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低温热水地面辐射供暖系统的设计
发布时间:2013-3-21 阅读:2726次   打印本页 || 关闭窗口
低温热水地面辐射供暖系统的设计
第1节 一般规定
第1.1条 低温热水地面辐射供暖系统的供、回水温度应由计算确定。民用建筑供水温度宜采用35-50℃,不应超过60℃,供、回水温差宜小于或等于10℃。
第1.2条 采用低温热水地面辐射供暖方式时,地面的表面平均温度应符合表3.1.2的规定。
表.1.2 地面的表面平均温度(℃)
区域特征 适宜范围 ****限值
人员经常停留区 24-26 28
人员短期停留区 28-30 32
无人停留区 35-40 42
浴室及游泳池 30-33 33
第1.3条 低温热水地面辐射供暖系统的工作压力,不宜大于0.8MPa;建筑物高度超过50m时,宜竖向分区设置。
第1.4条 无论采用何种热源,低温热水地面辐射供暖热媒的温度、流量和资用压差等参数,都应和热源系统相匹配;同时热源系统应设置相应的控制装置,满足低温热水地面辐射供暖系统运行与调节的需要。
第1.5条 低温热水地面辐射供暖工程施工图设计文件的内容和深度, 应符合下列要求:
1. 施工图设计文件应以施工图纸为主, 包括:图纸目录、设计说明、加热管布置平面图、分、集水器、地面构造图等内容;
2. 设计说明中应详细说明供暖室内、外计算温度、热源及热媒参数、加热管技术数据、规格(公称外径X壁厚);标明使用的具体条件如工作温度、工作压力以及绝热层材料的导热系数、容重(密度)、规格、厚度等;
3. 平面图中应绘出加热管道的具体布置形式,标明敷设间距、各环路编号、加热管的管径、计算长度等。
第2节 低温热水地面辐射供暖系统地面构造作法
第2.1条 低温热水地面辐射供暖系统的地面结构,宜由基层(楼板或与土壤相邻的地面)、找平层、绝热层(上部敷设加热管)、伸缩缝、填充层和地面层组成。可参见附录A。
1. 当工程允许地面按双向散热进行设计时,各楼层间的楼板上部可不设绝热层。
2. 与土壤相邻的地面,必须设绝热层,绝热层下部应设置防潮层。直接与室外空气相邻的楼板,也必须设绝热层。
3. 对于潮湿房间如卫生间、游泳馆等,在填充层上部应设置隔离层。
第2.2条 采用低温热水地面辐射供暖方式时,宜优先采用热阻小于0.05㎡·K/W的材料作为面层。
第2.3条 当面层采用带龙骨的架空木地板时,加热管应敷设在木地板下部、龙骨之间的绝热层上,这时可不设置豆石混凝土填充层。
第2.4条 低温热水地面辐射供暖系统绝热层采用聚苯乙烯泡沫塑料板时,其厚度不应小于表3.2.4规定值,若采用其它隔热材料时,可根据热阻相当的原则确定厚度。
表2.4 聚苯乙烯泡沫塑料板绝热层厚度(mm)
楼层之间楼板上的绝热层 20
与土壤或室外空气相邻的地板上的绝热层 40
第2.5条 在与内外墙、柱及过门等垂直部件交接处应敷设不间断的伸缩缝,伸缩缝宽度不应小于20mm,伸缩缝宜采用聚苯乙烯或高发泡聚乙烯泡沫塑料;当地面面积超过30㎡或边长超过6m时,应设置伸缩缝,伸缩缝宽度不宜小于8mm,伸缩缝宜采用高发泡聚乙烯泡沫塑料或内满填弹性膨胀膏。
第2.6条 填充层的材料宜采用C15豆石混凝土,豆石粒径不宜大于12mm。填充层的厚度不宜小于50mm。如地面荷载大于20KN/m2时,应会同结构设计人员采用加固措施。

第3节 地面辐射供暖系统供暖热负荷的计算
第3.1条 低温热水地面辐射供暖系统的供暖热负荷,应按《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019)的有关规定进行计算。
第3.2条 计算全面低温热水地面辐射供暖系统的耗热量时,室内计算温度的取值应降低2℃,或取计算总耗热量的90-95%。
第3.3条 局部地面辐射供暖系统的耗热量,可按整个房间全面辐射供暖所算得的耗热量乘以该区域面积与所在房间面积的比值和表3.3中所规定的附加系数确定。
表3.3 局部辐射供暖热负荷的附加系数
供暖区面积与房间总面积比值 0.55 0.40 0.25
附 加 系 数 1.30 1.35 1.50
第3.4条 进深大于6m的房间,宜以距外墙6m为界分区,分别计算供暖热负荷和进行加热管布置。
第3.5条 敷设加热管的建筑地面,不应计算地面的传热损失。
第3.6条 计算低温热水地面辐射供暖系统的供暖热负荷时, 不考虑高度附加。
第3.7条 采用集中供暖分户热计量或分户独立热源的低温热水地面辐射供暖的系统,应考虑间歇供暖和户间传热等因素,宜对计算的热负荷增加一定的附加值。

第4节 低温热水地面辐射供暖系统的地面散热量

第4.1条 单位地面面积的散热量q (W/㎡)应按下式计算:
q=qf + qd
单位地面面积辐射传热量:
qf=5x108<(tpj +273)4-( AUST+273)4>
单位地面面积对流传热量:
qd=α(tpj-tn)n
式中:tpj—地面的表面平均温度(℃);
AUST—室内非加热表面的面积加权平均温度(℃);(详见附录B)
α—常数,向上传热时,α=2.17; 向下传热时, α=0.14;
n—指数,向上传热时,n=1.31; 向下传热时, n=1.25;
tn—室内计算温度(℃)。
第4.2条 确定地面所需的散热量时, 应将第三节计算的房间供暖热负荷扣除来自上层地板向下的散热量。
第4.3条 单位地面面积所需的散热量应按下式计算:
q x= Q/F
式中: qx ——单位地面面积所需的散热量 (W/㎡);
Q ——房间所需的地面散热量 (W);
F ——敷设加热管的地面面积 (㎡)。
第4.4条 确定地面散热量时, 必须校核地面的表面平均温度, 确保其不高于表3.1.3的****限值;否则应改善建筑热工性能或设置其它辅助供暖设备,减少低温热水地面辐射供暖系统负担的热负荷。tpj与单位地面面积所需散热量之间,近似关系为:
tpj=tn+9 (qx/100) 0.909 ℃
式中:tn—室内计算温度(℃);
qx —单位地面的散热量,W/㎡。

第4.5条 热媒的供热量,应包括地面向上的散热量和向下层或向土壤传热的热量损失。
第4.6条 地面散热量应考虑家俱及其它地面覆盖物的影响。
第4.7条 单位地面面积的散热量和向下传热的热损失,均应通过计算确定。

注: 当加热管采用PE-X管或PB管、外径为20mm、填充层厚度为50mm、绝热层厚度20mm和供回水温差10℃时,不同加热管间距、平均水温和室内空气温度条件下,单位地面面积散热量及向下传热的热损失,可按附录B选用。
第5节 加热管系统设计

第5.1条 在住宅建筑中,低温热水地面辐射供暖系统应按户划分系统,配置分、集水器;户内的各主要房间,宜分环路布置加热管。
第5.2条 连接在同一分、集水器上的同一管径各环路加热管的长度宜尽量接近,并不宜超过120m。
第5.3条 加热管的布置,应根据保证地面温度均匀的原则,选择采用回折型(旋转型)、平行型(直列型),详见附录C。
第5.4条 加热管的敷设管间距,应根据地面散热量、室内空气设计温度、平均水温及地面传热热阻等通过计算确定。
第5.5条 加热管的选择,应按供暖系统实际设计压力和管材的许用设计环应力选用,选择方法可参照附录D。
第5.6条 加热管内水的流速不宜小于0.25m/s。

第6节 分、集水器及附件的设计

第6.1条 每环路加热管的进、出水口,应分别与分、集水器相连接。分、集水器直径应不小于总供回水管直径,且分、集水器****断面流速不宜大于0.8m/s。每个分、集水器分支环路不宜多于8路。每个分支环路供回水管上均应设置可关断阀门。
第6.2条 在分水器之前的供水连接管道上,顺水流方向应安装阀门、过滤器、热计量装置(有热计量要求的系统)和阀门。在集水器之后的回水连接管上,应安装可关断调节阀,必要时可以平衡阀代替。
第6.3条 在分水器的总进水管与集水器的总出水管之间,宜设置旁通管,旁通管上应设置阀门,保证对供暖管路系统冲洗时水不流进加热管。
第6.4条 分、集水器上应设置手动或自动排气阀及泄水阀。

第7节 加热管水力计算

第7.1条 加热管的压力损失△P(Pa),可按下式计算:
△P =△Pm+△Pj
沿程压力损失△Pm:
△Pm =λ Pa
局部压力损失△Pj:
Pj= Pa
式中:λ—管道摩擦系数;
d—管道内径(m);
—管道长度(m);
ρ—水的密度(㎏/m3);
υ—水的流速(m/s);
ζ—局部阻力系数。
第7.2条 塑料管的摩擦系数,可近似统一按下式计算:
.
式中 λ-摩擦阻力系数;
b-水的流动相似系数;
b=1+
式中 Res为阻力平方区的临界雷诺数,

ke-管子的当量粗糙度,m,对塑料管,ke=1×10-5 m;
di-管子的计算内径,m
di=0.5(2do+do-4s-2s) (2)
式中 do-管外径,m;
do-管外径允许误差,m;
s-管壁厚,m;
s-管壁厚允许误差,m。
Rep-实际雷诺数,Rep= ,其中 为水的流速,m/s; 为与温度有关的运动黏度,m2/s。
塑料管阻力损失可按附录E计算。

第7.3条 加热管的局部压力损失应通过计算确定,加热管局部阻力系数ξ值可按附录E-3选用。
第7.4条 每套分、集水器环路(自分水器总进水管阀门起,至集水器总出水管阀门为止)的总压力损失(不包括热量表和恒温阀的局部阻力),不宜超过30kPa。

第8节 热计量和室温控制

第8.1条 新建住宅热水供暖系统, 应设置分户热计量和温度控制装置。
第8.2条 低温热水地面辐射供暖系统的分户热计量, 应符合下列要求:
1. 应采用共用立管的分户独立系统形式;
2. 热量表前应设置过滤器;
3. 供暖系统的水质, 应符合国家现行标准《工业锅炉水质》(GB 1576)的要求;
4. 共用立管和入口装置, 宜设置在管道井内;管道井宜邻楼梯间或户外公共空间。
5. 每一对共用立管在每层连的户数不宜超过3户。
第8.3条 低温热水地面辐射供暖系统室内温度的控制, 可选取如下列出的一种方式:
1. 在加热管与分、集水器的接合处,分路设置调节性能好的阀门,通过手动调节来控制室内温度;
2. 在加热管与分、集水器的接合处,分路设置远传型自力式或电动式恒温控制阀,通过各房间内的温度控制器控制相应回路上的调节阀,使室内温度自动保持恒定。调节阀也可内置于集水器中。采用电动控制时,房间温控器与分、集水器之间应预埋电线。
3. 在各个房间的加热管(加热管局部沿墙槽抬高至1. 4m)上装置自力式恒温控制阀,使室温保持恒定。
第8.4条 低温热水地面辐射供暖系统应在热源处设置供热温度调节控制装置。
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