摘 要:北京地暖间距的确定始终是困扰着北京地暖初学者的一个难题。北京地暖规程罗列的条文也比较晦涩。本专题准备以数个图表,化繁为简为朋友们再次讲解北京地暖间距的计算方法。
关键字:北京地暖间距 图表
困扰朋友们的最大问题,应该是《地面辐射供暖技术规程》(JGJ142-2004)(以下简称“北京地暖规程”)关于附录A的图表。下面我们一起来学习一下:
表A.1.1 PE-X管单位地面面积的散热量和向下传热损失(W/m2)(北京地暖规程,P29)
这张表的计算条件:加热管公称外径为20mm、填充层厚度为50mm、聚苯乙烯泡沫塑料绝热层厚度20mm、供回水温差10℃;当地面为水泥或陶瓷、热阻R=0.02(m2?K/W)时,单位地面面积的散热量和向下传热损失。
通过上面的附表(局部截图),我们可以看到在不同的平均水温,不同的室内空气温度下,不同间距的加热管的散热量和热损失。
平均水温就是供回水温度的平均数,即平均水温=(供水温度+回水温度)/2。
室内的空气温度一般是指距离地面2米以内人们活动地区的平均空气温度(《供热工程》,P10)。
那么什么是散热量,什么是热损失呢?单看上面的图表有些摸不着头脑,那么就让我们来看看勾画的一张草图:
我们从这张图可以一目了然的看到,向上的就是散热量,向下的就是热损失。我们知道,地面的构造层里敷设了北京地暖盘管,盘管通过地面散热。散热时可以简化成向上和向下两个方向。一般来说,我们需要的是向上的这一部分,希望这部分散热量大些,向下的热损失小些。换句话说,我们希望给自己家的热量多些,散失到楼下的热量小些。所以我们在地面构造中加入了保温板,以减小向下的热损失。无论是向上的散热量,还是向下的热损失,都是由北京地暖管道散出的,故我们计算向管道输入热量的时候,要计算这两部分。
那么我们究竟该如何根据已知的热负荷查表确定北京地暖盘管的间距呢?
用散热量选择盘管间距?还是用散热量与热损失之和?或者用散热量与热损失之差?
在回答这个问题之前,先请朋友们和我分析一下各层的散热情况,请看勾画的草图:
这是一个标准层的房间,我们可以看到,被该房间利用的热量包括:来自本层的“向上散热量”和来自上层的“向下热损失”。当我们计算标准层房间的时候,我们计算的热负荷应该由这两部分之和提供,即:标准层的房间“热负荷”=来自本层的“向上散热量”+来自上层的“向下热损失”。用北京地暖规程的条文说就是,“确定地面所需的散热量时, 应将计算的房间供暖热负荷扣除来自上层地板向下的散热量。”(北京地暖规程,P8,第3.4.3条)。规范的条文比较晦涩,请朋友们好好体会。
如果不是标准层,而是顶层,又该如何理解呢? 我们一起来看下边的草图。
这是一个顶层的房间,只有来自本层的“向上散热量”。 当我们计算顶层房间的时候,我们计算的热负荷应该由这承担,即:顶层房间“热负荷”=本层“向上散热量”。
和标准层的房间相比,少了来自上层的“向下热损失”。
有了上面的准备,我们可以一起来做个练习。假设我们选用附录A工况的PEX管,室内计算温度20度。顶层房间计算热指标(考虑家具遮挡、各种附加后)80,标准层房间的计算热指标是60。先选择顶层的间距,查表,选择35度的平均水温,间距200时散热量是80.4,略大于80,满足要求。当间距300的时候,标准层的散热量应为60-20.5=39.5。我们在表中找不到所需的间距。实际上所需的间距是大于300的。考虑到散热的均匀。我们的北京地暖盘管间距一般不大于300,此时实际的散热量为:68+19.9=87.9。据有的设计师讲,可以通过控制敷设面积的办法控制散热量。建议尽量不用控制敷设面积的办法,而是可以通过阀门调节流量。控制敷设面积的办法可能敷设1/3的面积就够了,没有全面敷设,必然导致温度的不均匀,北京地暖也就失去了热舒适性。
在实际的工程中,我们常常找不到合适的间距。有的时候不用计算,全铺300都够用了。可是这样必然导致局部过热、局部过冷等问题。遇到这样的情况,建议按照相对热指标,相对间距的原则人工调整管道间距。这些内容在前面的《间距确定》专题也就讲过,不再重复。本专题介绍一种新的方法:有的单位干脆给出了标层、顶层在山墙、内墙、伸缩缝的情况下的间距,根据实际符合计算结果,适当调整。这个可比北京地暖规程给出的图标简单多了。下表仅供参考,请朋友们根据负荷计算结果进行调整自己的间距,不要照搬:
下面我们讲一下用软件确定间距的实例:我们以鸿业暖通ACS6.2为例,在分户菜单找到散热量计算的对话框,选择地面层、加热管类型、输入盘管面积和散热量,点计算就出来了间距:
这个地暖的间距我们取250.
感谢朋友们一起学习这个专题,希望朋友们有所收获,我们下期再见!
参阅资料:
《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002)
《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2003
《地面辐射供暖技术规程》( JGJ142-2004)
《供热工程》第三版,贺平 孙刚 编著
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