對低溫熱水地板輻射采暖技術之初探

顏峰 李建榮 王心記

摘要：低溫熱水地板輻射采暖技術是一項新興采暖技術，是一種衛生條件和舒適標準都比較好的采暖方式,是一種減少建筑能耗、提高熱舒適性的理想供暖方式。由于其具有節能環保、健康舒適、簡便耐用等優越性，近幾年得到廣泛的認可和應用。筆者就這種環保型技術做出一定的探討。

關鍵詞： 低溫 地板輻射采暖初探

引言：在之前我國北方民用建筑冬季采暖一直沿用傳統的暖氣片散熱方式，較高檔的酒店、賓館則采用中央空調。近年來，根據“十二五”規劃要求，節能、環保已成為我國建設節約型社會和發展循環經濟的重要內容，綠色建筑成為我國建筑的主題，隨之多種新型的采暖方式也在建筑中得到廣泛應用。采暖一般可以分為集中供熱暖氣片采暖、地板輻射式采暖、電熱膜采暖以及分戶壁掛式燃氣采暖等幾種采暖方式，而低溫地板輻射采暖系統，以其室內溫度均勻性好，舒適性好，溫度梯度小，符合人體生理要求及不影響室內使用面積等優點，受到人們普遍歡迎，廣泛應用于別墅、住宅、賓館大堂、游泳池館等場所，尤其別墅和住宅使用更為普遍。

一、低溫地板輻射采暖技術簡介

低溫地板輻射采暖是一種衛生條件和舒適標準都比較好的采暖方式,是一種減少建筑能耗、提高熱舒適性的理想供暖方式。它是通過地面以對流、輻射的傳熱方式把熱量傳遞至室內空氣及物體,達到采暖效果。地面傳播的總熱量為對流傳熱和輻射傳熱之和。其中輻射傳熱量比例占總傳熱量的60%以上。利用低溫輻射供暖,主要以輻射方式傳送熱量,這種直接迅速的傳送方式熱量無須通過任何介質便可傳給供暖對象,降低了傳熱成本,提高了熱效率。因此地面供暖可以用較低的室內設計溫度(16～20℃)達到較高室內設計溫度(18～22℃)的對流散熱的供暖效果。據有關資料報道,室內設計溫度每降低1℃可節約燃料10%,低溫輻射供暖其散熱損失亦小于其他形式的供暖。

二、低溫熱水地板輻射采曖的工作原理

低溫熱水地板輻射的工作原理是以不高于60℃的低溫水作為熱媒，使科學分布于地面層下的熱水管首先均勻輻射加熱整個地面，是以整個地面為散熱器。通過地暖網輻射層中的熱媒，均勻加熱整個地面。利用地面自身的蓄熱和熱置向上輻射的規律由下至上進行傳導，來達到取暖的目的，一般設計地表溫度只有24℃-26℃。因為供熱面積較大，所以室內熱量分布均勻，空氣中水分蒸發慢。熱力由下往上進行熱輻射，在室內形成從腳底至頭部逐漸遞減的溫度梯度，符合人體足部血液循環較慢，頭部血液循環較快的生理特點和我國傳統醫學“溫足涼頂”的健身理論。

三、低溫地板輻射采暖系統的優越性

散熱器采暖是多年來建筑物內常見的一種采暖形式。隨著社會經濟不斷向前發展，人們生活水平的不斷提高，新材料﹑新技術日益推廣應用，這種傳統采暖形式的弊端日益突出，如熱舒適性差﹑能耗大﹑耗鋼材多﹑不便于按熱計量﹑不能分戶分室控溫等等。而低溫熱水地板輻射采暖便是克服這些弊端的一種好的方式。低溫熱水地板輻射采暖采用低于60℃的低溫水作為熱媒，通過直埋入建筑物地板內的交聯鋁塑復合管（PAP,XPAP）或交聯聚乙烯管（PE-X）等盤管輻射而達到一種方便靈活的采暖形式。實踐表明，低溫熱水地板輻射采暖具有以下特點：

1、舒適衛生

由于輻射強度和溫度的雙重作用，減少了四周表面對人體的冷輻射，室內地表溫度均勻，室溫由下而上逐漸遞減，改變了散熱器采暖室溫上高下低的分布狀況，給人以頭涼腳暖的良好感覺，造成了真正符合人體散熱及生理要求的熱狀態，符合我國傳統醫學“溫足涼頂”的健身理論，可以改善血液循環，促進新陳代謝，具有最佳的舒適感和保健功能。

2、高效節能

在建立同樣舒適的前提下，因為輻射供暖方式較對流供暖方式熱效率高，可節能約35％左右。所以室內設計溫度可以比其他采暖方式降低2℃。

3、熱穩定性好

由于地面層及混凝土層蓄熱量大，熱穩定性好，因此在間歇供暖的條件下，室內溫度變化緩慢。

4、使用面積增加，方便裝修

室內取消了散熱器及其立支管，不但不占用建筑面積，而且房間可以任意分隔，根據實際測算，平均可以增加室內5％左右的使用面積，等于降低了房屋造價。而且使室內既美觀，又便于裝修和家具布置。

5、清潔衛生

地板采暖室內空氣平均流速小，能有效減少因空氣急劇流動而引起的塵埃飛揚，以及明裝散熱設備和管道積塵面受熱揮發的異味，減少室內空氣污染。

四、低溫熱水地板輻射采曖的設計施工技術要求

1、施工安裝要求

地暖施工應參照各地現行的《民用建筑給水供熱水地板輻射采暖用塑料管及鋁塑管設計與施工驗收暫行規定》及暖通專業有關技術標準。以及建設單位要求和設計提供的有關條件進行施工。施工前要求地面平整，無任何凹凸不平、沙石碎塊及鋼筋頭等現象。施工流程：施工者先將地面清掃干凈并保持干燥，用水泥砂漿找平；有足夠的施工做業面；封閉現場；鋪設保溫材料要做到平整無縫隙；平整鋪設鋁箔紙并用鋁箔膠帶固定；按圖紙要求鋪設地熱盤管并有用卡具固定；端正牢固安裝分水器及控制系統；進行水壓試驗，試驗壓力0.6MPa，十分鐘內壓降不超0.05MPa為合格。做膨脹縫及邊角保溫；帶壓鋪設豆石混凝土并找平層。

在施工過程中，環境溫度不宜低于5℃安裝過程中防止油漆、瀝青或其他化學溶劑污染塑料管道；地熱塑料管材鋪設前。檢查管道內外是否粘有污垢和雜物；地板采暖工程中使用的主要材料、設備及成品或半成品，應有符合國家或部頒現行標準的技術質量鑒定文件或產品合格證，安裝人員應熟悉管材的一般性能。掌握基本操作要點；所有地板內的孔洞應在供暖管道鋪設之前打好，避免任何鋪設后的鉆孔操作造成管線的破漏。

其中需注意的是：盤管間距的確定，應根據地面散熱量、室內溫度、平均水溫以及地面傳熱阻等通過計算確定，也可按照規程JGJ142—2004附錄A確定，注意應校核地表面溫度，確保不超過規程最高限值。另外，根據房間功能，合理分環，主要房間應設置主控制環路，方便實現分室控制溫度。

2、熱源要求

地暖最常用的熱源形式是集中供熱和天燃氣戶用壁掛爐。其中利用城市集中供熱的低溫熱水地板采暖技術已經得到推廣應用，占到目前各種地暖技術應用總置的90％。低溫熱水地板輻射采暖應單獨采用熱源，供回水溫度宜小于60℃。最大不超過70℃，供回水溫差應小于10℃。系統工作壓力不宜超過0.8MPa。筆者所在的東營市在新建住宅附近，單獨設立了集中供熱鍋爐房，統一采用低溫熱水地暖，居民普遍反映地暖較使用暖氣片的房子采暖更舒適、更溫暖。

3、低溫熱水地板輻射采暖系統的運行調試要求

系統調試運行前，應首先對管道進行檢查及沖洗，沖洗過程中應采取措施，防止異物進入系統中，同時對系統進行水力平衡調整。

向低溫熱水地板輻射采暖系統供水，供水溫度應由30℃低溫漸漸升至55℃，不允許短時間驟然而溫升。具體作法以30℃水溫循環一天，然后日升溫5℃之至55℃，然后按設計要求進行正常運行。

調試檢查供暖熱媒溫度控制系統，確保低溫熱水地板輻射采暖系統在設計允許溫度范圍內工作。在非采暖期運行調整時，可用清潔水代替以檢查低溫熱水地板輻射采暖系統水力特性，待采暖開始重復上述調試工作。夏季可向系統內充滿水進行養護。

五、結束語

綜上所述，低溫熱水地板輻射采暖技術較之之前的傳統的采暖方式有著舒適衛生、高效節能以及熱穩定性好等優點，是一種不可多得的環保型采暖技術，隨著建筑節能的要求及建筑保溫程度的提高,地暖專用材料及施工水平的提高,這一技術也得到了日益廣泛的響應,并逐漸朝著節能、環保智能型方向發展。