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摘要：.本文作者结合实践经验从地暖系统的优点及地暖施工中的一些问题，对地暖系统的设计及施工过程中所出现的问题进行了分析，总结了正确的施工措施，对地板辐射供暖系统设计，施工，运行管理有一定的借鉴作用。.
关键词：低温 地板 辐射 供暖 设计 施工
.中图分类号： S611文献标识码：A
前言：随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高，传统的暖气片供暖方式已经越来越不能满足人们的需要，暖气片采暖方式由于在使用时舒适性差，占地面积大，而且维护性能较高，影响房屋的美观和卫生要求。低温热水地板辐射供暖系统（以下简称“地暖”）渐渐替代了传统的暖气片供暖方式。 國内的地暖始于 20 世纪 80 年代，近年来发展迅速，开发商更倾向于在新建建筑中采用地板辐射供暖。 住户选房时也将采暖方式作为重要的参考条件。 我国地暖技术应用还不是很广泛，这主要是由于在使用中受到技术因素的制约。
一．地暖系统的概述
地暖是一种高效、节能且有利于环保的先进采暖方式，低温热水地板辐射供暖系统(以下简称地板辐射供暖)是一种利用建筑物内部地面进行供暖的系统。地板通过对流换热加热周围空气，同时还与四周的围护结构进行辐射换热，从而使围护结构表面温度升高，其辐射换热量约占总换热量的50%。地板辐射供暖系统既能高效地利用各种低品位能源，节能效果好，又具有室温均匀，温度梯度小，脚感温度高，热舒适性好，卫生条件好，安全可靠，蓄热性能好及不占用室内使用面积等优点，是一种降低建筑能耗、提高热舒适性的理想供暖系统，它取消了传统的散热器，采用不大于 60 度的低温热水作为热媒，通过直接埋入建筑地板内的塑料盘管辐射放热，从而实现供热的一种机械循环热水供暖方式。 供暖地面温度一般在 24~40 度，供回水温差一般控制在 10度以内，室温一般可以根据需要进行调节，一般为 18~22 度。热源可以采用集中供暖热源，也可以采用分户式燃气壁挂炉等。
二．地板辐射供暖的发展
低温热水地板辐射供暖技术于上世纪三十年代运用于发达国家，由于它具有经济、节能、舒适等一系列优越性，很快被人们接受并广泛使用，从而得到了迅速地推广。在北美、北欧已十分普及，到1994年，法国约有20％、德国40％、奥地利25％、瑞士48％、加拿大65％的住宅建筑采用了地板辐射供暖系统。六十年代初，我国开始对地板辐射供暖系统进行研究，八十年代得到了大面积的推广。目前，许多省市已经制定了这一技术的工程标准。介于地板辐射供暖系统成本低、安全、舒适、易施工等优点，近几年新建的住宅小区大多数都采用地板辐射供暖系统来进行供暖，占到了我国地暖市场的90%以上。
三．地板辐射供暖结构型式
地板辐射供暖结构型式种类很多。现以目前通常采用的混凝土内埋管式为研究对象，主要结构为基本结构层、复合保温层、管上豆石混凝土层、找平层、地面层。混凝土内埋管式地板辐射供暖的结构及各层尺寸，如图1所示。
图1地板辐射供暖结构图
在建筑地面基层做好以后，首先敷设高效保温和隔热材料，然后将塑料埋管按一定的间距固定在保温材料上，最后回填豆石混凝土。在找平层施工完毕后再做地面层。由于管径的变化随管子埋深的增大对地板表面温度的影响愈来愈小，当埋管较深时，这种影响可忽略不计。在实际工程中，塑料埋管的管径一般都为De20x2.0这种规格。
四．地暖系统的优点
（1）.节能高效，热源灵活
供暖系统采用低温热水，在管道输送中热损失较少；由于该系统要求的供水温度较低（一般小于 60 度），因此可充分利用热网回水、余热热水喝地热热水等热源；传热方式主要采用辐射换热，在相同的条件下，总耗热量比对流方式减少 5%~10%。
（2）.人体热舒适性强，热稳定性好
由于采用辐射换热方式，不会对污浊空气产生对流，减少了空气有害病菌的蔓延，可适用于对室内卫生条件较高的场所；由于地面层和混凝土层的蓄热量大，热稳定性好，间歇供暖时，室内温度变化缓慢，不会产生骤冷骤热等使人感觉不适的情况。
（3）. 使用寿命长，安全可靠，不易渗漏。
在正常无人为损坏的情况下，连续使用寿命可达 50 年以上，不腐蚀，不结垢，有效节约维修费用。
（4）. 节省空间
室内无明装管道，便于室内装修和家具布置，增加了室内使用面积。
（5）. 安静、隔音
采用地板采暖，增加了保温层，具有非常好的隔音效果，可降低噪音污染，是室内环境清静。
五．地暖系统的缺点
（1）. 占用层高
对建筑层高有 3~8cm 左右的占用， 选用保温材料、 地暖管材不同，施工方案、方法不同，对层高的影响不同。
（2）.可维修性差
地板采暖属于隐蔽性工程，如果出现问题，维修非常困难，时间长，费用高。
（3）. 地面装修时，易破坏采暖管道，施工时最好与地面装修工程同步进行
（4）.初投资较高
由于采用热水温度一般不高于 60 度， 一般热网热源温度为 95度，需增加二次换热设备；同时循环水量比传统散热器大，所需加热盘管长，因此循环阻力增大，水泵的耗电量随之增大。
六．设计中应注意的问题
近年来我国地暖的应用越来越广泛，它的优势也越来越明显，伴随着人民日益增长的物质生活水平，我国的住房政策，能源结构及建筑结构节能方面的改革的进一步的深入，人们对采暖要求也提升到更高的档次要求，逐步向舒适型，环保性及职能性等更的高层次需求转变，所以在地暖的设计上也提出了更高的要求，那么在设计中应该注意的问题如下：
（1）.盘管内水的流速不宜小于 0.5m/s,以防止空气积聚而形成的气塞，影响系统正常工作。
（2）.系统中单个回路的长度不宜大于 120m，同一集配装置，每一环路管的长度应尽量接近，否则在各个环路上设置必要的调节装置，每环路阻力不宜超过 30kpa。
（3）.板表面温度，人员经常停留区在 24~26 度，最高限值为 28 度；人员短期停留的地面 28～30 度，最高限值为 32 度；无人停留的地面 35～40 度，最高限值为 42 度。
（4）.作压力应不大于 0.8mpa。
（5）.荷计算是根据房间热负荷计算得出，应该按《地面辐射供暖技术规程》GJ142-2004 中 3.3.1 规定室内计算温度的取值应比对流采暖系统的室内计算温度低 2 度，或取对流采暖系统计算总热负荷的 90%-95%，另外在设计实践中应注意贴地家具覆盖的地板表面，该面积基本上可视为不散热，因此在设计中应充分考虑。
（6）.位置应尽量布置在排水管道或地漏附近，如厕所、厨房等处。
（7）.水流通畅，应在每个分集水器的进口处设置过滤器；为方便排气，需在分水器上设置跑风装置。
七．施工应注意的问题
（1）现浇混凝土的质量、强度和厚度应符合要求，施工缝的留置和方法应符合规范，应按设计和规范设置伸缩缝。 否则会由于盘管的热胀冷缩造成地板开裂。
（2）盘管埋设以前应根据环路确定好长度后再进行敷设，敷设在垫层以下的盘管不应有接头，盘管间距较狭窄的地方，应采取可靠的保温措施，否则可能会造成爆管。
（3）安装时，保持地面平整、干燥、无杂物。 墙面根部应平直，无积土和各类杂物，防止损坏保温板。
（4）水压试验，地暖系统打压前，应先冲洗管道，防止管道内建筑垃圾及污物堵塞盘管系统，水压试验应在浇捣混凝土填充层之前和混凝土填充层养护期之后进行，试验压力为工作压力的 1.5 倍。 且不应小于 0.6mpa。 在试验压力下穩压一小时，压力降不得超过 0.05mpa，同时检查连接处无渗漏为合格。
（5）在卫生间、厨房门口处设止水墙，防止水顺着盘管溢流，在止水墙内侧应做防水，同时加热管穿越止水墙处应加设防水套管，防水套管两端应加密封。
（6）施工环境不宜低于 5 度，否则现场应采取升温措施，这是因为塑料管受温度影响较大，环境温度过低，管材的抗弯性能变差，同时低温也不利于对填充层混凝土的浇灌、捣制和养护，因此要严格控制施工环境的温度。
（7）另外，用户在使用过程中应注意通风；由于地暖系统用户在使用中，地面温度较高，随着层高空间递减，这就使户内热空气和顶板相遇时，出现凝水现象，在房间四周汇合，导致顶棚受潮，为了避免发生此类现象，用户应该每周至少通风 2 次以上。
结语：
地板辐射供暖系统中随着供、回水温度变化，地板散热量、室内及地板表面的温度分布也相应变化。水温是影响地板辐射供暖系统的主要因素之一。地板辐射采暖系统若想保证舒适，就必须有效控制供回水平均温度。外墙围护结构传热系数不同，室内温度变化也不同。所以为了减少建筑能耗及保持室内温度的舒适性，应在外墙上添加保温板，将地板辐射供暖系统进一步加以利用，冬季时盘管内通低温热水加热地板，向室内供热；夏季时又可在盘管内通入冷水，向室内供冷。降低建筑能耗，提高室内舒适性。
综上所述， 同时它自身存在的一些弊端也会在工程实践中进一步的完善，并不断改进。 目前，地暖已被广泛应用于住宅、宾馆、商场幼儿园、疗养院等各类民用及公共建筑，施工技术不断成熟，管材生产技术不断完善，地暖行业已逐步走向规范化，成为节能建筑采暖方式中的主力军，推动供暖事业的蓬勃发展。
参考文献：
[1] 哈尔滨建筑工程学院等编辑.供热工程（第二版）.中国建筑工业出版社
[2] 张小敏. 热水供暖系统节能研究[J]. 东北大学出版社，2010，04.
[3] 贺平,孙刚.供热工程（第3 版）[M].北京:中国建筑工业出版社,1993.
[6] 贾力，方肇洪．高等传热学[M]．北京：高等教育出版社，2008．
[4] 叶张波，李琦芬，韩晨光等．低温地板辐射采暖系统传热分析与数值模拟[J]．华北电力大学学报（自然科学板），2008，35(104)．
[5] 杨巍，张于峰，王荣光．低温地板辐射供暖的传热模拟[J]．暖通空调，2001，31(1)73-75．
关键词：低温 地板 辐射 供暖 设计 施工
.中图分类号： S611文献标识码：A
前言：随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高，传统的暖气片供暖方式已经越来越不能满足人们的需要，暖气片采暖方式由于在使用时舒适性差，占地面积大，而且维护性能较高，影响房屋的美观和卫生要求。低温热水地板辐射供暖系统（以下简称“地暖”）渐渐替代了传统的暖气片供暖方式。 國内的地暖始于 20 世纪 80 年代，近年来发展迅速，开发商更倾向于在新建建筑中采用地板辐射供暖。 住户选房时也将采暖方式作为重要的参考条件。 我国地暖技术应用还不是很广泛，这主要是由于在使用中受到技术因素的制约。
一．地暖系统的概述
地暖是一种高效、节能且有利于环保的先进采暖方式，低温热水地板辐射供暖系统(以下简称地板辐射供暖)是一种利用建筑物内部地面进行供暖的系统。地板通过对流换热加热周围空气，同时还与四周的围护结构进行辐射换热，从而使围护结构表面温度升高，其辐射换热量约占总换热量的50%。地板辐射供暖系统既能高效地利用各种低品位能源，节能效果好，又具有室温均匀，温度梯度小，脚感温度高，热舒适性好，卫生条件好，安全可靠，蓄热性能好及不占用室内使用面积等优点，是一种降低建筑能耗、提高热舒适性的理想供暖系统，它取消了传统的散热器，采用不大于 60 度的低温热水作为热媒，通过直接埋入建筑地板内的塑料盘管辐射放热，从而实现供热的一种机械循环热水供暖方式。 供暖地面温度一般在 24~40 度，供回水温差一般控制在 10度以内，室温一般可以根据需要进行调节，一般为 18~22 度。热源可以采用集中供暖热源，也可以采用分户式燃气壁挂炉等。
二．地板辐射供暖的发展
低温热水地板辐射供暖技术于上世纪三十年代运用于发达国家，由于它具有经济、节能、舒适等一系列优越性，很快被人们接受并广泛使用，从而得到了迅速地推广。在北美、北欧已十分普及，到1994年，法国约有20％、德国40％、奥地利25％、瑞士48％、加拿大65％的住宅建筑采用了地板辐射供暖系统。六十年代初，我国开始对地板辐射供暖系统进行研究，八十年代得到了大面积的推广。目前，许多省市已经制定了这一技术的工程标准。介于地板辐射供暖系统成本低、安全、舒适、易施工等优点，近几年新建的住宅小区大多数都采用地板辐射供暖系统来进行供暖，占到了我国地暖市场的90%以上。
三．地板辐射供暖结构型式
地板辐射供暖结构型式种类很多。现以目前通常采用的混凝土内埋管式为研究对象，主要结构为基本结构层、复合保温层、管上豆石混凝土层、找平层、地面层。混凝土内埋管式地板辐射供暖的结构及各层尺寸，如图1所示。
图1地板辐射供暖结构图
在建筑地面基层做好以后，首先敷设高效保温和隔热材料，然后将塑料埋管按一定的间距固定在保温材料上，最后回填豆石混凝土。在找平层施工完毕后再做地面层。由于管径的变化随管子埋深的增大对地板表面温度的影响愈来愈小，当埋管较深时，这种影响可忽略不计。在实际工程中，塑料埋管的管径一般都为De20x2.0这种规格。
四．地暖系统的优点
（1）.节能高效，热源灵活
供暖系统采用低温热水，在管道输送中热损失较少；由于该系统要求的供水温度较低（一般小于 60 度），因此可充分利用热网回水、余热热水喝地热热水等热源；传热方式主要采用辐射换热，在相同的条件下，总耗热量比对流方式减少 5%~10%。
（2）.人体热舒适性强，热稳定性好
由于采用辐射换热方式，不会对污浊空气产生对流，减少了空气有害病菌的蔓延，可适用于对室内卫生条件较高的场所；由于地面层和混凝土层的蓄热量大，热稳定性好，间歇供暖时，室内温度变化缓慢，不会产生骤冷骤热等使人感觉不适的情况。
（3）. 使用寿命长，安全可靠，不易渗漏。
在正常无人为损坏的情况下，连续使用寿命可达 50 年以上，不腐蚀，不结垢，有效节约维修费用。
（4）. 节省空间
室内无明装管道，便于室内装修和家具布置，增加了室内使用面积。
（5）. 安静、隔音
采用地板采暖，增加了保温层，具有非常好的隔音效果，可降低噪音污染，是室内环境清静。
五．地暖系统的缺点
（1）. 占用层高
对建筑层高有 3~8cm 左右的占用， 选用保温材料、 地暖管材不同，施工方案、方法不同，对层高的影响不同。
（2）.可维修性差
地板采暖属于隐蔽性工程，如果出现问题，维修非常困难，时间长，费用高。
（3）. 地面装修时，易破坏采暖管道，施工时最好与地面装修工程同步进行
（4）.初投资较高
由于采用热水温度一般不高于 60 度， 一般热网热源温度为 95度，需增加二次换热设备；同时循环水量比传统散热器大，所需加热盘管长，因此循环阻力增大，水泵的耗电量随之增大。
六．设计中应注意的问题
近年来我国地暖的应用越来越广泛，它的优势也越来越明显，伴随着人民日益增长的物质生活水平，我国的住房政策，能源结构及建筑结构节能方面的改革的进一步的深入，人们对采暖要求也提升到更高的档次要求，逐步向舒适型，环保性及职能性等更的高层次需求转变，所以在地暖的设计上也提出了更高的要求，那么在设计中应该注意的问题如下：
（1）.盘管内水的流速不宜小于 0.5m/s,以防止空气积聚而形成的气塞，影响系统正常工作。
（2）.系统中单个回路的长度不宜大于 120m，同一集配装置，每一环路管的长度应尽量接近，否则在各个环路上设置必要的调节装置，每环路阻力不宜超过 30kpa。
（3）.板表面温度，人员经常停留区在 24~26 度，最高限值为 28 度；人员短期停留的地面 28～30 度，最高限值为 32 度；无人停留的地面 35～40 度，最高限值为 42 度。
（4）.作压力应不大于 0.8mpa。
（5）.荷计算是根据房间热负荷计算得出，应该按《地面辐射供暖技术规程》GJ142-2004 中 3.3.1 规定室内计算温度的取值应比对流采暖系统的室内计算温度低 2 度，或取对流采暖系统计算总热负荷的 90%-95%，另外在设计实践中应注意贴地家具覆盖的地板表面，该面积基本上可视为不散热，因此在设计中应充分考虑。
（6）.位置应尽量布置在排水管道或地漏附近，如厕所、厨房等处。
（7）.水流通畅，应在每个分集水器的进口处设置过滤器；为方便排气，需在分水器上设置跑风装置。
七．施工应注意的问题
（1）现浇混凝土的质量、强度和厚度应符合要求，施工缝的留置和方法应符合规范，应按设计和规范设置伸缩缝。 否则会由于盘管的热胀冷缩造成地板开裂。
（2）盘管埋设以前应根据环路确定好长度后再进行敷设，敷设在垫层以下的盘管不应有接头，盘管间距较狭窄的地方，应采取可靠的保温措施，否则可能会造成爆管。
（3）安装时，保持地面平整、干燥、无杂物。 墙面根部应平直，无积土和各类杂物，防止损坏保温板。
（4）水压试验，地暖系统打压前，应先冲洗管道，防止管道内建筑垃圾及污物堵塞盘管系统，水压试验应在浇捣混凝土填充层之前和混凝土填充层养护期之后进行，试验压力为工作压力的 1.5 倍。 且不应小于 0.6mpa。 在试验压力下穩压一小时，压力降不得超过 0.05mpa，同时检查连接处无渗漏为合格。
（5）在卫生间、厨房门口处设止水墙，防止水顺着盘管溢流，在止水墙内侧应做防水，同时加热管穿越止水墙处应加设防水套管，防水套管两端应加密封。
（6）施工环境不宜低于 5 度，否则现场应采取升温措施，这是因为塑料管受温度影响较大，环境温度过低，管材的抗弯性能变差，同时低温也不利于对填充层混凝土的浇灌、捣制和养护，因此要严格控制施工环境的温度。
（7）另外，用户在使用过程中应注意通风；由于地暖系统用户在使用中，地面温度较高，随着层高空间递减，这就使户内热空气和顶板相遇时，出现凝水现象，在房间四周汇合，导致顶棚受潮，为了避免发生此类现象，用户应该每周至少通风 2 次以上。
结语：
地板辐射供暖系统中随着供、回水温度变化，地板散热量、室内及地板表面的温度分布也相应变化。水温是影响地板辐射供暖系统的主要因素之一。地板辐射采暖系统若想保证舒适，就必须有效控制供回水平均温度。外墙围护结构传热系数不同，室内温度变化也不同。所以为了减少建筑能耗及保持室内温度的舒适性，应在外墙上添加保温板，将地板辐射供暖系统进一步加以利用，冬季时盘管内通低温热水加热地板，向室内供热；夏季时又可在盘管内通入冷水，向室内供冷。降低建筑能耗，提高室内舒适性。
综上所述， 同时它自身存在的一些弊端也会在工程实践中进一步的完善，并不断改进。 目前，地暖已被广泛应用于住宅、宾馆、商场幼儿园、疗养院等各类民用及公共建筑，施工技术不断成熟，管材生产技术不断完善，地暖行业已逐步走向规范化，成为节能建筑采暖方式中的主力军，推动供暖事业的蓬勃发展。
参考文献：
[1] 哈尔滨建筑工程学院等编辑.供热工程（第二版）.中国建筑工业出版社
[2] 张小敏. 热水供暖系统节能研究[J]. 东北大学出版社，2010，04.
[3] 贺平,孙刚.供热工程（第3 版）[M].北京:中国建筑工业出版社,1993.
[6] 贾力，方肇洪．高等传热学[M]．北京：高等教育出版社，2008．
[4] 叶张波，李琦芬，韩晨光等．低温地板辐射采暖系统传热分析与数值模拟[J]．华北电力大学学报（自然科学板），2008，35(104)．
[5] 杨巍，张于峰，王荣光．低温地板辐射供暖的传热模拟[J]．暖通空调，2001，31(1)73-75．