谈低温热水地板辐射供暖系统

2012-08-15 00:51
山西建筑 2012年36期
关键词:热媒环路散热器

王 涌

(山西国辰建设工程勘察设计有限公司,山西阳泉 045000)

1 低温热水地板辐射供暖系统概述

低温热水地板辐射供暖系统简称“地暖”,是一种高效、节能且有利于环保的先进采暖方式,是对传统散热器及采暖方式的革命,它取消了传统的散热器,而是采用不大于60℃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,进行供热的一种机械循环热水供暖方式。地板辐射供暖地面温度一般在24℃~40℃,供回水温差一般控制在10℃以内,室温可以根据需要进行调节,一般为18℃~22℃。该系统的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。

2 低温热水地板辐射供暖系统的优点

2.1 节能高效,热源灵活

1)供暖系统供水温度采用低温热水,在管道输送热量过程中热损失较少。

2)由于该系统要求的供水温度较低(一般为50℃左右),因此可充分利用热网回水、余热热水和地热热水等热源。3)传热方式主要采用辐射方式,在相同的条件下,室内温度一般可以比对流供暖方式低2℃,总耗热量可以减少5%~10%。

2.2 人体热舒适性强、热稳定性好

1)低温热水地板辐射供暖由于采用地面辐射传热方式,不会使污浊空气对流,可适用于对室内卫生条件要求高的场所。2)由于地面层和混凝土层蓄热量大,热稳定性好,因此在间歇供暖的条件下,室内温度变化缓慢。

2.3 室内温度均匀,梯度合理

一些大跨度建筑,由于空间尺寸大,传统的暖气片沿墙布置会带来房间温度分布不均匀,而采用中央空调系统不但设备初投资较大而且又要增加房间结构的高度。地板辐射供暖可以有效解决大跨度、高空间、矮窗和落地窗建筑的供暖问题,不仅广泛用于居住建筑,而且在宾馆大厅、展览馆、影剧院、商场、医院、实验室、机房、游泳馆、体育馆等公共建筑中得到了广泛的应用。

2.4 使用寿命长,安全可靠,不易渗漏

在正常使用无人为损坏的情况下,连续使用寿命可达到50年以上,不腐蚀、不结垢,基本无维修,与散热器采暖系统相比,可以有效节约维护费用。

2.5 不占用使用面积

室内无明装管道,便于室内装修和家具布置。

3 低温热水地板辐射供暖系统的缺点

低温热水地板辐射供暖系统作为一种特殊的采暖方式,诸如隐蔽工程量多,如有损坏,不易维修;不适应间歇使用者要求;集中供热用户一般需要换热降低供水温度以满足塑料加热盘管对温度的限制,增加投资和运行管理工作量;加热盘管敷设在40 mm~60 mm厚混凝土垫层内,增加楼板厚度,室内净高减少,结构荷载增加等缺点。

4 低温热水地板辐射供暖系统应用中的常见问题及解决方法

4.1 运行期间敷设于地板内的加热盘管爆裂

原因分析:1)进水温度过高:有的采暖系统是由原散热器采暖系统改造成的地板供暖系统,在未采取任何措施的情况下,直接利用外网的热媒向户内供暖,就会导致爆管。这是由于地板供暖系统要求采用低于60℃的低温热水系统,而散热器系统则是高温热水系统,两种系统的循环原理不同,如果以高温水进入地板供暖系统,管间温度就会升高,埋管间距就不能满足散热要求,长期运行就会造成爆管;2)埋管有接头:地板供暖系统要求用整根塑料管埋于垫层内,在埋设以前应根据每个环路长度确定盘管长度再进行敷设。在盘管敷设施工中由于施工人员操作不当损伤管道,造成管道有接头。当接头质量不好时,在长期的供暖运行中就会爆管;3)管道间距过小:当管道穿过过道或一些较为狭窄的地方时,没有采取可靠地保温措施,从而导致管道间积聚热量,当温度过高时,就会造成爆管。

解决方法:供暖系统无论是改造后的地板供暖系统,还是标准的地板供暖系统都必须保证热媒进水温度不高于60℃,以符合低温循环的要求。当水温不满足要求时,应采取设混水装置等控制水温的措施。地面辐射供暖在施工过程中严禁人员踩踏,严禁在加热管铺设区穿凿钻孔或射钉作业,确保管道不能有接头。管道敷设密集处应采取加隔热套管或者敷设隔热板等措施。混凝土垫层的浇捣应在加热盘管试压合格后进行,浇捣混凝土时,加热盘管内应保持不低于0.4 MPa的压力,待大于48 h养护期后才能卸载。

4.2 地板开裂,甚至导致墙面开裂

原因分析:在地板辐射供暖中混凝土现浇板在受热后发生变形,体积膨胀向四周延伸;在温度降低以后,体积向中心集中。这样,由于热胀冷缩而在现浇板内部产生了变形应力,该应力首先在板的薄弱环节产生应力集中,就容易在板长方向产生裂缝。同时由于板的四周压在墙下,因此其变形就受到墙体的约束,相应的变形应力也就传到墙体上。对于变形较大的板,往往在产生地板裂缝的同时产生墙体的裂缝。

解决方法:首先应确保现浇混凝土的质量,强度和厚度应符合要求,施工缝的留置及方法应符合规范,地面填充层与内外墙、柱等垂直构件交接处应留10 mm伸缩缝,地面面积较大超过36 m2或长边超过6 m,应设置间距不大于6 m的伸缩缝,伸缩缝宽度不小于8 mm,其填充材料采用高发泡聚乙烯泡沫塑料。其次加热管穿越伸缩缝处应设置长度不小于250 mm的柔性套管。

4.3 房间热量不均衡

原因分析:每户内的房间经常分为几个环路,当环路管道长度设计差异较大时,各个环路的阻力就会不同,从而造成热媒流量分配不均匀,产生各个房间冷热不均的现象。

解决方法:1)各个环路管长尽可能均衡,一般环路长度差值不宜超过20 m,而且环路的长度不应超过120 m;2)在分、集水装置上设手动调节阀,通过手动调节阀控制各环路热媒流量,控制各房间室温。

4.4 水从卫生间、厨房向其他房间地面渗漏

由于在卫生间和厨房门口处,有多根管道穿过,导致此处的混凝土不易振捣密实,尤其是管道周围,成了水的导流管。当卫生间或厨房的水较多时,水会从地板砖的缝隙进入垫层内,慢慢地向外蔓延,同时水也会通过顺着向外管道溢流,导致卫生间、厨房外的房间渗水。

解决方法:在卫生间、厨房过门处设止水墙,在止水墙内侧应做防水,同时加热管穿止水墙处应设防水套管,防水套管两端应加密封。

5 低温热水地板辐射供暖系统的正确使用方法

首先系统试运行应在施工完毕且混凝土填充层养护期满后,升温前应保持地面干净干燥,以防止地面温度升高过快发生地板变形开裂,初始加热时,热水升温应平稳,供水温度应控制在比室外温度高10℃左右,且不高于32℃,应连续运行48 h,以后每隔24 h升高3℃,直到达到设计温度;其次长期没使用再次使用时,应先设一个最低的温度,然后逐渐加温,每小时升温1℃为宜;再次在地暖的地板上尽可能少设置卫生洁具、固定设备或安放无腿家具,防止局部散热不好热量积聚,导致地板受热不均匀变形。

6 结语

低温热水地板辐射供暖系统是一种较好的供暖方式,无论从节约能源,室内温度场的分布、室内美观等各个方面都比传统的供暖形式具有更加明显的优越性,但是在低温热水地板辐射供暖系统使用中要发挥其优点,避免其缺点,满足人们对建筑环境节能、舒适、卫生的要求,使它广泛应用于建筑采暖系统中。

[1] 冉春雨.供热工程[M].北京:化学工业出版社,2009.

[2] GB 50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S].

[3] JGJ 142-2004,地面辐射供暖技术规程[S].

[4] DBJ/T 01-49-2000,低温热水地板辐射供暖应用技术规程[S].

[5] GB 50242-2002,建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范[S].

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