浅谈低温地板辐射采暖

浅谈低温地板辐射采暖

于成亮

【摘要】随着我国房地产业的蓬勃发展，供暖事业的发展也是显而易见的，各种新技术、新建材在住宅建筑中得到充分的开发和应用，供暖的质量成为大家新的关注焦点，新型的供暖方式受到了市场的喜爱。一种节能的采暖方式——低温地板辐射采暖正在日渐流行。低温地板辐射采暖系统是一种独立采暖方式，每户可自成一个闭合环路，既能满足计量要求，又具有调控室内温度的功能。但同时低温地板辐射采暖也存在着一些问题，有待解决。笔者通过实际调研浅谈低温地板辐射采暖的一些优缺点。

【关键词】低温地板辐射；分户供暖；节能；热负荷

低温地板辐射采暖技术是目前国际上较为先进的供暖技术，符合现代人的生活要求，发达国家已普便使用。我国自五、六十年代就有一些科研人员开始了地面供暖技术研究工作，并已将该技术应用在人民大会堂等工程中。目前在我国随着塑料高科技工业的飞速发展出现了抗老化、耐高温、耐高压、易弯曲的新型管材和轻质隔热的高效保温材料，为低温地面辐射供暖技术提供了可靠的材料保证，尤其是新型的塑料管材应用在地面辐射供暖系统中，具有耐腐蚀、抗老化、成本低、地面下无接口、不易漏、不易结垢、水阻力小等优点，并连续使用，与建筑物使用寿命同步。同时人们对供暖舒适性要求的不断提高，大居室、落地窗已逐步进入家庭，而家庭装饰已十分普遍，装修时暖气片一般都加装饰罩，这不仅影响30%的散热量，同时也将损失最为宝贵的居室实际面积6～10%，这还不包括因装修暖气片而需要的装修材料费用及人工费，而选用低温地板辐射采暖就可以全部节省这笔费用。这些等等使得低温地板辐射采暖技术在我国推广使用。

低温地板辐射采暖系统以其室内温度均匀性好、高舒适性、温度梯度小、卫生、安全、节能、有益身体健康及不影响室内使用面积等优势，早已得到人们的普遍认同，并被广泛地应用于住宅、公寓、别墅、老年社区、幼儿园以及宾馆大厅、游泳池等众多场所。尤其在东北、西北等城市，如：哈尔滨、烟台、呼和浩特、延吉等，普及率已达到75%以上。一向被视为房地产界风向标的北京市，从04年下半年开始，地暖工程的市场份额已由之前的7%飙升到14%以上。可见，低温地板辐射采暖正逐渐成为未来建筑采暖的趋势。同时随着经济的不断发展，建筑耗能必将对我国的能源消耗造成长期的、巨大的影响。为此，国家建设部先后发布了《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26--95），《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005），还出台了一系列关于住宅实行分户计量的政策。低温地板辐射采暖系统正好适应了这一政策的出台。所谓低温地板辐射采暖是以低于60℃的热水作热媒，将加热管埋设在地板中利用建筑物内部地面进行采暖的低温辐射供暖系统。该系统以整个地面作为散热面，均匀地向室内辐射热量，同时，还与人体、家具及四周的维护结构进行辐射换热，从而使其表面温度提高，其辐射换热量约占总换热量的50%以上，是一种理想的采暖系统，可以有效地解决散热器采暖存在的问题。地板辐射采暖系统由于取消了传统供暖零乱、裸露、占用空间影响美观的管路和暖气片等设施，增加了室内可利用的面积，使居室显得宽敞明亮。这种供暖系统运行无噪音，同时不宜造成污染空气对流，室内十分洁净，有利于人体的健康。这种采暖方式还可以改善血液循环，促进新陈代谢，起到保健的作用。古人常说“寒头暖足，胜吃药”。人的足部、腿部距离心脏最远，是最易受到寒邪侵袭的肢体，特别是严冬的季节，双足倍感寒冷，

因而有“寒从脚起”之说。所以足部的保暖对身体的健康起着很重要的作用，地板采暖正是有这种兼有养身保健而先进的供暖方式，正被国内外广泛应用，它将成为国内今后大规模开发城市住宅中，建筑物内供热采暖的一种主要方式，应用前景十分广阔。在经济性、环保、节能等方面地板采暖的方式也受到了百姓的关注。地板采暖的散热位置在地板下，采用地板辐射采暖，地面温度均匀，室温自下而上逐渐递减，在垂直高度上，热量分布比较均匀，舒适度高，空气对流减弱，有较好的空气洁净度。与其他采暖方式相比，这种方式较为节能效果明显，节能幅度约为10％至20％，还有利于屋内装修，增加2％至3％的室内使用面积，有利于隔声和降低楼板撞击声。

虽然低温地板辐射采暖有诸多的优点可寻，但任何事物都没有十全十美的，笔者调研了一些低温地板辐射采暖工程，发现存在许多问题。

首先是地面温度偏高，长久之后人体也会感到不适，而且对地面覆盖物也有一定影响，而且地面特别容易积尘。采用低温地板辐射采暖，地板表面平均温度与加热管的管径、管间距、加热管埋深、地板导热系数、供回水平均温度和室内温度有关。由于多种原因，造成设计热负荷偏大，将使地板单位面积散热量增加，地板表面平均温度也增大；再就是有些房地产开发商为了降低房屋成本，将层高减小，用户为了保证室内足够的净高，采用减小加热管埋深的做法。由于埋深减小，使地板热阻减小，而且单位面积地板散热量增加了，从而使得地面温度偏高。

其次地面温度分布不均匀，地面温度分布均匀程度主要受埋管深度、管间距大小、布管方式等影响。沿热流线方向填充层的热阻是变化的，这样使得辐射板表面是不等温面，管顶所对应的地面温度最高，当相邻两加热管中的热水温度相等时，两管中间处的地面温度最低。埋深越小，地面温度分布越不均匀。因此埋深减小不仅导致地面温度偏高，而且使地面温度分布也不均匀。当管间距增大时，两管间叠加强度减小，地面温度分布更加不均匀。为了保证地面温度分布均匀性，工程中一般限定管间距不宜大于300mm。当地面散热量大时，即使管间距为300mm 也显得过密，此时可通过调整加热管水流量，水温等来适应要求。总之，管间距越小，埋深越大，地板表面温度越均匀，因此设计时应注意这一点。温度最低值不在两管中间处，而是偏向温度较低的一侧。地板辐射采暖常用的布管方式有平行排管式，蛇形排管式及回字形盘管式。一种方式为地板表面平均温度沿水的流程方向逐步均匀降低；另一种方式为地板表面温度在小面积上波动大，但平均温度分布较均匀。第三种方式为辐射板表面平均温度沿水的流程波动，如果布置合理，辐射板表面平均温度波动将很小，温度分布更均匀。三种布管方式地面温度分布与波动情况是不一样的，房间内具体采用何种方式应根据房间用途，房间热工热性，遵循温度均匀分布原则而定。

第三,设计者在热负荷确定时未考虑辐射采暖与对流采暖的区别，直接将对流采暖热负荷作为辐射采暖热负荷进行计算，从而使室内温度升高，室内偏热。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℃或在热负荷计算时取对流采暖热负荷的0.9~0.95。有的设计者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。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，使室内温度升高，室内偏热。因此设计时应进行细致的计算，否则不仅偏离设计要求，而且也将浪费能源。