地板辐射供暖系统在民用建筑供暖设计中的应用及分析

邓庆平

杭州中宇建筑设计有限公司，浙江杭州 325088

1 我国地板辐射供暖系统发展状况简介

我们国家自建国以来，暖通空调行业在老一辈从业人员的努力下，得到了飞速的发展。到了2000年，传统的散热器对流供暖已经无法满足人们对室内热湿环境以及建筑使用空间的要求。那么地板辐射供暖就作为一种新型、节能的供暖技术，逐渐被从科研实验室大量的运用到实际工程中来。地板辐射供暖方式于20世纪60年代的起源在欧洲。 70年代时地板供暖技术得到本质上的提升，加速发展。而到1994年时，地板辐射供暖系统在欧美国家已经得到了大量的运用。

2 地板辐射供暖系统的特点

地板辐射供暖系统通过低温热水在地埋盘管中循环，以辐射换热的传热方式传导给室内的供暖形式。具体传热过程可以如下描述，首先是低温热水通过加热盘管将热量传递到室内地面，然后温度提高之后的室内地面通过辐射换热的形式将热量传递给室内空气。进而室内空气对人体皮肤的“热点”传感器产生刺激，从而使人感到温暖。具体地板辐射供暖系统的特点可以从以下4个方面进行总结。

2.1 地板辐射供暖系统有效的提高室内环境舒适度水平

传统的对流换热散热器供暖系统中，一般散热器布置在外墙及外窗处，散热大量的集中在某一处，室内温度不均匀。而地板辐射供暖系统，由于在方面大部分区域都布置了散热盘管，所以其温度分布相对均匀，让人感觉更为舒适。而且从人的生理学特点来讲，需要一个“足热头寒”的舒适环境，那么在地板辐射供暖系统供热时，其地表温度要高于空气温度，从而可以形成地板辐射采暖系统特有的温度高差条件，而这种垂直的温度高差符合人体这一生理学特点。

2.2 地板辐射供暖系统相对散热器对流供暖系统来讲更为节能

地板辐射供暖系统在设计时，其计算负荷的室内设计温度比对流散热器供暖的室内设计温度低2℃～3℃，降低室内设计温度、节约能源且卫生。低温热水地板辐射供暖系统的散热源是在室内地面以下，该种系统的温度分布均匀，与传统的散热器供暖系统相比，散热器供暖时更容易造成空气中积灰以及扬尘，且较之散热器供暖干净、整洁。

2.3 该系统有效的节约了建筑使用面积

传统的散热器供暖，散热片会占据一定的室内空间。而地板辐射供暖由于地埋管布置在地板以下（布置高度不超过8cm，基本不影响室内层高），所以该种散热布置形式有效的节约了建筑面积，且同时不破坏建筑室内环境的美观特性，同时也避免了因包装散热设备带来的能源和资金的浪费。所以就当下房产经济发展的今天，地板辐射供暖系统具有较大的经济优势和室内舒适度条件。

2.4 便于供暖分户计量，运行管理方便

从国家能源管理的角度出发，分户计量是目前从管理层面上非常必要的节约能源的措施。以前的散热器供暖设计上都是整栋建筑集中计量，在进行热量收费时，采用了分摊制度。这就导致各个用户用热用多、用少，能源费用都一样，就会直接导致很多用户无视一些不必要的供暖时间。从而导致能源浪费。地板辐射供暖系统由于其特有的管道铺设形式，使得单个用户的供暖系统可以方便的并联于分配器上。同时，在其分配器前安装的热计量装置可以很方便的进行单户的热计量。

3 地板辐射供暖系统设计关键技术分析

3.1 地板辐射供暖系统的热负荷计算

通过对地板辐射供暖系统节能、节约土地以及增强室内舒适度水平的几大特点的分析，设计师在计算地面辐射供暖系统的热负荷时，国家《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012 规定，其室内计算温度的取值要比对流供暖系统的室内计算温度低2℃～3℃，以确保计算的热负荷是对流供暖系统计算总热负荷的0.8～0.9之间。从单个区域来说，《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012 规定，局部辐射供暖系统的热负荷按全面辐射供暖的热负荷乘以表1所示数值来确定。

3.2 加热盘管不同的敷设形式对室内环境不同

辐射供暖在布置散热盘管的基本原则是，根据房间的热工特性，保证供暖温度均匀。所以地板辐射供暖系统的散热盘管布置方式目前流行的共有3种：回折型、平行型、双平行型。

首先，回折型是高温、低温管相间布置。这种布置方式有利于室内温度分布均匀，所以在目前的实际工程中采用的最多、最为广泛，如图1所示。在回折型供暖形式安装时，是从整个盘管的中心位置，按设计的具体位置从地埋管中心点向外铺设，这种方式可以是盘管的高温管段与低温管段相互间隔，从而使房间内温度趋于均匀。

其次，平行型辐射供热系统地埋管现场安装时，是保证地面温度随着水流动的方向成曲线形逐步降低的，温度分布是水流入口处较高，但在特定的场所较为实用。

3.3 地板辐射供暖系统水力平衡的处置措施

地板辐射供暖系统管路的阻力共包括两部分：沿程阻力和局部阻力。而地埋管道在目前投资范围内水平设置时很难做出一定的坡度，所以为了防止管内空气聚集形成气塞、气旋，所以设计时要保证流速不低于0.25m/s，常取水流速为0.25m/s～0.5m/s，单支盘管不宜超过120m，这样能有效的保证水力平衡。

4 结论

本文首先从我国地板辐射供暖的发展状况出发，在分析我国从建国以来供暖技术发展的流线基础之上，分析总结了地板辐射供暖系统的主要特点。最后通过对地板辐射供暖系统在设计时应考虑的几个关键性问题的探讨，总结出地板辐射供暖系统是适应当前供暖发展的必然趋势，其室内舒适性水平大幅度提高的同时，节约了能源。