2007-05-10 10:30 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
由河北省建筑設(shè)計院設(shè)計的盛宏小區(qū)采暖采用低溫輻射地板采暖方式,作法為鋼筋混凝土地板找平層上鋪20mm厚聚苯乙烯泡沫塑料保溫層,保溫板上部復(fù)合一層加筋鋁箔,鋁箔層上鋪加熱盤管,并用塑料卡釘將盤管與保溫層固定在一起,然后澆筑40mm厚豆石砼填充層作為保護層,最后是20mm水泥砂漿找平層,上部則由用戶按需要鋪設(shè)瓷磚、土地板及地毯等裝飾面。
根據(jù)上述做法參照現(xiàn)在石家莊市市場材料價格進行經(jīng)濟分析,小區(qū)居住建筑面積32482m2,扣除墻體及不必要采暖面積(按10%計),則采暖使用面積29134m2.
地板采暖的投資主要有以下幾部分組成:
1、保溫層保溫層采用高密度發(fā)泡聚苯乙烯泡沫塑料(密度≥20kg/m3),按保溫厚度20mm計,每1m3的材料費為12元左右。
12×29134=349608元
2、鋁箔層在保溫層上復(fù)合的加筋鋁箔,每1m2的價格約3元(含連接用膠帶等)。
3×29134=87402元。
3、加熱盤管圖紙采用Ф20×1.9交聯(lián)聚乙烯管材,每米市場價7.25元,每1m2采暖面積消耗5m管材,則管材費用36.25元/m2.
36.25×29134=1056108元
4、分、集水器及閥門分、集水器及閥門每戶一套按500元(不含溫控計量裝置)折合每1m2價格2.4元。
500×138÷29134=2.4元/ m2
500×138=69000元
5、填充層豆石砼填充層按98定額其價326元/m3,按40mm厚計,折合13元/m2.
13×29134=378742元
1562118+378742=1940860元
1562118÷32482=48.1元/m2
。ú缓斯、利潤、稅金等)
根據(jù)有關(guān)材料及理論分析,通過對原設(shè)計方案的修改,整個采暖工程投資費用將有大幅降低,具體措施如下:
1、取消鋁箔層
鋁箔層的作用是熱反射、防水、隔氣作用,為了將盤管固定在保溫層上,會有千百個卡釘要穿透鋁箔層,鋁箔層上千瘡百孔它已無法起到防水、隔氣的作用,至于熱反射作用通過與無鋁箔層的工程對比并沒有顯著的差別。
這樣取消鋁箔層至少可以節(jié)省87402元(3元/m2)。
2、樓層之間可以不設(shè)保溫層
設(shè)置保溫層的目的是為了減少無效的熱量消耗,對于別墅型建筑來說,除了室外空氣直接或間接相鄰的圍護結(jié)構(gòu)有無效熱量消耗之外,在樓層之間是不存在無效熱量消耗的,當樓板不做保溫時,樓板向上傳熱的同時,也向下傳熱,只有底層有必要做保溫層。這樣約有1/3的面積可以省去保溫層費用。
349608÷3=116536元
116536÷29134=4元/m2
。1)有人擔心,不設(shè)絕熱層時,由于樓板的向下傳熱量增加,可能其向上傳熱量會相應(yīng)減少?
由傳熱學(xué)可知,地板的散熱量是由輻射和對流兩部分合成的。對于同一房間來說,輻射系數(shù)和構(gòu)形系數(shù)等都是常數(shù),地板的散熱量主要取決于地板的表面溫度。當?shù)匕宓臉?gòu)造不變時,就意味其傳熱阻不變,若加熱盤管的直徑和間距、以及室內(nèi)空氣溫度與熱媒溫度與熱媒溫度都保持一定,則地板的上表面溫度就不可能改變。也就是說,這時地板的向上散熱量是不變的。
至于地板的向下散熱量,則與有無絕熱層有密切的關(guān)系,這是因為對于向下傳熱來說,地板的構(gòu)造發(fā)生了變化。當有保溫層時,地板地向下傳熱阻增大了,所以,地板的下表面溫度將會降低,向下傳熱量相應(yīng)減少。當沒有絕熱層時,地板的向下熱阻減少了,所以,地板的下表面溫度將會升高,向下傳熱量相應(yīng)增加。
通過數(shù)值計算與實則一致證實,有無保溫熱層所影響的只是地板的下表面溫度和向下的散熱量。
。2)高溫對混凝土樓板的影響
不設(shè)絕熱層時,樓板的溫度將會提高,這是必然的結(jié)果。
高溫會使混凝土和鋼筋的彈性模量降低,從而導(dǎo)致鋼筋混凝土強度的降低。因此《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)規(guī)定當蒸氣養(yǎng)護時,混凝土的養(yǎng)護溫度不宜超過60℃;如超過時,應(yīng)按計算需要的混凝土強度設(shè)計值提高20%.北京市建筑設(shè)計研究院《結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)措施》中,明確規(guī)定:“鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件的表面溫度為60—200℃,構(gòu)件必須進行抗熱計算;對鋼筋混凝土平臺、梁板和框架結(jié)構(gòu),必須進行驗算的起始溫度可提高到80℃!
現(xiàn)在的問題是不設(shè)絕層時,樓板溫度會升高到多少度?地板輻射采暖時,熱媒水的溫度一般為50℃,最高不會超過60℃。若按60℃考慮,則由于管壁存在一定的熱阻,所在樓板混凝土的溫度肯定到不了60℃,就是說不必進行抗熱計算,這也意味著這個溫度對鋼筋混凝土的強度沒有影響。
(3)對樓板下表面的粉刷層影響問題
不設(shè)絕熱層時,樓板下表面的平均溫度將會比有絕熱層時增高,隨著溫度的升高,會不會導(dǎo)致粉刷層開裂或脫落呢?由數(shù)值計算和實測結(jié)果得知,當供水溫度為50℃時,有絕熱層樓板下表面的平均溫度為18—20℃左右,無絕熱層樓板下表面的平均溫度為24—29℃左右。即使供水溫度上升至60℃,無絕熱層樓板下表面的最高溫度也不會超過35℃。這個溫度比很多地區(qū)夏季室外計算溫度的最高值(西安為38.4℃,北京為36.3℃)還低,它不會對粉刷層產(chǎn)生破壞作用,這是顯而易見的。
。4)室溫的保證問題
很多人擔心:“樓板不設(shè)絕熱層時,會導(dǎo)致室溫無法保證的嚴重后果,還會影響分戶計量的精確性”。
這里所說的室溫無法保證,顯然是指當相鄰層用戶不采暖時,會有相當一部分熱量通過過不保溫板傳給下層房間。由于增加了這部分額外的熱損失,室溫將會相應(yīng)下降。這個說法不無道理。但是,必須指出:
1)這種情況是極其特殊的個別情況,出現(xiàn)的幾率并不高。
2)在采暖期內(nèi),通常不允許樓內(nèi)部分用戶完全停止采暖的,特別是嚴寒地區(qū),否則會引起管道凍裂等事故。
3)采暖設(shè)備的能力,是根據(jù)采暖室外計算溫度確定的,在采暖期內(nèi)的絕大部分時間里,室外溫度遠遠高于采暖室外計算溫度。也就是說,采暖設(shè)備的能力在大部分時間城是有較大裕量的,這部分裕量可以起到很好的調(diào)節(jié)作用,確定室溫不至于有較大幅度的下降。
4)除了地板輻射采暖這種形式有設(shè)絕熱層的做法以外,其他任何采暖形式都沒有做絕熱層的先例。由計算可知,地板輻射采暖時向下傳熱量,并不比結(jié)流采暖時通過樓板的溫差傳熱量大很多。當按戶劃分采暖系統(tǒng)時,任何采暖方式都會遇到以上問題。為此,這個問題并不是地板輻射采暖所特有的。那么,對其他采暖形式的樓板是否也都要進行保溫呢?
5)個別用戶不采暖的情況,并不一定發(fā)生在上、下領(lǐng)層之間,也有可能發(fā)生在左、右會鄰室之間,這時,相鄰內(nèi)墻之間也會產(chǎn)生額外的熱損失,難道對所有內(nèi)墻也都要進行保溫處理嗎?顯然,實際是不可能那么做的。
6)由國外的經(jīng)驗可知,分戶計量時,并不是簡單的按熱表讀數(shù)乖以統(tǒng)一的熱價來計費的。必須考慮很多因素的修正,樓層的不同就是修正因素之一。其實,在按戶熱計量時,為了防止有人享受“免費采暖”,是可以通過管理來實現(xiàn)的,國外已有豐富的經(jīng)驗。所以,當樓板不保溫時,并不會影響按戶熱量收費的精確性和合理性。
3、填充層
設(shè)填充層的目的是
、俦Wo盤管
、谠龃鬅嶙
、蹟U大散熱面積。加熱盤管的外徑是Ф20,就保護盤管來說30mm厚的豆石砼已可以將盤管全部覆蓋,并且在填充上部再做20mm水泥砂漿找平層,另外用戶鋪地磚及其他形式地板時至少還有20—30mm厚水泥砂漿找平層。
這樣可以減少25%的豆石砼工程費用。
378742×0.25=94686元
94686÷29134=3.25元/m2
4、管材選用
原設(shè)計為交聯(lián)聚乙烯(PEX)單價7.25元/m,在性能相擬的情況下,選用PPR則每米價格為4元左右。
(7.25-4)×5×29134=473428元
473428÷29134=16.25元/m2
共計節(jié)約772052元(不含安裝人工、鋪料、利潤、稅金)
主材費降低率為:
772052÷1940860=39.78%
單平米降低費用為:
772052÷29134=26.50元/m2
另外人工、輔料等也要相應(yīng)減少。
以上方案需要與設(shè)計院進行溝通,待復(fù)核確認后方可采用。
5、正確進行地板采暖工程設(shè)計
。1)正確確定采暖負荷
在輻射采暖的,有輻射強度和溫度雙重作用,采暖效率提高20—30%左右,所以在滿足同樣舒適條件的前提下,室內(nèi)設(shè)計溫度可以比散熱器對流采暖時降低2—3℃。
。2)正確確定加熱盤管的布置
充分考慮采暖負荷的分布,對建筑物劃分為內(nèi)區(qū)和外區(qū),采取不同的布置方式。而不是固定間距如200—250mm盲目地進行布置,應(yīng)該計算地板傳熱的理論計算,計算出地板上下表面的溫度均分布和向上、向下地傳熱量,在計算輻射的同時還應(yīng)計算對流傳熱量。
。3)遮蔽影響
地板上的家具、地毯、木地板及造型等會遮蔽一部分地板表面,使這部分地板不能正常向上放散熱量。如果不進行樓板保溫,樓板的向下散熱量正好可以彌補地板被遮蔽部分的散熱量,所在,除頂層外地面的遮蔽影響均可忽略不計,從而簡化設(shè)計。
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