地暖设计计算

地暖设计计算 地面辐射供暖系统的地面散热量 确定地面所需的

散热量时，应根据实际情况将第5.3计算的房间供暖热负荷扣除来

自上层地面向下的散热量。当垂直相邻各房间均采用地面辐射供暖

时，除顶层以外的各地面辐射供暖房间，向下层的散热量，可视作

与来自上层的得热量相互抵消。 与相邻房间的温差大于或等于5

℃时，应计算通过隔墙或楼板等的传热量；与相邻房间的温差小于

5℃，且通过隔墙和楼板等的传热量大于该房间热负荷的10%时，尚

应计算其传热量。 单位地面面积的散热量应按下列公式计算：

q= q f + q d (5.4.2-1) qf = 5×10-8[(tpj +273) 4-(tfj+273) 4] (5.4.2-2-1)

或qf=4.98[(tpj+273)4/100-(tn+273)4/100] (5.4.2-2-2)

根据现代住宅暖通空调设计

qd =2.13(t pj- t n) 1.31 （5.4.2.3-1）

式中 q --单位地面面积的散热量（W/㎡）；

q f--单位地面面积辐射传热量（W/㎡）；

q d--单位地面面积对流传热量（W/㎡）；

t pj--地表面平均温度（℃）；

t f j--室内非加热表面的面积加权平均温度（℃）；

t n --室内计算温度（℃）。 单位地面面积的散热量和向下传热

损失，均应通过计算确定。当加热管为PE-X 管或PB管时，单位地

面面积散热量及向下传热损失，可按规程附录A确定。 确定地面

所需的散热量时，应将本章第5.3节计算的房间热负荷扣除来自上

层地面向下 的传热损失。 单位地面面积所需的散热量应按下列

公式计算： qx=Q/F （5.4.5） 式中：qx--单位地面面积所需的

散热量（W/㎡）； Q--房间所需的地面散热量（W）； F--敷设加

热管或发热电缆的地面面积（㎡）。 确定地面散热量时，应校核

地表面平均温度，确保其不高于本规程表5.1.2的最高限值；否则

应改善建筑热工性能或设置其他辅助供暖设备，减少地面辐射供暖

系统负担的热负荷。地表面平均温度宜按下列公式计算：

tpj=tn+9.82 ×（qx /100)0.969 （5.4.6） 式中 tpj--地表面

平均温度（℃）； tn--室内计算温度（℃）； qx--单位地面面

积所需的散热量（W/㎡）

热媒的供热量，应包括地面向上的散热量和向下层或向土壤的传热

损失。 地面散热量应考虑家具及其他地面覆盖物的影响。 在参

照欧洲标准EN442要求，在至少30分钟内测试不少于12次连续等时

间间隔的读值满足测量精度要求的工况内。利用5.4.2中式5.4.2-2

；5.4.2-3计算地板表面的散热量并与热源供热量比较，以验证计

算的正确性 用热计量取热费代替按面积收费的方法可以节约20－

30％，同样的户型，如果达到同样的室内社记参数，边户的耗热量

是中间住户的1.5倍，顶层用户所交的采暖费将是中间住户的1.7倍

。要求设计时特别注意。 目前热计量表价格还偏高，寿命才几年

，所以用热计量收费单户成本高，代替按面积收费尚需时日。 在

不同供水温度下房间各表面温度的测量

地面辐射供暖系统的加热管系统设计 在住宅建筑中地面辐射供暖

系统应按户划分系统，配制分集水器，可以方便实现按户热计量；

户内的主要房间，宜分环路布置加热管，这样便于实现分室控制温

度。 连接在同一分集水器上的同一管径各分环路的加热管长度宜

尽量一致，这样有利于各环路之间的水力平衡。环路长度一般不超

过100 m，最长不能超过120米，一般以80m/路左右为宜，长度差别

在15%以内。以减少阻力损失。如果所用的分集水器为各环路带流

量自动控制型的，则以用户各主要房间分环布置加热管为原则。对

于壁挂炉系统，以户内各主要房间分环布置加热管。加热管长度应

根据壁挂炉循环水泵的扬程经计算确定，一般管长40~70 m为好。

加热管的布置，应根据房间的热工特性和保证地面温度均匀的原则

，选择采用回折型（旋转型）、平行型（直列型）。不同房间和住

宅的各主要房间，宜合理划分环路区域，尽量做到各房间分别控制

。选择时，应本着保证地面温度均匀的原则进行。布管时，尤其是

热损失明显不均匀的房间，宜将高温管段优先布置外窗、外墙侧，

使室内温度分布尽可能均匀,并避免与其他加热管线交叉。对于非

采暖用的其它冷水管等管线，宜布置在地面供暖结构层中，同样要

避免管线交叉。 加热管的敷设的管间距，应根据地面散热量、室

内计算温度、平均水温及地面传热热阻等通过计算确定。 加热管

的选择。由于种种原因，目前地面辐射供暖加热管的选择主要在

PE-X、PE-RT、PB、PP-R和PP-B等塑料管材中选择。 在地暖设计

时，首先要确定地面构造，包括保温层，垫层、找平层，装饰层种

类与厚度，塑料管的管径等，然后确定管间距，每根盘管出入口水

温即热媒平均温度、与室内空气温度相关的地面温度等。 经实验

当效果温度20℃和地表面平均温度为28℃时，即平均温差8℃，热

地面放热量约82W/㎡。人员经常停留区，最高限制28℃，地面散热

量也应该限制。 选择较稀较短，有适度通过能力的盘管较好。热

媒平均温度40℃左右，管间距宜选200-300mm。不仅可以减少管材

用量和费用，施工费用也可以减少；管间距大，管长可减少沿程阻

力，循环泵的容量也可以减少。 为了保证地面温度均匀，不致引

起开裂等问题，加热管的间距宜在150-300mm之间选择，如局部过

于稠密；可采用加热管上方10mm处加钢丝网紧固。 在工业厂房和

人群密集的公共场所，动荷载大，使用焊接钢筋，加固保护加热管

。钢筋和盘管不接触，间距不小于15mm。 浴室要求地表面温度高

一些，可以减小管间距，使地面不超过35℃为宜。

材质的选择 各种管材的许用应力值σD从小至大，依次为PB（σD

=5.46MPa）、PE-X（σD =4.00 MPa）、PE-RT（σD =3.34 MPa）

、PP-R（σD =3.30 MPa）、PP-B（σD =1.95 MPa），其中PE-RT

和PP-R的应力值基本相同，应根据系统使用情况选择适宜的管材。

管材PB、PP-R和PE-RT通常采用热熔连接，PE-X只能采用专用管件

连接。 管材使用条件等级和管系列S的选择可按规程附录B的规定

选择。壁厚的确定 考虑施工及使用中的一些不利因素，为安全起

见，塑料管材壁厚应适当加厚，对于管 径大于等于15mm的管材壁

厚不应小于2.0mm，对于管径小于等于15mm的管材壁厚不应小于

1.8mm；需进行热熔焊接的管材，其壁厚不得小于1.9mm。 管材直

径的选择要考虑加热管内水的流速宜大于0.25 m/s,不致产生气塞

现象。但也不宜过大，流速过大会使管道产生噪声。 在设计地暖

时，为了给客户室温宁高勿低，保险系数大，是不科学的，也是不

合理的，温度太高不仅会感到不舒服，还会使下肢血液循环过快影

响健康。地表面温度越高辐射换热造成的外围护结构内表面温度就

越高，向外损失的热量就越多，虽然地面辐射供暖时，空气与墙面

对流换热减弱，总的讲耗热量反而增大。 由于塑料类管材有纵向

膨胀特性，应在敷设方式上有所考虑。塑料类管材在地面内埋设时

纵向膨胀受限，会转化为内应力，在管道强度计算的安全系数中可

以消纳，而明装时则会发生较大的弯曲变形，且易受划伤而影响使

用寿命。根据实际工程的问题和经验，目前只推荐在直埋（包括地

面内或嵌墙敷设）时采用塑料类管道，非直埋的所有管道（包括明

装或管道井内安装），仍推荐采用热镀锌钢管和螺纹连接地面的固

定设备和卫生洁具下，不应布置加热管。 地面辐射供暖系统的分

集水器及附件的设计 每个环路加热管的进出水口，应分别与分集

水器相连接。分集水器内径应不小于总供回水管内径，且分集水器

最大断面流速不宜大于0.8m/s。每个分集水器分支环路不宜多于8

路，环路过多，将导致分集水器处的管道过于密集，不利于安装。

如果热源为市政热力管网，分集水器超过8路，则管内水的流速会

小于0.25m/s，供暖效果难以保证。每个分支环路供回水管上均应

设置铜制球阀等可关断阀门。球阀作为切断阀在管路上只应全关或

全开，则不应做为调节流量用，不宜把球阀半开启使用。 目前将

塑料球阀用在分水器上是不合适的，因为塑料球阀只能使用在冷水

管线上，而用在热水管线上，球体会受热膨胀，致使操作失灵。

在水平安装的采暖管线上，选用闸阀是不可取的，因为采暖管路中

的水不可避免含有杂质，由于水流运行方向的原因，容易在闸槽内

沉积杂质，使阀门关闭不严，所以，在地暖工程中，无论是主管路

系统还是分集水器都不应该水平安装闸阀。用普通分集水器上的阀

门，调节室温也是不妥当的，因为普通分集水器上的球阀开启到半