低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工

1、低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工摘要在介紹低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,分別從熱負(fù)荷計(jì)算、熱力計(jì)算、水力計(jì)算和加熱管布置4方面闡述了采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過程。同時(shí),介紹了低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)的施工工序,指出了施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),并對(duì)設(shè)計(jì)與施工中的經(jīng)常出現(xiàn)的問題進(jìn)行了討論。DesignandConstructionoftheHeatingSystemwithLow-temperatureHot-waterFloorRadiationandheatingpipedistribution1Meanwhile,basedontheintroductionofconstructionproce

2、ss,thekeypointsarepro2posed1Andthepossibleproblemsduringdesignandconstructionarediscussedaswell1Keywords:Floorradiantheating,Low-temperaturehot-water,Design,Construction近年來,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,傳統(tǒng)的采暖方式和設(shè)備已不能滿足人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求以及建筑節(jié)能的需要。由ul節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn),低溫?zé)崴匕遢椛洳膳壳耙呀?jīng)十分理想的供暖方式。低溫?zé)崴匕遢椛洳膳且约訜岬匕?并利用地面以輻射和對(duì)流的傳熱方式

3、向室內(nèi)供熱的供暖方式1。與傳統(tǒng)的采暖方式相比,低溫?zé)崴匕宀膳哂袩嵝阅芊€(wěn)定、室溫均勻、舒適、節(jié)能、管理方便等特點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于別墅、住宅、游泳館等場(chǎng)所。本文分別從系統(tǒng)特點(diǎn)、zh于比傳統(tǒng)的對(duì)流散熱器采暖具有先進(jìn)性、安全性、得到了廣泛的應(yīng)用,是公認(rèn)的衛(wèi)生條件和舒適度都ww低于60熱水為熱媒,通過在加熱管內(nèi)的循環(huán)流動(dòng)w.ong.cosystemdesignprocedureisdescribedfromfouraspectsofheatloadcalculation,thermalcalculation,hydrauliccalculation設(shè)計(jì)計(jì)算、實(shí)際施工和存在問題等方面,對(duì)低溫?zé)崴匕遢?/p>

4、射采暖系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析討論。1低溫?zé)崴匕遢椛洳膳奶攸c(diǎn)低溫?zé)崴匕遢椛洳膳且环N利用建筑物內(nèi)部地面作為輻射面進(jìn)行采暖的系統(tǒng)。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家早在上世紀(jì)30年代就開始應(yīng)用,而我國(guó)則在80年代末開始應(yīng)用,90年代得到逐步推廣。低溫?zé)崴匕遢椛洳膳慕Y(jié)構(gòu)如圖1所示2。低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)具有如下幾個(gè)特點(diǎn)3:(1)高效節(jié)能。熱媒溫度低,可以充分利用各種熱源及余熱水;在建立同樣舒適條件的前提下,mAbstract:Accordingtothecharacteristicsoftheheatingsystemwithlow-temperaturehot-waterfloorradiation,the

5、式中:Q戶間傳熱總負(fù)荷(W);Ki戶間樓);Fi板及隔墻傳熱系數(shù)W/(m2戶間樓板或隔墻傳熱面積(m2);t戶間傳熱計(jì)算溫差,地板采暖取8;N戶間樓板及隔墻同時(shí)傳熱的概率系數(shù)。地板輻射采暖因?yàn)殇佋O(shè)絕熱層,不供暖鄰戶的得熱相對(duì)較小,故宜取較大溫差,一般選取8計(jì)算?？紤]戶間出現(xiàn)傳熱溫差的概率,取各向傳熱量總和的適當(dāng)比例作為戶間傳熱的總負(fù)荷。垂直方向圖1低溫?zé)崴匕宀膳Y(jié)構(gòu)圖相鄰戶間均采用地板采暖時(shí),除頂層以外的各層,向下層的散熱量可視作與來自上層的得熱量相互抵消。212熱力計(jì)算(1)地板散熱量室內(nèi)采暖設(shè)計(jì)溫度可降低23,從而節(jié)約了能源;輻射供暖方式較對(duì)流供暖方式熱效率高,所以與傳統(tǒng)散熱器采暖相比,

6、地板輻射采暖一般能節(jié)能20%30%,其節(jié)能效果相當(dāng)可觀。(2)舒適衛(wèi)生。熱量由下向上傳遞,室內(nèi)地面溫度均勻,溫度梯度合理,使人有頭涼腳熱的舒適感;由于熱媒溫度較低,避免了室內(nèi)空氣的強(qiáng)烈對(duì)流,大大減少了因?qū)α魉a(chǎn)生的塵埃飛揚(yáng)對(duì)室內(nèi)空氣的二次污染,達(dá)到良好的衛(wèi)生效果。(3)熱穩(wěn)定性好。地板輻射采暖由于有較厚的混凝土、砂漿層作為蓄熱結(jié)構(gòu),系統(tǒng)蓄熱能力強(qiáng)、熱穩(wěn)定性好。即使在間歇供暖的條件下,房間內(nèi)的溫度也不會(huì)有較大波動(dòng)。(4)不占用使用面積。室內(nèi)取消了散熱器及其支管,增加了使用面積,便于裝修和家居布置。地板輻射采暖的散熱量與熱水的平均溫度、室內(nèi)溫度、加熱管材質(zhì)、管徑與間距、覆蓋層的厚度與熱阻等因素有關(guān)

7、。它包括輻射散熱量和對(duì)流散熱量?jī)刹糠?計(jì)算公式如下1:q=qt+qd(2)qt=5×10-8(tpj+273)4-(ttj+273)4射采暖房間比對(duì)流采暖房間節(jié)省建筑物的耗熱量,故需對(duì)常規(guī)方法計(jì)算出的熱負(fù)荷進(jìn)行折減。通常包括兩種方法:一是將對(duì)流式采暖系統(tǒng)的總熱負(fù)乘以0190195的修正系數(shù)(寒冷地區(qū)取019,嚴(yán)寒地區(qū)取0195),另外一種是將室內(nèi)計(jì)算溫度取值降低w.低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)能夠減少房間上部的無效耗熱量,因此,在相同的舒適性條件下,輻zh211熱負(fù)荷計(jì)算ul2低溫?zé)崴匕遢椛洳膳脑O(shè)計(jì)wwong.coqd=2113(tpj-tn)1151m(3)(4)式中:q單位地面面

8、積的散熱量(W/m2);qt單位地面面積的輻射散熱量(W/m2);qd單位地面面積的對(duì)流散熱量(W/m2);tpj地表面平);ttj均溫度(室內(nèi)非加熱表面的面積加權(quán)平);tn)。均溫度(室內(nèi)計(jì)算溫度(3)、(4)可以看出,確定地表面平均由式(2)、溫度是計(jì)算地板散熱量的關(guān)鍵,因此,需要考慮埋管傳熱問題,可以用有限差分的方法對(duì)地板內(nèi)部溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬與分析,并通過計(jì)算機(jī)編程來實(shí)現(xiàn)。而采用鋁塑管的地表面平均溫度通?？梢杂孟率竭M(jìn)行計(jì)算:tpj=tn+9182×100)01969(5)2進(jìn)行計(jì)算。在房間熱負(fù)荷計(jì)算中,戶間傳熱負(fù)荷也是其中較為重要的一部分,其計(jì)算公式如下:Q=NKiFiti=

9、1n);tn式中:tpj地表面平均溫度(室內(nèi)計(jì));qx算溫度(單位地面面積所需散熱量(W/m2)。(1)考慮到人體舒適性要求,地表面平均溫度應(yīng)控制在一定范圍內(nèi),具體數(shù)值如表1所示。表1低溫?zé)崴匕遢椛洳膳牡乇砻嫫骄鶞囟鹊孛嫣卣魅藛T經(jīng)常停留地面人員短期停留地面無人停留地面適宜范圍()242628303540最高限值()283242兩部分。由于盤管管路的轉(zhuǎn)彎半徑比較大,局部阻力損失較小,考慮到分、集水器和閥門等局部阻力,系統(tǒng)管路的總阻力可在沿程阻力的基礎(chǔ)上附加10%20%。管路沿程阻力損失的計(jì)算公式如下:2(8)2式中:Py沿程阻力損失(Pa);摩擦阻力系數(shù);d管道內(nèi)徑(m);l管道長(zhǎng)度(m);

10、水的密度(kg/m3);v水的流速(m/s)。由于盤管內(nèi)壁的絕對(duì)粗糙度在010007mm左右,故管道內(nèi)的水力工況在水力光滑區(qū)內(nèi),摩擦阻力系數(shù)可由布拉休斯公式得出:Py=(6)013164=ld(2)加熱管平均間距首先,計(jì)算覆蓋層材料的導(dǎo)熱系數(shù):=i(9)式中:覆蓋層材料的導(dǎo)熱系數(shù)W/(m2);各覆蓋各覆蓋層材料厚度(m);ii)。層材料的導(dǎo)熱系數(shù)W/(m2式中:摩擦阻力系數(shù);Re雷諾數(shù)。由于埋設(shè)管道較難做出坡度,為了防止管內(nèi)空氣積聚形成氣塞,一般要求水流流速不宜低于0125m/s。但水流流速也不可過高,否則沿程阻力損失增加,循環(huán)水泵的壓頭加大,容易引起噪聲。常用的水流速為0125015m/s。

11、214加熱管布置根據(jù)房間的熱工特性和保證溫度均勻的原則,地板輻射采暖系統(tǒng)的加熱管布置方式可分為旋轉(zhuǎn)式、直列式、往復(fù)式3種,如圖2所示。由于旋轉(zhuǎn)式是高溫管、低溫管相間布置,易于形成均化效果,且埋管彎曲度大都為90°,鋪設(shè)簡(jiǎn)然后,計(jì)算加熱管平均間距:A=-BK(7)ul低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)的管路一般采用分水器、集水器與管路系統(tǒng)連接,對(duì)于住宅建筑,用戶可以根據(jù)個(gè)人需要進(jìn)行分室調(diào)節(jié)控制,便于分戶熱計(jì)量。系統(tǒng)管路的阻力包括沿程阻力和局部阻力www.圖2加熱管的布置形式zhong.式中:A加熱管間距(m);K輻射地板傳);B熱系數(shù)W/(m2覆蓋層厚度(m)。213水力計(jì)算單,故在實(shí)際工程中采

12、用的最多。但對(duì)于面積較小的廚房、衛(wèi)生間等,多采用直列型和往復(fù)型。com3低溫?zé)崴匕遢椛洳膳氖┕?11系統(tǒng)安裝施工程序低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)的施工工序如下所示4:(1)樓面標(biāo)高找平;(2)清理樓面基層,找平;(3)鋪設(shè)保溫板;(4)鋪設(shè)加熱管,調(diào)整管距,固定管材;(5)安裝分集水器;(6)管道和分集水器閉合,邊角保溫,打壓實(shí)的收縮,產(chǎn)生應(yīng)力效應(yīng),有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致地面層的輕微開裂。解決辦法是,在填充層、找平層、面層設(shè)膨脹縫,縫寬1152mm為宜,3層膨脹縫應(yīng)上下對(duì)齊,縫隙可用柔性材料勾填。(2)地面層材料和室內(nèi)家居布置對(duì)地板的遮擋,會(huì)影響室內(nèi)的采暖效果。以大理石地面為例,地面加地毯和不加地毯的

13、傳熱系數(shù)相差217倍。(3)復(fù)合保溫層的施工要保證質(zhì)量。加熱管下設(shè)保溫層的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)小于加熱管上方的傳熱系數(shù),因此,絕大部分熱量能夠通過地面向上傳遞,從而達(dá)到地板采暖的目的。如果保溫層的質(zhì)量達(dá)不到要求,會(huì)使相當(dāng)一部分熱量向下傳遞,因此需要在設(shè)計(jì)和施工過程中注意。(4)采用分戶獨(dú)立熱源應(yīng)注意煙氣的集中排放。以分戶的燃?xì)獠膳療崴疇t作為熱源,如各自分散排放燃燒產(chǎn)物,對(duì)室外空氣污染比較嚴(yán)重,高層建筑中這個(gè)問題尤為明顯。故在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮設(shè)置公用煙道,將煙氣集中高空排放。驗(yàn);(7)澆注混凝土填充層,再次試壓檢查,實(shí)驗(yàn)合格后做地面面層。312施工要點(diǎn)(1)基層處理。在鋪設(shè)保溫板前需將地面凸處剔掉、凹處抹平

14、,沙土、碎石清理干凈,保持地面平整無任何雜物;鋪設(shè)保溫板必須滿鋪,不得架空,檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行下道工序施工。(2)管道安裝。在管道安裝過程中,管道、保溫層等決不能腳踩車壓,并防止任何損傷。(3)管道試壓。管道裝好以后,以016MPa表壓試表,24小時(shí)內(nèi)無滲漏方可填充豆石混凝土。填充混凝土?xí)r不應(yīng)放水,需保持管道有不低于014MPa的壓力。(4)伸縮縫設(shè)置。當(dāng)?shù)孛婷娣e超過30m2或邊長(zhǎng)超過6m時(shí),應(yīng)按不大于6m的間距設(shè)置伸縮縫,縫寬不大于8mm,伸縮縫宜采用高發(fā)泡聚乙烯泡沫塑料填充。(5)供水試運(yùn)行。經(jīng)過兩次試壓合格,填充層5結(jié)語低溫?zé)崴匕遢椛洳膳鳛橐环N新興的采暖系統(tǒng),在我國(guó)仍處于使用初期。它無論在節(jié)約能源,還是在舒適度、室內(nèi)美觀、分戶計(jì)量等各方面都較傳統(tǒng)的供暖形式具有明顯的優(yōu)越性,是采暖方式的一次深刻變革。低溫?zé)崴匕遢椛洳膳夹g(shù)的發(fā)展空間巨大,其前景不可限量。ulonzh無大面積開裂現(xiàn)象,說明施工質(zhì)量合格,可進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。供水應(yīng)緩慢升溫,先將水溫控制在2530范圍內(nèi)運(yùn)行24h,然后繼續(xù)升溫,升溫不超過5/次,直到達(dá)到設(shè)計(jì)溫度;在設(shè)計(jì)水溫條件下繼續(xù)運(yùn)行24h,并調(diào)節(jié)每一環(huán)路水溫達(dá)到正常范圍。w.ww4問題與討論(1)由于低溫地板輻射采暖由地板面層向室內(nèi)5散熱,因此,容易引起填充層、找平層、混凝土層g.1234co6參考文獻(xiàn)地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程(J