摘要:本文論述了低溫輻射地板采暖對(duì)建筑節(jié)能的重要性。并通過實(shí)例:盤錦某化工廠生產(chǎn)管理區(qū)的辦公樓,介紹地?zé)嵯到y(tǒng)設(shè)計(jì)與常規(guī)散熱器采暖的區(qū)別,以及優(yōu)缺點(diǎn)和實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意的問題。
關(guān)鍵詞:低溫地板輻射采暖 節(jié)能建筑
1 緒論
在這個(gè)“以塑代鋼”的時(shí)代,地板采暖作為一項(xiàng)流行的新技術(shù)成為一種具有發(fā)展前途的新型采暖方式。低溫?zé)崴匕遢椛洳膳菍崴苈裰迷诘孛鎯?nèi),通過整個(gè)地面作為散熱面,地板再通過對(duì)流換熱加熱周圍空氣的同時(shí)還與四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和人體進(jìn)行輻射換熱從而達(dá)到供暖的效果,其中輻射換熱量占總換熱量的50%,對(duì)促進(jìn)建筑節(jié)能的實(shí)施發(fā)揮著重要的作用。
2 設(shè)計(jì)中存在的一些問題
2.1 熱負(fù)荷計(jì)算問題
這是一個(gè)四層的辦公樓,總高度為15.6m,由于受到地理區(qū)域因素的制約,盤錦處于嚴(yán)寒的北方地區(qū),冬天的采暖熱負(fù)荷相對(duì)于其它城市要大的多,根據(jù)查詢相關(guān)技術(shù)規(guī)程得知有兩種方法來確定地暖的熱負(fù)荷:①取對(duì)流采暖系統(tǒng)(即散熱器采暖)總熱負(fù)荷的90%-95%。②將室內(nèi)計(jì)算溫度的取值比對(duì)流采暖系統(tǒng)的室內(nèi)計(jì)算溫度低2℃。這里聲明的是地暖的供回水溫度一般在50℃-60℃之間,而傳統(tǒng)的散熱器采暖系統(tǒng)在70℃-95℃之間。其次,地板采暖的形式是由地面輻射向外散熱,這樣就不用考慮空間問題,最后,地板的熱負(fù)荷的取值還與地板裝飾層的厚度有關(guān),即裝飾層厚度越大,地板的表面溫度越低,均勻性越好;裝飾層厚度越小則反之。所以,在確定地暖的熱負(fù)荷時(shí)要綜合考慮各方面因素帶來的影響,避免掛一漏萬。相對(duì)于傳統(tǒng)的采暖負(fù)荷的算法,對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求更高。
2.2 加熱管的選擇
加熱管是低溫地板輻射采暖的核心,選擇一個(gè)合適的管材直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的散熱均勻性,F(xiàn)在市場一般出現(xiàn)的有交聯(lián)鋁塑復(fù)合(XPAP)管、聚丁烯管(PB)管、交聯(lián)聚乙烯(PE-X)管、聚丙烯(PP-R)管均可作為低溫地板輻射采暖系統(tǒng)的管材。但是必須明確的是有些塑料管分冷水管和熱水管,有些塑料管所承受的壓力隨溫度的升高而急劇下降。因此,在使用時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮管材的特性,如果選用不當(dāng)就會(huì)為低溫地板輻射采暖留下很大的隱患。由于加熱管是前期埋進(jìn)地面,所以強(qiáng)調(diào)管子不能有接頭,防止漏水現(xiàn)象產(chǎn)生,PP-R管一般是熱熔連接,所以不采用,常用是PB和PE-X管。
2.3 系統(tǒng)形式的設(shè)計(jì)
根據(jù)傳統(tǒng)的采暖管路形式,此辦公樓采用上供下回,同程式系統(tǒng),這樣有利于水利平衡,使得房間受熱均勻。房間內(nèi)部埋管的纏繞形式有“S型(蛇型)”和“回字型”(如圖1所示)。在本次辦公樓設(shè)計(jì)中我選擇的是辦公室、接待室、會(huì)議室都采用“回字型”,洗手間采用“S型”。
根據(jù)地?zé)岬募夹g(shù)規(guī)程及實(shí)際工程來看,地暖盤管的間距一般都在200~300mm之間,又因?yàn)槟媳背虻姆轿徊顒e,北面的房間要比南邊盤的要密些,把邊的比中間的要密些,頂層和底層要比中間層密些。所以在布置辦公樓內(nèi)部管道間距時(shí),頂層和底層的間距都是200mm,中間層一般控制在250mm或者300mm。
2.4 地板輻射采暖對(duì)結(jié)構(gòu)專業(yè)的要求
低溫?zé)崴匕宀膳到y(tǒng)和結(jié)構(gòu)專業(yè)有著密不可分的關(guān)系, 建筑物地面基層做好以后首先要敷設(shè)高效保溫和隔熱的材料,然后將塑料埋管按一定的間接固定在保溫材料上最后回填混凝土。找平層施工完畢以后再用大理石、瓷磚、塑料地板、地毯等材料做地面。在設(shè)計(jì)的初期就要提出這些條件來,在設(shè)計(jì)的時(shí)候結(jié)合本專業(yè)予以充分考慮,方便以后的埋管施工。(如圖2所示)
2.5 設(shè)計(jì)中注意的一些細(xì)節(jié)問題
在前期資料收集和查閱過程中,以及憑借老工程師們多年來在采暖上設(shè)計(jì)的一些寶貴經(jīng)驗(yàn),給我在此次設(shè)計(jì)中細(xì)節(jié)處理很大的啟示和幫助。①在鋪設(shè)管道的時(shí)候在細(xì)石混凝土上部鋪設(shè)一層φ2@200的細(xì)鐵絲網(wǎng)可以有效防止管道過熱產(chǎn)生的地面裂縫;②對(duì)于面積在30平方米以上的房間,應(yīng)當(dāng)在細(xì)石混凝土中間設(shè)置一條6mm左右的伸縮縫。③在外墻的內(nèi)側(cè)應(yīng)布置與細(xì)石混凝土層高度相同的20mm厚保溫板條。
2.6 施工中注意的問題
首先,地暖不宜在低于5攝氏度的環(huán)境下施工,低于0攝氏度需要施工時(shí)現(xiàn)場一定要采取保暖升溫措施。主要因?yàn)樗芰瞎艿捻g性、抗彎曲性能都隨溫度的降低而降低,并且低于5攝氏度時(shí),混凝土填充層在施工和養(yǎng)護(hù)過程中很難保證質(zhì)量。
其次,分集水器的所帶的環(huán)路不應(yīng)超過8個(gè)環(huán)路,宜在開始鋪設(shè)加熱管之前進(jìn)行安裝。為了保證供暖管路系統(tǒng)沖洗時(shí)冷水不流進(jìn)加熱管,在分水器的總進(jìn)水管與集水器的總出水管之間宜設(shè)置旁通管,同時(shí)旁通管上應(yīng)設(shè)置閥門。
伸縮縫的連接處應(yīng)當(dāng)采用搭接方式且搭接寬度不小于10mm,伸縮縫與墻、柱應(yīng)當(dāng)有可靠的固定方式同時(shí)與地面的絕熱層連接應(yīng)緊密,伸縮縫宜采用聚苯乙烯或高發(fā)泡聚乙烯泡沫塑料且伸縮縫寬度不宜小于20mm。
對(duì)于整個(gè)地暖系統(tǒng)來講衛(wèi)生間的施工是重中之重,由于衛(wèi)生間要有充分的防水、防滲漏的要求,因此衛(wèi)生間應(yīng)當(dāng)做兩層隔離層,衛(wèi)生間國門初應(yīng)當(dāng)設(shè)置止水墻同時(shí)在止水墻的內(nèi)存應(yīng)當(dāng)配合土建專業(yè)做好防水。加熱管在穿越止水墻的時(shí)候要采取隔離措施,同時(shí)切記衛(wèi)生器具下面一定不要鋪設(shè)盤管。
3 低溫?zé)崴膳到y(tǒng)與傳統(tǒng)的采暖系統(tǒng)的比較
3.1 對(duì)于普通的采暖房間而言,地板采暖盤管所需的地面面層厚度需加厚90mm左右,一般的辦公樓的層高大約3.0~3.4m,這樣以來,室內(nèi)凈空約在2.8~3.2m,完全滿足辦公樓高度的要求。
3.2 同樣的室內(nèi)外氣象條件下,盤管分布于房間地面,通過輻射傳遞熱量,減少了無效耗熱量,使熱量分布均勻,使人感到室內(nèi)清新、干凈。
3.3 地板采暖都是將管埋置在地面中,不像普通散熱器那樣露在外邊,不僅增加了房間的有效使用面積,而且還提高了室內(nèi)空間的利用率,方便裝修同時(shí)也避免了家具布置受限的情況。
缺點(diǎn):如果裝修時(shí)地板采用傳熱系數(shù)小的木地板,房間的溫度就不容易達(dá)到設(shè)計(jì)溫度,由于地暖盤管使用的是塑料管,因此地面裝修施工時(shí)若使用鐵釘管道就容易受到損傷,因此房間在地面裝修的時(shí)候受到了一定的限制。
4 低溫?zé)崴膳c建筑節(jié)能
建筑節(jié)能的目的不僅是要減少能力的損失同時(shí)還要提高建筑物中能用的有效利用率,室內(nèi)供暖的合理設(shè)計(jì)對(duì)于建筑節(jié)能有著不可忽視的作用。低溫輻射地板采暖作為一種新的采暖方式,有許多顯著優(yōu)點(diǎn),在住宅以及其他公共建筑中已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。這次做的盤錦辦公樓按照傳統(tǒng)的算法算出的熱負(fù)荷是:196176.09W,而地?zé)嶂恍枰?71341.34W,從上面可以看出地板采暖比普通采暖節(jié)能了6%,因此從長遠(yuǎn)看,地板采暖更有利于建筑節(jié)能的推廣。
5 結(jié)束語
由于低溫地板輻射是一門新技術(shù),發(fā)展還不是很完善,有待在今后的工作和實(shí)踐過程中逐漸的完善。雖然地板取暖目前還不能完全取代穿透的取暖方式,但是地板取暖有著傳統(tǒng)取暖不可比擬的優(yōu)勢,相信隨著地板取暖技術(shù)的不斷完善,地板取暖必將替代傳統(tǒng)的散熱器取暖,促進(jìn)建筑節(jié)能的有效實(shí)施。
參考文獻(xiàn):
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