浅析低温地板辐射供暖系统的安装质量控制

摘要：从承包商的选择、进场材料、安装工艺、系统调试及试运行等几个方面对低温地板辐射供暖系统的安装质量控制采取措施。通过对低温地板辐射供暖系统安装的全程质量监控，以及对质量控制统计分析，发现了低温地板辐射供暖安装质量存在的主要问题；通过现场调查和样板试验，找到了影响低温地板辐射供暖安装质量的主要因素，并提出了相应的整改措施。

关键词： 管道安装质量控制原因分析整改措施

引言：低温地板辐射供暖系统与常规散热器供暖方式相比，具有高校节能、舒适、便于热量计量和收费等优点，其应用日益广泛。但其安装工艺与传统方式不同，规范和技术要求也不同。某住宅小区有43座3～4层公寓和别墅，该小区采用低温地板辐射供暖，管材采用PEX管。在具体实施过程中，对采用PEX管的低温地板辐射供暖系统的安装质量控制进行了探索。该供暖系统已运行1个供暖季，其供暖效果得到住户的一直好评。

1 安装质量控制

目前低温地板辐射供暖还没有国家规范和统一的技术要求，但在施工过程中，必须遵循现有的规章制度，严把每一道关，保证系统安装质量。

1.1 前期准备工作

1.1.1承包商的选择

目前低温地板辐射供暖工程从材料供应、设计、施工道调试，一般是由地板供暖厂家总承包或有地板供暖厂家配合设计院完成。低温地板辐射供暖系统是一项专业、细致的工作，必须选择有经验的承包商来施工，另外要求承包商在施工现场有完善的质量管理制度。

1.1.2图纸会审和技术交底

首先各方要认真阅读施工图纸，并对照土建图纸认真审核，要到施工现场去对照查看是否有误，图纸设计是否符合布管原则。

设计人员要向施工操作人员作细致的技术交底。另外要求操作人员必须熟悉图纸和了解图纸上每一处管道走向、间距、管材、管件的性能，施工人员应掌握基本的操作要点，严禁盲目施工。

1.2进厂材料的质量控制

1) PEX管材应有明显的标志，标明生产厂的名称、规格和主要技术特性，应具有质量检验部门颁发的质量合格证，材料进场后应进行抽检。管子的内外壁应光滑、平整、无气泡、无缩孔、无裂纹、色泽均匀，管材壁厚应符合要求。外观质量不格、试压不合格的管子不得使用。装卸、运输、搬运时应小心轻放，不得受到剧烈碰撞和尖锐物体冲击，避免接触油污；在储存和施工过程中要严防泥土和杂物进入管道。进场管材和管件保持出厂包装，存放在通风良好的库房内，不得露天存放，防止阳光直射，远离热源。管材摆放要整齐，用方木垫好，堆放高度不大于1.5米。

2）热媒集配器应符合设计要求，要有出厂合格证和试验合格证。热媒集配器材质一般为黄铜或紫铜，其环路设内置阀。要求其外观完整，与管件连接处无损、无变形、无开裂，热媒集配器装置配的的温度计玻璃表完好无损。集配装置的专用箱体尺寸应符合要求，外表无伤痕，箱门开启灵活。

3）保温材料因铺设在楼板上，因此要有一定的强度。工程一般采用厚度为20mm，密度为20kg/m3的泡沫聚苯乙烯板加铝箔作为隔热层，保温板应码放在平整的场地上，垫层高度要大于100mm，不得露天存放，且应存储在温度不超过40℃，通风良好、干净的仓库中，要防火、防止日光照射。

4）热媒集配器的供回水管上装有调节性良好的铜质球阀，供水管上还装有铜质过滤器。有合格证外，阀门还必须进行强度和严密性试验且合格，过滤器滤网应无破损，滤网的规格不低于60目。

1.3 安装的质量控制

1.3.1 施工现场应具备的条件

1）施工前要求楼面结构层平整，不平度超过10mm要用1：2的水泥砂浆找平；表面的沙石碎块、杂物要打扫干净。

2）施工前其他管线（如给水、排水的管道，电线管应全部施工完毕。

3）地漏、出水口等部位安放的临时堵头要保护好，已防落入杂物，造成堵塞。

1.3.2 安装工艺及安装质量控制

1）热媒集配器安装

将热媒集配装置专用箱安装于厨房墙上，墙面需事先作抹灰处理，箱门应与墙面齐平。热媒集配器固定在箱体内，配水装置（分水器）中心距地面500mm，集水装置（集水器）中心距地面300mm。热媒集配装置水平坐标偏差不超过±10mm，热媒集配器安装应牢固，不得有松动现象。PEX管与热媒集配器采用铜件连接。

2）铺设隔热板

将事先已粘贴好复合铝箔层的20mm厚的聚苯乙烯板扑在结构找平层上，聚苯乙烯板满铺，不得架空，铺设时聚苯乙烯保温板应切割整齐，要保证带坐标分格线铝箔表面的尺寸方格线左右对齐，接缝紧密，缝隙大的部位要用小块的聚苯乙烯板填满后用铝箔胶带封口，连接处应用胶带进行粘接。铺设过程中，复合保温板上严禁重载以免造成永久变形。除将加热管固定在保温层上的塑料卡钉穿过保温层铝箔外，不得有其他破损。

3）PEX管的安装

低温地板辐射供暖系统的加热管布管方式有旋转型、直列型、往复型三种，一般以旋转型为主。在施工过程中，要用专用工具断管，管口要保证齐平，断面应垂直于管轴线。管子铺设区域应清理平整、干净。进入现场的人员必须穿软底鞋，以免损伤管子。管路走向必须符合设计要求，管间距误差应小于10mm，固定间距直线段为0.4～0.6m，弯曲段为0.2～0.3m，弯曲半径不得小于8倍管径。卡钉必须时塑料制品，要卡紧管子，不得有松动。加热管和热媒集配装置连接处的管道或管间距小于等于100mm时要加柔性塑料波纹管套管。在热媒集配器及加热管密集处，塑料波纹管长度不应小于1000mm，以减小混凝土垫层膨胀。本工程辐射在厨房地面的管道全部加设套管。管道系统安装间断或完毕的敞口处应随时封堵，以免杂物堵塞供暖系统。同一环路PEX加热管应保持水平。以安装好的管道，在打混凝土之前，应对阳光能照射的部分用黑色塑料布遮挡。

4）钢丝网的铺设

在以往的工程中，没有铺设钢丝网的经常出现混凝土垫层的严重开裂。因此应在PEX管道上铺设一层钢丝网，钢丝网采用搭接，用铁丝扎带绑扎连接成片。钢丝网要铺设平整、均匀。所用钢丝网的钢丝直径为1mm，网孔尺寸为50mm×50mm。

5）膨胀缝施工

应沿墙壁四周、门口设置膨胀缝，宽20mm，高度应与回填地面找平层齐平。膨胀缝应连续、不得间断，拐弯处需断开。另外室内供暖地板面积超过30m2或长边超过6m时也应设置膨胀缝，一般选用20mm的聚苯乙烯板。

6）一次试压

加热管敷设完检查无误后进行水压试验，试压时进入管内的水必须清洁。试验压力为0.8MPa，稳压1h后再补压至规定压力值。15min内的压力降不得大于0.05MPa，而且不得有渗漏，方可进入下一道工序及浇筑填充层。

7）浇筑混凝土时必须采取保护措施，防止工具压伤加热管，严禁重型施工机械进场，不允许用机械振捣，回填过程中不得使用铁锹的锐器，捣混凝土时，宜用木棒、木铲拍实到返浆为止。运输混凝土时，如用推车需搭设跳板，或将搅拌好的混凝土装桶运送。塑料管材在自然条件下虽然膨胀量比较大，但膨胀力较小。暗埋在墙壁、楼板等处的管道产生的膨胀能被建筑材料约束，因而不需要补偿。为使膨胀力降到最小，浇筑混凝土时要在管道带压的状态下进行。待管道在混凝土内完全定位后，冲入热水时管道膨胀量不会有太大变化。因此在填充层做好后，系统保持不小于0.4MPa的压力，不少于48h（常温）才能卸压。

严格控制混凝土表面标高及平整度，回填层标高应符合设计要求偏差不超过5mm。混凝土强度达到60％以前封闭现场，以免损坏管材。填充层不应有明显的裂纹和空鼓等现象，裂纹宽度不大于2mm，且每平方米内裂纹总长度不大于2m。当达不到要求时，应采取适当的补救措施。管道上方的混凝土层厚度越小，传热效果越好，但混凝土层月容易受损。对混凝土层和聚苯乙烯板隔热层的承重试验表明，聚苯乙烯板与混凝土层的变形受楼板变形的影响。一般情况下要求混凝土标号不低于C15，加热管上的的混凝土层厚度不应小于30mm。

8）二次试压及冲洗

混凝土养护完毕后，应对管道进行二次试压，试压要求与第一次相同。冲洗流速不小于2m/s，直至出水与进水颜色、透明度一致。

9）分项工程资料

在整个施工过程中施工技术人员应及时、真实地做好每道工序的记录、签字，应保证施工和技术资料记录同步进行。监理工程师除定期巡检外，对关键工序如系统试压、回填混凝土等工序应坚持旁站监理，对施工单位报验的分项工程资料应认真审查并及时签字。

1.4系统的试运行及调试

供热系统竣工验收以后，应对整个供回水环路水温及水力平衡进行调试。

1.4.1水力平衡

在地板供暖系统中，为了满足分户计量、分室调节的要求，每户设置一个热媒集配装置，每个房间尽量设置一个环路。各分支加热管长度应尽量接近，并不超过120m，这些要求是为了保证各环路之间的水力平衡。由于地板供暖常用的管材PEX外径有16、20、25mm三种，他们在相同流量时的比摩阻相差3～4倍，局部阻力仅占沿程阻力的20％左右，因此无法通过调节各环路长度来消除这么大的差别。通常设计时各环路管径不改变，而是通过热媒集配装置各环路内置阀进行调节。

1.4.2系统的初次启动

1）打开配水装置（分水器）的上供水阀门。首先通入35℃热水，每运行24h增加5℃，直到房间温度满足使用要求。利用自动排气阀排除系统内空气，使系统良好的运行。

2）地板供暖温度的设计供水温度一般不超过60℃，回水温度一般为50℃。

3）系统初次启动时，各住户室温的调节可通过热媒集配装置供回水管上的铜质球阀调节流量而实现。系统稳定后，若要调节室温，应以调节供水温度为主，尽量不要调节水量，否则会影响各环路间的水量平衡。另外调节水量有可能不能满足加热管内热媒流速不小于0.25m/s的要求，这样会影响低温地板辐射采暖系统的排气。

4）运行期间应定期检查放气阀、球阀等的工作是否正常，若失灵应修复或更换后再使用。

5）若该系统冬季不投入使用，且室温可能低于5℃，应将系统中存水用空气压缩机吹出，以防系统冻结。

6）供暖期过后应由专业人员对管道进行冲洗，冲洗干净后再充满洁净水进行保养。

7）用户装修时严禁在地板上打洞、剔凿，以免损坏供暖管路。

2安装过程中存在的主要问题及原因分析

2.1安装过程中可能存在的主要问题

对以往施工完毕的工程缩出现的问题进行总结，发现安装过程中出现的问题如下:

1)地面不平整，导致铺设的聚苯板局部架空。

2)热媒集配装置中心线与供暖支管中心线不在一条直线上，偏差较大，且在试运行时管件连接露水。

3)地面裂缝。

4)热媒集配器安装固定不牢，连接集配器的PEX管出地面的部分安装时离墙较远，不利于用户日后装修。

5) 连接散热器的PEX管因为多数从卫生间外墙穿过，为了安装美观，经常需要拐“死弯”，工人为了完成工作一般强力成弯，造成管道受损、与散热器连接处易造成渗漏。

2.2原因分析及整改措施

导致铺设聚苯板架空的主要是施工单位施工前未认真清理地面和对地面找平。在监理过程中，一旦发现存在此问题就应该要求施工单位拆除已经铺好的聚苯乙烯板，对地面重新清理和找平。

热媒集配器中心线与供暖支管连接中心线不在一条直线上，偏差较大，且在系统试运行时管件连接处露水，其主要原因时供暖立管的安装与地板供暖管道系统的安装不是由同一家施工单位完成的。由于热媒集配器中心线与供暖支管中心线不在一条直线上，施工时安装人员强行连接，通热水后管道膨胀，接口处受力导致露水，此类问题施工单位应重新安装供暖支管并对系统重新试压。对于地面开裂问题个人认为在排除了混凝土质量问题之后，应重点检查施工队是否安图施工。混凝土地面开裂是混凝土的温度变形应力和干缩变形应力造成的。一般应采取在加热盘管上方铺设∮＝1mm，网孔为50mm×50mm的钢丝网，并且施工时注意钢丝网是否离开加热管而浮于混凝土中。

3 低温地板辐射供暖的结果分析

根据对小区公寓楼(高5层、东西朝向)2单元4层244号房间(该房间尺寸长×宽×高为4.4m×4.4m×2.8m，外墙墙体为370mm厚的砖墙，窗户采用铝合金塑钢窗，窗面积为2.1m2，排管间距为225mm，此时该房间所需的设计供热量为110W/m2)为例进行动态仿真测试计算结果，对低温地板辐射供暖系统在间歇运行过程中较为重要的系统预热量、预热时间和排管间距等因素之间的关系作了进一步的分析。

3.1 关于预热量与预热时间的关系

低温地板辐射供暖系统的特性之一就是预热时间长，因此由开始运行到达到设计温度所需要的时间是评价其性能的一个重要参数。经对该房间的测试计算分别得到了排管间距为225mm时，在不同的预热量下所需要的时间及一定时间内达到要求的温度所需要的预热量。

室内空气由T1加热到T2时所需的加热量与时间的对应关系。随着加热量的增大，所需要的时间随之减少，加热量与时间成反比关系。当室内温度由5℃；升高到18℃，若加热量为系统达到平衡时所需的加热量110W/m2时，所需要的时间为48小时，即2天；使加热量达到220W/m2时，需要时间为3小时；若要求l小时内使室内温度由5℃升高到18℃，则需要的加热量为276.6W/m2。这主要是因为构造地板层的主要材质豆石混凝土具有良好的蓄热能力。为了使室内的温度在较短的时间内达到所要求的温度，人们就不得不缩短加热的时间，可以从两个方面进行考虑，第一，加大供暖设备的容量，第二，调整盘管间距，提高单位面积的供热量。

3.2 供暖设备的容量，缩短预热时间关系

对于采用燃气炉的独立用户，当采暖房间达到热平衡，即系统处于稳定状态时，所需的热量为110W/m2。所以采用低温地板辐射供暖系统进行间歇供暖时，为满足人们的舒适性要求，应保证在较短的时间内使室内温度达到设计温度，由此可知，若要求一小时内达到要求，则设备的容量需增大n=276.6/110倍，即2.5l倍。

3.3 调整盘管间距。增加单位面积的散热量缩短预热时间

调整供水排管的间距，增加单位面积的散热量，也可缩短预热时间。

4结束语

低温热水地板采暖分户计量系统是一种易调、易控、节能、舒适度好的供暖方式，是地板采暖与热计量系统的有机结合。提高和完善地板采暖的技术，推进我国热计量技术的发展，对我国提高供暖质量和推进节能有十分重要的意义。

(1)地板辐射供暖若按间歇供暖设计时，须考虑间歇附加值。通常提供的间歇附加值为30%，本文经分析计算认为，即使室内温度在1小时内由5℃上升到12℃，也需要基本耗热量的2.26倍，所以该间歇附加值偏小。

(2)对于采用独立热源的建筑物，如别墅、高级公寓等，考虑到人们的作息条件，通常情况下按间歇供暖来设计地板辐射供暖系统。但是由于地板辐射层的热惰性较大，为满足人体舒适性的要求，在较短的时间内使室内温度达到要求的温度，就不得不增加设备的容积量或减少盘管的间距，如果仍不能满足要求，就必须采用辅助热源来满足要求，这样不但增加了初投资，而且降低了设备的运行效率。