低温热水地板辐射采暖系统在暖通工程中的应用

李守文

北京城建五建设集团有限公司 北京 100029

低温热水地板辐射采暖系统是当前建筑行业中应用最为广泛的一种暖通技术，能够很好的满足业主对房屋建筑的供暖需求，而在暖通工程中采用各种新技术和新手段，可以有效的克服传统暖通工程在施工中存在的问题，避免了传统暖通系统中的耗能大、舒适性差等问题，从而有效的满足建筑行业暖通性的基本需求，对促进建筑行业的可持续发展奠定了基础。

1 低温热水地板辐射采暖系统的概述

在建筑结构内部，通过以地面为依托的方式，在地板下部设置塑料管道，是一种将管道内部流动的热水作为媒介的采暖系统。在建筑工程中，将塑料管道镶嵌在浇筑混凝土内部，并利用热水循环流动的方式进行加热，从而起到供暖的效果，这是低温热水地板辐射采暖系统的基本要求。但是在设置的过程中，对相关参数有着严格的控制要求，首先是水温不能超过55℃，因为水温超过55℃，会使塑料管道的使用寿命缩短，其次是热水供应的工作压力不能超过0.4MPa，如果压力超标，则有可能出现爆管的情况，导致后续的维修非常麻烦[1]。由于低温热水地板辐射采暖系统在暖通工程中采取的是以地面作为散热板，因此取消了传统散热器的散热现象，通过地板发热实现对房屋温度的提升，这种散热方式属于一种交换热流现象，有利于改变小环境内的温度。

2 低温热水地板辐射采暖系统在暖通工程中的优缺点

2.1 优点

2.1.1 具有高效节能的优点

由于低温热水地板辐射采暖系统主要利用热辐射的原理，而房间内有着各种围护结构，当热辐射散发出来后，会因为这些围护结构而保持室内温度不被大量流失，从而保证房间内的温度。由于低温热水地板辐射采暖系统自身的特殊性，使得供暖过程中不需要消耗大量的能量就能保证室内温度，因此使室内居住变得更加具有舒适性。和传统供热系统相比，低温热水地板辐射采暖系统可以有效地减少供热负荷，因此具有高效节能的优点。

2.1.2 具有舒适、卫生的优点

在整个低温热水地板辐射采暖系统中，供暖的管道需要敷设在整个房间的地面下，从而使管道内的热量实现从下向上的传递。同时再加上热辐射的原理，使得室内温度均匀，不仅符合人体温度所需，同时还能改善人体血液循环，给人们提供了舒适的居住要求。在低温热水地板辐射采暖系统中，因为采暖的过程中不会使房间的湿度增加，良好的室内卫生对于家庭居住环境的改善是非常有帮助的 。

2.1.3 具有良好的热稳定性优点

由于在低温热水地板辐射采暖系统中，具有较强的蓄热能力，同时暖通系统在较厚的混凝土结构保护下，通常不会受到外界其他因素的影响，使得房屋内的热稳定性比较高。在对低温热水地板辐射采暖系统内的水温进行加热中，可以利用太阳能以及地热提高其温度，因此具有废热利用的优势，可以极大地减少煤炭等不可再生资源的使用，从侧面减轻了对环境的污染。

2.1.4 具有高效节能的优点

在建筑舒适度相同的条件下，低温热水地板辐射采暖系统可以利用余热水，保证房屋内的温度，相比其他采暖方式能够减少2%-3%的能量损耗，使热效率得到提高。通常情况下，低温热水地板辐射采暖系统的供水温度为50℃，而回水温度为40℃，因此在供水和回水的过程中，会造成一定的热量损失，但由于室内的各个房间是分别独立的，所以在低温热水地板辐射采暖系统中，能够实现对水温和室内温度的自动调控。

2.1.5 具有维护方便的优点

在低温热水地板辐射采暖系统运行的过程中，因为塑料管道是镶嵌在浇筑混凝土中的，同时在管道内还安装了过滤器，所以可以避免杂质进入管道，使暖通系统具有良好的稳定性。而在维护中，由于系统除了分水器和集水器连接外，再没有其他接口，所以在维护上不需要投入太多的人力和物力就可以实现维修，而且维修的操作难度也比较小。

2.2 缺点

2.2.1 供暖效果会受到室内布局影响

在低温热水地板辐射采暖系统中，由于供暖的方式是以热辐射为主，当室内布局对地板的遮挡较多时，有可能会降低供暖效果。而当今大部分家庭中，因为家具数量比较多，使得家具等物品占据了室内大部分面积，因此使低温热水地板辐射采暖系统的散热总面积减小，而造成室内温度较低，不仅会影响采暖，同时还会影响到供暖系统的稳定运行[2]。

2.2.2 减少建筑层高

在低温热水地板辐射采暖系统的应用过程中，由于相关的管道需要埋设在地板下，因此在安装时需要增加构造层的厚度，和传统供暖系统相比，低温热水地板辐射采暖系统平均每层增加了50-100mm的厚度。

2.2.3 对家具养护造成难度

低温热水地板辐射采暖系统和普通的采暖系统都会对家具养护造成一定的危害，尤其是实木家具，温度的增加，必然会导致湿度的减少，但是相对于空调热风采暖，前两种方式对家具的损害还算较小。因此，家庭湿度控制难度加大，家具养护变得困难。

3 低温热水地板辐射采暖系统在暖通工程中的应用要点

3.1 针对地板辐射散热量的应用

在建筑施工中，地板下埋有管道，供暖的散热量与加热管的深度、间距以及供回水温以及管径都有着重要的关系，因此在一般情况下，管径的变化会随着管道埋深的增大而对地板的影响减小。在暖通工程的施工中，通常选用外径为20毫米的塑料管，因为受到房屋层高的限制，随着地板表面平均温度的升高，地板的厚度就会越小，反过来也是如此，但无论地板的厚度还是平均温度都和管间距有着直接的关系。所以在低温热水地板辐射采暖系统的暖通工程施工中，管间距如果过密不但会增加施工成本，而且还会引发房间过热和施工难度的增加，所以在暖通工程中，管间距是否合理，是供暖系统的非常重视的施工环节。

3.2 针对地板温度散热不均匀的应用

在低温热水地板辐射采暖系统暖通工程中，地板温度不均主要和管盘间距、地板表面平均温度、整个采暖系统水力不平衡有关。首先在管盘间距中，因为管盘的间距与热负荷、地暖管径、室内设计温度等因素有关，所以当地面温度分布均匀后，会深受埋管深度、管间距的影响[3]。部分施工单位为了追求房屋建设高大尚的要求，会将管盘埋入的比较深，最终会使室内温度较低且温度分布不均匀，当管间距增大时，地面温度的分布会更加不均匀，为了保证地面温度分布的均匀性，在暖通工程施工中，通常会规定管间距值保持在100-300mm之间，既可以有效的保证温度，又不会使管道埋入太深。其次是在地板表面平均温度中，由于地面材料对整个散热系统的影响比较大，随着低温热水地板辐射采暖系统的散热，会使地板表面的温度发生变化，如果缺乏控制，有可能会严重影响到房间的热舒适性。

当人们在室内常停留的区域地面温度处于24℃-26℃，而短暂停留区地面温度处于28℃-30℃，无人停留区温度处于35℃-40℃时，一旦改变地面层材料对散热量的变化会有很大的影响。根据资料调查显示，地面层材料的导热系数增大时，温度会大大升高，因此当低温热水地板辐射采暖系统的室内各表面温差比较大的时候，有可能会造成墙表面和辐射板之间温差达到10℃左右，这种明显的温差会引起人体明显的不适感。所以在建筑暖通工程施工中，在满足室内热负荷要求的同时，还要保证辐射板表面温度不能超过允许的范围，避免引起人体的不舒适感。最后是在整个采暖系统水力不均衡中，为了减少管道内的流动阻力和保证供应以及回水的温差不至于太大，就需要对加热管盘采取并联的布置方式。

3.3 针对地板预留伸缩缝的应用

由于地暖所用的塑料管道的膨胀系数要比金属管道大，因此在设计过程中，需要考虑到补偿措施，从墙壁四周，再到门口设置膨胀缝，使高度与回填地面找平层齐平。但由于管道膨胀缝很容易在拐弯处断开，所以每隔30cm需要用卡丁固定管道，而分水器因为有多个分支，且出口的间距在80-100mm之间，所以分水器出口地面温度相对比较高，对地板材料会造成一定的破坏。在设计中还需要注意密集管路膨胀地面，确保管间距小于100mm的管路应包塑料波纹管，可以在加热管盘伸缩缝时，设置长度不小于200mm的柔性套管。

3.4 对相关材质的检验

由于在低温热水地板辐射采暖系统中有很多不同类型的管道，因此在选择管道时，需要结合实际施工工程的情况，选择拿下具有良好的抗老化性和耐腐蚀性的管道。常用的塑料管主要有交联聚乙烯PEX管和交联聚乙烯铝塑复合管 XPAP，这是因为这类型的塑料管不需要接头，弯折方便不会发生断裂以及施工容易等优点。在对管道的材质进行检验时，要保证管道可以在水温50℃下持续使用五十年以上，同时还要保证管道内外壁平整、光滑，避免出现裂纹或者凹陷。在对管道的运输过程中，一定要轻拿轻放，避免与坚硬物体的碰撞而造成管道发生变形或者有缺口的情况，管道在施工场地存储时，一定要放在阴凉的仓库，杜绝阳光直射的情况。

4 低温热水地板辐射采暖系统在暖通工程中的施工工艺

4.1 低温热水地板辐射采暖系统施工工艺流程

在低温热水地板辐射采暖系统的施工过程中，由于土建结构的施工作业过程中需要将分集水器进行固定。随后在边角粘贴保温板后铺设聚苯板以及钢丝网，当这些东西铺设完成后才能铺设塑料管，同时要将塑料管进行固定。对于固定好后的塑料管需要设置相应的伸缩缝以及伸缩套管，然后实现混凝土回填技术后进行试验验收工作[4]。在具体的施工工艺中，由于施工中分集水器需要使用4个膨胀的螺栓，才能固定在墙面上，因此一定要将螺栓牢固安装，避免后续出现松动的情况，而在保温板的粘贴中，需要使用乳胶并沿墙粘贴，这样的粘贴方式会使整个墙面比较平整。在整个工程中，铺设钢丝网时，可以在管道下有限铺设一层铝箔纸，然后再铺设一层直径为2mm的钢丝网，钢丝网的铺设间距保持在100*100mm左右即可，其中钢丝网的规格选择2*1m，对钢丝网的铺设时，一定要保证钢丝网的严密，避免出现不平的情况而导致管材露出表面。

4.2 低温热水地板辐射采暖系统的施工方式

在施工前，需要选择正确的管道敷设方式，常见的采暖敷设方式有两种，分别是蛇形方式和回型方式。因此选择管道敷设时，要结合住宅建筑特点和功能进行选择，由于低温热水地板辐射采暖系统在暖通工程中对环境也有一定的严格要求，因此需要严格按照施工流程进行施工操作，可以避免因为违规操作而出现的质量问题。对室内进行初步的粗装修后，铺设管道时要保证地面平整和清洁，在对平整度的检查中，确保室内的平整度误差在8mm以内，除此之外，低温热水地板辐射采暖系统在图纸的相关设计资料一定要保证齐全，当施工方案审批后，要进行技术交底工作。整个暖通工程施工中，确保材料、设备等准备就绪，才能有效的保障施工的正常进行，在施工中，为了更好的保证施工的进行，对于施工现场、施工用的材料、水电等进行合理布置，并检查塑料管道是否有污染和杂物。暖通工程中使用的主要材料、设备等，需要符合国家规定的标准和行业标准要求，同时也要符合施工技术和施工质量文件等要求[5]。

5 对施工质量和施工安全措施的控制

在对施工质量的控制中，需要派专职人员对预拌混凝土搅拌站进行监控，并对所有的水泥、砂、石子等原材料进行抽样试验，试验合格后，方可继续进行工程施工[6]。对整个预拌混凝土搅拌进行全程监控，保证原材料的混合搅拌符合行业标准要求，对混凝土进行养护时，洒水要均匀、饱和，由专业人员定时查看养护的效果。而在施工安全以及成品保护的而控制中，需要对施工人员在施工前进行安全培训，在施工操作前进行安全技术交底，可以避免在施工安装中发生意外事故的情况。对现场设备要定人、定岗的由专人负责，有利于发生事故时可以直接追查到具体个人身上，同时专人负责的设备，要定期进行维护保养，并做好保养记录工作。

6 结束语

和传统的采暖系统相比，低温热水地板辐射采暖系统不仅具有节能的优点，同时还能给业主提供良好的舒适性以及卫生性等优点，所以低温热水地板辐射采暖系统在暖通工程中的应用也越来越受到人们的重视，但由于供暖系统会受到房间内家具摆设的影响，所以在暖通工程中，需要提前做好房间的优化设计，尽可能的将管道铺设在室内的中间位置，从而可以避免家具摆设对供暖系统的影响，使低温热水地板辐射采暖系统发挥出最大的功效。