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低温地面辐射采暖施工工法 一、前言 地面辐射采暖是一种节能并对房间热微气候进行相应调节的供暖系统,是一种世界公认 的卫生条件和舒适程度极佳的供暖方式。它是通过埋设于地(楼)板上混凝土(或砂浆)垫 层 的 加 热 盘 管 ,通 过 低 温 热 水 循 环 将 地 面 加 热 到 表 面 温 度 至 25℃ -35℃ ,从 而 均 匀 地 向 室 内 辐 射热量,它具有人体热感觉舒适、管理方便、不占面积、无噪声无污染、节能并且基本不需 要维修等优点。 近几年随着塑料工业的飞速发展,出现了化学性能稳定、水力性能好、可弯曲抗蠕变性 能好的各类聚丙烯管材料,为地面辐射采暖技术提供了可靠的材料保证,这些材料具有耐腐 蚀、抗老化、成本低、不结垢、质量轻、连接方便等特点。通过近几年对地面辐射采暖的实 践应用,经过总结完善,形成本工法。 二、 工法特点 (一) 地热盘管整根铺设,地下无接口,不易渗漏、安全可靠;连接配件均为标准件, 工作简单、操作方便。 (二) 由于是地面辐射采暖,温度梯度更加合适,室内温度更加均匀,高效节能。在间 歇 供 暖 的 条 件 下 ,温 度 变 化 缓 慢 能 制 造 出 真 正 适 合 人 体 的 热 环 境 ,符 合“温 足 凉 顶 ,暖 人 先 暖 脚 ”的 中 医 健 身 理 论 ,不 使 污 浊 的 空 气 对 流 减 少 了 灰 尘 的 飞 场 ,因 此 室 内 卫 生 条 件 得 到 明 显 改 善。 ( 三 ) 对 住 宅 建 筑 来 说 ,可 以 十 分 方 便 的 实 现 分 户 计 量 ,用 户 们 可 实 现 按 各 自 需 要 的 室 温调节供热量,最大限度的节约能源和降低费用。 ( 四 ) 维 修 运 行 费 用 低 ,管 理 操 作 方 便 ,运 行 安 全 可 靠 ,在 系 统 运 行 期 间 只 需 定 期 检 查 和更换过滤器。 三、适用范围 1 1、 适 用 新 建 及 改 、 扩 建 民 用 建 筑 的 地 面 辐 射 采 暖 , 如 住 宅 、 托 幼 建 筑 、 宾 馆 、 办 公 楼 、 体育馆、医院、游泳馆等。 2、 用 于 解 决 大 跨 度 和 大 玻 璃 幕 落 地 建 筑 的 供 暖 问 题 , 如 宾 馆 大 厅 、 展 览 馆 、 市 场 、 体 育 馆等大跨度、大开间或特殊需要的厂房、医院、实验室、机房、育苗育种等场所应用。 四、工艺原理 1、 供 暖 热 负 荷 可 按 常 规 对 流 供 暖 热 负 荷 的 85%-95%计 取 , 热 源 为 低 温 热 水 ( t≤ 70℃ ), 供 水 压 力 一 般 不 大 于 0.6Mpa, 供 回 水 温 差 为 8℃ -15℃ , 地 面 温 度 为 25℃ -35℃ 。 2、系 统 宜 采 用 同 程 式 ,各 组 盘 管 的 铺 设 长 度 力 求 相 等 或 相 近 ,盘 管 方 式 有 直 列 型 ,往 复 型 和旋转型,在实际施工中通常采用较为方便的旋转型,同一热源供给几栋楼,应采用相同的 采暖系统,不宜与其它采暖系统混合供暖。 3、 加 热 盘 管 采 用 管 径 为 ∮ 16或 ∮ 20, 如 有 特 殊 要 求 可 采 用 ∮ 25, 间 距 及 铺 设 长 度 按 房 间 热 负 荷 确 定 , 通 常 靠 近 散 热 外 墙 的 加 热 盘 管 间 距 应 小 些 ,由 外 向 内 逐 渐 扩 大 间 距 。 (二)施工方法 为了达到设计效果,避免返修减少维护管理,能够正常长期运行。除选用优良的设备和 材 料 以 外 ,还 要 做 到 施 工 程 序 合 理 ,安 装 方 法 正 确 ,施 工 前 应 熟 悉 设 计 图 纸 及 编 制 施 工 方 案 , 并做好与土建工序配合的措施。 1、 清 理 作 业 基 层 , 使 其 表 面 干 净 、 平 整 、 无 锐 物 。 地暖系统剖面图 2、 保 温 绝 热 防 潮 层 铺 设 : ①将加工好的聚苯乙烯板铺设在平整、干爽的地表面上,苯板之间用复合铝箔纸带粘牢 形 成 整 体 , 同 时 靠 墙 处 应 设 置 厚 8-10mm, 宽 80mm的 保 温 带 , 苯 板 上 面 平 铺 铝 箔 纸 , 搭 接 宽 2 度 应 大 于 20mm。 ②铺设铝箔纸后,上铺双向钢丝网,网口应对齐,丝网之间应绑扎连接,并用钢钉及绑 线将其同绝热层共同固定在楼地面上,它主要起固定加热盘管和均分压力,保护绝热层的作 用。 3、 加 热 盘 管 铺 设 : ① 加 热 盘 管 一 般 选 用 交 联 聚 丙 烯 ( PEX)、 改 性 聚 丙 烯 ( PP-C) 或 三 型 聚 丙 烯 ( PP-R) 管 ,每 盘 长 度 为 60-110m。安 装 前 应 对 加 热 盘 管 进 行 水 压 及 强 度 试 验 ,试 验 压 力 为 0.9Mpa,10 分 钟 压 力 降 不 超 过 0.02Mpa为 合 格 , 试 验 合 格 后 方 可 安 装 。 ②按设计要求铺设盘管并加以固定,应严格遵循图纸施工,遇特殊情况应与专业技术人 员 协 商 解 决 , 盘 管 不 得 有 折 弯 , 弯 曲 半 径 应 为 10-12D。 ③ 铺 设 中 用 专 用 卡 钉 将 加 热 盘 管 分 段 固 定 , 在 直 线 管 段 每 隔 1M设 一 个 固 定 卡 钉 , S型 时 在弯曲部分设两处固定卡钉,固定管卡宜采用同材质的标准固定卡。 ④ 分 水 器 及 温 度 控 制 系 统 安 装 在 加 热 盘 管 施 工 完 毕 后 进 行 ,分 水 器 安 装 在 墙 体 上 高 度 为 500-900mm之 间 ,具 体 高 度 根 据 设 计 要 求 确 定 。 加 热 盘 管 与 分 水 器 阀 门 、 水 嘴 等 部 件 连 接 ,一 端用热熔接器熔接,另一端连接采用专用配件丝接。分水器的安装,必须平直、牢固, 必须安装在方便操作处。 3 ⑤ 将 分 水 器 的 供 回 水 端 与 供 回 水 干 管 连 接 , 连 接 可 用 PP管 材 热 熔 接 , 也 可 用 普 通 焊 管 连 接 , DN>32为 焊 接 , DN≤ 32为 丝 接 , 并 应 安 装 阀 门 控 制 。 4、 混 凝 土 层 施 工 : ① 混 凝 土 施 工 前 应 将 管 路 注 水 加 压 , 压 力 为 0.6Mpa, 带 压 条 件 下 方 可 进 行 施 工 。 应 在 专 人看护下进行施工。 ② 各 层 间 门 口 处 必 须 设 置 膨 胀 缝 , 房 内 面 积 超 过 40m 2 , 必 须 设 置 膨 胀 缝 , 一 般 采 用 珍 珠 棉 弹 性 条 (80mm宽 ,8-10mm厚 ),沿 墙 脚 铺 设 一 圈 ,用 苯 板 压 在 墙 根 处 ,起 保 温 及 补 偿 混 凝 土 热 膨 胀 的 作 用 , 也 可 用 厚 度 为 20mm, 高 度 为 60mm的 低 密 度 保 温 聚 苯 乙 烯 板 代 替 施 工 。 ③ 选 用 细 石 粒 径 ≤ 1.5cm并 用 水 冲 洗 干 净 ,先 回 填 混 凝 土 至 与 管 相 平 ,待 混 凝 土 初 凝 后 再 回填至要求高度,轻轻的捣固找平,待混凝土凝固后方可泻掉管道压力。充填混凝土时应避 免盘管浮动,严禁砂浆水进入保温层或沿墙隔热材料及膨胀缝的接缝内。 5、 系 统 压 力 试 验 : 系 统 安 装 后 ( 回 填 细 石 混 凝 土 后 ), 再 进 行 水 压 或 气 压 试 验 , 试 验 压 力 为 0.6Mpa( 或 工 作 压 力 的 1.5倍 ), 10分 钟 后 压 力 下 降 不 超 过 0.02Mpa为 合 格;再 进 行 系 统 严 密 性 试 验 , 在 工 作 压 力 下 观 察 24小 时 无 渗 漏 现 象 为 合 格 。 6、系 统 中 流 量 调 节 阀 、温 控 阀 、过 滤 器 、温 度 计 、压 力 表 等 设 备 的 安 装 应 按 设 计 中 的 规 定程度进行或按相应规范的规定进行安装。 7、抹 完 找 平 层 后 按 设 计 要 求 铺 设 地 面 材 料 ,地 面 材 料 可 采 用 大 理 石 、花 岗 岩 、地 砖 、复 合地板等。 (三)操作要点 1、 由 于 管 道 输 送 介 质 温 差 较 大 , 故 在 施 工 中 应 考 虑 管 线 的 膨 胀 对 混 凝 土 层 的 影 响 , 在 4 填充细石混凝土中应加膨胀剂或其他添加剂,防止混凝土龟裂。 2、 加 热 盘 管 施 工 中 及 完 毕 后 , 混 凝 土 施 工 中 严 禁 踩 踏 重 压 已 铺 好 的 管 路 , 混 凝 土 层 施 工完毕后不宜在上面切割材料,不宜敲打和破坏混凝土表面,如须在混凝土中埋设铁件及钻 洞时,应在有关人员指导下进行。 3、 分 水 器 供 回 水 支 管 上 设 有 铜 阀 门 , 和 加 热 盘 管 始 末 端 与 专 用 阀 门 通 过 90度 弯 头 垂 直 安 装 , 不 宜 煨 弯 斜 安 装 ; 分 水 器 应 与 地 面 垂 直 , 并 与 立 管 成 90度 角 , 牢 固 固 定 在 墙 面 , 每 层 安装位置宜相同。 4、 首 层 地 面 施 工 必 须 设 防 水 层 , 保 温 层 厚 度 应 大 于 40mm, 卫 生 间 、 厨 房 等 地 面 也 应 设 防水层,采暖地面与外墙接触部位应做保温。为防止卫生间产生异味,无特殊要求时,加热 盘管应避开地漏及下水设备。 五、工艺流程及操作要点 (一 )工 艺 流 程 ( 见 图 ) 基层清理 绝热保温层 铺设防潮铝箔层 铺设钢丝网加强层 加热盘管压力及强度试验 铺设加热盘管并固定 分水器安装 回填细石混凝土层 与供回水干管连接 系统压力及严密性试验 5 抹找平层铺设地面材料 六、材料 ( 一 ) PP地 面 辐 射 供 暖 专 用 管 的 性 能 及 参 数 : 1、 化学性能稳定:常温下能耐各种酸、碱、盐溶液的腐蚀。 2、 水利性能好:管道内外壁光滑,输送介质阻力小,不结垢。 3、 抗 蠕 变 性 能 好:热 稳 定 性 能 好 , 线 性 膨 胀 系 数 小 , 抗 震 动 、 耐 冲 击 , 可 有 效 缓 冲 管路系统中产生的水锤,减少噪音。 导 热 特 性 表 项 目 数 值 单 位 适用温度 - 2 0--95 ℃ 热变形温度 120 ℃ 比热 1 . 68 KJ 热传导率 0 . 32 W/M.K 1.8 10 - 4 M/M.℃ 线膨胀系数 (二 )聚 苯 乙 烯 板 材 : 选 用 密 度 为 18-25kg/m 2 的 优 质 聚 苯 乙 烯 板 材 料 , 厚 度 为 15-40mm, 导 热 系 数 ≤ 0.04w/m.k, 抗 压 强 度 ≥ 100Kpa,起 隔 热 保 温 的 作 用 。 (三)铝箔: 是 一 种 金 属 制 品( 一 面 为 铝 箔 ,另 一 面 为 牛 皮 纸 ),其 作 用 是 防 潮 隔 湿 ,复 合 铝 箔 粘 胶 带 用于铝箔和苯板之间的连接。 七、机具设备(见下表) 序号 名称 规格 单位 数量 1 CH-63承 插 焊 具 DN50 台 2 2 PP管 切 断 器 台 4 3 冲击钻 台 2 ∮ 16-∮ 25 6 4 管活络搬手 个 5 八、劳动组织(见下表) 序号 工作项目 人 1 清理基层 6 2 保温绝热防潮层 8 3 加热盘管铺设 12 4 细石混凝土垫层 16 以上项目可分段流水进行 5 电工 1 负责设备工具接电 6 专业技术人员 2 质量控制 7 工班长 2 施工控制 指挥 1 全面控制 8 数 备 注 九、安全措施 1、 进 入 施 工 现 场 的 所 有 人 员 均 须 戴 安 全 帽 , 佩 戴 上 岗 证 , 避 免 人 身 伤 亡 的 事 故 发 生 。 2、 施 工 人 员 进 入 施 工 现 场 前 做 好 安 全 生 产 教 育 。 3、 所 有 电 动 工 具 必 须 事 先 检 查 是 否 安 全 可 靠 。 十、质量要求 ( 1)、 本 施 工 工 法 执 行 吉 林 省 标 准 《 改 性 聚 丙 烯 ( PP-C) 地 面 辐 射 采 暖 、 建 筑 给 水 及 热 水 供 应 技 术 标 准 》( 试 行 )。 北 京 市 标 准 《 低 温 热 水 地 板 辐 射 供 暖 应 用 技 术 规 程 》 及 《 建 筑 采 暖 用 PP-C管 道 设 计 与 施 工 验 收 规 范 》, 并 满 足 设 计 文 件 要 求 。 ( 2)、 进 场 的 聚 苯 乙 烯 板 , 铝 箔 、 钢 丝 网 等 材 料 应 有 合 格 证 及 检 验 报 告 , PP管 材 、 管 件 应有质量部门的质量合格证,表面应光滑、平整,不允许有裂纹、气泡脱皮和明显的杂质, 并应做水压及强度实验。 ( 3)、 配 件 的 螺 纹 应 符 合 现 行 国 家 标 准 的 规 定 , 螺 纹 应 完 整 、 管 材 和 管 件 的 抽 样 检 验 方 7 法应按国家标准的相关规定执行。 ( 4)、 施 工 后 应 检 验 分 水 器 安 装 高 度 , 水 平 度 是 否 符 合 要 求 及 连 接 点 的 整 洁 、 牢 固 、 密 封性,固定支撑点的安装位置和牢固性。 ( 5)、 坚 持 做 好 技 术 资 料 的 准 确 、 及 时 、 真 实 和 编 辑 整 理 记 录 , 特 别 应 做 好 试 验 数 据 的 原始记录和隐蔽工程验收和签证工作。 十一、效益分析 1、 该工法工艺简单,施工简便、可靠,保证了质量和工期,适用范围广。 2、 施 工 准 备 工 作 简 单 , 工 程 进 度 快 , 施 工 费 用 低 , 可 比 其 它 采 暖 施 工 缩 短 工 期 50% 以 上 。 人 工 费 每 平 米 3元 左 右 , 比 其 它 方 式 采 暖 施 工 每 平 米 节 约 近 10元 。 3、 室 内 没 有 散 热 器 及 相 应 的 水 平 支 管 和 垂 直 立 管 ,节 约 了 面 积 及 空 间 ,提 高 了 房 间 的利用率,尤其适合老人和儿童居住。 4、 供 暖 热 负 荷 相 当 于 对 流 供 暖 热 负 荷 的 90%左 右 , 节 约 了 能 源 ; 而 且 温 感 舒 适 , 无 躁 声 无 污染,卫生条件好,具有良好的经济效益和社会效益。 十二、工程实例 某高级职业技术学校行政计算机中心楼工程Ⅰ区圆厅采用钢结构大玻璃幕落地形式,单 层 高 度 11.7米 , 落 地 面 积 1380m 2 , 地 面 为 大 理 石 面 层 。 为解决圆厅采暖问题,地面采用辐射采暖设计,按此工法施工后经试运行达到了预期效 果 。解 决 了 大 跨 度 大 玻 璃 幕 落 地 建 筑 的 采 暖 问 题 ,而 且 不 占 使 用 面 积 ,既 美 观 又 节 约 了 投 资 , 取得了可观的经济效益。 今年在临河街Ⅲ区住宅分户供暖改造中也应用了地面辐射采暖施工,在正常集中供热的 条 件 下 地 面 温 度 为 28℃ , 室 内 温 度 为 22℃ , 效 果 明 显 优 于 其 它 供 暖 方 式 ; 而 且 供 暖 间 歇 期 温 8 度变化小,户内温度可以任意调节。 9