地面辐射采暖设计探索研究

陆玉柱

摘要：地板辐射采暖技术是目前国际上较为先进的供暖技术，符合现代人的生活要求，发达国家已普返使用，目前在我国随着塑料高科技工业的飞速发展以及人们对供暖舒适性要求的不断提高，使地板辐射采暖技术在我国推广使用。作为设计和施工人员就应该不断采用新的技术、新的理论、新的材料。本文首先论述了地面辐射采暖与普通采暖相比，这种采暖系统的优越性，然后深入分析研究了设计中存在一些问题，可与同行共同探讨。

关键词：地面辐射采暖;优点;设计;问题

前  言

随着社会迅速发展及国家资源越来越缺乏，室内空间的充分利用，越来越多的人们把目光投向地板辐射采暖。地面辐射采暖是通过在地面下敷设热水输送散热盘管，利用地面自身的蓄热辐射而将热量向地面上的空间散发。来改善了人们的居住或办公环境条件。从而取得良好的社会效益和经济效益。

一、地面采暖系统的优越性分析

地板辐射采暖是利用埋入地板下的管道系统向室内辐射热量而使室温自下而上逐渐升高，达到采暖的目的。具有以下优点：

1.地面采暖使人的舒适感增强

从生理健康角度讲，脚下保持一定的温度，身体才不会感到寒冷，同时促进全身的血液循环。地面采暖使室内温度呈现下高上低的温度梯度，使人产生脚暖头凉的感觉，这样，人的舒适性大大提高。低温地板辐射方式采暖，室内地表温度均匀，室温由下而上逐渐递减，给人以脚暖头凉的良好感觉，从而形成真正符合人体要求的热微环境。

2.地面采暖节省室内面积与空间，装修简单

地面采暖是隐蔽工程，管线埋于地板下面。没有外露的散热设备和管线，整个房间整体感觉好。同时，室内没有散热器，在装修时不必加暖气罩，节省了装修开支。隐蔽安装，取消了室内传统的暖气片及其支管，便于装修和家具布置，增加了使用面积，比传统的暖气片节省空间2%-3%。

3.地面采暖具有节能效果

地面采暖可通过分水器调节水流以达到调节不同房间室温的目的，这样即保证了供暖质量，又起到了节能的作用。由于地面采暖以整个地面作为散热面，所以地面的温度不但影响室内的温度，而且也关系到人的舒适性。一般情况下，人长期停留区域的地表面温度不高于 29℃。这样，就决定了供水温度不能过高，一般不应超过 60℃，所以地面采暖需要的热水温度低，所以一般情况下节约能源。辐射供暖方式热量集中在人体受益的高度，较对流方式热效率高（如参数按16℃设计使用，可达到20℃的供暖效果）;热媒低温输送，整个输送过程热损失小，比传统空调节能20%左右，比传统散热器节能30%以上。

4.地面采暖有利于分户计量

随着供热体制改革的不断深入，货币供暖势在必行。采暖费由个人承担，按照使用热量收费，这样对于具有可调节性的地面采暖就非常必要了。由于地面采暖系统和支管都是在分水器、集水器处并联，各管路间易于平衡，很少失调，且整个系统很容易实现分户计量，所以地面采暖是今后实行采暖分户计量的理想采暖方式。地板辐射采暖采用双管并列式安装，每户各自控制循环水量，解决了多年来供暖系统无法按户正确计量收费的难题。

5.地面采暖热稳定好

地暖系统和散热器系统相比，地面层及混凝土层蓄热量大，热稳定性好，房间内的温度波动明显小。地面采暖过去由于造价高，在民用建筑中很少采用。随着新型材料开发应用，越来越多的优质廉价的材料走进百姓生活，像铝塑管，PP- C、PP- R等，这些管材都具有共同特点是耐蚀性好，柔韧度高，接头少，这些特点正适合地热采暖对管材的要求。由于地面层及蓄热层蓄热量大，因此在间隙供暖的条件下室内温度变化缓慢，热稳定性好。

6.系统寿命长，免维修

加热盘管使用寿命长，系统采用盘管回路技术，暗敷管道系统中无接头，不易产生渗漏，免维修。大概有以下几方面：一是低温辐射采暖系统的最高工作温度不得高于82℃。二是低温辐射采暖系统的水温范围为35℃-60℃，供回水温差（△t）为8℃-15℃（具体数据与热媒系统流量、供暖管管径、地面层材质性能及墙体的向外散热量有关，应根据具体情况统一计算）。三是加热管内水的流速不宜小于0.25m/s。四是低温辐射采暖系统中单个回路的长度应不宜超过120m，可在此基础上±20m左右，在100m范围内，其正常的平面高度压损总值一般在6-18kpa。五是供暖管敷设方式和数量由热输出量和管材尺寸决定，供暖管弯曲半径不应小于8倍直径，以200mm为间距进行调整，敷设方式包括联箱排管式、平行排管式、蛇形排管式和蛇形盘管式。六是低温辐射采暖系统的地板表面温度，人员经常停留区适宜范围24-26℃，最高限值28℃，人员短期停留期28-30℃，最高限值32℃，无人停留区35-40℃，最高限值42℃。七是低温辐射采暖系统的分水器宜安装在卫生间、厨房或房间，易于控制调整，并高于供暖管300mm-500mm，配置排气阀。八是低温辐射采暖系统的总进水管上应设置过滤器，与其它供暖方式串联并且高于供暖管时，应在供回水连接处放置过滤器。九是根据需要可在分（集）水器前端加设温控阀、热流量计、压力表等配套设备。十是保护层厚度不得小于30mm，地面层设计荷载大于2000kg/m2时，保护层应有加固处理（一般为配筋），并应计算保护层和热绝缘层的承重能力。最后是膨胀缝间距不宜大于10m。

二、地面采暖在设计中的一些问题分析

地面采暖设计中为了计算方便起见，一些资料推荐了建筑热负荷单位面积、体积热指标，对于住宅建筑面积热指标为 47- 81W/m2，而这一指标往往成为一些暖通设计人员的实际供暖热负荷计算依据。但对于地面供暖系统热负荷计算存在以下几个方面的问题需要分析：一方面是由于室内温度场分布均匀且主要是辐射热，有资料指出可以将室内计算温度降低2℃计算，也就是说，可以适当降低建筑物热负荷;另一方面地板辐射供暖是以地板下盘管经地面向室内换热，未考虑地板被家俱遮挡而增加的热阻的影响，特别是在住宅建筑中，卧室及起居室内床、衣橱、电视机橱、沙发等占房间面积30- 50%。这样就大大降低了地板盘管向室内散出的热量，也就是说应适当增加建筑物的散热量，这也应当进行适当的考虑。设计计算建筑物热负荷时应进行综合分析，确定出符合工程实际情况的热负荷值。通常地面辐射供暖系统的阻力损失要大于散热器采暖系统，究竟大多少？这是设计人员普遍关心的问题。有资料表明地面辐射供暖系统总阻力损失应在 10kPa。若考虑恒温阀等，则系统总阻力损失可达 30～50kPa。对面积较小或热负荷较小的房间，其对应环路的阻力损失相应也小，适当增加户内系统总阻力损失，有利于变流量系统的调节与稳定。此数据是否与实际相符，还需要设计人员在实际工程中检验。

三、结束语

综上所述，地面采暖具有很多优点，是一种极有发展前途的新型采暖方式。但实际设计中还存在一些问题有待解决，设计人员应在实际工作中对这些问题加以分析总结，以达到满意的设计效果。随着人们的生活水平的提高，对采暖的要求也是越来越高。不仅要保证温度还要做到舒适节能环保。地面辐射采暖系统正符合這种要求。作为设计人员就必须跟上时代的潮流，为人们美好的生活做出贡献。