
1.0.3本规程为地面辐射供暖工程的专业性全国通用技术规程。根据国家主管部门有关编制和修订工程建设标准、规范等的统一规定,为了精简规程内容,凡其他全国性标准、规范等已有明确规定的内容,除确有必要者以外,村规程均不再另设条文。本条文的目的是强调在执行本规程的同时,还应注意贯彻执行相关标准、规范等的有关规定。
3 设计
3.1一般规定
3.1.1保持较低的供水温度和回水温差,有利于延长塑料加热管的使用寿命;有利于提高室内的热舒适感;有利于保持较大热媒流速。方便排除管内空气;有利于保证地面温度的均匀。3.1.2限制地表面的平均温度,主要是出于满足舒适要求的考虑。具体数值引自《采购通风与空气调节设计规范》GB50019;根据欧洲相关标准BSEN1264,浴室及游泳池的地表面温度为30~33℃, 最高限值33℃。
3.1.3系统工作压力的高低,直接影响到塑料加热管的管壁厚度、使用寿命、耐热性能、价格等一系列因素,所以不宜定得太高。《采购通风与空气调节设计规范》GB50019第4.3.9条规定:“建筑物的热水供暖系统高度超过50m时,宜竖向分区设置”。作出这条规定的主要目的是为了减小系统中散热设备和配件所承受的压力,保证系统安全运行。低温热水地面辐射供暖系统也属于热水供暖范畴,理应遵循这一规定。该规范的第4.4.9条规定:“低温热水地板辐射采暖系统的工作压力不宜大于08MPa;当超过上述压力时,应采取相应的措施”。本条规定只是转引而已。
3.1.4本条规定强调了低温热水地面辐射供暖系统的热媒参数与热源系统相匹配的必要性,同时为了满足低温热水地面辐射供暖系统运行与调节的需要,提出了设置相应控制装置的要求。
3.1.5为了规范设计图纸,本条对地面辐射供暖工程施工图的设计深度、图面表达内容与要求等,作出了具体的规定,以保证最终效果,职责分明。
316规定发热电缆线功率不超过20W/m,是为了保证发热电缆在本规定的常规作法环境下,其外护套表面温度不超过65℃,以保证其使用寿命;有利于保证地面温度均匀且不超出最高温度限值。
3.2地面构造
3.2.2本条根据目前国内外低温热水地面辐射供暖系统的现状,推荐了一种基本的地面构造形式。随着地面供暖技术的发展,一些新型模式不断出现。本条推荐的构造的构造形式为目前普遍采用的基本形式。地面构造示意图如图1、图2所示。
3.2.3面层热阻的大小,直接影响到地面的散热量。实测证明,在相同供热条件和地板构造的情况下,在同一个房间里,以热阻为002m2·K/W左右的花岗岩、大理石、陶瓷砖等作面层的地面散热量,比以热阻为01m2·K/W左右的地毯时要高60%~90%。由此可见,因此要求采用地面辐射供暖方式时,应尽量选用热阻小于005m2·K/W的材料做面层。
3.2.4采用带龙骨的架空木地板作为地面时,由于增加了龙骨的高度(约40~60MM),如果再做混凝土填充层,必然会与采用非架空木地板的地面之间形成高差,这是不合适的。加热管敷设在龙骨之间绝热板上,有利于保护加热管,避免固定龙骨时损坏加热管。
低温热水辐射供暖系统中,如果局部热阻很大,热量不能充分散出去,会造成回水温度升高,还不会成为安全隐患,而发热电缆的功率基本恒定,热量不能做出就会导致局部温度上升,成为安全隐患。因此,在采用带龙骨的架空木地板作为地面或者地面有较大面积的遮挡时,需要对发热电缆有更加严格的、安全的规定。按照国内外的很多工程安装经验,对架宁木地板要求采用功率10W/m的发热电缆。
3.2.5为了减少无效热损失和相邻用户之间的传热量,本条给出了绝热层的最小厚度,当工程条件允许时,宜在此基础上再增加10mm左右。聚苯乙烯泡沫塑料主要技术指标见本规范第4.2节。
3.2.6 对低温地面辐射供暖来说,填充层的作用主要有二:一是保护加热管或发热电缆;二是使热量能比较均衡地传至地面,从而使地面的表面温度趋于均匀。为了达到以上目的,要求填充层有一定的厚度。由于填充层的厚度,直接影响到室 内的净高、结构的荷载和建筑的初投资,所以不宜太厚。实验和工程实践一致证实,加热管、发热电缆上部有约30mm保护层时,基本上已能够满足以上要求。考虑到填充层上部还有30mm左右的水泥砂浆找平层,可以协同起到均衡温度的作用,所以规定低温热水系统层厚度宜取50mm,发热电缆填充层厚度宜取35mm。
3.3热负荷的计算
3.3.2根据国内外资料和国内一些工程的实施,低温热水地面辐射供暖用于全面采暖时,在相同热舒适条件下的室内温度可比对流采暖时的室内温度低2~3℃。故规定地面辐射供暖的耗热量计算时,室内计算温度取值可降低2℃,或将计算耗热量乘以09~095的修正系数(寒冷地区取0.9,严寒地区取0.95)。
3.3.3当地面辐射供暖用于局部采暖时,耗热量还要乘以表333所规定的附加系数(局部采暖的面积与房间总面积的面积比大于75%时,按全面采暖耗热量计算)。
3.3.4为适应外区较大热负荷的需求,确保室温均匀,对进深较大房间作此规定。例如:住宅内通户门的大起居室,距外墙6m以内无围护结构传热负荷,但有门户开启负荷,需分别加以计算。
3.3.5敷设加热管或发热电缆的地面,不存在通过地面向外的传热负荷,因此不应计算此部分围护结构热损失。
3.3.6高度附加率,是基于房间高度大于4m时,由于竖向温度梯度的影响导致上部空间及围护结构的耗热量增大而打的附加系数。对地面辐射供暖系统,地面温度一般高于室内气温度,因此供暖负荷计算时,可不考虑高度附加。
3.3.7间歇供暖与户间传热的附加量,仅作为确定户内供暖热负荷的因素,不应统计在集中供暖系统的总负荷内或建筑总供电负荷内。
3.4地面散热量的计算
3.4.2目前单位地面面积散热量的计算方法主要有两种,一种是ASHRAE手册(2000年版)提供的计算方法,一种是欧洲普遍采用的经验公式法。因前者计算原理清晰易懂,国内设计院多已采用,并已经过实际工程检验,认为可行,故本规程推荐采用此方法。附录A是来自此方法的计算结果,由北京建筑设计研究院提供。
由于篇幅所限,附录A只列出两种管材PE-X管(导热系数为0.38W/m·K)、PB管(导热系数为0.23W/m·K)的计算数据,其他管材可根据其实际导热系数参照选用。
铝塑复合管和PE-RT管可参照附录A.1:PE-X管单位地面面积的散热量和向下传热损失选用。
PP-R管可参照附录A.2:PB管单位地面面积的散热量和向下传热损失选用。
3.4.5校核地表面平均温度的近似公式,是由ASHRAE手册(2000年版)提供的计算方法获得的计算数据,经回归得到的。
3.4.7家具和其他地面覆盖物的遮挡对地面散热量影响很大,应予以考虑。地面遮挡因素随机性很大,情况复杂,设计人可根据具体情况附加一定的安全系数。
3.5低温热水系统的加热管系统设计
3.5.1住宅建筑中按户划分系统,可以方便的实现按户热计量,各主要房间分环路布置加热管,则便于实现分室控制温度。
3.5.2限制每个环路的加热管长度不超过120m和要求各环路加热管的长度接近相等。都是为了有利于水力平衡。对可自动控制的系统,各环路管长可有较大差异。对于壁挂炉系统,加热管长度应根据壁挂炉循环水泵的扬程经计算确定。
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