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        淺談建筑地面輻射供暖的設(shè)計(jì)與施工

        2018-05-14 16:40:38趙紅霞
        裝飾裝修天地 2018年1期
        關(guān)鍵詞:熱媒回水溫度散熱量

        趙紅霞

        摘 要:地面輻射供暖作為一種較為新興的供暖形式,由于其技術(shù)具有很好的舒適性,降低建設(shè)成本和運(yùn)行成本,宜實(shí)現(xiàn)分戶供暖和分戶熱能計(jì)量,不影響室內(nèi)觀感和不占用室內(nèi)面積與空間等特點(diǎn)。近年來(lái),地面輻射供暖技術(shù)在三北地區(qū)的住宅和公共建筑中,應(yīng)用得越來(lái)越廣泛。一些開(kāi)發(fā)商甚至將其作為其建筑的一個(gè)賣(mài)點(diǎn),在進(jìn)行地面輻射供暖設(shè)計(jì)時(shí),首先遇到的問(wèn)題是如何確定與設(shè)計(jì)計(jì)算密切相關(guān)的一些因素,如低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)的供回水溫度,采用熱水地面輻射供暖的地面構(gòu)造,熱負(fù)荷的計(jì)算,地面散熱量的計(jì)算,等等。

        關(guān)鍵詞:地面輻射供暖;供回水溫度;熱負(fù)荷;地面散熱量

        1 關(guān)于低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)熱媒參數(shù)的確定

        對(duì)于低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)熱媒參數(shù)的確定應(yīng)該首先符合《地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程》(JGJ142-2004)[下面簡(jiǎn)稱(chēng)“規(guī)程”]中的規(guī)定,該規(guī)范的3.1.1條明確規(guī)定:低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)的供、回水溫度應(yīng)由計(jì)算確定,供水溫度不應(yīng)大于60℃。民用建筑供水溫度宜采用35~50℃,供回水溫差不宜大于10℃。

        此條的確定是從有利于延長(zhǎng)塑料加熱管的使用壽命;有利于提高室內(nèi)人體的熱舒適感;并且保持了較大的熱媒流速,使之方便排除管內(nèi)的空氣;保證地面受熱溫度的均勻性。正是由于基于以上的多種有利因素,規(guī)程對(duì)于低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)供回水溫度做出了相關(guān)的規(guī)定。但是目前的工程中,由于實(shí)際情況中遇到的不確定因素,如有的工程直接采用的是城市熱網(wǎng)供暖,個(gè)別小區(qū)處于管網(wǎng)輸配的末端,有的設(shè)計(jì)人員誤以為管網(wǎng)末端的溫度比一般供給的正常值要低,就未經(jīng)過(guò)換熱就直接加以利用。這樣的話就會(huì)出現(xiàn)與上述有利情況相反的結(jié)果。造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。也有的設(shè)計(jì)人員認(rèn)為溫差較小造成流速加大從而造成了水泵運(yùn)行費(fèi)用的提高,該想法確實(shí)存在著一定的道理,但是如果加大熱媒的溫差就會(huì)造成塑料加熱管內(nèi)的氣流堵塞以及地面受熱不均勻等后果的出現(xiàn)。造成更大的經(jīng)濟(jì)損失,所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候還是應(yīng)該嚴(yán)格的按照規(guī)范中的熱媒要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

        2 關(guān)于熱負(fù)荷的計(jì)算

        地面輻射供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷,應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50019)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。

        室內(nèi)計(jì)算溫度的取值,要比傳統(tǒng)對(duì)流采暖系統(tǒng)的室內(nèi)計(jì)算溫度低2℃,或取對(duì)流采暖系統(tǒng)計(jì)算總熱負(fù)荷的90%~95%。這是由于輻射供暖和散熱器供暖使室內(nèi)空間的溫度場(chǎng)所有所不同,根據(jù)人體舒適感的評(píng)價(jià),輻射供暖產(chǎn)生的熱量要比散熱器多。由于目前我們執(zhí)行的規(guī)范中規(guī)定室內(nèi)計(jì)算溫度主要都是針對(duì)散熱器供暖方式確定的,因此在進(jìn)行輻射供暖熱負(fù)荷計(jì)算的時(shí)候有的暖通設(shè)計(jì)人員往往就會(huì)忽視考慮這一點(diǎn)。

        不計(jì)算高度附加熱損失,對(duì)于地面輻射供暖來(lái)說(shuō),由于其換熱的方式主要是以輻射為主。所以室內(nèi)溫度場(chǎng)相對(duì)于散熱器采暖時(shí)要均勻得多,因此《采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50019)中考慮高度附加修正值的這一條不適合地面輻射供暖,有的設(shè)計(jì)人員也會(huì)常常忽略了這一點(diǎn)。

        應(yīng)該考慮間歇供暖及戶間傳熱等因素,隨著建筑節(jié)能越來(lái)越受到國(guó)家的重視,近幾年國(guó)家大禮的推行采暖分戶計(jì)量技術(shù),在實(shí)施的過(guò)程中就要考慮戶間傳熱的問(wèn)題,在具體的設(shè)計(jì)中,由于《采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》沒(méi)有給出具體的計(jì)算方法而大多數(shù)的地方標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程中對(duì)于此問(wèn)題的規(guī)定又過(guò)于的保守。但在事實(shí)上建筑物的在使用過(guò)程中很少達(dá)到設(shè)計(jì)中的戶間傳熱程度,我們?cè)谠O(shè)計(jì)中也應(yīng)該重視起來(lái)這一問(wèn)題。

        局部地面輻射采暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷,可以按照整個(gè)房間全面輻射熱負(fù)荷采暖所得出的熱負(fù)荷乘以該區(qū)域面積與所在房間面積的比值的附加系數(shù)確定。

        3 地面散熱量的計(jì)算

        除了按照以上公式進(jìn)行計(jì)算以外還應(yīng)該在計(jì)算時(shí)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:

        (1)在計(jì)算有效熱量時(shí),必須要重視室內(nèi)家具,設(shè)備以及地面上的覆蓋物對(duì)于有效散熱面積的影響。

        (2)為了滿足一戶中各朝向房間室溫的均衡,耗熱量計(jì)算中應(yīng)該考慮方向附加和附減,外墻多的房間,熱損失多,加熱管必然密集一些,南向中間房間的熱損失少,加熱管的間距就會(huì)相對(duì)大一些。

        (3)確定地面所需要的散熱量時(shí),應(yīng)扣除來(lái)自上層地板向下的傳熱量。在住宅建筑中,當(dāng)各層均采用地面輻射采暖的時(shí)候,除頂層以外,可以近視的認(rèn)為來(lái)自上層地板輻射采暖坊間的熱量,等于本房間地板向下的傳熱量,即每層熱媒的供熱量與房間的負(fù)荷近視的相等。

        (4)當(dāng)房間采暖符合過(guò)大,地表的平均溫度超過(guò)規(guī)程中要求的規(guī)定值時(shí),應(yīng)該通過(guò)改善建筑熱工性能或者設(shè)置其他的采暖設(shè)備等措施來(lái)減少地面輻射供暖系統(tǒng)負(fù)擔(dān)的熱負(fù)荷。達(dá)到節(jié)能的效果,避免造成能耗的浪費(fèi)。

        4 施工與選材

        (1)在進(jìn)行地面輻射采暖施工前,要仔細(xì)了解建筑結(jié)構(gòu),熟悉設(shè)計(jì)。加強(qiáng)施工方案以及其他各專(zhuān)業(yè)的配合。安裝人員應(yīng)該熟悉材料的性能,掌握基本操作,嚴(yán)格禁止盲目的施工。

        所以地輻射采暖施工的順序如下:

        施工準(zhǔn)備→材料準(zhǔn)備→安裝分集水器→連接主管→鋪設(shè)分水器→鋪設(shè)保溫層、邊界膨脹帶→鋪設(shè)反射鋁箔層→鋪設(shè)盤(pán)管→連接分水器→根據(jù)施工圖進(jìn)行埋地管材鋪設(shè)→設(shè)置過(guò)門(mén)伸縮縫→中間驗(yàn)收(一次水壓試驗(yàn))→細(xì)石混凝土填充層施工→完工驗(yàn)收(二次水壓試驗(yàn))→運(yùn)行調(diào)試防潮層、絕熱層、保護(hù)層、鋼絲網(wǎng)、加熱管、現(xiàn)澆層、防水層等等每層都要嚴(yán)格按照規(guī)范施工,任何一處的大意都會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

        (2)目前的化學(xué)管材的發(fā)展迅速,已有多種管材應(yīng)用到地面輻射采暖當(dāng)中,如:PEX、FERT、PPR、PB、PPB管等。優(yōu)良而適合材料才是地面輻射采暖系統(tǒng)舒適、節(jié)能的有力保障。我們要嚴(yán)格按照材料所執(zhí)行的不同標(biāo)準(zhǔn)去選擇材料,更應(yīng)該嚴(yán)格的掌握管材的質(zhì)量。從源頭上杜絕工程隱患。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        地面輻射采暖是一種比較理想的供暖方式,相對(duì)于比較傳統(tǒng)的供暖,它在很多方面都具有明顯的優(yōu)越性。但是在設(shè)計(jì)上比較繁雜,我們對(duì)于它的研究與經(jīng)驗(yàn)都還尚不成熟。要想使它發(fā)揮優(yōu)點(diǎn),避免弊端,還需要暖通工作者繼續(xù)努力,建筑節(jié)能任重而道遠(yuǎn),我們要使地面輻射采暖的舒適、節(jié)能的性能更加完善,在建筑節(jié)能重發(fā)揮自己的最大作用。

        參考文獻(xiàn):

        [1] GB 50019-2003.采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

        [2] JGJ 142-2004.地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程[S].

        [3]《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第二版)

        [4] 全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施[J].暖通空調(diào).動(dòng)力,2009版.

        [5] GB 50411-2007.建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

        [6] GB 50242-2002.建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

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