燕化集资建房低温热水地面辐射供暖应用技术

李长坤

摘 要：结合燕化集资建房的工程实践及行业、地方标准要求，对低温热水地面辐射供暖在施工、使用过程中出现的地面开裂、地埋管渗水、冷热不均等问题进行了有益探讨，采取了设置伸缩缝、优化配合比、掺加膨胀剂、减小坍落度、二次拍实等必要对策，并提出了加设钢丝网、板下设梁部位地面留缝、装修面层门口处设缝等相关建议。

关键词：地面辐射供暖 耐热聚乙烯管 施工技术 质量控制

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）11（c）-0088-03

地面辐射供暖是住建设部在建筑节能方面推广应用的新技术之一，主要包括低温热水地面辐射供暖和发热电缆地面辐射供暖两种类型。低温热水地面辐射供暖是一种在地面混凝土层中埋设加热盘管，让不高于60 ℃的低温热水在管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热的供暖方式。它的主要优点表现在节能、环保、安全、安静、卫生，室内温度均匀，温度梯度小，脚感温度高，热舒适性好，可优化使用面积，减少维修费用，便于分户计量等方面。随着1986年我国建筑节能工作的启动，这种供暖方式在北方地区住宅工程中得到了一定程度的应用，但在使用过程中也常出现地面开裂、地埋管渗水、冷热不均等问题，这些现象的发生与设计、施工、使用各方面都有不同程度的关系。结合燕化集资建房工程的施工经验，从深化设计、材料验收、施工技术、运行使用等角度，探讨了保证使用效果的相关措施。

1 深化图纸设计

设计单位虽已经过建筑热负荷计算及平衡管路的水力计算，确定了加热盘管的敷设间距和布置形式，但施工单位尚应在施工前根据现场情况，结合专业配合、管路交叉布置、施工影响等因素，通过符合性检验进行深化图纸设计。

1.1 分、集水器位置

燕化集资建房工程把分、集水器位置设于厨房十分合理，因为分、集水器是地板辐射供暖中各环路的分合部件，是金属部件与塑料管的连接转换点，又是系统冲洗、水压试验的泄水口，布置在卫生间也能满足要求，但考虑水汽较大，易使阀门生锈，故在厨房更合理。

施工单位在厨房布置分、集水器的具体位置时，既要避让上水、下水、液化气管线，又要照顾厨具的布置，同时还需考虑便于操作。因此要根据每一种户型厨房的情况，分别事先确定分、集水器的位置。

1.2 各环路平衡问题

由于楼房各个单元的布局不尽相同，每一户可能设置几个环路。保持各环路流量平衡是保证室内各房间温度均匀的前提，达到流量平衡的基本要求是让各环路管线长度相等或者相近。因此在施工前首先要对比复核各环路的长度，如果偏差较大，应和设计人员一起重新确定环路的布置。

1.3 盘管敷设形式

每一回路加热盘管均采用回字形布置。由于考虑均匀散热，一般采用加热管间距等值布设，但为了减少室内温度受外墙传热的影响，靠近外墙的部位可以加密。施工布管前，应根据设计要求，结合房间尺寸细排间距。有关文献推荐的内疏外密的布置方式[1]，适用于四周均为外墙的房间，这样既可以减少室内温度受外墙传热的影响，又可以增强室内的对流效果。

2 控制材料质量

地面辐射供暖的散热主体是加热盘管，燕化集资建房工程采用了耐热聚乙烯管，通常以PE-RT标记。其他主要材料还包括分集水器及其连接件、过滤器、隔热材料、反射膜等。

2.1 耐热聚乙烯管的性能

耐热聚乙烯管是一种白色透明的塑料管材，施工方法采取剪切割断、热熔连接。其他应用于地板采暖系统的主要优点表现在重量轻、柔韧性好、可盘管供货，其主要性能指标包括纵向回缩率、静液压试验、静压热稳定性和熔体质量流动速率等。燕化集资建房工程采用公称外径为20 mm、壁厚為2 mm的PE-RT管。

2.2 材料质量的进场检验

主要材料进场时，应提交型式检验报告、产品合格证及使用说明书，同时应进行外观检验。型式检验报告应是由国家授权的检测机构出具且应在有效期内。加热管外壁应有生产厂家和执行标准的标识，加热管的内外表面应光滑、平整、干净，不应有可能影响产品性能的划痕、凹陷、气泡等缺陷，加热管的公称外径与壁厚的偏差应符合技术规程要求[2]。

3 主要施工技术

施工时因存在工种交接多、隐蔽分层多、对后续施工影响多等特点，应提前做好策划，理顺工序并安排好施工人员，确保楼面基层清理、绝热保温板铺设、加热盘管敷设、分集水器安装、水压试验、混凝土填充层施工各工序质量受控。

3.1 绝热板材铺设

绝热板采用30 mm厚的聚苯板，首层增加10 mm。铺设聚苯板之前，应清除楼地面上的垃圾、浮灰、附着物，以保证铺设平整；特别是必须把油漆、涂料、油污等有机物清除干净，以防止腐蚀聚苯板。

聚苯板应洁净、无破损，采用壁纸刀裁割时，不应有毛边。铺设采用错缝形式，整体应平整，接缝应严密，间隙不大于2 mm。板接缝处全部用40 mm宽的胶带纸粘接。聚苯板接缝粘接除为了保证平整、严密外，更主要是为防止地面混凝土浇筑时进入缝隙形成“冷桥”。

直接与土壤接触或有潮气侵入的地面，应在绝热层下面先铺设防潮层。为了增强辐射效果，可在绝热层上铺设一层反射膜。房间周围与边墙交接处，应立铺10 mm厚不间断的聚苯板带，其高度应与填充层表面平齐。这既是绝热层，又是伸缩缝。

3.2 分、集水器安装与连接

分、集水器是用于连接各路加热管供回水的配水和汇水装置，具有调温枢纽地位。分水器、集水器宜在开始铺设加热管前进行安装，以保证柔性加热管精确转向和通入分水器、集水器内。当水平安装时，一般宜将分水器安装在上，集水器安装在下，二者中心间距宜为200 mm，且集水器中心距地面不小于300 mm；当垂直安装时，分、集水器下端距地面不应小于150 mm。

加热管始、末端出地面至连接配件的管段，应设置在硬质套管内。加热管与分、集水器分路阀门的连接，应采用专用卡套式连接或插接式连接件。

3.3 加热盘管敷设

加热盘管应在深化图纸设计后确定出各个回路的管线长度。因一个回路中不能有接头，为最大限度地减少损耗，在盘管订货时，可要求生产厂家按各个回路的长度或相同回路长度的倍数供货。

敷设加热盘管前，应将管路的轴线用墨线弹在绝热板上。管间距应符合设计要求，弯曲半径不宜小于管外径的6倍。根据弹线结果复核完回路长度后开始下料。下料须用专用剪刀切割，切口应平整，管口断面应垂直于管轴线。管道切割不好，断口不平整，与管轴线不垂直，都会影响管道的连接质量，造成渗漏或通过截面减小。

加热管敷设时应禁止管道拧劲，弯曲管道时，圆弧的顶部应采取措施限制移动。加热管可采用固定管卡加以固定，固定管卡直接嵌入绝热板中。固定点的间距，直管段不应大于700 mm，弯曲管段不应大于350 mm[3]。

加热管、输配管的允许最小弯曲半径与安装的环境温度有关，敷设加热盘管时，环境温度不宜低于5 ℃；在低于0 ℃的环境下施工时，加热盘管应预热，现场应采取升温措施，避免强硬弯曲损伤管材。加热管和输配管应做到自然释放，不允许扭曲，以免管道非正常受力，影响管道使用寿命。弯曲半径过小，会造成机械损伤，甚至出现“死折”，致使水流不通畅。弯曲半径也不能过大，以免造成加热盘管的实际敷设长度小于设计值过多。

在加热盘管敷设、连接完毕后，水压试验之前，应对系统进行冲洗。首先应进行分、集水器以外主供、回水管道的冲洗，合格后再进行室内供热系统的冲洗。

3.4 管道水压试验

水压试验应在加热管采取了安全有效的固定措施，系统冲洗完成之后进行。水压试验应以每组分、集水器为单位，逐回路试验。

试验压力应为工作压力的1.5倍，且不应小于0.6 MPa。在试验压力下稳压1 h，其压降不应大于0.05 MPa。水压试验采用手动泵缓慢升压，升压过程中应随时观察与检查，不得有渗漏。当出现压降超标或渗漏时，应及时查找原因，采取对策。可能发生压降超标或渗漏的主要原因有如下几点。

（1）加热管有裂缝。由于加热管在敷设前或敷设过程中受到损坏，产生渗漏。可采取整管更换的办法解决问题。

（2）接头不严密。由于加热管与分、集水器各路阀门的连接不够严密。可采取重新连接的方法保证严密。

（3）阀门关闭不严。由于操作疏忽或阀门自身问题造成阀门关闭不严。可采取拧紧阀门或更换阀门的办法予以克服。

在有冻结可能的情况下试压时，应采取防冻措施，不宜以气压试验代替水压试验。试压完成后应及时将管内的水吹净、吹干，以防冻坏管路。一般在初冬时节，选择在白天正温时段进行水压试验，当白天达不到正温时，应采取门窗封闭、楼道生火加热的办法，保证水压试验能够进行。注意水压试验应进行两次，一次是在浇筑混凝土填充层之前，一次是在混凝土填充层养护期满后。

3.5 混凝土填充层施工

混凝土填充层应在伸缩缝敷设完毕、加热管安装完毕、水压试验合格且处于有压状态，并通过隐蔽工程验收后方准施工。

设置伸缩缝一是为防止地面热胀冷缩而破坏，二是为减少无效热损失和相邻用户之间的传热量。要求填充层与内外墙柱及门口等交接处，设置不小于10 mm宽的伸缩缝。

混凝土填充层施工中，加热管内的水压不应低于0.6 MPa；填充层养护过程中，系统水压不应低于0.4 MPa。在有冻结可能的情况下施工混凝土填充层时，可以用气压代替水压。

填充层宜采用强度等级为C15、粒径为5～12 mm的豆石混凝土。根据施工经验，建议还应从以下几方面综合考虑。

（1）为防止收缩裂缝，应优化配合比设计，选用体积收缩稳定性好的配合比，最好掺入适量的抗裂膨胀剂[3]。

（2）针对填充层施工特点，坍落度以适中为好，一般考虑控制在8 cm左右。坍落度过小则加热管周围难以密实，坍落度过大则易产生干缩裂缝。

混凝土填充层施工中，严禁使用机械振捣设备；施工人员应穿软底鞋，使用平头铁锹。填充时不得踩踏加热盘管，不得有尖锐物件伤及盘管和保温层。为防止盘管上浮应小心下料、拍实、找平。混凝土接近终凝时，应在表面进行二次拍实、压抹，以防止顺管线出现塑性伸缩裂缝。

混凝土填充层的养护期不应少于21天。养护期满后，应对地面妥善保护并设置明显标志，严禁在地面上运行重载、高温烘烤，或直接放置高温物体、加热设备，以防止损坏地面下的加热盘管。

为了防止混凝土填充層出现裂缝，除以上采取的设置伸缩缝、优化配合比、掺加膨胀剂、选用合适坍落度、及时二次拍实措施外，还可以考虑如下两项措施。

（1）可在加热盘管的上部满敷一层钢丝网[1]，或在易出现裂缝的部位局部加设钢丝网。

（2）加热盘管敷设之后，应考虑在板下设有梁的上部，同样需要立嵌10 mm厚聚苯板，以防止反向应力集中造成地面裂缝。

4 运行使用要点

保证低温热水地面辐射采暖的使用效果，不仅需要设计严密、施工规范，也需要运行有秩序，使用有章法。

4.1 运行管理要点

集中供暖的运行管理人员，应对低温热水地面辐射采暖的知识有所了解，并要熟知运行管理流程、保养维修要领。

（1）在正式供暖运行前，运行管理单位要和施工单位一起调试地面辐射供暖系统，调试应按照规程进行，直至达到设计要求为止。

（2）运行管理人员要制定运行制度，在认真执行设计确定的工作参数前提下，及时根据大气温度、供回水温度等的变化，调整供水温度，保证供暖期内不能让住户因管内温度明显感觉冷热不均。

（3）运行管理人员要严格按规定进行水质检测，控制好水体质量，保证进入管线的水质符合要求，尽可能减少管线内产生的水垢。

4.2 使用注意事项

在向住户移交房屋时，应提交住宅使用说明书，重点对低温热水地面辐射采暖系统的使用要求进行说明。

（1）住户在进行面层装修时，应尽可能采用粘贴的方式。若要在地板上打眼、钉钉，应按照住宅使用说明书上提供的管线布置图，找准管线位置，确保不破坏加热盘管后方能进行。

（2）面层装修时，应在通过门口处断开。可采用镶嵌双玻璃分格条或加过门压条的方式。

（3）在系统正常运行后，请不要随意调节分水器上的阀门。如在使用过程中需要调节阀门开启大小时，应注意各回路的均衡问题。

（4）在每个采暖期使用地暖前，应打开分水器供水管道上的过滤器，清除杂物。处理完毕后，再将过滤器拧紧，防止漏水。

（5）冬天无人居住的房间，当预计温度能够降低到0 ℃以下时，应将地暖管内的水用气泵全部抽出，以防管材冻裂。

（6）在非采暖季节，应注满水进行养护。

（7）室内摆放家具、堆放物品时，距地面应保持有5 cm以上的空间，便于地热向上扩散。较重家具放置于角落时，应用木板支垫，防止地面开裂。

（8）严禁紧贴地面产生高温，如生火或使用电炉等，防止损坏地面下塑料管。

（9）严禁擅自对系统进行改装拆卸。

（10）如地下管路一旦出现渗漏，务必先关闭分水器上分集水主管阀门，再通知维修人员进行处置。

5 结语

在燕化集资建房工程实践过程中，结合行业标准和北京市地方标准，对低温热水地面辐射供暖在施工、使用过程中出现的地面开裂、地埋管渗水、冷热不均等问题，进行了有益探讨，采取了必要措施，提出了相关建议。

（1）针对混凝土填充层开裂现象，施工过程中除可以采取优化配合比、掺加膨胀剂、选用合适坍落度、及时二次拍实措施外，还可以考虑在加热盘管上满敷或局部加设钢丝网，板下设梁部位地面留缝；住户面层装修时，应在通过门口处断开，镶嵌双玻璃分格条或加过门压条。

（2）针对地埋管渗水现象，除施工过程中严格二次水压试验，发现问题及时处理外，还应加强混凝土填充层养护后对地面的保护。不能运行重载，不能高温烘烤，同时应标明管线位置，防止面层装修伤及管线。

（3）针对冷热不均现象，除设计方面要考慮每户各个回路达到平衡及合理设计回路管线布设间距外，运行过程中应严格水质检测和控制、保证供回水温度，使用过程中调节阀门应关注到各回路均衡问题。

参考文献

[1] 刘学来，李永安.地板辐射供暖设计施工中几个问题的探讨[J].建筑技术，2005（10）：776.

[2] JGJI142-2012，地面辐射供暖技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3] DBJ/T01-49-2000，低温热水地板辐射供暖应用技术规程[S].2000.