应结合以下因素对计算进行调整和修正。

　　2.2.1 地暖设计时采暖热负荷计算应注意的问题： 1、 层间敷设加热管道的地面不计算热负荷。 2、 由于地暖散热较对流散热高2℃-3℃，故采暖热负荷宜取房间常规计算采暖负荷的90%或将房间温度降低2℃计算。 3、采用分户独立式热源或集中采暖分户热计量的住宅，应考虑间歇采暖和相邻房间不采暖时户间传热等因素，并以适当修正系数，确定房间热负荷值。

　　2.2.2 地暖设计时散热量计算应注意的问题：1、在住宅中，应考虑家具遮挡等因素对散热量的影响。 2、垂直相邻各房间，除顶层外，各层均应按房间采暖热负荷扣除来自上层的热量，确定房间所需热负荷。 3、不同地面材质，散热量不同，为保证室温要求，设计时应尽量按散热量比石材低的木地板考虑，用户即使选用石材类做地面，也不会影响采暖效果。4、 为满足一户中各朝向房间室温的均衡，耗热量计算中应考虑方向附加及附减，外墙多的房间，热损失多，加热管必然密些，南向中间房价热损失少，管间距必然大些。5、尽量考虑将生活热水管布置在地暖结构中，但应避免管线相互穿越。

　　三、地板采暖系统的设计

　　a、加热管系统设计

　　在住宅建筑中，低温热水地面辐射供暖系统应按户划分系统，配置分、集水器;户内的各主要房间，宜分环路布置加热管。连接在同一分、集水器上的同一管径各环路加热管的长度宜尽量接近，并不宜超过120m。 加热管的布置，应根据保证地面温度均匀的原则，选择采用回折型(旋转型)、平行型(直列型)。加热管的敷设管间距，应根据地面散热量、室内空气设计温度、平均水温及地面传热热阻等通过计算确定。加热管的选择，应按供暖系统实际设计压力和管材的许用设计环应力选用。加热管内水的流速不宜小于0.25m/s。

　　b、分、集水器及附件的设计

　　每环路加热管的进、出水口，应分别与分、集水器相连接。分、集水器直径应不小于总供回水管直径，且分、集水器最大断面流速不宜大于0.8m/s。每个分、集水器分支环路不宜多于8路。每个分支环路供回水管上均应设置可关断阀门。

　　在分水器之前的供水连接管道上，顺水流方向应安装阀门、过滤器、热计量装置(有热计量要求的系统)和阀门。在集水器之后的回水连接管上，应安装可关断调节阀，必要时可以平衡阀代替。在分水器的总进水管与集水器的总出水管之间，宜设置旁通管，旁通管上应设置阀门，保证对供暖管路系统冲洗时水不流进加热管。分、集水器上应设置手动或自动排气阀及泄水阀。

　　四、管材的选用设计方面

　　根据《低温地板辐射供暖应用技术规程》明确规定，目前能用于地暖的管材有四种：交联铝塑复合管(XPAP)、聚丁稀管(PB)、交联聚乙稀管(PEX)、无规共聚聚丙烯管(PP-R)，四种不同材质的地暖管，性能和价格也不尽相同。

　　a、交联铝塑复合管(XPAP)

　　由内层和外层为密度≥0.94克/立方厘米的聚乙烯或共聚物、中间层为增强铝管。层间用热熔胶紧密粘合为一体的管材，从理论上讲，它的抗内压、抗外压能力都较大，其强度在四种管材中属最高，从阻隔氧气渗透上讲最好，但价格偏高。铝塑管在施工中不回弹，易成形，弯曲半径较大R≥6D，D为管外径。

　　b、聚丁烯管(PB)

　　是以聚丁烯-1树脂添加适量助剂，经挤出成型的热塑性管材，聚丁烯在国际市场上称为软黄金。能溶接，长期耐温、耐压性能很好。但它的价格是四种材料中最高的，传热性也较差，才0.33w/m﹒k，适用于高档建筑。PB管的透氧率也是这几种材料中最高的，它也有回弹，但其管材相对较柔软，易弯曲，易施工。它的弯曲半径R≥5D。

　　c、交联聚乙烯管(PEX)

　　以密度≥0.94g/cm3的聚乙烯或乙烯共聚物，添加适量助剂，通过化学或物理的方法，使其线型的大分子交联成三维网状的大分子结构，由此种材料制成的管材，称为交联聚乙烯管材，弯曲半径R≥5D。

　　d、无规共聚聚丙烯(PP-R)

　　是以丙烯和适量乙烯的无规共聚物，添加适量助剂，经挤出成型的热塑性管材，能熔接，价格较低，弯曲半径R≥6D。

　　五、处理好采暖失调问题

　　采暖失调问题可以分为两种：水平失调和垂直失调。

　　(1)水平失调。为减少水平失调问题的发生，在室内外系统均须采用同程设计。在实际工程设计中.有的设计者往往考虑了外网的同程设计，而忽略了单体室内系统的同程设计，在供热热源能力不是很充分的情况下，更应在室内系统设计时采用同程系统设计。这样可减少此单元热而另一单元不热问题的发生.减少室内系统水平失调。

　　(2)垂直失调。垂直失调更容易出现在采用单一压力外网、建筑内设置采暖增压设备的采暖系统上。因此在采用这一系统时，应采取相应以下措施：① 注意与外网的连接形式。② 选用质量可靠，运行稳定的采暖增压设备。③要保证外网压力的稳定。

　　六、总结语

　　在实际的设计中，我们应该综合各方面的因素，权衡比较，按照设计需要充分根据热源情况.管网形式，投资和实际效果综合考虑，并结合以往运行中的问题优化设计.只有这样才能取得理想的采暖效果及较好的舒适度和稳定运行的地暖系统。

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