低温地板辐射采暖设计常见问题分析
随着地板采暖系统的推广与发展，低温地板辐射采暖系统，以其室内温度均匀性好，舒适性好，温度梯度小，符合人体生理要求及不影响室内使用面积等优点，也逐渐开始受到人们的欢迎，低温地板辐射采暖系统可广泛应用于别墅、住宅、宾馆大堂、游泳池馆等场所，尤其别墅和住宅使用更为普遍。
地板辐射采暖与传统散热器或空调送风采暖在传热原理上有所不同，前者辐射所占比例大，而后者则以对流方式为主，因此两种方式房间得热有所不同，系统设计也有诸多不同之处。
制冷快报调研了一些低温地板辐射采暖工程，发现存在许多问题，以下几种情况比较普遍：(1)室内偏热;(2)地面温度偏高等。经过了解发现设计中存在一些问题，下面对这些情况做一些简单分析。
室内温感偏高原因分析
出现这种情况主要由以下原因引起。
一是负荷确定时未考虑辐射采暖与对流采暖的区别，直接将对流采暖负荷作为辐射采暖负荷进行计算。相同条件下，辐射采暖时壁面温度比对流采暖时高，减少了墙壁对人体的冷辐射，而人对室内热环境的感受常以实感温度来衡量，实感温度可比室内环境温度高2~3℃，因此在保持相同舒适感的情况下，辐射采暖室内空气温度可比对流采暖时低2~3℃或在负荷计算时取对流采暖热负荷的0.9~0.95(对于全面辐射供暖来说)。
在计算采暖热负荷时没有考虑上层地板向下的传热量，也是造成室内温度升高室内环境偏热的原因。
二是有的设计人员按参考资料提供的地板散热量直接查取管间距，甚至根据经验确定管间距，而忽略了其适用条件。例如加热管为铝塑复合管或塑料管，公称外径为20mm，填充层厚度为60mm，供回水温差为10℃时，不同加热管间距和不同平均水温时的地板散热量。
当填充层厚度改变时，如改为55mm，地面层热阻减小，地板散热量加大，从而使室内温度升高，室内偏热。同理，供回水温差的改变，管间距的增减，管内平均水温的变化，也将影响地板散热量的大小。
如某工程设计时供回水温度为50℃/40℃，室内温度为18℃，管间距为250mm，地面层为木地板，地板散热量约89w/m2。由于某种原因供回水温度改为55℃/45℃,供回水温差没有变，施工时未做变更，结果实际运行时，室内温度却高达23~24℃，温升约5~6℃，地表温度也升高了5℃左右。
因此设计时应进行细致的计算，否则不仅偏离设计要求，而且也将浪费能源。
地面温度偏高原因分析
地面温度过高，长久之后人体也会感到不适，而且对地面覆盖物也有一定影响，因此根据卫生要求、人体热舒适性条件和房间用途，对地面温度做了一些规定。地板辐射采暖时地板表面平均温度tb与加热管的管径d、管间距s、加热管埋深h、地板导热系数λ、供回水平均温度tp和室内温度tn有关，即
tb=fdshλtptn
由于地板单位面积散热量q与单位面积埋管的散热量有关，即与d、s、h、λ、tp有关，则有
q=g d s h λtp
因此得出近似公式(3)
tb=tn+9(q/100)0.909
由上述公式可以知道影响地面温度的因素。在工程中引起地面温度偏高的直接原因主要有以下几个方面。
a负荷偏大
如公式中所述，由于多种原因，造成设计热负荷偏大。由于室内热负荷偏大，将使地板单位面积散热量q增加，根据式(3)可知，地板表面平均温度tb也增大。
b供回水平均温度偏大
由上述的例子可知，当供回水平均温度tp升高时，室内温度升高，地表温度也升高。
c埋管深度不够
有些房地产开发商为了降低房屋造价，将层高减小，用户为了保证室内足够的净高，有的采用减小加热管埋深的做法。由于埋深h减小，使地板热阻减小，而且单位面积地板散热量q增加了，从而使得地面温度tp偏高。如图1所示，图中实线为等温线，虚线为热流线。由图可知，埋深h越小，地面温度tb越接近加热管温度。
小计与总结
a) 低温地板辐射采暖是以辐射传热为主的采暖方式，因此热负荷计算时应与对流采暖方式加以区别。
b) 室内温度、地面温度及地表面散热量有很强的耦合关系，注意某个量的变化将引起其他量的相应变化。
c) 管路布置时应注意保证地面温度分布均匀。
总之，低温地板辐射采暖系统设计应认真计算，不应简单按经验套用，否则一方面将造成室内不舒适，另一方面造成能源的浪费。
