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(guān)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(guó)大部分區(qū)域在冬季的時(shí)候都較為寒冷，都需要進(jìn)行取暖，取暖占建筑能源的比例較大。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，低溫地板輻射采暖技術(shù)開(kāi)始得到廣泛的應(yīng)用，并取得了很好的節(jié)能效果。

關(guān)鍵詞：低溫地板；輻射采暖；節(jié)能

中圖分類號(hào)：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)的建筑行業(yè)取得了快速的發(fā)展，對(duì)能源的消耗呈不斷上升的趨勢(shì)，這對(duì)本來(lái)就已緊缺的能源危機(jī)來(lái)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(lái)。節(jié)能已成為國(guó)家的一項(xiàng)基本國(guó)策，在這種大背景下，推動(dòng)了建筑節(jié)能技術(shù)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(lái)。

一、建筑節(jié)能在社會(huì)發(fā)展中的重要性

1、建筑節(jié)能有效的促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展

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

2、建筑節(jié)能可以有效的保護(hù)環(huán)境

我國(guó)冬季大部分地區(qū)都較為寒冷，所以在冬季普遍使用煤來(lái)進(jìn)行采暖，煤在燃燒過(guò)程中會(huì)排放大量的二氧化碳、二氧化硫、煙塵和氮氧化合物等，對(duì)大氣造成了嚴(yán)重的污染，所以降低建筑的能耗，不僅能節(jié)約能源，同時(shí)也能達(dá)到保護(hù)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(jì)的發(fā)展，使人們的物質(zhì)文化生活水平有了較大的提高，人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)舒適環(huán)境的需求，目前大部分城市都在冬天進(jìn)行取暖，夏天需要空調(diào)來(lái)解暑，這對(duì)本來(lái)就緊缺的能源帶來(lái)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(wèn)題，使熱環(huán)境得以進(jìn)一步的改善。

隨著建筑節(jié)能的不斷提倡，近些年來(lái)，面對(duì)日益緊張的能源，開(kāi)始了加快對(duì)傳統(tǒng)采暖方式改造的步伐，近年來(lái)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?zé)崴趦?nèi)循環(huán)流動(dòng)，從而使整個(gè)地面得以加熱，這種采暖方式不僅有效的降低了能耗，同時(shí)也帶來(lái)了較大的舒適度，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用也較低，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)和分戶量化管理。另外此系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了多年來(lái)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的分戶計(jì)量收費(fèi)問(wèn)題。而且隨著此技術(shù)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(yīng)用，從而使此技術(shù)得以進(jìn)一步的完善，成為當(dāng)前采暖中所普遍使用的采暖方式。

二、低溫?zé)崴匕遢椛洳膳膬?yōu)勢(shì)

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(jué)。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(jué)，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(jìn)新陳代謝。同時(shí)，散熱器采暖方式主要依靠自然對(duì)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(duì)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(qiáng)烈對(duì)流熱交換，空氣流速低，大大減少了因?qū)α魉a(chǎn)生的塵埃對(duì)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(shè)在地暖結(jié)構(gòu)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(guó)隔層樓板一般采用預(yù)制板或現(xiàn)澆板，其質(zhì)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(gòu)造，當(dāng)上下層不采暖時(shí)，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(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的蓄熱能力強(qiáng)，因而熱惰性更強(qiáng)，熱穩(wěn)定性好，抵抗外界干擾的能力強(qiáng)。因此，即使是在間歇供暖的條件下，房間內(nèi)的溫度波動(dòng)較小。試驗(yàn)表明，在室溫20℃時(shí)停止供熱，12h后的室溫仍可保持在18℃左右。

4、高效節(jié)能，運(yùn)行費(fèi)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(fèi)大量的熱能。而地板輻射采暖所用熱媒溫度較低，一些低溫?zé)嵩匆材鼙焕?，如太?yáng)能、地?zé)崴?。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?zé)嵩吹挠行Ю?，不僅節(jié)約了數(shù)量可觀的不可再生資源，同時(shí)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(dá)到同樣舒適條件的前提下，室內(nèi)設(shè)計(jì)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(dú)立調(diào)節(jié)。

三、低溫地板輻射采暖設(shè)計(jì)質(zhì)量控制要點(diǎn)

1、設(shè)計(jì)依據(jù)

近年來(lái)，低溫地板輻射采暖技術(shù)在我國(guó)發(fā)展迅速，其設(shè)計(jì)要求也較傳統(tǒng)采暖設(shè)計(jì)復(fù)雜，因此，必須嚴(yán)格按照國(guó)家頒發(fā)的相關(guān)法律法規(guī)和采暖設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)，以確保地?zé)岵膳O(shè)計(jì)科學(xué)、合理，達(dá)到節(jié)能、舒適、美觀的效果。 要根據(jù)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定計(jì)算基本耗熱量，并按輻射采暖的特點(diǎn)進(jìn)行校正，采用《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)手冊(cè)》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行水力平衡計(jì)算，保證設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)精確合理；在設(shè)計(jì)中，《實(shí)用供熱設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范》、《低溫?zé)崴匕遢椛湎到y(tǒng)施工安裝》等規(guī)范規(guī)程也是經(jīng)常用到的，設(shè)計(jì)人員務(wù)必嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)，確保計(jì)算準(zhǔn)確、設(shè)計(jì)合理。

2、設(shè)計(jì)流程

（1）初步設(shè)計(jì)階段：根據(jù)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》、建筑施工圖及相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算基本耗熱量，并按輻射采暖特點(diǎn)進(jìn)行校正。

（2）通過(guò)建筑物有效熱負(fù)荷計(jì)算、地?zé)岬南到y(tǒng)水力計(jì)算及其他設(shè)備選擇計(jì)算，確定相關(guān)參數(shù)后，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

（3）根據(jù)系統(tǒng)計(jì)算得出的相關(guān)參數(shù)，如有效散熱面積、熱源的供熱水情況、室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度等，進(jìn)行供熱房間管道選型和布置（施工圖設(shè)計(jì)）；一般一戶集中設(shè)置一組分水器，按房間數(shù)確定支環(huán)路個(gè)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?zé)岜P管平面圖，每環(huán)長(zhǎng)應(yīng)控制在 60～100m，最長(zhǎng)不得超過(guò) 120m，并盡量使每環(huán)長(zhǎng)度相等。

3、設(shè)計(jì)質(zhì)量控制要點(diǎn)

地?zé)岵膳O(shè)計(jì)時(shí)，熱負(fù)荷、散熱量、采暖系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)計(jì)算最容易出錯(cuò)，所以應(yīng)予以特別關(guān)注。

（1）在對(duì)地?zé)嵯到y(tǒng)進(jìn)行供熱負(fù)荷計(jì)算時(shí)務(wù)必注意以下幾項(xiàng)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(yīng)注意可能出現(xiàn)的房間過(guò)熱和超標(biāo)準(zhǔn)熱量等問(wèn)題。因此，在進(jìn)行地?zé)嵯到y(tǒng)供熱負(fù)荷計(jì)算時(shí)應(yīng)先了解住宅內(nèi)不同區(qū)域的散熱情況，才能準(zhǔn)確計(jì)算出熱損失。

（2）地板輻射散熱量的計(jì)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(guān)，其中主要影響因素是管間距：間距過(guò)小，不僅增加工程成本，還會(huì)引發(fā)房間過(guò)熱、施工難度加大、地面易龜裂等問(wèn)題；間距過(guò)大，又會(huì)出現(xiàn)室內(nèi)溫度不均勻或不熱等問(wèn)題，因此，管間距應(yīng)認(rèn)真計(jì)算。

（3）為使地板散熱溫度均勻，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做好以下三點(diǎn)：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(fù)荷要求的同時(shí)還要保證輻射板表面溫度不超過(guò)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(dòng)阻力和保證供回水溫差不致過(guò)大，加熱盤管均應(yīng)采用并聯(lián)布置；每個(gè)分支環(huán)路的盤管長(zhǎng)度應(yīng)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(wú)法確保環(huán)路平衡，對(duì)此，各環(huán)路上應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)裝置。

四、低溫地板輻射采暖施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

1、施工工藝

施工前，專業(yè)施工隊(duì)?wèi)?yīng)在認(rèn)真熟悉設(shè)計(jì)圖紙基礎(chǔ)上編制出較周密的施工方案，并對(duì)施工人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)和技術(shù)交底，還應(yīng)與土建施工方溝通和協(xié)調(diào)，然后方可開(kāi)始施工。首先，清理現(xiàn)場(chǎng)，要確保地面基層堅(jiān)硬、平整，無(wú)凹凸不平及砂石碎磚；其次，封閉現(xiàn)場(chǎng)，鋪設(shè)保溫苯板，要求平整、無(wú)縫隙，鋪設(shè)鋁箔紙并用鋁箔膠帶固定，也要保持平整、無(wú)起鼓；第三，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行散熱盤管鋪設(shè)，并用卡具固定；第四，安裝分水器及調(diào)節(jié)系統(tǒng)，要求安裝端正、牢固；第五，進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為0.6MPa，30mim后壓力下降值≤0.03MPa為合格，檢測(cè)合格后立即做膨脹縫及邊角保溫和帶壓鋪筑細(xì)石砼及找平層，細(xì)石砼中應(yīng)摻入防龜裂乳化劑，以增強(qiáng)其抗壓強(qiáng)度和防止龜裂、老化；然后繼續(xù)封閉現(xiàn)場(chǎng)，并在現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)注好盤管走向和有關(guān)注意事項(xiàng)，并保濕養(yǎng)護(hù)7天，直至將地面移交給下一道工序。

2、施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）對(duì)管材的要求

在選購(gòu)管材及其配件時(shí)要查看產(chǎn)品質(zhì)量合格證、試驗(yàn)報(bào)告等文件，核對(duì)其型號(hào)、規(guī)格是否符合設(shè)計(jì)要求，管材及配件有無(wú)銹蝕、缺損，組裝連接后有無(wú)滲漏現(xiàn)象等。在管道安裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)防油污、瀝青或其他化學(xué)溶劑污染其表面及內(nèi)壁；管材在運(yùn)輸和裝卸時(shí)應(yīng)輕拿輕放，不得拋、摔、拖；切割管材均應(yīng)使用專業(yè)刀具。

（2）埋地散熱管施工

散熱管必須按設(shè)計(jì)要求和國(guó)家規(guī)范規(guī)定安裝，確保施工質(zhì)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(yīng)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(gè)環(huán)路的分合部件，是金屬部件與塑料部件連接轉(zhuǎn)換處及系統(tǒng)沖洗、水壓試驗(yàn)的泄水口；分水器上有排氣閥、過(guò)濾器，在這些部件安裝中，要確保安裝平直、牢固，且應(yīng)安裝在較隱蔽的地方，以免遭破損。

結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了社會(huì)的不斷進(jìn)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(zhì)量，所以低溫地板輻射采暖技術(shù)可以滿足人們對(duì)環(huán)境舒適度及清潔度的需求，所以應(yīng)加快對(duì)些技術(shù)的研究力度，從而使其廣泛的服務(wù)于千家萬(wàn)戶。

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