設計幾種建築供暖系統考慮的因素-tft每日頭條

通過對某住宅戶内低溫地闆輻射供暖末端設計，對其設計概況進行介紹，對負荷計算、盤管間距進行分析研究，以達到對住宅戶内低溫地闆輻射供暖設計指導的目的。

1 概要

低溫熱水地面輻射供暖。俗稱“地暖”。由于具有舒适、衛生、節能、不影響室内觀感、占有室内面積與空間小等優點,近年來在建築中使用越來越多。但是對其熱負荷計算、盤管間距不少設計人員存在疑問，本文以具體工程為例,就以上幾點疑問，對具體項目進行具體分析。

1.1項目概況

本項目住宅樓位于山東省濰坊市，地下一、二層為儲藏室；地上一至二十七層為住宅，二十八層局部住宅。建築面積14582.51m²，其中地上建築面積13549.80m²，地下儲藏室建築面積1032.71m²,建築高度85.00m。為一類高層住宅建築，耐火等級為一級，地下室耐火等級為一級，抗震設防烈度為7度。

1.2設計參數

1.2.1室外計算參數

冬季供暖室外計算幹球溫度：-7℃；通風室外計算溫度：-2.9℃；冬季室外平均風速：3.5m/s；室外大氣壓力：1022.1hPa, 最大凍土深度：50cm。

2.3.3 供暖系統工作壓力

系統最低點工作壓力：低區為0.80MPa；高區為1.25MPa。

2.3.4供暖系統

采用共用立管的分戶獨立系統形式。

2.3.5熱力入口

按樓設置熱力入口,入口裝置均安裝在地下一層專用熱力入口抄表間内。

2.3.6入戶裝置

入戶裝置與共用立管一同設于戶外公共空間水暖合用管道井内，管道井層層封閉。

2.3.7溫度控制

地暖系統采用分戶整體溫控方式，在公共管井内每戶的回水支管上安裝遠程控制電熱兩通調節閥，溫控面闆設于客廳或餐廳距地1.4m的内牆上(或與室内照明開關并排設置)。

2.3.8熱計量

本工程采用樓前超聲波熱量表作為貿易結算熱表，采用分戶熱量表進行熱費的分攤。樓前熱量表、分戶熱量表均應具備數據通訊和運傳功能。

2.3.9地暖盤管采用PE-RT管道。

負荷計算：以其中一個戶型為例進行分析研究，負荷計算房間标号如圖1所示。房間負荷如表2所示。

設計幾種建築供暖系統考慮的因素（住宅低溫地闆輻射供暖末端設計應用研究）1

設計幾種建築供暖系統考慮的因素（住宅低溫地闆輻射供暖末端設計應用研究）2

考慮家具及其它地面上的覆蓋物對地面（散熱面）遮擋所造成的散熱量這件，對于住宅建築，單位面積應增加散熱量的修正系數，可參照表3确定。

設計幾種建築供暖系統考慮的因素（住宅低溫地闆輻射供暖末端設計應用研究）3

注：1.引自董重成等“地面遮擋對地闆輻射采暖散熱量的影響研究”。《全國暖通空調制冷2004年學術文集》。2.一般情況下，地面的遮擋率與房間面積乘反比，因此面積小的房間遮擋率宜取大值。3.面積範圍可近似按内插法确定系數。

修正後各房間熱指标見表4。

設計幾種建築供暖系統考慮的因素（住宅低溫地闆輻射供暖末端設計應用研究）4

PE-RT管木地闆材料面層單位地面面積的向上供熱量和向下供熱量（W/m²）見表5。

設計幾種建築供暖系統考慮的因素（住宅低溫地闆輻射供暖末端設計應用研究）5

修正後各房間熱指标與PE-RT管木地闆材料面層單位地面面積的向上供熱量和向下供熱量比較後發現加熱管間距采用400mm即可。由于加熱管的輻射間距一般不應小于150mm，也不宜大于300mm的要求，故盤管間距均采用300mm即可。

頂層28層房間負荷見表6。

設計幾種建築供暖系統考慮的因素（住宅低溫地闆輻射供暖末端設計應用研究）6

同理比較發現頂層房間盤管間距采用400mm即可。由于加熱管的輻射間距一般不應小于150mm，也不宜大于300mm的要求，故盤管間距亦均采用300mm即可。

其餘層負荷均小于頂層及首層，故本樓所有戶内盤管間距300mm敷設即可。确定供暖地面向上供熱量時，應校核地表面平均溫度，确保其不高于表規定的限制。地表面平均溫度宜按式（1）計算。

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地面：人員經常停留宜采用的平均溫度25～27℃ 平均溫度上限值29℃。300mm盤管間距按照公式計算滿足要求。

3 地暖設計總結

3.1熱負荷計算

對于地暖系統來講，地暖設計是整個系統的靈魂。地暖設計的正确是保證地闆采暖工程質量及預期運行效果的前提條件，是從源頭上解決采暖效果不是不熱就是過熱這兩種極端現象的根本舉措，否則，一旦造成即成事實，将無法挽回。因地闆采暖的特殊性，計算房間供暖熱負荷和散熱量時，應依據GB50736-2012《民用建築供暖通風與空氣調節設計規範》及JGJ142-2012《輻射供暖供冷技術規程》進行計算。地暖設計時采暖熱負荷計算應注意以下幾方面問題。

3.1.1敷設加熱部件的地面，不存在通過地面向外的傳熱負荷，因此房間外圍護結構熱負荷不包括敷設加熱部件輻射面的傳熱負荷。但是應注意輻射面向外的傳熱負荷應計算在輻射供暖房間熱媒的供熱量，即輻射供暖房間熱媒供熱量應包括輻射面向上用熱量和向下傳熱量或向土壤的傳熱損失。此條解讀為：房間熱負荷計算時不必計算地面和下樓闆的圍護結構熱負荷，僅僅是由于加熱部件強制向下進行傳熱或強制向土壤傳熱，此部分熱損失是客觀存在的，因此房間熱媒需要被動提供。

3.1.2全面輻射供暖室内設計溫度可降低2℃，這裡要注意是全面輻射供暖的要求。局部輻射不可降低。實踐證實，人體的舒适度受輻射影響很大，歐洲的相關實驗也證實了輻射和人體舒适度感覺的相互關系。根據國内外資料和國内一些工程的實測，輻射供暖用于全面供暖時，在相同熱舒适條件下的室内溫度可比對流供暖時的室内溫度低2℃。

3.1.3采用分戶獨立式熱源或集中采暖分戶熱計量的住宅，應考慮間歇采暖和相鄰房間不采暖時戶間傳熱等因素，并以适當修正系數，确定房間熱負荷值。也就是說相鄰兩戶應考慮頂闆與上戶的戶間傳熱因素及相鄰兩戶的分戶牆應考慮戶間傳熱因素。

3.2地暖設計時傳熱量計算應注意的問題

3.2.1在住宅中，應考慮家具遮擋等因素對散熱量的影響。

3.2.2垂直相鄰各房間，除頂層外，各層均應按房間采暖熱負荷扣除來自上層的熱量，确定房間所需熱負荷。

3.2.3不同地面材質，散熱量不同，為保證室溫要求，設計時應盡量按散熱量比石材低的木地闆考慮，用戶即使選用石材類做地面，也不會影響供暖效果。

3.2.4盡量考慮将生活熱水管布置在地暖結構中，但應避免管線相互穿越。

3.3地暖設計時地闆采暖環路設計中應注意的幾個問題

3.3.1合理劃分環路區域，盡量做到分室控制，同時避免與其它管線交叉，管材在地下鋪設不應有接口。

3.3.2設計時應特别注意，同一分集水器上管長盡量保持一緻，避免造成系統阻力失衡和管材浪費。

3.3.3加熱管的輻射間距一般不應小于150mm，也不宜大于300mm；近年來随着建築熱工性能的改善，供暖負荷減少，要求管間距大于300mm的情況時有出現，這時宜按照下列方法處理；

3.3.3.1 按實際需要适當增大加熱管的敷設間距（英國标準BS EN 1264-2中管間距規定值為450mm）；

3.3.3.2 按照局部輻射供暖方式進行設計，在遠離建築外圍護結構的内部區域（本區域内幾乎沒有供暖熱損失），不布置加熱盤管。