地暖盘管间距的问题-低温热水地面辐射供暖系统施工间距的确定
1 前 言
低温热水地面辐射供暖系统以其舒适、卫生、节能、不影响室内观感和不占用室内面积与空间等优点越来越受到人们的普遍欢迎。葫芦岛地区近几年来兴建的住宅小区大多采用了地暖技术。笔者认为地暖设计的核心是确定盘管的间距和每个环路的管长，而针对特定的地理位置，因为气候条件相同，同类建筑类型住宅的地暖盘管间距的计算结果是不变的。本文将按照笔者的理解来介绍地暖盘管间距的计算过程，最后确定出葫芦岛地区地暖设计对盘管间距的要求。----辽宁中冶葫芦岛有色金属集团 董铁红
2 热负荷的计算
2.1 热负荷的计算
地面辐射供暖系统热负荷，应按照现行国家标准《采暖通风及空气调节设计规范》GB50019的有关规定进行计算。在计算过程中，注意两个问题：
（1）室内计算温度的取值应比对流采暖系统的室内计算温度低2－3℃，或取对流采暖系统计算总热负荷的90%－95%。
（2）按折减温度法计算采暖房间的热负荷：
QA＝η2（QW+η1QH）（公式1）
式中：QA——地暖房间热负荷（W）；
QW——按现行设计规范计算的维护结构的耗热量（W）；
QH——室内换气耗热量（W）；
η1——换气耗热量修正系数（W）；（见表1）
η12——附加系数：
连续采暖不采用分户计量η12＝1.0
间歇采暖不采用分户计量η12＝1.1～1.2
分户计量且带强制性收费措施2＝1.2～1.4
说明：1）室内设计温度比按规范计算时低2－3℃；
2）根据国外资料介绍及国内辐射采暖的实际测试表明，房间换气次数对辐射采暖供热量影响较大。因此，辐射采暖按对流采暖计算耗热量时，须对换气耗热量加以修正；
3）分户热计量的地面辐射供暖系统的热负荷计算，应考虑间歇供暖和户间传热等因素。分户计量地板采暖系统最好通过计算确定户间传热负荷，尽量避免采用附加系数法。目前在计算户间传热时，没有明确的计算说明，笔者没有考虑此项修正。
4）对于高大空间公共建筑不考虑高度附加。
5）计算局部辐射采暖系统的采暖热负荷时， 可按照整个房间全面[URL=http://www.china-heating.com/]地暖辐射供暖[/URL]所算得的热负荷乘以该区域面积与所在房间面积的比值确定。见表2。
笔者在从事住宅地暖设计过程中，多数土建图纸除厨房和厕所外没有家具布置，所以在设计过程中，此项可不进行计算。
6）进深大于6m的房间，宜以距外墙6m为届分区，分别计算热负荷和进行管线布置。
2.2 单位地面面积所需的散热量应按下式计算：
qx=Q/F(公式2)
式中：qx——单位地面面积所需的散热量（w/m2）
Q——房间所需的地面散热量（W）（Q等于公式1中的 QA）
F——敷设加热管或发热电缆的地面面积（m2）
当缺少房屋维护结构技术参数或为了计算方便，也可通过建筑物供暖面积热指标进行概算，概算后的数值再按低温地面辐射采暖的特殊要求进行修正。这种计算方法只是对建筑物所需热量进行估算，从节能和地暖的舒适性考虑，建议不要采取。
2.3 有效散热量的确定
单位地面面积的散热量计算公式：
q=qf+qd(公式3)
qf=5×10-8｛（tpj+273）4-（tf j+273）4｝
qd=2.13（tpj- tn）1.31
式中q——单位地面面积的散热量（W/m2）；
qf——单位地面面积辐射传热量（W/m2）；
qd——单位地面面积对流传热量（W/m2）；
tpj——地表面平均温度（℃）；
tpj＝tn+9.82×（qx /100）0.969；
tf j——单位地面室内非加热表面的面积加权平均温度（℃）；
tn——室内计算温度（℃）；
单位地面面积的散热量和向下传热损失,均应通过计算确定。当加热管为PE-X管和PB管时,单位地面面积散热量和向下传热损失可查《地面辐射供暖技术规程》JGJ
142－2004附录A确定。二者之差就是有效散热量。
3 确定地暖盘管间距的两种方法
3.1 直接查表确定地暖盘管间距
了解了如何确定有效散热量，并且知道了单位地面面积所需的散热量（房间的耗热量指标）当二者大致相等时，所对应的盘管间距就能查表确定了。在查表过程中，要注意表的适用条件和计算条件，不能生搬硬套。散热量在表格无对应数据时，可用内差法计算求得。
3.2 通过计算公式确定地暖盘管间距
（1）计算房间单位地面面积耗热量qx（W/m2）
（2）计算加热管平均水温tp:
tp＝（tG+tH）/2(公式4)
式中tG，tH——设计供回水温度（℃）。
民用建筑供水温度宜采用45～50℃，不应高于60℃，供回水温差宜采用5～10℃。
（3）根据房间性质确定地面平均温度tb（℃）
（4）计算需要的辐射板传热系数K：
K=Q/（tG + tH）（W/m2·k）
K——辐射板传热系数【W/（m2·K）】
（5）计算加热管上部覆盖层材料的导热系数：
λ=∑§/∑（§ī/λī）（公式5）
式中 §ī－各层覆盖层材料厚度（m）
λī－各层覆盖层材料的导热系数（W/m·k）见表3
（6）计算加热管平均间距A：
A=（2λ/ K）-B
式中A——加热管间距（m）；
B——加热管上部覆盖层材料的厚度（m）；
λ——加热管上部覆盖层材料的导热系数【W/（m·K）】
4 每个环路布置管长的确定
确定了盘管间距后，就可以确定每平方米所需盘管的长度了。有两种方法：一是根据《民用建筑节能设计手册》所给的公式计算。说明如下：
从物理性质表中可以查出复合管的热导率，已知供回水温度差tg-th和单位地面面积所需的散热量。那么每平方米所需盘管长度为： L＝qx/（tg-th）/λ（m）(公式6)
因为在实际运行中供回水温度在管道的不同区域会发生变化，使计算结果存在误差，因此笔者采用了第二种方法，根据所确定的管距实际画图量取确定。
在确定了单位地面面积盘管长度后，可以根据房间面积（以轴线计算面积）确定整个房间的盘管长度了。这有利于地暖盘管的布置。笔者在设计过程中，首先确定分集水器的位置和计算标准房间的盘管量，具体各个环路的平衡在走廊或不规则区域进行调整。
5 葫芦岛地区地暖盘管间距和单位地面面积盘管长度的确定
以葫芦岛市典型民用住宅(正南方向)为例，简述计算过程：
5.1 地暖设计及计算参数：
采暖室外计算参数：冬季采暖室外计算温度：-14℃
冬季室外平均风速：3.9m/s
采暖室内设计温度：卧室、客厅、餐厅：18℃
厨房：15℃
浴厕：25℃
供回水温度：60℃/50℃
房屋维护结构热工计算参数：
玻璃窗：采用单框双层玻璃窗：K＝2.5W/（m2·℃）
外墙：采用外保温复合墙体K＝0.50 W/（m2· ℃）
屋顶：保温板厚80 mm K＝0.50W/（m2· ℃）
5.2 盘管间距和单位地面面积盘管长度
根据上述介绍的设计过程得出计算结果：
表中：D——地热盘管间距 L——每平方米所需盘管长度
注：L根据所确定的盘管间距实际画图量取确定。
低温热水地面辐射采暖设计应本着严肃认真的态度，使工程做到技术先进、经济合理。笔者所得出的计算结果是长时间经验的总结并通过实践工程的检验。希望对[URL=http://www.china-heating.com/dinuan.asp]地暖设计施工[/URL]人员有所帮助。
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