关于地暖设计的分析

Abstract: This paper introduces the advantages and situation of the heating floor, analyzes its design step, and puts forward the issues needing attention in the heating floor design.

Key words: heating floor design; analysis

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2012)

地暖在我国兴起时间不长，但发展迅速，普及较快并逐渐规范。地暖从材料到施工，不论材质的提高或施工质量的提高，都有了飞跃的发展，特别是新型的工程材料和先进的施工技术，经过几年的发展，正在朝着规范化的主流发展，预示着地暖行业将进一步规范有序。

1 地暖的节能优势

地暖可以节能20-30%，室温每降低1℃能源费可以节省10%左右，地暖主要靠辐射供暖，辐射热损失小，舒适度高，16℃的地暖室温相当于18-20℃的散热器供暖所能达到的舒适度，地暖的室温可比散热器的降低2-4℃，这是节约能源费20-30%的来源。

2 地暖的现状

舒适、节能和环保等已成为社会对地暖的普遍认识，地暖已经成为一种时尚，从高档的公寓、别墅到经济适用房，都成为一项十分抢眼的卖点。2005年地暖的安装面积突破5000万平方米，受益人口增加150万左右，这一发展势头十分强劲，预测今后数年内，年增长率将保持在30%以上，三年后安装面积有可能突破一亿平方米。

地暖在我国产生并遍地开花，原因也很多，其中一个重要原因便是我国地暖市场承受能力限制，地暖刚传入我国时，所使用主要原料几乎全部依赖进口，价格昂贵。为了解决这个矛盾，地暖的系统设计一再简化，这就出现了简易地暖。但是在采用简易地暖中也存在着诸多问题。

a 全国各地地暖工程，冬天的室温会达到24-25℃，居民普遍感觉热，进出室内外容易感冒，不得不开窗缓解室温，地暖的舒适度大打折扣。“开窗求冷”是他们寻求的解决方式，放出一些热量，放进一些冷气，这一出一进便把地暖节能的优点抹掉了。

b 我国从事地暖安装的队伍中，大多数是未经过专业培训，他们的素质较差，大多数不懂设计也不会计算，他们理解的地暖安装就是把管子埋在水泥层里这么简单，他们以低价的优势打一枪换一个地方，安装的地暖差不多千篇一律都是用dn20的管子，管间距也几乎全部为200mm左右，这就使简易地暖的先天不足更加突出。

3 地暖系统设计步骤

a 方案设计。根据建筑施工图及相关数据，计算建筑物热负差;与建筑其他相关专业(水、电、装饰等)协调地暖系统设计有关间距;确定集配装置(分水器)的位置。

b 地暖系统施工设计。计算建筑物的有效散热负荷;计算建筑物的有效散热面积;地暖系统布置及水力计算;其他附属设备选择。

c 设计完成，应将设计各有关资料，打印装订成册。

4 地暖系统设计应注意的问题

a 采用分户独立式热源或集中采暖负荷的 90%。或将房间温度降低 2℃计算。

b在住宅中应用，应考虑家具遮挡等因素对散热量的影响，乘以适当修正系数。

c 垂直相邻房间，除顶层外，各层均应按房间采暖热负荷扣除来自上层的热量，确定房间所需散热量。

d不同地面材质、散热量不同，为保证室温要求，设计时应尽量按散热量比石材低的木材板考虑。

e 为满足一户中各朝向房间室温的匀衡，耗热量计算中应考虑方向附加及附减。

f 尽量考虑将生产冷水管布置在地板采暖结构层中，但应避免管———相互穿越。

g 合理划分环路区域，昼量做到分室控制，避免与其它管线交叉。

h设计中应特别注意，同一分集水器上管长尽量保持一致，避免造成阴力失衡和管材浪费。

i 对以独立式燃气炉为热源的系统，应控制管长≤90m，以减少阻力，并特别注意阴力平衡和管内流速问题。

j 为保证地面不裂，管间距不得小于 100mm，局部过密处在管上皮10mm 处加钢丝网;为保障地温度均匀性，管间距不易大于350mm。

k 供回水温度宜小于 60℃(最大不超过 70℃)，供回水温差应小于 10℃，系统工作压力不宜超过 0.8MPa。

l 无论采用何种热源，地板采暖与供回水系统的温度、水量和所用压差等参数都应匹配。

m 应特别注意在设计选择参数时，PEX 管内流速不得小于 0.25m/s，否则会产生气塞现象。

n 根据规范，在长度超过 6～8m 应设置膨胀缝材。每 30～40㎡应设膨胀缝材，但膨胀缝并不是越多越好，应合理设置。

o确保地板采暖层的厚度(不包括面层厚度)，住宅厚度为≥70mm

p 不同地面标高应分别设置分集水器。

5 施工到运行调试系统程序

施工准备→材料准备→安装分水器→连接主管→铺设保温层、边界膨胀带→铺设反射铝箔层→铺设盘管→连接分水器→根据施工图进行埋地管材铺设→设置过门伸缩缝→中间验收(一次水压试验)→豆石混凝土填充层施工→完工验收(二次水压试验)→运行调试。

a 地暖安装具体安装工序。地暖施工前，楼地面找平层应检验完毕。分集水器用 4 个膨胀螺栓水平固定在墙面上，安装要牢固。用乳胶将 10mm 边角保温板沿墙粘贴，要求粘贴平整，搭接严密。在找平层上铺设保温层，保温层要铺设平整。在铝箔纸上铺设一层 Ф2mm 钢丝网，间距 100×100mm，规格 2m×1m，铺设要严整严密，钢网间用扎带捆扎，不平或翘曲的部位用钢钉固定在楼板上。设置防水层的房间如卫生间、厨房等固定钢丝网时不允许打钉，管材或钢网翘曲时应采取措施防止管材露出砼表面。按地暖设计要求间距将加热管(PEX 管、PP-C 管或 PB 管、XPAP 管)，用塑料管卡将管子固定在苯板上，固定点间距不大于 500mm(按管长方向)，大于 90°的弯曲管段的两端和中点均应固定。管子弯曲半径不宜小于管外径的 8 倍。从注水排气阀注入清水进行水压试验，且不渗不漏为合格。地暖辐射供暖地板当边长超过 8m 或面积超过 40m2时，要设置伸缩缝，缝的尺寸为 5～8mm，高度同细石混凝土垫层。塑料管穿越伸缩缝时，应设置长度不小于 400mm 的柔性套管。在分水器及加热管道密集处，管外用不短于 1000mm 的波纹管保护，以降低混凝土热膨胀。在缝中填充弹性膨胀膏(或进口弹性密封胶)加热管验收合格后，回填细石混凝土，加热管保持不小于 0.4Mpa 的压力;垫层应用人工抹压密实，不得用机械振捣，不许踩压已铺设好的管道，施工时应派专人日夜看护，垫层达到养护期后，管道系统方允许泄压。地暖分水器进水处装设过滤器，防止异物进入地板管道环路，水源要选用清洁水。试验压力为系统顶点工作压力加 0.2Mpa，且不小于 0.6Mpa，10 分钟内压力降不大于 0.02Mpa，降至工作压力后，不渗不漏为合格。

b 地暖的调试与运行。供热支管后的分配器竣工验收后，应对整个供水环路水温及水力平衡进行调试。采暖向地板供水时，应选用预热方式，供热水温不得骤然升高，初始供水温度应为20℃～25℃，保持 3 天，然后以最高设计温度保持 4 天，并以≤

50℃水温正常运行。

6 结束语

用地热供热有三大问题必须解决，一是资源能实现可持续利用，不破坏环境。二是要采用能抗腐蚀的地热间接采暖系统。三是所需要的资金能筹措经营能获利，才能与常规采暖竞争。设计是良好施工的基础，设计和合理与否直接关系和影响用户使用其效果、地面裂纹等一系列问题，同时也会影响到其它工作的顺利进行与质量水平的提高。地暖系统的设计应当经过严密认真的计算与细致的研究。

参考文献：

[1] 孟扬.绿色建筑的理念与实践[J].城市住宅,2011(09)

[2] 《建筑学报》, 02-12/20010