暖通空调——节能型地板采暖设计

地面辐射采暖是以整个地面为散热器，通过地板辐射层中的热媒，均匀加热整个地面，利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导，来达到取暖的目的。又称地板辐射采暖或地面辐射供暖。

低温热水地面辐射供暖以温度不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热的供暖方式。

技术规程：JGJ142-2012《辐射供暖供冷技术规程》。

系统设计温度：

低温热水地面辐射供暖系统的供、回水温度应由计算确定，供水温度不应大于60℃，民用建筑供水温度宜采用35~45℃，供回水温差不宜大于10℃。

说明：保持较低的供水温度和供回水温差，有利于延长塑料加热管的使用寿命；有利于提高室内的热舒适感；有利于保持较大的热媒流速，方便排除管内空气；有利于保证地面温度的均匀。

系统设计压力：

低温热水地面辐射供暖系统的工作压力，不应大于0.8MPa；当建筑物高度超过50m时，宜竖向分区设置。

说明：系统工作压力的高低，直接影响到塑料加热管的管壁厚度、使用寿命、耐热性能、价格等一系列因素，所以不宜定得太高。为了减小系统中散热设备和配件所承受的压力，保证系统安全运行。

系统基本组成：壁挂炉、分集水器、热电阀、温控器以及连接件和绝热材料等。

供暖盘管敷设：

回折型布管方式：通常可以产生均匀的地面温度，并可通过调整管间距来满足局部区域的特殊要求。由于采用回折型布管时只弯曲了90°，材料所受弯曲应力较小，一般采用这种方式。

平行型布管方式：通常产生的地面温度一端高一端低。另外以这种方式布管时，管路要弯曲180°，材料所受弯曲应力较大，所以只推荐在较狭小空间内采用。

双平行型布管方式：由于房间结构复杂多样，除上述典型布管方式外，双平行型布管方式也常被采用。

地面构造要求：

与土壤相邻的地面，必须设绝热层，且绝热层下部必须设置防潮层。直接与室外空气相邻的楼板，必须设绝热层。

地面构造由楼板或与土壤相邻的地面、绝热层、加热管、填充层、找平层和面层组成，并应符合下列规定：

1、当工程允许地面按双向散热进行设计时，各楼层间的楼板上部可不设绝热层。

2、对卫生间、洗衣间、浴室和游泳馆等潮湿房间，在填充层上部应设置隔离层。

面层宜采用热阻小于0.05m2·K/W的材料管。

填充层的材料宜采用C15豆石混凝土，豆石粒径宜为5~12mm。加热管的填充层厚度不宜小于50mm，发热电缆的填充层厚度不宜小于35mm。

地面辐射采暖系统特点：

传统的对流散热器供暖系统要求水温在80~95℃，而低温热水地面辐射供暖系统只要求35~50℃的供水温度。在等效热舒适性条件下，设计低温热水地面辐射供暖的室内计算温度可比传统对流散热器供暖系统低2~3℃。

室内平均温度19~21℃的低温热水地面辐射供暖使房间的热舒适性可等效于平均温度24℃的传统散热器供暖房间，室内平均温度每降低1℃，即可节约10%的系统能耗。

地面辐射供暖是最舒适的供暖方式。采用地面辐射供暖时，室内地表温度均匀，室温由下而上逐渐递减，给人以脚暖头凉的良好感觉，与人体的生理需求最接近。

房间温度是影响热舒适度的主要因素，所需房间温度与活动、穿衣和个人感觉有关；不同房间所需温度是不同的。

采用分室温控可以实现：

各个房间达到精确的温度控制，符合用户要求；

更佳的舒适性；更加的节能、经济。

地面辐射采暖系统设计：

一、热负荷计算：

计算公式：Q=q×S

Q—房屋热负荷，W；

q—单位面积热负荷，W/m2；

S—房屋面积（使用面积=建筑面积*得房率），m2。

一般新建民用建筑q可取120w/m2，根据上述公式计算即可选择壁挂炉。

二、主管选择：

计算公式：G=Q×0.86/△t

G—主管流量，m3/h；

Q—房屋热负荷，W；

△t —供回水温差，℃；

水地暖供回水温差△t可取10℃，散热器采暖供回水温差可取10~15℃，通过上述公式计算得出主管流量，根据水管管径—流速—流量对照表选择相应主管。

以100m2公寓房为例：

Q100=120×100=12000W=12KW

G100=Q100×0.86/10=12×0.86/10=1.032m3/h

选择DN25主管（即De32）即可。

以250平方公寓房为例：

Q250=120×250=30000W=30KW

G250=Q250×0.86/10=30×0.86/10=2.58m3/h

选择DN32主管（即De40）即可。

三、盘管选择：

根据单位面积热负荷选择D16*2.0或D20*2.0规格的红PB或红PE-RT盘管等。

我们建议，一般房间铺设间距为200mm，靠近北向窗户或者北墙阴凉的区域可以150mm间距铺设3~4根，卫生间铺设间距为150mm。

四、分集水器及温控器选择：

根据房屋面积以及分集水器摆放位置可设计选择分集水器路数（一般15~20平方一个回路），卧室、郭鹏学暖通书房等区域独立控制，客厅、餐厅可分开控制也可以一起控制。

温控器选择宜根据分区控制选择，原则上一个温控器最多带三个热电阀。

热电阀个数=分集水器回路数；

温控器个数≤分集水器回路数。

五、生活热水水箱选择：

根据房屋户型考虑选择生活热水水箱。

家用器具一次性用水量如下：

淋浴：85L；普通浴缸：125L；按摩浴缸：150L。

计算公式：L=L1+L2+L3······

G=L*（45—5）/（60—5）或L*（40—5）/（60—5）

L—用水点总用水量，l；

L1、L2、L3—各用水点用水量，l；

G—水箱水量，l。

我们建议：

一般卫生间个数在1~2个（厨房用水点可忽略），可选择壁挂两用炉直接提供生活热水。

卫生间个数在2~3个可选择200L水箱+壁挂系统炉。

卫生间个数在4个及以上可选择300L水箱+壁挂系统炉。

地面辐射采暖系统应用：

根据户型采暖面积的不同以及对生活热水需求的不同，地面辐射采暖系统的应用分为以下几种：

①不带生活热水两用炉系统；

②带生活热水两用炉系统；

③不带三通混水系统炉系统；

④带三通混水系统炉系统；

⑤带散热器系统炉系统。

该系统主要包括壁挂炉、分集水器及尾件、温控器、热电阀、管路等，生活热水口用堵头堵住。

适合只用壁挂炉做地面辐射采暖的户型；初投资省；

对燃气表的容量要求跟户型采暖面积有关；不占用地面空间；壁挂炉可安装在厨房或阳台上。

该系统主要包括壁挂炉、分集水器及尾件、温控器、热电阀、管路等。

适合户型（100m2左右）及1~2个卫生间无按摩浴缸的户型；初投资省；对燃气表的容量要求较低（4立方米/小时）；不占用地面空间；可安装在厨房或阳台上。

该系统主要包括壁挂炉、分集水器及尾件、温控器、热电阀、水箱、热水循环泵、管路等。

适合中大户型（150m2以上）使用；适合用水点多的户型（两个卫生间以上且带按摩浴缸）；可满足生活热水的大量需求；对燃气表的容量要求较低（4立方米/小时）；壁挂炉可安装在设备间或阳台上；系统维护较前两种系统不便。

该系统主要包括壁挂炉、三通混水阀、采暖循环泵、压差旁通阀、分集水器及尾件、温控器、热电阀、水箱、热水循环泵、管路等。

适合大户型（180m2以上）使用；适合用水点多的户型（两个卫生间以上且带按摩浴缸）；可满足生活热水的大量需求；对燃气表的容量要求较低（4立方米/小时）；壁挂炉可安装在设备间或阳台上。

该系统主要包括壁挂炉、三通混水阀、采暖循环泵、压差旁通阀、散热器、分集水器及尾件、温控器、热电阀、水箱、热水循环泵、管路等。

适合中大户型（150m2以上）及带散热器的户型；适合用水点多的户型（两个卫生间以上且带按摩浴缸）；可满足生活热水的大量需求。对燃气表的容量要求较低（4立方米/小时）；壁挂炉可安装在设备间或阳台上。

低温辐射采暖供冷的创新应用：

低温辐射采暖制冷系统原理图：

概念：采用温湿度独立控制的空调技术实现“恒温、恒湿、恒氧（所谓的“三恒系统”）的高舒适生活环境”。

系统构成：冷热源（可采用地下水、地表水、工业废水、地埋管土壤采温、空气源等低品位能源）；热泵主机（毛细管工况专用主机和标准工况主机）；末端（毛细管网恒温辐射+新风调湿系统+智能控制）。

毛细管网与热泵结合的空调系统，通过合理控制，可以实现高舒适度和低能耗，节能效果较好。

低温辐射采暖供冷技术的前端取能方式：

地面辐射采暖基础知识问答：

一、地暖会不会漏水？

答：不会，原因如下：

1.地暖工艺中每路为独立设计，没有接头，从工艺上将杜绝99%的漏水可能性。

2.合格的地暖盘管承压一般在25kgf/cm2，而地暖系统的正常工作压力为1.5~2kgf/cm2，超过3kgf/cm2系统会自动泄压，因此管道不可能破裂。

3.地暖工作温度一般不超过60℃，而合格的地暖管道长期耐高温80℃以上，短期耐高温100℃。

4.从施工上讲，在隐蔽工程施工结束后，要进行不小于6kgf/cm2的水压测试，并进行不小于4kgf/cm2长期保压。

二、地板会不会变形？

答：地暖地板表面温度一般在28℃左右，实际上华东地区夏季室内温度多在25℃以上，从理论上说绝大多数地板没有问题。但出于保险起见和传热性能考虑，我们建议用户使用有厂家保证的地砖、石材、复合地板、地毯和多层实木地板。

三、运行费用高不高？

答：运行费用与下列因素有复杂的关系：墙窗保温系数、朝向、室内外温差、使用习惯（时间长短与温度高低）、系统设计、设备效率、保温材料、地面材料、温控的选择以及能源的质量等。在华东地区的经验参考值为：选用温控、18℃采暖、15℃保温、节能建筑、100平方米的住宅，月采暖费用为500元，非节能建筑为1000~1300元。

四、壁挂炉是否安全？

答：壁挂炉是否安全可以从燃气、温度、压力、用电、防冻和干烧等方面进行衡量。

1.壁挂炉是平衡式进排气（从室外吸进空气，废气直接排到室外），完全密闭式燃烧，与室内空气不发生任何接触。

2.壁挂炉中高技术含量的燃气比例调节阀，不工作状态时是常闭状态，火焰意外熄灭时也会马上关闭。

3.壁挂炉有两层超高温保护：出水温度达到设定温度，锅炉停止加热；主热交换器超过额定温度，壁挂炉会立即停机并警示。

4.壁挂炉上有安全泄压阀，一般为3kgf/cm2设定值，压力到达此值，立即泄压。

5.壁挂炉的电路系统装有保险丝，电路发生意外，保险丝立即熔断，切断电路。

6.自动防冻功能，锅炉内部温度低于8℃，锅炉循环泵会自动运行，温度低于5℃，锅炉会点火燃烧，使系统温度达到15~20℃进行防冻。

五、可不可以分室控制？温度可不可以调节？

答：地暖系统可以使用温控器进行开关控制盒温度调节。

温控器由高精度电子元器件构成，具备自动温度设定功能，外形美观，操作简便，数字式液晶温控器可按编程自动控温，每日、每周分时段温度预设定，实现节能智能化。

建议您在采暖季节日常使用中，不要频繁开关而让电子温控器自动调控为好，这样反而可以更为节能。

六、冬天要不要开空调？室内温度能达到多少？

答：冬天不用开空调。地暖是迄今为止最为先进的专业采暖系统，无论是在舒适度和节能方面，空调采暖与它都不可相提并论。郭鹏学暖通对于没有特殊要求的用户，我们对卧室和客厅的温度设计如下：脚部—28℃，头部—18℃，这是人体最理想温度。

七、水地暖好还是电地暖好？

答：二者相同点：舒适度相似，室内温度均匀，脚暖头凉符合中医足疗理论，可分时、分室控制。

不同点：

1.电地暖宜安装在卫生间、厨房等面积较小的房间。

2.电地暖不需要设备，水地暖需要壁挂炉、分集水器等，因此只做小面积房型，电地暖投入小，无需维护。

3.水地暖可解决生活热水问题，无需另装热水器；电地暖需安装生活热水热源。

4.水地暖相比电地暖温度上升慢。

八、为什么说用气比用电采暖要节能？

答：电的发热量为860Kcal/度，上海波峰电价为0.617元/度，波谷电价为0.307元/度，所以获得1000 Kcal热量的价格为0.36~0.72元。

天然气的热值为8500大卡/立方米，上海天然气单价为2.5元/m3，获得1000大卡热量的价格为0.29元，考虑壁挂炉的燃烧效率92%，实际使用天然气的价格为0.32元。因此，采用天然气比电采暖节能。

九、冬季采暖应注意什么问题？

随着气温的降低，采暖系统应由一定的防冻措施：

1.电源插头不能拔出，水阀与气阀保持常开。

2.锅炉电源开关处于常开状态，不能关闭锅炉自身的防冻功能。

3.注意锅炉系统中是否有水。