对比分析低温热水地板辐射采暖与常规暖气片采暖

李帅

（山西三建集团有限公司，山西 长治 046000）

0 前言

随着经济建设的不断推进与现代科技的不断发展，我国建筑采供暖领域在设计模式、施工技术、材料工艺等方面表现出了多样化的发展趋势，人们的生活观念也较传统时期发生了很大变化，越来越追求更优质的采暖体验与更经济、节能的采暖服务。在此背景下，有必要对低温热水地板辐射采暖这一新型采暖方式与传统的暖气片采暖做出对比分析。

1 低温热水地板辐射采暖类型概述

低温热水地板辐射采暖是基于特制地板的供热部件，让建筑结构内表面和房屋辐射产生的热量相互结合，以此增加室内的整体温度，方便人们采暖。针对于工作媒介而言，常见的辐射采暖类型为热水辐射供暖、电力供暖、燃气红外线辐射供暖。按照低温热水地板的板面温度进行划分，可分为高温辐射、低温辐射和中温辐射。高温辐射板面温度要高于200℃，低温辐射板面温度在80℃以下，而中温辐射板面温度在80~200℃之间。

辐射采暖板面构造可以分为，组成式、掩埋式和风道式三种。组成式板面常采用金属物质进行焊接，搭建内部金属管道形成辐射板。掩埋式常选用直径在32mm之间的管道进行掩埋，使其埋置在建筑物的内部，构造出辐射表面。风道式常需要规划建设区间的空腔结构，利用热空气的循环作用通过流动形成辐射表面。目前，我国在低温热水地板建设上是有严格标准的，在铺设完毕后地面温度要在30℃以下，所以要控制地面辐射管道内温度，使其能够达到铺设要求。

2 低温热水地板辐射采暖的应用优势

2.1 热损失少

如今，辐射采暖技术已经被广泛应用，工作模式是根据住宅区间进行分配的，是一种卫生条件需求较高并且能为人们增加舒适效果的供暖形式。在开展此技术时需要结合房间整体的高度铺设，使低温热水底板释放的热能可以均匀地扩散，具有温度梯度小、分布均匀的特点。辐射采暖与对流采暖存在较大的差异，对流采暖在靠近屋顶部分温度较低，可以有效降低住宅内部的无效热损失，使采暖技术能够符合建筑工程中的节能减排需求。针对通风换气中的热损失而言，由于低温热水地板在建造时设置在室内环境下，为将室内温度进行统一，工作人员增加了对设计方案的重视力度，在铺设时常会将地板温度降低2℃左右，使整体舒适度得以增加。在此条件影响下，可以调整通风换气中产生的耗热量，减少温度梯度的浮动及门窗部位的渗风现象，调节室内冷风灌入情况。

2.2 舒适度高

低温热水地板辐射采暖模式中，管道铺设于地板下方，整个地面都可作为载体散发热量，热气流呈现辐射循环走向，与围护结构进行能量交换，加热室内家具、气流，热量上升过程较为平和、均匀，温度通常控制在60℃以内，舒适度较好，由于受热均匀，室内墙壁、门窗结露的现象也大为减少。对于人体来说，热气流从脚下产生，逐渐上升包裹，比较符合机体采暖需求，与中医“温足凉顶”的说法不谋而合[1]，在保暖的同时，还能有效避免头部血流量增多，引发的犯困、头晕等问题，舒适度极好。当前高层住宅建筑中，多使用混凝土现浇板、预制板等，提升施工效率的同时，也容易带来隔音效果差的问题，许多住户都对频烦的噪声扰动表示困扰，而在低温热水地板辐射采暖模式汇总，受管道敷设要求制约，混凝土层通常会增厚40~60mm，整个蓄热功能增强，噪声干扰也有效减少。

2.3 灵活性好

低温热水地板辐射采暖安装施工时，会将管道埋藏至地下，布局相对灵活，可用平行、蛇形排管式，以及蛇形盘管式等，过程中要注意控制好排列间距，通常以150~300mm为宜，散热器、保温层等也不会占用室内空间，面积节省率可达2%~2.5%，室内环境更加美观和整洁，能为使用者留出更多灵活布置、装饰的余地。从材料选取角度来看，低温热水地板辐射模式同样十分灵活，保温层可采用挤塑板、苯板等，反射层可用牛皮纸、无纺布、EPE，使用者完全可以根据自身需求、成本预算等进行选取。当前伴随新材料的发展，铝塑复合管进入低温热水地板辐射采暖领域，聚丁烯、交联聚乙烯管都是较为常见的种类，与焊接钢管相比，使用寿命可延长至50年以上，应用更加可靠。同时，该模式的室内安装中，管线通常连接分水器，以用户为单位，设置独立阀门管理，使用过程中可随时根据感受调节，实现独立控制，彰显人性化特征的同时，也为分户供热计量创造了条件。

3 低温热水地板辐射采暖与常规暖气片采暖模式的对比

3.1 初期投资比较

暖气片是较为常规、传统的采暖方式，最早采用铸铁材料，成本较低，防腐性能良好，伴随新科技材料的涌现，当前铸铁暖气片所占市场份额已经大幅缩减，钢制柱式、板式等暖气片逐渐登上历史舞台。受不同材质成本影响，暖气片初期预算也会表现出较大差异，若采用铜铝复合材质，按照经典的75×75规格计算，一套成本大致为6000~8000元，从辅助材料角度考虑，PB管、PPR管都较为常见，前者每米价格大约在40元，后者大约为15元。以100m2室内面积为背景，整体价格大致在2万~2.5万元，具体价格还会受到采暖需求、环境等的制约。低温热水地板辐射采暖模式中，干管、立管用量都有所减少，整体幅度可达50%~60%，仅管道报价每平米大致在100元，同时需要考虑壁挂炉、温控器等设备，综合计算后每平米价格为180~200元，即在100m2室内环境下，投资可达1.8万~2万元，相比之下成本更低，初期投资更小。

3.2 运行费用比较

运行费用的估算同样以100m2室内为例，将燃气作为能源渠道，并假设价格为2.5元/m3。由于暖气片散热效率较高，表层温度始终低于水温，同时受能量守恒定理制约，建筑围护结构、室内陈列摆设等，均不会超过热源温度，因此水温需要设置在较高的水平，才能达到舒适供暖需求，通常情况下为80~85℃，能耗相对较高，但考虑到暖气片制热速率相对较高，并不需要全天开启，费用大体控制在每月1100~1400元，要在暖气能独立开关的条件下实现。对于低温热水地板辐射采暖来说，供热水温通常控制在50~55℃之间，在寒冷地区可能需要全天开启，那么月度费用大致在1200~1500元，整体运行费用较高。

3.3 使用寿命比较

暖气片使用寿命与自身材质有较大关联，对于老铸铁散热器来说，本身耐久性较高，倘若当地水质良好，基本可以维持50~70年的使用期限，但由于近年来伴随环保理念的推进，该种形式的暖气片已经逐渐停产。钢制暖气片是当前应用较多的种类，具有性价比高、外形美观等优势，在产品质量、供暖水质都相对优良的情况下，使用寿命可达10年以上。铜铝复合暖气片中，由于采用了液压胀管技术，设计压力可达1.2MPa，平均使用寿命在20年以上，在高碱度水质条件下，还可延长至50年[2]，价格也相对更高。对于低温地板热水辐射采暖模式来说，大部分系统埋藏于地下，聚丁烯等塑料管材并不会受到紫外线直射，老化进程大为减缓，且材料本身具有耐腐蚀性，受水质制约相对较小，不会由于区域水质不佳产生结垢，因此在排除人为破坏因素的前提下，平均使用寿命能达到50年左右，后期更换费用大幅缩减，能够在保障经济性能的前提下，延长使用寿命。

3.4 客户利益比较

3.4.1 占用空间

采用常规暖气片供暖，不仅暖气设施本身会占用较大面积，管道布局对空间也有一定要求，现阶段市面上暖气片高度大致为30~200cm，600cm及1500cm都是常用规格，从安全、性能角度考量，一般1m以下的暖气片组宽在2m以内，整体计算下来占用空间大致为0.8m3，当供热面积较大时，还需要多组暖气片搭配使用，布局受限较大，很容易影响室内环境的美观度。暖气片作为室内陈列，某些业主为优化室内环境，会进行额外装饰，在一定程度上增加了装饰装修的成本，而低温热水地板辐射采暖模式中，大部分配件埋藏于地下，地上的分水器等设施体积较小，不会影响室内整体风格，直接省去了装饰环节的费用支出，能够有效提升客户满意度。

3.4.2 温度调节

常规暖气片采暖模式中，热量来源范围较小，室内暖空气受冷热气流动力学制约，会呈现出对流趋势，热空气密度较小持续上升，冷空气分子间距离狭窄，密度高持续下降，热量分布不够均匀，很容易使用户出现“头热脚凉”的感受，降低舒适性。低温热水地板辐射采暖中，热源温度较低，整体室温可维持在24℃左右，室内升温过程也相对温和，热源表层覆盖混凝土材料，因此不会引发急剧的气流传动，空气水分蒸发量显著减少，更加适用于寒冷干燥的北方冬季，有助于改善人体血液循环，加快新陈代谢[3]。由于气流速度减缓，扬尘等问题得到一定控制，在粉尘污染严重环境中有着较高的应用价值，空气分子与周围构造物的摩擦减少，还能控制静电问题，卫生状况得以改善。安装应用时要做好热负荷计算，以设计标准为依据上下浮动，将家具阻挡等问题纳入考量，在节能环保的同时，改善室内采暖环境。

4 结论

综上所述，本文采用定量、定性综合的方式对常规暖气片采暖、低温热水地板辐射采暖进行了系统的对比分析，结果发现后者运行费用相对稍高，但初期投资费用、后期故障率都相对更低，大大减少了维修、更换的成本，同时使用过程中温度调节更加平和、均匀，能给人以舒适的采暖体验，降低噪声、改善卫生状况的同时，还能有效节省室内空间、装饰费用，综合效益更佳，值得推广普及。