淺談低溫熱水地板輻射供暖

1、淺談低溫熱水地板輻射供暖在工程中的應用及其施工技術趙建存摘 要：隨著建筑業(yè)的發(fā)展，低溫地板輻射采暖已經(jīng)開始廣泛的應用到建筑工程領域。低溫地板輻射采暖以其獨特的施工工藝，以其節(jié)能、不占使用面積、舒適、隔音、熱穩(wěn)定性好的特點逐步的深入人心，現(xiàn)在已經(jīng)占領了相當一部分建筑市場。關鍵詞： 地暖 應用 施工技術一、系統(tǒng)特點 低溫地板輻射采暖是在室內(nèi)的地面（如水泥地面、瓷磚地面、木板地面）下鋪設管道，通過管內(nèi)熱體特殊的雙向循環(huán)方式將地板加熱降溫到一定溫度，再由地板均勻地向室內(nèi)輻射熱量，同時在冷熱空氣的比重差作用下，產(chǎn)生了空氣的自然對流現(xiàn)象，從而創(chuàng)造出具有理想溫度分布的室內(nèi)熱微氣候，使室內(nèi)環(huán)境達到人體感官最舒

2、適的狀態(tài)。低溫熱水地板輻射采暖節(jié)省燃料，電力消耗低，是最經(jīng)濟的供暖設備，其優(yōu)點如下：1.1 舒適、衛(wèi)生、保健。輻射散熱是最舒適的采暖方式，室內(nèi)地面溫度均勻，室溫自下而上逐漸遞減，給人以腳暖頭涼的良好感覺，符合“溫足涼頂”的中醫(yī)健身理論，能改善人體血液循環(huán)，促進新陳代謝，同時，這種方法不易造成潮濕空氣對流，使得室內(nèi)十分潔凈衛(wèi)生，改善了家居環(huán)境。1.2 美觀，不占使用面積。室內(nèi)各種管線均可鋪設在地暖結構層中，室內(nèi)取消了散熱器的立、支管。這不但增加了使用面積，而且房間可以任意分隔，便于裝修和家具布置。1.3 保溫隔音，熱穩(wěn)定性好。由于地暖特殊的地面構造，上下層不采暖時，中間層的采暖效果幾乎不受影響，

3、且可以大大減少上層對下層的噪音干擾；由于地面層及混凝土層蓄熱量大，因此在間歇供暖的情況下，室內(nèi)溫度變化緩慢，熱穩(wěn)定性好。1.4 高效節(jié)能，運行費用低。地暖系統(tǒng)可利用余熱水，在建立同樣舒適條件的前提下，室內(nèi)設計溫度的能耗可以比其它形式采暖降低2%3%，提高了熱效率；該系統(tǒng)使熱量集中在人體受益的高度內(nèi)，熱媒低溫傳遞（供水溫度為50，回水溫度為40），并在傳遞過程中熱量損失小；各房間溫度可以獨立調(diào)節(jié)，有條件的可選用室溫和水溫自動控制裝置。二. 地板采暖與人體生理的關系 現(xiàn)代人們選用地板采暖方式是改善住宅及工作環(huán)境，提高生活質量的主要途徑之一。地板采暖可以保障人體代謝率，改善室內(nèi)熱濕環(huán)境，大大提高人體

4、熱舒適性，有利于人體健康。2.1人體的代謝率人體攝入的食物進入消化系統(tǒng)后，通過復雜的化學反應被分解、氧化而產(chǎn)生一定的熱量，實踐證明：維持人的生命的最低代謝率平均為每m2 人體表面積46W。人的體溫調(diào)節(jié)變化范圍是非常有限的，大約為3641，人的平均體內(nèi)溫度為37。為了保持體溫相對穩(wěn)定，人體新陳代謝產(chǎn)生的熱量和外界環(huán)境的熱交換之間必須保持平衡。2.2地板采暖的熱舒適性地板采暖方式是房間整個地面為散熱面，在地板力口熱周圍空氣的同時，還同四周的墻、頂、棚等外圍護結構進行輻射熱交換，從而使四周的圍護結構表面溫度升高。同進，與室內(nèi)人體之間直接的輻射換熱，減少了人體輻射熱損失。三.術語 3.1 填充層（Fi

5、leup layer) 敷設于加熱管周圍和以上的結構，用以保護加熱管和使地面溫度均勻。 3.2 絕熱層(Heatinsulating layer) 敷設于填充層之下和沿邊外墻周邊的構造層，用以減少無效熱損失。 3.3 伸縮縫(Expansionseam) 在填充層內(nèi)適當位置，用以防止因冷熱伸縮而使地面龜裂和破損的構造。 3.4 固定卡子（Tubeclamps) 當采用將加熱管直接固定在復合絕熱層上的方式時，所使用的塑料卡釘。 3.5 鋼絲網(wǎng)(Wiremetting) 另一種固定加熱管方式所用的低碳鋼絲紡織構件，鋪設于絕熱層表面。 3.6 扎帶(Belting)將加熱管固定在鋼絲網(wǎng)上的塑料帶。四

6、 設計說明<僅作參考> 4.1 設計參數(shù)簡表設計類別民居設計值房間溫度1822進、回水溫差811地板表面溫度2329熱輸出（w/m2）47125流量（升/秒）0.020.15壓力降（K/Pa）2040回路長度（m）60120管子尺寸（外徑mm）16、20、25管間距（mm）1504004.2 設計參數(shù)實例<山西省武警消防總隊值勤宿舍樓> 4.2.1建筑面積為： 15849 m24.2.2采暖室外設計溫度：-22 4.2.3采暖室內(nèi)設計溫度：18 4.2.4地板采暖供水溫度：55 4.2.5地板采暖回水溫度；45 4.3 地暖的表面溫度設計4.3.1 敷設加熱管道地板的表

7、面平均溫度ep，可按下列近似公式計算： Tep = tn +9(q/100 0.909) 式中：q 地板面積有效散熱量(W/mm) tn 室內(nèi)溫度（ ） 4.3.2 敷設加熱管道地板的表面平均溫度Tep,不應超過下列限值： 4.3.2.1人員長期停留區(qū)域28 (宜為24-26 );4.3.2.2人員短期停留區(qū)域32 (宜為28-30 );4.3.2.3無人員停留區(qū)域42 (宜為35-40 );注：限值系指僅限于在最冷天短時達到的表面平均溫度 五 材料的選擇<僅作參考> 5.1 加熱盤管的選擇應根據(jù)系統(tǒng)熱媒的溫度，使用條件等級，設計工作壓力，系統(tǒng)的水質要求，以及管材的物理力學性能等因

8、素選擇而在現(xiàn)實施工過程中應用最廣泛的是：交聯(lián)聚乙烯(PE-X)管材，20mm*2.0mm。5.1.1 以下是對地板采暖所用各管材進行的物理力學性能比較。項目 單位 指標 交聯(lián)聚乙烯管（PEX） 交聯(lián)鋁塑復合管（XPAP） 聚丁烯（PB） 耐熱增強 聚乙烯（PE-RT） 密度 g/cm 3 0.93 - 0.92 0.933 縱向長度回縮率 % 3 - 3 3 抗拉屈服強度（23 + 1 0 ） Mpa 16 23 17 16.5 斷裂延伸率（23 + 1 0 ） % 400 350 125 800 導熱系數(shù) W/(m.k) 0.41 0.45 0.22 0.4 線膨脹系數(shù) Mm/(m.k) 0

9、.200 0.025 0.130 1.95 不論用什么管材，管件和管材的內(nèi)外壁應平整、光滑，無氣泡、裂口、裂紋、脫皮和明顯痕紋、凹陷；管件和管材顏色應一致，無色澤不均勻；裝卸運輸和搬運時應小心輕放，不能受到劇烈碰撞和尖銳物體沖擊，不能拋、摔、滾、拖，避免接觸油污，在儲存和施工過程中要嚴防泥土和雜物進入管內(nèi)，存放處避免陽光直射。5.1.2 現(xiàn)對常用的交聯(lián)聚乙烯管進行詳細說明。交聯(lián)聚乙烯管（PE-X）：（Cross linkedpolyethylene pipe） 以密度0.94g/cm³的聚乙烯或乙烯共聚物，添加適量助劑，通過化學的或物理的方法，使其線型的大分子交聯(lián)成三維網(wǎng)狀的大分子結

10、構，由此種材料制成的管材，通常以PE-X標記。其在095和0.6MPa壓力下長期使用，壽命可達五十年。交聯(lián)聚乙烯（PEX）管適合用于低溫地板輻射系統(tǒng)，其耐壓強度（8公斤以上）不及PP-R和PE-AL-PE管，結構單一，熱膨脹系數(shù)與混凝土的熱膨脹系數(shù)較為接近。應用此管材可大大減少管材及混凝土開裂的幾率。 5.2 分水器的選擇5.2.1分水器的安裝應為紫銅或黃銅。 5.2.2供回水均設排氣閥。5.2.3供水前端應設“Y”型過濾器。 5.2.4供水分水管各支管均應設閥門，以調(diào)節(jié)水量的大小。 5.3 絕熱板材的選擇宜用高密度聚乙烯笨板（聚乙烯泡沫塑料）。 5.4 各材料的選擇必須有出廠合格證及有關部門

11、的檢驗報告。 六 地暖結構設計地曖的結構設計，不同地區(qū)，不同設計單位，所采用的方案各不相同，現(xiàn)僅對所在實習地點的情況進行說明。 6.1 實例一：武警消防總隊值勤宿舍樓地暖剖面圖 a.細石混凝土填充層7mm b.RT管 D c. 保溫地墊（帶鋁箔）厚10mm d.防水層（衛(wèi)生間設） f. 結構層 6.2 施工過程中的注意事項6.2.1 細石混凝土標號應以設計為準，當無設計要求時應>=C15. 6.2.2 細石混凝土厚度應以設計為準，當無設計要求時應>=50mm. 衛(wèi)生間除外，衛(wèi)生間細石砼厚度應為40-50mm,低于其它房間10-20mm.6.2.3衛(wèi)生間必須做防水層，已作為強制性要求

12、。七 盤管的鋪設方式 大致分為蛇型和回型兩種形狀，蛇型鋪設又分為單蛇型、雙蛇型和交錯雙蛇型，回型鋪設可分為單回型、雙回型。八 盤管鋪設要求81 間距要求，以武警消防總隊值勤宿舍樓施工圖紙為例進行說明。 8.1.1 外墻部位各有3-6根盤管加密，管間距為=150mm. 8.1.2 陽臺及衛(wèi)生間間距均為=150mm. 8.1.3 其余房間：一層，頂層管間距200mm. 二三四層管間距250mm. 8.2 鋪設過程中應注意的事項8.2.1 應用過程中往往不以固定間距為準，因為圖紙說明與圖紙設計往往難免存在出入，所以應以圖紙上的管子的根數(shù)及盤法為準 8.2.2 管道鋪設整體要求均勻 8.2.3 設計無

13、要求時管道與墻應保持100mm間距 8.2.4 陽臺往往應甲方的需要作為冷藏室，而不鋪設管道以設計圖紙為依據(jù)。 8.2.5 衛(wèi)生間下水管道處一般不做鋪管要求 8.2.6 臥室衣柜下往往也不做鋪管要求 九 施工技術要點：9.1 施工條件 室內(nèi)粗裝修完畢，待鋪管地面平整、清潔，平整度要求：1米靠尺檢查，高低差<8毫米。 地板輻射采暖設計圖紙及其他技術文件齊全。 地板輻射采暖工程施工方案經(jīng)審批并進行了技術交底。 材料、機具和施工力量等已準備就緒，且能保證正常施工。 施工現(xiàn)場、施工用水、用電、材料儲放場地等臨時設施能夠滿足施工要求，施工環(huán)境溫度不宜低于5。 安裝過程中防止油漆、瀝青或其他化學溶劑

14、污染塑料管道。 地熱塑料管材鋪設前，檢查管道內(nèi)外是否粘有污垢和雜物。 地板采暖工程中使用的主要材料、設備及成品或半成品，應有符合國 家或部頒現(xiàn)行標準的技術質量鑒定文件或產(chǎn)品合格證。 安裝人員應熟悉管材的一般性能，掌握基本操作要點。 所有地板內(nèi)的孔洞應在供暖管道鋪設之前打好，以免任何此后的鉆孔操作。9.2 施工準備工作9.2.1 鋪管之前，結構層必須清理干凈，特別是墻角的地方，以免影響鋪管或損壞盤管。 9.2.2 衛(wèi)生間必須設防水層，且必須做閉水試驗。詳見后 9.2.3 鋁箔搭接寬度大于等于20mm，且用膠帶粘牢。 9.2.4 鋼絲網(wǎng)搭接處應做固定措施。 9.3 施工工藝流程土建結構具備地暖施工

15、作業(yè)面固定分集水器粘貼邊角保溫鋪設聚苯板鋪設鋼絲網(wǎng)鋪設盤管并固定設置伸縮縫、伸縮套管中間試壓回填混凝土試壓驗收。具體施工工序如下： 施工前，樓地面找平層應檢驗完畢。 分集水器用4個膨脹螺栓水平固定在墻面上，安裝要牢固。 用乳膠將10mm邊角保溫板沿墻粘貼，要求粘貼平整，搭接嚴密。 在找平層上鋪設保溫層（如2cm厚聚苯保溫板、保溫卷材或進口保溫膜等），板縫處用膠粘貼牢固，在保溫層上鋪設鋁箔紙或粘一層帶坐標分格線的復合鍍鋁聚脂膜，保溫層要鋪設平整。 在鋁箔紙上鋪設一層2mm鋼絲網(wǎng)，間距100×100mm，規(guī)格2m×1m，鋪設要嚴整嚴密，鋼網(wǎng)間用扎帶捆扎，不平或翹曲的部位用鋼釘固

16、定在樓板上。設置防水層的房間如衛(wèi)生間、廚房等固定鋼絲網(wǎng)時不允許打釘，管材或鋼網(wǎng)翹曲時應采取措施防止管材露出砼表面。 按設計要求間距將加熱管（PEX管、PP-C管或PB管、XPAP管），用塑料管卡將管子固定在苯板上，固定點間距不大于500mm（按管長方向），大于90°的彎曲管段的兩端和中點均應固定。管子彎曲半徑不宜小于管外徑的8倍。安裝過程中要防止管道被污染，每回路加熱管鋪設完畢，要及時封堵管口。 檢查鋪設的加熱管有無損傷、管間距是否符合設計要求后，進行水壓試驗，從注水排氣閥注入清水進行水壓試驗，試驗壓力為工作壓力的1.52倍，但不小于0.6Mpa，穩(wěn)壓1小時內(nèi)壓力降不大于0.05Mp

17、a，且不滲不漏為合格。 輻射供暖地板當邊長超過8m或面積超過40m2時，要設置伸縮縫，縫的尺寸為58mm，高度同細石混凝土墊層。塑料管穿越伸縮縫時，應設置長度不小于400mm的柔性套管。在分水器及加熱管道密集處，管外用不短于1000mm的波紋管保護，以降低混凝土熱膨脹。在縫中填充彈性膨脹膏（或進口彈性密封膠）。加熱管驗收合格后，回填細石混凝土，加熱管保持不小于0.4Mpa的壓力；墊層應用人工抹壓密實，不得用機械振搗，不許踩壓已鋪設好的管道，施工時應派專人日夜看護，墊層達到養(yǎng)護期后，管道系統(tǒng)方允許泄壓。分水器進水處裝設過濾器，防止異物進入地板管道環(huán)路，水源要選用清潔水。抹水泥砂漿找平，做地面。

18、立管與分集水器連接后，應進行系統(tǒng)試壓。試驗壓力為系統(tǒng)頂點工作壓力加0.2Mpa，且不小于0.6Mpa，10分鐘內(nèi)壓力降不大于0.02Mpa，降至工作壓力后，不滲不漏為合格。9.4 打填充層要求9.4.1 現(xiàn)澆過程中盤管及鋼絲網(wǎng)不允許有翹起現(xiàn)象，以免影響盤管上保護層的厚度。 9.4.2 盤管上決不允許出現(xiàn)直接拉車現(xiàn)象，必須加蓋模板，以免損壞盤管。 9.4.3 內(nèi)墻四周必須設20mm的膨脹縫，用苯板填實。 9.4.4 面積大于等于30平方米的房間，應該根據(jù)需要，一般小于等于6m設膨脹絲，膨脹縫加20mm的苯板填實。 9.4.5 現(xiàn)澆時，衛(wèi)生間低于其它房間20mm，且應向地漏找大于等于20%的坡度。

19、9.4.6 施工過程中，盤管必須帶壓帶表PN大于等于0.4mpa，帶表作用是觀察盤管是否破損。 9.4.7 資料中往往提到為防止填充層出現(xiàn)裂紋，在混凝土中加入防裂劑。而在施工中往往不做要求。 9.5 養(yǎng)護要求9.5.1 裂紋處理一般情況下，填充層很難出現(xiàn)無裂紋現(xiàn)象，最有效最直接的辦法就是在填充層剛能站住腳的情況下再用木具將裂紋刷去。兩次以上效果更好 9.5.2 填充層養(yǎng)護周期不應小于48h。常溫時 9.5.3 養(yǎng)護過程中必須帶壓。PN大于等于0.4mpa. 十 衛(wèi)生間防水10.1 常用施工方案10.1.1 方案1 一貼二油指油毛氈石油瀝青紙?zhí)ビ蜌?，瀝青二道。 施工：a：清理清洗砼面。 b：刷熱

20、瀝青一道 c：鋪油毛氈一層 d：再刷熱瀝青一層 10.1.2 方案2 二貼三油略 10.1.3 方案3 SBS改性瀝青防水卷材 施工：a：清理清洗砼面。 b：刷冷子油一層。c：用火焰加熱器鋪貼SBS。 10.2 施工要點：10.2.1：衛(wèi)生間四周上翻高度150-200mm。 10.2.2：卷材搭接寬度大于等于100mm。 10.2.3：單層SBS厚度應大于等于3mm。 10.2.4：火焰加熱器加熱卷材應均勻，不得過分加熱或燒穿卷材。 10.2.5：卷材下不應出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。 10.2.6：卷材應盡量減少接頭。 10.2.7：必須做閉水試驗。10.3 閉水試驗步驟：10.3.1 卷材鋪完后，應在門

21、洞處用沙漿做擋，高100-150mm。 10.3.2 灌水，以滿蓋地平為合格。 24小時后檢查一次，發(fā)現(xiàn)漏水，洇水現(xiàn)象及時處理，處理后繼續(xù)灌水做閉水試驗。 10.3.4 48小時內(nèi)無漏水，洇水痕跡為合格。 10.4 閉水試驗經(jīng)監(jiān)理單位驗收合格后，方可進行下道工序。 十一 水壓試驗11.1 水壓試驗是地暖中的重要環(huán)節(jié)，也是水點暖中的一個重要環(huán)節(jié)，已被列為監(jiān)理單位的主控項目，在大綱規(guī)范中也作了重點要求。 11.2 規(guī)范要求 11.2.1 盤管隱蔽前必須做水壓試驗，試驗壓力為工作壓力的1.5倍，但大于等于0.6mpa。檢驗方法：穩(wěn)壓小時內(nèi)壓力下降不大于0.05mpa，且不滲不漏穩(wěn)壓2小時，壓力下降不

22、大于0.03mpa，不滲不漏。11.2.2 十二 氣壓實驗步驟：12.1氣壓實驗前，對試壓管道和構件應采取安全有效固定和保護措施，氣試壓壓力應為工作壓力的1.5倍，最低不得低于0.6Mpa。12.2 采用空氣壓縮機，經(jīng)分水器逐漸加壓，進行氣密性檢查。12.3 升壓至工作壓力時，穩(wěn)壓5分鐘，若無滲漏可繼續(xù)補壓至實驗壓力，5分鐘內(nèi)壓降不超過0.05Mpa為合格。12.4中間驗收和竣工驗收應符合設計要求和本技術要求的規(guī)定，管道和構件無滲漏。閥門開啟靈活、開關嚴密方可通過驗收。12.5 中間驗收和竣工驗收均應做好記錄、簽署文件和歸檔。十三 意義 13.1 檢驗盤管及各連接處不滲不漏盤管一般經(jīng)報驗及復驗合格后不會存在大的問題，而往往分水器與盤管的連接處是檢驗的重點。 13.2 打壓后管壁處于堅硬狀態(tài)，在施工過程中不宜受損，實質類似于打氣后的輪胎。13.3 檢驗在打混凝土過程中因人為因素造成的管子破損，發(fā)現(xiàn)后以便及時更換盤管。更換管子的部位應記入工程日志中，以備日后參考。13.4 在實踐運行中，水壓試驗往往以設計要求為主設計人員為了保證系統(tǒng)運行萬無一失，往往水壓試驗要求更嚴