地板辐射采暖系统浅析

地板辐射采暖系统浅析

李莉辉

摘要：地板辐射采暖系统散热量均匀，在分户计量供暖中地位重要。有诸多的优点，而系统的单元立管和热盘管的布置形式有多样。

关键词：地板辐射 热负荷 施工注意事项

地板辐射采暖系统是通过埋设于地板下的加热管——铝塑复合管或导电管，先把地板表面温度升高，再通过地板把热量均匀地辐射出去的原理进行工作的（本文简单介绍以低温水为加热源的地板辐射采暖）。与传统的采暖方式相比，地板采暖的优势是不言而喻的。通过地板均匀散热，房间同一平面内温度均匀，热气从脚底生，室内温度由下而上逐渐降低，更符合人体脚暖头凉的生理需要。由于其可以单独控制每户的温度，甚至是每个房间的温度，由此决定了其在分户计量供暖中的重要地位。

一、地板辐射采暖系统的特点

1.1 、地板辐射采暖系统的主要优点

（1）水平温度分布均匀，垂直温度梯度大，使得冷热舒适感好。

（2）管材使用寿命达50年，无腐蚀、不结垢、不漏水，降低了维护保养费用，降低了运行管理成本。

（3）不占用有效使用面积，不妨碍室内的家具布置，减少了室内灰尘的飞扬与扩散。

（4）可以方便进行分户、分室控制，分户计量与调节。

1.2、 地板辐射采暖系统的主要缺点

（1）不可维修性。地板辐射供暖，加热管敷设在地板下，系统一旦出现问题，需剖开大片地面进行维修，给用户造成麻烦和损失。

（2）与传统的散热器供暖相比，造价偏高。这里说的传统散热器系统是指不设暖气罩，不计散热设备的二次装修费时造价偏高，如计入散热设备的二次装修费，造价基本持平或略有降低。

二、地板辐射采暖分户系统型式

2.1、 单元立管系统

单元立管系统有两种型式，分别是异程式和同程式。如（图1）



异程式单元立管系统中热媒循环路径是不相等的，以（图1）所示的下供下回异程式单元立管系统为例。热水经最底层环路的路径最短，环路的局部和沿程阻力最小，热水经最高层环路的路径最长，循环阻力最大，随着楼层的增加，这种差别进一步扩大，但由于自然压头的存在，有助于热水流向高层的用户，两种作用方向相反。经计算表明，当管径选择良好时，两者的作用是可以相互抵消的，完全抵消是不可能的，但只要经过严格计算，把两者的正负差控制在规范允许的范围内还是可以做到的，所以异程式单元立管系统可以应用于地板辐射采暖分户热计量系统。

同程式单元立管系统，热水经各个热用户循环的路径大致相当。随着楼层数的增加，自然作用的压头不可忽视，而系统自身对自然压头的作用又难以克服，当楼层超过一定高度时，自然压头引起的不平衡率将超出规定允许的范围，引起水力失调，并且塔比异程式系统多一根干管，不仅使系统成本增加，且难于布置。因此，对分户供暖系统，在没有特殊要求时应采用异程式单元立管为宜。

2.2、 地板辐射采暖加热管敷设方式

地板辐射采暖系统加热管的敷设方式大致分直列型、往复型和旋转型。直列型敷设简单,但水温随敷设方向逐渐降低,故地面温度不均匀。旋转型经过地面中心点的任何一个剖面埋管是高温管、低温管相间隔布置,从而使这种布置方式的地面温度比其他敷设形式的地面温度要均匀,并且由于塑料埋管的敷设弯曲度数大部分为90°弯,因此,在实际安装中被广泛应用(敷设管长的计算公式可通过推导得出)。

三、地板辐射供暖系统热负荷计算的注意事项

地板辐射供暖系统是以地板内盘管经地面向室内散热，由于受到地板装饰层厚度、材料以及地面上布置的一些家具的影响，大大降低了盘管的散热量，有统计资料表明，当地板装饰层导热系数导热系数相差10倍时，地板表面平均温度相差超过2℃。地板表面温度的均匀性也受到影响，导热系数为1W/m2℃时，地面最大温差为2.79℃，导热系数为0.2和0.3W/m2℃时，地面最大温差达到4.1℃。因此。在确定热负荷时要适当考虑地板装饰层的厚度、均匀性等因素的影响。

另一方面，由于地板辐射供暖是在辐射强度和温度的双重作用下对房间进行供暖，形成较合理的室内温度场分布和热辐射作用，可有2～3℃的等效热舒适度效应，因此供暖热负荷计算宜将室内计算温度降低2℃，或取常规对流式供暖方式计算供暖热负荷的90%～95%，也就是说，可以适当降低建筑物热负荷。

因此，在设计计算热负荷时应对以上问题综合加以考虑，确定符合工程实际的建筑热负荷。

四、地板辐射供暖系统施工时的几点注意事项

4.1、地板辐射供暖系统加热管的选择

加热管是低温地板辐射采暖的核心，交联铝塑复合（XPAP）管、聚丁烯（PB）管、交联聚乙烯（PE－X）管、无规共聚聚丙烯（PP－R）管均可作为低温地板辐射采暖系统的管材。必须明确的是，有些塑料管有冷水、热水管之分，而塑料管对温度很敏感，其所承受的压力随着相应温度的升高而剧烈下降，如果选用不当，将为低温地板辐射采暖留下一大隐患。

　　另外，选用PP－R管作为低温热水地板辐射采暖的管材值得商榷。PP－R管由于管材壁厚较大且不宜弯曲，其出厂多为6－10m短管而不是盘管，因此需要进行热熔连接形成盘管。热熔连接容易产生漏水现象，其原因在于一是由于在第一连接时间容易发生转动或插入深度等变化，直接影响连接强度。二是由于热熔连接是对塑料管的二次加工，使得优质塑料变成回用塑料，连接的可靠性降低。因此，按照《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》的规定：地面下敷设的盘管埋地部分不应有接头。因此，采用PP－R管热熔连接将违反上述规定。

4.2、加强施工过程的管理，避免地板不热或冷热不均

　 低温地板辐射供暖系统的调试过程中，经常出现地板不热或冷热不均的现象，造成此现象的原因包括设计原因，比如设计热负荷小于实际热负荷、加热盘管间距过大、环路管路过长以及未在供暖环路上设置排气装置，造成憋气等，也包括在施工工程中管理不严、工人素质差、野蛮施工以及成品保护措施不力等，都是造成不热或冷热不均的主要原因。

　　 为此，施工技术人员一定要严格加强施工全过程的管理，在加热盘管安装前，应对材料的外观和接头仔细检查，同时清除管道和管件内外的污垢和杂物。在安装过程中，加热管严禁攀踏、用作支撑、重物压迫及放置高温物体，并且地板辐射供暖工程不应与其它施工作业交叉进行，以避免对加热盘管的破坏。要与土建专业密切配合，找平地面，防止管路不平，排气不畅。

五、 小结

总之，低温地板辐射采暖系统设计应认真计算，不应简单按经验套用，否则一方面将造成室内不舒适，另一方面造成能源的浪费。同时在施工时要注意材料的选择和加强施工管理。