地暖在高层住宅楼中的应用

李宏毅

低温远红外辐射采暖是在室内的地面(如水泥地面、磁砖地面、木板地面)下铺设地热膜,工作温度在50℃以下,以辐射的形式向室内供暖。电热膜产生的9.5 μ m的红外线首先加热房间的密实物体(四壁、地板、家具),然后由这些密实物体散发热量均匀的向室内供暖,由于辐射供暖时室内温度分布比散热器供暖时均匀,居室四壁表面温度提高,减少了墙壁对人体的冷辐射,使人具有最佳的舒适感,像冬天里的阳光一样,给人温暖舒适的感觉。

1 地暖在本工程中的应用

一高层住宅楼,该建筑物设计地上30层,地下2层,本工程主要采用地暖供热。地暖主要通过低温热水辐射传热的方式加热室内温度,以散热面积大、供热效果好、干净卫生等优点在近些年开始使用,同时其分户控制、热源可调节使用,十分方便。

1.1 地暖的组成

地暖由热供、回水主管道、集—分水器、防水(隔离)层、保温层、地暖加热管、保护(填充)层、地面面层等组成。地暖构造如图1所示。

本工程热水的供、回水干管、立管等主管道采用无缝钢管橡塑保温层,系统分区布置,上下两区。其中1层～15层为低区,15层～30层为高区,工作压力低区0.8 MPa,高区1.2 M Pa;集—分水器不锈钢材质。室内地暖加热管材料采用PE-Xc,与立管连接管材料采用PE-RT;保温层采用发泡水泥,厚度40 mm;保护层采用C20混凝土,厚度40 mm。

表1 地表面平均温度 ℃

1.2 地暖温度要求

地暖水温一般在35℃～50℃,供回水温差在10℃左右。地表面平均温度见表1。

1.3 施工中对地暖管要求

1)布置要求:进水沿外围护结构边布置,加热外界传入的冷空气,达到室内温度平衡效果,本工程地暖管施工布置成回折形和平行形(见图2)。两根管之间中心距保持100 mm～300 mm,距墙边200 mm,管道平铺无坡度。

2)敷设要求:每个环路热管长度应在120 m以内,不许两根连接。实际施工中每个环路热管长度根据面积大小分别为67 m,76 m,89 m,这样易保证热管环路之间的平衡效果。

实际施工中要求热管保证平、直,圆弧半径大于6D,不许扭曲管道形成“死折”影响热水流动。为保证加热管固定牢固,本工程采用塑料钉和钢钉混合固定的方法。首先用塑料钉配合镀锌铁丝网、反射布直接固定在发泡水泥上,然后用钢钉和卡子每隔一定距离固定。

2 地暖的优点和缺点

近几年地暖在我国好多地区的住宅建筑中使用,其主要优点如下:

1)热舒适性好。由于辐射传热的方式,室内温度梯度小,热从下向上传递,符合人的生理特点,其他形式的供暖如散热器、热风供热都不能达到这个要求。2)热效率高,节能。由于散热面积大,热水温度低,供水水温一般不超过60℃,热源加热就比散热器采暖(散热器采暖水温一般在60℃～85℃)热量小;可以实现分户计量,同时室内可以调节温度,在客观上提高了节能意识;热水温度低,利于实现绿色能源的使用(如太阳能、地能等)。3)创造良好的空气环境和卫生条件。辐射传热的方式,使空气对流相减少,室内浮尘比其他供暖形式少;管道在地板下,室内设备减少,避免了设备表面积尘。4)施工、使用方便。加热管道无接头,使用材料和施工工具少、施工方便;管道在地板下,减少了设备,空间增大,使用方便。5)管材多样。采用塑料类管材有PB,PE,PERT,PP-R;复合管材有PAP,金属管材可以采用铜管。

地暖由于其特点,也存在一些不足:

1)维修不便。地面下敷设加管道,首先不容易发现漏水点;其次如需维修,必须刨开地面面层,影响使用。

2)增加了房间高度。由于地暖构造,室内高度一般会比其他形式的供暖增加100 mm左右,使土建费用加大。

3 展望

我国低温地板辐射采暖方式与国外先进技术相比,还处于低位阶段。首先热量的选用大部分地区仍然单一,以加热水或电能为主,新热源采用不多,节能还有潜力可挖。如果大量利用太阳能、地能等清洁能源,低温地板辐射供暖必然进入新的发展阶段。其次配套标准化程度低。国外一些使用地暖先进的地区,地暖加热板已是工厂化生产,施工安装维修方便。我国仍然采用手工现场操作,工序复杂,有一定的安全隐患。如果结合国外经验,同时与建筑结构结合,开发一种新型调节室内温度的“地暖”,保证冬季供热,夏季供冷,即解决了目前地暖存在的一些不足,也会降低建筑物的整体造价。

[1] JGJ 142-2004,J 365-2004,地面辐射供暖技术规程[S].

[2] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2008.

[3] 张学著.浅谈热水地面辐射供暖[J].山西建筑,2008,34(4):196-197.