有关水地暖系统的设计分析

有关水地暖系统的设计分析
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地暖作为暖通专业的一项新技术，发明与使用不过几十年。引进国内，也不过十几年，设计要比传统散热器系统的更加繁杂，设计研究与经验在我国尚欠成熟。
因为设计是良好施工的基础，设计和合理与否直接关系和影响其使用效果，地面龟裂等一系列问题，也会影响到其他工作的顺利进行与质量水平。
地暖系统的设计应当经过严密认真的计算与细致的研究。

设计依据
1、《地暖通风及空气调节设计规范》（2001年版、修订版）
2、《实用供热设计手册》
3、《民用建筑节能设计规范》
4、《低温热水地板辐射供暖应用技术规程》（北京市2000年10月1日实施）
5、《低温热水地板辐射采暖工程技术规程》（河北省2001年1月1日实施）
6、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》
7、与建设单位签订的合同、设计委托书

地暖系统设计主要参数
1、地板表面的平均温度：
①人员经常停留的地面，宜采用24℃-26℃，温度上限值28℃。
②人员短期停留的地面，宜采用28℃-30℃，温度上限值32℃。
③无人员停留的地面，宜采用35℃-40℃，温度上限值42℃。
2、供回水温度；
①供水温度的上限值60℃、65℃、70℃、75℃等。
从安全和使用寿命考虑，民用建筑的供水温度不应超过60℃。
②供回水温差宜小于或等于10℃。
3、热负荷：
①全面辐射采暖的热负荷，应按有关规范进行。对计算出的热负荷乘以0.9-0.95修正系数或将室内计算温度取值降低2℃均可。
②局部地暖采暖的热负荷，应再乘以附加系数。
采暖面积与房间总面积比值 0.55 0.40 0.25
附 加 系 数 1.30 1.35 1.50

4、有效散热面：
计算有效散热量时，必须重视室内设备、家具及地面覆盖物对有效散热面积的影响。
5、填充层：
①厚度不宜小于50mm。
②当面积超过30m2或长度超过6m时，填充层宜设置间距小于或等于6m，宽度大于或等于5mm的伸缩缝。
面积较大时，间距可适当增大，但不宜超过10m。
③加热管穿过伸缩缝时，宜设长度不大于100mm的柔性套管。
6、压力：
工作压力不宜大于0.8MPa。如超过应采取措施。
7、流速：
加速管内水的流速不应小于0.25m/s，不超过0.5m/s。同一集配装置的每个环路加热管长度应尽量接近，一般不超过100m，最长不能超过120m。每个环路的阻力不宜超来30Kpa。　
8、绝热层：
柚板结构层间应设绝热层，宜采用PS板，容量≥20kg/m3，厚度不宜小于25mm。　

设计步骤
1、方案设计：
①根据建筑施工图及相关数据，计算建筑物热负茶。
②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。
③确定集配装置（分水器）的位置。

2、施工设计：
①计算建筑物的有效散热负荷。
②计算建筑物的有效散热面积。
③地暖系统布置及水力计算。
④其他附属设备选择。
⑤与相关专业会签，并经审核绘制出正式施工图。

3、设计完成，应将设计各有关资料，打印装订成册。
设计应注意的几个问题
除（二）部分外，设计时还应注意以下几个问题：
1、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。
2、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。
3、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。
4、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，用户即使选用石材类做地面，也不会影响采暖效果。
5、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，外墙多的房间，热损失多，加热管必然密些。南向中间房间热损失少，管间距必然大些。
6、尽量考虑将生产冷水管布置在地板采暖结构层中，但应避免管一相互穿越。
7、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。
8、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。
9、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。
10、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。
11、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。
12、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。
13、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。
14、根据规范，在长度超过6-8m应设置膨胀缝材。每30-40m2应设膨胀缝材，但膨胀缝并不是越多越好，应合理设置。
15、确保地暖层的厚度（不包括面层厚度），住宅厚度为≥70mm（复合保温厚度20mm，豆石混凝土厚度为50mm，管上皮豆石混凝土的厚度不少于30mm。
16、不同地面标高应分别设置分集水器