李松:注重细节设计 可使地采暖发挥最大效能

北京维拓时代建筑设计院 设备所设备技术部技术总监 李松

兴起于20世纪20年代欧洲的现代地暖技术,由于其节能环保、使用寿命长、热稳定性好等突出优势,被世界暖通界公认为最理想、最先进的供暖方式之一,在全球各地得到了广泛应用。早在2002年,我国建设部就把地暖标准列入了国家行业标准,2004年将地暖系统列为推广项目。对于地产企业而言,在项目开发中采用地采暖方式也是顺应行业形势、满足市场需求的措施之一。今天我们采访到了北京维拓时代建筑设计院的李松总监,请他和我们谈一谈地暖设计中的注意事项以及如何降低地暖成本等问题。

建筑畅言网:李总您好,首先请您向畅言网网友做一下简单的自我介绍。

李松:大家好。我是北京维拓时代建筑设计院设备所设备事业部的技术总监,2002年进入公司,至今已有十余年。维拓涉及的领域非常广泛,但住宅项目做的相对比较多,因此在工作中我接触到了大量的地暖项目。一般而言,住宅项目中地暖应用最多,但是其在公建项目中也有应用,主要集中在一些高大空间中。因为高大空间如果采取空调送风等方式,由于热压的作用热气会一直向上走,单纯靠热风无法保证人活动区域的温度。现在比较大型的商场一层的公共区域,除了空调之外,基本也会采用地暖的方式。总而言之,地暖的应用在建筑中还是比较普遍的。

建筑畅言网:与传统的暖气片采暖相比,您认为地采暖系统有哪些优缺点?

李松:地采暖系统的主要优点有以下几方面:

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。

(2)在室温相同的条件下,距地面0.05--0.15m高度的温度,较对流供暖方式约高8--10℃,对人体生理有益,给人以脚暖头凉的舒适感,对老年人和儿童尤为适用。

(3)与对流供暖方式相比,空气对流减弱,不会带起室内的灰尘,有较好的空气洁净度。传统的散热器主要靠对流散热,使用时间一长,在散热器的上部和周围的墙壁上就会出现黑色,而地暖就不存在这个问题。

(4)房间热惰性较好,散热均匀稳定。由于地暖是通过混凝土传热,热量散发均匀,加之混凝土有蓄能作用,即使间歇供暖也能保持室温稳定。

(5)平均辐射温度适当, 可减少人体辐射散热。

2.节能环保。

地板辐射采暖相对于散热器采暖节省能源,减少支出。散热器供水温度一般为75℃左右,地采暖一般为50~60℃。其室内温度梯度比散热器采暖小,可以减少屋内上部的损失,热压减少,冷风渗透量也随之减小。在达到同样的室温效果下,地采暖比传统采暖可以调低2-3度,能够有效节约能源。地采暖比传统的采暖方式节约能源10-20%,具有可观的节能效果。

3.减少楼层噪音。

中国楼板一般选用预制板或现浇板,其隔音效果极差,楼上人走动就影响楼下,采用地暖增加了保温层,具有非常好的隔音效果,可降低噪音污染。

4.不占用空间,使用寿命长。

可增加房间有效使用面积。散热器采暖,一般100平米占用净面积达2至5平米,影响家具的摆放。而地采暖管道全部在地面以下,采用一个集分水器进行控制,减少占用室内空间,增加室内使用面积;地暖采暖,塑料管埋入地板以下的模块或混凝土层中,不腐蚀、不结垢,如无人为破坏,使用寿命可与建筑物同步。

5.增加热源选择范围。

在能提供35℃以上热水的地方即可应用。可以充分利用各种资源,如地源热泵、空气源热泵、太阳能、电热能等。

当然地采暖的缺点也是有的,主要体现在以下几个方面:

1 仅适合于建筑热工条件较佳的节能住宅。不节能住宅采用地暖方式会使地面温度超标,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。因此装修宜一次到位。

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。

建筑畅言网:与传统采暖方式相比,地采暖的全生命周期是否更经济、节能?

李松:地暖不像传统的散热器或风机盘管等存在设备更换问题。风盘在使用过程中需要定期清洗,否则会影响风盘的制冷、制热效果。散热器在使用一定时间后也需要更换,钢制的散热器使用时间一长还会有腐蚀的情况,寿命更短一些。但地面辐射供暖基本不存在这类问题,按照相关国家规范的规定,供水温度不高于60℃的地面辐射供暖工程供暖管材的使用级别是4级,使用年限为20~25年,相当于240~300个月。以北京为例,一年的供暖期(地暖使用期)仅4个月,理论上可以用60~75年,在非人为破坏情况下,地面辐射供暖使用寿命基本可与建筑物同步。因此地暖的实际使用寿命是相当长的,是更加经济、节能的采暖方式。

建筑畅言网:如何通过设计手法让地采暖设备散热充分,达到良好的供热效果?

李松:要想达到良好的供热效果,要注意以下几方面:避开地面上的固定设备和卫生器具,厨房预留出橱柜位置,和精装配合尽量避让家具摆放位置,敷设地暖区域尽量避免家具遮挡。靠外墙处盘管间距加密,靠里的位置的盘管间距可适当放宽。不同间距对应每平米的散热量是不同的,但只要保证房间总的散热量即可。同时我们在设计时也会考虑到家具遮挡的问题,一般会考虑0.7的遮挡,例如计算显示70W/㎡,实际可能需要配置到100W/㎡。

建筑畅言网:地采暖系统对地板、墙体等部分有哪些要求?

李松:地采暖对墙体没有特殊要求,楼板只要考虑一下荷载问题即可,因为楼板上面要做绝热层。面层做法上,地面辐射供暖对将来的装修面层还是有一定的要求的,要注意选用热阻较小的面层做法,因为不同面层的传热性是不一样的,不宜选用架空木地板面层。一般而言,地面木地板的传热效果相对于石材来说会差一些,木地板可以选用实木复合或者复合木地板都没有问题,但是有架空的实木地板中间有空气层的,因为空气的导热系数特别低,如果地面有空气层,就会非常影响地暖的散热效果,因此架空的实木地板不可用。

建筑畅言网:在建筑设计过程中,地采暖产品如何与建筑更好地结合?

李松:在做建筑设计时,需要合理确定分集水器位置,确定地面装修做法,地暖管敷设位置等等。

建筑畅言网:地采暖系统在设计中需要注意哪些问题和细节?

李松:从地面辐射供暖的安全寿命和舒适考虑,规定供水温度不应超过60℃,从舒适及节能考虑,地面供暖供水温度宜采用较低数值,国内外经验表明,35℃-45℃是比较合适的范围。保持较低的供水温度延长化学管材的使用寿命,有利于提高室内的舒适感,控制供回水温度,有利于保持较大的热媒流速,方便排除管内空气,也有利于保证地面温度的均匀。

要注意的细节还有很多,例如设置伸缩缝、控制地表温度、管间距小于100设柔性套管等,还要注意卫生间的地暖是否可以满足要求。

地暖的设计一般来说场边6米或者30平米就要设置伸缩缝,靠墙的一圈也需设置,但是很多时候,往往建筑师提出了预留伸缩缝的要求,但是在施工现场工人为图省事却没有做。

建筑畅言网:地采暖系统的节能性具体体现在哪里?

李松:地暖的节能性是其区别于传统采暖方式的重要优势之一,主要体现在以下几方面:

(1)由于垂直温度分布的差别,有效区域内相同温度时,平均温度最低。

(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。

(3)热负荷计算是可不考虑地面传热。以上因素综合,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%。

建筑畅言网:如何通过设计让地采暖系统的后期维护维修更方便?

李松:其实埋地的管道不需要维护,只是如果万一分集水器的接头或本身出现漏水问题,会涉及到后期维修。因此如果想让地采暖的后期维护更方便,关键是要确定合理的分集水器位置,有条件最好设于卫生间,设置在其他区域最好在分集水器附近设置地漏。

建筑畅言网:如何通过设计降低地采暖系统的成本?

李松:地暖的成本主要是设备方面,一是分集水器,二是管材,不同品牌的分集水器和和不同材质的管材会有一定价格上的差异,开发商可以通过选择不同产品来降低造价。

从我们设计方面而言,一是要尽量把分集水器放在房间的中心部位,让各个环路比较平衡。二是要控制各个环路的长度,使各个环路的长度相等,因为市面地暖管常见规格为100米、200米、300米,各环路不超100米为宜,这样可以最大程度地减少材料的浪费。现在大多数地暖做的都是一户一个分集水器,这就要求分集水器的各个环路的长度尽量相等,以减少它的不平衡概率。现阶段是按户做温控,如果能做到分室温控,对管线的长度就没有什么限制了。

总体而言,地采暖和传统散热器采暖的造价差别不大,地采暖以前的价格比较贵,现在普遍都能做到50元/m²,因为各项技术已经很成熟,成本方面的价格也因此下降了很多。

建筑畅言网:安装地采暖是否会压缩室内层高?采用什么方式或措施可使地采暖对层高影响最小?

李松:地暖会压缩室内净高。采取这两种方式可以减小地采暖对建筑层高的影响:1.选用聚苯板做绝热层,可比发泡水泥节省20mm。2.选用预制沟槽保温板或预制轻薄供暖板。

建筑畅言网:对于地采暖系统及其产品的选择,您对开发商还有哪些建议?

李松:在地采暖的设计过程中,我们只给开发商要求的参数,不会做明确的品牌推荐,让开发商自己去选择。因为参数是国家标准,市面上能售卖的正规产品一定都是能满足国家标准的,也就是说所有产品都能够达到我们的参数要求。当然不同品牌的价格会有差异,分集水器也有中高低档之分,地暖也有很多种材质的管材可供选择,例如PE-RT耐热聚乙烯、PPR交联聚乙烯、PB管聚丁烯、铝塑管这些材质都可以,但是它们之间的价格还是有区别的,PB聚丁烯最贵,PPR和PE-RT相对来说比较便宜,目前绝大多数地暖项目使用的都是PE-RT,因为其性价比最好,既能满足塑料管对温度对耐热的寿命要求,价格也相对很低廉。因此我们在设计地暖的时候,一般都采用PE-RT的管道,但最终选用什么品牌还是由开发商自己来定。

编辑:Julie
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