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【摘 要】 本文首先介绍了低温热水地面辐射供暖的设计步骤和热负荷计算，然后分析了管材的选择及管道敷设的设计要点，最后探讨了厨房与卫生间采暖需要注意的问题。
【关键词】 低温热水；地面辐射；供暖；设计
低温热水地面辐射供暖是暖通专业的一项新技术，通过低温热水在加热管内循环流动，以辐射和对流的传热方式透过地板向室内供热。具有舒适性强、热稳定性好、节省使用面积、高效节能、易实现分户计量、分室控制等优点，近年来得到广泛使用，它与传统散热器供暖系统不同，设计比较繁杂。
1 设计步骤及要点
1.1施工图设计
①根据建筑专业提供的图及数据，计算各房间的热负荷和总热负荷；
②確定房间的有效散热面积（除去家具、装饰等占地），与水、电、装饰等专业协调地暖系统设计有关间距；
③确定楼栋热力入口位置，供热干管、立管、分集水器的位置和占地；
④布置各房间地热盘管系统，计算并标注盘管长度、间距等，并进行系统水力计算；
⑤选择分集水器、温控装置、热计量装置型号、规格；
⑥绘制出正式施工图，并与相关的专业会签，出图。
1.2设计完成需提供的文件
①设计说明：设计说明中应包括室内外计算温度，楼栋总热负荷，热水参数及系统计算阻力，管材选用，管径，绝热材料的类型、导热系数、规格及厚度，温控形式、控制原理和要求，分户热计量方式，填充层、面层伸缩缝设计要求，系统试压要求等；
②供热管外线、设备平面布置图；各房间供暖管道的布置形式，标明敷设长度、间距、加热管管径等；
③供暖系统图和局部详图；
④水、电、土建等相关专业图。
2 热负荷计算
对于负荷计算，必须按照节能规范先进行建筑热工计算，以确定建筑围护结构的传热系数，只有在热工计算达到规范要求的前提下，才能继续进行采暖负荷计算。为简化计算，应按《采暖通风及空气调节设计规范》中房间的供暖热负荷，取常规对流式供暖方式热负荷的90%～95%。另外，供暖热负荷计算宜将室内计算温度降低2℃（相比对流采暖系统）。地板辐射用于房间局部区域供暖、其他区域不供暖时，地板辐射所需散热量可按全面辐射供暖所需散热量，乘以计算系数。供暖区面积比值在0.20～0.80区间的其他数值时，按插入法确定计算系数。另外进深大于6m的房间，宜以距离外墙6m为界，分区，当作单独的房间，分别计算热负荷和进行地面辐射供暖设计。注意一定要考虑辐射采暖与对流采暖的区别，因为相同条件下，辐射采暖时壁面温度比对流采暖时高，减少了墙壁对人体的冷辐射，会导致实感温度可比室内环境温度高2～3℃。因此准确的负荷计算是避免室内温度过高的前提条件。
3 管材
目前经常使用在低温热水地板供暖系统中的管材主要有四种：交联聚乙烯管（PE-X）、聚丁烯（PB）、无规共聚聚丙烯管（PP-R）、耐热增强聚乙烯管（PE-RT）。这些管材都具有承压高、不结垢、不易渗漏、抗老化、耐腐蚀等特点，使用寿命可长达50年。
在选择管材时要注意观察其外壁是否平整光滑，无气泡，无裂口划痕，无脱皮和凸起凹陷等，以及色泽是否均匀。在运输、搬运、储存、施工过程中要严格保护，存放处避免阳光直射。首先要选用符合产品标准的原料，这样经过正规生产出的合格管材，并正确安装和使用，才能保证系统的使用寿命。
4 管道敷设
地面温度分布均匀程度直接影响地面辐射采暖系统的使用效果。主要受埋管深度h、管间距s大小、布管方式等影响。一般管道间距要不超过300mm，如果管间距为300mm也显得过密时，可通过调整加热管水流量，水温等来适应要求。当在确定了管道埋深和间距大小后，管道布置方式也会影响地面温度分布的均匀性。
房间内具体采用何种管道布置方式应根据房间用途，房间热工特性，遵循温度均匀分布原则而定。由于沿外窗或外墙侧热损失较大，一般将高温管段优先布置在该处，或在沿外窗外墙一定范围内布管密些，即缩小管间距。这一点工程设计中基本注意了，但也不必布管过密，使沿外窗外墙侧地面温度偏高，造成热量损失。
对于局部区域温度过高的情况（如加热管出口处温度较高，而且布管较密），当对该处地面温度有要求时，应在加热管上采取处理措施，这是工程中常出现的问题，由于集分水器有多个分支管，且出口间距一般为80～100mm，因此出口处地面温度往往偏高，有的甚至超过规定温度，对地面材料产生破坏，因此设计中需要注意。对于各房间温度差异较大，设计时需认真计算各支管水流量大小，校核系统阻力是否平衡，尤其是并联管路之间的水力平衡，同时注意管内的流速V不应低于0.25m/s。
5 厨房与卫生间采暖
厨房内各种管线较多，加热管布置时应避开给、排水立管，煤气立管、灶台及排水地漏安装空间，按照规范要求保持间距，防止后续工种施工时将加热管打断。根据厨房的面积和长宽比，设计时尽可能使用回字型敷设，而不采用直列型和往复型，以避免出现大量的180°转弯。这种敷设方式在面积狭小的空间，比如卫生间、储物室内也适合采用。
卫生间在居住建筑中是个比较特殊的部位，通常较狭小，地面设施多，除去各种卫生器具占用的面积，供加热管敷设的面积很小。而且它对设计温度要求高，热负荷指标大。对于有外墙，外窗且有洗浴器具的卫生间，仅靠地面敷设加热管，很难保证室内温度（不低于22℃）。针对这一情形，有的施工单位提出利用墙面面积敷设加热管，但这种做法存在如下问题：
（1）卫生器具如脸盆、坐便器水箱，有的需要挂墙安装，住户装修时若更换墙面瓷砖，加装浴帘杆、毛巾架、肥皂盒、梳妆镜等，需要在墙面上打孔，这样就容易破坏到加热管。
（2）在墙内敷设加热管线，墙面厚度增加，占用使用空间。
（3）采暖加热管敷设存在上下折弯，容易造成气塞，且空气不便排除。
鉴于利用墙面面积敷设加热管的做法不可取，笔者认为可采用以下方法辅助采暖：①利用卫生间地面加热管串接一组散热器，（热媒温度较低，通常片数较多），但应注意加热管进出卫生间地面时的防水处理，加热管接头应明露于室内，散热器上应安装手动排气装置。②采用卫生间地面辐射供暖与浴霸结合的方式，浴霸做为辅助采暖措施。不同地面标高应分别设置分集水器，分集水器前加装过滤器。③在吊顶内安装毛细管网辐射采暖作为辅助采暖，此方法需经过计算，与装修施工相结合。
6 结语
低温热水地面辐射供暖，具有热感舒适，热量均匀稳定，节能、方便管理、方便采暖用户分户热计量等特点。在今后的民用建筑采暖设计中，将得到更为广泛的应用。在设计时应充分考虑低温热水地面辐射供暖设计计算方法与常规采暖系统的不同，更好地发挥其优势，与建筑、装修施工充分结合，为用户创造一个更加舒适的工作、生活环境。
参考文献：
[1]中国建筑科学研究院.JGJ142-2004地面辐射供暖技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2004
[2]杨杰.低温热水地面辐射供暖工程的系统性[J].中国科技博览，2010（29）
[3]孙国成.缪兴冲.孙昊.对低温热水地板辐射供暖设计与施工中几个问题的探讨[J].城市建设理论研究.2013年第01期
【关键词】 低温热水；地面辐射；供暖；设计
低温热水地面辐射供暖是暖通专业的一项新技术，通过低温热水在加热管内循环流动，以辐射和对流的传热方式透过地板向室内供热。具有舒适性强、热稳定性好、节省使用面积、高效节能、易实现分户计量、分室控制等优点，近年来得到广泛使用，它与传统散热器供暖系统不同，设计比较繁杂。
1 设计步骤及要点
1.1施工图设计
①根据建筑专业提供的图及数据，计算各房间的热负荷和总热负荷；
②確定房间的有效散热面积（除去家具、装饰等占地），与水、电、装饰等专业协调地暖系统设计有关间距；
③确定楼栋热力入口位置，供热干管、立管、分集水器的位置和占地；
④布置各房间地热盘管系统，计算并标注盘管长度、间距等，并进行系统水力计算；
⑤选择分集水器、温控装置、热计量装置型号、规格；
⑥绘制出正式施工图，并与相关的专业会签，出图。
1.2设计完成需提供的文件
①设计说明：设计说明中应包括室内外计算温度，楼栋总热负荷，热水参数及系统计算阻力，管材选用，管径，绝热材料的类型、导热系数、规格及厚度，温控形式、控制原理和要求，分户热计量方式，填充层、面层伸缩缝设计要求，系统试压要求等；
②供热管外线、设备平面布置图；各房间供暖管道的布置形式，标明敷设长度、间距、加热管管径等；
③供暖系统图和局部详图；
④水、电、土建等相关专业图。
2 热负荷计算
对于负荷计算，必须按照节能规范先进行建筑热工计算，以确定建筑围护结构的传热系数，只有在热工计算达到规范要求的前提下，才能继续进行采暖负荷计算。为简化计算，应按《采暖通风及空气调节设计规范》中房间的供暖热负荷，取常规对流式供暖方式热负荷的90%～95%。另外，供暖热负荷计算宜将室内计算温度降低2℃（相比对流采暖系统）。地板辐射用于房间局部区域供暖、其他区域不供暖时，地板辐射所需散热量可按全面辐射供暖所需散热量，乘以计算系数。供暖区面积比值在0.20～0.80区间的其他数值时，按插入法确定计算系数。另外进深大于6m的房间，宜以距离外墙6m为界，分区，当作单独的房间，分别计算热负荷和进行地面辐射供暖设计。注意一定要考虑辐射采暖与对流采暖的区别，因为相同条件下，辐射采暖时壁面温度比对流采暖时高，减少了墙壁对人体的冷辐射，会导致实感温度可比室内环境温度高2～3℃。因此准确的负荷计算是避免室内温度过高的前提条件。
3 管材
目前经常使用在低温热水地板供暖系统中的管材主要有四种：交联聚乙烯管（PE-X）、聚丁烯（PB）、无规共聚聚丙烯管（PP-R）、耐热增强聚乙烯管（PE-RT）。这些管材都具有承压高、不结垢、不易渗漏、抗老化、耐腐蚀等特点，使用寿命可长达50年。
在选择管材时要注意观察其外壁是否平整光滑，无气泡，无裂口划痕，无脱皮和凸起凹陷等，以及色泽是否均匀。在运输、搬运、储存、施工过程中要严格保护，存放处避免阳光直射。首先要选用符合产品标准的原料，这样经过正规生产出的合格管材，并正确安装和使用，才能保证系统的使用寿命。
4 管道敷设
地面温度分布均匀程度直接影响地面辐射采暖系统的使用效果。主要受埋管深度h、管间距s大小、布管方式等影响。一般管道间距要不超过300mm，如果管间距为300mm也显得过密时，可通过调整加热管水流量，水温等来适应要求。当在确定了管道埋深和间距大小后，管道布置方式也会影响地面温度分布的均匀性。
房间内具体采用何种管道布置方式应根据房间用途，房间热工特性，遵循温度均匀分布原则而定。由于沿外窗或外墙侧热损失较大，一般将高温管段优先布置在该处，或在沿外窗外墙一定范围内布管密些，即缩小管间距。这一点工程设计中基本注意了，但也不必布管过密，使沿外窗外墙侧地面温度偏高，造成热量损失。
对于局部区域温度过高的情况（如加热管出口处温度较高，而且布管较密），当对该处地面温度有要求时，应在加热管上采取处理措施，这是工程中常出现的问题，由于集分水器有多个分支管，且出口间距一般为80～100mm，因此出口处地面温度往往偏高，有的甚至超过规定温度，对地面材料产生破坏，因此设计中需要注意。对于各房间温度差异较大，设计时需认真计算各支管水流量大小，校核系统阻力是否平衡，尤其是并联管路之间的水力平衡，同时注意管内的流速V不应低于0.25m/s。
5 厨房与卫生间采暖
厨房内各种管线较多，加热管布置时应避开给、排水立管，煤气立管、灶台及排水地漏安装空间，按照规范要求保持间距，防止后续工种施工时将加热管打断。根据厨房的面积和长宽比，设计时尽可能使用回字型敷设，而不采用直列型和往复型，以避免出现大量的180°转弯。这种敷设方式在面积狭小的空间，比如卫生间、储物室内也适合采用。
卫生间在居住建筑中是个比较特殊的部位，通常较狭小，地面设施多，除去各种卫生器具占用的面积，供加热管敷设的面积很小。而且它对设计温度要求高，热负荷指标大。对于有外墙，外窗且有洗浴器具的卫生间，仅靠地面敷设加热管，很难保证室内温度（不低于22℃）。针对这一情形，有的施工单位提出利用墙面面积敷设加热管，但这种做法存在如下问题：
（1）卫生器具如脸盆、坐便器水箱，有的需要挂墙安装，住户装修时若更换墙面瓷砖，加装浴帘杆、毛巾架、肥皂盒、梳妆镜等，需要在墙面上打孔，这样就容易破坏到加热管。
（2）在墙内敷设加热管线，墙面厚度增加，占用使用空间。
（3）采暖加热管敷设存在上下折弯，容易造成气塞，且空气不便排除。
鉴于利用墙面面积敷设加热管的做法不可取，笔者认为可采用以下方法辅助采暖：①利用卫生间地面加热管串接一组散热器，（热媒温度较低，通常片数较多），但应注意加热管进出卫生间地面时的防水处理，加热管接头应明露于室内，散热器上应安装手动排气装置。②采用卫生间地面辐射供暖与浴霸结合的方式，浴霸做为辅助采暖措施。不同地面标高应分别设置分集水器，分集水器前加装过滤器。③在吊顶内安装毛细管网辐射采暖作为辅助采暖，此方法需经过计算，与装修施工相结合。
6 结语
低温热水地面辐射供暖，具有热感舒适，热量均匀稳定，节能、方便管理、方便采暖用户分户热计量等特点。在今后的民用建筑采暖设计中，将得到更为广泛的应用。在设计时应充分考虑低温热水地面辐射供暖设计计算方法与常规采暖系统的不同，更好地发挥其优势，与建筑、装修施工充分结合，为用户创造一个更加舒适的工作、生活环境。
参考文献：
[1]中国建筑科学研究院.JGJ142-2004地面辐射供暖技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2004
[2]杨杰.低温热水地面辐射供暖工程的系统性[J].中国科技博览，2010（29）
[3]孙国成.缪兴冲.孙昊.对低温热水地板辐射供暖设计与施工中几个问题的探讨[J].城市建设理论研究.2013年第01期