北京市地方标准《地面辐射供暖技术规范》(设计部分)介绍

北京市地方标准《地面辐射供暖技术规范》（设计部分）介绍北京市建筑设计研究院孙敏生北京市土建学会暖通分会学术报告北京市建筑设计研究院1《规范》编制背景和适用范围2供暖地面的分类及其构造3供暖热负荷计算4地面散热量和系统供热量计算5热水系统设计6加热电缆系统设计7热计量和室温控制北京市地方标准《地面辐射供暖技术规范》介绍北京市建筑设计研究院1《规范》编制背景和适用范围1.1编制背景鉴于以下原因，对北京市地方标准《地面辐射供暖技术规程》进行重新编制1、地面供暖在对流和辐射的双重作用下，相对于空调送热风和以对流为主的散热器供暖，人体感觉舒适、室温可降低2℃设计，是一种舒适节能的室内供暖形式，因此近年来得到了广泛采用。2、由于地板供暖是隐蔽工程，采用的塑料管材质量不能得到保证，电地暖还涉及到安全问题等，不可避免地曾出现了一些影响工程质量的问题，并涉及了设计、施工、验收和材料配套等诸方面。3、近年来，地面供暖的新技术也得到了快速发展，出现了多种新的地暖形式。目前国内还没有一本针对各种地暖形式的技术标准，北京市急需规范各种地暖的设计、施工、验收和材料配套工作，做到技术先进、经济合理、安全适用和保证工程质量。北京市建筑设计研究院1《规范》编制背景和适用范围1.2适用范围本规范适用于新建的民用建筑和工业建筑中与民用建筑使用条件类似的场所，以热水为热媒或以加热电缆为加热元件的地面辐射供暖工程的设计、施工和验收。地面供暖系统一次分水器、集水器前与供暖系统立管相接的供回水管，散热器供暖系统或生活热水系统的户内支管,采用本规范所涵盖的管材敷设于地面垫层内时,应执行本规范的有关规定。北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类及其构造2.1分类和构造层1、分类1）根据热媒和加热元件分类，本规范分为热水地面供暖和加热电缆地面供暖两类。2）根据现场施工或预制的程度，本规范分类示意如下：）预置轻薄供暖板（热水加热电缆热水）预制沟槽保温板（薄型加热电缆热水发泡水泥绝热层加热电缆热水泡沫塑料板绝热层混凝土填充式电缆现场敷设加热管或加热地面（辐射）供暖新增新增新增北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类及其构造2.1分类和构造层2、基本构造层供暖地面类型自下而上的基本构造层楼板或与土壤相邻的地面绝热层加热部件填充层面层找平层装饰面层混凝土填充式√泡沫塑料√加热管或加热电缆√豆石混凝土√√√发泡水泥√水泥砂浆√(兼找平层)不另设－预制沟槽保温板√与供暖房间相邻时－保温板及其铺设在其中的加热管或加热电缆√－木地板面层时－√预制轻薄供暖板√供暖板√－√北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类及其构造2.1分类和构造层3、附属层附属层设置位置作用备注隔离层(防水层)潮湿房间：混凝土填充式，填充层上，预制沟槽保温板或预制轻薄供暖板，面层下防止地面上液体透过地面，保护绝热层强条防潮层与土壤接触的底层绝热层与土壤之间防止潮气透过地面，保护绝热层强条金属导热层预制沟槽保温板木地板面层加热管下(上)地面温度均匀应(宜)加热电缆下地面温度均匀，不接触保温板应加热电缆上地面温度均匀宜瓷砖面层加热电缆下不接触保温板应,防腐钢丝网混凝土填充式加热管下固定加热管可混凝土填充式分集水器管道密集处防止填充层龟裂宜混凝土填充式加热电缆下抬高加热电缆不接触保温层应瓷砖面层的预制沟槽保温板或预制轻薄供暖板找平层加固找平层，防止开裂，增加承载力应EPE垫层木地板面层的预制沟槽保温板或预制轻薄供暖板之下隔潮、降噪、增加地面平整度木地板配带北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类及其构造2.1分类和构造层4、与其他管道的关系房间内的生活给水等其他水管，以及敷设在地面内的其他电气系统管线，不应与地面供暖加热部件在同一构造层内上下或交叉敷设。•填充层内不允许管道上下交叉是为了防止填充层龟裂。•预制沟槽保温板或预制轻薄供暖板中，没有敷设与加热管或加热电缆交叉的其他管道的条件。•有填充层或预制沟槽保温板较厚时，其他水管可走在沿墙面不铺设加热部件的位置。•当采用混凝土填充式地面供暖时，可将其他直径不大于绝热层厚度的其他水管敷设在绝热层内；如条件不允许，昀好将其他管道敷设在本层顶板下。•其他电气系统管线应敷设在混凝土楼板内或绝热层内。北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类和构造2.2混凝土填充式地面供暖（俗称湿法施工）定义：加热管或加热电缆敷设在绝热层之上，需填充混凝土或水泥砂浆后再铺设地面面层的热水或加热电缆地面供暖形式。防潮层（与土壤相邻地面）楼板或与土壤相邻地面隔离层（潮湿房间）抹灰层外墙泡沫塑料绝热层豆石混凝土填充层伸缩缝找平层装饰面层加热管防潮层（与土壤相邻地面）楼板或与土壤相邻地面隔离层（潮湿房间）抹灰层外墙发泡水泥绝热层水泥砂浆填充找平层伸缩缝装饰面层加热管找平层（潮湿房间）泡沫塑料绝热层——豆石混凝土填充层发泡水泥绝热层——水泥砂浆填充层北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类和构造2.2混凝土填充式地面供暖发泡水泥绝热层现场浇筑工艺流程宜采用物理发泡工艺。物理发泡工艺和化学发泡工艺应分别按以下顺序实施：1物理发泡工艺2化学发泡工艺水水泥发泡剂搅拌输送泵输送管现场浇筑找平自然养护水水泥搅拌浆料水发泡剂发泡机发泡输送泵输送管现场浇筑找平自然养护北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类和构造2.3预制沟槽保温板地面供暖（也称薄型地面供暖）1、定义：将加热管或加热电缆敷设在带预制沟槽的泡沫塑料保温板的沟槽中，加热管或加热电缆与保温板沟槽尺寸吻合且上皮持平，不需要填充混凝土即可直接铺设面层的地面供暖形式。2、保温板1）分类•不带金属导热层：用于地砖、石材面层的热水地面供暖系统•带金属导热层：保温板上铺设有与加热管或加热电缆外径尺寸相同沟槽的金属导热层，用于木地板面层，或用于加热电缆2）厚度加热原件加热管加热电缆外径(mm)1216206-8保温板昀小厚度（mm）20253015包括找平层北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类和构造2.4预制轻薄供暖板地面供暖1、供暖板：定义：由保温基板、（支撑龙骨、）塑料加热管、粘接胶、铝箔和二次分水器、集水器等组成的，并在工厂制作的一体化薄板。供暖板成品厚度小于或等于13mm，保温基板内镶嵌的加热管外径小于或等于8mm。供暖板产品示意1.铝箔2.带走向槽的预制保温基板3.塑料加热管（供水）4.塑料加热管（回水）1.塑料加热管（供水）2.塑料加热管（回水）3.木龙骨4.带走向槽的预制保温基板5.二次分、集水器6.铝箔北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类和构造2.4预制轻薄供暖板地面供暖2、系统示例回水一次集水器主要房间1主要房间2次要房间1次要房间2二次分、集水器二次分、集水器二次分、集水器二次分、集水器一次分水器并连串联现场铺设的输配管供暖板产品北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类和构造2.5预制沟槽保温板和预制轻薄供暖板的面层做法1、木地板面层（俗称干法）直接铺设（粘接）在预制沟槽保温板或预制轻薄供暖板上。楼板EPE垫层预制沟槽保温板双层导热层木地板面层发热电缆加热管或楼板EPE垫层供暖板木地板面层二次分水器加热管木龙骨北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类和构造2.5预制沟槽保温板和预制轻薄供暖板的面层做法2、石材或瓷砖面层（俗称湿法）保温板或供暖板上，铺设厚度不小于30mm的水泥砂浆找平层和粘接层，与石材或瓷砖粘接。水泥砂浆找平层应加金属网，网格间距不应大于100mm，金属直径不应小于1.0mm。加热管楼板预制沟槽保温板找平层（潮湿房间）隔离层（潮湿房间）钢丝网找平层地砖或石材面层发热电缆楼板预制沟槽保温板找平层（潮湿房间）隔离层（潮湿房间）钢丝网找平层地砖或石材面层导热层楼板供暖板二次分水器加热管木龙骨钢丝网找平层地砖或石材面层热水预制沟槽保温板加热电缆预制沟槽保温板预制轻薄供暖板北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类和构造2.6预制沟槽保温板和预制轻薄供暖板设置绝热层时的做法1、底层土壤上部的绝热层：宜采用发泡水泥EPE垫层供暖板木地板面层与土壤相邻地面二次分水器加热管木龙骨防潮层发泡水泥绝热层北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类和构造2.6预制沟槽保温板和预制轻薄供暖板设置绝热层时的做法2、直接与室外空气接触的楼板以及与不供暖房间相邻的地板，绝热层宜设在楼板下，绝热材料宜采用泡沫塑料绝热板，与建筑外保温连成一体，但厚度应另计。楼板EPE垫层供暖板木地板面层泡沫塑料绝热层二次分水器加热管木龙骨北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类及其构造2.7各类供暖地面的对比1、厚度（以热水、木地板面层为例，不包括木地板厚度）1）混凝土填充（泡沫塑料绝热层）昀小厚度20（绝热层）+50（填充层）+20（找平层）≈90mm2）混凝土填充（发泡水泥绝热层）昀小厚度35～45（绝热层）+40（填充层）≈75～85mm3）预制沟槽保温板昀大厚度：35mm4）预制轻薄供暖板昀大厚度：13mm北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类和构造2.7各类供暖地面的对比2、适宜的面层1）混凝土填充式供暖地面宜采用瓷砖或石材等热阻较小的面层。2）预制沟槽保温板和预制轻薄供暖板供暖地面宜采用直接铺设的木地板面层。3）供暖地面不宜采用架空木地板面层；必须采用架空木地板时，加热电缆额定电阻时的线功率不应超过10W/m。4）采用加热电缆地面供暖时，地面上不应铺设地毯。北京市建筑设计研究院2供暖地面的分类和构造2.7各类供暖地面的对比3、承载能力•国家行业标准：如地面荷载大于20kN/m2时，应会同结构设计人员采取加固措施。•本规范：当地面荷载大于供暖地面的承载能力时，应会同结构设计人员采取加固措施说明：供暖地面变形的昀薄弱环节为绝热材料，使其发生变形的荷载为使用中的局部荷载。绝热材料上如铺设有钢丝网的找平层、填充层，将起到保护绝热层、均压、减小局部荷载的作用。因此：1）各类类地暖比较：混凝土填充式优于预制沟槽保温板和预制轻薄供暖板；发泡混凝土绝热层优于泡沫塑料绝热层；带木龙骨的预制轻薄供暖板优于预制沟槽保温板2）预制型地暖采用不同面层对比：瓷砖面层优于木地板面层。3）即使是昀易发生变形的供暖地面构造形式，用于一般民用建筑均可满足要求，但当用于荷载很大的场合时，应选择采用承载能力较高的构造形式，必要时应进行试验确定是否需要进行加固。北京市建筑设计研究院3供暖热负荷计算3.1房间基本耗热量和附加耗热量1、当地面供暖为房间主体供暖方式时，室内计算温度的取值应降低2℃（包括围护结构基本耗热量计算和冷风渗透耗热量计算）。2、铺设加热设备的建筑地面，不应计算地面的传热热负荷。3、采用地面供暖的房间（不含楼梯间）高度大于4m时，应在围护结构基本耗热量和附加耗热量（朝向、风力、外门）之和的基础上，计算高度附加率。每高出1m应附加1%，但昀大附加率不应大于8%。4、地面供暖用于房间内局部区域供暖时，热负荷可按房间全面地面供暖时的热负荷,乘以以下计算系数确定。供暖区面积与房间总面积的比值≥0.750.550.400.25≤0.20计算系数10.720.540.380.30北京市建筑设计研究院3供暖热负荷计算3.2间歇供暖附加和户间传热采用集中热源分户热计量或采用分户独立热源的住宅热负荷,应考虑间歇供暖附加值和户间传热散热量。公共建筑如采用间歇供暖形式，可参考住宅，对房间基本热负荷考虑一定的间歇供暖负荷修正。Q——住宅房间热负荷（W）；Qj——按上述计算出的房间基本热负荷（W）；α——考虑间歇供暖的修正系数，应根据热源和供暖方式、分户收费方式、供暖地面的热容量等因素确定，无资料时可参考下表。qh——房间单位面积平均户间传热量（W/m2），可取qh＝7W/m2；M——房间使用面积（m2）。注：1校核地面平均温度时，取α＝1.0。2计算集中热水供热系统的供暖立干管和建筑物总负荷，以及计算建筑物的总用电负荷时，不考虑户间传热量，应采用房间稳定热负荷，且统一取α＝1.1。MqQQhwα北京市建筑设计研究院3供暖热负荷计算3.2间歇供暖附加和户间传热住宅间歇供暖热负荷修正系数热源形