低温地板辐射供暖方式在武汉地区的应用前景

                           武汉市建筑设计院       代伯清  

低温地板辐射供暖，本文主要是指以热水为热源的供暖方式，具有独特的优势。由于系统所需管材管件方便易得，施工技术也已日趋普及、成熟，近几年来在北方采暖区推广得较快。随着人民生活水平的不断提高，这项技术的应用不会仅限于原有的采暖区，它将部分地取代传统的供暖方式，即便是对于长江中下游地区的相当一部分场合，该技术也将是一种合理的选择。下文将试图对低温地板辐射供暖方式在武汉地区的应用前景作一些探讨。

 一、低温地板辐射供暖的主要优点

   1、采用从地板下设供热盘管以低温面辐射的方式供暖，水平温度分布均匀，垂直温度梯度小，符合脚暖头凉的人体生理需要，使得冷热舒适感效果。即将推出的新版暖通设计规范已对此有专门的条文论述。

   2、以同一温度供暖时，由于地板辐射供暖时的实感温度比非地板辐射供暖时的实感温度要高2℃左右，所以其室内设计（控制）温度可比通常方式低2℃。另外，地板辐射供暖方式还可方便地进行分户、分室控制、分户计量与调节及远传显示（有利于抄表、收费）。因此，它是一种利于节能、便于管理的供暖方式。

   3、采用地板辐射供暖方式时，热源供水温度可低至35℃，这样就能充分利用余热、废热、二次热等低位热能；如果与其它用热系统串联运行，则可增大运行温度差，减小水系统的循环动力消耗。

   4、采用聚丁烯管材，埋入地板下施工方式，使用寿命可长达50年，无腐蚀，不结垢，不漏水；又由于该方式必须在地板内设保温层，客观上减小了楼面板冲击噪声向下方的传递。

   5、该方式在平面上不占用业主任何有效使用面积，不妨碍室内的家具布置与移动；并由于无高温对流表面的存在，减少了室内灰尘的飞扬与扩散。

二、近几年的工程实践

自一九九五年以来，笔者先后在北京、武汉、广东等地设计、咨询、施工过多处低温地板辐射供暖项目。现介绍如下：

   1、北京市朝阳区某公寓区（金岛花园）23层住宅楼，每栋17000M2。

1996年施工完成即投入使用，由城市热网经热交换器后（50℃供水，40℃回水），分为高、低两区，上供下回双管同程，每户一个入口，一组分配器，冬季供暖时室温为20℃。

   2、北京市海淀区曙光小区高层商品住宅楼群，采用分户设壁挂式燃气热水炉作为供暖及生活用热水热源，1998年完成一套住宅的施工并投入使用，供水温度40℃时，室温即可达20℃。1999年完成该小区32000 M2的施工并投入使用。

   3、武汉市江岸区香江花园公寓区6栋16层住宅楼，共37000 M2，采用中央热水锅炉供水，双管异程，每户设置一组分配器。1998年完成初步设计。该处水、电、暖计费拟全部采用电远传集中读数计量系统。

   4、广东梅州市某独立住宅一栋三层，总建筑面积900 M2。1998年施工，1999年冬季投入使用，采用一台家用小型燃油热水锅炉（50℃供水，40℃回水），双管异程支状主干管，共设置6组分配器，分区设置控温器。

   5、北京市宣武区某电力住宅楼9层，建筑面积11000 M2。1998年开始施工并部分投入使用，1999年全部投入使用。热源采用电热水锅炉，利用另设的蓄热水箱组成的使用晚间低价电蓄热的中央供热系统方式，45℃供水，35℃回水，冬季室内温度为18～20℃。

 三、近年日本采用低温地板辐射供暖的情况

一九九七年，笔者之一在日本研修，曾广为关注日本此项技术的应用动态。应用场合之一为高大公共空间，如剧场观众厅前部，会堂入口门厅、幼儿园、游泳池周边地面；应用场合之二则是居民住宅。

应用形式，除目前在我国正广为使用的地板下直埋方式外，正大力推广模块拼装式。现行的模块拼装式是采用工厂化成批生产块状板，每块板内将盘管（塑料或铜管）、保温、隔潮、反射骨架及进出水接口集成为一体，现场插口拼接，干法施工，方便快捷，日后还可以更换维修。

 四、地板低温辐射技术在武汉地区应用前景的探讨

作为改善人们生产和生活环境的供冷、供热装置形式，总是与当地的经济技术发展水平有着紧密联系。近年像武汉地区这样传统上不大力推广设暖气装置的地区，双制式冷暖两用空调机的普及速度已大大超过了单独设置暖气系统的普及速度。现有的独立暖气系统大多是空调装置尚未普及之前施工安装的，即便是近两年的新设系统，也是由一些经济实力较强的工厂（公司等）为了有效利用与自用住宅区邻近的有利条件，将办公区或厂区的冷（热）源引入，顺势而做的热水供暖系统，远非某种商业性的需求关系而成。以上主要是办公类建筑及其紧邻的自家住宅，而对于散户居民就只能是百花齐放、土洋并举。今后像武汉地区这样类似的气候区，冷暖空调装置的形式将会是怎样的呢？针对室内侧末端而言，笔者认为可以按使用类别或场合来进行探讨：

类，公用大型建筑物，如体育馆、影剧院、商场、会议中心、高大厂房等，将会是冷暖双制全空气+局部辐射式（低温面辐射，高温点辐射），作为该方式的演进，有的也可能是“个体送风器+低温面辐射（冷（暖）或冷暖同时）”。

第二类，小型商用、办公用房，采用风冷热泵（进一步带蓄冷（热）槽）室外机，加上室内冷暖双制全空气+局部辐射式（冷板、热板或者利用建筑本体作为冷热板）的方式。

第三类，旅馆、写字楼，室内双制全空气方式恐怕要占主流，或许也有单冷全空气，加上局部式辐射对流散热器供暖方式也会有。

第四类，住宅1.独立别墅式多层住宅，a.全空气冷暖双制，b.全空气单冷+低温面辐射。住宅2.大量的集合式分户住宅，a.单冷全空气式空调机，b.冷暖双制全空气式空调机，c.单冷全空气式空调机+板（柱）式散热取暖器，d.单冷全空气式空调机+点式电热取暖器，e.单冷全空气空调机+低温地板辐射式，f.单独暖气（板（柱）式，点辐射式）。

作为一种趋势预测，人们对环境的舒适要求将会越来越高，使用冷暖设备改善我们的工作、居住环境的场合会越来越多，人们在家的停留时间会越来越多，在家工作的人也会越来越多，供冷暖设备实际运行的时间会越来越长，节能省能的需求也将随之增长。从这种意义上说，作为供冷热设备（装置）系统的一种型式，最能适合以上发展趋势的要算低温地板辐射供暖方式，这种辐射供暖方式还将会进一步发展至辐射供冷方式。由此可见，辐射式供暖技术的应用在武汉地区将会是恰逢其时。

 五、几种地板供暖系统应用型式的举例与分析

 （1）、热源连接型式

 a、城市热网供热水（见图一）

  b、城市热网供热水（见图二）

  c、城市燃气网供燃气（见图三）

d、电力加热（见图四）：包括电热热水炉和电动热泵式（冷）热水机组二种形式。

e、燃油热水炉（见图五）

f、低位余热二次利用（见图六）

g、地热、余热、太阳能热水（见图七）

 h、薄膜电热元件直接没于墙面（地面）的低温辐射供暖装置（线<片>状发热元件）

 （2）、室内主干管形式

 a、双管同程、上供下回

 b、双管支状异程

c、垂直管及入户形式

①、分户门内无管井布置；                    ②、分户门外有管井布置。

（3）、分析与评价

双管同程式（或异程式）系统，可分户调节、控制与计量，运行流量与温差介于空调与传统散热器系统之间，热惰性较大，宜连续运行。

对于供暖负荷不大于100W/m2的场合非常适合，对于供暖负荷在100W/m2和150W/m2之间的场合亦可，而对于大于150W/m2的场合则宜作为辅助（或第二）供热装置使用。

六、结论

低温地板辐射供暖方式作为一种符合人体生理特点需要，舒适而又节能的技术，可认为是一种极终的供暖解决之道，在未来的应用中可望得到大力的推广和普及。

就当前而言，无论是从材料、配件的供应还是施工技术方面来说，地板供暖技术的应用条件均已成熟，并且该技术还是一种一次施工、一次运行成功、绝少有后续麻烦（如破裂、漏水、生锈、结垢）的一种一劳永逸式系统。今后的建筑，无论是从利用太阳能热等的低温热水作为能源的节能系统的角度来看，还是从利用电力峰谷价差采用晚间蓄热白天放热的蓄能系统的角度来看，该技术的应用将会因其本身就具有建筑构造体蓄热体系的天然优势，而将大显身手。