楊鵬,侯靜
(1.河北建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司,石家莊050000;2.北方工程設(shè)計研究院有限公司,石家莊050000)
地暖在我國北方越來越普及,具有美觀、舒適性高、效果好的特點(diǎn),更容易被業(yè)主接納,因而也是目前開發(fā)商在供暖方式上的首要選擇。地暖設(shè)計看似容易,但隨著住宅設(shè)計越來越精細(xì)化,地暖也需要精細(xì)化設(shè)計,因而還是有許多需要注意的事項。本文圍繞地暖精細(xì)化設(shè)計進(jìn)行說明,對設(shè)計中常出現(xiàn)的問題和需要注意的事項進(jìn)行分析說明,希望給地暖設(shè)計者一些參考。
設(shè)計前需知曉設(shè)計水溫,民用建筑水溫宜采用35~45℃[1],如外網(wǎng)溫度大于60℃,宜增加混水或換熱裝置。
負(fù)荷計算是設(shè)計的基礎(chǔ)工作,居住建筑的供暖設(shè)計熱負(fù)荷應(yīng)包括下列各項耗熱量:
1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱耗熱量Q1(圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量);
2)地面的溫差傳熱耗熱量Q2;
3)加熱通過外門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量Q3;
4)加熱外門開啟時進(jìn)入室內(nèi)的冷空氣耗熱量Q4;
5)各項附加耗熱量Q5。
確定地面所需的散熱量時,應(yīng)扣除來自上層地板向下的傳熱量。在住宅建筑中,當(dāng)各層均采用地面輻射采暖時,除頂層外可以近似地認(rèn)為,來自上層地板輻射采暖房間的熱量等于本房間地板向下的傳熱量,即每層熱媒的供熱量與房間的負(fù)荷近似相等。
需注意的是,如若全部使用地暖作為供熱手段,室內(nèi)溫度比對流供暖的設(shè)計溫度低2℃。
1)根據(jù)不同的房間性質(zhì)按房間分環(huán)路布置,如臥室做到每個臥室1 個環(huán)路,衛(wèi)生間可以和臥室或客廳串聯(lián)布置,客廳較大可以布置成2 個環(huán)路。
2)地暖盤管布置的形式,不宜采用全室等間距均勻布置的模式,應(yīng)以保證室內(nèi)地面溫度分布均勻為布置原則,選擇采用旋轉(zhuǎn)形、往復(fù)形、直列形或?qū)⑦@些形式組合在一起的綜合布管方式,但務(wù)必將高溫管段布置于室內(nèi)熱損失大的區(qū)域,并適當(dāng)減小該區(qū)域內(nèi)的布管問距。
3)加熱管的敷設(shè)間距規(guī)則為:一般間距應(yīng)不小于150mm,間距也不宜大于300mm,衛(wèi)生間無潔具位置盡量滿鋪盤管,地面上的固定設(shè)備和衛(wèi)生潔具下不應(yīng)布置加熱管。
通過前期的負(fù)荷計算可知,2 面外墻臥室負(fù)荷明顯大于1 面外墻臥室的負(fù)荷,所以,地暖盤管間距應(yīng)該有所區(qū)別。
客廳面積較大,但熱負(fù)荷集中在具有陽臺的外墻上,因此,外墻處區(qū)域地暖可以設(shè)計成與內(nèi)部區(qū)域有所不同的形式,有區(qū)別地設(shè)計地暖盤管間距。
頂層住宅相對于標(biāo)準(zhǔn)層住宅缺少了上層住宅對下層住宅的散熱量,且多出屋面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷,因此,設(shè)計頂層盤管間距也要與標(biāo)準(zhǔn)層住宅區(qū)分開來,通常在標(biāo)準(zhǔn)層住宅的基礎(chǔ)上進(jìn)行加密布置。
確定了地暖盤管間距,通過JGJ 142—2012《輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程》附錄B 確定向上供熱量,通過地面向上的供熱量,應(yīng)該校核地表面平均溫度,確保不高于表1 數(shù)值。
表1 輻射供暖表面平均溫度
地表面平均溫度可按下式計算:
式中,tpj為地表面平均溫度,℃;tn為室內(nèi)空氣溫度,℃;q為單位地面面積上的供熱量,W/m2。
4)每一環(huán)路不超過120m,宜控制在80m 以內(nèi),且最長環(huán)路與最短環(huán)路長度差異不超過15%。如果臥室盤管長度過短,可以從客廳借用一部分空間進(jìn)行敷設(shè)。
5)加熱管距墻距離需要標(biāo)注往往是容易忽略的事情,可按JGJ 142—2012《輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程》3.5.8 執(zhí)行:加熱供冷管距離外墻內(nèi)表面不得小于100mm,與內(nèi)墻距離宜為200~300mm。距衛(wèi)生間墻體內(nèi)表面宜為100~150mm。
1)為了防止管道系統(tǒng)沖洗時臟水流入加熱盤,在分水器的進(jìn)水管與集水器的出水管之間應(yīng)設(shè)置旁通管并配置閥門。
2)目前,甲方對分集水器放置位置一般都會有所要求,可以在設(shè)計前咨詢甲方分集水器的放置位置,避免自己放置處和甲方的集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)有沖突而做無用功。甲方?jīng)]有要求時,優(yōu)先設(shè)于廚房櫥柜內(nèi)燃?xì)庠钕路?,并須滿足下述要求:分集水器安裝前,應(yīng)根據(jù)櫥柜公司的櫥柜深化施工圖進(jìn)行2 次設(shè)計,準(zhǔn)確定位,確保分集水器及其附件安裝在整個櫥柜內(nèi);櫥柜安裝時,應(yīng)根據(jù)集分水器位置進(jìn)行調(diào)整,不得出現(xiàn)豎向、橫向固定隔板,以免影響后期維護(hù)。
3)入戶供回水總管必須沿墻鋪設(shè),盡量不與地暖盤管、給水管線交叉布置,如櫥柜位置不合適時,在甲方允許的情況下可放置在入戶鞋柜下、衣帽間、工人房、儲物間等非重要房間的隱蔽處,或內(nèi)嵌于墻內(nèi)。嵌入墻體的分集水器預(yù)留洞需要與建筑專業(yè)配合留好,避免后期無預(yù)留施工困難。
4)分集水器環(huán)路數(shù)量不要多于8 環(huán)路,否則各環(huán)路之間難以平衡,且每一環(huán)路均需要設(shè)置可以關(guān)斷的閥門。
5)分集水器內(nèi)徑應(yīng)不小于總供、回水管內(nèi)徑,且其最大斷面流速宜不大于0.8m/s。
6)分水器、集水器水平安裝時,宜將分水器安裝在上,與集水器中心距宜為200mm,集水器中心距地面應(yīng)不小于300mm。
7)在分水器、集水器附近及其他管道密集處,當(dāng)管間距小于100mm 時,加熱管外部應(yīng)設(shè)置柔性套管。
常用的溫控方式分為2 種:
1)每一個環(huán)路都設(shè)置1 個溫控器,由分集水器、電熱執(zhí)行器、溫控分配器、房間溫控器組成,可以精確控制每一環(huán)路的溫度,可以滿足業(yè)主對各個房間溫度的調(diào)整,如圖1 所示。
2)分集水器整體溫控,由簡易型不銹鋼分集水器、電熱執(zhí)行器、AZ 閥體、房間溫控器組成,只能通過某一個溫度的地方控制,投資較少,如圖2 所示。
目前,甲方由于成本問題常用的還是整體溫控方式,在一些高端住宅可以采用每一環(huán)路控制的方式。另外,還有無線控制的方式,此種控制方式精度較高,感受室溫靈敏,更重要的是安裝方便靈活,但投資較高。
圖1 分環(huán)路控制分集水器
圖2 分集水器整體溫控
自動控制閥宜采用熱電式控制閥或自力式恒溫控制閥。自動溫控調(diào)節(jié)閥需要注明Kv值(流通能力)。溫控器設(shè)置于客廳,距地1.4m 安裝,與客廳照明開關(guān)并排設(shè)置,做法見圖集12K404《地面輻射供暖系統(tǒng)施工安裝》。預(yù)留位置需要與電氣專業(yè)進(jìn)行配合,室溫控制器安裝位置宜一致,且應(yīng)避開陽光直射和其他發(fā)熱物體。
通常地盤管使用等級為4 級,管系列S4,并應(yīng)注明塑料管壁厚,對于管徑大于或等于15mm 的管材,壁厚應(yīng)不小于20mm。埋地管道不應(yīng)有接頭或管件。
對于目前的地暖設(shè)計,確定分集水器位置是甲方及業(yè)主比較在意的事情,需要合理選擇。地暖盤管的間距既滿足使用的要求,也要避免能源的浪費(fèi),以目前的地暖使用經(jīng)驗來說,業(yè)主普遍認(rèn)為室內(nèi)溫度過高,因而需要按規(guī)范進(jìn)行校核。