有关地热采暖系统的论述分析.doc

1、有关地热采暖系统的论述分析【摘 要】：随着人们对室内环境质量的要求不断提高，加之能源结构的调整、建筑节能以及分户计量供暖收费制度的实施，一种新的采暖方式-地热采暖孕育而生。地热采暖全称为低温地板辐射采暖， 是以不高于 60的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传导方式向室内供热的供暖方式。地热采暖系统以其舒适、卫生、不占房间使用面积、节能、低噪音、便于分户计量等优点被广大消费者认可，在工程实践中得到越来越广泛的应用。地热采暖节省能源，技术成熟，热效率高，是科学、节能、保健的一种采暖方式。由于它与传统的供暖方式不同，造成了在设计和施工中出现了一些问题。不过按照目前的发

2、展形式，地热采暖所存在的诸多问题都可以经过产品的研发和更新而得到改善，并且单纯从居住舒适度的角度来讲，地热采暖的优势远远大于传统散热器采暖，所以未来随着科技水平的不断提高，地采暖必然会逐步取代散热器采暖而成为主要供暖方式。 【关键词】：低温地板辐射供暖系统 设计 问题分析 1. 绪论 随着国民经济的高速发展和城镇居民生活水平的不断提高，人们对室内环境质量有了更高的要求，即空气的清新卫生，温度舒适宜人等，加之能源结构的调整，建筑节能以及按户计量供暖收费制度的实施，一种新的采暖方式低温热水地板辐射供暖（简称地热采暖）孕育而生。此技术诞生于国外三、四十年代，兴起于七十年代。而我国是在八十年代才引进此

3、技术，特别是随着“以塑代钢”技术的发展，使得地热采暖技术日益完善，成为一种具有发展前途的新型采暖方式。地热采暖是将热水管道埋设在房间内部地面内的供暖系统。该系统以整个地面作为散热面，地板在通过对流换热加热周围空气的同时，还与四周的围护结构和人体进行辐射换热，从而达到供暖效果，其辐射换热量约占总换热量的 50%。 地热采暖以其舒适、卫生、不占房间使用面积、节能、低噪音、便于分户计量等优点被广大消费者认可，随着塑料工业的飞速发展，地热采暖的主要材料，加热管价格一直下降，使低温热水地板供暖系统造价已接近甚至低于常规散热器采暖系统。由于它与传统的供暖方式不同，造成了在设计和施工中出现了一些问题，本文将

4、对地板辐射供暖中经常出现的一些问题进行分析说明。 2. 设计中存在的问题 2.1 热负荷计算的问题 地板辐射供暖系统是以地板内盘管经地面向室内散热，由于受到地板装饰层厚度、材料以及地面上布置的一些家具的影响，提高了传热热阻，大大降低了盘管的散热量，当地板装饰层导热系数为 1W/m?时，地板表面平均温度为 25.98，而当导热系数为 0.1 W/m?时，地板表面平均温度为 23.87，也就是说，导热系数相差 10 倍，地板表面平均温度相差超过 2。地板表面温度的均匀性也受到影响，导热系数为 1 W/m?时，地面最大温差为 2.79，导热系数为 0.2 和 0.3 W/m?时，地面最大温差达到 4

5、.1。同时地板装饰层的厚度越小，地板表面的平均温度就越高，但均匀性很差；厚度越大，地板表面的平均温度将会降低，同时均匀性得到了加强。地面散热量则随着厚度的增加而有所下降，但下降的数额较少。因此，在确定热负荷时要适当考虑这些因素的影响。另一方面，由于地板辐射供暖是在辐射强度和温度的双重作用下对房间进行供暖，形成较合理的室内温度场分布和热辐射作用，可有 23的等效热舒适度效应，因此供暖热负荷计算宜将室内计算温度降低 2，或取常规对流式供暖方式计算供暖热负荷的 9095%，也就是说，可以适当降低建筑物热负荷。另外，对于采用集中供暖分户热计量或采用分户独立热源的住宅，应考虑间歇供暖、户间建筑热工条件和

6、户间传热等因素，房间的热负荷计算应增加一定的附加量。因此，在设计计算热负荷时应对以上问题综合加以考虑，确定符合工程实际的建筑热负荷。 2.2 低温地板辐射供暖系统工程做法的选择 目前，在地面板体结构铺设方面，工程中普遍采用的形式为填埋式，也称传统型湿式做法。即在钢筋混凝土楼板基层上先以水泥砂浆找平，然后铺设厚度不小于 20mm 的高密度发泡或挤出型泡沫塑料板（板上部复合一层铝箔） ，在铝箔层上铺装通以热水的盘管，并以塑料卡钉将盘管与保温层固定在一起，最后浇筑 4060mm 厚的豆石混凝土作为填充层，地面装饰层则根据用户的要求在填充层上铺设地砖、花岗岩板或木地板等。这种做法有其自身许多优点，但工

7、程实践中也看到它存在的不足和局限。例如：维修困难；初投资偏高；对高层建筑加大楼板结构负荷；在许多家庭装修中采用木地板，铺设龙骨时受限等。 另外一种做法称为干式低温热水地板辐射采暖系统。此干式做法是将加热盘管置于基层上的保温层与带龙骨的架空木（竹）地面装饰层之间无任何填埋物的空腔中，它可以用来克服湿式做法中存在的不足，因为它不必破坏地面结构，尤其适用于将现有住宅改造成地板采暖形式。 2.3 绝热层的选择 “低温热水地板辐射供暖应用技术规程”对采用聚苯乙烯泡沫塑料做为绝热层时提出了厚度要求，并注明当采用其他绝热材料时，宜按等效热阻确定其厚度。 3. 施工中存在的问题 地板辐射供暖系统设计是很重要的

8、环节，但是施工过程也不容忽视，在地板辐射供暖系统施工中应特别注意以下几点： 3.1 塑料盘管的试压及排水 塑料盘管敷设完进行填充层施工时，施工现场不宜其他专业进行交叉施工，不得对敷设管道进行碰撞及踩踏，在混凝土填充层施工及养护过程中管道必须保持不小于 0.4Mpa 的水压并检查压力表指示情况，防止管道被施工损坏。需要注意的是，养护完成后应再次进行系统水压试验，根据填充层及管道充压及系统试压情况应办理二次隐蔽验收手续。隐检内容应写明保护层材质、厚度和管道充压情况。目前有些施工项目仅在塑料管固定完毕后进行水压试验，完成一次隐蔽工程的中间验收，而忽视了二次隐蔽验收程序，这种做法是不正确的。 3.2

9、在加热盘管的上部和下部宜布置钢丝网 为了减少无效热损失，在加热盘管下面及外墙周边均敷有绝热层，绝热层一般选用聚苯乙烯泡沫塑料。为了增强绝热材料的整体强度，并便于安装和固定加热管，在施工过程中，在绝热层表面要铺设一层钢丝网。另外，从工程实践来看，布管处散热相对较强，而管与管之间散热较弱，为了减小这种强弱明显的散热效果，宜在加热盘管的上部敷设一层钢丝网，以均衡地板表面的散热。同时，加设钢丝网还可增强地板的抗裂性。 4. 结束语 4.1 相同气象条件下，地板辐射供暖比现行散热器供暖房间的墙体内表面温度高，容易获得较高的人体热感觉 PMV 值。因此，可以在较低的温度下，达到采用现行供暖温度和普通散热器供暖时同样的室内热舒适程度。 4.2 在保证了人体热舒适感不变的条件下本文建议：可将采用地板辐射供暖房间的供暖温度降低。由此带来的节能效益可达 11.4%。与节能50%的目标相比，这是一种可观的节能收益。 4.3 采用地板辐射供暖时，本文针对节能型建筑通过基本理论估计而得出的降低供暖温度 2的建议，在实际应用中应视地区气候而异，其具体值必须在人工气候室内通过多人次的人体舒适性实验来确定。由于辐射供暖板型式的多样性和敷设方式的不同，其应用效果尚有待于大量工程实践的检验。