对低温热水地面辐射供暖系统的综合性分析之物理论文

　　摘要：论文对低温热水地面辐射供暖系统的优缺点进行综合性分析，有针对性地提出了相应的防治措施，并提出了相应的注意事项。
　　关键词：低温热水地面辐射供暖，设计，材料，施工
　　低温热水地面辐射供暖是以温度不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热的供暖方式。其所需供暖热水温度一般不超过60℃，供回水温差不宜超过10℃。辐射采暖地板由地面层、填充层、热绝缘层、防水层，找平层及采暖循环盘管、固定卡子等组成。
　　低温热水地面辐射供暖方式是一种崭新的供暖方式，现已在各种供暖方式中占主导地位。据业内人士介绍，地板采暖是较为舒适的取暖方式之一，其优点主要有：其一，在垂直高度上，热量分布均匀；其二，传统采暖因为热气是从暖气片向上跑，无法形成良好的冷热循环，往往会使人产生头昏脑胀的感觉，而采用这种新的供暖方式，人的感觉是脚热头凉，头脑清醒，为居者提供了下暖上凉符合人生理需求的舒适卫生的环境；其三，该系统在供热管与楼板面之间敷设有隔音、保温性能良好的硬质聚苯板(板上带铝箔)，不仅可大大减轻上下楼层间噪声的影响，而且由于聚苯板的隔热保温和地面混凝土的蓄热量大，在上下住户不采暖或住户间歇供暖的情况下，使室内温度不受影响，或能保持室温缓慢变化；其四，较为节能，比传统散热片节约能耗21％左右；其五，该系统的供热管线全部敷设在地暖填充混凝土层中，室内取消了散热器和立支管线，不仅为住户增大了使用面积，而且为住户按自己意愿分隔房间创造了条件，便于住户的装修和家具布置。
　　实践证明，低温热水地板辐射采暖，从提高室内舒适度、节能、增大房间使用面积等诸方面而言，越来越受到人们的欢迎。2004年建设部颁布了《地面辐射供暖技术规程》，又极大的推动了这项技术的广泛应用。2006年国家建设部和质量监督检验检疫总局联合下发的居住建筑节能设计标准中，5.3.7条中规定：户内建筑面积大于或等于80㎡时，宜采用低温地面辐射供暖方式。并且通过近年来对低温热水地面辐射采暖设计、施工、调试以及使用，积累了丰富的经验和教训。但是，由于地板采暖行业规范相对滞后于地面辐射采暖工程实践和使用，所以，国内众多的地板采暖企业都是凭自己的经验进行设计、施工。特别是很多小型企业照葫芦画瓢，整个地面采暖系统设计和安装停留在初级阶段，使地板采暖质量难以保障。随着地板采暖行业的激烈竞争，尤其是行业标准的出台，无疑给地面供暖施工行业发展带来了新的触动。目前，越来越多的地面供暖工程施工企业，已经认识到企业的规范化在市场竞争中的重要性，正在积极地学习新规范，努力按照规范的要求来规范企业的行为。为了使地面供暖行业健康、稳步发展，每个地面供暖企业必须要抓好以下几点。
　　一，严把设计关
　　目前，很多工程的地板采暖设计是由材料供应商提供，再由设计总包单位认可的做法。相应的国家技术规程及各地方的标准不完善，许多设计人员也未能严格遵循设计规范及标准，在设计环节产生了一定的误差。主要体现在以下几点：
　　1）绝大部分设计项目不说明选择地面散热量计算值所用的地面材料的材质（石材、塑料、木材、地毯）及热阻，而地面材料材质及热阻的不同，地面散热量的差别是极大的，所以“设计说明”应明示地面材料材质热阻。
　　2）热负荷计算时仍未执行室温降低2℃或按对流采暖热负荷的90％—95％的原则，计算书中室温没有降2℃或没有热负荷汇总的（90％—95％）。
　　3）基本没有或完全没有考虑地面遮挡对地面散热量的影响。因为施工设计时，设计人员无法确定业主入住后家具或其他地面覆盖物的布置情况，所以无法确定应增加散热量的修正系数（《全国民用建筑工程设计技术措施2009》2.6.10）。
　　4）小区采暖系统设计没有整体规划，出现一个小区采用不同的采暖形式，有的使用散热器供暖，有的使用低温热水地板辐射采暖，两个系统又没有热交换措施，使低温热水地板辐射采暖系统长期在高温下运行，而绝大多数新型管材循环盘管高温耐受性能不良，从而降低了地板采暖的使用寿命。另外在建筑物的热力人口处没有设置平衡阀，即使小区的采暖方式相同，不同的单位工程采暖效果却不同。
　　5）采暖系统环路设计时，多个房间采用一个环路，使室内温度达不到要求，应该使每个房间至少有一个环路，一个环路不宜担负两个以上房间的供暖。
　　二，严把材料关
　　1）盘管管材选用：地板辐射采暖循环盘管的管材从材质上有交联聚乙烯、聚丁烯、铝塑、三型聚丙烯、铜等，这些材料都有一定的适用范围，许多建设单位、开发商和施工单位对产品的性能了解不够，在使用时有些无所适从，甚至有些单位因为对各种管材的适用范围不清，出现了一系列的质量问题。有的不讲使用寿命，单讲耐压或耐高温。而塑料管材最大的特点也就是塑料管材和金属管材最大的差别是随着温度和压力的提高管材的使用寿命会明显下降。换句话说，如果不要求使用寿命，塑料管材在短时间内是能承受较高压力和温度的。所以，在考核哪一种塑料管材的性能时，不能抛开使用寿命因素而只讲其耐高温性、耐压性。低温热水地面辐射采暖的塑料管材要求保证具有长期使用寿命，也就是说在保证使用50年前提下是否能够达到要求的耐高温性和耐压性。
　　2）绝热材料选用：在工程中，广泛采用自熄型高密度聚苯乙烯保温板作绝热层，开发商或承包商由于经济利益的驱使，常常使用板厚不符合要求的绝热材料，热量损失严重，大大降低了隔热效果，进而影响室内设计温度。使用板密度不符合要求的绝热材料，造成沿管沉实下陷裂缝或填充层下陷龟裂。绝热板材质量要求：绝热板材的导热系数不应大于0.05W／m•K；压缩强度不应小于100KPa；吸湿率不应大于4％；采用自熄型高容量聚苯乙烯保温板作绝热层时，板厚应不小于30毫米，其密度不应小于23Kg／m3，否则地面面层容易出现下陷裂缝。
　　3）分集水器选用：分集水器是低温热水辐射供暖系统中最主要材料之一。目前国内分集水器种类繁多，按材质分为塑料材质分集水器、铜制分集水器、不锈钢分集水器等。不管是什么材质的分集水器，必须具有耐压、耐温性能，规格尺寸符合标准、调节要灵活方便。
　　三，严把施工关
　　1）施工准备方面：第一，培养和引进人才，保证施工质量，提高施工技术的管理水平。施工管理人员和施工人员素质的高低，直接影响施工质量。有的施工人员根本看不懂施工图纸，随意进行施工，加上管理人员施工管理不到位，铺设的管材间距与设计图纸不符现象屡屡发生。造成发热量不够，达不到设计要求，出现房间不热的现象。为了保证施工质量必须学习先进的施工技术，引进技术人员，培养出素质较高的施工管理人员和施工人员。第二，严格按照设计图纸进行施工。施工图是根据经过细致严密计算得到的精确数据而设计的，因此，施工安装过程中我们没有理由擅自更改或者不按照图纸施工，图纸上标明的管材间距是保证热负荷的基本要素，必须按照设计图纸进行安装施工。如果没有按照图纸施工增大管材的弯曲半径势必减少铺设管材的长度，减少发热量，满足不了设计的热负荷，室内实际温度达不到设计温度。
　　2）施工质量：工程质量如果得不到控制的话，可能会很烦人。如果出现质量问题，需要重新刨地面检查修理，家中的地面装修因此会遭到破坏。因此在以下方面应加强注意：第一，加热管在运输、装卸和搬运时，应小心轻放，不得抛、摔、滚、拖。避免爆晒雨淋，宜储存在温度不超过40℃，通风良好和干净的库房内；与热源距离至少应保持在1m以上。第二，施工过程中，应防止油漆、沥青或其它化学溶剂接触污染管线的表面。第三，低温热水地面辐射供暖工程的施工，环境温度不宜低于5℃。第四，低温热水地面辐射供暖工程施工，不宜与其它工种进行交叉施工作业，施工过程中，严禁进人踩踏加热管。所有地面留洞应在填充层施工前完成。
　　3）散热器采暖改为地板采暖：室内净空降低，因为地板辐射采暖地面的做法与普通地面做法的高度不同，原有的门无法安装，同时楼地面(含绝热层)的工程做法也无法保证，尤其是现浇层塑料管顶上的混凝土厚度不足30mm，不仅容易损伤管材，而且缩短循环盘管的使用寿命，地面面层也容易空鼓裂缝。地面面层施工时，随意向填充层嵌入钉子，致使盘管损坏渗漏，而且渗漏之处不容易查找，全面返工将造成很大的经济损失，即使找到，若不全面返工，将在暗敷设循环盘管中加设接头，给未来使用带来隐患。
　　4）卫生间地采暖问题：卫生间的结构和使用功能等特点限制了地面辐射采暖方式在卫生间的使用，加上规范对地面温度的限制要求和低温热水地面辐射采暖施工工艺的特点，地暖管道敷设时不能满铺也不能敷设过密。这样，如果卫生间仅采用地面辐射采暖一种方式，会导致卫生间实际采暖温度低，大大降低卫生间的采暖舒适度。对此，笔者建议可将其他采暖方式作为适当的补充（如浴霸、电暖气、电热膜等）----特别是明卫和小面积暗卫。
　　论文结束语：如果对以上几方面多加注意，就会避免地板采暖系统存在的缺陷，并且对提高低温热水地板辐射采暖的施工质量起到积极的推动作用。总之，低温热水地面辐射供暖系统是崭新的一项技术，任何一个企业要在激烈的市场竞争中持续稳步发展，必须要有一个适合中国国情的经营方针和策略，不能为了挣钱而不顾用户的利益，坑害用户，必须建立为用户着想、为用户服务、用户是上帝的信念，才能有自己的用武之地。
　　参考文献
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　　[2]．全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调.动力2009．
　　[3]．使用供热空调设计手册第二版陆耀庆主编．
　　[4]．GB50242-2002．建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范．
　　[5]．暖通空调施工图设计与审查面对面邬守春主编．