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一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统。将塑料管敷设在楼面现浇砼层内,热水温度不超过55℃,工作压力不大于0.4MPa的地板辐射供暖系统。该系统以整个地面作为散热面,地板在通过对流换热加热周围空气的同时,还与人体、家具及四周的维护结构进行辐射换热,从而使其表面温度提高,其辐射换热量约占总换热量的50%以上,是一种理想的采暖系统,可以有效地解决散热器采暖存在的问题。
低温热水地板辐射采暖节省燃料,电力消耗低,是最经跻的供暖设备,其优点如下:
1.1舒适、卫生、保健。辐射散热是最舒适的采暖方式,室内地面温度均匀,室温自下而上逐渐递减,给人以脚暖头凉的良好感觉,符合“温足凉顶”的中医健身理论,能改善人体血液循环,促进新陈代谢,同时,这种方法不易造成潮湿空气对流,使得室内十分洁净卫生,改善了家居环境。
1.2美观,不占使用面积。室内各种管线均可铺设在地暖结构层中,室内取消了散热器的立、支管。这不但增加了使用面积,而且房间可以任意分隔,便于装修和家具布置。
1.3保温隔音,热稳定性好。由于地暖特殊的地面构造,上下层不采暖时,中间层的采暖效果几乎不受影响,且可以大大减少上层对下层的噪音干扰;由于地面层及混凝土层蓄热量大,因此在间歇供暖的情况下,室内温度变化缓慢,热稳定性好。
1.4高效节能,运行费用低。地暖系统可利用余热水,在建立同样舒适条件的前提下,室内设计温度的能耗可以比其它形式采暖降低2%~3%,提高了热效率,该系统使热量集中在人体受益的高度内,热媒低温传递(供水温度为50℃,回水温度为40℃),并在传递过程中热量损失小;各房间温度可以独立调节,有条件的可选用室温和水温自动控制装置。
2、管材的选用
为了在地面热辐射采暖设计做到技术先进,经济合理,安全适用。首先要对地面热辐射管材进行比较和选用。目前随着我国塑料高科技工业的飞速发展,多种塑料管道制品在建筑业广泛使用,其中可用于低温热水地板辐射采暖的管道有PPC(聚丙烯).PEX(交联聚乙烯)等,现将几种管材加以比较:
2.1PPC:重量最轻,抗老化性最好,耐压性好(<B40kg/m2),价格低廉,但其分子结构决定了在一点发生破裂有可能造成纵向断裂,用于低温热水地板辐射采暖存在隐患。
2.2PEX:分子结构成三维交联网状结构,从而具有良好的耐高温耐压性,稳定性和持久性,价格适中,为地面热辐射采暖设计首选管材。
在选用PEX管材时应注意管材外表应色泽均匀,无气泡,无针眼,脱皮,明显划痕和其他不良缺陷。还要注意PEX管材重要检验指标――交联度,交联度的高低是标志PEX管材耐温耐压,使用寿命的重要指标,交联度越高越好,根据我国国家化学建材检测标准,交联度必须>=65,联度达不到此指标的管材,耐温性很差,使用寿命短,有软化变形,塑层脱落,破裂等隐患,以稳妥起见应选用交联度>80的管材为好。
PEX管材在运输时,不得受到抛摔,剧烈的撞击和化学品污染。PEX管材应贮存于远离热源,油污和化学品污染地,且通风良好的仓库,不宜长期在室外存放。
3、系统设计
3.1管路水温、管材、管径确定低温热水地板辐射采暖的供水温度不宜超过60℃,供回水温差不宜大于10E,热媒工作压力不宜大于O.8MPa。
3.2管线的长度加热管道内的热媒流速应小于0.25m/s,供回水阀门以后的管线系统阻力不宜大于30KPa;同时要求每一集配装置的分支路不宜多于8个,住宅每户至少应设置一套集配装置。
3.3参照普通分集水器的计算方式计算出其管径。本设计选用铜制分集水器,并在分集水器顶部设置自动排气阀,分水器总供水管阀门内侧设置过滤器。
3.4地面装饰材料对地板散热的影响很大,不同的地面层管道散热量也大不相同。实际中以热阻较大的木制地板(热组R=0.1m2.K/W)作为设计计算依据。
3.5地板辐射采暖系统目前流行的地板排管方式很多,本设计在大面积空间处采用常用的回旋式排管方式?在一些面积狭小的空间,采用直列式布管方式。回旋式排管可保持供回水管间隔排布,使室内温度分布均匀,此外,此种布管形式相对较为简单,易为施工人员接受;在小面积房间,走道或不同支路间隔的狭小空间处,直列式布管是简便易行的方式,但温度分布上不尽如人意。
3.6建筑采暖主立管采用同程式共同立管系统,以利系统水力平衡。处于同一平面位置的各层住户共用一套主立管系统。整栋大楼共设4个同程式共用立管系统,主立管顶端设置自动排气阀。
3.7地面辐射采暖的地表面平均温度宜采用下列数值:
(1)经常有人停留的地面24~26℃
(2)短期有人停留的地面28~30℃
(3)无人停留的地面35~40℃
4、采暖热负荷的计算
4.1地面辐射采暖热负荷计算应按《采暖通风及空气调节设计规范》GBJl9的规定执行外,在设计中不应计算设有加热管道地面的耗热量,并且采暖热负荷宜取房间常规计算的95%或将室内计算温度降低2℃。
4.2采用集中供暖分户独立热源的住宅,确定房间热负荷时,应考虑间歇供暖的修正系数。
4.3进深大于6m的房间,宜依据外墙6m为界分区,把各区当作不同的单独房间,分别计算采暖热负荷和进行地面辐射采暖设计。
4.4地面辐射采暖的有效散热量应计算确定,并计算室内设备,家具及地面覆盖物等对有效散热量的折减。
5、加热管道的布置与敷设
5.1加热管间距宜为100~300mm,沿围护结构围墙敷设的加热管距外墙内表面宜为100mm。
5.2每支环路的加热管长度应小于150m。
5.3加热管的敷设形式主要有螺旋形,往复型,直列型。一般采用较多的是螺旋型。
5.4地面辐射采暖的地面构造层含防水层(有防水要求时),保温层,细石混凝土层,找平层,面层。
5.5首层地面,卫生间及其厨房必须设防水层,采暖地面构造层与外墙接触部位应作保温处理。
5.6加热管的固定应使用固定管卡,在直线管线上应每隔1m设置一个。在弯曲部位应设置两个。
5.7对采暖面积大于40m2或每10m长,应在细石混凝土层及以上各层设伸缩缝,其宽度为5~8mm,宜填充膨胀膏,加热管穿过伸缩缝处,应加柔性套管。地面不允许设逢时,应另作处理。加热管穿出地面处,应加套管防护。
5.8采暖地面活负荷载等于或大干20kn/m2时,应进行结构强度验算。
地板辐射采暖系统的许多优点是散热器采暖无法比拟的,但其不足之处,如可维修性较小等,是可随着施工队伍素质的提高及活地面的研制与开发而杜绝的。随着人们对建筑环境的舒适性、卫生性、节能性等要求的不断提高,地板热水辐射采暖作为一种新型的采暖形式,将越来越多地推广使用到建筑供暖中。