低温地板采暖的优越性分析*

2011-11-11王任远

河南工学院学报 2011年6期

张敏，王任远

（河南机电高等专科学校，河南新乡 453000）

低温地板采暖又称低温热水地板辐射采暖，是采用60℃以下的低温热水为热源，通过埋设于地板下的盘管加热地板，再由地板向室内辐射热量的一种采暖方式［1］，如图1所示。因其舒适卫生，节能环保等特点，被越来越多地应用到公共建筑和民用住宅中。本文通过与散热器采暖的对比，分析地板采暖的优越性。

图1 地板辐射采暖施工图

1 舒适性

1.1 温度分布合理

地板采暖通常以房间的整个地面为散热面，热量由下向上传递，温度自下而上逐渐递减。图2是几种不同采暖方式的温度场，从图中可以看出，地板采暖的温度场分布最接近符合人体舒适性的理想温度分布形态。高温区域集中在下部，特别是距地面0.05～0.15mm的区域(人体对冷暖的敏感部位)，温度较散热器采暖约提高6～8℃。这样，人体脚部感觉温暖，能改善血液循环，促进新陈代谢，给人以脚暖头凉的舒适感受，特别适合老人和孩子居住。而传统的散热器采暖是以对流换热为主，热气流向上走，形成上热下凉的温度梯度，足部是室内温度的低点，有悖人体生理结构的需要，不利于人体健康。

图2 垂直温度场分布图

1.2 热环境舒适

同散热器采暖相比，地板采暖提高了围护结构内表面温度，地板表面在24～30℃左右，一方面减少了人体向围护结构内表面的辐射散热量，另一方面，由于供热任务大部分由远红外辐射承担，人体在辐射强度和温度的双重作用下，感受到的室内平均辐射温度(MRT)比室温高1～3℃［2］，因此感觉更加舒适。地暖房间的空气流速度小于0.2m/s，室内空气对流减弱，因而避免了其他供热方式造成的室内燥热、有异味、风感、皮肤缺水、口干舌燥等不适，还免除了室内空气流动的扬尘现象，有效提高了室内清洁度。

1.3 安静隔音

目前我国楼板一般选用预制板或现浇板，其隔音效果较差，楼上的若干响动都会影响到楼下。地板采暖增加了聚苯板保温层，除了隔绝户间传热，聚苯板还具有一定的吸音、隔声效果，而交联管的中空结构会形成一个噪声缓冲区，减少声音的穿射，形成良好的声环境。同时，地板采暖在运行过程中也没有散热器中非满管流的噪声，室内环境清静，增加了居住的舒适性。

2 经济性

2.1 室内设计温度降低

人体的舒适度取决于室内平均辐射温度(MRT)，采用地板辐射采暖，由于室内围护结构内表面温度的提高，其平均辐射温度也会加大，因此人体对实感温度比室内温度高2～4℃。对此，我国《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019 －2003)规定［3］，在相同舒适条件下，采用地板辐射采暖的室内温度可比对流采暖时的室内温度低2～3℃。也就是说，地板采暖的室内设计温度取16℃时，其供暖效果相当于对流采暖的18℃室温。以郑州市一栋住宅楼为例，说明地板采暖的节能性。住宅楼为六层，每层四户人家，建筑面积总共3527.8m2。经计算，散热器采暖热负荷为281496.1w，地板辐射采暖为235075.6W，节能率为:

2.2 增加面积使用率

地板辐射采暖的热水管埋置在楼板建筑层内，主管路和控制分配器安装在卫生间、厨房等角落，地面上无任何管道设备，因此不占用房间和地面的有效面积。由于不破坏室内环境，用户可任意摆放家具，二次装修时不必再对散热器进行管路改造，节省费用。而采用散热器采暖，不仅设备本身占据面积，室内管道也同样占用室内使用面积。以钢制柱式散热器为例，散热器厚度为12cm，安装时距墙5cm，如果再加暖气罩5cm，总厚度为22cm，按8片散热器为一组考虑，散热器及其水平支管的总长度为1.5m，则每组散热器占据的使用面积为S=(8×单片散热器长度+水平支管长度)×(单片散热器厚度+墙距+暖气罩厚度)=0.33m2，一套建筑面积为130 m2的三居室需安装8组散热器，共占用面积2.64m2，为使用面积的2.5%。除了占用使用面积，散热器采暖还影响居室美观，采暖系统的立管、支管、散热器都暴露在外，用户在装修时往往要对其进行管路改造和包装修饰，以目前市场价格估算，改造一组散热器需100元，8组则是800元，可见，对地板采暖的用户来说，节省的经济效益是相当可观的。

2.3 寿命长，维修费用低

地暖加热管是使用整根管按一定间距盘绕固定在绝缘保温层上，地面以下无接头，管子两端与分水器相连，因此，不用担心在散热器采暖系统中常常出现的“跑、冒、滴、漏”现象。由于地暖系统水温不高，运行时管内水流速度平稳，无水击现象，加之分水器安装了安全排气装置，不会对系统产生破坏，因此运行安全可靠。使用的塑料管材内壁面光滑，壁面粗糙度仅为0.009～0.01mm，远远小于钢管和铸铁管(0.05～0.5mm)，输水阻力大为降低，且不易结垢，不产生化学反应。正常使用范围内，塑料管材的寿命为50年，是普通钢管的15倍以上，与建筑物的设计使用寿命一样，维护管理只需每年对分水器进行维修保养，维护管理费用低。而采用散热器供暖，使用过程中会发生腐蚀现象，尤其是钢制散热器，对水质要求较高，经过几年或十几年的使用年限，锈蚀严重，以致发生泄漏现象，须定期进行维修或更换，维修费用较大，给住户和开发商增加了经济负担。

3 便于热计量

传统的供暖系统，用户不能调控室温，供热热量没有计量，供热收费一直以来都是按面积分摊，耗热量与居民利益无关，以致一些室温过高的用户出现冬季开门开窗的现象，不利于用户的节能意识。发达国家有关经验表明，实行供热计量收费可节能20% ～30%［4］。

低温热水地板辐射采暖是最便于采用分户热计量收费的方案之一。由于供回水为双管系统，只需在分水器前加装热量表和锁闭阀，便可实现分户热计量，在每个房间的支环路上设置恒温阀，便可实现分室控温［5］。用户可根据生活需要和经济情况，自行调节室内温度，决定用热量的多少。热力公司则根据热量表收费，公平合理。这种计费方式一改往日按面积一刀切的情况，既调动了居民的主动节能意识，又可解决收费难的问题，使供热市场更加公平，人性化。