一、前言

低温地板辐射采暖由于其舒适性、节能和有利于装饰等显著优点,正在住宅和其他公共建筑中得到越来越广泛地应用。低温地板辐射采暖系统目前主要有两种方式:一是水系统地板采暖,二是发热电缆地板采暖。发热电缆地板采暖是利用电采暖,但其前投资以及运行费用均比较大,所以国内低温地板辐射系统大多采用水系统。

水系统地板辐射采暖是将地暖专用塑料管(也可以使用铜管)埋设于地下,在管道内通入30～60℃的热水,使地面达到一定的温度,靠地面和围护结构、家俱、人体等的辐射换热来维持房间需要的温度和人体的舒适性需要。

二、低温地板辐射采暖特点

⑴由于地板辐射采暖中,热量交换主要以辐射的方式进行,所以人的舒适感得到增强,据试验测定,和散热器形式相比,达到人体相同的舒适感,地板采暖的室内温度可以比散热器的形式低2℃左右。

⑵室内设计温度下调后(相对于散热器形式),降低了室内外温差,使得通过围护结构的热流强度减小,于是房间的热损失也随之减少,这就在整个采暖期产生不可忽视的附加节能效应。此外,还可以改善供暖房间的冬季湿状况。

⑶由于地板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,就决定了整个系统的供水温度不能过高,一般不应超过60℃。所以地板采暖由于需要的热水温度低,可以使用余热、太阳能、空调回水等低品位热源,可以在特定的场合下节约能源。

⑷室内温度呈下高上低的温度梯度,也就是说人是脚暖头凉的感觉。这样,人的舒适性大大提高,同时也不会造成大量的热量聚集在屋顶,节约了能量。

⑸由于地板采暖是隐蔽工程,管路都埋于地下,所以整个房间没有像散热器那样的外露设备和过多的管路,整个地暖房间整体感觉好,易于装修。

⑹系统的热稳定性好。由于系统结构上有较厚的细石砼作为一个蓄热结构,系统的热惰性好,抵抗外界干扰的能力强,地暖系统和散热器系统相比,房间内的温度波动明显小。

⑺由于地板采暖系统各支管都是在分、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产计量,是今后实行采暖分产计量的理想采暖方式。

综上所述,水系统地板采暖有着很多优点,值得大力推广。

三、存在的问题

⑴对于室内地面所铺设的材料不同,相同管间距的单位地板面积散热量不同。而在施工图设计中往往不好最终确定地面的铺设材料,用户不同,装修的要求也不同。设计人员在设计过程中往往无法确定实际住户的地面装饰层,所以设计人员的一般做法就笼统地将卧室、客厅的地面装饰层按木地板,卫生间、厨房的装饰材料按瓷砖进行设计。这样,若住户按此装修也正合设计要求,假如住户采用地毯等其他材料时,则散热效果将受到很大影响,这必然造成设计状态与实际效果有较大差距。

⑵我国北京、哈尔滨等地区建筑的节能性已做得比较好,但对于相对落后的西北地区来说,由于经济条件所限,建筑物围护结构往往达不到所要求的节能效果,因而热负荷较大。尤其是外围护结构及外窗面积较大的房间。如:顶层房间及有外窗的卫生间(卫生间本身有效铺设面积已很小)等,铺设管间距减小到150mm时,其有效铺设加热盘管的面积仍无法满足设计要求。若再缩小管间距,一方面铺设难度加大,不便铺设;另一方面散热量增加的不大,效果并不明显。《低温地板辐射采暖应用技术规程》(DB62/25-3010-2002)4.2.6条规定:“当房间采暖热负荷较大,经计算辐射地板表面平均温度超过表4.2.4中的上限值,或地板面积较小不能满足辐射加热管或加热电缆的要求时,应设其他辅助采暖设备。”这样,只能采用其他方式补充采暖,如附加散热器等。如此造成如下问题:三通接管处不便处理,影响美观,不便装修,降低了低温地板辐射采暖本身的优越性。这样的设计结果必然无法真正达到建设单位和设计者采用低温地板辐射采暖的初衷。

⑶设计往往以整个房间使用面积进行铺设加热盘管,可实际住户入住时,必然要摆放家俱,此时辐射地板被遮挡,有效散热面积减少,当然散热量也就减少,这必然影响室内设计温度达标。《低温地板辐射采暖应用技术规程》4.2.5条规定:”地面上的固定设备和卫生器具下,不应布置地板加热管或加热电缆,应考虑家俱及其它地面覆盖物对有效散热面积的影响。”设计者在布置加热管时必然要考虑家具的影响,但《低温地板辐射采暖应用技术规程》、《采暖通风与空气调节设计规范》均没有一个统一的规定或标准。不同的设计者采用的标准不同,不同的用户摆设的家俱所占用的面积也不同,因此不同的设计效果也不同。既便同一设计者,由于用户的不同,设计意图与实际使用也不可能一致。

⑷塑料管有不同的管径可选取,其管径不同,散热量也应该不同。但笔者在以往设计时,由于“低温地板辐射采暖应用技术规程”还没有发布,只能按厂家提供的散热量表进行设计,可几乎所有厂家提供的样本资料所列举的散热量只按一个标准表的数据查取,对于更改管径后继续按此表选取显然不合理,对于具体的设计选型来说还缺少更详尽的理论依据。

上述问题,不同的设计人员在设计中均有所考虑,但所采用的标准或依据不同,设计结果及实际采暖效果也就不同:要么室内温度不达标,达不到地板辐射采暖的舒适效果,要么温度过高(当然这也与热源所提供热媒介质的温度过高,或温度随时间变化的波动过大也有关)导致地面装饰层过度热膨胀而遭破坏。基于此,关于低温地板辐射采暖设计急需一个统一的规程规范来指导。而目前国家尚无统一规范,地方规程对此又没有明确的规定,设计人员只能凭经验进行考虑,这显然不易达到理想的设计效果。

所以笔者恳请广大业内同仁能够积极回访自己所设计的工程实例的运行状况,并进行统计分析,群策群力,总结经验,形成成果;甚至暖通协会牵头组织试验,测定相关数据,与业内同仁的经验成果汇总形成规程,边实践边总结完善。如此,我国低温地板辐射采暖技术将会有质的飞跃。

四、结语

综上所述,低温热水地板辐射采暖不仅舒适性好,可以利用各种低温热源及废热,而且节能效果十分显著,更符合人们对室内环境优美等提出的高要求,它是一种极有发展前途的新型采暖方式。但是,这种采暖方式应与建筑构造相结合,如能和建筑设计密切配合,将会取得突破性地进展。

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