CN101298799B

CN101298799B - 一种干式热水采暖地板

Info

Publication number: CN101298799B
Application number: CN2008101160888A
Authority: CN
Inventors: 王随林; 闫全英; 潘树源; 史永征; 陈红兵; 李德英; 于丹
Original assignee: Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Current assignee: Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2028-07-03
Also published as: CN101298799A

Abstract

一种干式热水采暖地板，属于地板辐射采暖技术领域。该采暖地板包括地面装饰层、上层金属导热膜、加热管、下层金属导热膜、保温层、木龙骨及楼板(或贴土地面)。加热管敷设于保温材料管槽内，加热管上下分别设置向四周延伸的金属导热膜，扩展了加热管加热面，使地板表面温度均匀，且向下热损失减小。龙骨间无中空体积，结构相对密实，改善了热工力学性能。加热管管径比常规湿式地板加热管管径小，比一体化干式地板加热管管径大，减小了构造层厚度和楼板荷载，对水质的要求低，系统阻力小，降低了循环水泵能耗。地板结构可预制、部分预制或现场组装铺设，施工简单、维修方便，既适合新建建筑采暖，也适合既有建筑采暖。

Description

一种干式热水采暖地板

技术领域

本发明涉及一种用于建筑供暖的干式热水采暖地板的构造，尤其是涉及一种在加热管上下均敷设双层金属导热膜增加地板散热量和提高地板温度均匀性、易于安装检修、楼板荷载小的热水采暖地板构造，属于地板辐射采暖技术领域，既适合新建建筑采暖，也适合既有建筑采暖。

背景技术

低温热水地面辐射供暖是以温度不高于60℃的热水为热媒，在加热管内循环流动，加热地板，通过地面以辐射换热和对流换热的方式向室内散热的供暖方式。与传统采用的对流供暖方式相比，低温热水地面辐射供暖舒适度高，节约能源，且可利用低品位热能。同时有利于实施分户热计量、方便建筑装饰；有利于楼板隔声。地板采暖方式能较好地适应现代舒适节能建筑技术发展的需要，是一种舒适节能的采暖方式，具有广阔的发展和应用前景。

常规低温热水地面辐射供暖按其地板结构不同，可分为湿式和干式。湿式地板是指在地面保温层上把加热管埋设在细石混凝土中，其上再做找平层及装饰层。湿式地板构造层厚度大，荷载大，地板采暖通常需占用至少80mm的空间高度，增加地面荷载约120kg/m²。同时湿式地板施工量大、不易检修，温度应力易引起楼板构造层的龟裂和变形；常规干式地板是将加热管直接暴露在结构层中，上面直接铺设地板等装饰层，比湿式热水采暖地板易检修。但常规干式构造层内存在大量中空，力学性能较差，构造层厚度大，造价高，单位面积散热量小；一体化干式地板是将加热管直接镶嵌在保温材料中，加热管间距与管径一定，上表面用铝箔粘贴敷盖，制成一体化成品。按房间面积、热负荷，决定采暖垫铺面积的大小，根据需要组合装配直接铺设在平整的楼板上。但加热管径小，对水质要求较高，管路易堵塞；系统阻力大，能耗大；其铝箔层置于加热管上，使得地板向下传热比例大，采暖房间单位地板面积散热量小，不适用围护结构保温较差的建筑和较大的户型。尽管地板采暖技术具有节能舒适等优点，但是在技术、施工工艺等方面上仍有许多不足，需要改良。因此，如何优化板构造和设计方法，是地板采暖技术在我国大力发展和推广的技术关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种干式热水采暖地板，克服常规地板采暖中存在的诸多不足，能够有效降低地板构造层厚度，减小楼板荷载，便于安装和维修，避免地板表面及构造层内龟裂变形，改善力学性能和热工性能，降低系统的初投资和运行费用。

本发明的技术方案如下：

一种干式热水采暖地板，，包括地面装饰层、金属导热膜、加热管、保温层和木龙骨，保温层内按管间距设置管槽，其特征在于：所述的金属导热膜由上层金属导热膜2和下层金属导热膜组成，下层金属导热膜沿保温层及管槽表面贴身敷设，加热管镶嵌于保温层管槽内的下层金属导热膜上；上层金属导热膜水平敷设于加热管和下层金属导热膜上，与管顶和下层金属导热膜紧密接触。

本发明所述的管槽断面的下部为半圆形、中上部为矩形，管槽深度等于管外径，加热管顶与下层金属导热膜上表面处于同一平面。

本发明所述的金属导热膜采用耐腐蚀且导热能力强的金属薄膜或薄板，其金属薄膜或薄板优选采用铝箔或锡箔。上层金属导热膜和下层金属导热膜的厚度均为为0.1mm～0.6mm。

本发明所述的加热管管材使用交联铝塑复合管(XPAP)、聚丁烯管(PB)、聚乙烯管(PE)、交联聚乙烯管(PE-X)、无规共聚聚丙烯管(PP-R)或耐热增强聚乙烯管(PE-RT)，加热管外径为12mm～20mm，管间距150mm～300mm。所述的木龙骨与保温层同厚，无中空体积；木龙骨沿平行于管长或垂直于管长方向平行布置。

本发明中保温层厚度为25mm～45mm，加热管下部保温层厚度应随加热管管径增大而增厚。

本发明中对需要防水的地面(如卫生间)可在上层金属导热膜和地面装饰层之间设置防水层；对防潮地点(贴土地面)可在保温层下设防潮层。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：①本发明在加热管上下敷盖两层金属导热膜，增加了导热膜和加热管的接触面积，减小了中空体积，大大改善了导热性能，增加了向地面和房间的传热量，减小了向下部楼板的传热量，明显地提高了单位地面面积的散热量和地板表面温度分布的均匀性。②保温层下表面和楼板下表面温度分布均匀，温度变化小，楼板温度接近室温，有利于降低垫层整体厚度。不包括楼板和地面装饰层，厚度在25～45mm左右。③加热管敷设在保温层内，上层金属导热膜上直接覆盖地面装饰层，龙骨之间无中空部分，结构相对密实，力学性能好，提高了地板的承重能力。④该热水采暖地板中加热管管径可选择12～20mm，即能够在一定程度上减小构造层厚度，同时对水质的要求不高，不易造成系统管路堵塞，减小了系统阻力，降低了能耗。⑤保温层、加热管、金属导热膜、木龙骨可预制、部分预制或现场制成整体结构直接铺装，易于运输、易于施工、易于操作、易于维修。

附图说明

图1为本发明提供的干式热水采暖地板的结构示意图。

图2为本发明提供的干式热水采暖地板各结构层的分解示意图。

1.地面装饰层；2.上层金属导热膜；3.加热管；4.下层金属导热膜；5.保温层；6.木龙骨；7.楼板(或贴土地面)。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体结构和实施作进一步的说明。

图1为本发明提供的干式热水采暖地板的结构示意图，该地板包括地面装饰层1，金属导热膜，加热管3，保温层5和木龙骨6；保温层内按管间距设置管槽，所述的金属导热膜由上层金属导热膜2和下层金属导热膜分组成，下层金属导热膜沿保温层及管槽表面贴身敷设，加热管3镶嵌于保温层管槽内的下层金属导热膜上；上层金属导热膜水平敷设于加热管和下层金属导热膜上，与管顶、下层金属导热膜及木龙骨紧密接触。所述的管槽断面的下部为半圆形、中上部为矩形，管槽深度等于管外径，加热管顶与下层金属导热膜上表面处于同一平面。

由于塑料加热管管壁导热系数较小，采用覆盖金属导热膜的方法可增加导热性能。导热膜的敷设位置对于地板内的传热过程影响很大。若导热膜只水平敷设于加热管上部，则向下的传热量较大；若导热膜只敷设于加热管下部，虽减小了向下的传热量，但地板表面温度分布的均匀性较差，而本发明在加热管上下同时敷设导热膜，即减小了向下的传热量，也提高了温度分布的均匀性，大大提高了单位地面面积的散热量。

图1中在保温层内敷设的加热管3，可使用交联铝塑复合管(XPAP)、聚丁烯管(PB)、聚乙烯管(PE)、交联聚乙烯管(PE-X)、无规共聚聚丙烯管(PP-R)或耐热增强聚乙烯管(PE-RT)，外径可选择12mm～20mm，比湿式地板管径小，比一体式干式地板管径大，即能够在一定程度上减小构造层厚度，同时对水质的要求不高，不易造成系统管路堵塞，减小了系统阻力，降低了能耗。

上层金属导热膜2和下层金属导热膜4可选用耐腐蚀且导热能力强的金属薄膜或薄板，优选采用铝箔或锡箔；金属薄膜厚度可选择0.1～0.6mm。厚度越大，传热性能与地板温度分布的均匀性越好。

图2为本发明提供的干式热水采暖地板各结构层的分解示意图，该地板由地面装饰层1，金属导热膜，加热管3，保温层5和木龙骨6组成，这些组成部分可全部组装预制好后现场铺装；或部分预制，部分现场组装后铺装；也可全部现场组制铺装。保温材料预留有敷设加热管的管槽，管槽深度等于管外径。保温层厚度25～45mm，保温层的厚度与选择的管径有关。保温层厚度随加热管管径增大而加厚。加热管下部保温层厚度随加热管管径增大而增厚。楼板(或贴土地面)7与地面装饰层间用平行排列的木龙骨6支撑，楼板上面木龙骨间敷设保温层和设置加热管，木龙骨与保温层紧密接触，两木龙骨间敷设两列平行的加热管。根据需要可加设与加热管垂直的木龙骨。加热管敷设前先于保温层上敷设下层金属导热膜4，压实后再敷设加热管3，然后再敷设上层金属导热膜2，上层金属导热膜之上直接敷设地面装饰层1。两层金属导热膜均在木龙骨之上。加热管管间距可选择150mm～300mm。

对需要防水的地面(如卫生间)可在上层金属导热膜上和地面装饰层下设置防水层；

对防潮地点(贴土地面)可在保温层下设防潮层。

下面通过几个具体实施例以进一步理解本说明。

实施例1：

地板构造由下至上为楼板110mm，保温层25mm，加热管选取聚丁烯(PB)管，加热管外径12mm，上下导热膜使用铝箔，厚度均为0.1mm，木地板9mm。加热管间距为150mm。当室内设计温度18℃，加热管内热水平均温度为45℃时，地板表面平均温度为27.9℃，地板表面最大温差为3.7℃，单位地面面积散热量为63W/m²。

实施例2：

地板构造由下至上为楼板110mm，保温层25mm，加热管选取聚丁烯(PB)管，加热管外径12mm，上下导热膜厚度均为0.2mm，木地板9mm。加热管间距为200mm。当室内设计温度20℃，加热管内热水平均温度为50℃时，地板表面平均温度为25.6℃，地板表面最大温差为2.6℃，单位地面面积散热量为59W/m²。

实施例3

地板构造由下至上为楼板110mm，保温层40mm，加热管选取聚丁烯(PB)管，加热管外径20mm，上下导热膜厚度均为0.6mm，木地板9mm。加热管间距为200mm。当室内设计温度22℃，加热管内热水平均温度为35℃时，地板表面平均温度为26.2℃，地板表面最大温差为0.8℃，单位地面面积散热量为65W/m²。

Claims

1.一种干式热水采暖地板，包括地面装饰层(1)、金属导热膜、加热管(3)、保温层(5)和木龙骨(6)，保温层内按管间距设置管槽，其特征在于：所述的金属导热膜由上层金属导热膜(2)和下层金属导热膜(4)组成，下层金属导热膜沿保温层及管槽上表面贴身敷设，加热管镶嵌于保温层管槽内的下层金属导热膜上；上层金属导热膜水平敷设于加热管和下层金属导热膜上，并与加热管顶和下层金属导热膜紧密接触；上层金属导热膜和下层金属导热膜的厚度均为0.1mm～0.mm。

2.按照权利要求1所述的一种干式热水采暖地板，其特征在于：所述管槽的断面下部为半圆形、中上部为矩形，管槽深度等于管外径，管顶与下层金属导热膜的上表面处于同一平面。

3.按照权利要求1或2所述的一种干式热水采暖地板，其特征在于：上层金属导热膜和下层金属导热膜均采用耐腐蚀且导热能力强的金属薄膜或薄板。

4.按照权利要求3所述的一种干式热水采暖地板，其特征在于：所述的金属薄膜或薄板采用铝箔或锡箔。

5.按照权利要求1所述的一种干式热水采暖地板，其特征在于：所述的木龙骨与保温层同厚，无中空体积；木龙骨沿平行于管长或垂直于管长方向平行布置。

6.按照权利要求1所述的一种干式热水采暖地板，其特征还在于：保温层厚度为25～45mm，加热管下部保温层厚度随加热管管径增大而增厚。

7.按照权利要求1所述的一种干式热水采暖地板，其特征还在于：对需要防水的地面在上层金属导热膜和地面装饰层之间设置防水层；对防潮地点在保温层下设防潮层。