低温热水地板辐射采暖的高效节能特点及系统组成与设计

郭长付

（一）低温热水地板辐射采暖特点与应用

1.低温热水地板辐射采暖的特点

低温热水地板辐射采暖，是在采暖房间地板内铺设低温热水管道，通入低温热水进行循环，通过加热地面并以辐射散热的方式将热量传到室内的一种采暖方式。低温热水地板辐射采暖有以下特点：

（1）高效节能。具体表现为：①可利用工业余热热水和低位热能的地热水。热水温度在40～60℃，可直接作为热源。②辐射采暖方式较对流采暖方式热效率高，室内温度可比对流采暖降低2℃左右。③工作区温度即地面温度高，上方温度低，热量集中在2.5m以下，正符合人体受益的高度内，无需使整个空间都达到人体对空间温度的要求。④低温热媒体传递，温差小、热损失小。

（2）采暖舒适，室内温度均匀，温度梯度符合下热上冷，地面温度高于人呼吸线温度，使人感到脚热、头凉的舒适感觉。具有一定的理疗健身作用。

（3）较对流采暖方式室内卫生条件得以改善，即辐射采暖方式为直射定向的，不会使地面尘埃随空气对流而流动，减少飞尘。

（4）房间温度便于调整和控制，即每一房间可自成一环，通过集水、分水器调整环路阀门流量调整温度，也可设自动温控阀运行更方便。

（5）方便热计量和收费，可在户供回水管加装热计量表和户控制阀，实行强制性收费。

（6）运行操作简单，维护费用低，使用寿命长，控制性配件少，只要定期检查过滤器、阀门即可，地面内敷设的管道耐高压、无接头、安全可靠，使用寿命可达30～50年。

2.低温热水地板辐射采暖应用

根据低温热水地板辐射采暖的特点，它可广泛应用于居住建筑，如住宅、别墅等；大跨度、大空间、矮窗建筑，如体育场、车站、食堂、会堂、展厅等；洁净要求较高的建筑，如医院手术室、无菌房等。

（二）系统组成与设计

1.系统组成

低温热水地板辐射采暖系统由热源、热媒输送管道、计量控制装置、集、分水器、辐射地板散热器等组成。

（1）热源可采用城市集中供热热源、区域锅炉房供热热源、工业余热热源、地热水热源和户式自备热源。户式自备热源有燃气、燃油、电制热等制热方式，此类有不安全、不环保等因素，一般不提倡或慎用。

（2）热媒输送管由室外管道、室内管道组成。管道原材多为水煤气输送管，即焊接钢管、热镀锌管、无缝钢管。

（3）计控装置，由热计量表、压力表、温度计和控制阀（调节）等组成。

（4）集、分水器：是分配供水量，控制水力平衡的主要部件，并附设放气阀和泄水阀，一般铜制品。

（5）辐射地板散热器，主要是铺设在地板内加热管，多为如下管材：交联聚乙烯PE-X管、耐冲击共聚聚丙烯PP-B管、无规共聚聚丙烯PP-R管、聚丁烯PB管、耐高温聚乙烯PE-RT管等，根据水质、耐温、耐压、可弯曲性、使用年限和价格选用。

2.系统设计

（1）热媒必须是低温热水，最高温度不宜超过60℃，供回水温差不宜大于10℃，供回水温度宜控制在35～55℃。

（2）在选用热源时，地板采暖的热媒温度、流量、资用压力等都应与热源系统相匹配，并有可靠的温度、压力控制装置，以防超温，超压。

（3）室内温度：民用建筑和普通居住建筑按GBJ19-87《采暖通风与空气调节设计规范》第2.1.1条、第3.1.8条和GB50096-1999《住宅设计规范》第6.2.2条取值后，降低2℃左右确定。一般居住建筑主要房采用14～18℃。

（4）地板低温热水辐射地板表面平均温度宜采用下列数值：人员经常停留地面取24～26℃；人员短期停留地面取28～30℃；无人员停留的地面取35～40℃。

（5）加热管铺设方式：双向环绕式、蛇形盘管式，联箱排管式、平行排管式、蛇形排管式等，其中多采用双向蛇形盘管式和单向蛇形盘管式。其管道最小间距为100mm，最大间距不大于300mm，弯曲半径不小于8d。管内流速不小于0.25m/s，系统工作压力不大于0.8MPa，每一循环管路长不大于120m，系统阻力不大于0.03MPa。(www.xing528.com)

（6）低温热水辐射地板计算：地板表面平均温度、传热系数、管内平均温度、地板散热量、管道阻力计算比较复杂，我国多采用国外相邻国家的经验数据和图表作为计算依据，目前国家没有统一的计算标准，各省市相继制定本省的规程和措施。

（7）热媒集、分水器装置及附件的设计，数量根据循环支路多少而定，一般一个集、分水器装置的循环支路不宜大于8个，住宅每户至少设1个。集、分水器装置应高于地板加热管，集、分水器直径不应小于总体进水管直径的1.5倍，每一循环支路在集、分水器侧装截止阀。室内温度要求严格的可设置温度自动控制阀。

（三）安装与验收

1.安装

（1）低温热水地板辐射采暖安装工程，施工前应具备下列条件：①设计图纸及其他技术文件齐全，并已会审。②经批准的施工方案或施工组织设计已进行交底。③施工力量和机具等，能保证正常施工。④施工现场能保证施工方案或施工组设计的需要。⑤管材、配件经检验合格。

（2）施工操作工艺：铺设复合保温板→膨胀缝安装→集、分水器安装→加热管环路铺设→管道外观检查及气压试验→回填豆石混凝土。

第二次气压试验。复合保温板应铺设在所需供暖地面上，板材连接处由胶带粘接，接头应平整，板面上严禁重载施压，避免永久变形。膨胀缝应沿墙壁四周、门口设置，宽度不小于8mm，高度应与回填后地面找平层平齐。膨胀缝应连续不间断，拐弯处需断开，每300mm用卡钉固定在墙体或地板上。集、分水器安装：应牢固地固定在设计位置，平装时宜将分水器安装在上面，集水器安装在下面，间距为200mm，集水器距地面350mm。垂直安装时集、分水器下端距地面不小于150mm。加热管安装：应按图纸要求放线配管，同一环路加热管应保持水平，加热管不应有接头（采用热熔管时可有接头），加热管可采用下列方法固定：①用固定卡钉将加热管直接固定在复合保温板上。②用带将加热管绑扎在铺设于保温层上的钢丝网上。③铺设于热绝缘层上的专用管架上。

加热管固定间距，直线段为300～400mm，弯曲段为100～200mm。管道进出集、分水器地面处，应加套管保护，防止地面温度过高。管道铺设完后应进行外观检查，以防龟裂、错位，并进行第一次气密性和强度试验，试验压应为静压加0.3MPa，且不得小于0.6MPa，5min内无压降为合格。豆石混凝土及地面应在第一次试压合格后4h内进行回填。豆石混凝土浇筑过程和养护过程中管道系统不得泄压，并保持不小于0.6MPa的压力，养护周期不小于48h。在回填豆石混凝土时应按设计预留伸缩缝，伸缩缝中填充弹性膨胀膏，并保持管道的正常伸缩。豆石混凝土标号不小于C15，并掺入适量防龟裂的添加剂。第二次试压，应在豆石混凝土达到强度后进行，试验压力同第一次。

2.验收

低温热水地板辐射采暖系统验收按GB50242-2002《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》和地方低温热水地板辐射采暖技术规程进行。

（四）低温热水地板辐射采暖系统运行与维护

1.系统运行

初运行：应打开集、分水器上阀门，送入35℃热水，再打开放气阀，放完系统内的空气，然后每天将循环水提升5℃，但不得大于60℃，直至达到房间使用温度。如出现各房间内温度偏差较大，应调整循环水路阀门开启度，当达到房间设计温度时即可。以后再出现室温整体偏高或偏低以调整系统供水温度为主，避免出现阻力不平衡。

2.系统维护

（1）系统运行期间应不断检查放气阀，球阀是否正常工作，如有失灵应及时维修或更换。

（2）系统在采暖期过后，系统内的水可不泄出，若系统在下一采暖期不采暖，冬季室内温度小于5℃时，应将系统内的水用空气压缩机全部吹出，以防冻害。

（五）注意事项

（1）无论采用何种热源房间热负荷、地板散热量、供水温度、循环水量、资用压力都应和热源系统相匹配，并设置可靠的温度控制装置。

（2）地板中加热管最小覆盖厚度不小于50mm。

（3）房间面积大于20m2时地板内应加装镀锌钢丝网，以防裂缝。

（4）加热管铺在潮湿房间时应在热绝缘层以上做防水层。加热管由干燥房间穿越潮湿房间时，应在分界处做好防水，以防地面内水串入其他房间。

（5）运行中发现加热管漏水应由专业公司用专用设备查漏及维修，以防事态扩大。

（6）有加热管的地板，绝不允许在地面下烤火，焊接和易使地板升温的热源，以防损坏加热管。

（7）严禁地板上剔凿和楔入任何东西。