談低溫輻射電熱供暖系統的施工應用與質量控制

張進凱

(山西建筑工程(集團)總公司，山西 太原 030002)

0 引言

近年來，隨著我國經濟快速發展和人民生活水平的提高，特別是國家建設節能型社會的戰略目標的確立和實施，人們的環保意識以節水、節地、節材、節電的四節一環保觀念逐漸被社會所認可，低溫輻射電熱膜供暖系統發展迎來新的突破。低溫輻射電熱膜供暖技術適用范圍極其廣泛，可用于居民住宅、寫字樓、賓館、學校、工業廠房、體育場館等節能型建筑供暖;工業庫及其各種設施的保溫防凍。農業上可以用于土壤的加熱、恒溫育雛箱、育苗場地等。適用于建筑物層高不大于4 m的節能建筑中。輻射電熱供暖系統示意圖見圖1。

圖1 輻射電熱供暖系統示意圖

1 基本原理

低溫輻射電熱供暖系統采用潔凈能源電能，電流通過非金屬的發熱材料低溫輻射電熱膜或中溫輻射電熱板發熱，并輔助隔熱材料隔絕對結構層的損害，單向形成熱輻射以提高環境溫度，集成溫控設備，形成一個可控溫度的采暖系統。系統運行時可以提升建筑物的圍護結構內表面中一個或多個表面的溫度，形成熱輻射面，依靠輻射面與人體、屋內物體及圍護結構等表面的熱輻射交換進行供暖。輻射電熱供暖系統組成結構圖見圖2。

圖2 輻射電熱供暖系統組成結構圖

2 系統優點

1)節能。通過設置的溫度調節裝置溫控器等，實現對房間的可調節溫度控制，并保持溫度舒適恒定，可根據需要調整或停止部分房間的供暖，全面意義實現采暖可控、經濟運轉，從而實現節能的目標。

2)系統可靠，穩定。根據國內外使用經驗電熱膜供暖系統至少達到與建筑同壽命，且維修相對簡單，極大減少后期建筑使用期間的維護保養成本，與傳統的水暖系統的環節眾多、維修困難使用受制于集中供暖有本質的優越性。與中央空調系統相比，靈活方便，耗費較小。

3)實現真正意義上的分戶、分房間取暖，物業管理便利、快捷。因系統實現分戶、分房間溫度控制，通過分戶用電計量控制，供暖費用以電費的方式合并體現，物業無需為集中供熱的采暖費用收取大費周章，因為供暖效果不佳與業主討價還價。

4)系統完善、安全。目前低溫輻射電熱膜系統已發展成熟，相關材料的防水防潮性能已經能夠完全滿足要求，主要在頂棚、地板的電熱膜能夠徹底防水，可以確保使用過程中的耐水耐潮濕。系統采用并聯連接方式，每個單元都可獨立工作，不會因一戶或一個單元出現問題影響其他使用者。因為低溫輻射電熱膜為低溫運行，正常規范安裝的系統，膜表面工作溫度僅為50℃以下，不會對裝飾裝修材料產生威脅，不會引發火災等安全事故。

3 施工質量控制要點

3.1 材料控制

主要是電熱膜。電熱膜是一種半透明聚酯薄膜，通電后可發熱，發熱源選用遠紅外低溫導電油墨，通過復合成膜，通電后可產生熱輻射傳導熱量，通常電熱膜的發熱功率為1.65 kW/h，電熱膜通電可產生遠紅外輻射波，波長范圍在0.1 μm～100 μm，該范圍輻射波對人體有益;通過膜內安裝金屬載流條，承擔通電時金屬導體的作用，與電熱膜及導電油墨共同工作，并復合成一塊整體電熱膜。電熱膜敷設在建筑內側表面，向內輻射熱能量。工作途徑主要是:電熱膜安裝在建筑物的頂棚、地板、墻面時，通電后導電油墨經金屬條電傳導至膜本體發熱，熱輻射向各個方向傳導，通過設置在墻面、頂棚、地面的絕熱及反射材料，集中向房間內傳遞，從而均勻提高房間內溫度。電熱膜規格表見表1。

表1 電熱膜規格表

3.2 施工工藝流程

頂棚電熱膜安裝工藝流程:頂棚基層清理→放電熱膜安裝定位線→龍骨布設→絕熱層材料(玻璃絲棉)鋪裝→電熱膜安裝→電熱膜接線→石膏板安裝及涂飾→系統檢驗試驗→系統試運轉→竣工驗收。頂棚式安裝系統圖見圖3。

地板安裝低溫電熱膜的安裝工藝流程:頂棚結構面清理→絕熱層(聚苯乙烯板)安裝→隔離層安裝→電熱膜安裝→纖維絲網安裝→電熱膜接線→檢測→安裝地面裝飾層→安裝室內溫控器。地面式安裝系統圖見圖4。

3.3 施工過程控制要點

因低溫輻射電熱膜供暖系統是一種新型的供暖技術，電熱膜鋪設是施工中的難點，施工中要注意以下關鍵環節:

1)施工人員崗前專業培訓教育，尤其是電熱膜鋪設的專業安裝工人，須受過專業的電工培訓教育，且必須持證上崗。2)施工單位要取得相應的專業施工資質，在資質范圍內施工。3)低溫輻射電熱膜供暖的設計要符合國家現行規范、標準的規定。4)所用材料、配件等均要符合相關標準規定，并有產品合格證。5)安裝龍骨時，對每個燈位處應進行加強處理，加裝橫向龍骨。控制龍骨間距不宜大于400 mm，所安裝的龍骨應達到連接牢固，接縫緊密，固定可靠，垂直方向采用燕翅形連接方式，龍骨連接采用鉚釘固定，做好接地保護。6)絕熱材料的鋪設要保證龍骨與玻璃絲棉氈間沒有空隙，且玻璃絲棉氈最低處低于龍骨底邊5 mm～10 mm。7)裁剪電熱膜時必須沿剪切線進行，不得裁入油墨發熱區，電熱膜鋪裝保證平整、密實，緊貼龍骨，不允許有起鼓、皺折現象。8)電熱膜接線必須用專用工具鉗，接好的連接卡用充實絕緣膠的絕緣罩扣實，做到緊密、牢固。地線用線鼻子與龍骨結構整體牢固連接，做好系統接地。9)石膏板安裝要緊貼電熱膜，以免形成氣阻。石膏板的短邊接縫不能有通縫，長邊接縫以3 mm為宜，縫隙寬窄一致，石膏板對接采用“八”字形。石膏板的長邊與縱向龍骨方向相同，不能有懸臂現象。10)地面隔離層安裝完后，在隔離層和聚苯乙烯板上打邊長20 mm的三角孔或直徑20 mm的圓孔，以提高整體強度。11)鋪設地面金屬加強網要平整，確保金屬加強網位于混凝土的中下部，起到加強作用。

圖3 天棚式安裝系統圖

圖4 地面式安裝系統圖

4 工程應用實例

低溫輻射電熱膜供暖技術應用于大唐陽城發電有限責任公司綜合辦公樓工程，建筑面積11 408.32 m2。頂棚全部采用電熱膜系統低溫輻射供暖，部分房間地面也采用了電熱膜低溫輻射供暖系統，效果顯著，實現行為節能，可節約能源10% ～15%，此項技術與普通水暖供熱系統相比較，可減少鍋爐房占地面積450 m2，節約鍋爐設備等投資約100余萬元，并避免了中間維修，降低了運行成本。該系統無污染、無需用水，起到清潔能源，控制環境污染的作用。與燃煤鍋爐供暖系統相比，可減少7.5 t SO2，42.4 t CO2，1.5 t粉塵，210 t爐渣等污染物，且每年至少可節約用水0.18萬t。

［1］蔣有強.建新型建筑材料［M］.北京:中國建筑工業出版社，2001.

［2］陳 盛，狄洪發.住宅電熱膜不同安裝方法的供暖耗能比較［A］.全國暖通空調制冷2000年學術年會論文集［C］.2010.