張進凱

(山西建筑工程(集團)總公司，山西 太原 030002)

0 引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展和人民生活水平的提高，特別是國家建設(shè)節(jié)能型社會的戰(zhàn)略目標的確立和實施，人們的環(huán)保意識以節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材、節(jié)電的四節(jié)一環(huán)保觀念逐漸被社會所認可，低溫輻射電熱膜供暖系統(tǒng)發(fā)展迎來新的突破。低溫輻射電熱膜供暖技術(shù)適用范圍極其廣泛，可用于居民住宅、寫字樓、賓館、學校、工業(yè)廠房、體育場館等節(jié)能型建筑供暖;工業(yè)庫及其各種設(shè)施的保溫防凍。農(nóng)業(yè)上可以用于土壤的加熱、恒溫育雛箱、育苗場地等。適用于建筑物層高不大于4 m的節(jié)能建筑中。輻射電熱供暖系統(tǒng)示意圖見圖1。

圖1 輻射電熱供暖系統(tǒng)示意圖

1 基本原理

低溫輻射電熱供暖系統(tǒng)采用潔凈能源電能，電流通過非金屬的發(fā)熱材料低溫輻射電熱膜或中溫輻射電熱板發(fā)熱，并輔助隔熱材料隔絕對結(jié)構(gòu)層的損害，單向形成熱輻射以提高環(huán)境溫度，集成溫控設(shè)備，形成一個可控溫度的采暖系統(tǒng)。系統(tǒng)運行時可以提升建筑物的圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面中一個或多個表面的溫度，形成熱輻射面，依靠輻射面與人體、屋內(nèi)物體及圍護結(jié)構(gòu)等表面的熱輻射交換進行供暖。輻射電熱供暖系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖見圖2。

圖2 輻射電熱供暖系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖

2 系統(tǒng)優(yōu)點

1)節(jié)能。通過設(shè)置的溫度調(diào)節(jié)裝置溫控器等，實現(xiàn)對房間的可調(diào)節(jié)溫度控制，并保持溫度舒適恒定，可根據(jù)需要調(diào)整或停止部分房間的供暖，全面意義實現(xiàn)采暖可控、經(jīng)濟運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)節(jié)能的目標。

2)系統(tǒng)可靠，穩(wěn)定。根據(jù)國內(nèi)外使用經(jīng)驗電熱膜供暖系統(tǒng)至少達到與建筑同壽命，且維修相對簡單，極大減少后期建筑使用期間的維護保養(yǎng)成本，與傳統(tǒng)的水暖系統(tǒng)的環(huán)節(jié)眾多、維修困難使用受制于集中供暖有本質(zhì)的優(yōu)越性。與中央空調(diào)系統(tǒng)相比，靈活方便，耗費較小。

3)實現(xiàn)真正意義上的分戶、分房間取暖，物業(yè)管理便利、快捷。因系統(tǒng)實現(xiàn)分戶、分房間溫度控制，通過分戶用電計量控制，供暖費用以電費的方式合并體現(xiàn)，物業(yè)無需為集中供熱的采暖費用收取大費周章，因為供暖效果不佳與業(yè)主討價還價。

4)系統(tǒng)完善、安全。目前低溫輻射電熱膜系統(tǒng)已發(fā)展成熟，相關(guān)材料的防水防潮性能已經(jīng)能夠完全滿足要求，主要在頂棚、地板的電熱膜能夠徹底防水，可以確保使用過程中的耐水耐潮濕。系統(tǒng)采用并聯(lián)連接方式，每個單元都可獨立工作，不會因一戶或一個單元出現(xiàn)問題影響其他使用者。因為低溫輻射電熱膜為低溫運行，正常規(guī)范安裝的系統(tǒng)，膜表面工作溫度僅為50℃以下，不會對裝飾裝修材料產(chǎn)生威脅，不會引發(fā)火災(zāi)等安全事故。

3 施工質(zhì)量控制要點

3.1 材料控制

主要是電熱膜。電熱膜是一種半透明聚酯薄膜，通電后可發(fā)熱，發(fā)熱源選用遠紅外低溫導電油墨，通過復(fù)合成膜，通電后可產(chǎn)生熱輻射傳導熱量，通常電熱膜的發(fā)熱功率為1.65 kW/h，電熱膜通電可產(chǎn)生遠紅外輻射波，波長范圍在0.1 μm～100 μm，該范圍輻射波對人體有益;通過膜內(nèi)安裝金屬載流條，承擔通電時金屬導體的作用，與電熱膜及導電油墨共同工作，并復(fù)合成一塊整體電熱膜。電熱膜敷設(shè)在建筑內(nèi)側(cè)表面，向內(nèi)輻射熱能量。工作途徑主要是:電熱膜安裝在建筑物的頂棚、地板、墻面時，通電后導電油墨經(jīng)金屬條電傳導至膜本體發(fā)熱，熱輻射向各個方向傳導，通過設(shè)置在墻面、頂棚、地面的絕熱及反射材料，集中向房間內(nèi)傳遞，從而均勻提高房間內(nèi)溫度。電熱膜規(guī)格表見表1。

表1 電熱膜規(guī)格表

3.2 施工工藝流程

頂棚電熱膜安裝工藝流程:頂棚基層清理→放電熱膜安裝定位線→龍骨布設(shè)→絕熱層材料(玻璃絲棉)鋪裝→電熱膜安裝→電熱膜接線→石膏板安裝及涂飾→系統(tǒng)檢驗試驗→系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)→竣工驗收。頂棚式安裝系統(tǒng)圖見圖3。

地板安裝低溫電熱膜的安裝工藝流程:頂棚結(jié)構(gòu)面清理→絕熱層(聚苯乙烯板)安裝→隔離層安裝→電熱膜安裝→纖維絲網(wǎng)安裝→電熱膜接線→檢測→安裝地面裝飾層→安裝室內(nèi)溫控器。地面式安裝系統(tǒng)圖見圖4。

3.3 施工過程控制要點

因低溫輻射電熱膜供暖系統(tǒng)是一種新型的供暖技術(shù)，電熱膜鋪設(shè)是施工中的難點，施工中要注意以下關(guān)鍵環(huán)節(jié):

1)施工人員崗前專業(yè)培訓教育，尤其是電熱膜鋪設(shè)的專業(yè)安裝工人，須受過專業(yè)的電工培訓教育，且必須持證上崗。2)施工單位要取得相應(yīng)的專業(yè)施工資質(zhì)，在資質(zhì)范圍內(nèi)施工。3)低溫輻射電熱膜供暖的設(shè)計要符合國家現(xiàn)行規(guī)范、標準的規(guī)定。4)所用材料、配件等均要符合相關(guān)標準規(guī)定，并有產(chǎn)品合格證。5)安裝龍骨時，對每個燈位處應(yīng)進行加強處理，加裝橫向龍骨?？刂讫埞情g距不宜大于400 mm，所安裝的龍骨應(yīng)達到連接牢固，接縫緊密，固定可靠，垂直方向采用燕翅形連接方式，龍骨連接采用鉚釘固定，做好接地保護。6)絕熱材料的鋪設(shè)要保證龍骨與玻璃絲棉氈間沒有空隙，且玻璃絲棉氈最低處低于龍骨底邊5 mm～10 mm。7)裁剪電熱膜時必須沿剪切線進行，不得裁入油墨發(fā)熱區(qū)，電熱膜鋪裝保證平整、密實，緊貼龍骨，不允許有起鼓、皺折現(xiàn)象。8)電熱膜接線必須用專用工具鉗，接好的連接卡用充實絕緣膠的絕緣罩扣實，做到緊密、牢固。地線用線鼻子與龍骨結(jié)構(gòu)整體牢固連接，做好系統(tǒng)接地。9)石膏板安裝要緊貼電熱膜，以免形成氣阻。石膏板的短邊接縫不能有通縫，長邊接縫以3 mm為宜，縫隙寬窄一致，石膏板對接采用“八”字形。石膏板的長邊與縱向龍骨方向相同，不能有懸臂現(xiàn)象。10)地面隔離層安裝完后，在隔離層和聚苯乙烯板上打邊長20 mm的三角孔或直徑20 mm的圓孔，以提高整體強度。11)鋪設(shè)地面金屬加強網(wǎng)要平整，確保金屬加強網(wǎng)位于混凝土的中下部，起到加強作用。

圖3 天棚式安裝系統(tǒng)圖

圖4 地面式安裝系統(tǒng)圖

4 工程應(yīng)用實例

低溫輻射電熱膜供暖技術(shù)應(yīng)用于大唐陽城發(fā)電有限責任公司綜合辦公樓工程，建筑面積11 408.32 m2。頂棚全部采用電熱膜系統(tǒng)低溫輻射供暖，部分房間地面也采用了電熱膜低溫輻射供暖系統(tǒng)，效果顯著，實現(xiàn)行為節(jié)能，可節(jié)約能源10% ～15%，此項技術(shù)與普通水暖供熱系統(tǒng)相比較，可減少鍋爐房占地面積450 m2，節(jié)約鍋爐設(shè)備等投資約100余萬元，并避免了中間維修，降低了運行成本。該系統(tǒng)無污染、無需用水，起到清潔能源，控制環(huán)境污染的作用。與燃煤鍋爐供暖系統(tǒng)相比，可減少7.5 t SO2，42.4 t CO2，1.5 t粉塵，210 t爐渣等污染物，且每年至少可節(jié)約用水0.18萬t。

［1］蔣有強.建新型建筑材料［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2001.

［2］陳 盛，狄洪發(fā).住宅電熱膜不同安裝方法的供暖耗能比較［A］.全國暖通空調(diào)制冷2000年學術(shù)年會論文集［C］.2010.