淺談新版輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程

全巍 高麗穎 高強(qiáng)

摘要：本文以2013年6月1日起正式實(shí)施的《輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程》（JGJ 142-2012）（簡稱新《規(guī)程》）中出現(xiàn)的一些新變化及新增內(nèi)容為基礎(chǔ)，分別從輻射供冷、熱負(fù)荷計(jì)算、加熱管間距、施工驗(yàn)收等四個(gè)方面展開說明，肯定了新《規(guī)程》頒布的及時(shí)性與重要性。

關(guān)鍵詞：輻射供暖；輻射供冷；熱負(fù)荷；加熱管間距

中圖分類號(hào)：TE44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

《地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程》（JGJ142-2004）（簡稱舊《規(guī)程》），自2004年10月頒布以來就一直是行業(yè)內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收的重要技術(shù)參照標(biāo)準(zhǔn)。但隨著地暖行業(yè)的快速發(fā)展，行業(yè)中出現(xiàn)了許多新技術(shù)、新問題，特別是輻射供冷技術(shù)，頂棚、墻面輻射供暖供冷系統(tǒng)等新型輻射供暖供冷方式的得到廣泛應(yīng)用，加上國家對(duì)節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)的重視，節(jié)能環(huán)保型地暖產(chǎn)品受到越來越多的關(guān)注，因此制定推行新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)成為必然。本文通過對(duì)比新舊《規(guī)程》的變化，談?wù)劰P者對(duì)地暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工的一些見解。

1新增輻射供冷內(nèi)容

新《規(guī)程》各章節(jié)中增加了輻射供冷內(nèi)容，這成為本次修訂的最大亮點(diǎn)，為今后我國輻射供冷事業(yè)發(fā)展提供了重要技術(shù)支持。此外，輻射面也由單一地面，添加了頂棚和墻面，方便設(shè)計(jì)人員可以結(jié)合工程實(shí)際需求，為用戶提供合理多樣的設(shè)計(jì)方案，滿足舒適性，兼顧節(jié)能節(jié)錢。在這里，需要注意冷輻射面的結(jié)露凝水問題，當(dāng)以地面為輻射面布置輻射供冷系統(tǒng)時(shí)，地面很可能出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，從而會(huì)對(duì)人們正常行走產(chǎn)生影響；當(dāng)以墻面或頂棚為輻射面布置輻射供冷系統(tǒng)時(shí)，可能因結(jié)露受潮，損壞墻面。故新《規(guī)程》中明確，敷設(shè)供冷系統(tǒng)供水溫度應(yīng)保證供冷表面溫度高于室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度1℃~2℃。供回水溫差不宜大于5℃且不應(yīng)小于2℃；輻射供冷系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合除濕系統(tǒng)或新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外，在進(jìn)行房間冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)，全面輻射供冷室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度可提高0.5℃~1.5℃，這是因?yàn)閲鴥?nèi)外一些工程實(shí)測(cè)結(jié)果表明：對(duì)同一房間，人體獲得相同舒適度，采用輻射比對(duì)流供冷系統(tǒng)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(chǎng)所，可將輻射供冷作為輔助形式。

2熱負(fù)荷計(jì)算

由于供冷計(jì)算公式首次出現(xiàn)在新《規(guī)程》中，在此就不做展開，本文主要探討房間熱負(fù)荷的計(jì)算與地面?zhèn)鳠崃康膯栴}。首先，民用建筑推薦供水溫度由原來的35~50℃，調(diào)整為35~45℃。因?yàn)楸３州^低的供水溫度，有利于延長管材使用壽命，提高室內(nèi)舒適感。在進(jìn)行熱負(fù)荷計(jì)算時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)新《規(guī)程》中計(jì)算公式有了一定改進(jìn)，增加了考慮家具遮擋的安全系數(shù)，對(duì)局部輻射供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷附加系數(shù)劃分的也更加細(xì)致。我們依舊按照室內(nèi)計(jì)算溫度較對(duì)流采暖系統(tǒng)降低2℃計(jì)算出房間熱負(fù)荷。這時(shí)，《規(guī)程》中提到：局部地面輻射供暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷應(yīng)按全面輻射供暖的熱負(fù)荷乘以表1的計(jì)算系數(shù)確定。對(duì)這一條的理解往往存在分歧。主要是對(duì)局部地面的理解，（1）局部地面是指受到房間內(nèi)擺放各種設(shè)備的限制，只能在房間局部地面敷設(shè)盤管來承擔(dān)整個(gè)房間的熱負(fù)荷。敷設(shè)面積越小，需要乘以的計(jì)算系數(shù)就越小，最終經(jīng)修正后的熱負(fù)荷就越小。例如，衛(wèi)生間、廚房等房間，由于潔具、水管、風(fēng)道的布置，房間可布置地暖盤管的面積很小，但房間維護(hù)結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷是真實(shí)存在的，不能因?yàn)樾拚兊迷絹碓叫?。?）局部地面是指房間只需要給局部區(qū)域供暖，其他區(qū)域或不需要供暖，或采用其他采暖措施。從這個(gè)角度看，利用計(jì)算熱負(fù)荷乘以計(jì)算系數(shù)顯得更加合理。

表1 局部輻射供熱負(fù)荷計(jì)算系數(shù)

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

計(jì)算系數(shù) 1 0.72 0.54 0.38 0.30

K——供暖區(qū)面積與房間總面積的比值。

接下來，再看輻射面?zhèn)鳠崃康挠?jì)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(nèi)敷設(shè)供熱部件的地面面積；

——考慮家具等遮擋的安全系數(shù)；

——房間熱負(fù)荷（）；

——自上層房間地面向下傳熱量（）。

其中，只有取值在新《規(guī)程》中未明確?？砂次墨I(xiàn)[3]推薦的公式計(jì)算：

（3）

式中，——覆蓋率；

——地面的裸露率；

——家具等對(duì)地面的覆蓋程度修正系數(shù)（表示家具覆蓋于地面上導(dǎo)致地板散熱量的減小程度，與家具材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、幾何尺寸及家具與地面的實(shí)際接觸面積等因素有關(guān)。）。

對(duì)于居住建筑，家具布置存在不確定性。從而導(dǎo)致式中的覆蓋率值很難確定。文獻(xiàn)[3]中提供了大量調(diào)查得出了住宅中各房間的家具覆蓋率數(shù)值，可供參考。另外，設(shè)計(jì)人員也可根據(jù)建筑專業(yè)提供帶家具布置方案的平面圖進(jìn)行計(jì)算。

由公式（2），房間熱負(fù)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(duì)于標(biāo)準(zhǔn)層，可認(rèn)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(jù)附錄B，對(duì)向上供熱量加以修正，結(jié)合向下傳熱量，兩者相加，確定滿足計(jì)算熱負(fù)荷的加熱管間距。

3加熱管間距

從新《規(guī)程》附錄B可以清楚看到，按不同絕熱層、管材、地面層材質(zhì)，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?yàn)榻ㄖ峁?shù)越來越小，建筑保溫效果越來越好了，從而計(jì)算負(fù)荷越來越小。這時(shí)我們就要注意地表面平均溫度問題。

（4）

式中，——室內(nèi)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(duì)人員經(jīng)常停留的地面溫度做出調(diào)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(shè)計(jì)人員應(yīng)綜合考慮地面平均溫度，選擇加熱管間距布盤管，并結(jié)合室溫調(diào)控裝置，控制用戶或區(qū)域的室內(nèi)空氣溫度。

4施工、驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)

新《規(guī)程》對(duì)第五、六部分的內(nèi)容進(jìn)行整合編輯，加入了“質(zhì)量驗(yàn)收”和“竣工驗(yàn)收”篇章。并新增了第七部分——運(yùn)行與維護(hù)?？梢娦隆兑?guī)程》對(duì)于安全質(zhì)量和施工技術(shù)更加重視。例如，新《規(guī)程》增加了強(qiáng)制性條文：“加熱電纜冷、熱線的接頭應(yīng)采用專用設(shè)備和工藝連接，不應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)簡單連接；接頭應(yīng)可靠、密封，并保持接地的連續(xù)性?！边@是因?yàn)榧訜犭娎|冷熱接頭為其薄弱環(huán)節(jié)，需借助特殊設(shè)備和工藝實(shí)現(xiàn)連接密封。而工人在施工現(xiàn)場(chǎng)不具備專業(yè)的設(shè)備與技術(shù)保障，簡單的連接手段根本無法保證其連接的安全性能、機(jī)械性能，使用壽命也未必能達(dá)到相應(yīng)年限。一旦出現(xiàn)問題，通電后將會(huì)造成嚴(yán)重后果。??? 第七部分，運(yùn)行與維護(hù)中，明確規(guī)定輻射供暖供冷系統(tǒng)每年首次運(yùn)行的注意事項(xiàng)；在非供暖或非供冷季應(yīng)滿水保護(hù)；系統(tǒng)表面應(yīng)有明顯標(biāo)識(shí)等。雖然內(nèi)容不多，但使整本《規(guī)程》更加全面、規(guī)范。

5小結(jié)

在眾多專家和優(yōu)秀企業(yè)和的共同努力下，新《規(guī)程》的內(nèi)涵更加豐富，措詞更加嚴(yán)謹(jǐn)，計(jì)算數(shù)據(jù)更加可靠，結(jié)合美國、日本等國家的研究資料，從人體健康、舒適性出發(fā)，并考慮我國生活習(xí)慣，對(duì)地面平均溫度限值進(jìn)行了調(diào)整。根據(jù)不同絕熱層、管材、地面層材質(zhì)，熱媒平均水溫、加熱管間距時(shí)的單位面積散熱量和向下傳熱損失，為設(shè)計(jì)人員提供更多樣計(jì)算依據(jù)；新《規(guī)程》對(duì)施工安全和施工質(zhì)量也更加重視。綜上，新《規(guī)程》對(duì)我國輻射供暖供冷技術(shù)事業(yè)發(fā)展將起到巨大的推動(dòng)作用，對(duì)輻射供暖供冷在設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)具有十分重要的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]JGJ 142-2012，地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程[S]

[2]JGJ 142-2004，地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程[S]

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

[4]謝華，高力強(qiáng). 低溫?zé)崴匕遢椛洳膳夹g(shù)分析[J]. 建筑技術(shù)，2011(01)