浅谈地热安装各环节质量掌控及措施

摘要: 随着人们生活水品的提高，人们对于居住环境的要求也越来越高。与传统采暖方式相比，地热采暖具有节省居室面积、节省能源、温度均匀、卫生舒适、运行费用低、隔音性能好等优点。因此地热采暖已经成为了目前我国新建居住楼宇的主要采暖方式。针对这种情况如何更加合理的设计地热采暖系统、如何进行施工以保证工程质量及使用舒适性成为了目前暖通工程专业人员迫切需要解决的问题。文中就地热安装各环节质量及措施进行了简要的分析和论述。

关键字：地热采暖；设计；施工；质量掌控

Abstract: with the improvement of people life water product, people for the requirements of the living environment more and more is also high. Compared with the traditional way of heating, heating of the heat of the bedroom area is save, save energy, temperature uniformity, health comfortable, low operating cost, sound insulation performance is good etc. Therefore geothermal heating has become the new residential buildings in China at present the main heating mode. In view of this situation how to more reasonable design geothermal heating system, how to carry on the construction to ensure the engineering quality and the use of comfort become the current hvac engineering professionals urgent need to address the problem. The installation of the heat of the each link quality and measures is briefly analyzed and discussed.

Key words: geothermal heating; Design; Construction; Quality control

中图分类号：P314文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

前言：近年来，地热采暖在北方得到越来越多的推广使用，不仅是在寒冷的冬季保证了室温。而且有节约空间，干净环保的作用，正确使用水系统地面辐射供暖至关重要，使用好了是绿色、环保、节能、保健、人居采暖的最佳选择，所以说设计是基础，施工是关键，管材是前提，正确的运行维护是保证。为了确保地热采暖的正常运行和使用寿命，必须严格控制施工质量。

一、地热采暖概述

地热采暖全称为低温地板辐射采暖，是以不高于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导方式向室内供热的供暖方式。早在上世纪七十年代，低温地板辐射采暖技术就在欧美、韩、日等地得到迅速发展，经过时间和使用验证，低温地板辐射采暖节省能源，技术成熟，热效率高，是科学、节能、保健的一种采暖方式。

二、地热采暖的优点

（一）卫生舒适

地热采暖是热量由下部向上部扩散的传热的方式，散热均匀，从

下到上逐渐变凉，脚暖而身体上部又不受冷辐射的故感到十分舒服。避免了对流供暖方式导致室内空气急剧流动，从而减少了尘埃飞扬，以确保环境卫生。

（二）节约能源

地热采暖方式温度分部比较均匀，温度梯度小，减少了无效热损

失，实践证明，地热辐射供暖房间设计温度可比暖气片采暖方式温度低2 至3℃，却能获得同样的舒适感，从而起到减少供热量，节约能源的作用，同时由于低温传送热量损失少。

（三）温度均匀

传统供暖方式，靠外墙布置有限数量的暖气片，通过空气对流达到取暖目的，使房间内温度冷热不均。低温辐射供暖方式则较好的解决这一难题。这种供暖方式是将加热管道埋在地下，提高地表的温度，向室内散热，从而在1.8 米以下形成一个热气层，这样既能保证室温，又能使室内温度分布均匀。

（四）节省面积

地热采暖方式减少了常规采暖方式暖气所占用空间面积和装修费用，提高了房间的可利用面积，减少了室内管道，方便了装饰装修，节约了费用和面积。

（五）维护费用低

传统的暖气片供热方式一般运行15至20年就需要更换管道和部分暖气片，而地板辐射供暖只需运行2～3个采暖期清洗一次管道，地热管道使用寿命可达到50年以上，维修费用低。

三、地热采暖容易出现的问题

（一）室内温度过高

负荷确定时未考虑辐射采暖与对流采暖的区别，直接将对流采暖负荷作为辐射采暖负荷进行计算。相同条件下，辐射采暖时壁面温度比对流采暖时高，减少了墙壁对人体的冷辐射，而人对室内热环境的感受常以实感温度来衡量，实感温度可比室内环境温度高2-3℃，因此在保持相同舒适感的情况下，辐射采暖室内空气温度可比对流采暖时低2-3℃。在计算采暖热负荷时没有考虑上层地板向下的传热量，也是造成室内温度升高室内环境偏热的原因。有的设计人员按参考资料提供的地板散热量直接查取管间距，甚至根据经验确定管间距，而忽略了其适用条件。当填充层厚度改变时，地面层热阻减小，地板散热量加大，从而使室内温度升高，室内偏热。同理，供回水温差的改变，管间距的增减，管内平均水温的变化，也将影响地板散热量的大小。

（二）地热管材对水质及水温的要求

现阶段，采暖用水处理设施简单，有的锅炉房甚至根本不处理，水质较多不达标。长期下去会大大缩短管材的使用寿命。集中供暖因供水温度容易控制，在这方面问题不大；但如果是分户供暖，则存在很大问题，因分户供暖存在着过烧现象。地板辐射采暖的设计温度一般为60℃以下，但对已经过几个采暖期的用户进行回访发现有部分存在过烧现象，从壁挂炉出来的供水温度一般超过70℃，有些甚至超过80℃。这种现象通过必须调整管道间距加以解决。过烧现象存在也会造成管材实际使用年限缩短。地板辐射采暖是隐蔽工程，不易维修，如果盘管寿命由于以上原因缩短需要重新换管，工程量大，费时费力，又会增加很大的资金投入。

（三）地板辐射采暖的缺陷

对于开间大、进深小的房间布置地热盘管困难，造成冷热不均，影响整个房间的供暖均匀性。另外地板辐射采暖与传统的散热器混合使用，较多情况下系统不易达到平衡，造成水力失调现象，在很多的设计实例中都多少存在因混用而致使供暖不平衡的现象，如果将地板辐射采暖系统与散热器系统分开使用，则需要单独布置两套采暖系统，无形中增加了安装费用，也占用了房间的大量空间，很难让用户满意。此外，在家庭装修中采用地板辐射采暖对地板有很大影响，由于地暖暗设在地面下，采暖时先加热地板，木地板较容易变形，而散热器采暖对地板的影响较小，对地板无特殊的要求。

四、地热各环节质量掌控

（一）环路控制

每个环路导热管的进出水口应分别与分集水器相连接，分集水器直径应不小于总供回水管直径，且分集水器最大断面流速不宜大于0.8m/s，每个分集水器分支环路不宜多于8 路，压力在3 公斤左右，压差在0.05～0.2 公斤，系统主要靠压差来循环，回路越多越需要更多的水量和压力差来确保系统的循环，当压差和水流量不变时，回路越多循环就越差，循环越差散热量也就越差。

（二）管材选用

加热管质量必须符合国家现行标准中的各项规定指标，内外表面

应光滑、平整、干净，不应有可能影响产品性能的明显伤痕，凹陷、气泡等缺陷，厂家提供符合相关标准要求的检验报告，产品合格证。

（三）管道铺设

加热管应按照设计图纸标定的间距和走向铺设，保持平直，防止管道扭曲，弯曲半径不小于管外径的8 倍，埋设于填充层内的管道不得有接头，施工环境温度不低于5℃，在低于0℃的施工时，现场应采用升温措施。加热管固定点的距离，直管段0.5~0.7m， 弯曲管段0.2~0.3m，加热管铺设密集部位应采用保护套管隔垫，加热管铺设完毕后，应按规定进行水压试验，水压试验合格后，组织隐蔽验收，隐蔽验收合格后方可转入填充层施工。

（四）绝热层

绝热层选用聚苯板应有一定的承载能力，厚度不小于30mm，容量不小于20kg/m2，传热系数不大于0.5w/mk，抗压强度大于10KPa，轻质，吸水率低，环保。材料进场应进行检查验收，提供质量技术合格证明文件。

（五）分集水器

分集水器在安装前应做强度和严密性试验，试验合格后方可安装，分水器安装在上面，集水器安装在下面，其中心距为200mm，集水器中心距地面不下于300mm。

（六）填充层

（1） 填充层施工应在加热管道试验合格后进行，管道内要保持不小于0.4MPa 的压力，系统水温保持在30℃左右。

（2） 填充层的混凝土强度等级为C20，细石粒径不应大于12mm，并应参入适量的防龟裂添加剂。防止系统运行时受热膨胀，由于温度的作用产生裂缝。

（3）填充层施工前应采取以下伸缩补偿措施，采暖面积超过30或边长超过6m 时，应设置宽度大于或等于5mm，间距小于或等于6m的伸缩缝，并填充柔性材料，与墙柱的交接处，应设置宽度不大于10mm，缝隙采用柔性材料进行填充，加热管穿伸缩缝处应设长度不小于100mm 的柔性塑料套管。

（4）细石强度等级应按照设计要求做试配，严格控制塌落度，优化级配设计，在保证强度下，尽量减少水泥用量，并对水泥安定性进行检查，严格控制骨料含泥量。粗骨料含泥量控制在1%，细骨料含泥量控制在3%。

（5）填充层施工时，严禁踩压加热管道，填充层在养护期间其强度未达到1.2N/m2 时，严禁在其上踩踏或进行其他安装作业。填充层养护期满后，方可进行地面层施工。

（6）成型后，使用一层塑料薄膜覆盖养护，减少表面的热扩散和温度梯度，防止产生表面裂缝，延长散热时间，充分发挥砼的潜力和材料的松弛特性，使平均总温差所产生的拉力小于抗拉强度，防止产生贯穿裂缝。加强浇水养护，防止表面脱水而产生干缩裂缝，同时使水泥的水化作用顺利进行，提高砼的极限抗拉强度，终凝后洒水以保持湿润，养护时间不得小于14 天。

（7） 水压试验

系统安装完毕后，在加热管隐蔽前，试验压力为工作压力的1.5倍，但不小于0.6mPa，稳压一小时，压降不大于0.5Mpa，然后将压力降至工作压力的1.15 倍，稳压2 小时压力降不大于0.03mPa，检查各连接接口处不渗不漏为合格。

（8）系统调试

调试应在具备供热条件，并在水压试验，管道冲洗合格后进行。采暖系统应缓慢升温，先将水温控制在25～ 30℃，运行24 小时，在每隔24 小时升温不超过5℃，直至达到调试水温，在调试水温条件下连续供暖24 小时，室内温度符合设计要求，达到系统运行正常为合格。

（9）成品保护

填充层施工完成后，严禁在铺设管道区域内运行重负荷或放置高

温物体及高温烧烤，严禁在铺设区内钻孔和进行射钉作业。

（七）运行维护

（1） 地暖系统在开始冲水或使用过程中，管道中可能积存空气，影响采暖效果或正常运行，这时可打开分集水器的放气阀，将空气排出，保证系统运行正常。

（2）系统各支路的水流量可以通过各支路上的球阀调节，并以此达到控制各回路温度的目的。

（3）地暖管道在正常使用2～ 3 个采暖期后进行清洁保养一次，过滤器应每年清洁一次，由于西北地区水质比较硬，长期使用易在管道中结垢，积存水锈，粘泥，残留物等杂质，若不及时清除，会降低流速，导热系数减小，从而降低采暖效果。

（4）冬季不采暖时，应把地暖管内的水用气泵抽出，以防管道冻裂。

（5） 非采暖季节系统内应注满水。

五、质量保证措施

（一）施工前认真熟悉施工图纸，掌握地面辐射采暖技术规程及操作标准，编制地热施工方案，对操作人员进行详细的技术交底，做好“样板间”工程，组织技术熟练工人施工，统一施工质量标准。

（二）严格控制原材料进货渠道，依据设计要求选用，保证材料质量，进场材料必须有出厂合格证及质量证明文件，做好原材料和设备的质量检查验收记录。

（三）严格隐蔽工程检查验收制度，上道工序未经检查合格，不得进入下道工序施工，认真“落实自检、专职检、交接检”三检质量管理制度。

（四）加强质量管理工作，完善管理制度，在提高工程质量上下功夫，明确工作责任，严格把好质量关，消除质量通病。

（五）加强成品保护工作，制定成品保护措施，防明确工作责任，防止人为及施工过程中的损坏。

结语

总之，要使地热采暖系统充分发挥高效节能状态，必须把握好各个环节的质量。在地热采暖系统的应用及推广中，还必须注意结合地面采暖的自身特点，结合实际情况进行设计、推广做好质量保证措施，只有这样才能充分发挥挖掘出地热采暖在冬季供暖中的潜力，提高能源的利用效率。

参考文献

【1】民用建筑采暖通风与空气调节设计规范（GB50736-2012）【S】．中国建筑工业出版社，2012.

【2】余逢祥．建筑节能实施中地热采暖的设计与施工【J】．能源中国．2002．11．

【3】许俊民．亚热带建筑节能标准与地热采暖编汇【J】．广州学术会议论文集，2009，11．