淺談新版輻射供暖供冷技術規程

全巍 高麗穎 高強

摘要：本文以2013年6月1日起正式實施的《輻射供暖供冷技術規程》（JGJ 142-2012）（簡稱新《規程》）中出現的一些新變化及新增內容為基礎，分別從輻射供冷、熱負荷計算、加熱管間距、施工驗收等四個方面展開說明，肯定了新《規程》頒布的及時性與重要性。

關鍵詞：輻射供暖；輻射供冷；熱負荷；加熱管間距

中圖分類號：TE44 文獻標識碼： A

《地面輻射供暖技術規程》（JGJ142-2004）（簡稱舊《規程》），自2004年10月頒布以來就一直是行業內進行設計、施工和驗收的重要技術參照標準。但隨著地暖行業的快速發展，行業中出現了許多新技術、新問題，特別是輻射供冷技術，頂棚、墻面輻射供暖供冷系統等新型輻射供暖供冷方式的得到廣泛應用，加上國家對節能減排、低碳經濟的重視，節能環保型地暖產品受到越來越多的關注，因此制定推行新行業標準成為必然。本文通過對比新舊《規程》的變化，談談筆者對地暖系統設計及施工的一些見解。

1新增輻射供冷內容

新《規程》各章節中增加了輻射供冷內容，這成為本次修訂的最大亮點，為今后我國輻射供冷事業發展提供了重要技術支持。此外，輻射面也由單一地面，添加了頂棚和墻面，方便設計人員可以結合工程實際需求，為用戶提供合理多樣的設計方案，滿足舒適性，兼顧節能節錢。在這里，需要注意冷輻射面的結露凝水問題，當以地面為輻射面布置輻射供冷系統時，地面很可能出現結露現象，從而會對人們正常行走產生影響；當以墻面或頂棚為輻射面布置輻射供冷系統時，可能因結露受潮，損壞墻面。故新《規程》中明確，敷設供冷系統供水溫度應保證供冷表面溫度高于室內空氣露點溫度1℃~2℃。供回水溫差不宜大于5℃且不應小于2℃；輻射供冷系統應結合除濕系統或新風系統進行設計。此外，在進行房間冷負荷計算時，全面輻射供冷室內設計溫度可提高0.5℃~1.5℃，這是因為國內外一些工程實測結果表明：對同一房間，人體獲得相同舒適度，采用輻射比對流供冷系統的室溫高0.5℃~1.5℃。但由于輻射供冷面可提供單位面積供冷量有限，在需求冷量較大的場所，可將輻射供冷作為輔助形式。

2熱負荷計算

由于供冷計算公式首次出現在新《規程》中，在此就不做展開，本文主要探討房間熱負荷的計算與地面傳熱量的問題。首先，民用建筑推薦供水溫度由原來的35~50℃，調整為35~45℃。因為保持較低的供水溫度，有利于延長管材使用壽命，提高室內舒適感。在進行熱負荷計算時，我們會發現新《規程》中計算公式有了一定改進，增加了考慮家具遮擋的安全系數，對局部輻射供暖系統熱負荷附加系數劃分的也更加細致。我們依舊按照室內計算溫度較對流采暖系統降低2℃計算出房間熱負荷。這時，《規程》中提到：局部地面輻射供暖系統的熱負荷應按全面輻射供暖的熱負荷乘以表1的計算系數確定。對這一條的理解往往存在分歧。主要是對局部地面的理解，（1）局部地面是指受到房間內擺放各種設備的限制，只能在房間局部地面敷設盤管來承擔整個房間的熱負荷。敷設面積越小，需要乘以的計算系數就越小，最終經修正后的熱負荷就越小。例如，衛生間、廚房等房間，由于潔具、水管、風道的布置，房間可布置地暖盤管的面積很小，但房間維護結構熱負荷是真實存在的，不能因為修正而變得越來越小。（2）局部地面是指房間只需要給局部區域供暖，其他區域或不需要供暖，或采用其他采暖措施。從這個角度看，利用計算熱負荷乘以計算系數顯得更加合理。

表1 局部輻射供熱負荷計算系數

比值K K≥0.75 K=0.55 K=0.40 K=0.25 K≤0.20

計算系數 1 0.72 0.54 0.38 0.30

K——供暖區面積與房間總面積的比值。

接下來，再看輻射面傳熱量的計算：（1）

（2）

式中，——房間所需單位地面面積向上供熱量（）；

——房間所需地面向上供熱量（）；

——房間內敷設供熱部件的地面面積；

——考慮家具等遮擋的安全系數；

——房間熱負荷（）；

——自上層房間地面向下傳熱量（）。

其中，只有取值在新《規程》中未明確。可按文獻[3]推薦的公式計算：

（3）

式中，——覆蓋率；

——地面的裸露率；

——家具等對地面的覆蓋程度修正系數（表示家具覆蓋于地面上導致地板散熱量的減小程度，與家具材質、結構、幾何尺寸及家具與地面的實際接觸面積等因素有關。）。

對于居住建筑，家具布置存在不確定性。從而導致式中的覆蓋率值很難確定。文獻[3]中提供了大量調查得出了住宅中各房間的家具覆蓋率數值，可供參考。另外，設計人員也可根據建筑專業提供帶家具布置方案的平面圖進行計算。

由公式（2），房間熱負荷等于房間所需向上供熱量與自上層房間地面向下傳熱量，對于標準層，可認為自上層房間地面向下傳熱量等于本層地面向下層傳熱量。最后，根據附錄B，對向上供熱量加以修正，結合向下傳熱量，兩者相加，確定滿足計算熱負荷的加熱管間距。

3加熱管間距

從新《規程》附錄B可以清楚看到，按不同絕熱層、管材、地面層材質，分別列出多種情況下單位面積散熱量和向下傳熱損失。還增加了400mm、500mm的加熱管間距。這主要是因為建筑熱工參數越來越小，建筑保溫效果越來越好了，從而計算負荷越來越小。這時我們就要注意地表面平均溫度問題。

（4）

式中，——室內空氣溫度（℃）

輻射供暖表面平均溫度新增了頂棚、墻面的溫度限值，而且對人員經常停留的地面溫度做出調整，適宜范圍由原來的24~26℃，最高限值28℃提高到適宜平均溫度25~27℃，最高限值29℃。所以，若采用大間距布置加熱管，又可能造成地面溫度過低。綜上所述，設計人員應綜合考慮地面平均溫度，選擇加熱管間距布盤管，并結合室溫調控裝置，控制用戶或區域的室內空氣溫度。

4施工、驗收、運行維護

新《規程》對第五、六部分的內容進行整合編輯，加入了“質量驗收”和“竣工驗收”篇章。并新增了第七部分——運行與維護。可見新《規程》對于安全質量和施工技術更加重視。例如，新《規程》增加了強制性條文：“加熱電纜冷、熱線的接頭應采用專用設備和工藝連接，不應在現場簡單連接；接頭應可靠、密封，并保持接地的連續性。”這是因為加熱電纜冷熱接頭為其薄弱環節，需借助特殊設備和工藝實現連接密封。而工人在施工現場不具備專業的設備與技術保障，簡單的連接手段根本無法保證其連接的安全性能、機械性能，使用壽命也未必能達到相應年限。一旦出現問題，通電后將會造成嚴重后果。??? 第七部分，運行與維護中，明確規定輻射供暖供冷系統每年首次運行的注意事項；在非供暖或非供冷季應滿水保護；系統表面應有明顯標識等。雖然內容不多，但使整本《規程》更加全面、規范。

5小結

在眾多專家和優秀企業和的共同努力下，新《規程》的內涵更加豐富，措詞更加嚴謹，計算數據更加可靠，結合美國、日本等國家的研究資料，從人體健康、舒適性出發，并考慮我國生活習慣，對地面平均溫度限值進行了調整。根據不同絕熱層、管材、地面層材質，熱媒平均水溫、加熱管間距時的單位面積散熱量和向下傳熱損失，為設計人員提供更多樣計算依據；新《規程》對施工安全和施工質量也更加重視。綜上，新《規程》對我國輻射供暖供冷技術事業發展將起到巨大的推動作用，對輻射供暖供冷在設計、施工等環節具有十分重要的指導意義。

參考文獻

[1]JGJ 142-2012，地面輻射供暖技術規程[S]

[2]JGJ 142-2004，地面輻射供暖技術規程[S]

[3]劉艷峰，申健. 住宅地面輻射供暖系統中因地板覆蓋產生的散熱量安全系數[J].暖通空調，2007.37(11):104-106

[4]謝華，高力強. 低溫熱水地板輻射采暖技術分析[J]. 建筑技術，2011(01)