低温热水地板辐射采暖的特点及技术应用
(包头市供暖经营管理处，内蒙古 包头 014030)
摘 要：对低温热水地板辐射采暖的利弊进行了分析，探 讨了从系统设计、材料的选择、施工过程、质量验收以及系统的调试、运行等各环节的技术 措施。
关键词：地板采暖；特点；设计；施工；运行
中图分类号：TU832.1+6 文献标识码：A 文章编 号：1007—6921(2008)23—0113—02
在我国，地板辐射采暖可追溯到明朝，室内青砖地面下砌好烟道，通过烟道传烟把青砖加热 。该系统以整个地面作为散热面，地板在通过对流换热加热周围空气的同时，还与四周的围 护结构和人体进行辐射换热，从而达到取暖的效果。
低温热水地板辐射采暖是在地面或楼板上设置加热埋管形成的辐射采暖系统，最早起源于30 年代北美、北欧的发达国家，80年代传入我国。随着塑料工业的发展，人们采用塑料管代替 金属管。新型塑料管能满足长期埋在地板下管材耐温、承压、抗腐蚀、耐老化的要求，而且 管道长，埋设部分无接头，易于施工，避免了埋地部分管道的泄漏。传统的散热器采暖系统 主要缺点是能耗大、舒适性差，而地板采暖克服了以上缺点，因此逐渐取代了散热器采暖方 式。
1 地板采暖的特点
1.1 地板采暖的优点
1.1.1 散热科学、温暖舒适。辐射散热是最舒适的采暖方式，室内地表温度均匀，室温由 下而上逐渐递减给人以脚暖头凉的良好感觉；不易造成污浊空气对流，室内十分清洁；改善 血液循环，促进新陈代谢。地面供暖的蓄热能力强，间歇供热条件下，温度变化慢，地板采 暖需铺设地面采暖层，既减少了层间传热，又增加了隔音效果。
1.1.2 节约能源、有利环保。由于垂直地面的温度分布梯度与暖气片供暖的温度分布梯度 相反，人们的活动大都在距地面2m范围内，而地面辐射采暖这一区域温度较高。与暖气片供 暖相比，房间的设计温度可降低2～3℃，减少了室内外对流换热损失。地板采暖可利用其它 采暖系统或空调系统的回水、余热水、地热水等低品位能源；热媒温度低，在输送过程中热 量损失小。
1.1.3 节省空间。传统的采暖方式一般都把散热器放在墙边，既不美观也浪费空间，地板 采暖方式是将加热管埋在地板下面，取消了室内散热器、支管及立管，不但增加了使用面积 约2%～3%，而且便于装修和布置家具。
1.1.4 可按户计量收费。地板采暖回水为双管系统，只需在每户的分水器前安装热量表， 即可实现按户计量。用户各房间温度可通过调节分、集水器上的环路控制阀门，方便的调节 室温，有条件的用户可以采用自动温控。
1.1.5 使用寿命长，日常维护工作量小。散热器设施15～20年就需要更换，且经常维修， 而地板采暖采用的管材在规定的压力和温度下使用，寿命可达50年。埋地盘管采用整根管铺 设，地下不留接口，消除了渗漏隐患。管道不腐蚀，不结垢，系统运行期间只需定期检查过 滤器，维护费用低。
1.1.6 易于施工。由于地暖管材重量轻，是钢材的1/8，搬运方便。硬度小，切割容易。布 管易弯曲，施工方便。适应住宅商品化需要，提高住宅的品质和档次。
1.2 地板采暖的缺点
1.2.1 维修难度大。由于地板采暖是利用埋在地板下的塑料管道来实现供暖，因此可以造 成很多问题，金属管的漏点容易找而塑料管却很难找，地面采暖加热管铺设的环路长，一旦 环路出现漏水等问题可能要全部更换管材，修理范围大，时间长，费用高。
1.2.2 对地板要求严格。不能铺设实木地板，因安装龙骨架的水泥钉易损坏加热管，加之 实木地板变形率大，不适用于地板采暖，地暖地板必须具有热传导性好、热稳定性好、环保 性能好、抗变形好的地板。
1.2.3 使净层高减少。地板采暖设有绝热层、填充层使得层高减少60～100mm。
2 系统设计
2.1 供水温度
供水温度范围一般取30～60℃，供回水温差不超过10℃。采暖主立管宜采用同程式，主立管 顶端设置自动排气阀。并在立管接至各户分（集）水器之间预留出热量表位置，以便加装热 量表。每户至少应设置一套分(集)水器，并在分（集）水器顶部设置自动排气阀，分水器与 供水管阀门间设置不低于60目的过滤器。
2.2 采暖热负荷
建筑采暖热负荷取现暖气片采暖热负荷的90%～95%或将室内计算温度取值降低2℃。当建筑 物只能采取局部采暖时，设计热负荷按以下公式计算：
qshj′＝a×q′×［1+a×(1-b)］
式中：qshj′——局部采暖时的设计热负荷；
a——地板辐射采暖设计热负荷与暖气片采暖设计热负荷的比值（取0.9～0.95）；
q′——暖气片采暖设计热负荷；
b——采暖面积与房间总面积比值。
2.3 混凝土辐射板表面的温度的影响参数
Ts＝f(d、s、h、λ、thm、tR)
式中：ts——辐射表面温度；
D——加热管管径；
S——管间距；
H——管子埋设厚度；
λ——混凝土导热系数；
thm——热媒温度；
tR——房间内温度。
上述几个变量中d、thm、tR、λ变化不大，较易确定，所以混凝土辐射板表面的温度只与管 子的埋深和间距有关，间距小埋深大，板表面温度越均匀，但造价越高，因此在确定埋深和 间距的时候必须做经济分析。
2.4 隔热层
加热管与楼板结构层间应铺设隔热层，隔热层应采用轻质有一定承载力、吸水率低、阻燃高 效的保温材料，如PS板、聚苯乙烯泡沫塑料或轻质泡沫水泥砂浆，隔热层的厚度PS板不小于 25mm，聚苯乙烯泡沫塑料不小于20mm，轻质泡沫水泥砂浆为50mm。隔热层和加热管上应以混 凝土填充，厚度不小于50mm，且管上厚度不小于30mm。设计管路排管方式时，大面积空间处 采用供回水管间隔排布的蛇形排管和蛇形盘管排管方式；小面积空间处（如过道、卫生间等 ）采用平行排管布置方式。
3 选择材料
3.1 塑料管材
目前地板采暖所采用塑料管主要有：交联聚乙烯塑料管(PE-X)、聚丁烯管(PB)、交联铝塑复 合管(XPAP)、无规共聚聚丙烯管(PP-R)、嵌段共聚聚丙烯管(PP-B)、耐高温聚乙烯管(PE-RT )。以上地暖使用的加热管均具有耐老化、耐腐蚀、承压高、无污染、不结垢、沿程阻力小 等优点，在选择时应根据其工作压力、工作温度、使用寿命、材料价格、可维修性、施工方 便和环保性能等因素，进行全面综合考虑和技术经济比较后确定。
3.2 加热管件
加热管的质量必须符合相应标准中的各项规定与要求。加热管和管件应色泽均匀，无分解变 色。加热管外表应清洁光滑，不允许有加杂、起皮、气泡、裂纹、针孔和分层等。
3.3 地暖管件
地暖管件包括分、集水器及连接件。分、集水器（含连接件等附件）的材料为黄铜。当用于 连接PP-R管或PP-B管时，黄铜件直接与PP-R或PP-B接触的表面必须镀镍。金属连接件的连接 及过渡管件与金属连接件的连接采用专用管螺纹连接密封。
3.4 聚苯乙烯泡沫塑料板材
采用的聚苯乙烯泡沫塑料板材，其质量应符合《隔热用聚苯乙烯泡沫塑料》（GB10801）中 的规定。
4 施工过程
4.1 加热管材的搬运和存储
管材在装卸、搬运过程中应轻拿轻放并不得接触油污。待施工的管材应放在温度低于40℃、 防火、通风、干净、防阳光照射的非露天场所，防止异物进入管内，码放高度不超过1.5m。
4.2 隔热层的敷设
敷设的隔热层应平整、严密，与墙柱交接处，从隔热层到地面层，填充厚度为10～20mm的软 质保温材料。
4.3 加热管的敷设
在环境温度高于5℃时敷设加热管，管间距为100～200mm，局部过密处在管上10～15mm处加 防止开裂的铁丝网，填充层内避免有接口。施工间断或完工后及时封堵敞开处，避免异物进 入管内。塑料加热管的弯曲半径大于8D，复合管大于5D。采用专用固定卡子将加热管固定在 隔热层表面，直管段的固定点间距小于700mm，弯曲管段小于350mm，且在弯曲管段的顶部和 两侧分别加以固定。加热管穿出地板处，应设柔性套管或进行保温处理。
4.4 分（集）水器固定安装
水平安装时，分水器安装在集水器上方，二者中心距约为200mm，集水器中心距地面不小于3 00mm；垂直安装时，分（集）水器下端距地面不小于150mm。加热管与分（集）水器固定连 接后，冲洗每一支路，冲洗干净后试压。
4.5 混凝土填充
系统试压合格后，进行填充，混凝土标号不小于C15，石子粒径小于12mm，层内加入地板采 暖专用钢丝网防止开裂。伸缩缝的宽度为5～10mm，缝中填充弹性膨胀物。加热管穿过伸缩 缝时，管外加装长度不小于100mm的柔性套管。混凝土填充浇捣和养护过程中，系统应保持0 .4～0.8MPa的设计运行压力，养护时间在48h以上。填充层养护期满后，方可进行找平层和 地面层的施工。施工时不得刨凿填充层或向填充层楔入任何物件，以防损坏加热管。
5 质量验收
施工过程中，应分别对隔热层铺设、加热管敷设、分（集）水器安装、水压试验、混凝土填 充层浇捣、养护及养护期满后的再次试压止按设计进行中间验收。水压试验前应对管道和构 件采取固定和保护措施，当试验压力为工作压力的1.5倍，且不小于0.6MPa。升压至规定试 验压力稳压1h后，补压至规定试验压力值，15min内的压力降不超过0.05 MPa，无渗漏为合 格。如果冬季试压应采取防冻措施，试压后将试压水放尽。
6 系统调试及运行
6.1 调试
第一次调试时，水温上升速度应控制在5℃/24h。当水温达到25～30℃时，稳定运行24h，以 后再每隔24h升温不超过5℃，直到设计水温。水温达到所要求的温度时连续采暖24h，并对 每一支路进行调节，使各支路的回水温度基本相同。
6.2 运行
系统注水时，由站内回水管慢慢注入，同时由供水管高点排气，见水后关闭排气阀，继续注 水至系统静压。注水结束后开启一台循环泵进行冷运，以后每12h再开启一台，直至达到正 常供暖运行的开泵台数。冷运期间随时排气，以防止系统产生气堵性不热。供暖初期升温时 ，系统温升速度应控制在2℃/h内，升温2h，稳定1h，直至达到供暖所需的温度，在此期间 做好系统排气。停暖时，系统温降速度控制在2℃/h内，降温2h，稳定1h，直至系统供回水 温度达到一致。此时系统进入冷运阶段，每冷运8h停一台循环泵，直至完全停泵。
系统宜采用间供系统和自动控制技术，以稳定系统温度、保持室内恒温、节能降耗。补水系 统宜采用恒压补水系统，避免系统压力变化过大。
［参考文献］
［1］ 低温热水地板敷设供暖应用规程(DBJ01-605-2000)［S］.
［2］ 李向东，于晓明.分户热计量采暖系统设计与安装［M］.北京：中国建筑工业 出版社，2004.
［3］ 王光荣，沈天行.可再生能源利用与建筑节能［M］.北京：机械工业出版社，2 004.
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