包亮
江苏政泰设计集团有限公司 江苏宿迁 223800
摘要：低温热水地面辐射供暖系统广泛用于住宅采暖项目中，是一个经济高效的供暖系统。介绍了低温热水地板辐射采暖系统的优缺点，并介绍了该系统在住宅设计中的应用。设计人员应根据项目的特点,控制设计中各个环节保证系统最大功能的实现。
关键词：低温热水地板辐射；夏热冬冷低区；住宅工程；设计应用；
前言
低温热水地板辐射加热系统是工程领域应用广泛的住宅采暖方式。它自1930年代以来一直应用于住宅工程，被公认为世界上最舒适和最环保的供暖系统。由于当时的技术和经济限制，这些供暖项目大多使用铜管作为主要供热管道。这些管道的使用费用高昂，寿命短，因此没有得到有效的鼓励和推广。但是，随着社会经济的迅速发展和塑料管道工业的进步，以热塑性塑料管道为基础的低温和热水地板辐射供暖系统逐渐出现，并广泛应用于包括住宅工程在内的各种建筑工程。
1 低温热水地板辐射采暖概述
1.1 低温热水地板辐射采暖系统定义
低温热水地板辐射采暖系统，简称地暖，是以不超过60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的方式向室内供热的供暖方式。地暖系统主要由隔热保温层、加热管、分集水器、填充层、温度控制系统组成。
1.2 低温热水地板辐射采暖特点
（1）优点
舒适性强。室内地表温度均匀,温度梯度合理；不像对流采暖易导致室内污浊空气对流；整个地板作为蓄热体,热稳定性好；地暖须敷设地面保温层,既减少了层间传热,又增强了隔声作用.
节能。同样舒适感的情况下,辐射采暖的室内温度可比对流采暖低约2℃，降低了能源消耗。
利于住户二次装修。室内无末端设备和明露管道，住户不受传统散热器约束，可灵活设置轻质隔墙、隔断、落地窗、矮墙，调整室内布局。
使用寿命长,户内平常维护工作量小。
（2）缺点
增加结构荷载，影响室内净高。因地暖加热管需敷设在建筑完成面下，需要增加降板高度和结构荷载。与常规供暖系统相比，降板高度平均增加5～8厘米。
加热效果受空间分隔和家具、卫生器具布置的影响。在住宅工程中，分隔的功能房间较多，且家具、卫生器具布置需占用较大面积，减少了地表的散热面积，设计阶段这些不确定因素无法考虑周全。
集中供暖用户需通过换热站降低入户水温，造成热量损失，且换热站增加物业管理难度。
户内加热管一旦损坏,维修难度大。
2 热负荷的计算及地表温度控制
（1）低温热水地面辐射供暖系统与一般散热器对流供暖方式相比，热工特性有许多区别。辐射供暖房间热负荷计算近 似采用按对流采暖方式热负荷计算的基础上，进行修正和调整。
供暖热负荷计算宜将室内计算温度降低2摄氏度，夏热冬冷地区可取常规对流式供暖方式计算供暖热负荷的85%～90%。地板辐射用于房间局部区域供暖、其它区域不供暖时，地板辐射所需散热量可按全面辐射供暖所需散热量，乘以计算系数。计算地面辐射采暖热负荷时，因室内竖向温度分布为下高上低，可不考虑高度附加。
（2）校核地板地表平均温度
室内设计温度越高，所需的热负荷越大，地表温度越高，但地表平均温度过高影响热环境的舒适性。
在进行加热管的布置设计前，应先校核地表温度，地表平均温度计算值应符合《民用建筑供暖通风与空调调节设计规范》5.4.1的要求。当地面最大允许供热量小于房间的供暖热负荷时，可通过改善建筑热工性能降低供暖热负荷，或通过提高热媒温度、增加室内辅助供暖设备等方式实现。
3 建筑构造及降板高度的确定
夏热冬冷低区一般地板采暖构造高度约为70～90mm，自下而上包括：原始结构面、防潮层、聚苯乙烯绝热层20～40mm， 铝箔复合保护层、填充层50mm、抗裂钢丝网、隔离层等。除地暖构造需考虑的降板高度外，一般建筑构造还包括隔声减震垫5mm、找平层、建筑面层等。
绝热层：地暖有效散热量随绝热层的厚度增加而增加，向下热损失随绝热层厚度增加而减小，但绝热层厚度大于40mm后，对提高散热效果已不是非常明显。
填充层：填充层用于保护加热盘管，并起均热蓄热作用，同时增强地面强度；填充层采用豆石混凝土填充层，等级宜为C15，豆石粒径宜为5～12mm。
防潮层：与土壤相邻地面应设置防潮层。
隔离层：潮湿房间应设置隔离层，卫生间应设置二层隔离。
建筑面层：面层热阻对散热量影响较大，宜采用热阻小的材料做为建筑面层。
综上，建议降板高度如下：卧室大于100mm ，客餐厅、走道、厨房、卫生间降板高度大于120mm（需同层排水部位降板高度由给排水专业确定），阳台降板高度大于150mm。
4 加热管的选择布置及分集水器
（1）住宅低温热水地板辐射采暖系统的加热管一般采用热塑性塑料管，其中PE-RT管和PE-X管普遍认为最适合用于辐射供暖的管材。不同的热塑性管材、常用管径对地表散热量影响并不大，而不同管径对环路阻力影响较大。
（2）加热管的布置形式分为回折式布置、平行布置、双平行布置，回折式布置时地面温度分布最均匀。加热管布置时一般以回折式为主，局部辅以平行布置，尽量以房间划分回路分别与分、集水器相连接。
（3）加热管的敷设间距，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根据计算确定。加热管敷设间距应计算确定，一般不宜大于300mm，最大不超过400mm；加热管中心距离外墙表面不得小于100mm，与内墙距离宜为200~300mm。宜将高温管段优先布置于房间热负荷较大的外窗或外墙侧。
（4）分集水器断面流速不宜大于0.8m/s，且分支环路不宜多于8路。分水器的总进水管上应设置关断阀门、过滤器，进水器的总回水管上应设置泄水管、关断阀，两者之间应设置旁通管和关断阀。住宅项目中分集水器宜设置在厨房洗菜池等位置。连接在同一分集水器的环路长度宜尽量接近，且不宜超过120m；对于住宅项目中分集水器各环路长度宜尽量控制在60～80m。
（5）当房间边长超过6m或面积超过30m2时，以及房间门口处的绝热层设伸缩缝；与墙、柱等垂直构件交接处的面层设伸缩缝。
（6）因住宅户内净高要求，有的住宅项目会设计上返梁，此时应考虑地暖加热管穿上反梁的留洞位置和留洞高度。
5 温度控制方式
由于设计及运行管理的原因，很多项目室内温度偏高，影响舒适性并造成能源浪费，温度控制是非常重要的。目前住宅项目中温度控制方式主要有分户控制和分室（分环路）控制。
分户控制：在分水器或集水器总管上设置一个温控阀，室内温控器设置典型房间或区域内，控制整个室内的温度。
分室控制：集水器上分环路设置电热阀，室内温控器设置各房间或区域内，按房间或区域控制温度，可由一个温度控制器控制两个回路的电热阀。
结束语
综上，低温热水地板辐射系统在住宅项目中应用越来越广泛，得到了大量业主的青睐。设计师必须全面考虑、优化设计、对建筑材料和设备进行严格的质量控制，确保系统的最大功能，为人们提供舒适可靠的户内热环境。
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