一、地板辐射供暖应用情况
1、国外住宅
韩国占80%以上。
加拿大西部65%
瑞士48%
德国41%
奥地利25%
法国20%
2、我国应用情况
早期主要作为辅助供暖手段,应用于不大适合单一散热器供暖的高大建筑空间,以及有特殊需要的场合,例如:侯车大厅、公共建筑大堂和游泳池等。
随着住宅建设标准和居住者对热舒适度要求的提高,在住宅中的应用逐年增加,尤其是在东北和西北地区。
3、目前状况和制定规程的迫切性
基本上停留于照搬国外样本或资料模式。
对原理的研究上并未取得明显的进步,性质上有所认识,但量的概念仍不足。
材料上有较大的选择余地,对材料的性质加深了认识,但受商业因素影响和误导较多。
设计上存在一定的随意性和盲目性,对一些构造的作用, 停留在“想当然”的阶段。
各施工承包企业在实践中得到许多经验和教训,各有一套自己的章法。
二、地板辐射供暖的利弊得失
地板辐射供暖,无疑是热舒适度的一种供暖方式。但不一定能成为住宅供暖方式的首先选择,更不是一选择。这是因为任何一种供暖方式,都会有其特定的优势和弊病,应根据具体工程条件,将所采用供暖方式的优势充分加以发挥,尽可能减少其弊病。
地板辐射供暖大致有以下的主要优点:
1、与其它供暖方式相比有较高的舒适度
(1)垂直温度场分布比较均匀。
(距地0.1m与1.7m的温差,即t1.7-t0.1)
地暖 -0.1——0.1℃ (平均 0 ℃)
顶暖 0.2——2.1℃ (平均 1.1℃)
散热器 0——1.8℃ (平均 0.5℃)
热风 0.2——2.7℃ (平均 1.1℃)
(2)在室温相同的条件下,距地面0.05-0.15m(人体对冷暖的敏感部位)高度的温度,较对流供暖方式约高8-10℃,对人体生理有益。
(3)与对流供暖方式相比,空气对流减弱,有较好的空气洁净度。
空气尘埃中的70%(按重量计),为粒径小于10μ的固态或液态的微粒,以气溶胶的形态存在,称为大气尘, 或称为飘尘,可吸入肺内危及人体健康。《公共场所卫生标准》(GB9663-9673-83)称之为“可吸入颗粒物”(IP)。
(4)房间热惰性较好。
(5)平均辐射温度适当,可减少人体辐射散热。
(各表面平均温度与空气温度差,即tB-tN)
地暖 0.3-1.6℃ (平均 0.6℃)
电热膜顶暖 0.5-4.3℃ (平均 1.9℃)
散热器 -0.8-0.6℃ (平均-0.2℃)
热风 0--1.4℃(平均-0.5℃)
2、与其它供暖方式相比较为节能和可使用低品位热媒
(1)由于垂直温度分布的差别,有效区域内相同温度时,平均温度。
(2)由于可减少人体辐射散热,与对流供暖方式相比,可取得2-3℃的等效舒适温度。
(2)以上两项因素综合, 节能幅度约为10-20%。对于住宅,主要是等效舒适温度,节能幅度约为10%。
3、有利于建筑装饰。
4、有利于实施分户热计量。
5、有利于隔声和降低楼板撞击声。
《住宅设计规范》规定:空气计权隔声量,应≥ 40dB;楼板的计权标准化撞击声压级,宜≤75dB.
6、有利于扩大应用塑料类管材。
塑料类管材与金属管道相比,由于其生产过程的低能耗和低污染、便于施工安装、价格有较大下降空间,以及在质量能确保和应用得当的条件下有较长使用寿命等优点,将会作为一个发展方向,得到广泛的应用。1999年十二月,建设部、国家经贸委、质量技监局和建材局,联合下达了《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》,其中就要求逐步以塑料类管材替代金属管材。
7、经济比较并不占劣势
由于塑料类管材生产的发展和市场竞争,地暖的造价已呈大幅度降的趋势,已从按建筑面积计的100元/m2,下降到60-70元/m2左右。
目前,以森德为代表的一批钢制散热器的价格约为0.8-1元/W,按分户热计量后考虑户间传热因素,设计耗热量指标70-80W/m2计算,约折合60-80元/m2,加上调节阀门、配件和管道,按建筑面积计的造价,已经不低于地暖了。
地板辐射供暖大致有以下的主要弊病:
1、仅适合于建筑热工条件较佳的节能住宅。不节能住宅地面温度超标,降低舒适度。
2、需占用空间高度至少80mm,与不设置辐射供暖的室内其它空间形成一定高差,需增加地面荷载约120kg/m2.
3、地面二次装修时,易被损坏。装修宜一次到位。
4、因对热媒温度和流量的要求不同,需设置单独热源系统。
5、因热媒温差较小,相应流量较大,热媒输送管道断面和输送能耗较散热器供暖系统,约增大一倍。
6 材料和施工市场状况堪忧,施工、调试和验收程序方面困难较多。不要片面追求低价位。近期审批施工资质。长远应向由正规施工企业统一施工方向发展。材料的随机抽样送检。
7、技术原理和设计基础资料环节,仍处在认识过程中,滞后于应用。
三、塑料类管材及其正确应用
1、建筑用塑料类管材、适合于地板辐射供暖的塑料类管材及其正确命名
PVC 聚氯乙烯管
PVC-C 聚氯乙烯耐热管
PE 聚乙烯管
LDPE 低密度聚乙烯管
MDPE 中密度聚乙烯管
HDPE 高密度聚乙烯管
PP 聚丙烯管
PP-H 均聚聚丙烯管(耐压较高,但易低温脆化)
4级σ=2.90 Mpa,20℃/50年σ=6.25Mpa.
PP-B 嵌段共聚聚丙烯管(耐压低于PP-H)
4级σ=1.67 MPa,20℃/50年σ=6.21Mpa.
PP-R 无规共聚聚丙烯管
4级σ=3.3MPa,20℃/50年σ=6.93Mpa.
(PP-C管,接近并略优于PP-B管)
PE-X 交联聚乙烯管
PERT 非交联热塑性聚乙烯管
PB 聚丁烯管
PAP 铝塑复合管
XPAP 交联铝塑复合管
适合于地板辐射供暖的塑料类管材
(1)交联铝塑复合(XPAP)管
(2)聚丁烯(PB)管
(3)交联聚乙烯(PE-X)管
(4)无规共聚聚丙烯(PP-R)管
2、管道强度计算各要素的函数关系及设计计算
管道在内压作用下,管壁任意一点将产生三个方向的应力,即:轴向应力、径向应力和环向应力,其中环向应力为。故以不利条件即按环向应力加以分析。
管材的力学特性,即管壁厚、管径、可承受压力和许用应力之间的关系,无论是金属管材还是塑料类管材,都可用下式表示:
σ=P×D/2e (1)
上式中:
σ-管材环向应力(MPa)
P-管内压力(MPa)
D-管径(mm)
e-管壁厚(mm)
管材的许用设计应力σD应不小于管材环向应力, 即:
σD ≥σ
来源:考试大-建筑工程类考试
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