低溫地板輻射供暖設(shè)計.doc

1、低溫地板輻射供暖設(shè)計常見問題探析摘要：近年來，低溫熱水地板輻射供暖系統(tǒng)的應(yīng)用比較廣泛， 經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)在個別工程實例中存在一些問題，本文將就在設(shè)計過程中所需注意的一些普遍問題進行分析、總結(jié)。關(guān)鍵詞：輻射， 溫度 ， 負荷 ， 均勻，埋管深度abstract: in recent years, low temperature hot water floorradiant heating system application is more widely, throughinvestigation found that in individual project example someexisti

2、ng problems in this paper will in the design process ofsome common problems needed to pay attention and summarized.key words: radiation, temperature, load, even, buried tubedepth低溫熱水地板輻射供暖系統(tǒng)以其舒適、衛(wèi)生、不占房間使用面積、節(jié)能、低噪音、便于分戶計量等優(yōu)點被廣大消費者認可，在別墅、住宅、賓館大堂、游泳池館，醫(yī)院病房等場所廣泛應(yīng)用，尤其別墅和住宅使用更為普遍。由于地板輻射采暖的傳熱原理是以輻射的方式為主，而傳

3、統(tǒng)散熱器或空調(diào)送熱風采暖的傳熱原理是以對流采暖形式為主， 因此兩種方式房間得熱有所不同， 所以系統(tǒng)設(shè)計也有諸多不同之處。 在調(diào)研一些低溫地板輻射采暖工程中發(fā)現(xiàn)幾個問題比較普遍： （1）室內(nèi)偏熱；（2）地面溫度偏高；（3）地面溫度分布不均勻等。本文將就這幾個問題在設(shè)計中需注意事項進行分析。1 室內(nèi)溫感偏高出現(xiàn)這種情況主要由以下原因引起。1）計算熱負荷時沒有考慮輻射采暖與對流采暖的區(qū)別，直接將對流采暖負荷作為輻射采暖負荷進行計算。 相同條件下，輻射采暖時壁面溫度比對流采暖時高， 減少了墻壁對人體的冷輻射， 而人對室內(nèi)熱環(huán)境的感受常以實感溫度來衡量， 實感溫度可比室內(nèi)環(huán)境溫度高 23，因此在保持相同

4、舒適感的情況下， 計算全面地面輻射供暖系統(tǒng)的熱負荷時，室內(nèi)計算溫度的取值應(yīng)比對流采暖系統(tǒng)的室內(nèi)計算溫度低2 ，或取對流采暖系統(tǒng)計算總熱負荷的90%95%。在計算采暖熱負荷時沒有考慮上層地板向下的傳熱量，也會造成室內(nèi)溫度升高室內(nèi)環(huán)境偏熱。2）有些設(shè)計人員根據(jù)參考資料提供的地板散熱量直接查取管間距，或者根據(jù)經(jīng)驗確定管間距，而忽略了其適用條件。如文獻 1 中給出了加熱管為 pe-x 管或 pb 管，公稱外徑為 20mm，填充層厚度為 50mm，聚苯乙烯泡沫塑料絕熱層厚度 20mm，供回水溫差為 10時，不同加熱管間距和不同平均水溫時的地板散熱量。 當填充層厚度改變時， 如改為 45mm，地面層熱阻減

5、小，地板散熱量加大，從而使室內(nèi)溫度升高，室內(nèi)偏熱。同理，供回水溫差的改變，管間距的增減，管內(nèi)平均水溫的變化，也將影響地板散熱量的大小。 如某工程設(shè)計時供回水溫度為 50/40 ，室內(nèi)溫度為 18，管間距為 250mm，地面層為木地板，地板散熱量約 89w/m2。由于某種原因供回水溫度改為 55/45 , 供回水溫差沒有變，施工時未做變更，結(jié)果實際運行時，室內(nèi)溫度卻高達 2324，溫升約 56，地表溫度也升高了5左右。3）設(shè)計人員在考慮家具及其他地面覆蓋物的影響時，家具遮擋系數(shù)取值偏大時，有效地板面積減少， 一旦實際房間擺設(shè)變化使有效地板面積變大時，也會導(dǎo)致房間內(nèi)溫度偏高。因此設(shè)計時應(yīng)進行細致的

6、計算，否則不僅偏離設(shè)計要求，而且也將浪費能源。2 地面溫度偏高地面溫度過高，長久之后人體也會感到不適，而且對地面覆蓋物也有一定影響，因此根據(jù)衛(wèi)生要求、人體熱舒適性條件和房間用途，對地面溫度做了一些規(guī)定。地表面平均溫度的計算公式為： pj 9.82 ×（ x/100 ）0.969 pj- 地表面平均溫度（） - 室內(nèi)計算溫度（）x- 單位地面面積所需散熱量（w/m2）由上述公式可以知道影響地面溫度的因素。在工程中引起地面溫度偏高的直接原因主要有以下幾個方面。1）負荷偏大如中所述，由于多種原因，造成設(shè)計熱負荷偏大。由于室內(nèi)熱負荷偏大，將使地板單位面積散熱量x 增加，根據(jù)上述公式可知，地板

7、表面平均溫度 pj 也增大。2）供回水平均溫度偏大由中的例子可知，當供回水平均溫度升高時，室內(nèi)溫度升高，地表溫度也升高。3）埋管深度不夠有些房地產(chǎn)開發(fā)商為了降低房屋造價，將層高減小，用戶為了保證室內(nèi)足夠的凈高，有的采用減小加熱管埋深的做法。 由于埋深減小，使地板熱阻減小，而且單位面積地板散熱量 x 增加了，從而使得地面溫度 pj 偏高。埋深 h 越小，地面溫度 pj 越接近加熱管溫度。3 地面溫度分布不均勻地面溫度分布均勻程度主要受管間距s 大小、埋管深度 h、布管方式等影響。1） 埋管深度與管間距沿熱流線方向填充層的熱阻是變化的，這樣導(dǎo)致輻射板表面是不等溫面，加熱管管頂所對應(yīng)的地面溫度最高，

8、當相鄰兩加熱管中的熱水溫度相等時，兩管中間處的地面溫度最低。埋深h 越小，管頂對應(yīng)的地面溫度與相鄰兩管中間處地面溫度差值越大，地面溫度分布越不均勻。因此埋深減小不僅導(dǎo)致地面溫度偏高，而且使地面溫度分布也不均勻。當管間距增大時，相鄰兩管間疊加強度減小，兩管中間處地面溫度減小，管頂對應(yīng)的地面溫度與相鄰兩管中間處地面溫度差值也將增大，地面溫度分布更加不均勻。因此為了使地面溫度分布比較均勻，一般要求管間距不宜大于300mm。當房間熱負荷較小，即使管間距為300mm也顯得過密，此時可通過調(diào)整加熱管水流量，水溫等來適應(yīng)要求。總之，管間距越小，埋深越大，地板表面溫度越均勻，因此設(shè)計時應(yīng)注意這一點。2）布管方

9、式地板輻射采暖常用的布管方式有直列型，往復(fù)型及回轉(zhuǎn)型等。沿加熱管水流方向，水溫逐漸降低。等溫線和熱流線分布如圖所示:圖中表示了各種布管方式地板表面溫度變化情況。第一種方式地板表面平均溫度沿水的流程方向逐步均勻降低； 第二種方式地板表面溫度在小面積上波動大， 但平均溫度分布較均勻。 第三種方式輻射板表面平均溫度也是沿水的流程波動， 如果布置合理， 輻射板表面平均溫度波動將很小， 溫度分布更均勻。 三種布管方式地面溫度分布與波動情況是不一樣的， 房間內(nèi)具體采用何種方式應(yīng)根據(jù)房間用途， 房間熱工熱性，遵循溫度均勻分布原則而定。3）其他情況由于沿外窗或外墻側(cè)熱損失較大，一般將高溫管段優(yōu)先布置在該處，或

10、在沿外窗外墻一定范圍內(nèi)布管密些， 即縮小管間距。 但個別工程在這些地方布管過密，沿外窗外墻側(cè)地面溫度偏高，加大了熱損失。對于局部區(qū)域溫度過高的情況（如加熱管出口處溫度較高，而且布管較密），當對該處地面溫度有要求時， 應(yīng)在加熱管上方加裝隔熱板。這是工程中常出現(xiàn)的問題， 由于分集水器有多個分支管， 且出口間距一般為 80100mm，因此出口處地面溫度往往偏高，有的甚至超過規(guī)定溫度，對地面材料產(chǎn)生了一定破壞， 因此設(shè)計中應(yīng)注意采取一定的措施。4 小結(jié)綜合以上諸多問題，多是由于設(shè)計中沒考慮輻射采暖的特點而造成的。地板輻射采暖設(shè)計看似簡單，實際設(shè)計中需綜合考慮室內(nèi)溫度、地面溫度高低、地面溫度分布均勻性等

11、的要求， 以及相互之間的關(guān)系。設(shè)計時應(yīng)注意：1) 低溫地板輻射采暖是以輻射傳熱為主的采暖方式，因此熱負荷計算時應(yīng)與對流采暖方式加以區(qū)別。2) 室內(nèi)溫度、地面溫度及地表面散熱量有很強的耦合關(guān)系，注意某個量的變化將引起其他量的相應(yīng)變化。3) 加熱管布置時應(yīng)注意保證地面溫度分布均勻?？傊?，低溫地板輻射采暖系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)認真計算，不應(yīng)簡單按經(jīng)驗套用，否則一方面將造成室內(nèi)不舒適，另一方面造成能源的浪費。參考文獻1 地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程jgj142-2004中國建筑工業(yè)出版社20042 實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊陸耀慶中國建筑工業(yè)出版社2002出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂， 今天下三分， 益州疲弊， 此

12、誠危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報之于陛下也。誠宜開張圣聽，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費祎、董允等，此皆良實，志慮忠純，是以先帝簡拔以遺陛下：愚以為宮中之事，事無大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補闕漏，有所廣益。將軍向?qū)?，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰愚以為營中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所?！澳?”，是以眾議舉寵為督：親賢臣， 遠小人， 此先漢所以興隆也； 親小人， 遠賢臣， 此后漢所以傾頹也。 先帝在時，每與臣論此事， 未嘗不嘆息痛恨于桓、 靈也。 侍中、尚書、 長史、 參軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計日而待也。臣本布衣，躬耕于南陽，茍全性命于亂世，不求聞達于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當世之事，由是感激，遂許先帝以驅(qū)馳。后值傾覆，受任于敗軍之際，奉命于危難之間，爾來二十有一年矣。先帝知臣謹慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來，夙夜憂嘆，恐托付不效