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【摘 要】通过对地面辐射供暖的传热特点等进行分析，文章从技术角度对地面辐射供暖设计中的常见问题进行了分析。
【关键词】地面辐射供暖；设计；热负荷
中图分类号：TS914.3+2文献标识码： A 文章编号：
低温地板辐射采暖节省能源，技术成熟，热效率高，是科学、节能、保健的一种采暖方式。低温热水地板辐射采暖系统有下列优点：一是符合人体生理取暖的舒适要求，让暖从脚下起，人们会感到更温暖，更舒适，按室内16℃设计的地采暖系统给人的感觉可达到对流采暖20℃的效果；二是节约室内面积和空间，无须设置明装管道与散热器，可省去安装暖气片和暖气管道所占的空间，增加使用面积2%～3%；三是可使室内采暖温度均匀，采用地暖后室温由下而上均匀分布，温度梯度小，空气对流减弱，水分散失减少，克服了散热器采暖给人带来的口干舌燥等不足；四是热源选择比较广泛，可以利用地下热水、工业余热、供热管網、家用供热源等；五是节能，地热辐射采暖与其他采暖方式相比，采暖面积大，因而对热源温度要求低。如采用热水作热源，供水温度40～50℃即可，节能幅度大约是20%，如果采用分区温控装置，节能幅度可以达到40%。鉴于以上优点，低温热水地板辐射采暖系统在世界各地拥有众多用户。在低温热水地板辐射采暖系统设计中需要重点考虑的是热负荷的计算、管材的选择、办公家具的覆盖率、加热管系统的设计等几个方面的问题。
一、低温地面辐射供暖热负荷的计算
根据《地面辐射供暖技术规程(JBJ142 -2004)》要求，计算地面辐射供暖系统热负荷时，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℃，或取对流采暖系统计算总负荷的90%~95%。与传统的采暖方式相比对于房间高度大于4m的厂房的供暖热负荷的计算可不考虑高度附加。值得一提的是在高大厂房应用地面辐射供暖系统的节能效果更加明显。
二、管材的选择
敷设于地面填充层内的加热管，应根据耐用年限要求、使用条件等级、热媒温度、工作压力、系统水质要求、材料条件、施工条件和投资费用等因素，选择管材。目前常用的管材为聚丁烯管及交联聚乙烯管，但应引起关注的是，塑料管材的专业产品规范和标准尚不完备，各厂家产品质量良莠不一，而且部分设计、施工和运行管理人员对塑料管材的特性尚缺乏了解。因此，应加强有关塑料管材的研究开发和相关规范的制订工作，同时加大交流和宣传力度，使塑料管材在供热系统中发挥更大的作用。
三、办公家具的覆盖率问题
被贴地面家具(如实底床，实底柜等)覆盖地板表面，其上面热阻几乎无穷大，该面积基本上可视为不散热，该覆盖率为A，则式中，为房间热负荷，Q为地板的设计加热负荷。设计人员在进行管线布置时，要了解办公家具、设备的摆放位置。当办公家具覆盖在采暖管线的面积过大时，地面供暖系统的热量难以通过地表面充分散热而造成局部升温。对低温热水系统，回水温度会升高，尽管减小室内供暖热量，尚不至于有安全隐患。而对发热电缆系统，发热电缆依然持续加热，会产生安全隐患。在固定家具下不应布置发热电缆，同时应选用有腿的家具，以减少局部热阻。《规范》和一些地方技术规程都要求考虑地面覆盖对地面散热量的折减，但都没有给出具体的折减系数，使得设计计算随意性很强。而对局部地面辐射供暖热负荷的修正则有明确的规定值，对于有明确功能的房间，其加热管作局部布置是容易做到的，因此应首选局部布置方案，避开家具等固定覆盖物，而不采取折减的办法，尽量减少因折减系数取值不合理带来的室温偏差。
四、加热管系统的设计
低温地面辐射供暖系统在采暖建筑内宜分环路布置加热管，每个环路加热管的长度宜接近，并不宜超过120m，这样有利于实现分室控制温度，也有利于水力平衡。加热管供水、回水管管口，应集中到分水箱内，并在分水箱内设供回水分水器，以便对水量进行统一调节分配。管道应敷设在贴有铝箔的自熄型聚苯乙烯保温板材上，铝箔面朝上。管道采用专用卡钉固定，卡钉间距在直管段为500 mm左右，在弯曲段可加密至250 mm。沿墙角的四周应设置一圈厚8~10 mm，高约150 mm的弹性保温材料(如：泡沫膨胀毡)，可起到保温与膨胀伸缩作用。加热管敷设宜采用双回型敷设方式，这种敷设方式的地板表面温度场比较均匀，且敷设弯曲度数大部分为90°弯，故敷设简单，也没有埋管相交问题。为防止杂物进入地面管道系统，供水管道必须设过滤器。管道布置应采用合理的间距，随着管道间距的减小，其单位面积的散热量增加，但散热量增加的比例远小于管道长度增加的比例，所以当所需散热量较大时，采用减小管道间距的办法来增加散热面积从而增大散热量是不经济的，这一点与散热器供暖系统采用增加散热器片数来增大散热量是有很大区别的；同时，如果间距过小，会给施工带来较大麻烦。因此，建议在工程设计中管道间距取值不宜小于100 mm，散热量不足部分可以由其他散热设备承担。在设计中除了以上需要考虑的几个问题外，还要根据工程的具体情况与相应的规范把地面辐射供暖这一新型的采暖方式的优点发挥出来。使得这种采暖方式在节能与舒适性方面做出贡献。
结束语
（一）精心的设计是保证低温地板辐射供暖系统发挥优势的前提，设计单位应对房间管道布置进行设计，不应全部交由施工单位现场布置。
（二）由于低温地板辐射供暖系统加热管布置是以保证房间温度均匀分布为原则的，而在实际工程中，房间的热负荷并不均匀，所以每个房间的加热管不一定要均匀布置，此时可分区进行计算。
（三）当低温地板辐射供暖系统所能提供的散热量无法满足设计室内热负荷，或对应的管道间距值过大或过小时，应考虑调整设计供回水温度、调整埋管面积，或增加其他供暖设备。
【关键词】地面辐射供暖；设计；热负荷
中图分类号：TS914.3+2文献标识码： A 文章编号：
低温地板辐射采暖节省能源，技术成熟，热效率高，是科学、节能、保健的一种采暖方式。低温热水地板辐射采暖系统有下列优点：一是符合人体生理取暖的舒适要求，让暖从脚下起，人们会感到更温暖，更舒适，按室内16℃设计的地采暖系统给人的感觉可达到对流采暖20℃的效果；二是节约室内面积和空间，无须设置明装管道与散热器，可省去安装暖气片和暖气管道所占的空间，增加使用面积2%～3%；三是可使室内采暖温度均匀，采用地暖后室温由下而上均匀分布，温度梯度小，空气对流减弱，水分散失减少，克服了散热器采暖给人带来的口干舌燥等不足；四是热源选择比较广泛，可以利用地下热水、工业余热、供热管網、家用供热源等；五是节能，地热辐射采暖与其他采暖方式相比，采暖面积大，因而对热源温度要求低。如采用热水作热源，供水温度40～50℃即可，节能幅度大约是20%，如果采用分区温控装置，节能幅度可以达到40%。鉴于以上优点，低温热水地板辐射采暖系统在世界各地拥有众多用户。在低温热水地板辐射采暖系统设计中需要重点考虑的是热负荷的计算、管材的选择、办公家具的覆盖率、加热管系统的设计等几个方面的问题。
一、低温地面辐射供暖热负荷的计算
根据《地面辐射供暖技术规程(JBJ142 -2004)》要求，计算地面辐射供暖系统热负荷时，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℃，或取对流采暖系统计算总负荷的90%~95%。与传统的采暖方式相比对于房间高度大于4m的厂房的供暖热负荷的计算可不考虑高度附加。值得一提的是在高大厂房应用地面辐射供暖系统的节能效果更加明显。
二、管材的选择
敷设于地面填充层内的加热管，应根据耐用年限要求、使用条件等级、热媒温度、工作压力、系统水质要求、材料条件、施工条件和投资费用等因素，选择管材。目前常用的管材为聚丁烯管及交联聚乙烯管，但应引起关注的是，塑料管材的专业产品规范和标准尚不完备，各厂家产品质量良莠不一，而且部分设计、施工和运行管理人员对塑料管材的特性尚缺乏了解。因此，应加强有关塑料管材的研究开发和相关规范的制订工作，同时加大交流和宣传力度，使塑料管材在供热系统中发挥更大的作用。
三、办公家具的覆盖率问题
被贴地面家具(如实底床，实底柜等)覆盖地板表面，其上面热阻几乎无穷大，该面积基本上可视为不散热，该覆盖率为A，则式中，为房间热负荷，Q为地板的设计加热负荷。设计人员在进行管线布置时，要了解办公家具、设备的摆放位置。当办公家具覆盖在采暖管线的面积过大时，地面供暖系统的热量难以通过地表面充分散热而造成局部升温。对低温热水系统，回水温度会升高，尽管减小室内供暖热量，尚不至于有安全隐患。而对发热电缆系统，发热电缆依然持续加热，会产生安全隐患。在固定家具下不应布置发热电缆，同时应选用有腿的家具，以减少局部热阻。《规范》和一些地方技术规程都要求考虑地面覆盖对地面散热量的折减，但都没有给出具体的折减系数，使得设计计算随意性很强。而对局部地面辐射供暖热负荷的修正则有明确的规定值，对于有明确功能的房间，其加热管作局部布置是容易做到的，因此应首选局部布置方案，避开家具等固定覆盖物，而不采取折减的办法，尽量减少因折减系数取值不合理带来的室温偏差。
四、加热管系统的设计
低温地面辐射供暖系统在采暖建筑内宜分环路布置加热管，每个环路加热管的长度宜接近，并不宜超过120m，这样有利于实现分室控制温度，也有利于水力平衡。加热管供水、回水管管口，应集中到分水箱内，并在分水箱内设供回水分水器，以便对水量进行统一调节分配。管道应敷设在贴有铝箔的自熄型聚苯乙烯保温板材上，铝箔面朝上。管道采用专用卡钉固定，卡钉间距在直管段为500 mm左右，在弯曲段可加密至250 mm。沿墙角的四周应设置一圈厚8~10 mm，高约150 mm的弹性保温材料(如：泡沫膨胀毡)，可起到保温与膨胀伸缩作用。加热管敷设宜采用双回型敷设方式，这种敷设方式的地板表面温度场比较均匀，且敷设弯曲度数大部分为90°弯，故敷设简单，也没有埋管相交问题。为防止杂物进入地面管道系统，供水管道必须设过滤器。管道布置应采用合理的间距，随着管道间距的减小，其单位面积的散热量增加，但散热量增加的比例远小于管道长度增加的比例，所以当所需散热量较大时，采用减小管道间距的办法来增加散热面积从而增大散热量是不经济的，这一点与散热器供暖系统采用增加散热器片数来增大散热量是有很大区别的；同时，如果间距过小，会给施工带来较大麻烦。因此，建议在工程设计中管道间距取值不宜小于100 mm，散热量不足部分可以由其他散热设备承担。在设计中除了以上需要考虑的几个问题外，还要根据工程的具体情况与相应的规范把地面辐射供暖这一新型的采暖方式的优点发挥出来。使得这种采暖方式在节能与舒适性方面做出贡献。
结束语
（一）精心的设计是保证低温地板辐射供暖系统发挥优势的前提，设计单位应对房间管道布置进行设计，不应全部交由施工单位现场布置。
（二）由于低温地板辐射供暖系统加热管布置是以保证房间温度均匀分布为原则的，而在实际工程中，房间的热负荷并不均匀，所以每个房间的加热管不一定要均匀布置，此时可分区进行计算。
（三）当低温地板辐射供暖系统所能提供的散热量无法满足设计室内热负荷，或对应的管道间距值过大或过小时，应考虑调整设计供回水温度、调整埋管面积，或增加其他供暖设备。