淺析低溫地板輻射采暖的節(jié)能效果

韓佳民

摘要：全球能源緊缺的不斷加劇，節(jié)能已經(jīng)成為人們普遍關心的重要話題，在能源消耗中建筑所消耗的能源占有較大的比例，所以建筑節(jié)能一直被人們所提起，我國大部分區(qū)域在冬季的時候都較為寒冷，都需要進行取暖，取暖占建筑能源的比例較大。近年來，隨著科學技術的不斷發(fā)展，低溫地板輻射采暖技術開始得到廣泛的應用，并取得了很好的節(jié)能效果。

關鍵詞：低溫地板；輻射采暖；節(jié)能

中圖分類號：TE08 文獻標識碼： A

引言

在經(jīng)濟快速發(fā)展的帶動下，我國的建筑行業(yè)取得了快速的發(fā)展，對能源的消耗呈不斷上升的趨勢，這對本來就已緊缺的能源危機來講更是雪上加霜，在這種情況下，建筑節(jié)能被人們提到了重要日程上來。節(jié)能已成為國家的一項基本國策，在這種大背景下，推動了建筑節(jié)能技術的發(fā)展步伐。隨著建筑節(jié)能產(chǎn)品的不斷更新與發(fā)展，建筑節(jié)能的重要性日益體現(xiàn)出來。

一、建筑節(jié)能在社會發(fā)展中的重要性

1、建筑節(jié)能有效的促進了經(jīng)濟的發(fā)展

人類在進行生產(chǎn)和生活中都需要用能源的消耗來滿足生產(chǎn)和生活的需要，同時，經(jīng)濟發(fā)展的速度越快，對能源的消耗量則越大，經(jīng)濟的發(fā)展離不開對能源的消耗，所以能源的緊缺則會成為制約經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。而進行建筑節(jié)能，可以在一定程度上促進經(jīng)濟發(fā)展的速度。

2、建筑節(jié)能可以有效的保護環(huán)境

我國冬季大部分地區(qū)都較為寒冷，所以在冬季普遍使用煤來進行采暖，煤在燃燒過程中會排放大量的二氧化碳、二氧化硫、煙塵和氮氧化合物等，對大氣造成了嚴重的污染，所以降低建筑的能耗，不僅能節(jié)約能源，同時也能達到保護環(huán)境的目的。

3、建筑節(jié)能可以有效的改善熱環(huán)境的需要

經(jīng)濟的發(fā)展，使人們的物質文化生活水平有了較大的提高，人們越來越重視對舒適環(huán)境的需求，目前大部分城市都在冬天進行取暖，夏天需要空調來解暑，這對本來就緊缺的能源帶來了更大的壓力，所以建筑節(jié)能可以有效的緩解能源緊缺的問題，使熱環(huán)境得以進一步的改善。

隨著建筑節(jié)能的不斷提倡，近些年來，面對日益緊張的能源，開始了加快對傳統(tǒng)采暖方式改造的步伐，近年來在新建建筑中所采用的低溫地板輻射采暖就是十分成功的例子。此種采暖系統(tǒng)是將高密度聚乙烯管埋置于地面下，然后采用低溫熱水在內(nèi)循環(huán)流動，從而使整個地面得以加熱，這種采暖方式不僅有效的降低了能耗，同時也帶來了較大的舒適度，運行維護費用也較低，可以實現(xiàn)自動調節(jié)和分戶量化管理。另外此系統(tǒng)還實現(xiàn)了多年來無法實現(xiàn)的分戶計量收費問題。而且隨著此技術的不斷發(fā)展，一些新型的塑料加熱管材在低溫地板輻射采暖系統(tǒng)中得以應用，從而使此技術得以進一步的完善，成為當前采暖中所普遍使用的采暖方式。

二、低溫熱水地板輻射采暖的優(yōu)勢

1、舒適、衛(wèi)生、保健

傳統(tǒng)的散熱器采暖熱量主要集中在房間的中上部，上熱下涼，人們有口干舌燥的感覺。而低溫地板輻射采暖是以均勻輻射的方式散熱，這是最舒適的采暖方式，室內(nèi)地面溫度均勻，室溫自下而上逐漸遞減，給人以腳暖頭涼的感覺，符合“溫足涼頂”的中醫(yī)健身理論，能改善人體血液循環(huán)，促進新陳代謝。同時，散熱器采暖方式主要依靠自然對流方式傳熱，由于熱源溫度較高，因而空氣流速較大；而地板采暖主要依靠輻射和自然對流兩種方式傳熱，使用較低溫度的熱媒，避免了室內(nèi)空氣的強烈對流熱交換，空氣流速低，大大減少了因對流所產(chǎn)生的塵埃對室內(nèi)空氣的二次污染。

2、美觀，不占使用面積

室內(nèi)各種管線均可鋪設在地暖結構層中，取消了散熱器的立、支管，不但增加了使用面積，而且房間可以任意分隔，便于裝修和家具布置。

3、保溫隔音，熱穩(wěn)定性好

目前，我國隔層樓板一般采用預制板或現(xiàn)澆板，其質地脆硬，隔音效果很差。地板采暖由于增加了保溫層，可以大大減少上、下層之間的噪聲干擾，具有非常好的隔音效果。由于地暖特殊的地面構造，當上下層不采暖時，中間層的采暖效果幾乎不受影響；地面層及混凝土層蓄熱量大，因而在間歇供暖的情況下，室內(nèi)溫度變化緩慢，熱穩(wěn)定性好。地板輻射采暖由于有較厚的混凝土和砂漿層作為蓄熱結構，系統(tǒng)的蓄熱能力強，因而熱惰性更強，熱穩(wěn)定性好，抵抗外界干擾的能力強。因此，即使是在間歇供暖的條件下，房間內(nèi)的溫度波動較小。試驗表明，在室溫20℃時停止供熱，12h后的室溫仍可保持在18℃左右。

4、高效節(jié)能，運行費用低

散熱器采暖通常采用95--70℃供回水溫度，管網(wǎng)沿途要耗費大量的熱能。而地板輻射采暖所用熱媒溫度較低，一些低溫熱源也能被利用，如太陽能、地熱水。此外，還可利用熱電廠余熱、城市供熱管網(wǎng)回水等熱能。這些低溫熱源的有效利用，不僅節(jié)約了數(shù)量可觀的不可再生資源，同時減少了廢氣、廢渣的排放，既節(jié)能又環(huán)保。地暖系統(tǒng)在達到同樣舒適條件的前提下，室內(nèi)設計溫度的能耗可以比其他采暖形式降低20%--30%，提高了熱效率，而且各房間的溫度可以獨立調節(jié)。

三、低溫地板輻射采暖設計質量控制要點

1、設計依據(jù)

近年來，低溫地板輻射采暖技術在我國發(fā)展迅速，其設計要求也較傳統(tǒng)采暖設計復雜，因此，必須嚴格按照國家頒發(fā)的相關法律法規(guī)和采暖設計規(guī)范設計，以確保地熱采暖設計科學、合理，達到節(jié)能、舒適、美觀的效果。 要根據(jù)《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》的規(guī)定計算基本耗熱量，并按輻射采暖的特點進行校正，采用《采暖通風與空氣調節(jié)手冊》的相關規(guī)定進行水力平衡計算，保證設計數(shù)據(jù)精確合理；在設計中，《實用供熱設計手冊》、《民用建筑節(jié)能設計規(guī)范》、《低溫熱水地板輻射系統(tǒng)施工安裝》等規(guī)范規(guī)程也是經(jīng)常用到的，設計人員務必嚴格遵照設計規(guī)范設計，確保計算準確、設計合理。

2、設計流程

（1）初步設計階段：根據(jù)《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》、建筑施工圖及相關數(shù)據(jù)，計算基本耗熱量，并按輻射采暖特點進行校正。

（2）通過建筑物有效熱負荷計算、地熱的系統(tǒng)水力計算及其他設備選擇計算，確定相關參數(shù)后，進行系統(tǒng)設計。

（3）根據(jù)系統(tǒng)計算得出的相關參數(shù)，如有效散熱面積、熱源的供熱水情況、室內(nèi)設計溫度等，進行供熱房間管道選型和布置（施工圖設計）；一般一戶集中設置一組分水器，按房間數(shù)確定支環(huán)路個數(shù)，衛(wèi)生間、餐廳、廚房可作為一環(huán)，若房間面積較大，可分為多環(huán)，敷管形式可采用回字形，因回字形敷管方式采暖均勻效果好、彎曲半徑大，易于施工；最后繪制地熱盤管平面圖，每環(huán)長應控制在 60～100m，最長不得超過 120m，并盡量使每環(huán)長度相等。

3、設計質量控制要點

地熱采暖設計時，熱負荷、散熱量、采暖系統(tǒng)等的設計計算最容易出錯，所以應予以特別關注。

（1）在對地熱系統(tǒng)進行供熱負荷計算時務必注意以下幾項內(nèi)容：埋地散熱盤管本身的熱損失； 不能忽略蓋在地板表面的各種家具的散熱；還應注意可能出現(xiàn)的房間過熱和超標準熱量等問題。因此，在進行地熱系統(tǒng)供熱負荷計算時應先了解住宅內(nèi)不同區(qū)域的散熱情況，才能準確計算出熱損失。

（2）地板輻射散熱量的計算。埋地盤管散熱量與其埋置深度、管徑、管間距、盤管供回水的平均水溫、室內(nèi)溫度等有關，其中主要影響因素是管間距：間距過小，不僅增加工程成本，還會引發(fā)房間過熱、施工難度加大、地面易龜裂等問題；間距過大，又會出現(xiàn)室內(nèi)溫度不均勻或不熱等問題，因此，管間距應認真計算。

（3）為使地板散熱溫度均勻，設計時應做好以下三點：一是為保證地面溫度分布均勻，規(guī)范規(guī)定管間距取值為 100～300mm 為宜；二是在滿足室內(nèi)熱負荷要求的同時還要保證輻射板表面溫度不超過允許范圍，以免引起人體的不舒適感；三是為了減少熱量流動阻力和保證供回水溫差不致過大，加熱盤管均應采用并聯(lián)布置；每個分支環(huán)路的盤管長度應盡量接近，一般為 60～100m。由于受戶型、房間變化較大的影響，往往無法確保環(huán)路平衡，對此，各環(huán)路上應設置調節(jié)裝置。

四、低溫地板輻射采暖施工質量控制要點

1、施工工藝

施工前，專業(yè)施工隊應在認真熟悉設計圖紙基礎上編制出較周密的施工方案，并對施工人員進行崗前培訓和技術交底，還應與土建施工方溝通和協(xié)調，然后方可開始施工。首先，清理現(xiàn)場，要確保地面基層堅硬、平整，無凹凸不平及砂石碎磚；其次，封閉現(xiàn)場，鋪設保溫苯板，要求平整、無縫隙，鋪設鋁箔紙并用鋁箔膠帶固定，也要保持平整、無起鼓；第三，按照設計要求進行散熱盤管鋪設，并用卡具固定；第四，安裝分水器及調節(jié)系統(tǒng)，要求安裝端正、牢固；第五，進行水壓試驗，試驗壓力為0.6MPa，30mim后壓力下降值≤0.03MPa為合格，檢測合格后立即做膨脹縫及邊角保溫和帶壓鋪筑細石砼及找平層，細石砼中應摻入防龜裂乳化劑，以增強其抗壓強度和防止龜裂、老化；然后繼續(xù)封閉現(xiàn)場，并在現(xiàn)場標注好盤管走向和有關注意事項，并保濕養(yǎng)護7天，直至將地面移交給下一道工序。

2、施工質量控制要點

（1）對管材的要求

在選購管材及其配件時要查看產(chǎn)品質量合格證、試驗報告等文件，核對其型號、規(guī)格是否符合設計要求，管材及配件有無銹蝕、缺損，組裝連接后有無滲漏現(xiàn)象等。在管道安裝時應嚴防油污、瀝青或其他化學溶劑污染其表面及內(nèi)壁；管材在運輸和裝卸時應輕拿輕放，不得拋、摔、拖；切割管材均應使用專業(yè)刀具。

（2）埋地散熱管施工

散熱管必須按設計要求和國家規(guī)范規(guī)定安裝，確保施工質量。常用地暖盤管布置方式有回字形、平行型、雙平行型，以回字形布置為最優(yōu)，地面溫度均勻；管道彎折角應控制在90°，這樣阻力損失小、管道加工容易。

（3）分水器安裝

分水器是輻射供暖中各個環(huán)路的分合部件，是金屬部件與塑料部件連接轉換處及系統(tǒng)沖洗、水壓試驗的泄水口；分水器上有排氣閥、過濾器，在這些部件安裝中，要確保安裝平直、牢固，且應安裝在較隱蔽的地方，以免遭破損。

結束語

經(jīng)濟的快速發(fā)展，帶動了社會的不斷進步，人們已不再滿足溫飽的需求，而在不斷的追求更高層次的生活效益和生活質量，所以低溫地板輻射采暖技術可以滿足人們對環(huán)境舒適度及清潔度的需求，所以應加快對些技術的研究力度，從而使其廣泛的服務于千家萬戶。

參考文獻

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