地板采暖
低溫輻射地板采暖是通過(guò)埋設(shè)于地板下的加熱管——鋁塑復(fù)合管或?qū)щ姽?,把地板加熱到表面溫?8至32攝氏度,均勻地向室內(nèi)輻射熱量地板采暖而達(dá)到采暖效果。與傳統(tǒng)的采暖方式相比,可以說(shuō)有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì):
首先,房間溫度分布均勻。采用采暖方式,由于是整個(gè)地板均勻散熱,因此房間里的溫差極小。而且室內(nèi)溫度是由下而上逐漸降低,地面溫度高于人的呼吸系統(tǒng)溫度,給人以腳暖頭涼的舒適感覺(jué)。
第二,有利于營(yíng)造健康的室內(nèi)環(huán)境。采用散熱片取暖,一般出水溫度在70攝氏度以上,但溫度達(dá)到80度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生灰塵團(tuán),使暖氣上方的墻面布滿(mǎn)灰塵。而地板采暖可以消除灰塵團(tuán)和渾濁空氣的對(duì)流,給人一個(gè)清新、溫暖、健康的環(huán)境。
第三,高效節(jié)能。由于采暖的輻射面大,相對(duì)要求的供水溫度低,只需40至50度。而且可以克服傳統(tǒng)采暖片一部分熱量從窗戶(hù)散失掉影響采暖效果的缺點(diǎn)。
第四,節(jié)省空間。由于采暖管全部鋪設(shè)在地板下,節(jié)省了放置采暖片的空間,方便室內(nèi)裝飾及家具的擺放。
總 則
低溫?zé)崴匕遢椛涔┡?,由于其舒適、節(jié)能和有利于裝飾等顯著優(yōu)點(diǎn),正在住宅和其它公共建筑中得到越越廣泛的采用,迫切需要從材料、設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)加以規(guī)范化和嚴(yán)格控制。使低溫?zé)崴匕遢椛涔┡こ套龅郊夹g(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適應(yīng)和確保質(zhì)量,是制定本規(guī)程的目的。
去年十二月,建設(shè)部、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、質(zhì)量技監(jiān)局、建材局,下達(dá)了《關(guān)于在住宅建設(shè)中淘汰落后產(chǎn)品的通知》,其中要求“推廣應(yīng)用鋁塑復(fù)合管、交聯(lián)聚乙烯(PE-X)管、三型無(wú)規(guī)共聚聚丙烯(PP-R)管等新型管材……”。本規(guī)程對(duì)適合于熱水地板輻射采暖的各種塑料類(lèi)管才,從材質(zhì)要求、設(shè)計(jì)選用和施工等方面,作了較為詳細(xì)的規(guī)定。按分戶(hù)熱計(jì)量要求設(shè)計(jì)的集中供暖住宅的戶(hù)內(nèi)系統(tǒng),單戶(hù)獨(dú)立熱源供暖住宅的戶(hù)內(nèi)系統(tǒng),以及生活熱水的戶(hù)內(nèi)系統(tǒng),都有可能要將本規(guī)程所涵蓋的管材敷設(shè)于地面墊層內(nèi),本規(guī)程對(duì)此類(lèi)管道的選材、設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收,也可參考執(zhí)行。
與本規(guī)程有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、北京市標(biāo)準(zhǔn)和其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或規(guī)定已有的內(nèi)容,除必要的重申外,本規(guī)程不再重復(fù)。
材料
一般規(guī)定
本條所列出的四種管材,均經(jīng)工程應(yīng)用實(shí)踐證明適合于低溫?zé)崴匕遢椛涔┡こ檀篌w上按相同條件下的設(shè)計(jì)許用應(yīng)力排序,但并不代表其優(yōu)劣,應(yīng)根據(jù)耐用年限要求、使用條件等級(jí)、熱媒溫度和工作壓力、系統(tǒng)水質(zhì)要求、材料供應(yīng)條件、施工技術(shù)條件投資費(fèi)用等方而因素,合理選擇采用。
本條對(duì)絕熱層的原則要求,是為了在盡少占用空間的條件下,能達(dá)到較好的物理性能。
材料的質(zhì)量控制至關(guān)重要,針對(duì)目前部分地板輻射供暖工程中材料質(zhì)量失控的傾向,本條強(qiáng)調(diào)了對(duì)材料標(biāo)志的嚴(yán)格要求。
管材質(zhì)量要求
有關(guān)管材的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正在編制中。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要以相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),因此,在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)未正式發(fā)布前,應(yīng)等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。鋁塑復(fù)合管目前雖已有一個(gè)建設(shè)部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但其僅限于為拾接焊管,且也是參照美國(guó)ASTM?。?1281-1998標(biāo)準(zhǔn),故本規(guī)程直接等同采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。
本條強(qiáng)調(diào)供應(yīng)管材企業(yè),應(yīng)能提供經(jīng)可靠的檢驗(yàn)合格證明文件,是為嚴(yán)格控制管材質(zhì)量。除此以外,根據(jù)需要開(kāi)發(fā)建設(shè)單位也可要求對(duì)管材進(jìn)行隨機(jī)抽樣檢驗(yàn)。
本規(guī)程附錄A提供的各類(lèi)塑料管的環(huán)應(yīng)力等應(yīng)變?nèi)渥兲匦郧€(xiàn),來(lái)源于相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。交聯(lián)鋁塑復(fù)合管的環(huán)應(yīng)力等應(yīng)變?nèi)渥兲匦郧€(xiàn),是根據(jù)美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM F 1281-1998的工作壓力等應(yīng)變?nèi)渥兲匦郧€(xiàn),經(jīng)換算所得。
相關(guān)管材的標(biāo)準(zhǔn)中,都有對(duì)管材各種物理力學(xué)性能的要求,本規(guī)程附錄B列出了與地板輻射供暖工程直接相關(guān)的項(xiàng)目,予以強(qiáng)調(diào)。
熱媒循環(huán)水含氧量過(guò)高,是形成鋼鐵材料氧化腐蝕的主要原因,其中尤以用薄鋼板為主要材料制成的鋼制散熱器最為薄弱。一般的塑料類(lèi)管材都有氧滲透問(wèn)題。因此,與其它供暖系統(tǒng)共用同一集中熱源水系統(tǒng)、且其它供暖系統(tǒng)采用鋼制散熱器等易腐蝕構(gòu)件時(shí),提出了阻氧層的要求。鋁塑復(fù)合管的中間層為增強(qiáng)鋁管,可有效阻隔氧的滲透。
本規(guī)程附錄C提供了管材的外徑、最小壁厚及公差,工程選用的壁厚應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算確定。
本條僅一般提出以盤(pán)管方式供貨時(shí),對(duì)管材的最小長(zhǎng)度的要求。
連接件的質(zhì)量要求
銅離子會(huì)對(duì)PP-R管造成銅害,故本條提出了對(duì)PP-R管連接件的要求。
絕熱板材的質(zhì)量要求
本條系參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《隔熱用聚苯乙烯泡沫塑料》(GB 10801-89)對(duì)第Ⅱ類(lèi)聚苯乙烯泡沫塑料物理性能的要求。其中:上述標(biāo)準(zhǔn)要求導(dǎo)熱系數(shù)不應(yīng)大于0.041KW/M.K,本規(guī)程放寬為不應(yīng)大于0.05W/M.K,是為了當(dāng)采用其它絕熱材料時(shí),有適度的靈活性;上述標(biāo)準(zhǔn)要求氧指數(shù)不應(yīng)小于30,本規(guī)程提高為不應(yīng)小于32,是按《建設(shè)內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50222-95)關(guān)于裝修材料燃燒性等級(jí)劃分的B1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)確定的。
絕熱板材的表面層有多種做法,本規(guī)程對(duì)所引用的三種通常做法,都加以認(rèn)同。
設(shè)計(jì)
供暖熱負(fù)荷計(jì)算
地板輻射供暖與一般散熱器對(duì)流供暖方式相比,熱工特性有許多區(qū)別。輻射供暖房間熱負(fù)荷的嚴(yán)格計(jì)算是很復(fù)雜的,為簡(jiǎn)化計(jì)算,可近似采用按對(duì)流采暖方式熱負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上,進(jìn)行一些特殊的修正和調(diào)整:
1)由于房間敷設(shè)了供暖地板,不存在室內(nèi)空氣通過(guò)地面或地板向外的傳熱,因此不應(yīng)計(jì)算此部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失。
2)試驗(yàn)研究證明,由于地板輻射供暖是在輻射強(qiáng)度和溫度的雙重作用下對(duì)房間進(jìn)行供暖,形成較合理的室內(nèi)溫度場(chǎng)分布和熱輻射作用,可有2~3℃的等效熱舒適度效應(yīng)。為安全考慮,本規(guī)程提出將室內(nèi)計(jì)算溫度降低2℃。北京地區(qū)室外供暖計(jì)算溫度為-9℃,如室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為18℃,計(jì)算溫差為27℃,按室溫降低2℃取值,計(jì)算溫差為27℃,熱負(fù)荷為常規(guī)計(jì)算的93.1%。因此,本規(guī)程同時(shí)提出的“或取常規(guī)對(duì)流式供暖方式計(jì)算供暖熱負(fù)荷的90~95%”,應(yīng)屬概略指標(biāo)。
傳統(tǒng)的集中供暖系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算,除考慮熱源條件因素取消同修正系數(shù)外,一般不考慮建設(shè)物內(nèi)部房間之間的傳熱。但在采用集中供暖分戶(hù)熱計(jì)量或分戶(hù)獨(dú)立熱源的住宅,存在部分房間間斷供暖或較大幅度調(diào)節(jié)室溫的可能性,除需考慮熱源條件因素外,還應(yīng)考慮戶(hù)間的傳熱負(fù)荷和較無(wú)分戶(hù)熱計(jì)量更為突出的間歇供暖等因素,以確保達(dá)到設(shè)計(jì)室溫。
同一熱源條件對(duì)于所有房間供暖負(fù)荷的影響,比例大致相同,可以采用同一修正系數(shù)。戶(hù)間傳熱負(fù)荷則還應(yīng)考慮下列因素:
1)因戶(hù)間的建筑熱工條件不同,不同房間的戶(hù)間傳熱負(fù)荷,與外圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷不會(huì)形成同一比例,因此不應(yīng)采用同一修正系數(shù)。
2)地板輻射供暖由于鋪設(shè)有絕熱層,與其它共暖方式比,通過(guò)樓板的戶(hù)間的傳熱負(fù)荷會(huì)相對(duì)較小。
3)戶(hù)間傳熱并不會(huì)使建筑物總負(fù)荷增加,因此戶(hù)間的傳熱負(fù)荷僅可作為確定戶(hù)內(nèi)供暖設(shè)備的因素,不應(yīng)統(tǒng)計(jì)在集中供暖系統(tǒng)的總負(fù)荷內(nèi)。
本條規(guī)定參照《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)條文編寫(xiě),但擴(kuò)大了供暖區(qū)面積與房間總面積比值的范圍,給出了相應(yīng)的數(shù)值。
對(duì)流供暖方式散熱器一般布置在靠外墻處,適應(yīng)熱負(fù)荷較大的外區(qū)的供熱量,進(jìn)深較大房間的地板輻射供暖也應(yīng)遵循此原則,以確保室溫的均勻分布。例如:住宅內(nèi)通戶(hù)門(mén)的大起居廳,距外墻6M以?xún)?nèi)無(wú)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱負(fù)荷,但有戶(hù)門(mén)開(kāi)啟負(fù)荷,也需一定供熱量,需分別加以計(jì)算。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)
控制供水溫度和供回水溫差,有利于確保管材的使用壽命和地面溫度的均勻。
《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定建筑物高度超過(guò)50M的散熱器熱水采暖系統(tǒng),“宜豎向分區(qū)供熱”。本規(guī)程考慮了地板輻射供暖的現(xiàn)實(shí)技術(shù)條件,對(duì)熱媒工作壓力的限制適當(dāng)放寬,以簡(jiǎn)化系統(tǒng),但學(xué)是應(yīng)加以限制。當(dāng)工程條件必須突破時(shí),應(yīng)選擇采用適當(dāng)?shù)墓懿模⒉捎眠m合的配件和管道連接方式。
本條規(guī)定強(qiáng)調(diào)了地板輻射供暖的熱媒參數(shù)與熱源系統(tǒng)相匹配的必要性,提出了對(duì)控制裝置的要求。
輻射供暖地板存在向上和向下的兩部分散熱量,房間所在的位置不同,其熱媒的供熱量和房間所需有效散熱量也有所不同,應(yīng)分別加以確定。
考慮家具和其它地面覆蓋物的遮擋因素,對(duì)輻射供暖地板的有效散熱量影響甚大,應(yīng)予考慮。
本條給出了確定單位地板面積所需有效散熱量的計(jì)算式。
計(jì)算地板表面平均溫度的近似公式,來(lái)源于德國(guó)資料。有待通過(guò)試驗(yàn)研究進(jìn)一步完善。
控制地板的表面平均溫度主要是考慮人員的舒適度。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和參照國(guó)外有關(guān)資料,并經(jīng)與《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》修編人員協(xié)調(diào),本規(guī)程確定了對(duì)不同使用環(huán)境的適宜范圍和最高限值要求。
本條提出了限制地板表面溫度的措施。
輻射供暖地板對(duì)房間的有效散熱量向下傳熱的熱損失量,與多種因素有關(guān),嚴(yán)格計(jì)算是很復(fù)雜的,可得到的國(guó)外資料也有較大差異,有待通過(guò)試驗(yàn)研究,提出一種相對(duì)嚴(yán)密又便于工程應(yīng)用的計(jì)算模式和計(jì)算程序,本規(guī)程附錄E給出的計(jì)算數(shù)據(jù),來(lái)源于北京瑞迪新型建筑材料有娶公司提供的德國(guó)資料,應(yīng)用較為廣泛,且偏于安全。
控制加熱管內(nèi)熱媒流速,是為利于管內(nèi)空氣的排除,與《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)定》對(duì)無(wú)坡度管道的規(guī)定一致。系統(tǒng)阻力的限制。是為利于集中系統(tǒng)的水力平衡,也與分戶(hù)獨(dú)立熱源設(shè)備相匹配。
熱媒集配裝置、加熱管及附件的設(shè)計(jì)
本條提出的對(duì)熱媒集配裝置的要求,主要根據(jù)較為普遍的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
本條及附錄G僅提出了輻射供暖地板基本構(gòu)成的一般模式,應(yīng)根據(jù)工程具體條件,由設(shè)計(jì)合理加以配置。
本條規(guī)定是為利于系統(tǒng)的水力平衡和溫度均勻,并滿(mǎn)足分室溫度控制和調(diào)節(jié)的要求。
塑料類(lèi)管材的力學(xué)特性與鋼管等金屬管道有較大的區(qū)別。鋼管的使用壽命主要取決于腐蝕速度,使用溫度對(duì)力學(xué)特性影響不大。塑料類(lèi)管材則不同,使用溫度的影響極大,冷態(tài)下的承壓能力不能用以判斷在長(zhǎng)期使用條件下的耐久性,其使用壽命主要取決于不同使用溫度對(duì)管材的累積破壞作用,熱作用使管壁承受環(huán)應(yīng)力的能力逐步下降即發(fā)生的管材的“蠕變”,以至不能滿(mǎn)足使用壓力而破壞。
由于管材在地板供暖全部使用期內(nèi),不可能始終是處在同一溫度條件下,必然存在不同溫度的時(shí)間分布,因此采用塑料類(lèi)管材時(shí),需要先行按不同溫度頻率確定使用條件分級(jí)。各類(lèi)塑料管在不同使用條件分級(jí)下,有不同的設(shè)計(jì)許用環(huán)應(yīng)力。
本規(guī)程有關(guān)附錄H、I、J,給出了塑料類(lèi)管材的計(jì)算所需數(shù)值和壁厚計(jì)算方法,資料來(lái)源于塑料管的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編制組,與相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等同。
因暫缺交聯(lián)鋁塑復(fù)合(XPAP)管的數(shù)值,但因其許用設(shè)計(jì)環(huán)應(yīng)力大PE-X管,為安全起見(jiàn),可參照PE-X管確定所需最小壁厚。
本條規(guī)定主要根據(jù)保證室內(nèi)溫度均勻的原則。
有人提出對(duì)地板加熱管之下設(shè)置絕熱層的質(zhì)疑,對(duì)于允許雙向散熱的工程,不設(shè)絕熱層是可行的,但應(yīng)對(duì)雙向散熱量進(jìn)行計(jì)算,并解決有關(guān)構(gòu)造問(wèn)題。對(duì)土壤上部、不供暖房間和住宅樓板上部的地板加熱管,以及輻射供暖地板沿外墻的周邊,根據(jù)節(jié)能的原則和有利于分戶(hù)熱計(jì)量,應(yīng)鋪設(shè)絕熱層。
考慮到住宅的層高問(wèn)題,對(duì)絕熱層的厚度限制,適當(dāng)予以放寬,但有條件時(shí)應(yīng)盡量做到不小于30MM。
混凝土填充層復(fù)蓋,是為保護(hù)加熱管并使地面溫度均勻。當(dāng)?shù)孛婧奢d較大時(shí),加固構(gòu)造措施應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算確定。
由于輻射供暖地板的使用壽命長(zhǎng)于防水層,因此潮濕房間內(nèi)的防水層宜設(shè)于填充層以上,即先施工輻射供暖地板,養(yǎng)護(hù)期滿(mǎn)后再按要求做防水層。
施工
一般規(guī)定
本條強(qiáng)調(diào)了對(duì)地板輻射采暖安裝工程的施工條件要求。
環(huán)境溫度過(guò)低時(shí),管道的抗彎曲性能變差,填充層的澆搗和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量難以確保,因此本條提出了對(duì)環(huán)境溫度的要求。
油漆、瀝青或其它化學(xué)溶劑對(duì)塑料類(lèi)管道有較強(qiáng)的破壞作用,應(yīng)嚴(yán)格加以防止。
絕熱層的鋪設(shè)
本條提出了對(duì)保持絕熱層完整性的要求。
加熱管的配管和敷設(shè)
彎曲半徑過(guò)小,會(huì)對(duì)加熱管造成機(jī)械損傷,故應(yīng)對(duì)彎曲半徑加以控制。
接頭是形成滲漏的重要原因,填充層內(nèi)的加熱管不應(yīng)有接頭。
加熱管的固定有多種做法,本規(guī)程對(duì)所引用的三種通常做法,都加以認(rèn)同。
本條提出了加熱管固定點(diǎn)最大間距的要求,反彈較大、不易定形的管材因定點(diǎn)的間距應(yīng)根據(jù)需要加密。
熱媒集配裝置的安裝
本條規(guī)定主要是為控制熱媒集配裝置及其連接管道安裝的外觀(guān)質(zhì)量,也可對(duì)加熱管始末端出地面的管段,加以可靠保護(hù)。
熱媒集配裝置附近或過(guò)門(mén)洞等部位,加熱管的密度較大,會(huì)形成局部地面溫度過(guò)高,因此應(yīng)采取保溫措施。
混凝土填充層的澆搗和養(yǎng)護(hù)
對(duì)混凝土填充層提出設(shè)置熱膨脹襝構(gòu)造措施的要求,是為避免地面因受熱膨脹而被損壞。
混凝土填充層澆搗和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,系統(tǒng)保持適當(dāng)壓力,既可防止管材因擠壓而變形,又可隨時(shí)發(fā)現(xiàn)管材在澆搗和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的損壞。
檢驗(yàn)、調(diào)試與驗(yàn)收
調(diào)試
地板輻射供暖如未經(jīng)調(diào)試而直接運(yùn)行使用,會(huì)造成系統(tǒng)損壞,應(yīng)嚴(yán)加控制。
調(diào)試是竣工驗(yàn)收的重要內(nèi)容,工程施工完畢后,當(dāng)具備供熱條件時(shí),可當(dāng)時(shí)進(jìn)行調(diào)試和竣工驗(yàn)收。但實(shí)際工程中,地板輻射供暖施工完成時(shí),常不具備供熱條件,尤其是單戶(hù)燃?xì)猹?dú)立熱源系統(tǒng),很難具備正常供熱條件,只能延期調(diào)試。對(duì)于延期調(diào)試問(wèn)題,宜在合同中妥善處理。
本條強(qiáng)調(diào)在任何階段進(jìn)行調(diào)試,都應(yīng)以地板輻射供暖的施工單位為主,由工程使用單位密切配合。
調(diào)試過(guò)程的緩慢升溫至關(guān)重要,應(yīng)嚴(yán)格遵守本條規(guī)定。
準(zhǔn)確調(diào)節(jié)每一通路的水量是難以實(shí)現(xiàn)的,本條從實(shí)際情況出發(fā),只提出“調(diào)節(jié)每一通路水溫達(dá)到正常范圍”的原則要求。所謂“正常范圍”,可理解為各通路的回水溫度應(yīng)大致相近。
竣工驗(yàn)收
填充層表面不應(yīng)有明顯裂縫,系指裂縫寬度一般不大于2mm,且每m2內(nèi)裂縫總長(zhǎng)度一般不大于2m。當(dāng)達(dá)不到要求時(shí),應(yīng)采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施。
低溫輻射地板采暖是通過(guò)埋設(shè)于地板下的加熱管——鋁塑復(fù)合管或?qū)щ姽?,把地板加熱到表面溫?8至32攝氏度,均勻地向室內(nèi)輻射熱量地板采暖而達(dá)到采暖效果。與傳統(tǒng)的采暖方式相比,可以說(shuō)有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì):
首先,房間溫度分布均勻。采用采暖方式,由于是整個(gè)地板均勻散熱,因此房間里的溫差極小。而且室內(nèi)溫度是由下而上逐漸降低,地面溫度高于人的呼吸系統(tǒng)溫度,給人以腳暖頭涼的舒適感覺(jué)。
第二,有利于營(yíng)造健康的室內(nèi)環(huán)境。采用散熱片取暖,一般出水溫度在70攝氏度以上,但溫度達(dá)到80度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生灰塵團(tuán),使暖氣上方的墻面布滿(mǎn)灰塵。而地板采暖可以消除灰塵團(tuán)和渾濁空氣的對(duì)流,給人一個(gè)清新、溫暖、健康的環(huán)境。
第三,高效節(jié)能。由于采暖的輻射面大,相對(duì)要求的供水溫度低,只需40至50度。而且可以克服傳統(tǒng)采暖片一部分熱量從窗戶(hù)散失掉影響采暖效果的缺點(diǎn)。
第四,節(jié)省空間。由于采暖管全部鋪設(shè)在地板下,節(jié)省了放置采暖片的空間,方便室內(nèi)裝飾及家具的擺放。
總 則
低溫?zé)崴匕遢椛涔┡?,由于其舒適、節(jié)能和有利于裝飾等顯著優(yōu)點(diǎn),正在住宅和其它公共建筑中得到越越廣泛的采用,迫切需要從材料、設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)加以規(guī)范化和嚴(yán)格控制。使低溫?zé)崴匕遢椛涔┡こ套龅郊夹g(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適應(yīng)和確保質(zhì)量,是制定本規(guī)程的目的。
去年十二月,建設(shè)部、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、質(zhì)量技監(jiān)局、建材局,下達(dá)了《關(guān)于在住宅建設(shè)中淘汰落后產(chǎn)品的通知》,其中要求“推廣應(yīng)用鋁塑復(fù)合管、交聯(lián)聚乙烯(PE-X)管、三型無(wú)規(guī)共聚聚丙烯(PP-R)管等新型管材……”。本規(guī)程對(duì)適合于熱水地板輻射采暖的各種塑料類(lèi)管才,從材質(zhì)要求、設(shè)計(jì)選用和施工等方面,作了較為詳細(xì)的規(guī)定。按分戶(hù)熱計(jì)量要求設(shè)計(jì)的集中供暖住宅的戶(hù)內(nèi)系統(tǒng),單戶(hù)獨(dú)立熱源供暖住宅的戶(hù)內(nèi)系統(tǒng),以及生活熱水的戶(hù)內(nèi)系統(tǒng),都有可能要將本規(guī)程所涵蓋的管材敷設(shè)于地面墊層內(nèi),本規(guī)程對(duì)此類(lèi)管道的選材、設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收,也可參考執(zhí)行。
與本規(guī)程有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、北京市標(biāo)準(zhǔn)和其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或規(guī)定已有的內(nèi)容,除必要的重申外,本規(guī)程不再重復(fù)。
材料
一般規(guī)定
本條所列出的四種管材,均經(jīng)工程應(yīng)用實(shí)踐證明適合于低溫?zé)崴匕遢椛涔┡こ檀篌w上按相同條件下的設(shè)計(jì)許用應(yīng)力排序,但并不代表其優(yōu)劣,應(yīng)根據(jù)耐用年限要求、使用條件等級(jí)、熱媒溫度和工作壓力、系統(tǒng)水質(zhì)要求、材料供應(yīng)條件、施工技術(shù)條件投資費(fèi)用等方而因素,合理選擇采用。
本條對(duì)絕熱層的原則要求,是為了在盡少占用空間的條件下,能達(dá)到較好的物理性能。
材料的質(zhì)量控制至關(guān)重要,針對(duì)目前部分地板輻射供暖工程中材料質(zhì)量失控的傾向,本條強(qiáng)調(diào)了對(duì)材料標(biāo)志的嚴(yán)格要求。
管材質(zhì)量要求
有關(guān)管材的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正在編制中。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要以相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),因此,在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)未正式發(fā)布前,應(yīng)等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。鋁塑復(fù)合管目前雖已有一個(gè)建設(shè)部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但其僅限于為拾接焊管,且也是參照美國(guó)ASTM?。?1281-1998標(biāo)準(zhǔn),故本規(guī)程直接等同采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。
本條強(qiáng)調(diào)供應(yīng)管材企業(yè),應(yīng)能提供經(jīng)可靠的檢驗(yàn)合格證明文件,是為嚴(yán)格控制管材質(zhì)量。除此以外,根據(jù)需要開(kāi)發(fā)建設(shè)單位也可要求對(duì)管材進(jìn)行隨機(jī)抽樣檢驗(yàn)。
本規(guī)程附錄A提供的各類(lèi)塑料管的環(huán)應(yīng)力等應(yīng)變?nèi)渥兲匦郧€(xiàn),來(lái)源于相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。交聯(lián)鋁塑復(fù)合管的環(huán)應(yīng)力等應(yīng)變?nèi)渥兲匦郧€(xiàn),是根據(jù)美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM F 1281-1998的工作壓力等應(yīng)變?nèi)渥兲匦郧€(xiàn),經(jīng)換算所得。
相關(guān)管材的標(biāo)準(zhǔn)中,都有對(duì)管材各種物理力學(xué)性能的要求,本規(guī)程附錄B列出了與地板輻射供暖工程直接相關(guān)的項(xiàng)目,予以強(qiáng)調(diào)。
熱媒循環(huán)水含氧量過(guò)高,是形成鋼鐵材料氧化腐蝕的主要原因,其中尤以用薄鋼板為主要材料制成的鋼制散熱器最為薄弱。一般的塑料類(lèi)管材都有氧滲透問(wèn)題。因此,與其它供暖系統(tǒng)共用同一集中熱源水系統(tǒng)、且其它供暖系統(tǒng)采用鋼制散熱器等易腐蝕構(gòu)件時(shí),提出了阻氧層的要求。鋁塑復(fù)合管的中間層為增強(qiáng)鋁管,可有效阻隔氧的滲透。
本規(guī)程附錄C提供了管材的外徑、最小壁厚及公差,工程選用的壁厚應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算確定。
本條僅一般提出以盤(pán)管方式供貨時(shí),對(duì)管材的最小長(zhǎng)度的要求。
連接件的質(zhì)量要求
銅離子會(huì)對(duì)PP-R管造成銅害,故本條提出了對(duì)PP-R管連接件的要求。
絕熱板材的質(zhì)量要求
本條系參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《隔熱用聚苯乙烯泡沫塑料》(GB 10801-89)對(duì)第Ⅱ類(lèi)聚苯乙烯泡沫塑料物理性能的要求。其中:上述標(biāo)準(zhǔn)要求導(dǎo)熱系數(shù)不應(yīng)大于0.041KW/M.K,本規(guī)程放寬為不應(yīng)大于0.05W/M.K,是為了當(dāng)采用其它絕熱材料時(shí),有適度的靈活性;上述標(biāo)準(zhǔn)要求氧指數(shù)不應(yīng)小于30,本規(guī)程提高為不應(yīng)小于32,是按《建設(shè)內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50222-95)關(guān)于裝修材料燃燒性等級(jí)劃分的B1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)確定的。
絕熱板材的表面層有多種做法,本規(guī)程對(duì)所引用的三種通常做法,都加以認(rèn)同。
設(shè)計(jì)
供暖熱負(fù)荷計(jì)算
地板輻射供暖與一般散熱器對(duì)流供暖方式相比,熱工特性有許多區(qū)別。輻射供暖房間熱負(fù)荷的嚴(yán)格計(jì)算是很復(fù)雜的,為簡(jiǎn)化計(jì)算,可近似采用按對(duì)流采暖方式熱負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上,進(jìn)行一些特殊的修正和調(diào)整:
1)由于房間敷設(shè)了供暖地板,不存在室內(nèi)空氣通過(guò)地面或地板向外的傳熱,因此不應(yīng)計(jì)算此部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失。
2)試驗(yàn)研究證明,由于地板輻射供暖是在輻射強(qiáng)度和溫度的雙重作用下對(duì)房間進(jìn)行供暖,形成較合理的室內(nèi)溫度場(chǎng)分布和熱輻射作用,可有2~3℃的等效熱舒適度效應(yīng)。為安全考慮,本規(guī)程提出將室內(nèi)計(jì)算溫度降低2℃。北京地區(qū)室外供暖計(jì)算溫度為-9℃,如室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為18℃,計(jì)算溫差為27℃,按室溫降低2℃取值,計(jì)算溫差為27℃,熱負(fù)荷為常規(guī)計(jì)算的93.1%。因此,本規(guī)程同時(shí)提出的“或取常規(guī)對(duì)流式供暖方式計(jì)算供暖熱負(fù)荷的90~95%”,應(yīng)屬概略指標(biāo)。
傳統(tǒng)的集中供暖系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算,除考慮熱源條件因素取消同修正系數(shù)外,一般不考慮建設(shè)物內(nèi)部房間之間的傳熱。但在采用集中供暖分戶(hù)熱計(jì)量或分戶(hù)獨(dú)立熱源的住宅,存在部分房間間斷供暖或較大幅度調(diào)節(jié)室溫的可能性,除需考慮熱源條件因素外,還應(yīng)考慮戶(hù)間的傳熱負(fù)荷和較無(wú)分戶(hù)熱計(jì)量更為突出的間歇供暖等因素,以確保達(dá)到設(shè)計(jì)室溫。
同一熱源條件對(duì)于所有房間供暖負(fù)荷的影響,比例大致相同,可以采用同一修正系數(shù)。戶(hù)間傳熱負(fù)荷則還應(yīng)考慮下列因素:
1)因戶(hù)間的建筑熱工條件不同,不同房間的戶(hù)間傳熱負(fù)荷,與外圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷不會(huì)形成同一比例,因此不應(yīng)采用同一修正系數(shù)。
2)地板輻射供暖由于鋪設(shè)有絕熱層,與其它共暖方式比,通過(guò)樓板的戶(hù)間的傳熱負(fù)荷會(huì)相對(duì)較小。
3)戶(hù)間傳熱并不會(huì)使建筑物總負(fù)荷增加,因此戶(hù)間的傳熱負(fù)荷僅可作為確定戶(hù)內(nèi)供暖設(shè)備的因素,不應(yīng)統(tǒng)計(jì)在集中供暖系統(tǒng)的總負(fù)荷內(nèi)。
本條規(guī)定參照《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)條文編寫(xiě),但擴(kuò)大了供暖區(qū)面積與房間總面積比值的范圍,給出了相應(yīng)的數(shù)值。
對(duì)流供暖方式散熱器一般布置在靠外墻處,適應(yīng)熱負(fù)荷較大的外區(qū)的供熱量,進(jìn)深較大房間的地板輻射供暖也應(yīng)遵循此原則,以確保室溫的均勻分布。例如:住宅內(nèi)通戶(hù)門(mén)的大起居廳,距外墻6M以?xún)?nèi)無(wú)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱負(fù)荷,但有戶(hù)門(mén)開(kāi)啟負(fù)荷,也需一定供熱量,需分別加以計(jì)算。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)
控制供水溫度和供回水溫差,有利于確保管材的使用壽命和地面溫度的均勻。
《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定建筑物高度超過(guò)50M的散熱器熱水采暖系統(tǒng),“宜豎向分區(qū)供熱”。本規(guī)程考慮了地板輻射供暖的現(xiàn)實(shí)技術(shù)條件,對(duì)熱媒工作壓力的限制適當(dāng)放寬,以簡(jiǎn)化系統(tǒng),但學(xué)是應(yīng)加以限制。當(dāng)工程條件必須突破時(shí),應(yīng)選擇采用適當(dāng)?shù)墓懿模⒉捎眠m合的配件和管道連接方式。
本條規(guī)定強(qiáng)調(diào)了地板輻射供暖的熱媒參數(shù)與熱源系統(tǒng)相匹配的必要性,提出了對(duì)控制裝置的要求。
輻射供暖地板存在向上和向下的兩部分散熱量,房間所在的位置不同,其熱媒的供熱量和房間所需有效散熱量也有所不同,應(yīng)分別加以確定。
考慮家具和其它地面覆蓋物的遮擋因素,對(duì)輻射供暖地板的有效散熱量影響甚大,應(yīng)予考慮。
本條給出了確定單位地板面積所需有效散熱量的計(jì)算式。
計(jì)算地板表面平均溫度的近似公式,來(lái)源于德國(guó)資料。有待通過(guò)試驗(yàn)研究進(jìn)一步完善。
控制地板的表面平均溫度主要是考慮人員的舒適度。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和參照國(guó)外有關(guān)資料,并經(jīng)與《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》修編人員協(xié)調(diào),本規(guī)程確定了對(duì)不同使用環(huán)境的適宜范圍和最高限值要求。
本條提出了限制地板表面溫度的措施。
輻射供暖地板對(duì)房間的有效散熱量向下傳熱的熱損失量,與多種因素有關(guān),嚴(yán)格計(jì)算是很復(fù)雜的,可得到的國(guó)外資料也有較大差異,有待通過(guò)試驗(yàn)研究,提出一種相對(duì)嚴(yán)密又便于工程應(yīng)用的計(jì)算模式和計(jì)算程序,本規(guī)程附錄E給出的計(jì)算數(shù)據(jù),來(lái)源于北京瑞迪新型建筑材料有娶公司提供的德國(guó)資料,應(yīng)用較為廣泛,且偏于安全。
控制加熱管內(nèi)熱媒流速,是為利于管內(nèi)空氣的排除,與《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)定》對(duì)無(wú)坡度管道的規(guī)定一致。系統(tǒng)阻力的限制。是為利于集中系統(tǒng)的水力平衡,也與分戶(hù)獨(dú)立熱源設(shè)備相匹配。
熱媒集配裝置、加熱管及附件的設(shè)計(jì)
本條提出的對(duì)熱媒集配裝置的要求,主要根據(jù)較為普遍的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
本條及附錄G僅提出了輻射供暖地板基本構(gòu)成的一般模式,應(yīng)根據(jù)工程具體條件,由設(shè)計(jì)合理加以配置。
本條規(guī)定是為利于系統(tǒng)的水力平衡和溫度均勻,并滿(mǎn)足分室溫度控制和調(diào)節(jié)的要求。
塑料類(lèi)管材的力學(xué)特性與鋼管等金屬管道有較大的區(qū)別。鋼管的使用壽命主要取決于腐蝕速度,使用溫度對(duì)力學(xué)特性影響不大。塑料類(lèi)管材則不同,使用溫度的影響極大,冷態(tài)下的承壓能力不能用以判斷在長(zhǎng)期使用條件下的耐久性,其使用壽命主要取決于不同使用溫度對(duì)管材的累積破壞作用,熱作用使管壁承受環(huán)應(yīng)力的能力逐步下降即發(fā)生的管材的“蠕變”,以至不能滿(mǎn)足使用壓力而破壞。
由于管材在地板供暖全部使用期內(nèi),不可能始終是處在同一溫度條件下,必然存在不同溫度的時(shí)間分布,因此采用塑料類(lèi)管材時(shí),需要先行按不同溫度頻率確定使用條件分級(jí)。各類(lèi)塑料管在不同使用條件分級(jí)下,有不同的設(shè)計(jì)許用環(huán)應(yīng)力。
本規(guī)程有關(guān)附錄H、I、J,給出了塑料類(lèi)管材的計(jì)算所需數(shù)值和壁厚計(jì)算方法,資料來(lái)源于塑料管的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編制組,與相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等同。
因暫缺交聯(lián)鋁塑復(fù)合(XPAP)管的數(shù)值,但因其許用設(shè)計(jì)環(huán)應(yīng)力大PE-X管,為安全起見(jiàn),可參照PE-X管確定所需最小壁厚。
本條規(guī)定主要根據(jù)保證室內(nèi)溫度均勻的原則。
有人提出對(duì)地板加熱管之下設(shè)置絕熱層的質(zhì)疑,對(duì)于允許雙向散熱的工程,不設(shè)絕熱層是可行的,但應(yīng)對(duì)雙向散熱量進(jìn)行計(jì)算,并解決有關(guān)構(gòu)造問(wèn)題。對(duì)土壤上部、不供暖房間和住宅樓板上部的地板加熱管,以及輻射供暖地板沿外墻的周邊,根據(jù)節(jié)能的原則和有利于分戶(hù)熱計(jì)量,應(yīng)鋪設(shè)絕熱層。
考慮到住宅的層高問(wèn)題,對(duì)絕熱層的厚度限制,適當(dāng)予以放寬,但有條件時(shí)應(yīng)盡量做到不小于30MM。
混凝土填充層復(fù)蓋,是為保護(hù)加熱管并使地面溫度均勻。當(dāng)?shù)孛婧奢d較大時(shí),加固構(gòu)造措施應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算確定。
由于輻射供暖地板的使用壽命長(zhǎng)于防水層,因此潮濕房間內(nèi)的防水層宜設(shè)于填充層以上,即先施工輻射供暖地板,養(yǎng)護(hù)期滿(mǎn)后再按要求做防水層。
施工
一般規(guī)定
本條強(qiáng)調(diào)了對(duì)地板輻射采暖安裝工程的施工條件要求。
環(huán)境溫度過(guò)低時(shí),管道的抗彎曲性能變差,填充層的澆搗和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量難以確保,因此本條提出了對(duì)環(huán)境溫度的要求。
油漆、瀝青或其它化學(xué)溶劑對(duì)塑料類(lèi)管道有較強(qiáng)的破壞作用,應(yīng)嚴(yán)格加以防止。
絕熱層的鋪設(shè)
本條提出了對(duì)保持絕熱層完整性的要求。
加熱管的配管和敷設(shè)
彎曲半徑過(guò)小,會(huì)對(duì)加熱管造成機(jī)械損傷,故應(yīng)對(duì)彎曲半徑加以控制。
接頭是形成滲漏的重要原因,填充層內(nèi)的加熱管不應(yīng)有接頭。
加熱管的固定有多種做法,本規(guī)程對(duì)所引用的三種通常做法,都加以認(rèn)同。
本條提出了加熱管固定點(diǎn)最大間距的要求,反彈較大、不易定形的管材因定點(diǎn)的間距應(yīng)根據(jù)需要加密。
熱媒集配裝置的安裝
本條規(guī)定主要是為控制熱媒集配裝置及其連接管道安裝的外觀(guān)質(zhì)量,也可對(duì)加熱管始末端出地面的管段,加以可靠保護(hù)。
熱媒集配裝置附近或過(guò)門(mén)洞等部位,加熱管的密度較大,會(huì)形成局部地面溫度過(guò)高,因此應(yīng)采取保溫措施。
混凝土填充層的澆搗和養(yǎng)護(hù)
對(duì)混凝土填充層提出設(shè)置熱膨脹襝構(gòu)造措施的要求,是為避免地面因受熱膨脹而被損壞。
混凝土填充層澆搗和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,系統(tǒng)保持適當(dāng)壓力,既可防止管材因擠壓而變形,又可隨時(shí)發(fā)現(xiàn)管材在澆搗和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的損壞。
檢驗(yàn)、調(diào)試與驗(yàn)收
調(diào)試
地板輻射供暖如未經(jīng)調(diào)試而直接運(yùn)行使用,會(huì)造成系統(tǒng)損壞,應(yīng)嚴(yán)加控制。
調(diào)試是竣工驗(yàn)收的重要內(nèi)容,工程施工完畢后,當(dāng)具備供熱條件時(shí),可當(dāng)時(shí)進(jìn)行調(diào)試和竣工驗(yàn)收。但實(shí)際工程中,地板輻射供暖施工完成時(shí),常不具備供熱條件,尤其是單戶(hù)燃?xì)猹?dú)立熱源系統(tǒng),很難具備正常供熱條件,只能延期調(diào)試。對(duì)于延期調(diào)試問(wèn)題,宜在合同中妥善處理。
本條強(qiáng)調(diào)在任何階段進(jìn)行調(diào)試,都應(yīng)以地板輻射供暖的施工單位為主,由工程使用單位密切配合。
調(diào)試過(guò)程的緩慢升溫至關(guān)重要,應(yīng)嚴(yán)格遵守本條規(guī)定。
準(zhǔn)確調(diào)節(jié)每一通路的水量是難以實(shí)現(xiàn)的,本條從實(shí)際情況出發(fā),只提出“調(diào)節(jié)每一通路水溫達(dá)到正常范圍”的原則要求。所謂“正常范圍”,可理解為各通路的回水溫度應(yīng)大致相近。
竣工驗(yàn)收
填充層表面不應(yīng)有明顯裂縫,系指裂縫寬度一般不大于2mm,且每m2內(nèi)裂縫總長(zhǎng)度一般不大于2m。當(dāng)達(dá)不到要求時(shí),應(yīng)采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施。





