蔣興旺 高 巍
摘要:本文針對低溫?zé)崴匕遢椛洳膳瘍?yōu)越性進(jìn)行詳盡的分析,以期進(jìn)一步推動低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:低溫?zé)崴?;地板采暖;?yōu)越性
前言:所謂低溫地板輻射采暖是以不高于70℃ 的熱水作熱媒,將加熱管埋設(shè)在地板中的低溫輻射供暖。它通過埋設(shè)于地板內(nèi)的管材把地板加熱,均勻地向室內(nèi)輻射熱量,具有熱性能穩(wěn)定、室溫均勻、舒適、節(jié)能、免維護(hù)、管理方便等特點,是一種極為理想的供暖方式。就此,它廣泛適用于高擋住宅、賓館、商場、醫(yī)院、幼兒園、療養(yǎng)院、辦公樓、展覽館、娛樂場所,特殊條件需要的廠房、畜牧業(yè)、養(yǎng)殖大棚以及大跨度和矮窗建筑物的采暖。
低溫?zé)崴匕遢椛洳膳喎Q地板采暖,地?zé)嵩趪庖延袔资甑臍v史,亞洲的一些國家?guī)缀?00%采用地板采暖。從上世紀(jì)90年代初至今,地板采暖在中國大面積的應(yīng)用已有十幾年的經(jīng)歷,在中國,地暖技術(shù)的應(yīng)用雖然不久,但由于比傳統(tǒng)的地?zé)岱绞揭灰粚α魃崞鞑膳哂邢冗M(jìn)性、安全性、節(jié)能性,在國內(nèi)正得到大力的推廣應(yīng)用。
目前不僅北方城市如北京、天津、呼和浩特、哈爾濱、新疆等,就是南方的沿海大城市如上海、廣東、福建等地區(qū)和城市為了改善居室“夏潮冬冷”的不良居住環(huán)境,也紛紛采用了地?zé)岵膳b置。
1 低溫?zé)崴匕遢椛洳膳瘍?yōu)越性分析
低溫?zé)崴匕遢椛洳膳阅苋绱伺畈陌l(fā)展起來,是因其具有以下優(yōu)勢:
1.1 大眾認(rèn)可并樂于接納
使用面積相對增大,室內(nèi)裝飾布局變的更加容易: 室內(nèi)沒有了采暖管道和暖氣片,使室內(nèi)使用面積相對增,每1002增加5-6m2使用面積;同時,室內(nèi)裝修線條變的直線化、簡單化,而沒有了散熱氣片,裝修時不用裝飾散熱氣片,實實在在地節(jié)省了裝修費用。
室內(nèi)溫度隨意調(diào)節(jié):地板采暖系統(tǒng)每個運行環(huán)路都帶有控制閥,每個房間可以根據(jù)需要隨意調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,滿足不同人、不同時段的需要,不再為傳統(tǒng)暖氣片采暖的冷熱不可控而影響生活工作。
采暖效果有益健康:地板采暖使室內(nèi)溫度形成下部高,上部低的溫度梯度,首先溫暖人的足部,俗話說“寒從足下生”地板采暖的效果很好滿足了人體生理結(jié)構(gòu)的需要,從醫(yī)學(xué)的角度講,非常有益人體健康。
室內(nèi)衛(wèi)生性能更好:散熱氣片是對流式采暖,室內(nèi)空氣流動速率大容易使地表灰塵上揚,而地板采暖是以輻射形式采暖不會產(chǎn)生室內(nèi)氣體的流動,避免了灰塵上揚,使室內(nèi)空氣清新自然,使人感覺更加舒服。
1.2 開發(fā)商樂于采用
受眾及適用地點廣泛:如前文所述,既然大眾都接受且從南到北都適用,開發(fā)商選擇起來自然毫無顧慮初期投資成本降低:中等以上質(zhì)量的散熱氣片都在60元/片以上,好的可達(dá)100元/片以上,加上暖氣管道現(xiàn)在都使用的是塑料管材,比鍍辭鋼管要貴3倍-5倍。兩者相加,采暖系統(tǒng)每平米的造價最低也需60元/建筑平米。用好一點的散熱氣片造價可達(dá)100元/建筑平米以上。而保溫地板采暖的造價是40元-70元/建筑平米之間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的散熱氣片采暖的造價。
后期維護(hù)費用極低:地板輻射采暖系統(tǒng)不象散熱氣片系統(tǒng),使用10年-20年以上會發(fā)生散熱器片和管道的銹蝕,需要維修和更換,每年供暖期都有不同程度的漏水現(xiàn)象,而地板采暖系統(tǒng)使用塑料建材不腐蝕、不結(jié)垢,正常使用范圍內(nèi)幾乎終身免維護(hù),可與建筑物同壽命。
1.3 節(jié)能
地板輻射采暖系統(tǒng)是一種低溫供熱系統(tǒng),供水溫度采用40℃-60℃,地表面溫度就可達(dá)到 25℃-32℃,室內(nèi)1.5米高度溫度可達(dá)到20℃-24℃而傳統(tǒng)的散熱暖氣片供暖的水溫要達(dá)到85℃以上。
以上三點優(yōu)勢不僅促進(jìn)了地板輻射采暖系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,其節(jié)能的特點更是賦予了地板輻射采暖系統(tǒng)巨大的發(fā)展?jié)摿锰柲芎偷責(zé)豳Y源:太陽能集熱器(太陽能熱水器)是眾所周知的太陽能利用裝置,而地?zé)豳Y源就稍嫌生僻了。
地?zé)豳Y源簡單的說就是埋藏在地下的恒溫水(多為熱水)。根據(jù)地?zé)崴疁囟鹊母叩?,地?zé)豳Y源分為高溫>150℃、中溫150℃-90℃和低溫<90 ℃三種。我國地?zé)豳Y源以30-℃120℃的中低溫地?zé)豳Y源多,熱儲層位多,埋藏較深,地?zé)豳Y源儲量僅次于美國,居世界第二位。
可以看出,無論是太陽能還是地?zé)豳Y源,其供應(yīng)的熱媒溫度都不高,雖不適合傳統(tǒng)的散熱器系統(tǒng),卻非常適合地板輻射采暖。一旦太陽能和地?zé)崂眉夹g(shù)成熟,進(jìn)而和地板輻射采暖廣泛結(jié)合應(yīng)用,其帶來的不僅僅是運行成本降低和能源的節(jié)約,廣泛而深遠(yuǎn)的社會效應(yīng)將元法估量。
原材料限制:節(jié)能不單是運行成本降低,在初期投入上同樣有所體現(xiàn)。就目前的狀況來看,地板輻射采暖所廣泛采用的PE-RT塑料管每米的價格要低于相同管徑焊接鋼管60%以上。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展,高柔韌性、抗老化、耐高溫、耐高壓的新型塑料管材的不斷面市,必將導(dǎo)致塑料制品與鋼鐵制品的價格差距繼續(xù)拉大,傳統(tǒng)的散熱器采暖系統(tǒng)將逐步退出歷史舞臺。
多用性:地板輻射采暖系統(tǒng)不但可以供熱還可以供冷。有資料顯示,當(dāng)管道內(nèi)通以冷媒時,以地面溫度與室溫溫差5℃計算,采用地板供冷時室內(nèi)空氣溫度應(yīng)低于30℃的保證率,北京為92%,濟南為89%,南京為66%。采用地板供冷系統(tǒng)后,房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫度降低,人體輻射散熱量增大,人體的實際感受溫度會比室內(nèi)實際空氣溫度降低2℃,所以室內(nèi)空氣溫度30℃時相當(dāng)于采用傳統(tǒng)空調(diào)方案時房間溫度為28℃。
2 地板供冷系統(tǒng)的優(yōu)點還可體現(xiàn)在以下幾個方面:
為冬季供暖、夏季供冷的居住建筑提供了又一種可能的末端系統(tǒng)形式,改變了住宅建筑內(nèi)只能靠送風(fēng)降溫的情況。擴大了地板供冷(暖)系統(tǒng)的使用地域,使其可應(yīng)用于長江中、下游等冬冷夏熱地區(qū),也使置換通風(fēng)這一舒適、節(jié)能的系 統(tǒng)可在住宅建筑中得到廣泛推廣。
不存在空調(diào)病的問題,地板供冷系統(tǒng)以輻射換熱為主,更好地符合人體散熱的特點;置換通風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)速度低于0.5m/s,送風(fēng)量小,吹風(fēng)風(fēng)險值為零,避免了人在睡眠當(dāng)中因吹風(fēng)引起的種種不適。
提供穩(wěn)定的房間溫度,冷卻地板可根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷在一定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)供水溫度,從而使提供的制冷量在一定范圍內(nèi)可隨著室內(nèi)負(fù)荷的變化而變化,當(dāng)房間負(fù)荷減小時,其提供的冷量也小,當(dāng)房間負(fù)荷大時,其提供的冷量也相應(yīng)地增大,冷卻地板的這一特點使得房間的溫度比較穩(wěn)定。另外,地板供冷系統(tǒng)首先冷卻房間圍護(hù)結(jié)構(gòu),蓄冷量較大,短時間的開門或開窗對室內(nèi)溫度基本無影響。
全新風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管截面積大、占用建筑空間大,有時還與建筑的梁相碰,難于布置,為此采用地板供冷可避免這一問題,而置換通風(fēng)系統(tǒng)傳送最小新風(fēng)量,設(shè)備尺寸較小,同時置換通風(fēng)器的布置比較靈活,可以設(shè)計為1/4圓柱靠墻角布置,也可以設(shè)計為1/2圓柱貼墻布置等方式。
由于地板供冷使用的水溫高于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng),為蒸發(fā)冷卻、深井水地?zé)?冷)等節(jié)能冷源的使用提供了條件,同時熱泵/制冷機蒸發(fā)溫度的提高增大了其制冷系數(shù),提高了效率,為家用熱泵/制冷機等設(shè)備的開發(fā)利用提供了潛在市場。
地板供冷使得房間內(nèi)產(chǎn)生豎直溫度梯度,根據(jù)ISO7730標(biāo)準(zhǔn),t1.1-t0.1≤30℃時,人體舒適性可以得到保證。實驗中t1.1-tO.l=2.1℃,符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
總結(jié)
隨著相關(guān)法律、法規(guī)出臺,政府有關(guān)部門、業(yè)主、廠家、設(shè)計單位等各方面對于低溫?zé)崴匕遢椛洳膳?供冷)系統(tǒng)的興趣的與日俱增,必將促進(jìn)相關(guān)技術(shù)加快成熟,降低建設(shè)成本,擴大使用地域,也將進(jìn)一步推動低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)的發(fā)展。