1、 1 JGJ142-2004 地面辐射供暖技术规程 (详细规范 ) 前 言 本规程是根据建设部建标 84 号文件 “ 关于印发二一 -二二年度工程建设城建、建工行业标准制订、修订计划的通知 ” 的要求,由中国建筑科学研究院为主编单位,会同有关单位共同编制而成。 本规程主要由以热水为热媒和以发热电缆为热源的,地面辐射供暖工程中的设计、材料选择、施工、调试验收等几方面内容组成。 在编制过程中,编制组展开了专题研究,进行了比较广泛、深入的调查,总结了多年来的经验,广泛征求了国内有关单位和行业专家的意见,对主要内容 和指标进行了探讨和论证,对稿件进行了反复修改和充实后,最后由建设部标准定额司会同有关部
2、门审查定稿。 本规程的具体解释工作由中国建筑科学研究院负责,各单位和个人在使用本规程时,如发现有疑难问题或有意见和建议,请随时函告:中国建筑科学研究院空气调节研究所标准规范室( 地址:北京北三环东路 30 号;邮编: 100013)。 本规程以黑体字标注的条文为强制性条文,必须严格执行。 本规程的第 3.2.1 条、第 5.1.5 条、第 5.3.4 条、第 6.5.1 条、第 7.2.1 条、第 10.3.4 条、第 10.4.1 条、第 10.4.6 条为 强制性条文。 本规程主编单位、参编单位和主要起草人名单如下: 主编单位: 中国建筑科学研究院 参编单位: 中国建筑西北设计研究院、沈阳
3、市华新国际工程设计顾问有限公司、哈尔滨工业大学市政环境工程学院热能系、沈阳市城乡建设委员会、北京有色冶金设计研究总院、北京建筑设计研究院、国际铜业协会(中国)、北京瑞迪北方暖通设备工程有限公司、北京施一德室内设备技术有限公司、中国房地产开发集团新技术中心、北京狄诺瓦科技发展有限公司、北京华宇通阳光智能供暖设备有限公司、北京华源亚太化学建材有限公司、锦州奈特新型材料有限公司、浙 江久立耐火电缆有限公司电力分公司、上海东理科技发展有限公司 主要起草人:徐伟、邹瑜、陆耀庆、赵先智、董重成、宋波、邓有源、曹越、万水娥、黄维、田巍然、于东明、李小红、白金国、史凤贤、黄艳珊、周磊、李岩、罗才谟、徐宝春 2
4、 目 录 第一章 总 则 . 4 第二章 术 语 . 4 第三章 低温热水地面辐射供暖系统的设计 . 6 第 1 节 一般规定 . 6 第 2 节 低温热水地面辐射供暖系统地面构造作法 . 6 第 3 节 地面辐射供暖系统供暖热负荷的计算 . 7 第 4 节 低温热水地面辐射供暖系统的地面散热量 . 7 第 5 节 加热管系统设计 . 8 第 6 节 分、集水器及附件的设计 . 8 第 7 节 加热管水力计算 . 9 第 8 节 热计量和室温控制 . 9 第四章 低温热水地面辐射供暖系统的材料 . 10 第 1 节 一般规定 . 10 第 2 节 加热管管材 . 10 第 3 节 分、集水器及
5、连接件的质量要求 . 11 第 4 节 隔热材料质量要求 . 11 第五章 低温热水地面辐射供暖系统的施工 . 12 第 1 节 一般规定 . 12 第 2 节 绝热层的铺设 . 12 第 3 节 加热管的安装 . 12 第 4 节 填充层的施工 . 13 第 5 节 面层的施工 . 13 第 6 节 卫生间施工 . 14 第六章 低温热水地面辐射供暖系统的检验、调试及验收 . 14 第 1 节 一般规定 . 14 第 2 节 施工方案及材料、设备检查 . 14 第 3 节 施工、安装质量验收 . 15 第 4 节 水压试验 . 15 第 5 节 调试与试运行 . 16 第 6 节 竣工验收
6、. 16 第七章 发热电缆地面辐射供暖系统的设计 . 17 第 1 节 一般规定 . 17 第 2 节 发热电缆地面辐射供暖系统地面构造作法 . 17 第 3 节 地面辐射供暖系统供暖热负荷的计算 . 18 第 4 节 地面辐射供暖系统的地面散热量 . 18 第 5 节 发热电缆系统的设计 . 19 第 6 节 电气设计 . 19 第八章 发热电缆地面辐射供暖系统的材料 . 20 第 1 节 一般规定 . 20 第 2 节 发热电缆及温控器质量要求 . 20 第 3 节 隔热材料质量要求 . 21 第九章 发热电缆地面辐射供暖系统的施工 . 21 3 第 1 节 一般规定 . 21 第 2 节
7、 绝热层的铺设 . 22 第 3 节 发热电缆的安装 . 22 第 4 节 填充层的施工 . 22 第 5 节 面层的施工 . 23 第 6 节 卫生间的施工 . 23 第 7 节 温控装置的施工 . 23 第 8 节 安全施工和成品保护 . 23 第十章 发热电缆地面辐射供暖系统的检验、调试及验收 . 24 第 1 节 一般规定 . 24 第 2 节 施工方案及材料、设备检查 . 24 第 3 节 施工、安装质量验收 . 25 第 4 节 调试与试运行 . 25 第 5 节 竣工验收 . 25 附录 A 低温热水地面辐射供暖系统地面结构示意图 附录 B 单位地面面积的散热量和向下传热的热损失
8、 附录 C 加热管的布置形式 附录 D 加热管的选择 附录 E 塑料管材水力计算表 附录 F 管材物理力学性能 附录 H 分、集水器安装示意图 附录 I 工程质量检验表 附录 J 施工标准及允许偏差 本规程用词说明 附:条文说明 4 地面辐射供暖技术规程 第一章 总 则 第 1.1.1 条 为了规范地面辐射供暖工程的设计、施工和验收工作,做到技术先进、经济合理、安全适用和保证工程质量,特制定本规程。 第 1.1.2 条 本规程适用于新建的工业和民用建筑内,以热水为热媒或以发热电缆为热源的,地面辐射供暖工程的设计、施工和验收。 第 1.1.3 条 进行地面辐射供暖工程的设计、施工和验收时,除应执
9、行本规程外,尚应符合国家现行的有关标准、规范等的规定。 第二章 术 语 第 2.1.1 条 低温热水地面辐射供暖( low temperature hot water floor radiant heating) 以温度不高于 60 的热水为热媒,在埋置于地面以下填充层中的加热管内循环流动,加热整个地板,通过地面以辐射和对流的热传递方式向室内供热的一种供暖方式。 第 2.1.2 条 分、集水器( manifold) 水系统中,用于连接各路加热管供、回水的配、集水装置。 第 2.1.3 条 面层( surface course) 建筑地面直接承受各种物理和化学作用的表面层。 第 2.1.4 条
10、找平层( toweling course) 在垫层或楼板面上进行抹平找坡的构造层。 第 2.1.5 条 隔离层( isolating course) 防 止建筑地面上各种液体或地下水、潮气透过地面的构造层。 第 2.1.6 条 填充层 (filler course) 在绝热层或楼板基面上设置加热管或发热电缆用的构造层,用以保护设备并使地面温度均匀。 第 2.1.7 条 绝热层( insulating course) 用以阻挡热量传递,减少无效热耗的构造层。 第 2.1.8 条 防潮层( moisture proofing course) 防止建筑地基或楼层地面下潮气透过地面的构造层。 第 2.
11、1.9 条 伸缩缝( expansion joint) 补偿混凝土填充层、上部构造层和面层 等膨胀或收缩用的构造缝。 第 2.1.10 条 铝塑复合管 (polyethylene-aluminum compound pipe) 内层和外层为交联聚乙烯或聚乙烯、中间层为增强铝管、层间采用专用热熔胶,通过挤出成型方法复合成一体的加热管。根据铝管焊接方法不同,分为搭接焊加对接焊两种形式,通常以 XPAP 或 PAP 标记。 第 2.1.11 条 聚丁烯管 (polyebutylene pipe) 5 由聚丁烯 1 树脂添加适量助剂,经挤出成型的热塑性加热管,通常以 PB 标记。 第 2.1.12 条
12、 交联聚乙烯管 (cross linked polyethylene pipe) 以密度大于等于 0.94g/cm3 的聚乙烯或乙烯共聚物,添加适量助剂,通过化学的或物理的方法,使其线型的大分子交联成三维网状的大分子结构的加热管,通常以 PE-X 标记。按照交联方式的不同,可分为过氧化物交联聚乙烯( PE-Xa)、硅烷交联聚乙烯( PE-Xb)、电子束交联聚乙烯( PE-Xc)、偶氮交联聚乙烯( PE-Xd。) 第 2.1.13 条 无规共聚聚丙烯管 (polypropylene random copolymer pipe) 以丙烯和适量乙烯的无规共聚物 ,添加适量助 剂 ,经挤出成型的热塑性
13、加热管。通常以 PP-R标记。 第 2.1.14 条 嵌段共聚聚丙烯管 (polypropylene block copolymer pipe) 以丙烯和乙烯嵌段共聚物 ,添加适量助剂 ,经挤出成型的热塑性加热管。通常以 PP-B 标记。 第 2.1.15 条 耐热聚乙烯管 (polyethylene of raised temperature resistance pipe) 以乙烯和辛烯共聚制成的线性中密度乙烯共聚物 ,添加适量助剂 ,经挤出成型的一种热塑性加热管。通常以 PE-RT 标记。 第 2.1.16 条 黑球温度( black globe temperature) 由黑球温度计指
14、示的温度数值,习惯上也称实感温度。 第 2.1.17 条 发热电缆( Heating cable) 以供暖为目的、通电后能够发热的电缆,通常由发热导线、绝缘层、接地屏蔽层和外鞘等部分组成。 第 2.1.18 条 发热电缆地面辐射供暖( Heating Cable floor radiant heating) 将外表面允许工作温度上限为 65 的发热电缆埋设在地板中,以发热电缆为热源加热地板,以温控器控制室温或地板温度,实现地面辐射供暖的供暖方式。 第 2.1.19 条 发热导线( heating conductor) 发热电缆中将电能转换为热能的金属线。 第 2.1.20 条 绝缘层( Ins
15、ulation of a cable) 发热导线之间或发热导线与接地屏蔽层之间的绝缘材料层。 第 2.1.21 条 接地屏蔽层( Screen) 包裹在发热导线外并与发热导线绝缘的金属层。其材质可以是编织成网或螺旋缠绕的金属丝,也可以是螺旋缠绕或沿发热电缆纵向围合的金属丝或金属带。 第 2.1.22 条 外鞘( Sheath) 保护发热电缆内部不受外界环境影响(如腐蚀、受潮等)的电缆外 壳层。 第 2.1.23 条 室温温控器( Thermostat with room sensor) 能够感应房间空气温度,用以调节房间所需温度的一种自动控制装置。 第 2.1.24 条 地温温控器( Ther
16、mostat with floor sensor) 能够感应地板温度,加以控制调节的一种自动控制装置。 第 2.1.25 条 双温温控器( Thermostat with air & floor sensors) 能够同时感应房间空气温度和地板温度,加以控制调节的一种自动控制装置。 第 2.1.26 条 固定卡子( Tube clamps) 将加热管或发热电缆直接固定在绝热层上的塑料卡钉。 第 2.1.27 条 扎带( fixing) 将加热管或发热电缆固定在木格栅或钢丝网上的固定带。 6 第三章 低温热水地面辐射供暖系统的设计 第 1 节 一般规定 第 3.1.1 条 低温热水地面辐射供暖系
17、统的供、回水温度应由计算确定。民用建筑供水温度宜采用 35-50 ,不应超过 60 ,供、回水温差宜小于或等于 10 。 第 3.1.2 条 采用低温热水地面辐射供暖方式时,地面的表面平均温度应符合表 3.1.2 的规定。 表 3.1.2 地面的表面平均温度( ) 区域特 征 适宜范围 最高限值 人员经常停留区 24-26 28 人员短期停留区 28-30 32 无人停留区 35-40 42 浴室及游泳池 30-33 33 第 3.1.3 条 低温热水地面辐射供暖系统的工作压力,不宜大于 0.8MPa;建筑物高度超过50m 时,宜竖向分区设置。 第 3.1.4 条 无论采用何种热源,低温热水地
18、面辐射供暖热媒的温度、流量和资用压差等参数,都应和热源系统相匹配;同时热源系统应设置相应的控制装置,满足低温热水地面辐射供暖系统运行与调节的需要。 第 3.1.5 条 低温热水地面辐射供暖工程施工图设计 文件的内容和深度 , 应符合下列要求: 1. 施工图设计文件应以施工图纸为主 , 包括:图纸目录、设计说明、 加热管布置平面图、分、集水器、地面构造图等内容; 2. 设计说明中应详细说明供暖室内、外计算温度、热源及热媒参数、加热管技术数据、规格(公称外径 X 壁厚);标明使用的具体条件如工作温度、工作压力以及绝热层材料的导热系数、容重(密度)、规格、厚度等; 3. 平面图中应绘出加热管道的具体
19、布置形式,标明敷设间距、各环路编号、加热管的管径、计算长度等。 第 2 节 低温热水地面辐射供暖系统地面构造作法 第 3.2.1 条 低温热水地面辐射供暖系统的地面结构,宜由基层(楼板或与土壤相邻的地面)、找平层、绝热层(上部敷设加热管)、伸缩缝、填充层和地面层组成。可参见附录 A。 1. 当工程允许地面按双向散热进行设计时,各楼层间的楼板上部可不设绝热层。 2. 与土壤相邻的地面,必须设绝热层,绝热层下部应设置防潮层。直接与室外空气相邻的楼板,也必须设绝热层。 3. 对于潮湿房间如卫生间、游泳馆等,在填充层上部应设置隔离层。 第 3.2.2 条 采用低温热水地面辐射供暖方式时,宜优先采用热阻
20、小于 0.05 K/W 的材料作为面层。 第 3.2.3 条 当面层采用带龙骨的架空木地板时,加热管应敷设在木地板下部、龙骨之间的绝热层上,这时可不设置豆石混凝土填充层。 第 3.2.4 条 低温热水地面辐射供暖系统绝热层采用聚苯乙烯泡沫塑料板时,其厚度不应小7 于表 3.2.4 规定值,若采用其它隔热材料时,可根据热阻相当的原则确定厚度。 表 3.2.4 聚苯乙烯泡沫塑料板绝热层厚度( mm) 楼层之间楼板上的绝热层 20 与土壤或室外空气相邻的地板上的绝热层 40 第 3.2.5 条 在与内外墙、柱及过门等垂直部件交接处应敷设不间断的伸缩缝,伸缩缝宽度不应小于 20mm,伸缩缝 宜采用聚苯
21、乙烯或高发泡聚乙烯泡沫塑料;当地面面积超过 30 或边长超过 6m 时,应设置伸缩缝,伸缩缝宽度不宜小于 8mm,伸缩缝宜采用高发泡聚乙烯泡沫塑料或内满填弹性膨胀膏。 第 3.2.6 条 填充层的材料宜采用 C15 豆石混凝土,豆石粒径不宜大于 12mm。填充层的厚度不宜小于 50mm。如地面荷载大于 20KN/m2 时,应会同结构设计人员采用加固措施。 第 3 节 地面辐射供暖系统供暖热负荷的计算 第 3.3.1 条 低温热水地面辐射供暖系统的供暖热负荷,应按采暖通风与空气调节设计规范( GB50019)的有关规定进行计算。 第 3.3.2 条 计算全面低温热水地面辐射供暖系统的耗热量时,室
22、内计算温度的取值应降低2 ,或取计算总耗热量的 90 95。 第 3.3.3 条 局部地面辐射供暖系统的耗热量,可按整个房间全面辐射供暖所算得的耗热量乘以该区域面积与所在房间面积的比值和表 3.3.3 中所规定的附加系数确定。 表 3.3.3 局部辐射供暖热负荷的附加系数 供暖区面积与房间总面积比值 0.55 0.40 0.25 附 加 系 数 1.30 1.35 1.50 第 3.3.4 条 进深大于 6m 的房间,宜以距外墙 6m 为界分区,分别计算供暖热负荷和 进行加热管布置。 第 3.3.5 条 敷设加热管的建筑地面,不应计算地面的传热损失。 第 3.3.6 条 计算低温热水地面辐射供
23、暖系统的供暖热负荷时 , 不考虑高度附加。 第 3.3.7 条 采用集中供暖分户热计量或分户独立热源的低温热水地面辐射供暖的系统,应考虑间歇供暖和户间传热等因素,宜对计算的热负荷增加一定的附加值。 第 4 节 低温热水地面辐射供暖系统的地面散热量 第 3.4.1 条 单位地面面积的散热量 q ( W/)应按下式计算: q=qf + qd 单位地面面积辐射传热量: qf=5x108 单位地面面积对流传热量: qd=(tpj -tn)n 式中: tpj 地面的表面平均温度( ); AUST 室内非加热表面的面积加权平均温度( ); (详见附录 B) 常数,向上传热时, 2.17; 向下传热时 ,
24、=0.14 ; n 指数,向上传热时, n 1.31; 向下传热时 , n=1.25; tn 室内计算温度( )。 8 第 3.4.2 条 确定地面所需的散热量时 , 应将第三节计算的房间供暖热负荷扣除来自上层地板向下的散热量。 第 3.4.3 条 单位地面面积所需的散热量应按下式 计算: q x Q F 式中 : qx 单位地面面积所需的散热量 ( W/); Q 房间所需的地面散热量 ( W); F 敷设加热管的地面面积 ()。 第 3.4.4 条 确定地面散热量时 , 必须校核地面的表面平均温度 , 确保其不高于表 3.1.3的最高限值;否则应改善建筑热工性能或设置其它辅助供暖设备,减少低
25、温热水地面辐射供暖系统负担的热负荷。 tpj 与单位地面面积所需散热量之间,近似关系为: tpj=tn+9 (qx/100) 0.909 式中: tn 室内计算温度( ); qx 单位地面的散热 量, W/。 第 3.4.5 条 热媒的供热量,应包括地面向上的散热量和向下层或向土壤传热的热量损失。 第 3.4.6 条 地面散热量应考虑家俱及其它地面覆盖物的影响。 第 3.4.7 条 单位地面面积的散热量和向下传热的热损失,均应通过计算确定。 注: 当加热管采用 PE-X 管或 PB 管、外径为 20mm、填充层厚度为 50mm、绝热层厚度 20mm和供回水温差 10 时,不同加热管间距、平均水
26、温和室内空气温度条件下,单位地面面积散热量及向下传热的热损失,可按附录 B 选用。 第 5 节 加热管系统设计 第 3.5.1 条 在住宅建筑中, 低温热水地面辐射供暖系统应按户划分系统,配置分、集水器;户内的各主要房间,宜分环路布置加热管。 第 3.5.2 条 连接在同一分、集水器上的同一管径各环路加热管的长度宜尽量接近,并不宜超过 120m。 第 3.5.3 条 加热管的布置,应根据保证地面温度均匀的原则,选择采用回折型(旋转型)、平行型(直列型),详见附录 C。 第 3.5.4 条 加热管的敷设管间距,应根据地面散热量、室内空气设计温度、平均水温及地面传热热阻等通过计算确定。 第 3.5
27、.5 条 加热管的选择,应按供暖系统实际设计压力和管材的许用设计环应力选用,选择 方法可参照附录 D。 第 3.5.6 条 加热管内水的流速不宜小于 0.25m/s。 第 6 节 分、集水器及附件的设计 第 3.6.1 条 每环路加热管的进、出水口,应分别与分、集水器相连接。分、集水器直径应不小于总供回水管直径,且分、集水器最大断面流速不宜大于 0.8m/s。每个分、集水器分支环路不宜多于 8 路。每个分支环路供回水管上均应设置可关断阀门。 第 3.6.2 条 在分水器之前的供水连接管道上,顺水流方向应安装阀门、过滤器、热计量装置 (有热计量要求的系统 )和阀门。在集水器之后的回水连接管上,应
28、安装可关断调节阀,必要时 可以平衡阀代替。 9 第 3.6.3 条 在分水器的总进水管与集水器的总出水管之间,宜设置旁通管,旁通管上应设置阀门,保证对供暖管路系统冲洗时水不流进加热管。 第 3.6.4 条 分、集水器上应设置手动或自动排气阀及泄水阀。 第 7 节 加热管水力计算 第 3.7.1 条 加热管的压力损失 P ( Pa),可按下式计算: P =Pm+Pj 沿程压力损失 Pm : Pm = Pa 局部压力损失 Pj : Pj Pa 式中: 管道摩擦系数; d 管道内径( m); 管道长度( m); 水的密度( m3); 水的流速( m/s); 局部阻力系数。 第 3.7.2 条 塑料管
29、的摩擦系数,可近似统一按下式计算: . 式中 摩擦阻力系数; b水的流动相似系数; b 1 式中 Res 为阻力平方区的临界雷诺数, ke管子的当量粗糙度, m,对塑料管, ke=110 -5 m; di管子的计算内径, m di=0.5(2do ?do 4s 2?s) ( 2) 式中 do管外径, m; ?do管外径允许误差, m; s管壁厚, m; ?s管壁厚允许误差, m。 Rep实际雷诺数, Rep= ,其中 为水的流速, m/s; 为与温 度有关的运动黏度, m2/s。 塑料管阻力损失可按附录 E 计算。 第 3.7.3 条 加热管的局部压力损失应通过计算确定,加热管局部阻力系数 值
30、可按附录E 3 选用。 第 3.7.4 条 每套分、集水器环路(自分水器总进水管阀门起,至集水器总出水管阀门为止)的总压力损失(不包括热量表和恒温阀的局部阻力),不宜超过 30kPa。 第 8 节 热计量和室温控制 第 3.8.1 条 新建住宅热水供暖系统 , 应设置分户热计量和温度控制装置。 10 第 3.8.2 条 低温热水地面辐射供暖系统的分户热计量 , 应符合下列要求: 1. 应采用共用立管 的分户独立系统形式; 2. 热量表前应设置过滤器; 3. 供暖系统的水质 , 应符合国家现行标准工业锅炉水质( GB 1576)的要求; 4. 共用立管和入口装置 , 宜设置在管道井内;管道井宜邻
31、楼梯间或户外公共空间。 5. 每一对共用立管在每层连的户数不宜超过 3 户。 第 3.8.3 条 低温热水地面辐射供暖系统室内温度的控制 , 可选取如下列出的一种方式: 1. 在加热管与分、集水器的接合处 ,分路设置调节性能好的阀门 ,通过手动调节来控制室内温度; 2. 在加热管与分、集水器的接合处,分路设置远传型自力式或电动式恒 温控制阀 ,通过各房间内的温度控制器控制相应回路上的调节阀,使室内温度自动保持恒定。调节阀也可内置于集水器中。采用电动控制时,房间温控器与分、集水器之间应预埋电线。 3. 在各个房间的加热管(加热管局部沿墙槽抬高至 1. 4m)上装置自力式恒温控制阀,使室温保持恒定
32、 。 第 3.8.4 条 低温热水地面辐射供暖系统应在热源处设置供热温度调节控制装置。 第四章 低温热水地面辐射供暖系统的材料 第 1 节 一般规定 第 4.1.1 条 低温热水地面辐射供暖系统中所用主要材料包括加热管、分、集水器(含连接件等)、隔热材料等。 第 4.1.2 条 系统中所用材料,应根据工程环境,如工作温度、工作压力、荷载、设计寿命及施工性能,参考相关的标准综合比较后确定。 第 4.1.3 条 所有材料均应是按国家有关标准检验合格的,有关强制性性能要求应由国家授权机构进行检测,并出具有效证明文件或检测报告。 第 4.1.4 条 管材生产企业必须向设计、安装和建设单位提供有关管材的
33、下列文件资料: 1. 国家授权机构提供的管材型式检验报告; 2. 产品合格证; 3. 有特殊要求的管材,厂家应提供相应说明书。 第 2 节 加热管管材 第 4.2.1 条 低温热水地面辐射供暖系 统的加热管一般为塑料管或铜管 , 应根据其工作温度、工作压力、使用寿命、可维修性、施工方便程度和环保性能(如管材回收利用的可能性)等因素,经全面综合考虑和技术经济比较后确定。 第 4.2.2 条 加热管质量必须符合相应标准中的各项规定与要求;加热管的物理性能应符合附录 F 的规定。 第 4.2.3 条 塑料加热管外壁标识应按相关管材标准执行,有阻氧层的加热管宜注明。 第 4.2.4 条 与其它供暖系统共用同一集中热源水系统、且其它供暖系统采用钢制散热器等易腐蚀构件时,全塑管宜有阻氧层或在热水系统中添加除氧剂,以有效防止渗入 氧而加速对