【摘 要】本文歸納了設(shè)計實踐中比較容易忽略和模糊的設(shè)計要點，并依據(jù)相關(guān)規(guī)范對提出的問題進行了探討和應(yīng)用上的解決方法。

【關(guān)鍵詞】低溫熱水地面輻射；室內(nèi)計算溫度；地表面平均溫度；加熱盤管散熱能力

引言

近年來，隨著我國房地產(chǎn)開發(fā)建設(shè)的大規(guī)模進展和人們生活水平的提高，北

方地區(qū)對更加高效、節(jié)能、舒適、衛(wèi)生的供暖方式的要求愈加迫切，在這種形勢下，地面輻射供暖方式被越來越廣泛地應(yīng)用在住宅和公共建筑中。本文是筆者就自己設(shè)計實踐過程中親身感受的低溫熱水地面輻射供暖工程設(shè)計中的若干要點進行概括和歸納，希望引起廣大暖通設(shè)計人員的共同關(guān)注和討論，更好地總結(jié)規(guī)律以應(yīng)用于未來的設(shè)計。

1、室內(nèi)計算溫度的取值不當

《地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程》（JGJ142-2004）（以下簡稱《規(guī)程》）第3.3.2條“計算全面地面輻射供暖系統(tǒng)的熱負荷時，室內(nèi)計算溫度的取值應(yīng)比對流采暖的室內(nèi)計算溫度低2℃，或取對流采暖系統(tǒng)計算總熱負荷的90%～95%?！?設(shè)置本條規(guī)定所依據(jù)的原則是在達到相同熱舒適條件下，地面輻射供暖所需要達到的室內(nèi)溫度要求可低于對流供暖，換句話說采用室內(nèi)空氣溫度18℃的地面輻射供暖與室內(nèi)溫度20℃的對流供暖的同一房間，人體的舒適感效果相同。其根本出發(fā)點是在保證室內(nèi)熱舒適度不變的前提下，盡可能降低采暖總熱負荷。低溫地面供暖的這一先天優(yōu)勢決定其必然大大降低采暖總熱負荷，從而達到節(jié)約能源的效果。該條規(guī)定的作法本身在設(shè)計中并未引起設(shè)計者的不同異議，但在確定地面散熱量的時候，實踐中卻存在一定的不同理解。低溫熱水地面輻射供暖設(shè)計過程的最終落腳點在于取得滿足房間所需散熱量的熱水盤管間距，按此間距布置盤管于房間內(nèi)。決定單位地面面積散熱量的因素，包括熱水平均水溫、熱水盤管的管材、管間距、地面層材料及室內(nèi)空氣溫度（《規(guī)程》附錄A），很顯然為達到同樣單位地面面積所需的散熱量，其他條件相同時，需要達到的室內(nèi)溫度越低，熱水盤管的間距越大；或者也可以說其他條件（平均水溫、管材、管間距、地面層材料）相同時，室內(nèi)空氣溫度越低，單位地面面積的散熱量越大。而此處的室內(nèi)溫度取值就成了實踐中容易忽略的問題點，往往設(shè)計人習慣于仍然按室內(nèi)計算溫度確定輻射盤管的間距，忽略低溫熱水地面輻射供暖的優(yōu)越特性，而使節(jié)能效果大打折扣，浪費大量管材。根據(jù)《規(guī)程》附錄A的資料顯示，如以PE—X管，平均水溫55℃，水泥地面為例，室內(nèi)空氣溫度18℃比20℃散熱量提高5.5%；當把平均水溫降低到35℃，室內(nèi)空氣溫度18℃比20℃散熱量大大提高12%以上。由此可見低溫熱水地面輻射供暖的室內(nèi)計算溫度比對流采暖低2℃的條文應(yīng)用應(yīng)該融會貫通到所有采用低溫熱水地面輻射供暖的室內(nèi)設(shè)計溫度的設(shè)計點中，更引申一步而言，在實際在施工圖設(shè)計說明中，采暖室內(nèi)設(shè)計計算溫度應(yīng)該直接標注降低2℃的溫度，以便為施工驗收時提供明確的驗收依據(jù)。

2、地表面平均溫度極少進行校核

地面散熱量除了要滿足房間所需散熱量外，還要受地表面平均溫度最高值的限制，過高的地表面溫度引起人體不舒適感，特別是腳部溫度。《規(guī)程》3.1.2 表3..1.2

特別需要引起讀者重視的是，依據(jù)此公式和《規(guī)程》附錄A中散熱量值qx計算出的地表面平均溫度極容易超出最高溫度限值。根據(jù)筆者計算，對于人員經(jīng)常停留水泥地面區(qū)最高限值28℃，室內(nèi)溫度18℃，其地面散熱量不可大于97W/m2，查表A.1.1可見只有平均水溫35℃，管間距大于150mm的條件下地表溫度方可滿足限值要求，其余均超過限值；即使對于面層熱阻較大的木地板，平均水溫也不可高于45℃。并且可證得，對于熱阻值越低的地面材料，越容易造成地面溫度超溫的現(xiàn)象。當前現(xiàn)實中低溫熱水地面輻射供暖的設(shè)計供回水平均溫通常按甲方提供水溫取55℃，按此溫度布置加熱盤管其間距大大受限。當房間熱負荷較大時，不得以必須降低單位地面面積散熱量，放寬盤管間距，增設(shè)散熱器采暖設(shè)備，來滿足房間熱負荷。如此處理必然使采暖系統(tǒng)的復雜性增大，系統(tǒng)的水力計算及平衡更加難以控制。

3、影響加熱盤管的散熱能力的因素復雜

加熱盤管的實際散熱量不僅與自身的發(fā)熱能力有關(guān)，同時受外界條件的直接影響。 《規(guī)程》第3.4.7條“地面散熱量應(yīng)考慮家具及其他地面覆蓋物的影響。” 地面覆蓋物下敷設(shè)盤管的面積不能計入實際發(fā)熱地面的面積，但房間特別是住宅的地面覆蓋物影響因素眾多，例如居住生活習慣，情況復雜，雖然已有文章對此作了論著，但未形成定論，且實際設(shè)計中如果采用將大大加大房間需要散熱量，從而盤管加密，地表面溫度極容易超溫。特別對衛(wèi)生間及廚房，《規(guī)程》3.5.7規(guī)定“地面的固定設(shè)備和衛(wèi)生潔具下，不應(yīng)布置加熱管?！比绱丝紤]覆蓋物和衛(wèi)生潔具的情況下，廚房、衛(wèi)生間實際發(fā)熱地面面積更為有限，筆者實踐中靠山墻帶窗的衛(wèi)生間地面盤管按計算值，即使按《措施》衛(wèi)生間分段升溫模式設(shè)計溫度采用18℃（地熱計算溫度18℃），也從未滿足要求，不得以補充采用散熱器輔助加熱，從而使整個采暖系統(tǒng)復雜化，而且混合系統(tǒng)的塑料管還要特別提出采用帶阻氧層或水中添加除氧劑的要求，增加了工程成本。通過對一些工程反饋的調(diào)查，筆者認為影響加熱盤管的散熱能力的因素不可隨意放大，在沒有確定依據(jù)的情況下可忽略不計，否則將為地熱盤管間距的設(shè)計制造不必要的麻煩。

4、結(jié)論

本文通過筆者個人的設(shè)計實踐，總結(jié)出低溫熱水輻射供暖設(shè)計中比較有代表性的設(shè)計要點和模糊點，希望起到拋磚引玉的提示作用，特別對廣大的年輕暖通設(shè)計人員。①低溫地面輻射供暖比對流供暖的室內(nèi)溫度低2℃的規(guī)定應(yīng)該貫穿到整個設(shè)計過程中；②地表面溫度應(yīng)該認真校核，超溫現(xiàn)象普遍存在；③影響加熱盤管的散熱能力的因素復雜，暫時沒有確定依據(jù)的情況下，可不予考慮。

參考文獻：

[1]地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程 JGJ 142-2004

[2]采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范 GB 50019－2003

[3]《民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》 GB50736-2012

[4]《供熱工程》（第四版） 孫剛等 中國建筑工業(yè)出版社

[5]全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施—暖通空調(diào)動力（2009版）