【文章內容簡介】 )式中，——地表平均溫度，℃；——供暖室內計算溫度，℃；單位地面面積所需的散熱量由式46計算： (45)Q為房間所需的地面散熱量，W/m2；F為敷設加熱管的地面面積，m2。(2)圖表法地暖系統(tǒng)是敷設在樓板地面結構層之內，它與土建需配合施工，其散熱量除與熱媒特性有關之外，還與地面面積、遮擋物、裝飾層和地面結構等有很大關系。地面遮擋物會削弱地板的散熱效果，但遮擋物本身在吸收了這部分熱量后，表面溫度也會上升，因而它又以輻射的方式將大部分熱量傳向室內。根據實際情況，在計算有效散熱面積的時，凡可以敷設盤管的地面，不需將所有家具遮擋面積全部減去，考慮適當?shù)南禂?shù)(90%)即可，而對于不能敷設盤管的地面如衛(wèi)生潔具，地漏位置等則必須考慮除去。加熱管向下、向上均有傳熱，加熱管的散熱量： Q=Q1+Q2 (46)其中，Q1是房間有效散熱量，即計算熱負荷，Q2是向下層房間的傳熱損失量。對于垂直相鄰各房間均采用地板輻射采暖時，除頂層外其它層房間加熱管的散熱量： Q=Q1+Q2Q2 (47)一般各層地板結構相同，房間向下散熱量可視為與來自上一層的散熱量相抵消，即Q2= Q2上，所以， Q=Q1 (48) 對頂層沒有來自上一層的散熱量，即Q2上=0，所以，Q=Q1+Q2資料中給出單位地板面積所需有效散熱量q1 (W/ m2)的公式[6]：q1=Q1/F1 (49)地暖系統(tǒng)中地板向房間的有效散熱量和向下散熱的損失量與多種因素有關，如地板構造、雙向室溫、輻射表面溫度等等，嚴格計算很復雜。資料中同時給出了不同地面層的有效散熱量和向下散熱的損失量。一般情況下，單位地面面積的有效散熱量要大于向下散熱的損失量，表51給出加熱管為PEX管或PB管，地面層為水泥或陶瓷、熱阻R=(m2℃/W)時，不同加熱管間距、平均水溫和室內空氣溫度條件下，單位地面面積散熱量及向下傳熱損失。 確定地面所需的散熱量時，應扣除地板向下的傳熱損失。熱媒的供熱量，應包括地面向上的散熱量和向下層或向土壤的傳熱表41　PB管單位地面面積的散熱量、向下傳熱損失(W/m2)平均水溫室內空氣溫度加熱管間距(mm)300250200150100(℃)(℃)散熱量熱損失散熱量熱損失散熱量熱損失散熱量熱損失散熱量熱損失351618202224401618202224451618202224501618202224551618202224計算條件：加熱管公稱外徑20mm、填充層厚度50mm、聚苯乙烯泡沫塑料絕熱層厚度20mm、供回水溫差10℃　地面平均溫度有兩面外墻及以上的房間的對外傳熱面積較大，而衛(wèi)生間的有效散熱面積較小，所以，這幾類房間的計算單位面積散熱量較大。常規(guī)散熱器采暖系統(tǒng)可以用增加暖氣片數(shù)的方法加大散熱量，地暖則由于地板面積的限制及地板表面溫度的限制，不可以無限增加散熱量。地面溫度過高，人會覺得不舒適，而且容易造成地面開裂。盤管過稀，則室內溫度波動較大，均勻性降低。為保證人體舒適感，地板采暖的輻射板表面即地面平均溫度應滿足一定的要求見表42。表42 地表面平均溫度(℃)區(qū)域特征適宜范圍最高限值人員經常停留區(qū)24~2628人員短期停留區(qū)28~3032無人停留區(qū)35~4042浴室及游泳池 30~33 33 地表面平均溫度可以用以下近似公式校核： (410)式中，q為單位地面面積的散熱量，W/m2。若溫度經校核，地面溫度超出以上要求時，應改善建筑熱工性能或設置其他輔助采暖設備，減少地面輻射采暖系統(tǒng)負擔的熱負荷?？刹扇∫韵聨追N方法：安裝“浴霸”等其他散熱設備；靠外墻附近地面密布盤管；加強圍護結構的保溫等。表面溫度取值應根據房間面積大小來確定，房間面積大時取小值，房間面積小時取大值?！〔膳P管材料與敷設形式的選擇隨著建筑業(yè)的發(fā)展和居民對居住生活舒適度要求的提高，低溫熱水地暖的應用越來越普及。目前國內在地暖中經常選用的塑料管材主要有以下幾種[5]。PEX：交聯(lián)聚乙烯；PPB：耐沖擊共聚聚丙烯(韓國曾經稱之為PPC)；PPR:無規(guī)共聚聚丙烯；PB：聚丁烯；PERT:耐高溫聚乙烯。注1：交聯(lián)聚乙烯按生產方式分為過氧化物交聯(lián)(PEXa)、硅烷交聯(lián)(PEXb)、電子束交聯(lián)(PEXC)和偶氮交聯(lián)(PEXd)四種。其中過氧化物交聯(lián)和硅烷交聯(lián)是國內常用的兩種交聯(lián)聚乙烯管材產品。目前,建筑給水塑料管主要有UPVC 管、CPVC 管、PE 管、PAP 管、PE X 管、PP R 管、ABS 管、不銹鋼塑料復合管等。我國常用的主要有PAP 管、PE X管和PP R 管。它們除具有塑料管質量輕、耐腐蝕、不結垢、使用壽命長等優(yōu)點外,還具有以下特點:(1)良好的衛(wèi)生性能,可用于飲用水系統(tǒng)且可避免金屬管材常出現(xiàn)的“銹水”現(xiàn)象。(2)較好的耐熱性能,上述3 種管材的最高工作溫度均可達95 ℃。(3)安裝方便,連接可靠。綜合考慮選擇PEX管，PEX管的熱膨脹系數(shù)雖然較大，但承壓能力較大，介于PAP管和PP R 管之間，價格最便宜，能耐低溫，適用于冬季寒冷的地區(qū)。經查管徑有DN15~DN50和DN63~110兩種系列，參考以往的系統(tǒng)，本系統(tǒng)選擇管徑為：DN20和DN16兩種。 盤管的敷設形式有：單蛇形、雙蛇形、交錯雙蛇形、單回形、雙回形，見圖54.。塑料埋管鋪設廣泛采用雙回形布置方式，其熱工性能比較好，供熱溫度場溫度梯度小，舒適性好。本設計管道布置采用雙回蛇形，衛(wèi)生間采用直列形。 a b 圖41　管的布置方式注：a—平行型布置 b回折型布置 為了保證地熱盤管的安全有效運行，施工要注意以下問題：地熱管施工前必須對地面進行硬化和找平, 當房間面積超過30m2 或長度超過6m 時, 現(xiàn)澆填充層應設置伸縮縫, 伸縮縫間距應小于10m。由于每個環(huán)路的阻力不宜超過30kPa , 這樣就決定了每個環(huán)路的盤管長度不能過長, 不宜超過120m。低溫地板輻射采暖系統(tǒng)將40℃~60 ℃熱水通過埋于樓板的豆石混凝土或水泥砂漿層內加熱盤管經輻射把地板加熱,使地表溫度達到24℃~26℃。根據散熱量要求本系統(tǒng)的供回水溫度為：40℃/30℃?！」荛g距(1)加熱管間距加熱管間距宜為100~300mm，沿圍護結構外墻間距為120~150mm，中間地帶為300mm左右。加熱管間距影響輻射板表面溫度，減小盤管間距，可以提高表面溫度，并使表面溫度均勻。(2)加熱管內熱水平均溫度加熱管內熱水平均溫度可按下式計算： (412) (413)式中，——加熱管內熱水平均溫度，℃；——地面溫度，℃；——輻射板散熱量，W/m2；——輻射板傳熱系數(shù)，W/m2；——加熱管間距，m；——加熱管上部覆蓋層材料的厚度，mm。加熱管上部覆蓋材料的導熱系(W/m2K)，見表43表43　不同地面材料下覆蓋層熱阻，地面材料地毯瓷磚木地板塑料地板熱阻[W/m2?K]加熱管覆蓋層材料應采用導熱系數(shù)大的材料，以盡量減少熱損失。覆蓋層厚度不宜太小，厚度越大，則輻射板表面溫度越均勻。地板采暖層厚度不得小于80mm，其中填充層(細石混凝土)50mm，保溫層30mm。有時埋管層之上還須做水泥砂漿找平層，厚度20~30mm。本設計總立管設在各單元的管道井內，再分設支管進入各戶，各戶連在同一個分水器上，加熱盤管的布置按房間分組。影響塑料埋管鋪設方式的主要因素是塑料埋管的最小彎曲半徑。滿足彎曲半徑的同時也要使地板輻射供暖的熱效率達到最大。為了不使地板表面溫度過高而造成人腳部太熱而表現(xiàn)的不舒適，最理想的是板表面溫度均勻一致。同時也要考慮施工問題。對于雙回形布置，經過版面中心點的任何一個剖面，埋管是高溫低溫管相間隔布置，存在“零熱面”和“均化”效應，從而使這種布置方式的板面溫度場比較均勻，是鋪設彎曲度數(shù)大部分為90176。彎，故鋪設簡單也沒有埋管相交問題。首層地面、衛(wèi)生間及廚房必須設防水層。采暖地面構造層與外墻接觸部分用聚苯乙烯保溫板作保溫處理?！”P管設計計算 A戶臥室1房間設計計算對于A戶臥室1房間，考慮全面輻射采暖與對流采暖系統(tǒng)的區(qū)別，以及根據房間使用性質確定的房間遮擋系數(shù)，確定修正系數(shù)為1。 W。 管間距為ω=250mm ，管徑為D=20mm，散熱量為74W， 。校核溫度 =各個房間管間距如附錄C所示。第5章　水力計算 水力計算的目的 熱水網路水力計算的主要目的是根據供熱管網的水里計算結果選擇用戶系統(tǒng)與供熱管網的連接方式及用戶入口裝置；選擇熱水供熱系統(tǒng)的循環(huán)水泵、補水泵及加壓泵的流量和揚程。 水力計算的任務室內熱水供暖系統(tǒng)水力計算的主要任務有：(1)已知系統(tǒng)各管段的流量和系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力，確定管段的管徑。這種水利計算，一般用于已知各管段的流量和選定的比摩阻值或流速值計算環(huán)路的壓力損失。(2)已知系統(tǒng)各管段的流量和各管段的管徑，確定系統(tǒng)所必需的循環(huán)作用壓力。這種水力計算，常用于校核計算，檢查循環(huán)水泵揚程是否滿足要求。(3)已知系統(tǒng)各管段的管徑和該管段的允許壓降，確定通過該管段的水流量。這種情況的水力計算，通常是對已有的熱水供暖系統(tǒng)，在管段作用壓力已知時，校核各管段通過的水流量。　計算公式總阻力： (51)比摩阻： (52)雷諾數(shù)： (53)摩擦阻力系數(shù)： (54)水流量： (55)式中，R——每米管長的沿程損失， Pa/s； L——管段長度，m； ——摩擦阻力系數(shù) d——管子內徑，mm； v——熱煤在管中的流速，m/s； ——熱煤密度，kg/m179。 ； ——熱煤的運動粘滯系數(shù)，m178。/s； 　水力計算舉例　立管水力步驟 圖51為一單元系統(tǒng)管路圖。圖中阿拉伯數(shù)字為管段結點號，羅馬數(shù)字為環(huán)路標號。計算步驟為：(1)選擇最不利環(huán)路由圖可見，最不利環(huán)路為1234567891011121314 15161718192021回到室外管網。(2)本設計采用推薦的經濟比摩阻Rpj大致為30—60Pa/m來確定環(huán)路管徑。根據各管段熱負荷，求出個管段的流量。(3)利用以上所列公式，計算出個管段的d、R、v等。(4)確定沿程阻力損失。 將每一段的R與L相乘，列入表中。(5)確定局部阻力。 利用系統(tǒng)圖中管路的實際情況，參閱文獻查出局部阻力系數(shù)，再根據流速和密度算出動壓，求出局部阻力，列入表中。(6)用同樣方法計算其它環(huán)路的阻力，見附錄D?！∫粏卧笙到y(tǒng)管道圖總立管①Q= W，= kg/h選管徑為DN80，流速： v = m/s動壓： = Pa局部阻力: = Pa雷諾數(shù)： =圖 51 最不利環(huán)路阻力系數(shù)： =比摩阻: R= Pa/m沿程阻力：= Pa 總阻力： = Pa其他最不利環(huán)路的水力計算見附表F，　最不利環(huán)路水力計(1)計算最不利環(huán)路系統(tǒng)的水力計算從系統(tǒng)的最不利環(huán)路開始。最不利環(huán)路是指允許平均比摩阻Rpj最小的一個環(huán)路。一般取最遠立管的環(huán)路作為最不利環(huán)路。最不利環(huán)路的平均比摩阻Rpj(Pa/m)由下式計算[8]