【摘要】:隨著我國建筑行業的飛速發展,低溫熱水地板輻射供暖系統被廣泛的應用在建筑中。本文就針對低溫熱水地板輻射供暖系統在實際建筑工程中的一些應用進行了論述,并對設計中容易遇到的一些常見問題進行解決。
【關鍵詞】節能設計,盤管間距,盤管長度,系統形式,中文核心期刊網
一、引言
我們傳統的建筑采暖方式大多數是散熱器采暖方式。然而,近幾年來,由于低溫熱水地板輻射供暖具有熱感舒適性好、散熱均勻、幾乎不占使用面積以及衛生條件好、無噪音、節能等優點,已經逐漸成為我國目前比較常用的供暖形式之一。
作為一種節能的換熱方式,輻射采暖的研究與應用對于建筑采暖、節能都有著非常重大意義,并且低溫熱水地板輻射供暖方式的普及也符合國家建筑節能的要求,因此本文通過采暖設計實踐對與低溫熱水地板輻射采暖系統的節能以及其中的一些設計中的問題進行了研究和探討。
二、采暖節能方面
低溫熱水地板輻射采暖方式使人體熱舒適情況得到了實現,因此它的供暖效果也在實際的應用中被了廣大建筑用戶所肯定。在目前我國建設節能型社會的大背景之下,地面輻射采暖系統的節能效果因此受到得到了應有的關注。我們把地面輻射采暖方式的原理歸結為兩個方面:第一,對于相對均勻的建筑房間垂直溫度場來說,可以減少地面輻射采暖方式的耗熱量。第二,在同等熱舒適的條件之下,因為室內外傳熱溫差的減少,能夠降低采暖熱負荷。
《低溫熱水地面供暖技術規程》中規定了選擇采用地面輻射采暖系統的建筑室內采暖德爾計算溫度應該降低2℃。并且取散熱器對與流散熱采暖系統的建筑室內設計溫度應該是18℃。當建筑采用地面輻射的采暖方式時,建筑室內設計溫度應是6℃。所以,在理論上這種系統的節能率可以達到8.4%。因此該采暖系統對于實現建筑節能目標具有非常重大的意義。我們采暖設計人員應該嚴格的依劇國家規范,選擇合理的參數進行設計,以防止在采暖工程中出現地面輻射采暖系統的房間發生過熱的問題。而且,對于建筑住宅用戶的分戶采暖系統來說,戶間傳熱是在房間采暖熱負荷計算中必須考慮的負荷。當選用散熱器采暖供熱系統時,因為樓板沒有采取保溫措施,所以傳熱系數可以達到3.6W/(m2•K)。戶間傳熱負荷能達到房間總負荷的50%左右。然而對于采用地面輻射采暖的住宅,因為地熱盤管下面敷設有20-30mm厚的保溫層,從而很大程度上提高了樓板的供熱性能。樓板傳熱系數一般低于1.2W/(m2•K)。由此可見采用低溫熱水地面輻射供暖系統可以更好的體現其采暖節能的優勢。
三、盤管間距方面
在地板輻射采暖供熱系統的設計中,住宅房間盤管間距的計算是非常重要的。設計人員在進行加熱管設計(加熱管直徑、長度以及敷設間距等)時,需要先利用公式計算出住宅的單位地面面積所需要的散熱量,再依照加熱管的種類、室溫及面層材料的熱阻以及供回水溫度確定加熱盤管的間距,已確保滿足房間所需要的散熱量。單位地面面積所需要散熱量的公式為qx=Q/F,其中 F為計算面積,由于計算散熱量時,應該考慮到家具以及其他裝飾覆蓋物等的影響,所以覆蓋物下的計算面積并不等于敷設加熱管的地面面積。因此,必須設計計算時應扣除不敷設加熱管的面積,并且還要區無覆蓋物遮擋進行直接敷設加熱盤管的面積與考慮覆蓋物影響之后的加熱盤管的面積,分兩個部分計算。
對于上述問題的影響我們必須認真考慮,然而對于固定設備與衛生潔具所要扣除的面積,也并沒有明確的規定。因此在對有效散熱量進行計算時,必須重視室內設備與家具等地面覆蓋物對于有效散熱面積所造成的影響,目前,可行的方法有以下兩種:(1)在住宅室內均勻的布置加熱管。在進行有效散熱量的計算時,應該對總面積乘以一個小于1.0的系數;(2)加熱管應盡可能的布置在通道以及有門墻面等地方,也就是一般不布置家具、設備的地方,對于其他地方要少設或者不設加熱盤管。并且還要考慮到業主將來對于房間的裝修以及家具的布置,可能會和建筑專業設計圖紙中的布置有一定的不符合(精裝修的房子除外),地熱盤管的敷設面積以及位置也具有一定的不確定性,我個人在一些設計中一般是采用第一種方法進行設計的,地熱盤管一般是滿房間敷設。并且近幾年來,家具的生產往往針對地熱采暖形式采取了一定的措施,例如地熱床、地熱沙發等有助于采暖家具的出現,一定程度上增加了住宅房間的有效散熱面積,并且還增強了供暖效果。
四、盤管長度方面
從水力平衡角度《低溫熱水地面供暖技術規程》規定了加熱盤管長度的確定原則。“加熱盤管長度不宜超過120m”,但是在實際采暖設計工作中,因為各個設計院的設計思想的不同,造成盤管的長度不一,也沒有一個明確的長度標準。所以加熱盤管的長度范圍通常在60m-100m之間。從目前工程實踐的狀況來看,采暖加熱盤管長度趨勢正在逐漸的減少。加熱盤管長度大約60m已經成為普遍現象。雖然我們減少管長的設計會增加住宅用戶的水量,但是小管長也可以充分的滿足住宅分室的盤管設置以及調節室內溫度等作用。同時,小管長還增強了管道熱水的平均溫度,有利于利用調節熱水溫度以達到調節室溫的目的。所以,設計人員需要在每根加熱盤管回路上設計流量調節閥,并且對于加熱管長度也要根據設置需要靈活的選取,在實際工程設計中,對加熱管長度的設計一般要控制在70m以下,這樣既可以得到比較滿足實際的運行效果,也可以達到了采暖設計的要求。
五、采暖系統形式方面
對于住宅采暖工程,比較常見的采暖系統形式有以下幾種包括:雙管下供下回異程式;雙管上分(下分)同程式;雙管下供下回異程式;雙管上分同程式。對于這幾種系統,個人認為雙管異程式采暖系統要好于其他同程式系統。首先從系統運行穩定性方面,水力穩定性要好于同程式采暖系統,我們可以舉個簡單的例子進行說明:六層住宅主立管采用雙管下供下回異程式,底層和頂層為并聯管路,高差假定為h,采暖系統運行時,經由頂層的阻力損失要大于底層的阻力損失,戶內損失幾乎相同,不同的只是頂層阻力損失包含了供回水立管的阻力損失,但是經由頂層環路又多得到了高差為h的水所形成的自然作用壓力,這樣,就需要多得到的自然作用壓力來克服供回水立管的阻力所造成的損失,就十分有利于兩個并聯環路之間的水力平衡。經過許多工程設計以及實際運行的檢驗,這樣做可以在大體上實現理想的水力平衡。并且,雙管異程式系統比同程式系統少一根管,從成本方面可以達到節省初投資,而且也可以減小管道井面積,有利于面積更好的利用。
六、結論
通過以上論述,本文對低溫熱水地板輻射供暖系統這種采暖進行了探究我們只有認真的對這種采暖方式進行不斷的探索、創新,才能對設計、施工中可能楚翔的問題進行了補救和處理。再結合其它采暖工程的優點與不足,加以整理以供我們設計參考,我們還要在實際設計工作中結合建筑物本身的特點,綜合分析各個方面影響因素,選擇最優采暖方式,最大程度滿足住宅居民舒適性生活的需求。
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