地热供热管材的选用及供热研究分析

黄海波

身份证号： 23102419740421****

摘要：地面辐射供暖是一种高效、节能、舒适的新型采暖方式。随着人们生活水平和对采暖要求的提高，这几年地面辐射供暖系统得到了突飞猛进的发展，对地暖系统的设计也有了更高的要求。地暖系统的功能就在于弥补建筑物热量损失，维持房间温度，提供舒适、温暖的环境。要使地暖系统实现这一功能，就必须准确了解建筑物的热量损失。建筑物热量损失即建筑耗热量是指建筑物围护结构的传热量和空气渗透热损失。就如何选择地热供暖的管材及其供热注意事项进行试论。

关键词：水热地暖系统；原材料；质量控制

目前，住宅建筑区新型采暖方式是地热辐射采暖,在材料及散热方式上都有了改变，由原来的金属材料改为现在的特制塑料材料，采暖方式也由之前的对流方式改为现在的散热采暖，也就是把输热用的塑料管和一系列的相关保温装置埋于地面，采用由下到上辐射的方式散热，以保证合适的室温。相比传统对流式的采暖，同等条件下地暖采暖的热效率更高，散热更均匀，可以使人感觉更舒适，相比旧式供暖，地暖管道中的导热介质流量是可控的。从经济角度，新型地暖比传统采暖方式造价更低，铺置方法更简单，劳动强度更小，而且为了配合国家规定的建设节约型社会的要求，用地暖代替旧式取暖管道成为了建筑节能的措施之一。

1.地热采暖的优点

1.1节约能源

房间内沿高度方向上温度分布比较均匀，温度梯度小，减少了无效热损失。辐射供暖房间设计温度可比散热器采暖方式低2-3℃，却能获得更佳的舒适感，从而起到减少供热量，节约能源的作用。同时，由于低温传送，故热量损失小。

1.2温度均匀

高空间的展厅按传统供暖方式,靠外墙仅能布置有限数量的暖气片。同时,由于举架高,热空气上升，会造成上热下冷，很难保证工作地带的室温。低温地面辐射采暖方式则较好地解决了这一难题。这种供暖方式是将加热管道埋在地下，提高地表面温度，向室内散热，从而在1.8～2米以下形成一个热气层。这样既能保证室温，又能使全厅温度分布均匀。

1.3卫生舒适

理想的供暖：对人体的健康和供暖效率上最佳效果是从下到上逐渐变凉的方式，地板辐射采暖是最接近理想的供暖方式（头寒足热）辐射供暖的特点是能提高外墙的内表面温度当人们滞留在温暖的地板上时，脚暖而身体上部又不受冷辐射的作用，故感到十分舒适。同时，避免了对流供暖方式导致室内空气急剧流动，从而减少了尘埃飞扬，以确保展品的卫生。

2 原料选择

2.1 加热管

目前，市面上比较常见的水管材料主要是铜管、钢管及塑料管，其中塑料管以易施工、易弯曲且无接头的优点常常被选为加热管。塑料管中最常见的种类有聚丙烯管(PP-R)、聚丁烯管(PB)、耐热聚乙烯管(PE-RT)、交联聚乙烯铝塑复合管(XPAP)及交联聚乙烯管(PE-X)等。PP-R,PB, PE-RT管材可以直接采用热熔方式进行连接,但PE-X管材一定要采用专门的接头机器进行连接。

2.2 绝热材料

地暖系统采用的材料一定要在六方面有保障：环保性、阻燃性、质量轻、抗压性、隔热性以及易施工。综合上述的六大方面，目前能找到最好的绝热材料主要有两种，一是预制的保温板材，二是混凝土式发泡水泥。两者相比，保温板材施工快、隔热性好，但是阻燃性比较差。发泡水泥能将绝热层与基础层合在一起，通过浆液自流和人工操作能使绝热层上表面平整，具有很高的环保性及阻燃性。但因为地暖系统的保温体系是在地下的，也就是说其对阻燃性并没有很高的要求，所以保温板材足够需求。

2.3 分集水器

分集水器的材料、性能及结构对地暖系统整体的运行表现起了直接作用。分集水器是由集水干管、分水干管、泄水排气装置及其支路阀门再加上各个连接零件组成的，而且固定在支架上。一般来说集水干管在下，分水干管在上。分集水器通常选用耐腐蚀性金属或着合成材料,不同加热管要配合不同材质,在施工方式上也有一定的区别。要是选用了铜质的分集水器,其加热管和连接件的直接接触面必须要镀镍或者安装其他的配件用于隔断。因为有热水的通入,塑料的加热管受热后会产生大量游离的活性基,但是铜对这种活性游离基很敏感,会跟其发生反应;与此同时铜质的分集水器也会游离出铜离子,塑料加热管中的PP(含PP-B,PP-R)树脂也对铜离子很敏感,铜离子与PP(含PP-B,PP-R)树脂结合，会是其老化速度迅速加快,而且温度越高老化速度越快。

3施工控制关键

水热地暖系统的铺设有一定的施工流程: 进行基层处理→粘贴保温材料→铺置防潮层→铺置绝热层→铺置反射膜→安装固定加热管→铺置钢丝网→设计伸缩缝、安装伸缩套管→安装分集水管→连接分集水管→中期试压检查→铺置填充层→二次试压检查→调整→检验工程。施工的质量控制关键是加热管的埋地接头、水压试验、弯曲半径、分集水器的安装、加热管的安装、绝热层及填充层的实施等。

3.1 绝热层铺置

铺置前要对楼面做好处理,要保证墙根处没有积尘,要保证表面光滑平整、干燥不潮湿、没有凸出的结块,以免绝热层铺置在不平整的基层上,要在确保绝缘层不会被破坏的基础上，尽可能地控制好楼层的净高。同时要事先在内外墙的交接处留出一定的伸缩缝,内部填充聚乙烯泡沫板,泡沫板和墙体之间要固定牢靠,而且要紧密联系地面的绝热层。绝热层一般使用2cm厚的聚苯乙烯的泡沫塑料板,假如层高允许的话可以选用3 cm~4 cm厚度的聚苯板。铺置的绝热层应该保证表面平整、结构紧密,要是铺设了多层绝热层应该选用错缝铺设方式。铺设卫生间和其他易产生潮气的房间或者会直接和土壤接触的地面,在铺置绝热层之前要先铺一层防潮层隔绝潮气,而且铺置的防潮层要顺着墙面向上多铺设一部分，铺设高度以超过地面的装饰层5 cm~10 cm为宜。

3.2铺设加热管

依据不同房间散热保温情况，进行针对性地加热管设计和铺设,高温管段应该先布置在外墙侧与外窗,如果房间的面积比较大的时候可以设置两路或者两路以上的回路。填充层里面的加热管不允许有接头,管道弯曲的时候也不允许有死折的出现。塑料和铝塑的复合管的弯曲半径不应当比6倍管外径小,铜管的弯曲半径不应该比5倍管外径小。而卫生间和厨房这类面积比较小的空间不可以用平行的布管方式,应该使用回字形的布管方式。使用U形带刺固定管卡将安置好的加热管固定于绝热层,直管段的固定间距以50 cm~70 cm为宜,弯曲管段的固定间距宜以20 cm~30 cm为宜,在弯头两端使用固定管卡固定。以上工作完成后还要用钢丝在上方铺一层钢丝网。在加热管铺设之前要仔细检查管道的内外有雾污垢杂物,所用管道在使用前应做水压试验,以便检查有没有漏点。

4地热供暖应注意的事项

4.1散热面积和供热指标的调整

热水供暖系统的设计过程中，经常出现的两种问题是：设计热指标取值偏大，本来是节能建筑，实际耗热指标可以取到40W/m2，但在实际设计工程中或改造过程中，没有进行详细的负荷计算，就会造成总热负荷增加50%的设计结果。

散热面积取值偏多，造成散热面积取值偏多的原因有二，一个是上面的热指标取值偏大的结果，另外一个原因是设计人员经常喜欢乘安全系数的缘故。

4.2依据理论的供热系统调节曲线进行必要的质调节和量调节

对供热设计参数进行修正首先要进行设计外温下供回水温度的修正，然后仍然依照原来的供热调节公式重新计算新的供热曲线。

5结语

综上所述,只要能在原材料及施工管理这两方面严格把关,系统最后的质量是可以得到高品质保障的,而且在后期使用过程中不需要进行过多的维护,其维护成本要低于别的采暖系统，更具有经济性。

参考文献：

[1]宗延萍；论城市供热管网的优化设计[J].科技资讯2018，（03）.

[2]苏德彬. 浅议地热采暖的优势[J]. 黑龙江科技信息 , 2018,(19)