低温热水地板辐射采暖施工要点与能效分析

摘要：本文介绍了低温热水地面辐射采暖系统的特点及施工要点，并进行了能效分析，根据实际运行情况对该系统进行了分析和总结。达到了预期的设计目的，提高和改善了供暖使用功能，具有较高的推广价值。

关键词：低温热水；地面辐射采暖；施工要点；能效分析

低温热水地面辐射采暖系统，运用热辐射和热传导原理，在地面面层内敷设采暖管道，供给温度不高于60℃、压力低于0.8MPa的低温热水，双向循环加热地面蓄热层，发出的热量被覆盖的面层吸收，以整个地面为散热器，均匀的辐射加热室内空气，维持室内空间具有较稳定合适温度状态⑴，给人脚暖头凉的最佳感觉，符合人体生理科学。

1 系统特点

高效节能：热媒温度低，只需45℃-55℃的热水即可，可以充分利用各种热源及余热水；热媒的低温传送，热量损失小，节约能源，一个采暖期只需10元/，比传统的散热器热效率高20%-30%；蓄热性能好，停止供暖后，可保温几个小时。

方便计量：可集中亦可分户供暖，便于分户计量、收费、控制和管理；室内设置的集配器可以分室调温，家中无人时可停止供暖，人口少时可在有人活动的房间采暖，关掉无人房间的阀门。

舒适、美观、卫生：采用低温热水地板辐射采暖距地面5-15高度范围内的温度较传统采暖高8℃-18℃，实感温度比实际温度高出2℃-4℃符合人体脚暖头清爽的生理要求；取消了传统供暖的管路、暖气片，整个系统在地面以下，不占用房间面积，便于装修和家具布置；辐射散热，不污染，室内空气洁净卫生；隔热板和混凝土填充层有很好的隔音性能，可减少楼层噪音。根据欧洲国家的研究结果表明，采用地暖的家庭中病菌的数量减少50%。

使用寿命长、运行费用低：系统采用的塑料管或铝塑复合管是世界上公认的使用寿命50年的材料，其热贯通效率与其它金属管材几乎相同，具有良好的蓄热性能，温度分布均匀，热应力比其它管材低，长时间使用也不会出现地板龟裂现象；突出的抗蠕变性及抗应力破裂性，保证了管路的长久的寿命；管内不会产生生锈、腐蚀、结垢等问题，且不易破损，所以不需要修理；在-40℃-120℃的极端温度条件下，能够保持优良的耐寒及耐热性能；由于管材内壁平滑，可保持温水畅通，也由于管内没有残渣积存，长期使用后仍能保证室内的舒适温度。

施工简便：整个系统采用塑料或复合管材，由于重量轻且具有良好的柔韧性，在弯曲时不需特殊弯曲工具。此外，部件间的密实的结合可保证良好的水密性。

2 施工要点

2.1系统安装施工程序

(1)楼面标高找平；

（2）清理楼面基层，找平；

（3）铺设保温板；

（4）铺设PE-RT管，调整管距，固定管材；

（5）安装分集水器；

（6）管道和分集水器闭合，边角保温，打压试验；

（7）浇注混凝土填充层，再次试压检查，实验合格后做地面面层。

2.2施工要点

（1）基层处理：在铺设保温板前，楼地面基层清理必须达到：凹凸不平允许偏差10mm以内，不平处用1：2的水泥砂浆找平；铺设保温板必须满铺，不得架空，检验合格后方可进行下道工序施工。

（2）管道安装：分集水器安装处的墙面需提前抹灰处理，分集水器固定于墙壁和专用箱内，距地面宜>300；按照设计要求铺设地暖管道，餐厅的地暖管间距为200,靠近东西外墙的卧室管间距为250，其余房间均为300；地暖管道与外墙间20保温板沿外墙内保温；靠近集配器处加热管比较密集处增设隔热套管；用塑料卡丁固定管道在保温板上，塑料卡钉间距≤500，拐角处≤250。

（3）管道试压：管道与积分水器闭合连接严密⑴，进行试压。试验压力0.6MPa,5min内压力降≤0.05MPa为合格。

（4）填充层施工：管道试压合格后，在6h内管道带压浇注细石混凝土（C20）填充层。该工序是一个难度较大的工作，由于管道混凝土混凝土保护层厚度较小，在填充层表面容易产生裂缝。所以，在混凝土内细石骨料一定要按设计比例配掺；另在管道上面设一道100X100方格铁丝网，混凝土一定要人工抹压密实，在混凝土初凝前在人工抹刷地面（两次以上效果更佳），混凝土的养护周期要大于48h。

（5）伸缩缝设置：当地面面积超过30或边长超过6m时，应按不大于6m间距设置伸缩缝⑴，缝宽不大于8，伸缩缝宜采用高发泡聚乙烯泡沫塑料填充。

（6）供水试运行：经过两次试压合格，填充层无大面积开裂现象，说明施工质量合格，可进行系统调试。供水应缓慢升温，先将水温控制在25℃-30℃范围内运行24h,然后继续升温，升温不超过5℃/次，直到达到设计温度；在设计水温条件下继续运行24h,并调节每一环路水温达到正常范围。

3 能效分析

目前，还没有比较权威的规范对地板采暖比散热器采暖节能多少有较为确切的数据说明。能效分析需对空气温度分布、围护结构导热、散热器散热过程等方面进行研究，才能得出较为科学的结论。从热传导和热辐射的角度分析，地板采暖较散热器采暖具有更好的能效。

文献⑵指出，当室内风速小于0.05m/s时，平均辐射温度变化1℃对人体热感觉的影响基本相同，由于地板供暖所产生的平均辐射温度较高⑶，而且室内沿高度方向上温度分布均匀，温度梯度小，人处于加热区内，而散热器供暖温度最高区房间上方，温度梯度达，当人的感觉温度相同时，地板敷设供暖房间的室内空气平均温度要低于对流供暖房间的空气温度，降低房间热负荷。在等效热舒适条件下，设计低温热水地面辐射采暖的室内计算温度可比传统对流散热器供暖系统低2℃-3℃⑴。

传统的对流散热器供暖系统要求温度在80℃-95℃，而低温热水地面辐射采暖只要求35℃-50℃的供水温度，温度较低的热水在传输过程中比散热器供暖方式传输时散热损失小⑷。

可以利用低位能源，如余热、太阳能等，节约高位能源⑷。

散热器一般置于窗下靠墙处，会有部分热量短路至室外，而地板供暖没有这一弊端。同时，该采暖系统也不存在室内空气通过地面或地板向外的传热。

(5)管材选择:低温热水地面辐射采暖系统目前使用的管材主要有PEX管、PE-RT管、PB管。不同的设计条件所选择的管材是不同的，管材的选择应根据系统热媒的温度、使用条件、设计工作压力、系统的水质要求，以及管材的物理力学性能等因素选择。综合以上影响因素，判断材料性能的有效依据是设计环应力。PE-RT管性能介于PB管和PEX管之间，尤其是在50℃热媒下PE-RT管的使用寿命可达70年；决定使用管材的另一主要因素是价格，在当今市场上按照管材价格由高到低的排序是：PB >PE-RT>PEX。

（6）经济比较：根据一般地区建筑安装工程造价，以及传统散热器采暖系统与低温热水地面辐射采暖系统运行费用数据，初期投资和运行使用费用（一个采暖期）比较，低温热水地面辐射采暖系统的初期投资略高于中档暖气片采暖，而对于一个采暖期的运行使用费用，低温热水地面辐射采暖系统最为经济。

4 结语

低温热水地面辐射采暖系统具有高效节能、热稳定性能好，室内地表温度自下而上逐渐递减，不易造成室内污浊空气对流，运行费用低，使用寿命长等特点，且不占用室内使用面积，可实现分户供热计量收费。是现代建筑节能技术的具体运作形式之一。

参考文献

地面辐射供暖技术规程，JGJ142-2004；

亢燕铭，沈恒根，徐惠英，等.地板敷设采暖的节能效应〔J〕.暖通空调，2001，31（4）：4-6.

Athienitis A K,Chen T Y.Experimental and theoretical investigation of floor heating with thermalstorage.In: ASHRAE.Trans,1993,99(1):1049-1057.

孙德兴，陈海波，张吉礼.低温热水供暖技术推广中尚需研究解决的问题〔J〕.暖通空调，2002，32（3）：102.