简述低温热水地板辐射供暖系统的若干问题(一)
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低温地板辐射采暖常见问题浅谈引言低温热水地板辐射采暖以低温热水作为热源、以地板为发热体、以辐射传热为主,对流换热为辅,是一种对房间热微气候进行调节的节能采暖系统。
散热均匀使人热感舒适,而且具有管理方便、不占用使用面积、卫生条件好、无噪声、节能、维修量小等优点,缺点是要占用50~70mm的建筑物高度,不仅造成楼板或地面每平方米要至少增加20kg的静荷载,而且土建初投资也有所增加;由于盘管是埋在结构层里,所以系统维修很难。
近几年我国很多地区已广泛采用这种采暖方式,特别是各种新型保温材料和塑料管材的出现,管材价格的下降,都加速了低温热水地板辐射采暖在我国的发展。
该系统特别适用于大开间、矮式窗、热媒温度低、装修要求高的建筑物,因系统可以进行局部调节和分户控制、分户计量的功能,如今在住宅中也得到广泛的应用,已成为目前我国常用的供暖形式之一。
地板辐射采暖与传统散热器或空调送风采暖在传热原理上有所不同,前者辐射所占比例大,而后者则以对流方式为主,因此两种方式房间得热有所不同,系统设计也有诸多不同之处。
通过调研一些低温地板辐射采暖工程,发现存在许多问题,以下几种情况比较普遍:(1)室内偏热;(2)地面温度偏高;(3)地面温度分布不均匀等。
经过了解发现设计中存在一些问题,下面对这些情况做一简单分析。
1 室内温感偏高出现这种情况主要由以下原因引起:一是负荷确定时未考虑辐射采暖与对流采暖的区别,直接将对流采暖负荷作为辐射采暖负荷进行计算。
相同条件下,辐射采暖时壁面温度比对流采暖时高,减少了墙壁对人体的冷辐射,而人对室内热环境的感受常以实感温度来衡量,地板辐射采暖在加热周围空气的同时,还与周围的围护结构进行辐射换热,提高了内墙内表面的温度,使室内平均辐射温度升高,高于室内平均气温,减少了四周结构表面对人体的冷辐射。
研究表明,当人体感觉温度相同时,地板辐射采暖房间的室内平均气温要低于对流采暖房间的室内平均气温,而地板辐射采暖房间的热损失也相对小一些。
管理与标准化/ M a n a g e m e n t and S t a n d a r d i z a t i o n低温地板辐射采暖施工中常见的问题及对策李翠环(兰州博文科技学院,甘肃兰州730101 )摘要:低温地板辐射采暖是近年来走入人们视野的一种新型供暖系统,这种供暖系统不仅不占用房间的空间,同时还体现出舒适、节能、卫生等多重优势,得到了广大用户的一致认可和接受。
同时随着塑料工业的快速发展,该采暖模式中所用的热水管价格持续走低,甚至低于传统散热器的价格,因此得到了建筑业人士的普遍重视。
由于其供暖方式和传统供暖方式不同,因此在设计与施工过程中面临着一些问题,为了进一步提升其使用效果,有必要对这些问题进行总结分析,并探索出有效的解决对策来,为建筑从业人士提供参考3关键词:低温地板辐射采暖;施工;问题;对策随着社会经济的发展迈入新的台阶,广大居民的 生活水平显著提升,此种条件下人们在室内环境方面 提出了更高要求,比如目前很多城镇居民提出室内空 气一定要卫生、清新,室内的温度一定要温暖、宜人 等等,相关人员也一直在探索满足人们生活需求的新 方式和新方法。
在能源结构调整的大背景下,节能、按户计量供暖收费等制度幵始走入人们的视野之中,作为新的采暖方式,低温地板辐射也开始应运而生。
近年来,这项新的采暖技术凭借其舒适、健康、节能、环保等优势,受到了人们的关注和青睐,得到了社会 的广泛认可和关注。
其工作原理在于利用矣60 t的 低温水,分布在地面层以下的热水管中,以这些低温 水为热媒,对整个地面进行均匀的辐射、加热,为整 个地面加热,通常情况下可以使地面的温度维持在24尤~26尤之间。
目前这种新型供暖方式已被众多 建设单位、开发商以及公众所熟知,并幵始广泛应用 于工程建设之中。
1特点分析当前该采暖工艺已在我国北方多地区得到了广泛 应用,在一些地区已形成了热点。
随着社会经济的不 断发展,各种化学建材的发展可谓日新月异,很多性 能优良的建材得到了推广和发展。
浅析低温热水地板辐射供暖系统施工中的问题随着人们对室内环境质量的要求不断提高,一种新的采暖方式-低温热水地板辐射供暖孕育而生。
低温地板辐射供暖系统以其舒适、卫生、不占房间使用面积、节能、低噪音、便于分户计量等优点被广大消费者任可。
由于它与传统的供暖方式不同,施工中出现了一些问题。
本文主要从三个方面分析了在低温地板辐射供暖系统施工中应注意的一些问题。
一、塑料盘管的试压及排水塑料盘管敷设完进行填充层施工时,施工现场不宜其他专业进行交叉施工,不得对敷设管道进行碰撞及踩踏,在混凝土填充层施工及养护过程中管道必须保持不小于0.4Mpa 的水压并检查压力表指示情况,防止管道被施工损坏。
需要注意的是,养护完成后应再次进行系统水压试验,根据填充层及管道充压及系统试压情况应办理二次隐蔽验收手续。
隐检内容应写明保护层材质、厚度和管道充压情况。
目前有些施工项目仅在塑料管固定完毕后进行水压试验,完成一次隐蔽工程的中间验收,而忽视了二次隐蔽验收程序,这种做法是不正确的。
另外,低温地板辐射供暖系统试压后并不像其他供暖系统,打开泄水阀就可将水完全泄掉,而是有相当一部分水,即盘管中存的水不能泄掉,尤其在冬季施工,如果加热盘管中的水不能彻底及时排走,则很可能因水结冰而破坏整个加热盘管,因此在试压或冲洗后,应采用压缩空气将加热盘管中的水全部吹出,以防冻坏管路。
二、在加热盘管的上部和下部宜布置钢丝网为了减少无效热损失,在加热盘管下面及外墙周边均敷有绝热层,绝热层一般选用聚苯乙烯泡沫塑料。
为了增强绝热材料的整体强度,并便于安装和固定加热管,在施工过程中,在绝热层表面要铺设一层钢丝网。
另外,从工程实践来看,布管处散热相对较强,而管与管之间散热较弱,为了减小这种强弱明显的散热效果,宜在加热盘管的上部敷设一层钢丝网,以均衡地板表面的散热。
同时,加设钢丝网还可增强地板的抗裂性。
三、加强施工过程的管理,避免地板不热或冷热不均低温地板辐射供暖系统的调试过程中,经常出现地板不热或冷热不均的现象,造成此现象的原因不仅包括设计原因,在施工工程中管理不严、工人素质差、野蛮施工以及成品保护措施不力也是造成不热或冷热不均的主要原因。
浅谈低温热水地板辐射采暖设计中的几个问题低温热水地板辐射采暖技术由于具有节能、环保、卫生、舒适、美观等优点,已广泛应用于工程设计中。
本文主要从七个方面入手,进行了分析总结,简要地叙述了系统设计、施工中需注意的几个问题。
标签:低温热水地板辐射采暖;热负荷;加热盘管;分集水器;室温调控装置引言低温热水地板辐射采暖技术是目前较为先进的供暖技术,它无论从节约能源、环保卫生,还是在热舒适度、不影响室内观感、不占用室内面积等各方面都较传统的对流供暖型式具有较明显的优越性。
在此笔者就个人从事低温热水地板辐射采暖设计的经验,对系统设计中需注意的几个问题进行分析说明。
低温热水地板辐射采暖系统按敷设方式分为埋管式(湿式)与组合式(干式)。
埋管式系统具有较大的蓄热能力,系统热容量大,热稳定性良好等特点,应用广泛,本文是针对埋管式系统所述。
1、采暖热负荷的计算a.采暖热负荷宜取房间常规计算的95%或将室内计算温度降低2℃计算。
b.敷设有加热盘管的地面,其地面耗热量不应计算在内。
c.对于分户热计量或采用分户独立热源的住宅,应计算户间传热量和考虑间歇供暖的修正系数。
d.对于高度大于4m的房间,应计算高度附加率,每高出1m附加1%,最大附加率不大于8%。
e.计算地面有效散热量时应考虑室内设备、家俱、地面覆盖物等对有效散热量的折减。
2、加热盘管的布置a.加热盘管的敷设型式主要有螺旋形,往复型和直列型。
一般应以螺旋型为主要型式,必要时辅助于往复型和直列型。
b.加热盘管的间距和管径是控制散热量多少的重要参数,加热盘管敷设间距,应结合地面传热热阻、盘管管径、室内温度、平均水温、房间所需供热量等确定,同时必须校核地表面的平均温度,保证其不超过规定的最高限值。
c.为了确保室内温度均匀,宜采用不等距布置,在距外围护结构1000~1500mm范围内,采用较小的管间距,远离外围护结构处采用较大的管间距。
d.加热盘管环路的设计,同一集配装置各环路管长应接近。
简述低温热水地板辐射供暖系统的若干问题(一)
摘要:与传统的供暖方式不同,低温地板辐射供暖系统以其众多的优点被广大消费者认可,在工程实践中得到越来越广泛的应用。
本文对低温地板辐射供暖系统在设计及施工等方面的一些问题进行了探讨,希望能够有助于该系统在工程设计、施工及运行管理等方面更加完善,促进此种新型供暖系统的发展。
关键词:低温地板辐射供暖设计施工
1绪论
随着国民经济的高速发展和城镇人民生活水平的不断提高,人们对室内环境质量有了更高的要求,即空气的清新卫生,温度舒适宜人等,加之能源结构的调整,建筑节能以及按户计量供暖收费制度的实施,一种新的采暖方式——低温热水地板辐射供暖孕育而生。
此技术诞生于国外三、四十年代,兴起于七十年代。
而我国是在八十年代才引进此技术1],特别是随着“以塑代钢”技术的发展,使得低温热水地板辐射采暖技术日益完善,成为一种具有发展前途的新型采暖方式。
低温热水地板辐射采暖是将热水管道埋设在房间内部地面内的供暖系统。
该系统以整个地面作为散热面,地板在通过对流换热加热周围空气的同时,还与四周的围护结构和人体进行辐射换热,从而达到供暖效果,其辐射换热量约占总换热量的50%。
低温热水地板辐射供暖以其舒适、卫生、不占房间使用面积、节能、低噪音、便于分户计量等优点被广大消费者认可,随着塑料工业的飞速发展,低温地板辐射供暖的主要材料,加热管价格一直下降,使低温热水地板供暖系统造价已接近甚至低于常规散热器采暖系统。
由于它与传统的供暖方式不同,造成了在设计和施工中出现了一些问题,本文将对地板辐射供暖中经常出现的一些问题进行分析说明。
2设计中存在的问题
2.1热负荷计算的问题
地板辐射供暖系统是以地板内盘管经地面向室内散热,由于受到地板装饰层厚度、材料以及地面上布置的一些家具的影响,提高了传热热阻,大大降低了盘管的散热量,有文献表明2],当地板装饰层导热系数为1W/m·℃时,地板表面平均温度为25.98℃,而当导热系数为0.1W/m·℃时,地板表面平均温度为23.87℃,也就是说,导热系数相差10倍,地板表面平均温度相差超过2℃。
地板表面温度的均匀性也受到影响,导热系数为1W/m·℃时,地面最大温差为2.79℃,导热系数为0.2和0.3W/m·℃时,地面最大温差达到4.1℃。
文献同时还指出地板装饰层的厚度越小,地板表面的平均温度就越高,但均匀性很差;厚度越大,地板表面的平均温度将会降低,同时均匀性得到了加强。
地面散热量则随着厚度的增加而有所下降,但下降的数额较少。
因此,在确定热负荷时要适当考虑这些因素的影响。
另一方面,有文献3]表明,由于地板辐射供暖是在辐射强度和温度的双重作用下对房间进行供暖,形成较合理的室内温度场分布和热辐射作用,可有2~3℃的等效热舒适度效应,因此供暖热负荷计算宜将室内计算温度降低2℃,或取常规对流式供暖方式计算供暖热负荷的90%~95%,也就是说,可以适当降低建筑物热负荷。
另外,对于采用集中供暖分户热计量或采用分户独立热源的住宅,应考虑间歇供暖、户间建筑热工条件和户间传热等因素,房间的热负荷计算应增加一定的附加量。
因此,在设计计算热负荷时应对以上问题综合加以考虑,确定符合工程实际的建筑热负荷。
2.2低温地板辐射供暖系统工程做法的选择
目前,在地面板体结构铺设方面,工程中普遍采用的形式为填埋式,也称传统型湿式做法,即在钢筋混凝土楼板基层上先以水泥砂浆找平,然后铺设厚度不小于20mm的高密度发泡或挤出型泡沫塑料板(板上部复合一层铝箔),在铝箔层上铺装通以热水的盘管,并以塑料卡钉将盘管与保温层固定在一起,最后浇筑40-60mm厚的豆石混凝土作为填充层,地面装饰层则根据用户的要求在填充层上铺设地砖、花岗岩板或木地板等。
这种做法有其自身许
多优点,但工程实践中也看到它存在的不足和局限,在一定程度上,阻碍了它的推广应用。
例如:维修困难;初投资偏高;对高层建筑加大楼板结构负荷;在许多家庭装修中采用木地板,铺设龙骨时受限等。
另外一种做法不同于以上传统意义上的湿式做法,被称为干式低温热水地板辐射采暖系统,此干式做法是将加热盘管置于基层上的保温层与带龙骨的架空木(竹)地面装饰层之间无任何填埋物的空腔中,它可以用来克服湿式做法中存在的不足,因为它不必破坏地面结构,尤其适用于将现有住宅改造成地板采暖形式,为地板辐射采暖在我国的推广提供新动力,从而丰富和完善了地板采暖技术的应用,是适应我国建筑条件和住宅产品多元化需求的有益探索和实践。
2.3加热管的选择
加热管是低温地板辐射采暖的核心,交联铝塑复合(XPAP)管、聚丁烯(PB)管、交联聚乙烯(PE-X)管、无规共聚聚丙烯(PP-R)管均可作为低温地板辐射采暖系统的管材。
必须明确的是,有些塑料管有冷水、热水管之分,而塑料管对温度很敏感,其所承受的压力随着相应温度的升高而剧烈下降,如果选用不当,将为低温地板辐射采暖留下一大隐患。
另外,选用PP-R管作为低温热水地板辐射采暖的管材值得商榷。
PP-R管由于管材壁厚较大且不宜弯曲,其出厂多为6-10m短管而不是盘管,因此需要进行热熔连接形成盘管。
根据工程的实际情况,热熔连接容易产生漏水现象,其原因在于一是由于操作不当使得热熔时间不够或超过允许加热时间,在第一连接时间发生转动或插入深度发生变化,直接影响了连接强度。
二是由于热熔连接是对塑料管的二次加工,使得优质塑料变成回用塑料,连接的可靠性降低。
基于以上原因,“建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范"4]规定:地面下敷设的盘管埋地部分不应有接头。
因此,采用PP-R管热熔连接将违反上述规定。
2.4绝热层的选择
目前实际工程中发现地板辐射采暖系统初投资较高,大致相当于常规散热器对流采暖系统的2倍多,从而制约了地板采暖的发展,这其中除了管材的因素外,地面结构层材料、安装及施工等费用也占了不少的比例。
因此有人提出经济型地板采暖模式5],采取取消铝箔层、楼层之间不设绝热层、减薄埋管层的厚度等一系列技术措施,从而达到降低部分初投资的目的。
但是,在我国大力推广建筑节能,提倡分户热计量的形势下,减少户间传热,铺设绝热层是必须的。
另外,做为防止加热盘管向下散热的主要措施,如果取消绝热层,对于房间热负荷的计算增加了难度。
“低温热水地板辐射供暖应用技术规程”对采用聚苯乙烯泡沫塑料做为绝热层时提出了厚度要求,并注明当采用其他绝热材料时,宜按等效热阻确定其厚度。