集团总工程师
正高级工程师
随着国民经济的发展,建筑行业新技术、新材料、新产品不断涌现,采暖技术发展迅速。近年来,低温热水地面辐射供暖以其良好的采暖效果,均匀的室内温度,不占用房间使用面积等优点,在建筑市场倍受青睐。
1热负荷计算
低温热水地面辐射供暖各户为独立的供暖系统,利于热量分户计量,与常规对流供暖方式热负荷计算有以下区别:
不计算敷没有加热管道地面的供热负荷。一层不另计算地面热负荷,低温热水地面辐射供暖系统通常采用双立管(导程式)或三立管(同程式),各层供回水温度相同,对于多层住宅,热压作用对建筑热负荷影响较小,除顶层外,以下各层(包括一层)可采用相同的热负荷和加热管布置间距,从而缩短设计周期,减少工作量。
计算全面辐射供暖热负荷时,宜将室内计算温度降低2℃或取常规对流供暖方式热负荷的90%~95%。由于地面辐射供暖是在辐射强度和温度的双重作用下对房间进行供暖,形成较合理的室内温度场分布和热辐射作用,可有2℃~3℃的等效热舒适度效应。据有关资料统计,住宅室内温度每降低l℃,可节约燃料10%,有利于节能。
低温热水地面辐射供暖系统采用分户供暖时,应计算户间传热负荷。规范中要求计算这部分热负荷,但没有明确给出传热温差,可参照采暖分户计量有关规范,取6℃~8℃为宜。户间传热负荷仅做为室内加热管间距选择计算时的考虑因素,不应计入系统总热负荷,不对系统热媒流量产生影响。
计算地面辐射供暖系统热负荷时,可不考虑高度附加。
2系统热媒流量计算
采暖系统热媒循环流量计算公式为G=3 600Q/l 000c(tg-th),
式中:G一系统循环水流量kg/h, Q一热负荷 w;
c—水的比热容ki/kg.℃, tg一系统供水温度 ℃;
th一系统回水温度 ℃.
由上式不难看出,热媒供回水温差直接影响系统流量,进而影响管径选择计算及系统循环阻力损失。与常规散热器采暖系统(供回水温差25℃)比较,低温热水地面辐射采暖系统(供回水温差10℃)热媒循环流量为前者的2.5倍,低温热水地面辐射供暖系统水力计算乃至室外管网计算时应以10℃温差计算流量,选择管径。此外,应注意计算各层系统流量时,热负荷Q不仅包括各房间热负荷(不包括户间传热)还应计人加热管向下一层的传热量。
3地面装饰材料对散热量的影响
地面装饰材料热阻的大小,对地面散热量影响巨大,相同供热条件下,石料类地面散热量比木地板地面高30%~60%,比地毯类地面高60%~90%。随着人民生活水平的提高,家庭装潢档次也越来越高,设计中应充分考虑地面装饰材料对散热量的影响。对于居住类建筑,笔者认为,厨房、餐厅、卫生间可以按石料地面考虑,其他房间宜按木地板地面考虑,对丁公共建筑应与业主协商确定地面装饰材料类型。从节能角度考虑应在每户分集水器支管上设置调节阀门,有条件时可在每一路加热管上设调节阀门, 当住户装饰与设计设想不符时,调节水流量控制室内温度。
4厨房与卫生间采暖
厨房内各种管线较多,加热管布置时应空出给、排水立管,煤气立管、灶台及排水地漏安装空间,防止后续工种施工时将加热管打断。
(1)卫生器具如脸盆、坐便器水箱有的需要挂墙安装,住户装修时更换墙面瓷砖,加装诸如浴帘杆、毛巾架、肥皂盒、梳妆镜等,要在墙面上打孔,容易破坏加热管。
(2)在墙内敷设加热管线,墙面厚度增加,占用使用空间。
(3)采暖加热管存在上下弯曲,容易造成气塞,且空气不便排除。此做法不可取,笔者认为可采用以下方法辅肋采暖:①利用卫生间地面加热管串接一组散热器,(热媒温度较低,通常片数较多),但应注意加热管进出卫生间地面时的防水处理,加热管接头应明露于室内,散热器上应安装手动排气装置。②与电气工协商,考虑卫生间采用浴霸做为辅肋采暖措施。
5家具布置对地面散热量的影响
以居住建筑为例,现代家庭中家具样式繁多,各家各户差别很大,家具对地面散热量的影响,笔者认为应从以下方面考虑:
根据房间尺寸大小,对房间内家具的大小,多少区别对待,就卧室而言,开间尺寸≥3.0 m时应考虑布置双人床,开间尺寸在3.0 m以下,可考虑布置单人床;衣柜的大小也可根据开间大小确定。如3.6m开间的卧室,可考虑布置四开门衣柜;3.3m开间,可布置三开门衣柜,3.0 m开间,可布置两开门衣柜;较大的客厅可以考虑布置两个单人沙发,一个三人沙发,较小的客厅可考虑布置一个三人沙发。各种家具平面尺寸的大小可在《建筑设计资料集》中查到。
在设计中应充分考虑房间内有可能布置的家具种类、大小、数量,将房间使用面积减去家具占地面积,做为房间的散热面积A(平方米),再以房间热负荷(包括户间传热负荷)减去来自上层的传热量,做为房间需要的散热量Q(w),计算Q/A=q(w/A),依据Q(w/A)查规地中的散热量表,确定加热管间距。加热管间距确定后,应以此间距将房间满铺加热管,即使家具遮挡一部分散热面积,剩余部分也能满足房间需要的散热量,同时给住户布置家具以更大的自由度。
6结论
低温热水地面辐射供暖,具有热感舒适,热量均匀稳定,节能、免维修、方便管理、方便采暖分户热计量等特点。在今后的民用建筑采暖设计中,将得到更为广泛的应用。设计时应充分考虑低温热水地面辐射供暖设计计算方法与常规采暖系统的不同,更好地发挥其优势,为用户创造一个舒适的工作、生活环境。