低温热水地板辐射采暖技术应用【文献综述】

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毕业设计文献综述建筑环境与设备工程低温热水地板辐射采暖技术应用前言随着世界经济的飞速发展，人类对生活品质的要求越来越高，使建筑能耗量大幅度增加。目前，我国采暖地区冬季采暖能耗为全国总能耗量的10％，且这一比例还在不断增长，据建设部推算，到2020～2030年，我国建设能耗将占社会总能耗的30％～40％，达到欧美国家目前比例，并将超过工业能耗，成为社会第一能耗大户[1-2]。我国城市居民采暖主要是城市集中供暖，采暖方式主要是传统的散热器采暖方式。随着国民经济的发展，传统的供暖方式环境污染、锅炉房及外网占地巨大，系统失调，热舒适度不高和收费难等问题凸现出来[3]。于是，一种全新的采暖方式-低温热水地板采暖技术逐渐兴起。正文1.低温热水地板辐射采暖低温热水地板辐射采暖(地辐射采暖)是一种利用建筑物内部地面进行采暖的系统。该技术以不高于6O℃的低温热水为热媒[4]，通过埋设在地板内的塑料管(常用PEX管和PP—R管)把地板加热，利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导，以整个地面作为散热面，均匀地向室内辐射热量，是一种对房间微气候进行调节的节能采暖系统。一般设计地表温度只有24℃-26℃[5]。由于供热面积较大，室内热量分布均匀，空气中水分蒸发慢、热力由下往上进行热辐射，在室内形成从脚底至头部逐渐递减的温度梯度，符合人体足部血液循环较慢，头部血液循环较快的生理特点和我国传统医学“温足凉顶”的健身理论[6]。低温热水辐射地板供暖是对房间热微气候进行调节的节能采暖系统，具有热感舒适、热量均衡稳定、节能、免维修、方便管理等特点，特别适用于大面积、长时间采暖。这种供暖方式成功解决了高空间、大跨度、矮窗式建筑物(如展览馆、厅堂)热源紧张的问题，提高了采暖的舒适度．扩大了房间面积。减少了楼层噪音，实现了分户分室自动调温，消除了散热设备的积尘和异味，使用寿命长达50 年以上。2.低温热水地板辐射采暖的优势2.1舒适、卫生、健康保健辐射散热是最舒适的采暖方式，它是采用室温由下而上随着高度的增加温度逐步下降的方式，室内地表温度均匀，空气质量好[7]。而这种温度曲线正好符合人的生理需求，给人以脚暖头凉的舒适感受，同时，地板采暖可促进居住者足部血液循环，从而改善全身血液循环，促进新陈代谢，并在一定程度上提高免疫能力，对老年人和儿童尤为适用。此外，“足热头寒”的环境可以避免犯困，有利于增强记忆力、提高学习和工作效率。同时，这种方法不易造成潮湿空气对流，使得室内十分洁净卫生，有利于支气管炎、呼吸道感染和过敏性症候人群的健康[8]；空气对流减弱，水分散失较少，克服了传统散热器供暖方式造成的室内燥热、口干舌燥、有异味等不适，避免了女性皮肤因失水而过分干燥。2.2高效节能，运行费用低地板采暖供暖方式相对对流供暖方式热量集中在人体受益的高度内，所以热效率高。由于取暖用循环水只需在40℃～5O℃之间[9]，室内温度就可以达到20℃以上，可以像供热水一样供暖。大多散热器供暖，往往顶层温度很高，可底层温度则很低，甚至有时都没热的感觉，这其中绝大部分热能都是由于室内的管道暴露在屋内，没有做保温，钢管的热损又很大才造成的。这种方式则不同，传送介质不在像以往大量的暴露在外，在设计时不但减少很多室外管道，室内的管道也全部封装在地面，不暴露在外，所以减少了很多的热损，不会在出现以住那样顶层温度高，底层温度低的现象。加上地板供暖的分区温控装置，每户人家节能幅度可达30％左右，而整个供暖系统节能幅度更可达到40％左右[10]。对能源非常紧张的现在，有着非常大意义。2.3保温隔音，热稳定性好目前我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，采用地板辐射采暖增加了保温层，具有非常好的隔音效果，可降低噪音污染；地板采暖过程寂静无声，室内环境清静，没有空调噪音，更没有一家敲管全楼都能听到的恼人噪音，这有助于孩子把注意力集中在学习上，从而有利于提高学习效率。由于地暖混凝土结构层有较好的蓄热性能[11] ，间歇供暖条件下，室内温度变化缓慢，热稳定性好。2.4美观、安全、不占使用面积对于以往的散热器采暖方式来说，外表不在有立管、支管、散热片等，就好像是蜘蛛网一样。而低温热水地板辐射采暖只有分水器是在明面，且体积很小，可放在卫生间或是厨房的某个角落里，它的管道部分全埋在地下，外表根本看不到管道[12]。不会因温度高而伤人，更不会影响整体装修风格，也便于布置家具，再有家里不在需要打洞，不会在出现以往的楼上漏水楼下遭殃的局面。2.5节约维修费用，对设备有利低温热水地板辐射采暖只需定期清洗过滤器，由于地板采暖盘管全部暗埋在楼板中，所以在采暖运行中如果不是人为破坏，几乎不存在维修的问题。采用的塑料管材有耐腐蚀、抗老化、不结垢、承高压、不易渗漏、水阻力及膨胀系数小等特点[13]，且使用年限为50年，这样就大大减少了暖气片跑、冒、滴、漏水和维修给住户带来的烦恼，可节约维修费用。由于不存在渗漏隐患，不易被结垢、腐蚀，循环回水相对干净[14]，对于延长设备的使用寿命也有好处。另外管道都是相对独立，各家之间不在相互影响，也不会在出现一家维修，全楼停暖的局面。最后由于管道减少了接头，所以故障率也大大减少。2.6减少装饰费用以往由于散热器采暖的立管、散热片都裸露在外，大大影响了居住的环境，为了美观，就要对散热片及立管进行包装装饰，这样就给住户增加了一定的经济负担。而低温热水地板辐射采暖则不需要装饰[15]。总结低温热水地板辐射采暖技术已有多年的使用和发展历史，是一项非常成熟且应用广泛的供热技术，近年来，在我国也得到了日益广泛的应用。其热感舒适、热量均衡稳定、节能、免维修、方便管理等特点必将使这项技术越来越多地运用到建筑采暖当中。参考文献[1]齐政新，杨基春，石磊．利用太阳能地板采暖减少建筑能耗[J]．中国能源，2006，(6)：28—30．[2]王家波，张少英，张敏敏．浅谈建筑采暖节能[J]．黑龙江科技信息，2008， (15)：256.[3]韩新斌，刘慧娟．低温地板辐射采暖技术研究现状[J]．制冷与空调，2009，23(1)：36—38．[4]王培．低温地板辐射采暖系统的研究[D]．武汉：华中科技大学，2006.67.[5]胡军．太阳能低温地板辐射采暖系统应用研究[D]．青岛：青岛建筑工程学院，2004.12-13.[6]郭世敏.浅谈低温地板辐射采暖技术应用与发展[J].石河子科技，2003-3，26-29.[7]李占斌.浅谈低温地板辐射采暖技术的应用于发展[J].山西建筑，2006,32(14):168-169.[8]王玉昆．地板采暖技术是一项实现环保与节能的重大措施[J]．中国勘察设计，1999(1).[9]卜一德．地板采暖和分户热计量技术．北京摘要：中国建筑工业出版社，2003，72—73．166—16.[10]王家波,张少英,张敏敏.浅谈建筑采暖节能[J].黑龙江科技信息，2008，(15)：256．[11]马仲元．地板辐射与散热器供暖系统经济性分析暖通空调．2005，35.[12]M．Ah—Juusela．HeatingandcoolingwithfocusOninew．asedenergyeficiencyandimprovedcomfort，guidebooktolEAECBCS，Annex37，LowExergySystemsforHeatingandColingofBuild—ings[J]．V1TrTechnicalResearchCentreofFinland，2003．[13]GerdHauser，ChristopherKempkes，Bja．rneW．Olesen．ComputerSimulmionofhydronieheating／coolingsystemwithembeddedpipes[J]．ASHRAETransaction，2000，106(1)：702—710．[14]齐政新，李岩．太阳能低温地板辐射采暖系统的探讨[J]．煤气与热力，2003，(5):312-315．[15]张纯安．地板辐射采暖的模拟及优化设计[D]．天津：天津大学.1988．45-46.