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低温热水地板辐射供暖技术

低温热水地板辐射供暖技术地板采暖是通过在地面下敷设热水散热盘管,利用地面自身的蓄热辐射而将热量向地面上的空间散发,维持该空间具有较稳定合适温度状态的技术,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,近年来,在我国也得到了非常广泛的应用。

本工程为底商住宅楼,地上25层,地下2层,建筑面积27659.42m2,建筑高度77.2米,全现浇钢筋混凝土剪力墙结构,抗震烈度8度。

本工程采暖设计参数为:采暖系统分高低两个区,热水供应由小区内热交换提供二次水,二次水供回水温度为60/40℃。

住宅室内为地板辐射采暖加散热器(卫生间采用散热器)采暖方式,每户设热计量及室温控制装置。

采暖系统高区、低区膨胀水箱分设于本小区其它栋号屋顶水箱间内。

一、地板采暖简介地板采暖的全称是低温热水地板辐射供暖,是英文Low-temperature hot water floor radiant heating的汉译文简称。

地板采暖是以不高于60℃的热水作热媒,通过埋设于地板中的加热管(可以采用交联铝塑复合管、聚丁烯管、交联聚乙烯管、无规共聚聚丙烯管,70%-80%多采用交联聚乙烯管),再以55%辐射、45%对流的热传递方式,均匀加热整个建筑物室内空间的新型供暖方式。

地板采暖技术于20世纪30年代问世,70年代在北欧、北美、德国、日本迅速发展,80年代末传入我国,90年代初开始在我国逐渐普及推广。

目前北欧、北美地区及韩国、日本等国有近40年的地板采暖使用历史,普及率达70%以上,其中韩国由于拥有地板采暖的传统,是目前世界上地板采暖普及率最高、应用量最大的国家,住宅地暖普及率已达到95%以上;其次是德国、美国和意大利,地板采暖年增长率20%左右;再次是日本,年增长率10%以上,意大利是近几年欧洲地板采暖发展最快的国家,年增长率超过20%以上。

我国引进地板采暖技术的时间比较短,当80年代初地板采暖技术在国外已被广泛应用在各种公用、民用建筑的时候,80年代末、90年代初我国才在个别项目中使用,其中北京国际会议中心、石家庄国际展览馆是在国内最早使用地板采暖工程的项目,均是由德国公司设计、施工的。

90年代初地板采暖技术在我国所做的工程项目还仅局限于宾馆、饭店、展览馆、商场、别墅等高档建筑中,价格也比较昂贵,一般每建筑平米造价都在百元以上。

到2003年底,全国实际完工地板采暖工程项目2000多例,其中仅2002年全国地板采暖市场实铺面积已达800多万平方米,2003年已突破1000多万平方米,年均增长率已超过20%,增长速度接近甚至超过德国、美国、意大利等发达国家的水平。

在我国地板采暖市场中,北京是全国发展最快的地区,年均增长率超过60%。

二、地板采暖安装在本工程地板采暖安装过程中参照以下规范及图集:《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002)《低温热水地板辐射供暖应用技术规程》(DBJ/T 01-49-2000)《低温热水地板辐射供暖系统施工安装图集》(03K404)本工程地板采暖采用交联聚乙烯管材(PEX管),规格为Φ16和Φ20两种,其地板采暖地面做法如下表所示:1.施工条件:在室内初装修完成(二次隔墙施工完毕、室内抹灰完毕、门窗安装到位),水电管线安装完毕后,地板采暖开始安装,安装时施工地面平整,无混凝土块、灰渣等物质,并且在地板采暖安装过程中,其它工种不允许交叉,环境温度不得低于5℃。

2.施工流程:施工准备——铺设保温材料——安装分/集水器——交联聚乙烯管环路铺设——设置膨胀缝——环路水压试验——回填豆石混凝土——系统试压、冲洗——系统调试a.隔热层的施工:本工程地板采暖保温材料采用聚苯保温板,厚度为20mm,表面贴敷无纺布铝箔。

在铺设聚苯保温板时,保证铺设平整、搭接严密,除固定PEX管的塑料卡钉穿越外,不得有其他坏损。

地面与墙面交界处加设封边带,封边带采用厚度不小于10mm的软质闭孔泡沫塑料。

考虑到热膨胀原因,面积大于30 m2的覆盖层以及长度超过6 m时设置间距不大于6m,宽度不小于5 mm的伸缩缝,缝中填充弹性膨胀材料。

PEX管穿越伸缩缝处,设长度不小于100mm的套管。

b.PEX管的安装:分/集水器的安装:按照设计图纸位置安装,采用独立支架,用膨胀螺栓固定于墙面或地面,安装保证平直、牢固。

PEX管环路铺设:本工程采用旋转型布管,按设计图纸进行放线后,截取相应长度PEX管段,将盘管一端引至分/集水器位置并预留安装长度,然后由此处开始铺设盘管。

固定PEX管线采用专用塑料卡钉,PEX固定点的间距直线管段取700mm,弯曲管段取350mm。

PEX管的弯曲半径取不小于8倍管外径,管道距墙距离大于20cm,暗埋于混凝土中管线禁止有接头,管道出地面处设置PVC套管,套管内径比PEX管外径大一号。

PEX管与分/集水器的连接:从盘管的外圈抽出管子头,切割管材,整圆并倒角,并从分/集水器的下端引入,在引入的过程中,要避免损坏管材,随后用铜制螺口接头拧紧。

c.环路水压试验:本工程地板采暖管道安装完毕后在混凝土浇筑前对管线进行水压试验。

本工程设计工作压力为1.0 MPa,试验压力取工作压力的1.5倍即1.5MPa。

本系统采用每户独立环路试压方式分户进行环路水压试压,试压要求:在环路系统充水排气后用手动泵缓慢升压,时间不少于15分钟,升压至1.5MPa后,停止加压,稳压1小时,观察有无渗水现象,然后补压至1.5MPa,15分钟后观察压力表读数,压力降不超过0.05MPa并且无渗漏现象为合格。

d. 混凝土浇筑:本工程采用C20豆石混凝土,施工时分房间浇筑,每次面积不宜过大,以避免产生混凝土的温度裂缝和收缩缝,施工时在混凝土中掺入适量的防止龟裂的添加剂。

待混凝土抹压过后,为防止混凝土出现裂痕,需浇水养护3-4天,7天后方可上人进行其他工序的施工。

混凝土浇筑和养护过程中,PEX管道保持不低于0.4 MPa的压力。

e. 通暖调试:在调试之前先进行系统试压和冲洗。

本工程系统试验压力采用1.2MPa水压,并且保证系统顶点试验压力不小于0.4Mpa,系统试压要求:在试验压力下1小时内压力降低不大于0.05Mpa,然后降低至工作压力的1.15倍即1.15Mpa后稳压2小时,压力降不大于0.03Mpa,检查各连接处不渗不漏为合格。

在系统试压合格后对系统进行冲洗,冲洗时直至排出口水不含泥沙、铁屑等杂质,且水色不混浊为合格。

初次通暖调试时将温度缓慢升高,先将热水温度控制在25-30℃范围内运行24小时,以后再每24小时升温5℃,直至达到设计水温。

调试过程持续在设计水温条件下连续通暖24小时,并调解每一通路水温达到正常范围。

三、地板采暖用户注意事项1、地板采暖系统每年在使用前应清洗一次过滤器。

具体方法如下:首先关闭连接导管的进、回水阀门,然后打开过滤器,取出过滤网并清洗干净,检查过滤网有无破损、堵塞,如有损坏,应换上同规格的过滤网,按原样装好即可,在拆装过滤网的过程中,切勿使杂物进入管内。

2、地板采暖系统在开始供水或使用过程中,管道中可能积存空气,影响采暖效果,这时可打开分、集水器的放气阀,将气体排出,方法和传统供热相同。

3、地板采暖系统各支路的水流量可以通过调节各支路上的球阀调节,并以此达到控制各部分温度的目的,但调节时应慎重以免影响其他支路。

4、铺设在地面下的地暖管距地板面仅约3-4cm,砸碰、敲击地面容易伤及地暖管,因此铺设地暖管道的地面严禁敲砸、撞击等,严禁在地面上楔入任何尖锐物,以防损坏地暖管。

并且不应在地面上放置过重(大于2吨/平方米)物品。

5、用户确需在屋顶上钻孔时,务必注意钻孔深度不能超过楼板结构厚度,以防损坏上层地暖管。

6、分/集水器附近外露的地暖管道较多,应注意保护,最好加防护罩保护。

7、严禁在分/集水器附近及铺设了地暖管的地面上放置高温热源,以防破坏地暖管道系统。

8、冬季不采暖时应注意保护,防止分/集水器部件开裂及采暖管中的水结冰堵塞,破坏地暖管道。

四、总结1.从采暖方式上看,地板采暖不同于以往传统的散热器采暖方式,是采暖领域内的一次重大变革。

2.从安装过程上看,第一,在顶板预留时减少了预留孔洞数量,以前每个房间需要预留采暖供水、回水立管孔洞各一个,现在只须在每户预留供水、回水主立管各一个,减少了预留孔洞的工作量,也减小了对结构地面强度的影响。

第二,地板采暖工程属于隐蔽性工程,因此对工程各环节质量要求较以往传统的散热器采暖更加严格。

第三,地板采暖安装不宜与其它施工作业同时交叉进行,且在混凝土浇捣和养护过程中不得进入踩踏。

第四,在住户装修过程中如果不小心或操作不当,对地板采暖容易造成破坏。

3.从经济成本上看,地板采暖初装造价约为50元/m2,铸铁散热器初装造价约为45元/m2,中档散热器初装造价约为75元/m2,地板采暖初投资造价介入铸铁散热器和中档散热器之间;地板采暖折旧费约为1.1元/年. m2,铸铁散热器折旧费约为4.5元/年. m2,中档散热器折旧费约为7.5元/年m2,地板采暖维护费用明显比散热器的维护费用偏低。

4. 从采暖效果上看,地板采暖热效率高,无效热量损失少,热稳定性好,提高了采暖的舒适度和改善了生活质量。

以往传统的散热器采暖方式上热下凉,给人们有口干舌燥的感觉,而地板采暖主要以辐射方式使热量自下而上传导,室内地表及水平方向温度均匀,室温自下而上逐渐降低,形成了人体由足部到头顶逐渐降低的温度梯度,给人以脚暖头凉的舒适感,俗话说寒从足下来,地板采暖符合人体“温足凉顶”的生理学调节特点。

5.从使用空间上看,地板采暖扩大了房间的有效使用面积,采用散热器采暖,一般100 m2占用有效使用面积达2 m2左右,而且上下立横管诸多,给用户装修和使用带来诸多不便,采用地板采暖方式后,管道全部在地面以下,只用一个分/集水器进行控制,解决了传统采暖方式的诸多问题。

6、从使用寿命上看,地板采暖的塑料管埋入地面混凝土中,如无人为破坏,使用寿命在50年以上,不腐蚀、不结垢,国外地板采暖使用40多年的实践也充分的证明了地板采暖使用的可靠性,而一般散热器8-10年就需更换一次。

7.从应用范围上看,地板采暖热源选择宽阔、灵活,在能提供35°C以上热水的地方即可应用。

8. 从节约能源上看,首先地板采暖采用低温热水,可广泛综合利用发电厂余热水、城市热力公司采暖回水、地下温泉水等低价位能源,比传统的采暖方式要节约能源20-30%,具有可观的节能效益。

另外,地板采暖可实行分户分室控制,用户可根据自身条件进行控制,对节约能源有不可估计的好处。

9、从环保方面看,地板采暖清洁卫生,不会导致室内空气对流所产生的尘埃飞扬及积尘,同时采用地板采暖增加了保温层,减少了楼层噪音,具有非常好的隔音效果。

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