低温热水地面辐射采暖系统设计若干问题的探讨

随着国家对建筑节能的重视，人们对高质量生活品质的追求以及近年来我国企业对低成本地暖管材生产技术的熟练掌握，低温热水地面辐射采暖系统以其舒适保健、干净卫生、节约能源、能扩大房间有效使用面积、使用寿命长、便于分户计量等优点逐渐被房地产开发商和广大住户所认可。但其相对于传统的供暖方式，发展时间还较短，相关人员技术和经验还不足，设计工作和施工中经常会出现一些问题，笔者就自己对该系统的设计经验，针对这些常见问题做了分析，以期与其他设计者共同学习与探讨。

1.热负荷计算中应注意的问题：

因地面辐射采暖系统运行后，室内温度梯度比采用对流采暖时要小，热压减小，冷风渗透量相应减少；热媒低温传送，在传送过程中热损失小；室内温度的负梯度使室内上部空间的热损失减少。所以在相同热舒适条件下的室内温度可比对流采暖时的室内温度低2～3℃。文献［1］给出地面辐射采暖系统热负荷计算时的两种计算方法：一是室内计算温度的取值比对流采暖系统的室内计算温度低2℃；二是取对流采暖系统计算总热负荷的90%～95%（寒冷地区取90%，严寒地区取95%）。另外，对于实行分户热计量及分户独立热源的地面辐射供暖系统，应考虑间歇供暖及户间传热等因素对热负荷的影响。

此外还应注意以下几点：1.计算户间传热时，垂直方向相邻户间都采用地板采暖时，除顶层以外，可以近似的认为向下层的散热量与来自上层的得热量相等，可以相互抵消，只需计算向上层的传热量。2.进深大于6m的房间，宜以距外墙6m为界，分区分别计算其热负荷。3.因地面辐射采暖系统在土建基础上增加了绝热层、填充层等材料，这些材料有保温的作用，新组成的复合地面热阻相应增加，传热系数减小。计算户间传热时，应采用复合地面的传热系数，而不是土建楼板的传热系数。

2.单位地面面积的散热量计算问题：

2.1文献［1］第3.4.4条给出单位地面面积散热量计算公式：qx=Q/F,式中F指敷设加热管的地面面积。计算时要考虑“地面散热量应考虑家具及其他地面覆盖物的影响［1］”。文献［2］第2.6.10条给出了住宅建筑考虑家具影响的系数，其对照如表1所示：

由表1可看出，一般情况下，地面的遮挡率与房间面积成反比，面积大的房间遮挡率小。计算时，可根据房间面积近似按内插法确定家具遮挡率或修正系数。但对整栋楼或小区进行设计时，所涉及房间很多，且由于后期业主装修各异，实际的修正系数很难确定。笔者认为此时可按固定的折减率（如卧室、次卧、书房折减1/3，客厅折减1/4）计算，且在设计中注明，等施工时再根据实际情况加以修正。

2.2确定地面散热量时，还应校核地表面平均温度，确保其不高于文献［1］表3.1.2的最高限值；否则应改善建筑热工性能或设置其他辅助供暖设备，减少地面辐射供暖系统负担的热负荷。以上是从人体舒适度要求方面提出的。地表面平均温度计算公式［1］：tpj=tn+9.82×（qx/100）0.969，从式中可知，地表面平均温度与qx值成正比，而qx值与F值成反比，一般面积小的房间，tpj值会超过限值。

3.地埋加热盘管布置、间距及管径确定问题：

3.1按上述计算出单位地面面积散热量后，再根据平均水温、室内计算温度、地埋管材料及直径、地面面层材料及热阻，通过文献［1］的附录A确定加热管的敷设管间距。平均水温、室内计算温度、管材易于确定。其余参数确定时须注意以下几个问题：

3.1.1因为业主个性化的装修，地面面层材料难于确定，附录A给出的四种地面面层材料构成的地面辐射供暖散热面的散热量差别是很大的。对于住宅建筑，设计时除卫生间选陶瓷面层外，其余房间可都按木地板面层选取，但需在设计说明中明示，以备施工时修正。

3.1.2文献［1］附录A中所给参数是管道公称外径为20mm时的散热量，根据计算出的单位地面面积散热量选择管径时，若在附录A中选择不到合适管径及管间距，就需要把附录A中数据折算成公称外径为16mm和25mm时的数据再进行选择。折算成公称外径为16mm时须乘以0.8的系数，折算成25mm时乘以1.2的系数。

3.1.3确定好一个户型的每个房间的管径后，往往会出现不是所有房间管径都一样的现象，但因一组分、集水器供回水管径只有一种，所以需按最不利房间的管径确定整个户型的其余房间管径。

3.2计算加热盘管间距时，还应注意：

3.2.1加热盘管的敷设间距一般不应小于150mm，也不宜大于300mm。

3.2.2加热盘管与墙体表面间的距离，不宜小于200mm。

3.2.3因房间热损失，主要发生在外墙、外窗、外门等处。为使室内温度分布尽可能均匀，加热盘管间距宜在这些地方适当减小，而在其他区域适当放大或不敷设。

4.卫生间采暖问题：

4.1有些设计者考虑到住宅卫生间不好布置加热盘管和地面防水处理要求严格，常在卫生间选取小型钢制散热器。但因钢制散热器对水质要求严格，就需选取有阻氧层的塑料管或者在水中加除氧剂。此外选取散热器时，须依据实际供、回水温度对单片或单组散热器散热量进行修正。

4.2房产开发商常因材料购置及施工方便，会要求卫生间也做地面辐射采暖，但如前“二”中所述，卫生间因洁具遮挡率很高，且有洗浴要求时设计温度高（25℃），导致地表面平均温度tpj超过最高限值。但文献［2］2.5.2中指出可设计成按需分段升温模式，平时保持18℃，洗浴时，借助辅助加热设备（如浴霸）升温至25℃。因此只要严格按照潮湿房间地面构造做法，在卫生间做地面辐射采暖就可以实现。

4.3布置加热盘管时，应避开座便器、拖把池安装位置及给排水立管位置。

4.4因卫生间面积小，环路短，不利于各环路水力平衡，可将卫生间的加热盘管串接在相邻房间环路中。

5.设计和施工中应注意的其他问题：

5.1埋设于填充层内的加热管不应有接头。

5.2加热盘管在与分、集水器连接之前，应使用封口帽封闭管口，防止杂物进入管内，以保证水流畅通。

5.3混凝土填充层养护完成后，应再次进行系统水压试验，根据填充层及管道充压及系统试压情况办理二次隐蔽验收手续。

5.4冬季施工时，由于低温热水地面辐射采暖系统试压后，盘管内存的水不能泄掉，很容易因为水结冰而破坏整个加热盘管，因此试压或冲洗后，应将盘管内的水吹净吹干，以防冻坏管路。