論地面輻射采暖設(shè)計(jì)施工及使用

李新茹

（焦作大學(xué)土木建筑工程學(xué)院， 河南 焦作 454003）

隨著人們生活水平的日益提高，我國(guó)冬季室內(nèi)供暖成為大部分城市住房的標(biāo)配。居住建筑主要采用以熱水為熱媒的低溫?zé)崴膳@種采暖有地面輻射采暖和散熱器采暖兩種方式。地面輻射采暖是近十幾年來(lái)最普遍的采暖方式，與散熱器采暖相比有其特有的優(yōu)勢(shì)。首先，地面輻射采暖是最舒適的采暖方式。中醫(yī)認(rèn)為,“熱從頭生，寒從足入”,暖人先要暖腳，只有腳溫暖了，全身才會(huì)感覺(jué)溫暖。地面輻射采暖可促進(jìn)人的足部血液循環(huán)，從而改善全身血液循環(huán)，促進(jìn)新陳代謝。地暖的溫度從腳到頭有一個(gè)遞減的溫度梯度，能夠?qū)崿F(xiàn)腳暖頭涼，是人最舒服的溫度感知方式。 再者，地面輻射采暖高效、節(jié)能、運(yùn)行費(fèi)用低。它與散熱器采暖方式相比，采用分區(qū)溫控裝置，節(jié)能幅度可達(dá)到 40%[1]。第三，地面輻射采暖不占用使用面積，室內(nèi)空間大，利于家具布置和空間利用。但在地面輻射采暖設(shè)計(jì)、施工及使用中存在一些咎待解決的問(wèn)題，下面我們就這些問(wèn)題進(jìn)行論述。

1. 地面輻射采暖存在的問(wèn)題

1.1 供水溫度偏高

地面輻射采暖和散熱器采暖供水溫度要求不同。散熱器供水溫度為95 ℃，最少要達(dá)到80 ℃左右。地暖供水溫度要求在60 ℃以下, 一般為45～55 ℃。目前,大部分小區(qū)地暖供水溫度為75～85 ℃，這是滿足散熱器采暖設(shè)計(jì)的溫度。如果一棟樓沒(méi)有整體規(guī)劃，地面輻射采暖和散熱器采暖兩種采暖方式共存，就會(huì)出現(xiàn)地暖供水溫度和散熱器供水溫度使用同一溫度。這與地暖要求的60 ℃以下相差十幾度甚至二十幾度, 地暖在正常使用的過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)室內(nèi)溫度過(guò)高的問(wèn)題。在地面輻射采暖系統(tǒng)中，室內(nèi)設(shè)計(jì)舒適溫度為18～22℃。如果溫度過(guò)高, 人們會(huì)出現(xiàn)內(nèi)熱, 在家穿單薄的衣服還會(huì)出汗，有的甚至?xí)鞅茄⒅馗忻?，這與冬季采暖的舒適度大相徑庭。地面輻射采暖要求供水低溫大流量，如果采用散熱器供熱溫度，為了調(diào)節(jié)溫度，必須關(guān)小閥門，這樣就變成了高溫小流量，不符合室內(nèi)地面輻射采暖的要求。室內(nèi)地面輻射采暖供水溫度偏高，還會(huì)造成管道壽命縮短（地面輻射采暖管道要求全部埋地，且管道壽命要求50年以上），有的幾年就會(huì)出現(xiàn)漏水。由于地暖后期維修困難，這會(huì)嚴(yán)重影響正常生活。室內(nèi)溫度偏高還會(huì)加速冬季室內(nèi)污染氣體（如甲醛、苯等）的釋放，加上冬季門窗封閉，對(duì)人體造成很大的危害[2]。

1.2 木地板造成的室內(nèi)甲醛超標(biāo)

地面輻射采暖的面層裝修有木地板、地磚等常用幾種方式，用戶大部分會(huì)選擇木地板。木地板具有彈性好，舒適美觀等優(yōu)點(diǎn)。木地板在選擇上是有講究的，其分類有實(shí)木地板、強(qiáng)化木地板、實(shí)木復(fù)合地板等。(1) 實(shí)木地板： 天然木材加工而成，最常見(jiàn)的是橡木，非常昂貴。優(yōu)點(diǎn)：環(huán)保，冬暖夏涼，彈性好，紋理自然。缺點(diǎn)：不耐磨，濕度變化大時(shí)易變形，保養(yǎng)難度大，不易用于地暖。(2) 強(qiáng)化木地板： 它是人造板，是將木材顆粒加大量膠水壓制而成。它由底層、基材層、裝飾層、耐磨層、平衡層組成。優(yōu)點(diǎn)：耐污、耐磨，受濕度影響變形小，打理簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：大量使用膠水，造成裝修污染，腳感沒(méi)有實(shí)木地板好。(3) 實(shí)木復(fù)合地板（地?zé)釋Ｓ茫浩胀ǖ膶?shí)木地板不能直接用于地暖，所以，現(xiàn)代廠家為了滿足用戶既喜歡實(shí)木地板，又要安裝地暖的需求發(fā)明了地?zé)釋Ｓ脤?shí)木地板。優(yōu)點(diǎn)：比較環(huán)保，腳感舒適，耐磨，不易變形。缺點(diǎn)：可能出現(xiàn)脫膠，表層薄，應(yīng)加強(qiáng)保養(yǎng)，價(jià)格比較昂貴，有甲醛釋放。地暖環(huán)境中實(shí)木地板變形量最大，容易開(kāi)裂、起拱，不宜使用，強(qiáng)化木地板變形量次之，實(shí)木復(fù)合地板變形量小，最適合作為地暖面層裝修材料[3]。強(qiáng)化木地板和實(shí)木復(fù)合地板在使用過(guò)程中出現(xiàn)了甲醛釋放的問(wèn)題。強(qiáng)化木地板甲醛含量最高，釋放量最大。實(shí)木復(fù)合地板甲醛釋放沒(méi)有強(qiáng)化木地板多，但也應(yīng)引起重視。在采暖季，室內(nèi)溫度高，加速了甲醛的釋放，可能造成室內(nèi)甲醛超標(biāo)，嚴(yán)重危害健康。甲醛被列為一類致癌物，致畸，長(zhǎng)期吸入甲醛會(huì)造成喉嚨腫痛、聲音嘶啞、流鼻血、頭暈、皮膚瘙癢、注意力不集中、免疫力低下等問(wèn)題，特別對(duì)老人、孕婦、兒童的危害更大，甚至有可能造成白血病等嚴(yán)重疾病[4]。

1.3 地面輻射采暖使用中部分支路不熱

地暖在使用過(guò)程中部分支路不熱，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)3～4個(gè)支路中有1～2個(gè)不熱的情況。產(chǎn)生的原因主要來(lái)自于設(shè)計(jì)、施工及使用維護(hù)幾個(gè)方面。設(shè)計(jì)原因：部分支路不熱，可能是由于設(shè)計(jì)過(guò)程中未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行，設(shè)計(jì)規(guī)范中要求各環(huán)路長(zhǎng)度宜接近，且各環(huán)路長(zhǎng)度不宜超過(guò)120 m。部分管路過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成阻力變大，造成各支路水力不平衡，從而導(dǎo)致支路水流量減少，引起部分支路不熱。施工原因：施工過(guò)程中出現(xiàn)死彎、壓扁等現(xiàn)象，導(dǎo)致水流不暢，阻力加大。使用維護(hù)方面：使用和維護(hù)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)部分管路有凝結(jié)氣體。氣體傳熱系數(shù)小，造成部分支路散熱量減少，導(dǎo)致管路不熱。

1.4 地面輻射采暖埋地主管道漏水

地暖主管道一般由開(kāi)發(fā)商直接預(yù)埋。從經(jīng)濟(jì)角度，開(kāi)發(fā)商會(huì)選擇便宜的管材，例如鐵管，壽命大概七、八年，易生銹，影響地暖運(yùn)行。主管道一旦出現(xiàn)漏水和爆裂的情況，將會(huì)造成整個(gè)供暖循環(huán)無(wú)法供暖，搶修過(guò)程影響道路通行，甚至造成樓體沉降等嚴(yán)重問(wèn)題。

1.5 地面輻射采暖室內(nèi)地埋管漏水

室內(nèi)地暖管要求埋地，管道壽命要求50年以上。如果水電安裝與地暖施工工序混亂，可能會(huì)造成部分管道漏水。后期施工中打釘、切割石材等均可能毀壞地暖管。清洗時(shí)使用氣泵壓力較大，造成地暖管爆裂。地暖室內(nèi)埋地管后期維修困難，給人們生活帶來(lái)不便。

1.6 室內(nèi)干燥問(wèn)題

地板輻射采暖的環(huán)境比較干燥，人們長(zhǎng)期在這樣的環(huán)境中易出現(xiàn)嗓子干癢、頭腦昏沉、身體不適等癥狀，尤其是老年人和兒童更易內(nèi)熱上火，甚至出現(xiàn)流鼻血的情況。

2. 解決辦法

2.1 整體規(guī)劃及設(shè)置混水泵

針對(duì)地面輻射采暖供水溫度過(guò)高問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行整體規(guī)劃，專業(yè)間密切配合，小區(qū)全部使用地面輻射采暖方式或統(tǒng)一使用散熱器采暖方式。如統(tǒng)一使用地面輻射采暖方式，應(yīng)在小區(qū)配備換熱站，將水溫調(diào)至地暖所需溫度60 ℃以下，大部分是在45～55 ℃之間，這樣地面輻射采暖就可以實(shí)現(xiàn)低溫大流量運(yùn)行，保證人體的舒適度要求。如果小區(qū)沒(méi)有整體規(guī)劃，地暖用戶應(yīng)在室內(nèi)設(shè)置混水泵，將水溫調(diào)至60 ℃以下，滿足地暖供水溫度的要求。符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的地暖管材在低水溫的運(yùn)行條件下，一般可以正常工作50年[5]。針對(duì)冬季采暖室內(nèi)污染物的釋放加速問(wèn)題，我們可以采用定期開(kāi)窗（例如每2小時(shí)開(kāi)窗10分鐘）的方式，這樣既順利排除了污染氣體，又補(bǔ)充了新鮮空氣。冬季使用地暖是門學(xué)問(wèn)，希望大家應(yīng)知應(yīng)會(huì)，為家人的健康保駕護(hù)航。

2.2 地暖面層設(shè)計(jì)為地板磚或水磨石等材料

室內(nèi)環(huán)境污染已經(jīng)嚴(yán)重影響了人們的身體健康，必須引起足夠的重視。我們給出以下建議。建議一：盡量不要使用強(qiáng)化木地板，避免地板大量甲醛的釋放。建議二：地暖裝修面層在使用實(shí)木復(fù)合地板時(shí)，應(yīng)重視開(kāi)窗通風(fēng)，及時(shí)排除室內(nèi)污染氣體。建議三：可選用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的地板磚或水磨石作為地面輻射采暖的裝修面層。

2.3 按規(guī)范設(shè)計(jì)，及時(shí)檢測(cè)和正確使用

設(shè)計(jì)過(guò)程嚴(yán)格按照《輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行，盡可能使各支路長(zhǎng)度接近，找出最優(yōu)方案。最長(zhǎng)管路不宜超過(guò)120 m。若存在長(zhǎng)度相差較大情況，使用過(guò)程中可以通過(guò)調(diào)節(jié)閥門，減弱水力不平衡對(duì)于各個(gè)房間供熱量的影響。對(duì)各支路壓力進(jìn)行測(cè)量，排除死彎、壓扁現(xiàn)象。使用前應(yīng)先將管路中的氣體和雜質(zhì)排出，在分、集水器處進(jìn)行排氣操作，并逐個(gè)支路進(jìn)行排氣操作[5]。

2.4 采暖主管道材質(zhì)應(yīng)該選用直埋保溫管道

該類管道由高密度聚乙烯外保護(hù)層、聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料管和鋼管組成。保溫層、外套管、鋼管整體性能好，又稱管中管。該類管道的優(yōu)點(diǎn)有保溫、防腐、絕熱、防水、阻燃、強(qiáng)度高、施工方便等。另外, 該類管道可設(shè)置報(bào)警系統(tǒng)及自動(dòng)檢測(cè)管網(wǎng)滲漏裝置，準(zhǔn)確指示故障位置并自動(dòng)報(bào)警，避免造成更大的供暖事故。

2.5 規(guī)范各工序施工順序，并嚴(yán)格進(jìn)行水壓試驗(yàn)

地暖施工在水電安裝后進(jìn)行，不得出現(xiàn)交叉作業(yè)。澆筑混凝土填充層前和養(yǎng)護(hù)期滿后分別進(jìn)行兩次水壓試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)的壓力為工作壓力的1.5倍，且不小于0.6 MPa, 保壓1 h, 壓力降不應(yīng)大于0.05 MPa[6]。

3. 結(jié)語(yǔ)

地面輻射采暖在各類采暖方式中是最舒適的，在居住建筑采暖中應(yīng)用也越來(lái)越普及。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)按照規(guī)范執(zhí)行，并選用最適宜的管材和面層材料。施工過(guò)程中，應(yīng)合理安排施工工序，避免損害管材。同時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行施工質(zhì)量的檢驗(yàn)，尤其是施工中水壓試驗(yàn)。使用過(guò)程中，應(yīng)采取措施控制室溫，減小水力不平衡，并在再次運(yùn)行時(shí)通過(guò)沖洗系統(tǒng)排除系統(tǒng)中的氣體和雜質(zhì)。地面輻射采暖應(yīng)重視室內(nèi)的甲醛超標(biāo)問(wèn)題，改善室內(nèi)的濕度環(huán)境[7]。通過(guò)規(guī)范設(shè)計(jì)、施工和使用維護(hù)中的每個(gè)環(huán)節(jié)，地面輻射采暖一定會(huì)為我們提供更好、更舒適的生活環(huán)境。