暖通工程師：地板采暖經(jīng)濟效果舉例分析

1、暖通工程師：地板采暖經(jīng)濟效果舉例分析由河北省建筑設(shè)計院設(shè)計的盛宏小區(qū)采暖采用低溫輻射地板采暖方式，作法為鋼筋混凝土地板找平層上鋪20mm厚聚苯乙烯泡沫塑料保溫層，保溫板上部復(fù)合一層加筋鋁箔，鋁箔層上鋪加熱盤管，并用塑料卡釘將盤管與保溫層固定在一起，然后澆筑40mm厚豆石砼填充層作為保護層，最后是20mm水泥砂漿找平層，上部則由用戶按需要鋪設(shè)瓷磚、土地板及地毯等裝飾面。由河北省建筑設(shè)計院設(shè)計的盛宏小區(qū)采暖采用低溫輻射地板采暖方式，作法為鋼筋混凝土地板找平層上鋪20mm厚聚苯乙烯泡沫塑料保溫層，保溫板上部復(fù)合一層加筋鋁箔，鋁箔層上鋪加熱盤管，并用塑料卡釘將盤管與保溫層固定在一起，然后澆筑40mm厚

2、豆石砼填充層作為保護層，最后是20mm水泥砂漿找平層，上部則由用戶按需要鋪設(shè)瓷磚、土地板及地毯等裝飾面。根據(jù)上述做法參照現(xiàn)在石家莊市市場材料價格進行經(jīng)濟分析，小區(qū)居住建筑面積32482m2，扣除墻體及不必要采暖面積（按10%計），則采暖使用面積29134m2。地板采暖的投資主要有以下幾部分組成：1、保溫層保溫層采用高密度發(fā)泡聚苯乙烯泡沫塑料（密度20kg/m3），按保溫厚度20mm計，每1m3的材料費為12元左右。1229134349608元2、鋁箔層在保溫層上復(fù)合的加筋鋁箔，每1m2的價格約3元（含連接用膠帶等）。32913487402元。3、加熱盤管圖紙采用2019交聯(lián)聚乙烯管材，每米市場

3、價725元，每1m2采暖面積消耗5m管材，則管材費用3625元/m2。3625291341056108元4、分、集水器及閥門分、集水器及閥門每戶一套按500元（不含溫控計量裝置）折合每1m2價格24元。5001382913424元/ m250013869000元5、填充層豆石砼填充層按98定額其價326元/m3，按40mm厚計，折合13元/m2。1329134378742元15621183787421940860元156211832482481元/m2（不含人工、利潤、稅金等）根據(jù)有關(guān)材料及理論分析，通過對原設(shè)計方案的修改，整個采暖工程投資費用將有大幅降低，具體措施如下：1、取消鋁箔層鋁箔層的

4、作用是熱反射、防水、隔氣作用，為了將盤管固定在保溫層上，會有千百個卡釘要穿透鋁箔層，鋁箔層上千瘡百孔它已無法起到防水、隔氣的作用，至于熱反射作用通過與無鋁箔層的工程對比并沒有顯著的差別。這樣取消鋁箔層至少可以節(jié)省87402元（3元/m2）。2、樓層之間可以不設(shè)保溫層設(shè)置保溫層的目的是為了減少無效的熱量消耗，對于別墅型建筑來說，除了室外空氣直接或間接相鄰的圍護結(jié)構(gòu)有無效熱量消耗之外，在樓層之間是不存在無效熱量消耗的，當樓板不做保溫時，樓板向上傳熱的同時，也向下傳熱，只有底層有必要做保溫層。這樣約有1/3的面積可以省去保溫層費用。3496083116536元116536291344元/m2（1）有

5、人擔心，不設(shè)絕熱層時，由于樓板的向下傳熱量增加，可能其向上傳熱量會相應(yīng)減少？由傳熱學(xué)可知，地板的散熱量是由輻射和對流兩部分合成的。對于同一房間來說，輻射系數(shù)和構(gòu)形系數(shù)等都是常數(shù)，地板的散熱量主要取決于地板的表面溫度。當?shù)匕宓臉?gòu)造不變時，就意味其傳熱阻不變，若加熱盤管的直徑和間距、以及室內(nèi)空氣溫度與熱媒溫度與熱媒溫度都保持一定，則地板的上表面溫度就不可能改變。也就是說，這時地板的向上散熱量是不變的。至于地板的向下散熱量，則與有無絕熱層有密切的關(guān)系，這是因為對于向下傳熱來說，地板的構(gòu)造發(fā)生了變化。當有保溫層時，地板地向下傳熱阻增大了，所以，地板的下表面溫度將會降低，向下傳熱量相應(yīng)減少。當沒有絕熱層

6、時，地板的向下熱阻減少了，所以，地板的下表面溫度將會升高，向下傳熱量相應(yīng)增加。通過數(shù)值計算與實則一致證實，有無保溫熱層所影響的只是地板的下表面溫度和向下的散熱量。（2）高溫對混凝土樓板的影響不設(shè)絕熱層時，樓板的溫度將會提高，這是必然的結(jié)果。高溫會使混凝土和鋼筋的彈性模量降低，從而導(dǎo)致鋼筋混凝土強度的降低。因此混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB500102002）規(guī)定當蒸氣養(yǎng)護時，混凝土的養(yǎng)護溫度不宜超過60；如超過時，應(yīng)按計算需要的混凝土強度設(shè)計值提高20%。北京市建筑設(shè)計研究院結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)措施中，明確規(guī)定：“鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件的表面溫度為60200，構(gòu)件必須進行抗熱計算；對鋼筋混凝土平臺

7、、梁板和框架結(jié)構(gòu)，必須進行驗算的起始溫度可提高到80?！爆F(xiàn)在的問題是不設(shè)絕層時，樓板溫度會升高到多少度？地板輻射采暖時，熱媒水的溫度一般為50，最高不會超過60。若按60考慮，則由于管壁存在一定的熱阻，所在樓板混凝土的溫度肯定到不了60，就是說不必進行抗熱計算，這也意味著這個溫度對鋼筋混凝土的強度沒有影響。（3）對樓板下表面的粉刷層影響問題不設(shè)絕熱層時，樓板下表面的平均溫度將會比有絕熱層時增高，隨著溫度的升高，會不會導(dǎo)致粉刷層開裂或脫落呢？由數(shù)值計算和實測結(jié)果得知，當供水溫度為50時，有絕熱層樓板下表面的平均溫度為1820左右，無絕熱層樓板下表面的平均溫度為2429左右。即使供水溫度上升至60

8、，無絕熱層樓板下表面的最高溫度也不會超過35。這個溫度比很多地區(qū)夏季室外計算溫度的最高值（西安為384，北京為363）還低，它不會對粉刷層產(chǎn)生破壞作用，這是顯而易見的。（4）室溫的保證問題很多人擔心：“樓板不設(shè)絕熱層時，會導(dǎo)致室溫無法保證的嚴重后果，還會影響分戶計量的精確性”。這里所說的室溫無法保證，顯然是指當相鄰層用戶不采暖時，會有相當一部分熱量通過過不保溫板傳給下層房間。由于增加了這部分額外的熱損失，室溫將會相應(yīng)下降。這個說法不無道理。但是，必須指出：1）這種情況是極其特殊的個別情況，出現(xiàn)的幾率并不高。2）在采暖期內(nèi)，通常不允許樓內(nèi)部分用戶完全停止采暖的，特別是嚴寒地區(qū)，否則會引起管道凍裂

9、等事故。3）采暖設(shè)備的能力，是根據(jù)采暖室外計算溫度確定的，在采暖期內(nèi)的絕大部分時間里，室外溫度遠遠高于采暖室外計算溫度。也就是說，采暖設(shè)備的能力在大部分時間城是有較大裕量的，這部分裕量可以起到很好的調(diào)節(jié)作用，確定室溫不至于有較大幅度的下降。4）除了地板輻射采暖這種形式有設(shè)絕熱層的做法以外，其他任何采暖形式都沒有做絕熱層的先例。由計算可知，地板輻射采暖時向下傳熱量，并不比結(jié)流采暖時通過樓板的溫差傳熱量大很多。當按戶劃分采暖系統(tǒng)時，任何采暖方式都會遇到以上問題。為此，這個問題并不是地板輻射采暖所特有的。那么，對其他采暖形式的樓板是否也都要進行保溫呢？5）個別用戶不采暖的情況，并不一定發(fā)生在上、下領(lǐng)

10、層之間，也有可能發(fā)生在左、右會鄰室之間，這時，相鄰內(nèi)墻之間也會產(chǎn)生額外的熱損失，難道對所有內(nèi)墻也都要進行保溫處理嗎？顯然，實際是不可能那么做的。6）由國外的經(jīng)驗可知，分戶計量時，并不是簡單的按熱表讀數(shù)乖以統(tǒng)一的熱價來計費的。必須考慮很多因素的修正，樓層的不同就是修正因素之一。其實，在按戶熱計量時，為了防止有人享受“免費采暖”，是可以通過管理來實現(xiàn)的，國外已有豐富的經(jīng)驗。所以，當樓板不保溫時，并不會影響按戶熱量收費的精確性和合理性。3、填充層設(shè)填充層的目的是保護盤管增大熱阻擴大散熱面積。加熱盤管的外徑是20，就保護盤管來說30mm厚的豆石砼已可以將盤管全部覆蓋，并且在填充上部再做20mm水泥砂漿

11、找平層，另外用戶鋪地磚及其他形式地板時至少還有2030mm厚水泥砂漿找平層。這樣可以減少25%的豆石砼工程費用。37874202594686元9468629134325元/m24、管材選用原設(shè)計為交聯(lián)聚乙烯（PEX）單價725元/m，在性能相擬的情況下，選用PPR則每米價格為4元左右。（7254）529134473428元473428291341625元/m2共計節(jié)約772052元（不含安裝人工、鋪料、利潤、稅金）主材費降低率為：77205219408603978%單平米降低費用為：772052291342650元/m2另外人工、輔料等也要相應(yīng)減少。以上方案需要與設(shè)計院進行溝通，待復(fù)核確認后方可采用。5、正確進行地板采暖工程設(shè)計（1）正確確定采暖負荷在輻射采暖的，有輻射強度和溫度雙重作用，采暖效率提高2030%左右，所以在滿足同樣舒適條件的前提下，室內(nèi)設(shè)計溫度可以比散熱器對流采暖時降低23。（2）正確確定加熱盤管的布置充分考慮采暖負荷的分布，對建筑物劃分為內(nèi)區(qū)和外區(qū)，采取不同的布置方式。而不是固定間距如200250mm