關(guān)于地板輻射采暖系統(tǒng)工作壓力限值的討論

1、關(guān)于地板輻射采暖系統(tǒng)工作壓力限值的討論鄭州金光塑膠制品有限公司 朱劍峰 近些年，隨著地板輻射采暖逐步為大家所認(rèn)識(shí)，在各類建筑工程中應(yīng)用的越來(lái)越多了，同時(shí)，各地也都紛紛頒布了相關(guān)的設(shè)計(jì)、施工規(guī)范，來(lái)指導(dǎo)相關(guān)的工程。 在各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，關(guān)于系統(tǒng)工作壓力，基本上有兩種觀點(diǎn)：一是系統(tǒng)工作壓力不宜超過(guò)0.6MPa，另一類是系統(tǒng)工作壓力不宜超過(guò)0.8 MPa。 在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，還有一些技術(shù)人員認(rèn)為，由于地板輻射采暖為雙管系統(tǒng)，必然存在嚴(yán)重的“垂直失調(diào)”！為避免“垂直失調(diào)”，當(dāng)建筑超過(guò)一定高度后（7層樓），采暖系統(tǒng)必須分環(huán)。而這樣，每一個(gè)系統(tǒng)的地板輻射采暖地盤(pán)管所在區(qū)域的工作壓力一般不超過(guò)0.4 MPa。 在

2、地板輻射采暖工程中，由于PP-B、PP-R所具有的優(yōu)勢(shì)，在地板輻射采暖工程中所應(yīng)用的比例也越來(lái)越大。明確采暖系統(tǒng)的工作壓力狀況，對(duì)“安全、適用、經(jīng)濟(jì)”地選用PP管材，具有非常重要的意義。 而系統(tǒng)的工作壓力，往往與采暖建筑的高度有關(guān)（或者是某一區(qū)域范圍內(nèi)的建筑高度、地形）。在此，分別針對(duì)6層、18層樓的典型地板采暖系統(tǒng)，進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。一、討論系統(tǒng)的壓力 分析的條件依據(jù)：1、 加熱盤(pán)管的阻力計(jì)算，參照以下計(jì)算表格計(jì)算。塑料管或鋁塑復(fù)合管水力計(jì)算表流量計(jì)算內(nèi)徑/計(jì)算外徑（mm）12/1616/2020/25L/hm/sPa/mm/sPa/m m/sPa/m 1620.40258.200.2265.

3、331800.44311.170.2578.772160.53430.070.30108.892520.62565.350.35143.130.2246.702880.71716.420.40181.390.2562.39注：(1) 水利計(jì)算表按水溫10計(jì)算，當(dāng)水溫不同時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)不同，要對(duì)阻力損失進(jìn)行修正。計(jì)算阻力的水溫修正系數(shù)計(jì)算水溫10203040506070阻力修正系數(shù)1.000.960.910.880.840.810.80注：(2) 當(dāng)壁厚與水力計(jì)算表中的壁厚不同時(shí)，應(yīng)計(jì)算實(shí)際壁厚條件下的內(nèi)徑，并計(jì)算下列比值。 K =水力計(jì)算表中的計(jì)算內(nèi)徑實(shí)際壁厚條件下的內(nèi)徑 實(shí)際流速=水力

4、計(jì)算表的流速 × K2實(shí)際阻力=水利計(jì)算表的阻力 × K4.774(說(shuō)明：以上內(nèi)容摘自相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范)設(shè)定的工況條件如下：選擇平均溫度為50，管道為16/20PP管，管內(nèi)流速為0.25m/s時(shí)，Rpg=66.17Pa/m。按每環(huán)路l=100m計(jì)，分水器后的盤(pán)管阻力為：Ppg=6617 Pa2、 建筑內(nèi)采暖系統(tǒng)其他管道（立管、閥門(mén)等）的阻力計(jì)算。建筑內(nèi)其他管道系數(shù)綜合平均值為Rpj=50 Pa/m。該管段為從熱力入口到各分水器。建筑高度6層18層系統(tǒng)形式同程（圖1）異程（圖2）同程（圖3）異程（圖4）1盤(pán)管阻力Ppg6617.006617.006617.006617.002頂層

5、系統(tǒng)管道總長(zhǎng)度l 1(m)40.0040.00112.00112.003該段的管道阻力Pw12000.002000.005600.005600.004首層系統(tǒng)管道總長(zhǎng)度 l 2(m)40.0010.00112.0010.005該段的管道阻力Pw22000.00500.005600.00500.006頂層總阻力（1+3）P18617.008617.0012217.0012217.007首層總阻力（1+5）P28617.007117.0012217.007117.008不平衡度（6-7）/60.0017%0.0042%9頂層與底層的高差h （m）1515515110頂層與底層的環(huán)路重力壓差PZL6

6、64.44664.442259.102259.1011考慮重力壓差后的頂層總循環(huán)阻力7952.567952.569957.909957.9012不平衡度計(jì)算（7-11）/環(huán)路最大壓差7.7%10.5%18%28.5%+16+13+10+7+4+1±0.00典型多層建筑上供下回雙管同程系統(tǒng)示意圖圖一+16+13+10+7+4+1±0.00典型多層建筑下供下回雙管異程系統(tǒng)示意圖圖二+52+49+46+43+4+1±0.00典型高層建筑上供下回雙管同程系統(tǒng)示意圖圖三+52+49+46+43+4+1±0.00典型高層建筑下供下回雙管異程系統(tǒng)示意圖圖四3、 對(duì)同程

7、系統(tǒng)的重力壓差的考察。由于在供水管和回水管中的水有一定的溫差，而造成了水的密度的差異，從而形成了一個(gè)循環(huán)壓力，這一循環(huán)壓力，就是自然循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)動(dòng)力！重力壓差和溫差，和高度差有關(guān)，其計(jì)算公式為：PZL=g（冷-熱）h (Pa)設(shè)計(jì)算溫度t供=55， 熱=985.73 kg/m3t回=45，冷=990.25 kg/m3=4.52 kg/m3計(jì)算結(jié)果見(jiàn)上表。小結(jié)：通過(guò)以上計(jì)算表明，在18層的建筑中，采用單一系統(tǒng)的雙管采暖系統(tǒng)，無(wú)論是同程系統(tǒng)，還是異程系統(tǒng)，環(huán)路之間的不平衡率都是遠(yuǎn)大于6層以下采暖系統(tǒng)的。 所以，本文認(rèn)為，當(dāng)建筑超過(guò)一定高度后，必須對(duì)系統(tǒng)采取分環(huán)，避免系統(tǒng)內(nèi)的水力不平衡現(xiàn)象。 如果

8、按以上計(jì)算，當(dāng)采用6層為一個(gè)環(huán)路的時(shí)候，不平衡度控制在10%左右，是比較適宜的。二、明確工作壓力、正確選用管材那么，如何確定用來(lái)選用管材的“管道工作壓力”呢？在分環(huán)的采暖系統(tǒng)中，各環(huán)路都是從底層供上去的，隨著各環(huán)路的相對(duì)高度不同，各系統(tǒng)底部的系統(tǒng)頂壓也不相同。但是，在各環(huán)路的最低點(diǎn)的加熱盤(pán)管的工作壓力是基本接近的。還以18層樓為例，假如把18層樓分為3個(gè)環(huán)路，分別為高、中、低環(huán)，它們的壓力狀況如下：高環(huán)中環(huán)低環(huán)系統(tǒng)最低點(diǎn)壓力（MPa）0.60.420.24各環(huán)最低點(diǎn)加熱盤(pán)管的壓力為（MPa）0.200.200.20 如果將18層樓分為兩個(gè)環(huán)路，分別為高環(huán)和低環(huán)。 各環(huán)的壓力狀況如下：高環(huán)低環(huán)系

9、統(tǒng)最低點(diǎn)壓力（MPa）0.60.33各環(huán)最低點(diǎn)加熱盤(pán)管的壓力為（MPa）0.290.29 （說(shuō)明，本文僅以單體建筑為考察對(duì)象，不考慮聯(lián)網(wǎng)供熱的其他因素。如果考慮了其他因素，應(yīng)附加一部份壓力?。┩ㄟ^(guò)以上分析可知：1、對(duì)于采用高低分環(huán)的采暖系統(tǒng)的高層建筑地板輻射采暖工程，在選用加熱盤(pán)管PP管材時(shí)，應(yīng)根據(jù)每一環(huán)實(shí)際的壓力最大點(diǎn)的工作壓力，作為選用管材的工作壓力。這一出發(fā)點(diǎn)符合“科學(xué)、適用、經(jīng)濟(jì)”的選材設(shè)計(jì)原則。 2、對(duì)于主立管，如果采用PP管材，應(yīng)以最低點(diǎn)的壓力，做為選用PP管材的工作壓力。 三、如何看待地板輻射采暖的系統(tǒng)工作壓力通過(guò)以上的探討，本文闡述以下觀點(diǎn)：1、在高層建筑中，如果采用單一采暖系統(tǒng)，勢(shì)必會(huì)造成一定程度上的水力失調(diào)，導(dǎo)致一些工程上的缺陷，這是一定要避免的。最好的辦法就是采用“垂直分環(huán)”，將采暖系統(tǒng)按高低分為若干環(huán)路，使每一個(gè)環(huán)路的不平衡度都控制在一定的范圍內(nèi)，保證采暖的效果！2、在國(guó)內(nèi)，還有PEX、鋁塑復(fù)合管等管材也應(yīng)用于地板輻射采暖，而這些管材與分配器的聯(lián)接，均為壓緊式聯(lián)接。這種聯(lián)接方式，在進(jìn)行壓力、溫度交變實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)時(shí)，根本無(wú)法保證接口的安全。在這種情況下，系統(tǒng)壓力越小，其交變的幅度也就越小，接口的安全性也就越有保證，所以