地板采暖的历史
地板采暖是一项既古老又崭新的技术。不知在什么时候,中国人就发明了火炕,而且一直延续迄今。当你步入宏伟宽大的北京故宫太和殿,也许大部分人不会想到即使在北京严寒的冬天,过去的中国皇帝也能够像在春天里一样接受王公大臣的朝拜。其实如图1-1所示,在那黑幽幽宽大方砖底下,有着不少得学问。那是一种传统古老的地面采暖方式。是一种原始火炕的技术革新和改造并将其规模化,集中系统化的尝试。
由于日本气候潮湿,日本传统建筑优先考虑的是房间内、特别是地板下的通风换气问题。另外由于铺设在地板上的「榻榻米」的导热系数很小,虽然是一种很好的保温材料,但它从反面影响了地板下的暖气或凉气的采暖或空调效果,特别是由于日本的建筑物大部分是木制结构,处于防火的原因, 日本自古代一来几乎没有地面采暖技术。
一、地板采暖系统简介
建筑物内部地面进行加热采暖的地板辐射采暖,结束了近百年的锅炉暖气等传统方式。这种新的地板辐射采暖具有其它采暖方式不可比拟的优点。它变上热下凉口干舌燥为脚暖头凉舒适无比,符合了人体生理学调节要求,较好地解决了“寒从脚下生”的难题。
低温热水地板辐射采暖,是一种极为理想的供暖方式。它以低温热水为热媒,通过埋设地板内的塑料管(常用PEX管)把地板加热,均匀地向室内辐射热量,是一种对房间微气候进行调节的节能采暖系统。低温地板辐射采暖起源于北美、北欧的发达国家,因其独特的取暖方式,解决了许多传统取暖方式(散热器)的不便之处,迅速被大量应用,大力推广。该技术在欧洲已有多年的使用和发展历史,是一项在欧洲非常成熟且应用广泛的供热技术。亚洲的日本、韩国由于传统生活习惯的原因,在住宅和取暖方式上更是非它莫属。近年来,在我国也得到了日益广泛的应用。
低温热水地板辐射采暖成功地解决了高空间、大跨度、矮窗式建筑物的热源紧张问题,如展览馆、厅堂提高了采暖的舒适度和改善生活质量。传统的采暖方式上热下凉,给人们有口干舌燥的感觉。而低温地板辐射采暖给人以脚暖头凉的舒适感,俗话说寒从足下来,低温地板采暖符合人体的生理学调节特点,符合人体理想感受,促进人体血液循环。
地板采暖扩大了房间面积,减少了楼层噪音,实现了分户分室自动高温,消除了散热设备的积尘和异味,使用寿命长达50年以上。
地板辐射采暖投入市场以来,受到了广大消费者的青睐,出现了供不应求之势。产品除覆盖河北省外,还销往北京、天津、山东、河南、山西、甘肃、黑龙江、内蒙古等10多个省市自治区。
二、地板辐射采暖的优点
1 、"地暖"是与人体取暖生理需求特性最为吻合的供暖方式之一,室内温度均匀、室温由下而上逐渐递减,给人以脚暖头凉的良好感觉,较好地解决了"寒从脚下生"的难题,在此环境下工作,有利于提高工作效率。由于辐射表面温度低,灰尘、细菌不易飘浮运动,或因升华而产生异味,不易造成室内污浊空气对流,室内洁净。在地暖房间居住或办公感到舒适、卫生并具有一定保健作用。
2 、节能:在建立室内同样舒适度条件下,同比室温可比传统采暖低2-3℃,由此减少了冷风渗透的热损失,房间内空气流动减弱,和围护结构内表面之间的热交换温度梯度分布均匀,
能降低房间上部热损失,再加上热媒温度的大幅度降低可以减少传递过程中热损失,辐射地面不计入又会减少散热围护结构的计算面积等等。几部分节能量在10%-30%左右,是节能经济供暖方式之一。
3、 热稳定性能:由于填充层和地面层的混凝土蓄热量大、热稳性好,因此,在集中供暖间歇运行工况下,室内温度变化缓慢,较好保持室温均衡,使人不会有忽冷忽热的感觉。
4 、不占室内使用面积。由于使用地暖,取消了居室暖气片及支立管,增加使用面积约2-3%(包括暖气罩),便于室内装修和家具、电器用品的布置,又可节省装修费用。
5 、为住宅居间隔音、保温带来极大好处,提高了独立性和私密性。
6、 使用寿命长:传统采暖设施,一般约十几年更换一次,而用PEX管材做地暖,在按规定的温度、压力工况下使用,达50年以上,可与建筑寿命同步。
7 、便于室温调节、热力计量,物品管理方便,运行维护费用大大降低。
8 、地暖为双管系统,只须在每户的分水器前安装锁控伐、热能表,即可实现分户计量收费,也可实现强制性收费。如在分水器前设置电磁伐,可实现出门"关暖",极大降低采暖费。
9 、适用范围广:住宅、饭店、游泳池、温室、养鱼场、苗圃、畜牧场、飞机场、车坡边、工业领域。
三、地暖设计简介
地暖作为暖通专业的一项新技术,发明与使用不过几十年。引进国内,也不过几年,设计要比传统散热器系统的更加繁杂,设计研究与经验在我国尚欠成熟。
因为设计是良好施工的基础,设计和合理与否直接关系和影响其使用效果,地面龟裂等一系列问题,也会影响到其他工作的顺利进行与质量水平。
地暖系统的设计应当经过严密认真的计算与细致的研究。
设计依据
1、《地暖通风及空气调节设计规范》(2001年版、修订版)
2、《实用供热设计手册》
3、《民用建筑节能设计规范》
4、《低温热水地板辐射供暖应用技术规程》(北京市2000年10月1日实施)
5、《低温热水地板辐射采暖工程技术规程》(河北省2001年1月1日实施)
6、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》
7、与建设单位签订的合同、设计委托书
地暖系统设计主要参数
地板表面的平均温度:
①人员经常停留的地面,宜采用24℃-26℃,温度上限值28℃。
②人员短期停留的地面,宜采用28℃-30℃,温度上限值32℃。
③无人员停留的地面,宜采用35℃-40℃,温度上限值42℃。
2、供回水温度;
①供水温度的上限值60℃、65℃、70℃、75℃等。
从安全和使用寿命考虑,民用建筑的供水温度不应超过60℃。
②供回水温差宜小于或等于10℃。
3、热负荷:
①全面辐射采暖的热负荷,应按有关规范进行。对计算出的热负荷乘以0.9-0.95修正系数或将室内计算温度取值降低2℃均可。
②局部采暖的热负荷,应再乘以附加系数。
采暖面积与房间总面积比值 0.55 0.40 0.25
附 加 系 数 1.30 1.35 1.50
4、有效散热面:
计算有效散热量时,必须重视室内设备、家具及地面覆盖物对有效散热面积的影响。
5、填充层:
①厚度不宜小于50mm。
②当面积超过30m2或长度超过6m时,填充层宜设置间距小于或等于6m,宽度大于或等于5mm的伸缩缝。
面积较大时,间距可适当增大,但不宜超过10m。
③加热管穿过伸缩缝时,宜设长度不大于100mm的柔性套管。
6、压力:
工作压力不宜大于0.8MPa。如超过应采取措施。
7、流速:
加速管内水的流速不应小于0.25m/s,不超过0.5m/s。同一集配装置的每个环路加热管长度应尽量接近,一般不超过100m,最长不能超过120m。每个环路的阻力不宜超来30Kpa。
8、绝热层:
柚板结构层间应设绝热层,宜采用PS板,容量≥20kg/m3,厚度不宜小于25mm。
设计步骤
1、方案设计:
①根据建筑施工图及相关数据,计算建筑物热负茶。
②与建筑其他相关专业(水、电、装饰等)协调地暖系统设计有关间距。
③确定集配装置(分水器)的位置。
2、施工设计:
①计算建筑物的有效散热负荷。
②计算建筑物的有效散热面积。
③地暖系统布置及水力计算。
④其他附属设备选择。
⑤与相关专业会签,并经审核绘制出正式施工图。
3、设计完成,应将设计各有关资料,打印装订成册。
设计应注意的几个问题
除(二)部分外,设计时还应注意以下几个问题:
1、采用分户独立式热源或集中采暖负荷的90%。或将房间温度降低2℃计算。
2、在住宅中应用,应考虑家具遮挡等因素对散热量的影响,乘以适当修正系数。
3、垂直相邻房间,除顶层外,各层均应按房间采暖热负荷扣除来自上层的热量,确定房间所需散热量。
4、不同地面材质、散热量不同,为保证室温要求,设计时应尽量按散热量比石材低的木材板考虑,用户即使选用石材类做地面,也不会影响采暖效果。
5、为满足一户中各朝向房间室温的匀衡,耗热量计算中应考虑方向附加及附减,外墙多的房间,热损失多,加热管必然密些。南向中间房间热损失少,管间距必然大些。
6、尽量考虑将生产冷水管布置在地板采暖结构层中,但应避免管相互穿越。
7、合理划分环路区域,昼量做到分室控制,避免与其它管线交叉。
8、设计中应特别注意,同一分集水器上管长尽量保持一致,避免造成阴力失衡和管材浪费。
9、对以独立式燃气炉为热源的系统,应控制管长≤90m,以减少阻力,并特别注意阴力平衡和管内流速问题。
10、为保证地面不裂,管间距不得小于100mm,局部过密处在管上皮10mm处加钢丝网;为保障地温度均匀性,管间距不易大于350mm。
11、供回水温度宜小于60℃(最大不超过70℃),供回水温差应小于10℃,系统工作压力不宜超过0.8MPa。
12、无论采用何种热源,地板采暖与供回水系统的温度、水量和所用压差等参数都应匹配。
13、应特别注意在设计选择参数时,PEX管内流速不得小于0.25m/s,否则会产生气塞现象。
14、根据规范,在长度超过6-8m应设置膨胀缝材。每30-40m2应设膨胀缝材,但膨胀缝并不是越多越好,应合理设置。
15、确保地板采暖层的厚度(不包括面层厚度),住宅厚度为≥70mm(复合保温厚度20mm,豆石混凝土厚度为50mm,管上皮豆石混凝土的厚度不少于30mm。
16、不同地面标高应分别设置分集水器。






