木质地板用地采暖方式研究探讨

发表时间:2021/7/16   来源:《城镇建设》2021年4卷第8期   作者:王静义 潘锋
[导读] 随着人们对冬季供暖功能性和舒适性要求的逐步提高,
        王静义  潘锋
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        摘要:随着人们对冬季供暖功能性和舒适性要求的逐步提高,近年来,在日本、韩国、北欧等地广泛流行的地暖木地板,由于其节省室内空间、不影响室内整体设计效果、节能高效等优点,在国内的应用逐渐增多。在此基础上,对木地板加热方式的后续研究进行了探讨,以供参考。
        关键词:木质地板用地;采暖方式;研究探讨
引言
        目前,通常用于取暖的木地板是用实木地板、湿纸地板和实木复合地板加热的,实木地板具有自然图案和生态舒适等特点,但实木地板容易开裂和扭曲研究表明,地表油、树脂浸渍、高温热处理、热压干燥和木材酯类等方法可以提高实木地板的尺寸稳定性,其中热压干燥和高温热处理具有环境效益。热压温度大于100℃,可产生木材高温温度变化效应,改变木材吸湿延伸率特性,提高木材尺寸稳定性,不降低木材强度。
1地采暖用木地板概述
        地板加热的木质地板包括放置加热元件(热水管道、电缆、电热膜、碳材料等)。)在木地板下或中间,从底部到顶部辐射热量,并将热量传递到整个室内空间,以达到加热目标。这种自下而上、自上而下的传热方法,不仅符合中医的健康理论,即冷热峰给人体带来温暖头部的舒适感,而且符合一般的空气流通规律,因此,室内温度分布均匀由于土壤加热的特殊性,对路面材料的要求非常严格木质地板由于其自然的色彩纹理、舒适的脚感以及良好的隔热和湿度性能,已成为地板加热的首选涂层材料。专用热木地板应具有良好的导热性能、良好的热稳定性、环保性和抗变形性。良好的导热系数是土壤加热的首要条件,木材导热系数一般为0.04~0.12W/(MK),导热系数低,不易冷却和传导热量。热稳定性要求土壤表面温度在30分钟内达到26-28℃,温度不等于≤5℃,热量能够稳定均匀地传递到室内。
2国内外低温地板辐射采暖技术
        随着经济和社会的迅速发展,中国的能源消费迅速增加,经济继续发展,各种能源的使用超过了储量,地热能源的丰富尚未污染环境。因此,许多项目使用地热能源,如发电、旅游、畜牧业、温室效应、供暖等。随着地热能在房地产和旅游业的发展,地热能得到越来越多的有效利用,中国的大部分地热能都是在高温低温下用于地热能发电和直接应用。发达国家从20世纪初就开始采用地热技术,但由于技术仍处于初期阶段,而且由于技术落后和材料过时,钢管、铜、铁或陶瓷管通常被用作供热管道。这些材料容易受到电化学和氧腐蚀、积聚或泄漏的影响,过多的接口导致复杂的工程、较高的成本以及缓慢或停滞的地热加热技术的发展。
3木质地板用地采暖方式
        3.1热元件集成采暖
        热元件集成采暖木地板是将发热元件内置于木地板构造内部,形成发热元件与木地板集成化结构。内置面状发热元件经通电后,分子结构运动产生热量并向木地板结构传导。热元件集成采暖木地板结构自上而下依次为:木地板装饰面板、上层基材、木地板发热层、下层基材、平衡层、木地板下铺设隔热保温层。在集成热元件采暖木地板中,发热芯层材料为面状碳素材料,其材料材质可为碳纤维材料或纳米碳墨材料,厚度一般为3μm,柔韧性良好,优于电热丝,可任意折叠、切割,且其材料性质决定了只传热、不导电的特性,具有较高的安全性。随着碳纤维材料的研究,越来越多的企业开始研究碳纤维材料在集成采暖木地板中的应用,但就目前营业现状来看,碳纤维发热材料集成木地板生产成本较高,一般采用小径级杉木内置碳纤维发热线材制备集成发热元件木地板,其性能能够满足技术标准要求,可在30min内达到采暖温度要求,木地板表面温度保持在30℃~35℃范围内,且热量分布均匀,导热性能良好。


        3.2低温热水辐射采暖
        低温热水辐射加热,也称为管道地面辐射加热,是指在低于或等于60℃的温度下使用热水作为加热手段,在地面下的热管内循环,向上辐射热量,传热主要取决于辐射作用,加热管放在石端混凝土填料层上;防护材料主要是铝箔;保温层材料主要是泡沫材料,以减少低效的热量消耗;平整材料主要是水泥砂浆。低温热水辐射加热的木质地板主要由湿路复盖,需要浇筑混凝土。湿沉降工艺具有较好的蓄热能力,已应用多年,技术比较成熟。随着社会科学技术的发展,干涂也出现了,与湿涂相比,最大的区别在于用新的模板结构取代了传统的混凝土填充层。加热板厚度通常不超过35mm,为了提高传热性能,通常需要安装金属导电层。干燥姿势比较方便,不破坏基本表面,维护方便。
        3.3电热膜辐射采暖
        电热膜辐射采暖方式中,由电绝缘材料和发热电阻材料组成的平面型发热元件组成,根据其发热性能,可分为高温电热膜和低温电热膜两种,一般在室内木地板采暖中多采用低温电热膜。电热膜通电后,在电阻作用下,将电能转化为热能,热能向上辐射实现热量传递。电热膜辐射木地板构造层自上而下依次为:木地板、电热膜、铝箔、聚苯板保温层、隔离防潮层。由于电热膜是电能取暖方式,不能直接用于地面辐射供热,需加设PVC真空套管,起到保护线路和防水阻燃的作用,以满足电热膜层使用性能和使用安全要求。
4木地板采暖方式应用前景及建议措施
        4.1控制好分水器安装
        分水器是向各个各房间供暖的重要配件,其装置上的阀门起调节流量,平衡系统阻力,确保管道系统流量均匀分配,减少水力失调的功能,阀门后应装设活节以利日后维护。阀门的朝向要合理,以便于操作,阀门的接口应严密不漏,且排列有序,阀门本身应开闭灵活可靠,无卡阻、关不严、启闭费力或失灵现象。
        4.2通过单户控制,实现个性化服务
        低温地板辐射加热比对流加热更有效,热量集中在房间里,人体感觉更舒服,传输过程的热量损失较低,节能也有所提高。现在我们用热表面收集成本,这不是太合理,而且 科学和合理的方法可以使用类似于电费的费率,要求用户收集热量数据,改进传统供暖系统,并对每个用户进行单独控制,以促进个别住户的热量测量统计。一般来说,散热器加热是一个单一的循环系统,很难将家庭控制限制在单元加热的一半。应用热辐射加热时不会出现此问题,通过在加热管道和用户配电设备上安装一个打开和关闭的设备阀门,可以控制单个用户。与传统的电费相比,采用基于实际热量的定价可节省约20%的能源。
        4.3控制好回填层的施工
        回填层又称蓄热层,在蓄热层施工应注意正确施工。严禁在地暖管上直接进行砼搅拌,可在地暖管上铺垫木板。施工时不得出现盘管外露现象。若墙边保温条脱落,应将边界保温条复位。混凝土找平后地面高差不得大于5mm,铺混凝土时,在门口、地漏等处需做好记号,防止后期施工中不当破坏管道。
结束语
        总之,随着消费者对节能、环保、舒适安全供暖的需求不断增加,使用木质地板进行地面供暖将成为供暖的首选。企业、政府和科研单位应密切合作,始终贯彻以人为本的理念,使地面供暖行业朝着更健康、更积极、更科学的方向发展,创造更安全、更舒适的产品,最终满足消费者的使用需求。
参考文献
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