低温热水地板辐射采暖系统的设计与施工

王俊峰

摘要：结合具体工程实例,介绍了低温地板采暖技术的特点和工艺流程,具体阐述了安装方法和质量控制要求,以期促进该技术的推广和应用。

关键词：低温热水地板辐射供暖；选材；温度控制

TU225

1、概述

低温热水地板式采暖流行于韩国，90年代末进入我国建筑领域，经过多年的工艺完善，已形成了比较成熟的施工工艺。笔者有幸参与了新疆某工程H区的建设，结合工程实例对低温热水地板采暖的设计及施工进行深入探讨。

本工程H区总建筑面积14万平方米，由31栋多层住宅楼组成，层高设计为3米，在小区会所地下室设置集中热交换站，供水、回水温度分别为55ºC和40ºC，每户设置1对分集水器，设置温度控制器实现精确控温，同时利用远传式热量表实现分户计量，通过供暖试验及两年的实际运行，采暖效果良好。

2、地板辐射采暖的优缺点

2.1低温热水地板辐射采暖的优点

(1) 采暖卫生条件好、无污染、无噪声、适用于家庭和办公场所取暖，由于辐射换热量大,提高了围护结构内表面的温度,减少了人体对围护结构的辐射热损失,从而提高了人体的舒适度。

(2) 供热效率高,节能效果明显，比传统的散热器对流采暖方式,热效率有极大的提高。

(3) 热稳定性好,室内温度变化不大。由于地板面层及混凝土层的蓄热量大,热稳定性好,因此在间歇供暖的条件下,室内温度变化缓慢。

(4)与传统的散热器采暖形式相比节省室内空间,仅分集水器占用很少的室内使用面积，没有散热片对空间的破坏，有利于屋内装修。

(5) 使用寿命长,地板内的采暖管道是用聚乙烯为主要材料, 通过引发剂的作用将聚乙烯材料的分子结构由线形分子结构变成网状分子结构,使这种材料具有更好的抗老化等性能,一般使用寿命都在50年以上。

(6) 室内热量均衡分布,克服了常规散热器靠暖气近的地方热量多,远的地方热量少的缺点,特别在大空间大跨度中的应用作用更为突出。

(7) 能很方便的实现分户计量，选配远程抄表式热量表能大大降低物业管理的难度。

(8) 在户内能够方便的设置温度控制器，实现精确控温，提高室内环境舒适度；没有传统对流供暖造成的干燥，闷热的感觉。

2.2 低温热水地板辐射采暖的缺点

(1)不可维修性。地板辐射供暖系统，加热管敷设在地板下，系统一旦出现问题，需剖开大片地面进行维修，给用户造成巨大的麻烦和损失。

(2)对住宅楼层高度有要求，本工程设计地暖敷设占用12CM高度空间，无形中增加了工程总造价；在楼层过低的住宅中此系统将受到限制。

(3)循环泵要求功率比传统暖气片系统大。地板辐射供暖方式的供、回水温差一般为10℃；而散热器供暖系统的供、回水温差为

(4) 卫生间、阳台、厨房与客厅等存在高差不便于敷设地暖盘管，需要设置散热器作为补充。

3、系统设计及工艺流程

3.1 分户计量

每户在厨房灶台下放设置一对分、集水器，分户计量热能表集中设置在位于储藏室的水暖设备间，采用远传式热量表，通过数据线连接到单元智能箱（远传抄表数据采集箱），再通过网络传送到物业计算中心。热量表的集中设置方便后期维护，极大的降低物业管理的劳动强度

3.2 确定盘管的敷设形式

低温热水地板式采暖施工可分为苯板式、发泡水泥式等施工工艺，本工程选用工艺较新的发泡水泥方式。

铺设管道时,应根据热工特性和保证室内温度均匀的原则,一般采用“回”字型和“S”型两种,采用“回”字型铺设,冷热水相伴,采暖热量均匀,效果较好,而且多呈90°弯施工方便(图1) 。

图1盘管“回”字型敷设

3.3盘管管材的选择

PEX-a管特特性：分子结构成三维交联网状结构，从而具有良好的耐高温耐压性，稳定性和持久性，管材低温韧性好，抗应力开裂性、抗蠕变性强，耐热性很好，在目前地暖加热管应用较普遍，是一种相对比较成熟的工艺产品，价格适中成为本工程的首选管材。

PEX-a管施工缺点：施工时各回路必须是一根完整的盘管，中间不允许有接头存在，如果在隐蔽工程中使用铜管件连接，长期使用容易漏水；用做地暖加热管时，一旦发生漏水，漏水点不好查找，需将隐蔽工程全部拆除，重新安装，损失很大，因此不允许用铜管件连接。

3.4 盘管施工流程

辐射采暖地面杂物清理→55mm发泡混凝土隔热层（兼找平）→弹线定位→铺设地热盘管→盘管固定→系统清洗→试压（保压）→房间四周做绝热隔断、设置伸缩缝→40mm自流平砂浆保护层（兼面层找平层）→检查系统保持压力→竣工验收(图2) 。

图2低温热水地板辐射采暖构造剖面

3.4.1发泡水泥工艺特点

用发泡水泥作为隔热层的施工工艺流行与韩国，整体工艺比较流畅，施工灵活，对环境的适应性好，我国引进此种施工工艺时间很短，尚无定量的标准和规范约束，只能依靠经验积累和严格控制工艺流程和配合比例才能保证发泡水泥的质量。

3.4.2发泡水泥施工控制

施工前操作人员需在各房间弹出控制水平线，计算发泡完成后达到5.5cm高度所需要的发泡混凝土量，发泡水泥经设备搅匀后由泵通过输送管道输送至施工楼层，施工人员将输送管道与地面形成极小的角度靠近地面，在输送泵的推力作用下发泡水泥经过输送管道打至地面，呈流体状自由流动待厚度达到所标识的水平线时，施工人员立即将输送管道道移至下一个施工区域，待整个房间发泡水泥在铺满房间后5~10分钟，发泡水泥开始析出气泡，后续施工人员在房间内进行抹面找平。

刚施工完成的房间禁止人员进入，正常情况下在施工完成的第5天需要取样检测密度；取样分析合格后可以进入盘管敷设和房间墙体周围的绝热施工。

3.4.3盘管敷设

盘管敷设要室房间的实际情况，合理设计盘管密度。在本工程施工中有两面外墙的盘管密度间距为225mm，有一面面外墙且两边房间都采暖的盘管密度间距为250mm。敷设盘管的发泡水泥地面弹线清晰，管路走向合理；墙体四周粘贴4cm厚6cm高的聚苯乙烯塑料板条作为隔热带同时兼做伸缩缝；考虑发泡水泥的热胀冷缩会破坏地板，在敷设地暖盘管时用2cm厚6cm高的聚苯乙烯塑料板条做伸缩缝，将地面分割成2m*2m的方格。盘管的固定也相当重要，盘管采用6cm长的带钩塑料卡钉固定，固定间距为350 mm，在回型转角时加密固定。穿越墙体的盘管设置塑料套管保护。

分户分、集水器安装在厨房灶台下方，所有回路的盘管汇集到厨房，考虑防水的问题厨房不做发泡混凝土隔热层，这无疑给厨房的地面保温带来极大的麻烦，首先考虑的是局部过热导致的地板开裂及破坏防水层；我们采用以下方式来处理：盘管集中的下方铺1.5cm橡塑海面保温板，盘管平铺用玻璃铝箔包裹，上层设1.5cm橡塑海面保温板，整个厨房地面做4cm炉渣混凝土保护层。通过两年的运行观察，隔热性能良好。

3.4.4盘管清洗、打压、隐蔽

地热盘管堵塞已经成为制约地暖市场发展的突出问题，据有关资料统计，在地热采暖系统中平均每年管道结垢 1mm，导致水温下降 6℃，这不仅影响正常的使用温度，也造成了能源的浪费。更能给地暖用户造成财产损失与生活不便。因此地暖施工的管道清洗是十分必要的。我们先利用空压机进行空气吹扫出管内杂物，再利用水压力冲洗，效果非常明显。管道系统在隐蔽前必须进行系统压力试验，并将压力保持在0.8MPa，用于管道隐蔽的自流平砂浆是在管道系统保持0.8MPa的压力下完成的。系统带压隐蔽能很及时的发现管道在隐蔽施工中是否被破坏，工程隐蔽结束24小时系统一直保持在0.78MPa，完全符合压降要求。

3.5 温度控制

系统采用非标全铜8路分、集水器，分水器入口依次设置铜球阀、过滤器、自动调节阀、电磁二通阀、铜球阀；集水器出口依次设置铜球阀、平衡阀、铜球阀。

设置室温控制节能技术，采用分户计量，用户可以根据热舒适度的需要，调节控制采暖量。在室温控制中，自动调节阀是一个关键部件，它由温控阀阀体和电动执行机构组成，外挂温度传感器、温度控制器， 控制系统电源取自厨房插座；温度传器和温度控制器设置在客厅。当房间无人需要关闭采暖系统时只需要关闭温度控制器电源开关，使电磁二通阀线圈失电关闭系统循环。当室温不能满足用户要求时，可以调节温度控制器的温度，温度传感器根据测得的温度数据传送给温度控制器，温度控制器向电动执行机构发出开大（关小）的指令。根据两年的实际运行，当控制器调到25度室地面温度可以达到25度，室内温度能达到24度左右，系统运行良好。当房间长期无人居住时，可以调至最小温度，不致结冰而冻坏管道和散热器，从而实现最大程度的节能。

4、全生产及成品保护

4.1各类塑料管、绝热材料，不得直接接触明火。

4.2塑料管严禁攀踏、用作支撑或借作它用。

4.3进入施工现场的人员应着软底鞋，不得穿皮鞋或铁掌鞋踩踏塑料管。除施工专用工具外，不得有其它铁器进场。

4.4地板辐射供暖系统的安装工程，不宜与其它施工作业同时交叉进行。混凝土现浇层的浇捣和养护过程

中，不得进入踩踏。

4.5在混凝土现浇层养护期满后，敷设塑料管的地面，应设置明显标志，加以妥善保护，不得在地面上运

行重载荷或放置高温物体。

4.6施工完成的地板辐射供暖地面严禁大力敲打、冲击。不得在地面上开孔、剔槽或嵌如任何物件。

4.7地暖施工及验收完成后，立即在弹出地暖盘管线，以减少用户二次装修带来的破坏。

5、结束语

地暖辐射采暖系统凭着其他采暖方式

无法比拟的众多优点，随着施工工艺的不断进步，设备的逐步改进，设计的日趋合理，地暖辐射采暖必将成为建筑采暖的主流。

参考文献：

[1]地面辐射供暖技术规程JGJ 142-2004.中华人民共和国行业标准

[2] 《实用供热设计手册》

[3]贺平, 孙刚.供热工程.中国建筑工业出版社,1993

[4]亢燕铭等.地板辐射供暖的节能效能分析.暖通空调,2001 ;31(4)

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。