5.4 热水辐射供暖

条文说明
 

5.4.1 本条是关于低温热水辐射供暖系统供水温度及供回水温差的规定。
    从对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℃。根据国内外技术资料从人体舒适和安全角度考虑，本条对辐射供暖的辐射体表面平均温度作了具体规定。
5.4.2 本条是关于低温热水地面辐射供暖地面表面平均温度的规定。
    应改善建筑热工性能或设置其他辅助供暖设备，减少地面辐射供暖系统负担的热负荷。地面的表面平均温度若高于表5.4.1的最高限值会造成不舒适，此时应减少地面辐射供暖系统负担的热负荷，采取改善建筑热工性能或设置其他辅助供暖设备等措施满足设计要求。现行行业标准《辐射供暖供冷技术规程》JGJ 142给出了校核地面的表面平均温度的近似公式。
5.4.3 本条规定了低温热水地面辐射供暖的有效散热量的确定。
    加热管在整个房间内等同距敷设，而室内设备、家具等地面覆盖物对供暖的有效散热量的影响较大。因此本条强调了地面辐射供暖的有效散热量应通过计算确定。在计算有效散热量时，应重视室内设备、家具等地面覆盖物对有效散热面积的影响。
5.4.4 本条是关于供暖辐射地面绝热层设置的规定。
    1 向土壤的散热应为无效散热，因此土壤上方应设绝热层。为保证绝热效果，规定绝热层与土壤间设置防潮层。
    3 对于地面辐射供暖，一般不允许向下层传热，所以本款首先强调应设绝热层。
    5 对于潮湿房间，在混凝土填充式供暖地面的填充层上、预制沟槽保温板或预制轻薄供暖板供暖地面的地面面层下设置隔离层，以防止水渗入。
5.4.5 本条是关于供暖辐射地面构造的规定。
    覆盖层厚度不应过小，否则人站在上面会有颤动感。一般覆盖层厚度不宜小于50mm。伸缩缝的设置间距与宽度应计算确定，一般在面积超过30m²或长度超过6m时，伸缩缝设置间距宜小于或等于6m；伸缩缝的宽度大于或等于5mm且面积较大时，伸缩缝的设置间距可适当增大，但不宜超过10m。
5.4.6 本条是关于生产厂房等采用地面辐射供暖时的规定。
    地面辐射供暖采用常规做法时，地面平均承载力一般可达到5kN／㎡～25kN／㎡，满足使用要求。但对于工业建筑中的生产厂房、仓库、生产辅助建筑物等，上述地面承载力不一定满足要求。根据现行国家标准《建筑地面设计规范》GB 50037，地面平均荷载的标准值有20kN／㎡、30kN／㎡、50kN／㎡等，重载地面荷载标准值为80kN／㎡、100kN／㎡、120kN／㎡、150kN／㎡、200kN／㎡，远大于一般地面的允许地面承载力。在这种情况下，地面构造应会同土建专业共同商定。除增加建筑垫层厚度、增强配筋、提高混凝土等级外，还可采用的措施有：
    (1) 采用抗压性能较好的材料或其制成品作为绝热层，如采用轻骨料混凝土作为绝热层。
    (2) 重载楼面绝热层可设在楼板下，避免绝热层受压。
5.4.7 本条是关于低温热水地面辐射供暖系统加热管的敷设管间距的规定。
    地面散热量的计算都是建立在加热管间距均匀布置的基础上的。实际上房间的热损失主要发生在与室外空气邻接的部位，如外墙、外窗、外门等处。为了使室内温度分布尽可能均匀，在邻近这些部位的区域如靠近外窗、外墙处，管间距可以适当缩小，而在其他区域则可以将管间距适当放大。不过为了使地面温度分布不会有过大的差异，人员长期停留区域的最大间距不宜超过300mm。最小间距要满足弯管施工条件，防止弯管挤扁。
5.4.8 本条是关于设计分水器、集水器的规定。
    分水器、集水器总进、出水管内径一般不小于25mm，当所带加热管为8个环路时，管内热媒流速可以保持不超过最大允许流速0.8m／s。分水器、集水器环路过多，将导致分水器、集水器处管道过于密集。
5.4.9 本条规定了分水器和集水器的安装要求。
    旁通管的连接位置应在总进水管的始端(阀门之前)和总出水管的末端(阀门之后)之间，保证对供暖管路系统冲洗时水不流进加热管。
5.4.10 本条规定了低温热水地面辐射供暖系统的阻力确定方法。
    低温热水地面辐射供暖系统的阻力应计算确定，否则会由于管路过长或流速过快使系统阻力超过系统供水压力或单元式热水机组水泵的扬程。为了使加热管中的空气能够被水带走，加热管内热水流速不应小于0.25m／s，一般为0.25m／s～0.5m／s。
5.4.11 本条是关于低温热水地面辐射供暖系统的工作压力的规定。
    规定本条的目的是为了保证低温热水地面辐射供暖系统管材与配件的强度和使用寿命。本条规定系统压力不超过0.8MPa，系统压力过大时，应选择适当的管材并采取相应的措施。
5.4.12 本条规定了辐射供暖加热管的材质和壁厚的要求，为强制性条文。
    辐射供暖所用的加热管有多种塑料管材，这些塑料管材的使用寿命主要取决于不同使用温度和压力对管材的累计破坏作用。在不同的工作压力下，热作用使管壁承受环应力的能力逐渐下降，即发生管材的“蠕变”，以至不能满足使用压力要求而破坏，壁厚计算方法可参照现行国家相关塑料管的标准执行。
5.4.13 本条规定了热水吊顶辐射板的适用场所。
    热水吊顶辐射板为金属辐射板的一种，可用于层高3m～30m的建筑物的全面供暖和局部区域或局部工作地点供暖，其使用范围很广泛，包括大型船坞、船舶、飞机和汽车的维修大厅等许多场合。
5.4.15 本条规定了热水吊顶辐射板的散热量的修正系数。
    热水吊顶辐射板倾斜安装时，辐射板的有效散热量会随着安装角度的不同而变化。设计时，应根据不同的安装角度按表5.4.15对总散热量进行修正。
    由于热水吊顶辐射板的散热量是在管道内流体处于紊流状态下进行测试的，为保证辐射板达到设计散热量，管内流量不得低于保证紊流状态的最小流量。如果流量达不到所要求的最小流量，辐射板的散热量应乘以0.85的修正系数或者辐射板安装面积应乘以1.18的安全系数。多块板串联连接并保证其供、回水压差可以增加辐射板管中流量。
5.4.16 本条是关于热水吊顶辐射板的安装高度的规定。
    热水吊顶辐射板属于平面辐射体，辐射的范围局限于它所面对的半个空间，辐射的热量正比于开尔文温度的4次方，因此辐射体的表面温度对局部的热量分配起决定作用，影响到房间内各部分的热量分布。而采用高温辐射会引起室内温度的不均匀分布，使人体产生不舒适感。当然辐射板的安装位置和高度也同样影响着室内温度的分布。因此，在供暖设计中，应对辐射板的最低安装高度以及在不同安装高度下辐射板内热媒的最高平均温度加以限制。条文中给出了采用热水吊顶辐射板供暖时，人体感到舒适的允许最高平均水温。这个温度值是依据辐射板表面温度计算出来的。对于在通道或附属建筑物内人们短暂停留的区域，可采用较高的允许最高平均水温。
5.4.17 本条规定了热水吊顶辐射板与供暖系统的连接方式。
    热水吊顶辐射板可以并联和串联，同侧和异侧等多种连接方式接入供暖系统。可根据建筑物的具体情况设计出最优的管道布置方式，以保证系统各环路阻力平衡和辐射板表面温度均匀。对于较长、高大空间的最佳管线布置，可采用沿长度方向平行的内部板和外部板串联连接、热水两侧进出的连接方式，同时采用流量调节阀来平衡每块板的热水流量，使辐射能到最优分布。这种连接方式所需费用低，辐射照度分布均匀，但设计时应注意能满足各个方向的热膨胀。在屋架或横梁隔断的情况下，也可采用沿外墙长度方向平行的两个或多个辐射板串联成一排，各辐射板排之间并联连接、热水异侧进出的方式。
5.4.18 本条规定了热水吊顶辐射板的布置要求。
    热水吊顶辐射板的布置对于优化供暖系统设计，保证室内作业区辐射照度的均匀分布是很关键的。通常吊顶辐射板的布置应与最长的外墙平行设置，如果必要，也可垂直于外墙设置。沿墙设置的辐射板排规格应大于室中部设置的辐射板规格，这是因为供暖系统热负荷主要是由围护结构传热耗热量以及通过外门、外窗侵入或渗入的冷空气耗热量来决定的。因此为保证室内作业区辐射照度分布均匀，应考虑室内空间不同区域的不同热需求，如设置大规格的辐射板在外墙处来补偿外墙处的热损失。房间建筑结构尺寸同样也影响着吊顶辐射板的布置方式。房间高度较低时，宜采用较窄的辐射板，以避免过大的辐射照度；沿外墙布置辐射板且板排较长时，应注意预留长度方向热膨胀的余地。