陸玉柱
摘要:地板輻射采暖技術(shù)是目前國際上較為先進的供暖技術(shù),符合現(xiàn)代人的生活要求,發(fā)達國家已普返使用,目前在我國隨著塑料高科技工業(yè)的飛速發(fā)展以及人們對供暖舒適性要求的不斷提高,使地板輻射采暖技術(shù)在我國推廣使用。作為設(shè)計和施工人員就應(yīng)該不斷采用新的技術(shù)、新的理論、新的材料。本文首先論述了地面輻射采暖與普通采暖相比,這種采暖系統(tǒng)的優(yōu)越性,然后深入分析研究了設(shè)計中存在一些問題,可與同行共同探討。
關(guān)鍵詞:地面輻射采暖;優(yōu)點;設(shè)計;問題
前 ?言
隨著社會迅速發(fā)展及國家資源越來越缺乏,室內(nèi)空間的充分利用,越來越多的人們把目光投向地板輻射采暖。地面輻射采暖是通過在地面下敷設(shè)熱水輸送散熱盤管,利用地面自身的蓄熱輻射而將熱量向地面上的空間散發(fā)。來改善了人們的居住或辦公環(huán)境條件。從而取得良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
一、地面采暖系統(tǒng)的優(yōu)越性分析
地板輻射采暖是利用埋入地板下的管道系統(tǒng)向室內(nèi)輻射熱量而使室溫自下而上逐漸升高,達到采暖的目的。具有以下優(yōu)點:
1.地面采暖使人的舒適感增強
從生理健康角度講,腳下保持一定的溫度,身體才不會感到寒冷,同時促進全身的血液循環(huán)。地面采暖使室內(nèi)溫度呈現(xiàn)下高上低的溫度梯度,使人產(chǎn)生腳暖頭涼的感覺,這樣,人的舒適性大大提高。低溫地板輻射方式采暖,室內(nèi)地表溫度均勻,室溫由下而上逐漸遞減,給人以腳暖頭涼的良好感覺,從而形成真正符合人體要求的熱微環(huán)境。
2.地面采暖節(jié)省室內(nèi)面積與空間,裝修簡單
地面采暖是隱蔽工程,管線埋于地板下面。沒有外露的散熱設(shè)備和管線,整個房間整體感覺好。同時,室內(nèi)沒有散熱器,在裝修時不必加暖氣罩,節(jié)省了裝修開支。隱蔽安裝,取消了室內(nèi)傳統(tǒng)的暖氣片及其支管,便于裝修和家具布置,增加了使用面積,比傳統(tǒng)的暖氣片節(jié)省空間2%-3%。
3.地面采暖具有節(jié)能效果
地面采暖可通過分水器調(diào)節(jié)水流以達到調(diào)節(jié)不同房間室溫的目的,這樣即保證了供暖質(zhì)量,又起到了節(jié)能的作用。由于地面采暖以整個地面作為散熱面,所以地面的溫度不但影響室內(nèi)的溫度,而且也關(guān)系到人的舒適性。一般情況下,人長期停留區(qū)域的地表面溫度不高于 29℃。這樣,就決定了供水溫度不能過高,一般不應(yīng)超過 60℃,所以地面采暖需要的熱水溫度低,所以一般情況下節(jié)約能源。輻射供暖方式熱量集中在人體受益的高度,較對流方式熱效率高(如參數(shù)按16℃設(shè)計使用,可達到20℃的供暖效果);熱媒低溫輸送,整個輸送過程熱損失小,比傳統(tǒng)空調(diào)節(jié)能20%左右,比傳統(tǒng)散熱器節(jié)能30%以上。
4.地面采暖有利于分戶計量
隨著供熱體制改革的不斷深入,貨幣供暖勢在必行。采暖費由個人承擔(dān),按照使用熱量收費,這樣對于具有可調(diào)節(jié)性的地面采暖就非常必要了。由于地面采暖系統(tǒng)和支管都是在分水器、集水器處并聯(lián),各管路間易于平衡,很少失調(diào),且整個系統(tǒng)很容易實現(xiàn)分戶計量,所以地面采暖是今后實行采暖分戶計量的理想采暖方式。地板輻射采暖采用雙管并列式安裝,每戶各自控制循環(huán)水量,解決了多年來供暖系統(tǒng)無法按戶正確計量收費的難題。
5.地面采暖熱穩(wěn)定好
地暖系統(tǒng)和散熱器系統(tǒng)相比,地面層及混凝土層蓄熱量大,熱穩(wěn)定性好,房間內(nèi)的溫度波動明顯小。地面采暖過去由于造價高,在民用建筑中很少采用。隨著新型材料開發(fā)應(yīng)用,越來越多的優(yōu)質(zhì)廉價的材料走進百姓生活,像鋁塑管,PP- C、PP- R等,這些管材都具有共同特點是耐蝕性好,柔韌度高,接頭少,這些特點正適合地?zé)岵膳瘜懿牡囊?。由于地面層及蓄熱層蓄熱量大,因此在間隙供暖的條件下室內(nèi)溫度變化緩慢,熱穩(wěn)定性好。
6.系統(tǒng)壽命長,免維修
加熱盤管使用壽命長,系統(tǒng)采用盤管回路技術(shù),暗敷管道系統(tǒng)中無接頭,不易產(chǎn)生滲漏,免維修。大概有以下幾方面:一是低溫輻射采暖系統(tǒng)的最高工作溫度不得高于82℃。二是低溫輻射采暖系統(tǒng)的水溫范圍為35℃-60℃,供回水溫差(△t)為8℃-15℃(具體數(shù)據(jù)與熱媒系統(tǒng)流量、供暖管管徑、地面層材質(zhì)性能及墻體的向外散熱量有關(guān),應(yīng)根據(jù)具體情況統(tǒng)一計算)。三是加熱管內(nèi)水的流速不宜小于0.25m/s。四是低溫輻射采暖系統(tǒng)中單個回路的長度應(yīng)不宜超過120m,可在此基礎(chǔ)上±20m左右,在100m范圍內(nèi),其正常的平面高度壓損總值一般在6-18kpa。五是供暖管敷設(shè)方式和數(shù)量由熱輸出量和管材尺寸決定,供暖管彎曲半徑不應(yīng)小于8倍直徑,以200mm為間距進行調(diào)整,敷設(shè)方式包括聯(lián)箱排管式、平行排管式、蛇形排管式和蛇形盤管式。六是低溫輻射采暖系統(tǒng)的地板表面溫度,人員經(jīng)常停留區(qū)適宜范圍24-26℃,最高限值28℃,人員短期停留期28-30℃,最高限值32℃,無人停留區(qū)35-40℃,最高限值42℃。七是低溫輻射采暖系統(tǒng)的分水器宜安裝在衛(wèi)生間、廚房或房間,易于控制調(diào)整,并高于供暖管300mm-500mm,配置排氣閥。八是低溫輻射采暖系統(tǒng)的總進水管上應(yīng)設(shè)置過濾器,與其它供暖方式串聯(lián)并且高于供暖管時,應(yīng)在供回水連接處放置過濾器。九是根據(jù)需要可在分(集)水器前端加設(shè)溫控閥、熱流量計、壓力表等配套設(shè)備。十是保護層厚度不得小于30mm,地面層設(shè)計荷載大于2000kg/m2時,保護層應(yīng)有加固處理(一般為配筋),并應(yīng)計算保護層和熱絕緣層的承重能力。最后是膨脹縫間距不宜大于10m。
二、地面采暖在設(shè)計中的一些問題分析
地面采暖設(shè)計中為了計算方便起見,一些資料推薦了建筑熱負(fù)荷單位面積、體積熱指標(biāo),對于住宅建筑面積熱指標(biāo)為 47- 81W/m2,而這一指標(biāo)往往成為一些暖通設(shè)計人員的實際供暖熱負(fù)荷計算依據(jù)。但對于地面供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷計算存在以下幾個方面的問題需要分析:一方面是由于室內(nèi)溫度場分布均勻且主要是輻射熱,有資料指出可以將室內(nèi)計算溫度降低2℃計算,也就是說,可以適當(dāng)降低建筑物熱負(fù)荷;另一方面地板輻射供暖是以地板下盤管經(jīng)地面向室內(nèi)換熱,未考慮地板被家俱遮擋而增加的熱阻的影響,特別是在住宅建筑中,臥室及起居室內(nèi)床、衣櫥、電視機櫥、沙發(fā)等占房間面積30- 50%。這樣就大大降低了地板盤管向室內(nèi)散出的熱量,也就是說應(yīng)適當(dāng)增加建筑物的散熱量,這也應(yīng)當(dāng)進行適當(dāng)?shù)目紤]。設(shè)計計算建筑物熱負(fù)荷時應(yīng)進行綜合分析,確定出符合工程實際情況的熱負(fù)荷值。通常地面輻射供暖系統(tǒng)的阻力損失要大于散熱器采暖系統(tǒng),究竟大多少?這是設(shè)計人員普遍關(guān)心的問題。有資料表明地面輻射供暖系統(tǒng)總阻力損失應(yīng)在 10kPa。若考慮恒溫閥等,則系統(tǒng)總阻力損失可達 30~50kPa。對面積較小或熱負(fù)荷較小的房間,其對應(yīng)環(huán)路的阻力損失相應(yīng)也小,適當(dāng)增加戶內(nèi)系統(tǒng)總阻力損失,有利于變流量系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與穩(wěn)定。此數(shù)據(jù)是否與實際相符,還需要設(shè)計人員在實際工程中檢驗。
三、結(jié)束語
綜上所述,地面采暖具有很多優(yōu)點,是一種極有發(fā)展前途的新型采暖方式。但實際設(shè)計中還存在一些問題有待解決,設(shè)計人員應(yīng)在實際工作中對這些問題加以分析總結(jié),以達到滿意的設(shè)計效果。隨著人們的生活水平的提高,對采暖的要求也是越來越高。不僅要保證溫度還要做到舒適節(jié)能環(huán)保。地面輻射采暖系統(tǒng)正符合這種要求。作為設(shè)計人員就必須跟上時代的潮流,為人們美好的生活做出貢獻。