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本文通过对石家庄市近年完工的几十项低温热水地板辐射采暖工程回访调查。发现了设计施工中普遍存在的一些技术问题。并提出了解决方法和建议，以期与业内同行交流。共同促进这一新兴采暖技术的完善和科学发展。
1 设计供热量与实际供热量有偏差
在回访中，我们发现低温热水地板辐射采暖存在设计供热量与实际供热量偏差大的问题。造成这个问题的原因有：(1)混淆了供热管敷设面积和房间地板有效散热面积两个不同概念，使计算出的单位地面面积所需散热量qx小于实际值；(2)确定单位地面面积散热量q时所选的盘管上部地面材料层与业主最终使用的地面材料层不同，使设计计算所得的采暖系统单位地面面积散热量与实际单位地面面积散热量发生偏差，有的偏差甚至很大。
1.1地板有效散热面积的设计计算
低温热水地板辐射采暖的设计步骤是：(1)依据《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019?2003)[1]的规定进行基本耗热量的计算，并按照辐射采暖特点进行校正，求得房间热负荷Q；(2)依据《地面辐射供暖技术规程》(JGJ 142?2004)[2]，按照公式qx=Q/F求出单位地面面积所需散热量qx；(3)根据加热管种类、水温、室温及地面面层材料从文献2附录A中查得满足qx的单位地面面积散热量q值。并依此确定管间距并计算管长度。
文献2第3.4.4条规定公式qx=Q/F内的F为“敷设加热管或发热电缆的地面面积”，但在第3.4.7条中又指出“地面散热量应考虑家具及其他地面覆盖物的影响”。笔者认为文献2对F的定义不够准确。实际计算中应将上述两条规范结合起来理解，将公式中的F为房间地板有效散热面积F更准确，即考虑家具及其他地面覆盖物对散热的影响而对敷设加热管的地面面积进行修正后的有效计算面积。否则计算结果势必偏小。因此，考虑覆盖物影响后的所需单位面积散热量qx按文献3推荐的公式计算更为准确：
Q=FKqx (1)
K=(1-β)+Aβ (2)
式中 F??敷设加热管的地面面积；
K??安全系数；
qx??所需单位地面面积散热量(W/m2)；
β??覆盖率；
A??覆盖程度修正系数，取0.5～0.7。
对于居住类建筑，家具摆放具有很大的随机性。从而导致式中的覆盖率β难有定值。文献3经过大量调查得出了住宅中各房间的家具覆盖率数值，可供参考。另外，设计中也可依据建筑专业提供的平面详图(带有家具布置方案)来计算。关于覆盖程度修正系数值则按家具是否带腿及其离地高度取0.5～0.7，本文依据文献3中卢值计算得出各类房间安全系数(表1)，可供设计计算参考。
1.2地板面层材料对单位地面面积散热量的影响
据文献2附录A单位地面面积散热量q值，在确定加热管种类、水温、室温的前提下，选用不同热阻值的地面面层材料，地板辐射采暖单位面积散热量差别会很大。如以陶瓷砖为面层的地面比以木地板为面层的地面，散热量高30%～60%。若设计计算选用的地面材料层与业主装修自选的面层材料不同，则实际供热量与设计计算会发生很大偏差。针对这种情况，笔者建议，考虑工程最不利情况，计算时以热阻值较高的木地板为地面层，确定单位面积散热量。再对热阻低的陶瓷、塑料类面层情况进行复核为宜。针对热阻值低、单位地面面积散热量高于设计计算的情况，可用两种方法处理：(1)管路间距与木地板地面相同。多余的散热量通过用户室内温度控制装置减少供水量来保持房间设计温度；(2)施工时由专业公司据业主实际选用的地面层对初次设计布管的管间距做相应调整。
1.3建议
以上分析表明：未考虑家具遮挡以及设计阶段地面面层材料的不确定，是造成设计与实际供热量偏差的原因。由于目前国内多是业主自己装修。家具布置和地面面层装饰材料选用具有很大的不确定性。尽管在设计计算中已考虑该问题。但很难做到与实际情况完全相符。因此，笔者建议：在施工图中明确指出设计计算时采用的房间家具覆盖率、地面材料类型及热阻等设计前提条件，以便发生业主装修状况与设计严重不符时。为施工更改提供准确依据，进而保证设计效果。
2 管材的最小壁厚与阻氧要求
由于低温热水地板辐射采暖系统中，管材的正确选择是保证系统安全和正常运行的关键之一，所以在选择管材时应综合考虑塑料管道材质、壁厚、工作温度、工作压力、工程使用年限、环保性能和施工条件等因素，经过技术经济比较后确定。目前，适用于低温热水地板辐射采暖工程的塑料管材主要包括：聚丁烯管(PB)，交联聚乙烯管(PE-X)，非交联耐热聚乙烯管(PE-RT)，无规共聚聚丙烯管(PP-R)。各种管材的许用环应力值从大到小依次是PB，PE-X，PE-RT，PP-R。
调查中发现，低温热水地板辐射采暖系统管道材料主要存在问题有以下两个。
2.1忽略了规范对管材最小壁厚的规定
塑料管材采用管系列S值来确定尺寸系列及管壁厚。S值的表达式为：
(3)式中 S??管系列值；
σD??管材许用设计应力(MPa)；
p??系统工作压力(MPa)；
D??管道外直径(mm)；
e??管道壁厚度(mm)。
在已知管材的许用应力σD 和系统工作压力p的条件下，可确定系列S值和对应不同的管外径所需的管壁厚度。
在笔者调查的多个工程中，在管材选择的说明中，设计人员仅标注了据式(3)计算出的塑料管材管系列S值。未标注管道壁厚。因此有些工程忽略了文献2附录B.1.3条规定：对管径大于或等于15mm的管材。壁厚不应小于2.0mm。如某工程工作压力为0.6MPa．选用PE-X管材，S6.3系列，尺寸为20mm×l.5mm，显然不符合上述规范规定。为克服此类问题，笔者认为设计图纸上不仅要标明管系列S值，还应明确管壁厚最小值。以防止施工选购材料时出错。
2.2忽略了塑料管材的阻氧问题
有些工程基于卫生间不好布置加热管和地面防水处理复杂的原因，常在卫生间内设置外形美观的钢制散热器代替地面辐射盘管。其间，设计者往往忽略了塑料管材的阻氧问题。热媒循环水含氧量过高，是形成钢铁材料氧化腐蚀的主要原因。而一般的塑料类管材都有氧渗透问题。当低温热水地板辐射采暖系统与其他采暖系统共用同一集中热源水系统，且其他供暖系统采用钢制散热器等易腐蚀构件时，则塑料管应有阻氧层或在水中添加除氧剂。所以，采用低温热水地板辐射采暖的系统中尽量不要使用钢制散热器，以免因提高对管材要求而增加工程造价：若必须使用，则一定要在设计说明中明确所用塑料管材的阻氧要求或在水中添加除氧剂。
3 施工调试问题及改进意见
笔者在对石家庄市低温热水地板辐射采暖工程的回访中，发现有些工程确实存在管路漏水问题，其主要原因，除了本文2.1中提到的管道壁厚度不符合规范要求外，还在于施工调试操作不规范。
(1)敷设管道前地面不平整，有细小的砂石碎块、钢筋头等，这些杂物很容易成为扎破管道的隐患。
(2)在混凝土填充层施工时．施工人员使用带尖的工具或机械设备振捣，致使管道破裂，却未发现。
(3)施工或装修中在塑料管道敷设区内穿凿钻孔或射钉作业，致使管道破损。
(4)调试时，升温过急，造成管道破裂。
为避免以上现象发生，笔者建议，在施工调试中须认真遵守施工调试规程，严格做到以下几点。
(1)地热盘管施工前，土建方应将地面清扫干净并干燥，留出足够的施工作业面，封闭现场。
(2)系统打压试验时，须避免地热管长时间暴露。
(3)从地热管敷设到混凝土填充层最终形成强度前，应进行成品保护，严禁在地面上堆放材料设备，或放置高温物体、加热设备等，也不允许施工人员穿硬底鞋在地面上行走。
(4)系统调试运行前，应先对管道进行检查冲洗，防止异物进入系统。
(5)向低温热水地板辐射采暖系统供水时，供水温度应由30℃渐升至55℃，禁止短时间骤然升温。具体做法是先让系统以30℃水温循环48h然后日升5℃，直至达到设计供水温度要求。
4 结语
从20世纪90年代后期至今，低温热水地板辐射采暖因具有舒适、节能、美观等特点，在国内居住建筑中得到了广泛应用。但在采暖工程领域，与传统的散热器采暖系统相比，低温热水地板辐射采暖尚属新兴方式，应用中尚存在一些问题，需要探讨改进，以利设计、施工和使用。
(1)低温热水地板辐射采暖设计中存在设计计算供热量与实际供热量偏差大的问题。为解决这个问题，计算房间单位地面面积所需散热量qx时，应充分考虑家具及其他地面覆盖物的影响。按照有效散热面积计算；确定地热盘管单位地面面积散热量时，按工程最不利情况，以热阻值较高的木地板作为地面层计算，当实际地面材料层热阻值低于设计情况时。可采用水量调节或改变盘管间距的方法保持房间设计温度。为使实际供暖效果接近设计计算，应在设计文件中明确标明设计计算的前提条件．即地面面层材料及热阻、家具覆盖率等，为施工修改提供依据。
(2)为避免选购塑料管材时出错，设计文件中除标注管道的系列S值外，尚需注明其最小壁厚；当低温热水地板辐射采暖系统中设置钢制散热器时，应选用带阻氧层的塑料管，或在循环水中加除氧剂。
(3)低温热水地板辐射采暖的施工和调试应严格执行施工规范。
参考文献
[1]GB 50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S]。
[2]JGJ 142-2004,地面辐射供暖技术规程[S]。
[3]刘艳峰,申健.住宅地面辐射供暖系统中因地板覆盖产生的散热量安全系数[J].暖通空调,2007.37(11):104-106。
[4]张思源,姚鑫.当前分户计量地埋管采暖系统设计施工中亟待解决的若干问题[J].科技信息,2009.37(3):645。
编辑：潮小楠