设计细节是确保高品质地暖系统的前提
 
对低温热水地面辐射供暖工程设计若干问题的思考 　
标注塑料管的使用级别、确定地面散热量计算的前提和计算条件、在管道排列密集的地方采取隔热措施……这些在低温热水地面辐射供暖（简称“热水地暖”）工程设计过程中本应受到高度重视的设计细节，却往往被设计师们忽视。而这种忽视，会直接影响热水地暖系统的供暖效果，甚至会缩短热水地暖系统的使用寿命。在笔者于最近一年内审查的采用热水地暖的建筑工程的施工图设计文件中，也普遍地存在着上述设计细节被忽视的问题。在此，笔者对自己在审图过程中发现的设计问题进行总结，希望能引起热水地暖工程设计师的重视，能对热水地暖行业的发展起到积极作用。
　　忽略标注塑料管的使用条件级别
　　塑料管的使用条件级别体现了综合热作用的概念，使用条件级别对塑料管在不同作用温度下的作用频率作了规定，供工程设计时选用。按我国国家标准GB/T18991《冷热水系统用热塑性塑料管材和管件》的规定，低温热水地面辐射供暖工程中塑料管的使用条件级别为4级，即在总寿命周期中，40℃热作用共历时20年,60℃热作用共历时25年,70℃热作用共历时2.5年，各种不同温度热作用周期的总和为50年，还允许意外运行条件下100℃热作用不超过100小时。因此设计人员在“说明”中应标注塑料管的使用条件级别。
　　塑料管管系列s值计算错误
　　在工程实践中,设计人员在进行塑料类管材的强度验算时，引进了管系列s值的概念，用于确定塑料类管材的尺寸系列，其表达式为：σDp≥D-e2e=S
　　式中S为管系列值；σD为管材许用设计应力，单位：Mpa；p为系统工作压力，单位：Mpa；D为管道外直径，单位：mm；e为管道壁厚度，单位：mm。
　　用上式可在已知管材的许用设计应力σD和系统工作压力p条件下，直接计算所选塑料类管材的管系列S值，进而确定不同管道外径所需的管壁厚。
　　施工图审查中，笔者发现设计人员在不明确系统工作压力的情况下，信手确定管系列S值，多数情况都是确定的S值偏小，例如，工作压力为0.4MPa的系统，选用PE-X管材标注的管系列值为S5,对应了较大的工作压力，进而确定的管壁厚也偏大。上述情况在提出审图意见后都能得到更正。
　　管壁厚度选择不合理管材的公称壁厚应根据选择的管系列S值及施工和使用中的不利因素综合确定。个别设计人员忽略规范标准中关于限制最小壁厚的规定，选用的壁厚小于最小壁厚。例如，某工程采暖系统工作压力为0.4MPa，选用塑料管直径为De20×1.9，不符合JGJ142-2004B.1.3条“对管径大于或等于15mm的管材壁厚不应小于2.0mm”的规定。这类问题除设计时及时发现外，更应在材料选购和施工时严格把关。
　　设计中未明示对不同塑料管的连接要求
　　塑料管是低温热水地暖系统的热水输送通道，施工过程中必然出现管材的连接问题，不同管材的连接要求是不同的。不少设计人员或由于忽视这一问题，或由于缺少这方面的经验，没有在设计说明中明示对管材连接的要求，成为设计中的一个盲点。
　　未指出地面散热量计算的前提和计算条件
　　由于确定地埋塑料管的布置间距、环路长度时，必须求出单位地面面积的散热量，再借助JGJ142-2004附录A的资料进行计算，而引用资料时又必须事先知道地面面层材料及热阻，才具备确定性，因此设计时应注明计算的前提和条件。但审图中发现很少有设计人员能做到这一点。
　　忽视对分环路控制室温的要求
　　JGJ142-20043.8.1条以强制性条文规定“新建住宅低温热水地面辐射供暖系统，应设置分户热计量和温度控制装置。”但在笔者审查的施工图文件中，虽然128项住宅无一例外地采用了分户供暖系统和设置（或预留）热计量装置，但不少项目在“设计说明”中遗漏了对室温控制的要求，部分施工图虽然从分、集水器安装图和图例对照能猜到在加热管上设了控制阀，但并未提出对控制阀性能的要求。“说明”中没有相关表述，对控制阀没有严格要求，这实际上是被设计人员忽视的一个环节。
　　管道排列密集处未采取隔热措施
　　对于一梯两户的住宅，从管道井通往用户的水管只有两组，距离较短，此时管道在分集水器附近地面排列较密集，一般为6~8根（3~4个环路）。笔者发现，部分设计人员未按JGJ142-20045.3.8条的要求，对于管间距小于100mm的加热管设置柔性套管，降低地面温度，以防止地面过热。
　　对于一梯多户的建筑（个别公共建筑多达到一梯6户），管道井通往用户的管道多埋在公共走道地面下，管道十分密集，许多设计人员往往只按标准图集03（05）k404《低温热水地板辐射供暖系统施工安装》的要求，注明在分集水器附近的管道密集处设置柔性套管，但对公共走道地面密集管道的部位，却很少提出这一要求，说明设计人员还不能融汇贯通。
　　片面注意加热管长度的限制，忽视了最小流速的限制
　　JGJ142-20043.5.2条规定，“连接在同一分水器、集水器上的同一管径的各环路，其加热管的长度宜接近，并不宜超过120m。”在笔者审查的所有施工图中，尚未发现长度超过120m的环路。但不少设计人员不能按户内实际情况布置环路，信手布置或者限于条件，将环路长度设定得很小，有的环路总长只有50m～60m甚至更短，其所承担的热负荷随之较小，热水流量、流速也较小。由于地埋管是无坡度敷设，为排除管道内的空气，JGJ142-20043.5.6条规定，“加热管内的流速不宜小于0.25m/s。”据笔者计算，为保证足够的流速，热水流量（热量）应有一个最小值，对于供回水温差为10℃的系统，管径De20×2管道的热负荷应不小于2100W，管径De25×2.5管道的热负荷应不小于3300W，否则流速就达不到要求。
　　在审图时，发现不少工程中的个别环路热负荷远小于上述计算值，设计人员往往忽视了对最小流速的限制，容易造成气塞和水循环中断。
　　在低温热水地暖系统中采用钢制散热器
　　笔者在审图中发现个别设计人员基于住宅卫生间不好布置加热管等原因，常在卫生间设计小型钢制散热器，他们很少提出塑料管宜有阻氧层或在水中添加除氧剂的要求。这种情况在审图人员指出后都能进行修改，但是在设计时应尽量避免出现这种情况。
　　遗漏地面构造中的隔离层（防潮层）
　　为了保持地面构造中绝热层材料的性能，规程规定，卫生间应做两层隔离层，与土壤相邻的地面绝热层下部、其他潮湿房间的地面填充层上部均应做隔离层。笔者在审图时发现不少项目未遵循相关的规定，遗漏地面构造中的隔离层，这势必影响地暖的使用寿命。邬守春