水系统地面辐射供暖设计常见问题及建议

[摘要]介绍了施工图审图中发现的低温热水地面辐射供暖工程设计存在的一些问题，并进行了简单的分析，提出了建议，供设计时参考。

[关键词]地面辐射供暖；地面面积散热量

近年来，随着人们生活水平的提高和环保观念的盛行，地面辐射供暖以其室内温度均匀性好，舒适性好，温度梯度小，符合人体生理要求及不影响室内使用面积等优点，为越来越多的家庭所接受，逐渐走入寻常百姓家，成为千家万户节能环保且健康的取暖方式。

低温热水地板供暖是其中应用最多的方式。它是以温度不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热的供暖方式。

笔者通过多年设计、图纸审核和使用中发现在设计当中存在一些问题，现就设计中的几个问题做如下分析：

1、热负荷计算：根据《地面辐射供暖技术规程》JGJl42-2004(文献[1])3.3，计算全面地面辐射供暖系统的热负荷时，①室内计算温度的取值应比对流采暖系统的室内计算温度低2℃，或取对流采暖系统计算总热负荷的90％～95％。②分户热计量的地面辐射供暖系统的热负荷计算，应考虑间歇供暖和户间传热等因素。

在审图过程中发现：①有的设计人员直接按散热器供暖的负荷进行计算(没有按规程将设内温度降低2℃或对流采暖系统计算总热负荷的90％～95％计算)。再考虑了间歇附加和上、下层地板传热量后，造成室内热负荷增大，供热量大，造成室内环境偏热。②有的设计人员在计算时按地面层为水泥或陶瓷层地板传热量，而根据目前住户入住装修情况，有很大一部分家庭，都将客厅地面铺贴地砖，卧室地面铺贴木地板，结果造成卧室温度偏低，达不到设计温度。

建议：设计时应按(文献[1])进行认真、细致的计算，保证运行结果满足设计要求，避免浪费能源。在设计说明中除应标明室内设计温度，注明供、回水温度外，还应注明管材、并标明经过应力计算的壁厚，最好标明计算时采用的地面面层材料条件。包括：地面面层材料及热阻、家具及覆盖物的影响程度、敷设加热管的计算面积等，方便用户装修参考。

2、进行低温热水地面辐射供暖工程设计时，必须按qx=Q/F求出单位地面面积散热量qx。有的设计人员没有进行面积折减，计算出的数值偏小，造成室内温度偏低。

建议：F应按地板有效散热面积计算。考虑家具及地面覆盖物的遮挡因素，按房间地面积乘以适当的修正系数得到计算的F值，从而求得单位面积房间所需散热量数值。

3、地面温度校核计算：在设计计算书中，有的没有地面温度进行校核计算内容。特别是地面面积小而外墙、外窗多的人员长期停留房间，其耗热量大，单位地面积所需供热量qx也大，由qx通过文献[1]3.4.5给出的公式计算出地表面平均温度tpj，有时会超出规程表

3.1.2　的地表面平均温度最高限值，不符合设计要求。

建议：应认真对地面温度进行进行校核计算，超出最高限值的，可考虑用其他供热方式(空调或电取暖)进行补充，满足室内温度要求，而使地面温度不超过最高限值。

4、各环路之间的平衡：文献[1]3.5.2对地面加热管的规定为：连接在同一分水器、集水器上的同一管径的各环路，其加热管的长度宜接近，并不宜超过120m。有的图纸中，某两个环路管长差别过大，最短的50多米，最长的近80米，差别近30米。

建议：根据《供暖通风设计规范》(文献[2])4.8.6规定：热水采暖系统的各并联环路之间(不包括共同段)的计算压力损失相对差额，不应大于15％。按一般户内面积，若最长环路以90米管长计算，则最短管长应为：90-90*15％=76.5米。故在设计中，宜尽量使管长接近，把不平衡率控制在15％以内。实践证明，只有这样设计的预期效果。

5、地热管管径选择：有的设计人员直接根据地面所需散热量、室内计算温度、平均水温及地面传热热阻等通过计算或查表确定管径。以至于加热管内水流速

建议：文献[1]3.5.6规定：加热管内流速不宜小于0.25m/s。附表的使用条件为：管材外径20mm，若按20*2.0mm计算的管道流速不满足>0.25m/s，则应改变管径，换为16*2.0的管道，优先满足流速要求，然后再确定管径。这样既能满足负荷又不容易造成工程系统中存气不热，破坏系统循环的现象发生。如果流量在最小管径下仍不能满足要求，则还可考虑减小系统供回水温差的办法，满足规范要求。

6、埋地加热塑料管及壁厚的选择：近几年塑料类管材在低温热水地面辐射供暖系统得到日益广泛的应用。在地暖施工图中，设计人员多选用：交联聚乙烯(PE-X)管、无规共聚聚丙烯(PP-R)管、聚丁烯(PB)管和非交联耐热聚乙烯(PE-RT)管。设计人员选择塑料管时，有的在说明中没有标注塑料管的使用条件级为几级，有的在计算书中出现的系统工作压力p取值不对，导致s值错误，由(D-e)/2e=S得出的管道外径所需的管壁厚有误。

建议：应在计算时搞清相关参数的正确取值，同时也要注意在最后确定壁厚时，应满足规程中最小壁厚的要求。

结语：施工图纸是工程建设的重要设计文件，在图纸设计中，设计人员要严格按照相关规范、规程的要求进行认真细致的计算，减少不合理的情况出现，同时在说明中注明相关使用条件，为工程的顺利施工及交付用户使用提供依据。

参考文献

[1]采暖通风与空气调节设计规范GB50019―2003北京：中国计划出版社，2004

[2]地面辐射供暖技术规程JGJl42―2004北京：中国建筑工业出版社，2004