淺談地板輻射采暖

宋建安 邊華英 張昊 李桂

1河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

2河南省科學院質量檢驗與分析測試研究中心（450002）

淺談地板輻射采暖

宋建安1,2邊華英1,2張昊1李桂1

1河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

2河南省科學院質量檢驗與分析測試研究中心（450002）

介紹了地暖的優缺點、施工要點和使用注意事項，由于一旦房屋的地暖鋪就、土建工程完成之后，若使用之時出現問題需要返工的話，則可能需要對地面裝修層開膛破肚，造成極大的人力浪費和財物損失，故必須嚴把施工質量關。

地板輻射采暖；熱媒；低溫熱水地暖；發熱電纜型地暖

0 前言

隨著社會的發展，人們對居室舒適和美觀的要求越來越高。特別是2016年1月鄭州經歷了世紀寒冬，氣溫驟降至－10℃，灑水成冰。許多人淘汰了傳統的暖氣片取暖方式，采用地暖。

目前，地板輻射采暖技術在西方發達國家已經成熟應用，我國對于符合低碳、減排、可持續發展的采暖方式越來越重視。據統計，我國北方城鎮每年的采暖能耗極大，每平方米采暖面積年耗標煤14～25 kg,而同氣候條件下的德國能耗僅為3.7～8.6 kg，相差非常懸殊。業內人士認為，地板輻射采暖技術的日趨成熟它具有舒適、節能、美觀、不占用空間等諸多優點，在未來10年將得到住建部門的大力推廣。

1 地板輻射采暖的主要優缺點

地板輻射采暖通常采用低溫熱水或發熱電纜作為熱源。地板輻射采暖的主要優點在于：低溫熱水地暖可以方便地接入北方的集中供暖網接口，相對低碳節能，取暖舒適性好。低溫熱水地板輻射采暖地板表面溫度不超過30℃，多處于25～28℃，距地面30～200 cm的垂直空間內溫度基本穩定，符合溫腳涼頭的健康理論。低溫熱水地暖由于通過地面散熱，散熱面積大，熱量自下而上,符合熱空氣上升冷空氣下降的自然對流原理，節能效果顯著。當盤管內水溫為50℃時，在距地面1.5 m的距離均可達到20℃，比傳統散熱器節能5%～10%[1]。地板輻射采暖管道采用耐熱塑料管，埋入地面混凝土層或保溫層中，不易腐蝕或老化，使用壽命可長達50年，綜合經濟效能好。

傳統的暖氣片采暖與地板輻射采暖相比，常常會占用“寸土寸金”的住宅室內空間，造成面積浪費；供水溫度要比地板輻射采暖用熱水溫度提高1～2℃，才能保證室內與地板輻射采暖相似的取暖效果，而且室內溫度的均勻性與舒適度欠佳。當然地板輻射采暖也有不完美之處：地板的地下熱損耗較大；而且一旦損壞或漏水，后期維修難度極大。

2 地板輻射采暖材料介紹

地板輻射采暖采用40～60℃的水為熱媒，在分、集水器和埋設的加熱盤管中進行熱水循環,將熱量均勻地向室內空間輻射供暖、熱感舒適、溫度均衡穩定，具有優異的節能、美觀、不占用室內空間的特點[2]。

在地板輻射采暖鋪設中用到的主材有地暖管和分水器。目前國內多使用金牛、日豐、德國瑞好等品牌的地暖管。地暖管最好采用耐熱阻氧管。分水器一般根據戶型面積來設計分水器的路數。輔材主要有保溫板、保溫條、反射膜、鋼絲網、卡釘等。鍍鋅鋼絲網、卡釘如圖1、圖2所示。

保溫板主要起阻止熱量向下傳遞的作用，以降低結構層的無效熱耗損。保溫板必須具有良好的保溫絕熱的效果，通常采用XPS擠塑板。XPS擠塑板導熱系數小、吸濕率低、難燃或不燃，具有足夠的承載能力，并且不含殖菌源，不散發異味及可能危害健康的揮發物。

圖1 鍍鋅鋼絲網

圖2 卡釘

保溫條的作用主要是阻斷熱量通過墻體向外散失，質量較好的保溫條導熱系數在0.030以下，具有很好的閉孔結構和極低的吸水率，以降低熱損失并保證其環保性能。

反射膜的作用是將熱量向上反射，以降低向下的熱量損失，起到加速升溫的作用。通常反射膜置于發熱體和絕熱體中間，通過其熱反射作用，能夠有效降低熱能的散失。新型的優質鋁箔鏡面反射膜由多層PET保護層和鋁箔反射層構成，多層正反面的PET保護層能有效隔絕氧氣和水分，反射約95%的熱量，這種反射膜的使用壽命幾乎與建筑相同。

鋼絲網主要起連接和加固的作用，通過鋼絲網避免由地面荷載不均造成的瓷磚縫隙處開裂或局部塌陷,加強地板輻射采暖管散發熱量的傳導，使地暖溫度更均勻，舒適性更好。采用鍍鋅鋼絲網可以避免鋼絲網的銹蝕，直徑2 mm以上的鋼絲網拉拔強度適宜，可有效加固混凝土層的強度，抗開裂。

卡釘是在地板輻射采暖施工時用來固定管道的輔材，采用U型設計，U型開口距離地板輻射采暖地暖管道的直徑來確定，一般為3.5～4.0 cm，這種設計使卡釘具有一個向外的彈力。品質較好的卡釘呈白色透明狀，采用非再生材料制成，環保且能夠長期在-10℃左右的寒冷環境下不斷，在高達80℃極熱的環境下不軟化。

3 地板輻射采暖和發熱電纜型地暖的施工

3.1 地板輻射采暖

地板輻射采暖安裝流程：施工準備→材料準備→安裝分水器→連接主管→鋪設保溫層、邊界膨脹帶→鋪設反射鋁箔層→鋪設盤管→連接分水器→根據施工圖進行埋地暖管材鋪設→設置過門伸縮縫→中間驗收（一次水壓試驗）→豆石混凝土填充層施工→完工驗收（二次水壓試驗）→運行調試。

具體施工工序為：在地暖安裝前，首先進行地面找平→將分、集水器牢固地固定在墻面上→將邊角保溫條沿墻平整粘貼，搭接嚴密→在地面上鋪設20～35 mm厚的XPS擠塑板,注意將整板鋪在外周，裁切板鋪在中間部位，用膠帶密封黏結→保溫板上平鋪鋁箔反射膜→鋪設鋼絲網→將耐熱抗滲阻氧PERT塑料管以蛇形盤管方式綁扎在鋼絲網和苯板上，管子彎曲半徑不宜小于管外徑的8倍→將塑料管用40～50 mm細石混凝土填埋與找平→鋪貼地板磚或木地板。在安裝過程中需防止管道內進入裝修的雜物被污染，每一回路加熱管鋪設完畢，要及時封堵管口。

地板輻射采暖的供暖溫度由下而上，滿足人體的腳暖身舒頭涼的梯度溫度需要，符合中醫健康理論，且不占用室內空間，整體性好，美觀大方。但是人們在享受水地暖的舒適、美觀等優越性的同時,也要知曉其局限性。

1）地板輻射采暖必須連續運行，因為在開啟后升溫非常緩慢，一般需要8 h以上才能達到適宜溫度。熱量易被樓板吸收向下傳遞，熱損耗較大。如果樓下住戶不采暖，或樓下為地下室、地下車庫時，熱損耗更大。

2）地板輻射采暖是一個隱蔽工程，一旦地下盤管發生老化、破裂、生銹、腐蝕、堵塞等問題時，必須對地面“開膛破肚，大興土木”，維修代價極高。

3）施工用材料較多、安裝復雜，施工周期長。兩個工人需要10～20 d才能完成。

4）當盤管長度較長時，出水口溫度較進水口溫度低得多，預熱慢，易出現冷熱不均的情況。

5）同一棟樓的頂層與底層住戶溫差大，邊戶與中間戶也存在溫差。

6）當地面被較多家具、床等覆蓋時，取暖效果可能差強人意，造成熱能浪費，存在室內消防隱患。

7）以城市集中供暖為熱源的地板輻射采暖關停不自由，無法滿足人們采暖的個性化需求。

8）分戶壁掛燃氣鍋爐為熱源時，能夠滿足人們取暖的個性化需求，可實現暖氣及熱水同時雙路供應,而且每個房間溫度能在一定范圍內隨意調節。分戶壁掛燃氣鍋爐對天然氣的供應有依賴性，綜合安裝成本與使用費用較高，熱效率較低，只有50%左右。在供暖季家中無人時，分戶壁掛燃氣鍋爐仍需保持4℃左右的低溫運行模式，否則一旦凍結或凍裂，維護或維修會很麻煩。分戶壁掛燃氣鍋的使用壽命有限，通常在使用6～8年之后由國家強制報廢。壁掛爐運行期間熱泵經常啟動、伴有火焰燃燒,會造成一定的噪聲和空氣污染[1]。

表1 各種供暖方式的對比

3.2 電熱電纜型地暖

電熱電纜型地暖的施工方法與低溫熱水地暖的施工方式相似。首先在地面上依次鋪設20～35 mm厚的泡沫板、錫箔反射層，然后鋪設鋼絲網，將恒定功率的發熱電纜以蛇形布線方式綁扎在鋼絲網上，然后澆注40 mm厚水泥砂漿層，抹平壓光，砂漿凝固后再鋪貼地板磚或木地板。這種電地暖舒適性較優,在電力富裕地區可以享受電價補貼的優惠。電熱電纜型地暖比分戶壁掛爐采暖更方便，甚至無需在家中無人時低溫運行，相對節能。但是地下電纜不能隨意裁切，否則可能會形成“冷區”,并且具有一定的電磁輻射，必須采取屏蔽措施。

4 各種采暖方式對比

除地暖和暖氣片供暖之外，還有傳統的冷熱風空調器、中央空調器、空氣源熱泵風機和水源熱泵風機盤管集中供暖等。各種供暖方式的對比見下表1。

按目前的收費價格計算，90 m2的房子地暖安裝成本以及一個供暖季取暖費用情況為：

當熱源為集中供暖時，水地暖安裝成本約為1萬元,采用壁掛爐時安裝成本約為1.8～2萬元，采用發熱電纜時安裝成本為2.4萬元。采暖費用方面集中供暖略顯經濟，一個供暖季取暖費用大概需要2 000元，壁掛爐和發熱電纜的費用則大概是集中供暖的3～4倍。最方便使用的冷暖空調即開即用，升溫快，安裝和拆移方便，但是在取暖時空氣較干燥，易于產生靜電，室外溫度越低采暖效果越差，比較適合狹小的密閉空間的采暖，空間越大效果越差[2]。

地板輻射采暖作為住建部門推薦的采暖技術，是綜合效能較好的采暖方式。當下，地板輻射采暖已經走入普通大眾的生活并受到越來越多民眾的歡迎。但是，由于地板輻射采暖鋪設工序較多過程復雜，一旦出現問題需要返工的話可能要對地面裝修開膛破肚，帶來的損失很大。所以，筆者希望施工從業人員都是經過嚴格訓練的掌握了相關技術和知識、富有經驗的人員,希望每一項的大小項目都是合格品，從整體上節約社會資源，低碳節能。

[1]蔡龍俊,曾慶雄.集中供熱系統采用低溫地板輻射采暖的技術經濟性分析[J].建筑節能,2010,1.

[2]劉偉.淺析低溫地板輻射采暖技術的應用[J].長春工程學院學報（自然科學版）,2005,1.