住宅地暖的精細(xì)化設(shè)計(jì)探討

楊鵬，侯靜

（1.河北建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，石家莊050000；2.北方工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，石家莊050000）

1 引言

地暖在我國(guó)北方越來(lái)越普及，具有美觀、舒適性高、效果好的特點(diǎn)，更容易被業(yè)主接納，因而也是目前開(kāi)發(fā)商在供暖方式上的首要選擇。地暖設(shè)計(jì)看似容易，但隨著住宅設(shè)計(jì)越來(lái)越精細(xì)化，地暖也需要精細(xì)化設(shè)計(jì)，因而還是有許多需要注意的事項(xiàng)。本文圍繞地暖精細(xì)化設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)的問(wèn)題和需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行分析說(shuō)明，希望給地暖設(shè)計(jì)者一些參考。

2 設(shè)計(jì)前提

設(shè)計(jì)前需知曉設(shè)計(jì)水溫，民用建筑水溫宜采用35～45℃[1]，如外網(wǎng)溫度大于60℃，宜增加混水或換熱裝置。

負(fù)荷計(jì)算是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工作，居住建筑的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷應(yīng)包括下列各項(xiàng)耗熱量：

1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱耗熱量Q1（圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量）；

2）地面的溫差傳熱耗熱量Q2；

3）加熱通過(guò)外門(mén)、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量Q3；

4）加熱外門(mén)開(kāi)啟時(shí)進(jìn)入室內(nèi)的冷空氣耗熱量Q4；

5）各項(xiàng)附加耗熱量Q5。

確定地面所需的散熱量時(shí)，應(yīng)扣除來(lái)自上層地板向下的傳熱量。在住宅建筑中,當(dāng)各層均采用地面輻射采暖時(shí)，除頂層外可以近似地認(rèn)為，來(lái)自上層地板輻射采暖房間的熱量等于本房間地板向下的傳熱量，即每層熱媒的供熱量與房間的負(fù)荷近似相等。

需注意的是，如若全部使用地暖作為供熱手段，室內(nèi)溫度比對(duì)流供暖的設(shè)計(jì)溫度低2℃。

3 加熱管布置原則

1）根據(jù)不同的房間性質(zhì)按房間分環(huán)路布置，如臥室做到每個(gè)臥室1 個(gè)環(huán)路，衛(wèi)生間可以和臥室或客廳串聯(lián)布置，客廳較大可以布置成2 個(gè)環(huán)路。

2）地暖盤(pán)管布置的形式，不宜采用全室等間距均勻布置的模式，應(yīng)以保證室內(nèi)地面溫度分布均勻?yàn)椴贾迷瓌t，選擇采用旋轉(zhuǎn)形、往復(fù)形、直列形或?qū)⑦@些形式組合在一起的綜合布管方式，但務(wù)必將高溫管段布置于室內(nèi)熱損失大的區(qū)域，并適當(dāng)減小該區(qū)域內(nèi)的布管問(wèn)距。

3）加熱管的敷設(shè)間距規(guī)則為：一般間距應(yīng)不小于150mm，間距也不宜大于300mm，衛(wèi)生間無(wú)潔具位置盡量滿(mǎn)鋪盤(pán)管，地面上的固定設(shè)備和衛(wèi)生潔具下不應(yīng)布置加熱管。

通過(guò)前期的負(fù)荷計(jì)算可知，2 面外墻臥室負(fù)荷明顯大于1 面外墻臥室的負(fù)荷，所以，地暖盤(pán)管間距應(yīng)該有所區(qū)別。

客廳面積較大，但熱負(fù)荷集中在具有陽(yáng)臺(tái)的外墻上，因此，外墻處區(qū)域地暖可以設(shè)計(jì)成與內(nèi)部區(qū)域有所不同的形式，有區(qū)別地設(shè)計(jì)地暖盤(pán)管間距。

頂層住宅相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)層住宅缺少了上層住宅對(duì)下層住宅的散熱量，且多出屋面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷，因此，設(shè)計(jì)頂層盤(pán)管間距也要與標(biāo)準(zhǔn)層住宅區(qū)分開(kāi)來(lái)，通常在標(biāo)準(zhǔn)層住宅的基礎(chǔ)上進(jìn)行加密布置。

確定了地暖盤(pán)管間距，通過(guò)JGJ 142—2012《輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程》附錄B 確定向上供熱量，通過(guò)地面向上的供熱量，應(yīng)該校核地表面平均溫度，確保不高于表1 數(shù)值。

表1 輻射供暖表面平均溫度

地表面平均溫度可按下式計(jì)算：

式中，tpj為地表面平均溫度，℃；tn為室內(nèi)空氣溫度，℃；q為單位地面面積上的供熱量，W/m2。

4）每一環(huán)路不超過(guò)120m，宜控制在80m 以?xún)?nèi)，且最長(zhǎng)環(huán)路與最短環(huán)路長(zhǎng)度差異不超過(guò)15%。如果臥室盤(pán)管長(zhǎng)度過(guò)短，可以從客廳借用一部分空間進(jìn)行敷設(shè)。

5）加熱管距墻距離需要標(biāo)注往往是容易忽略的事情，可按JGJ 142—2012《輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程》3.5.8 執(zhí)行：加熱供冷管距離外墻內(nèi)表面不得小于100mm，與內(nèi)墻距離宜為200～300mm。距衛(wèi)生間墻體內(nèi)表面宜為100～150mm。

4 分水器、集水器設(shè)置要求

1）為了防止管道系統(tǒng)沖洗時(shí)臟水流入加熱盤(pán)，在分水器的進(jìn)水管與集水器的出水管之間應(yīng)設(shè)置旁通管并配置閥門(mén)。

2）目前，甲方對(duì)分集水器放置位置一般都會(huì)有所要求，可以在設(shè)計(jì)前咨詢(xún)甲方分集水器的放置位置，避免自己放置處和甲方的集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)有沖突而做無(wú)用功。甲方?jīng)]有要求時(shí)，優(yōu)先設(shè)于廚房櫥柜內(nèi)燃?xì)庠钕路剑㈨殱M(mǎn)足下述要求：分集水器安裝前，應(yīng)根據(jù)櫥柜公司的櫥柜深化施工圖進(jìn)行2 次設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確定位，確保分集水器及其附件安裝在整個(gè)櫥柜內(nèi)；櫥柜安裝時(shí)，應(yīng)根據(jù)集分水器位置進(jìn)行調(diào)整，不得出現(xiàn)豎向、橫向固定隔板，以免影響后期維護(hù)。

3）入戶(hù)供回水總管必須沿墻鋪設(shè)，盡量不與地暖盤(pán)管、給水管線(xiàn)交叉布置，如櫥柜位置不合適時(shí)，在甲方允許的情況下可放置在入戶(hù)鞋柜下、衣帽間、工人房、儲(chǔ)物間等非重要房間的隱蔽處，或內(nèi)嵌于墻內(nèi)。嵌入墻體的分集水器預(yù)留洞需要與建筑專(zhuān)業(yè)配合留好，避免后期無(wú)預(yù)留施工困難。

4）分集水器環(huán)路數(shù)量不要多于8 環(huán)路，否則各環(huán)路之間難以平衡，且每一環(huán)路均需要設(shè)置可以關(guān)斷的閥門(mén)。

5）分集水器內(nèi)徑應(yīng)不小于總供、回水管內(nèi)徑，且其最大斷面流速宜不大于0.8m/s。

6）分水器、集水器水平安裝時(shí)，宜將分水器安裝在上，與集水器中心距宜為200mm，集水器中心距地面應(yīng)不小于300mm。

7）在分水器、集水器附近及其他管道密集處，當(dāng)管間距小于100mm 時(shí)，加熱管外部應(yīng)設(shè)置柔性套管。

5 采暖系統(tǒng)的溫控及計(jì)量

常用的溫控方式分為2 種：

1）每一個(gè)環(huán)路都設(shè)置1 個(gè)溫控器，由分集水器、電熱執(zhí)行器、溫控分配器、房間溫控器組成，可以精確控制每一環(huán)路的溫度，可以滿(mǎn)足業(yè)主對(duì)各個(gè)房間溫度的調(diào)整，如圖1 所示。

2）分集水器整體溫控，由簡(jiǎn)易型不銹鋼分集水器、電熱執(zhí)行器、AZ 閥體、房間溫控器組成，只能通過(guò)某一個(gè)溫度的地方控制，投資較少，如圖2 所示。

目前，甲方由于成本問(wèn)題常用的還是整體溫控方式，在一些高端住宅可以采用每一環(huán)路控制的方式。另外，還有無(wú)線(xiàn)控制的方式，此種控制方式精度較高，感受室溫靈敏，更重要的是安裝方便靈活，但投資較高。

圖1 分環(huán)路控制分集水器

圖2 分集水器整體溫控

自動(dòng)控制閥宜采用熱電式控制閥或自力式恒溫控制閥。自動(dòng)溫控調(diào)節(jié)閥需要注明Kv值（流通能力）。溫控器設(shè)置于客廳，距地1.4m 安裝，與客廳照明開(kāi)關(guān)并排設(shè)置，做法見(jiàn)圖集12K404《地面輻射供暖系統(tǒng)施工安裝》。預(yù)留位置需要與電氣專(zhuān)業(yè)進(jìn)行配合，室溫控制器安裝位置宜一致，且應(yīng)避開(kāi)陽(yáng)光直射和其他發(fā)熱物體。

6 管材的選取

通常地盤(pán)管使用等級(jí)為4 級(jí)，管系列S4，并應(yīng)注明塑料管壁厚，對(duì)于管徑大于或等于15mm 的管材，壁厚應(yīng)不小于20mm。埋地管道不應(yīng)有接頭或管件。

7 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于目前的地暖設(shè)計(jì)，確定分集水器位置是甲方及業(yè)主比較在意的事情，需要合理選擇。地暖盤(pán)管的間距既滿(mǎn)足使用的要求，也要避免能源的浪費(fèi)，以目前的地暖使用經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，業(yè)主普遍認(rèn)為室內(nèi)溫度過(guò)高，因而需要按規(guī)范進(jìn)行校核。