地暖在高層住宅樓中的應用

李宏毅

低溫遠紅外輻射采暖是在室內的地面(如水泥地面、磁磚地面、木板地面)下鋪設地熱膜,工作溫度在50℃以下,以輻射的形式向室內供暖。電熱膜產生的9.5 μ m的紅外線首先加熱房間的密實物體(四壁、地板、家具),然后由這些密實物體散發熱量均勻的向室內供暖,由于輻射供暖時室內溫度分布比散熱器供暖時均勻,居室四壁表面溫度提高,減少了墻壁對人體的冷輻射,使人具有最佳的舒適感,像冬天里的陽光一樣,給人溫暖舒適的感覺。

1 地暖在本工程中的應用

一高層住宅樓,該建筑物設計地上30層,地下2層,本工程主要采用地暖供熱。地暖主要通過低溫熱水輻射傳熱的方式加熱室內溫度,以散熱面積大、供熱效果好、干凈衛生等優點在近些年開始使用,同時其分戶控制、熱源可調節使用,十分方便。

1.1 地暖的組成

地暖由熱供、回水主管道、集—分水器、防水(隔離)層、保溫層、地暖加熱管、保護(填充)層、地面面層等組成。地暖構造如圖1所示。

本工程熱水的供、回水干管、立管等主管道采用無縫鋼管橡塑保溫層,系統分區布置,上下兩區。其中1層～15層為低區,15層～30層為高區,工作壓力低區0.8 MPa,高區1.2 M Pa;集—分水器不銹鋼材質。室內地暖加熱管材料采用PE-Xc,與立管連接管材料采用PE-RT;保溫層采用發泡水泥,厚度40 mm;保護層采用C20混凝土,厚度40 mm。

表1 地表面平均溫度 ℃

1.2 地暖溫度要求

地暖水溫一般在35℃～50℃,供回水溫差在10℃左右。地表面平均溫度見表1。

1.3 施工中對地暖管要求

1)布置要求:進水沿外圍護結構邊布置,加熱外界傳入的冷空氣,達到室內溫度平衡效果,本工程地暖管施工布置成回折形和平行形(見圖2)。兩根管之間中心距保持100 mm～300 mm,距墻邊200 mm,管道平鋪無坡度。

2)敷設要求:每個環路熱管長度應在120 m以內,不許兩根連接。實際施工中每個環路熱管長度根據面積大小分別為67 m,76 m,89 m,這樣易保證熱管環路之間的平衡效果。

實際施工中要求熱管保證平、直,圓弧半徑大于6D,不許扭曲管道形成“死折”影響熱水流動。為保證加熱管固定牢固,本工程采用塑料釘和鋼釘混合固定的方法。首先用塑料釘配合鍍鋅鐵絲網、反射布直接固定在發泡水泥上,然后用鋼釘和卡子每隔一定距離固定。

2 地暖的優點和缺點

近幾年地暖在我國好多地區的住宅建筑中使用,其主要優點如下:

1)熱舒適性好。由于輻射傳熱的方式,室內溫度梯度小,熱從下向上傳遞,符合人的生理特點,其他形式的供暖如散熱器、熱風供熱都不能達到這個要求。2)熱效率高,節能。由于散熱面積大,熱水溫度低,供水水溫一般不超過60℃,熱源加熱就比散熱器采暖(散熱器采暖水溫一般在60℃～85℃)熱量小;可以實現分戶計量,同時室內可以調節溫度,在客觀上提高了節能意識;熱水溫度低,利于實現綠色能源的使用(如太陽能、地能等)。3)創造良好的空氣環境和衛生條件。輻射傳熱的方式,使空氣對流相減少,室內浮塵比其他供暖形式少;管道在地板下,室內設備減少,避免了設備表面積塵。4)施工、使用方便。加熱管道無接頭,使用材料和施工工具少、施工方便;管道在地板下,減少了設備,空間增大,使用方便。5)管材多樣。采用塑料類管材有PB,PE,PERT,PP-R;復合管材有PAP,金屬管材可以采用銅管。

地暖由于其特點,也存在一些不足:

1)維修不便。地面下敷設加管道,首先不容易發現漏水點;其次如需維修,必須刨開地面面層,影響使用。

2)增加了房間高度。由于地暖構造,室內高度一般會比其他形式的供暖增加100 mm左右,使土建費用加大。

3 展望

我國低溫地板輻射采暖方式與國外先進技術相比,還處于低位階段。首先熱量的選用大部分地區仍然單一,以加熱水或電能為主,新熱源采用不多,節能還有潛力可挖。如果大量利用太陽能、地能等清潔能源,低溫地板輻射供暖必然進入新的發展階段。其次配套標準化程度低。國外一些使用地暖先進的地區,地暖加熱板已是工廠化生產,施工安裝維修方便。我國仍然采用手工現場操作,工序復雜,有一定的安全隱患。如果結合國外經驗,同時與建筑結構結合,開發一種新型調節室內溫度的“地暖”,保證冬季供熱,夏季供冷,即解決了目前地暖存在的一些不足,也會降低建筑物的整體造價。

[1] JGJ 142-2004,J 365-2004,地面輻射供暖技術規程[S].

[2] 陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].第2版.北京:中國建筑工業出版社,2008.

[3] 張學著.淺談熱水地面輻射供暖[J].山西建筑,2008,34(4):196-197.