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浅谈地板辐射采暖技术

时间:2011-12-06 12:23 来源:www.lunwen163.com 作者:163论文网 点击:
摘要   本文简要的介绍了地板辐射采暖技术的发展历史、技术特点和优越性,对地板辐射采暖在实际应用中出现的问题进行了简要的分析并提出了相关解决方法。 关键词 地板辐射采暖   节能   舒适

 

0. 引言
随着国民经济的飞速发展和人们生活水平的日益提高,人们对于居住环境的舒适性要求也越来越高。地板辐射采暖技术作为最舒适的采暖方式之一,正日益被广大使用者所接受,并且逐渐替代传统的散热器采暖成为当今普遍采用的一种采暖方式。
1. 地板辐射采暖技术的发展
地板辐射采暖方式正式起源于欧洲,在20世纪30年代开始应用于发达国家,由于它具有舒适、节能、经济等一系列的优越性,所以很快就被人们接受而得到迅速推广。它不仅被大量地应用于饭店、商场等大型公共建筑,而且已普及到民用住宅。法国、德国、奥地利、等国早在九十年代就已经拥有了成熟的地板辐射采暖技术并且得到了大范围的普及。而同时期的美国、日本等国家因为塑料工业的发展,也成为了地暖技术发展较快的国家。
我国早在明朝末年就已经开始尝试使用地板辐射采暖,现存的北京故宫太和殿就是古代地板辐射采暖技术的典型应用。我国目前采用的地板辐射采暖技术是在20世纪80年代末期由欧洲引进的,在近几年更是发展迅速,从高档公寓、别墅到经济适用房都广泛的采用了这一技术。
2. 地板辐射采暖系统的特点
地板辐射采暖是指通过埋设于地(楼)板上部细石混凝土现浇层内的加热盘管将地(楼)板表面加热至24~32℃,并均匀地向室内辐射热量,使室内具有稳定适宜的温度状态的一种采暖方式。它具有以下优势:
(1)舒适性好。使用地板辐射采暖的房间,室内地面温度均匀,室温由下而上逐渐递减,这种温度曲线正好符合人体的生理需求,给人以脚暖头凉的舒适感受。同时,地板辐射采暖可以改善人体血液循环,促进新陈代谢,可防止因天寒受凉而造成的腿部疾病。地板辐射采暖的原理为辐射导热,与空调、散热器等对流换热的供暖方式相比,空气中的灰尘流动性要小得多,同时也减少了空气中有害病菌的蔓延,使室内环境更加清洁卫生,有利于呼吸道疾病和过敏性症状人群的健康。空气对流的减弱还可以减少水分的散失,克服了传统散热器供暖方式造成的室内燥热、口干舌燥等不适反应。
(2)高效、节能。第一,地板辐射采暖在能提供35℃以上热水的地方即可应用,因此可供选择的热源十分广泛,不但能够使用太阳能、地热能等可再生能源,还可以利用建筑物余热、废热以实现能量回收;第二,地板辐射采暖所散发的热量主要都集中在人体受益的高度范围内,因此其传热效率比传统的对流采暖方式要高;第三,地板辐射采暖系统采用的热媒通常为35~50℃的低温热水,并且管道基本都敷设在细石混凝土填充层内,因此在传输过程中的热损失要小于传统的散热器采暖;第四,地板辐射采暖的实感温度比室内空气温度高,因此在进行负荷计算时可将室内计算温度降低2℃。
(3)热稳定性好。建筑楼板和细石混凝土填充层的蓄热能力强,热稳定性好,因此在间歇供暖时,房间的温度变化缓慢。
(4)经济、实惠。地板辐射采暖系统的投资要低于传统的散热器系统,并且采用地板辐射采暖还可以释放被散热器系统所占用的房间使用面积,使用户可以更加自由的进行室内装修和家具摆放。地板辐射采暖系统的使用寿命也远大于传统的散热器系统,在无人为破坏的情况下,其使用寿命可在50年以上,并且地暖系统的管材为塑料管,不腐蚀、不结垢,大大减少了散热器系统跑、冒、滴、漏和维修给用户带来的烦恼,节约了维护费用。
3. 地板辐射采暖系统常见问题分析
(1)房间不热或冷热不均
原因:环路长度设计不合理或不同环路之间长度不均匀;设计热负荷小于房间的实际采暖热负荷;没有根据热负荷选用合适的盘管间距;采暖环路上未设置排气装置,造成憋气致使系统不热;施工人员人为造成盘管出现死弯、压扁,致使水流不畅,阻力增大;铺管之前没有认真清理管内杂物,保持清洁,造成管路堵塞。
解决方法:设计时应仔细核实不同环路的长度,单个环路不应超过120米,且不同环路的管道长度应均衡,最大差异不应超过20米,以确保各环路热量传递速度一样;在负荷计算中应充分考虑到地面结构、地板材料和房间朝向等因素的影响;应根据实际计算确定不同负荷区域的盘管间距,不能为了设计施工方便而采用统一的盘管间距;在分、集水器上设置手动或自动排气阀,避免管道中的憋气现象;避免死弯,管道的弯曲半径不宜小于6倍管外径;严格管理施工过程,避免人为破坏管道以及不按标准程序施工和偷工减料。
(2)地面开裂
     原因:混凝土的标号和填充厚度不满足要求;没有设置钢丝网;混凝土填充层的养护期短;热源温度过高致使局部地面过热,热量得不到有效释放;伸缩缝的设置不合理。
解决方法:填充层应采用细石混凝土且厚度不小于50mm,混凝土的标号为C20;在地暖管道上下分别设置钢丝网,有利于控制管道的线性膨胀方向防止地面开裂;施工过程中混凝土填充层的养护期不应低于21天;热源温度不应大于60℃,民用建筑通常应控制在35~50℃之间,当热源温度过高时应安装混水装置来调节水温;当地面面积超过30m2或边长超过6m时应按不大于6m的间距设置伸缩缝且宽度不应小于8mm,在与内外墙、柱等垂直构件的交接处也应留有不间断的伸缩缝且宽度不宜小于10mm,伸缩缝宜采用高发泡聚乙烯泡沫塑料填充。
(3)爆管
    原因:进水温度过高致使管间温度升高,管道原有间距不能满足散热要求;埋设于填充层内的管道上有接头,当接头质量不好时,在长时间供热运行中就会导致爆管;局部管道间距过小导致管间热量长时间积聚,温度过高时就会导致爆管。
解决方法:严格控制热源温度,必要时采取混水措施;地埋管道上不应设有接头,应仔细计算每个环路的管道长度然后下料,并在施工过程中注意管道保护,避免因管道损伤导致增设管接头,如必须增设管接头应按规范要求施工并保证接头质量;在管道排列密集处,当管道间距小于100mm时应设置柔性套管。
4. 结束语
地板辐射采暖是一种非常好的供暖方式,不仅舒适、节能而且美观、经济,但要使这项技术得到更广泛的应用和发展还需要同行业技术人员的共同努力,使其在理论研究、工程设计、施工及运行管理等方面都更加完善,这样才能使地板辐射采暖技术得到健康有序的发展。
参考文献:
   [1]《低温热水地板辐射供暖技术》DB29-55-2003。
   [2]《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003。
   [3] 陆耀庆 主编《实用供热空调设计手册》中国建筑工业出版社 2008年5月第二版。