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(shè)計院有限責(zé)任公司（450002）

2河南省科學(xué)院質(zhì)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(shè)計院有限責(zé)任公司（450002）

2河南省科學(xué)院質(zhì)量檢驗與分析測試研究中心（450002）

介紹了地暖的優(yōu)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(xiàn)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(yán)把施工質(zhì)量關(guān)。

地板輻射采暖；熱媒；低溫?zé)崴嘏?；發(fā)熱電纜型地暖

0 前言

隨著社會的發(fā)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(jīng)歷了世紀(jì)寒冬，氣溫驟降至－10℃，灑水成冰。許多人淘汰了傳統(tǒng)的暖氣片取暖方式，采用地暖。

目前，地板輻射采暖技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)成熟應(yīng)用，我國對于符合低碳、減排、可持續(xù)發(fā)展的采暖方式越來越重視。據(jù)統(tǒng)計，我國北方城鎮(zhèn)每年的采暖能耗極大，每平方米采暖面積年耗標(biāo)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(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，地板輻射采暖技術(shù)的日趨成熟它具有舒適、節(jié)能、美觀、不占用空間等諸多優(yōu)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(yōu)缺點

地板輻射采暖通常采用低溫?zé)崴虬l(fā)熱電纜作為熱源。地板輻射采暖的主要優(yōu)點在于：低溫?zé)崴嘏梢苑奖愕亟尤氡狈降募泄┡W(wǎng)接口，相對低碳節(jié)能，取暖舒適性好。低溫?zé)崴匕遢椛洳膳匕灞砻鏈囟炔怀^30℃，多處于25～28℃，距地面30～200 cm的垂直空間內(nèi)溫度基本穩(wěn)定，符合溫腳涼頭的健康理論。低溫?zé)崴嘏捎谕ㄟ^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(jié)能效果顯著。當(dāng)盤管內(nèi)水溫為50℃時，在距地面1.5 m的距離均可達(dá)到20℃，比傳統(tǒng)散熱器節(jié)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(dá)50年，綜合經(jīng)濟(jì)效能好。

傳統(tǒng)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(nèi)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(nèi)與地板輻射采暖相似的取暖效果，而且室內(nèi)溫度的均勻性與舒適度欠佳。當(dāng)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(shè)的加熱盤管中進(jìn)行熱水循環(huán),將熱量均勻地向室內(nèi)空間輻射供暖、熱感舒適、溫度均衡穩(wěn)定，具有優(yōu)異的節(jié)能、美觀、不占用室內(nèi)空間的特點[2]。

在地板輻射采暖鋪設(shè)中用到的主材有地暖管和分水器。目前國內(nèi)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(jù)戶型面積來設(shè)計分水器的路數(shù)。輔材主要有保溫板、保溫條、反射膜、鋼絲網(wǎng)、卡釘?shù)?。鍍鋅鋼絲網(wǎng)、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(jié)構(gòu)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(dǎo)熱系數(shù)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(fā)異味及可能危害健康的揮發(fā)物。

圖1 鍍鋅鋼絲網(wǎng)

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(zhì)量較好的保溫條導(dǎo)熱系數(shù)在0.030以下，具有很好的閉孔結(jié)構(gòu)和極低的吸水率，以降低熱損失并保證其環(huán)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(fā)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(yōu)質(zhì)鋁箔鏡面反射膜由多層PET保護(hù)層和鋁箔反射層構(gòu)成，多層正反面的PET保護(hù)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(wǎng)主要起連接和加固的作用，通過鋼絲網(wǎng)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(qiáng)地板輻射采暖管散發(fā)熱量的傳導(dǎo)，使地暖溫度更均勻，舒適性更好。采用鍍鋅鋼絲網(wǎng)可以避免鋼絲網(wǎng)的銹蝕，直徑2 mm以上的鋼絲網(wǎng)拉拔強(qiáng)度適宜，可有效加固混凝土層的強(qiáng)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(shè)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(shè)計使卡釘具有一個向外的彈力。品質(zhì)較好的卡釘呈白色透明狀，采用非再生材料制成，環(huán)保且能夠長期在-10℃左右的寒冷環(huán)境下不斷，在高達(dá)80℃極熱的環(huán)境下不軟化。

3 地板輻射采暖和發(fā)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(zhǔn)備→材料準(zhǔn)備→安裝分水器→連接主管→鋪設(shè)保溫層、邊界膨脹帶→鋪設(shè)反射鋁箔層→鋪設(shè)盤管→連接分水器→根據(jù)施工圖進(jìn)行埋地暖管材鋪設(shè)→設(shè)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(diào)試。

具體施工工序為：在地暖安裝前，首先進(jìn)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(yán)密→在地面上鋪設(shè)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(jié)→保溫板上平鋪鋁箔反射膜→鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)→將耐熱抗?jié)B阻氧PERT塑料管以蛇形盤管方式綁扎在鋼絲網(wǎng)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(xì)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(nèi)進(jìn)入裝修的雜物被污染，每一回路加熱管鋪設(shè)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(yī)健康理論，且不占用室內(nèi)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(yōu)越性的同時,也要知曉其局限性。

1）地板輻射采暖必須連續(xù)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(dá)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(fā)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(fù)雜，施工周期長。兩個工人需要10～20 d才能完成。

4）當(dāng)盤管長度較長時，出水口溫度較進(jìn)水口溫度低得多，預(yù)熱慢，易出現(xiàn)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(dāng)?shù)孛姹惠^多家具、床等覆蓋時，取暖效果可能差強(qiáng)人意，造成熱能浪費，存在室內(nèi)消防隱患。

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

8）分戶壁掛燃?xì)忮仩t為熱源時，能夠滿足人們?nèi)∨膫€性化需求，可實現(xiàn)暖氣及熱水同時雙路供應(yīng),而且每個房間溫度能在一定范圍內(nèi)隨意調(diào)節(jié)。分戶壁掛燃?xì)忮仩t對天然氣的供應(yīng)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?xì)忮仩t仍需保持4℃左右的低溫運行模式，否則一旦凍結(jié)或凍裂，維護(hù)或維修會很麻煩。分戶壁掛燃?xì)忮伒氖褂脡勖邢?，通常在使?～8年之后由國家強(qiáng)制報廢。壁掛爐運行期間熱泵經(jīng)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?zé)崴嘏氖┕し绞较嗨啤Ｊ紫仍诘孛嫔弦来武佋O(shè)20～35 mm厚的泡沫板、錫箔反射層，然后鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)，將恒定功率的發(fā)熱電纜以蛇形布線方式綁扎在鋼絲網(wǎng)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(yōu),在電力富裕地區(qū)可以享受電價補(bǔ)貼的優(yōu)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(jié)能。但是地下電纜不能隨意裁切，否則可能會形成“冷區(qū)”,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(tǒng)的冷熱風(fēng)空調(diào)器、中央空調(diào)器、空氣源熱泵風(fēng)機(jī)和水源熱泵風(fēng)機(jī)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(dāng)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(fā)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(jīng)濟(jì)，一個供暖季取暖費用大概需要2 000元，壁掛爐和發(fā)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(diào)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(chǎn)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(shù)，是綜合效能較好的采暖方式。當(dāng)下，地板輻射采暖已經(jīng)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(shè)工序較多過程復(fù)雜，一旦出現(xiàn)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(yè)人員都是經(jīng)過嚴(yán)格訓(xùn)練的掌握了相關(guān)技術(shù)和知識、富有經(jīng)驗的人員,希望每一項的大小項目都是合格品，從整體上節(jié)約社會資源，低碳節(jié)能。

[1]蔡龍俊,曾慶雄.集中供熱系統(tǒng)采用低溫地板輻射采暖的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析[J].建筑節(jié)能,2010,1.

[2]劉偉.淺析低溫地板輻射采暖技術(shù)的應(yīng)用[J].長春工程學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）,2005,1.