2 供暖、通风和空调设备
2.1 供暖
2.1.1 散热器供暖
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736—2012
5.3.1 散热器供暖系统应采用热水作为热媒;散热器集中供暖系统宜按75℃/50℃连续供暖进行设计,且供水温度不宜大于85℃,供回水温差不宜小于20℃。
【条文解析】
本条规定了散热器供暖系统的热媒选择及热媒温度。
采用热水作为热媒,不仅对供暖质量有明显的提高,而且便于进行调节。因此,明确规定散热器供暖系统应采用热水作为热媒。
以前的室内供暖系统设计,基本是按95℃/70℃热媒参数进行设计,实际运行情况表明,合理降低建筑物内供暖系统的热媒参数,有利于提高散热器供暖的舒适程度和节能降耗。近年来,国内已开始提倡低温连续供热,出现降低热媒温度的趋势。研究表明:对采用散热器的集中供暖系统,综合考虑供暖系统的初投资和年运行费用,当二次网设计参数取75℃/50℃时,方案最优,其次是取85℃/60℃时。
5.3.2 居住建筑室内供暖系统的制式宜采用垂直双管系统或共用立管的分户独立循环双管系统,也可采用垂直单管跨越式系统;公共建筑供暖系统宜采用双管系统,也可采用单管跨越式系统。
【条文解析】
本条规定了供暖系统制式选择。
由于双管制系统可实现变流量调节,有利于节能,因此室内供暖系统推荐采用双管制系统。采用单管系统时,应在每组散热器的进出水支管之间设置跨越管,实现室温调节功能。公共建筑选择供暖系统制式的原则,是在保持散热器有较高散热效率的前提下,保证系统中除楼梯间以外的各个房间(供暖区),能独立进行温度调节。公共建筑供暖系统可采用上、下分式垂直双管、下分式水平双管、上分式带跨越管的垂直单管、下分式带跨越管的水平单管制式,由于公共建筑往往分区出售或出租,由不同单位使用,因此,在设计和划分系统时,应充分考虑实现分区热量计量的灵活性、方便性和可能性,确保实现按用热量多少进行收费。
5.3.3 既有建筑的室内垂直单管顺流式系统应改成垂直双管系统或垂直单管跨越式系统,不宜改造为分户独立循环系统。
【条文解析】
本条规定了既有建筑供暖系统改造制式选择。
在北方一些城市大面积推行的既有建筑供暖系统热计量改造,多数改为分户独立循环系统,室内管道须重新布置,实施困难,对居民影响较大。根据既有建筑改造应尽可能减少扰民和投入为原则,建议采用改为垂直双管或加跨越管的形式,实现分户计量要求。
5.3.4 垂直单管跨越式系统的楼层层数不宜超过6层,水平单管跨越式系统的散热器组数不宜超过6组。
【条文解析】
本条规定了单管跨越式系统适用层数和散热器连接组数。
散热器流量和散热器的关系与进出口温差有关,温差越大越接近线性。散热器串联组数过多,每组散热温差过小,不仅散热器面积增加较大,恒温阀调节性能也很难满足要求。
5.3.5 管道有冻结危险的场所,散热器的供暖立管或支管应单独设置。
【条文解析】
本条规定了有冻结危险场所的散热器设置。
对于管道有冻结危险的场所,不应将其散热器同邻室连接,立管或支管应独立设置,以防散热器冻裂后影响邻室的供暖效果。
5.3.6 选择散热器时,应符合下列规定:
1 应根据供暖系统的压力要求,确定散热器的工作压力,并符合国家现行有关产品标准的规定;
2 相对湿度较大的房间应采用耐腐蚀的散热器;
3 采用钢制散热器时,应满足产品对水质的要求,在非供暖季节供暖系统应充水保养;
4 采用铝制散热器时,应选用内防腐型,并满足产品对水质的要求;
5 安装热量表和恒温阀的热水供暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的铸铁散热器;
6 高大空间供暖不宜单独采用对流型散热器。
【条文解析】
本条规定了散热器的选择。
散热器产品标准中规定了不同种类散热器的工作压力,即便是同一种类的散热器也有因加工材质厚度不同,工作压力不同的情况,而不同系统要求散热器的压力也不同,因此,强调了本条第1款的内容。
供暖系统在非供暖季节应充水湿保养,不仅是使用钢制散热器供暖系统的基本运行条件,也是热水供暖系统的基本运行条件,在设计说明中应加以强调。
公共建筑内的高大空间,如大堂、候车(机)厅、展厅等处的供暖,采用常规的对流供暖方式供暖时,室内沿高度方向会形成很大的温度梯度,不但建筑热损耗增大,而且人员活动区的温度往往偏低,很难保持设计温度。采用辐射供暖时,室内高度方向的温度梯度小;同时,由于有温度和辐射照度的综合作用,既可以创造比较理想的热舒适环境,又可以比对流供暖时减少能耗。
5.3.7 布置散热器时,应符合下列规定:
1 散热器宜安装在外墙窗台下,当安装或布置管道有困难时,也可靠内墙安装;
2 两道外门之间的门斗内,不应设置散热器;
3 楼梯间的散热器,应分配在底层或按一定比例分配在下部各层。
【条文解析】
本条规定了散热器的布置。
1)散热器布置在外墙的窗台下,从散热器上升的对流热气流能阻止从玻璃窗下降的冷气流,使流经生活区和工作区的空气比较暖和,给人以舒适的感觉,因此推荐把散热器布置在外墙的窗台下;为了便于户内管道的布置,散热器也可靠内墙安装。
2)为了防止把散热器冻裂,在两道外门之间的门斗内不应设置散热器。
3)把散热器布置在楼梯间的底层,可以利用热压作用,使加热了的空气自行上升到楼梯间的上部补偿其耗热量,因此规定楼梯间的散热器应尽量布置在底层或按一定比例分配在下部各层。
5.3.8 铸铁散热器的组装片数,宜符合下列规定:
1 粗柱型(包括柱翼型)不宜超过20片;
2 细柱型不宜超过25片。
【条文解析】
本条规定了散热器的组装片数。主要是考虑散热器组片连接强度及施工安装的限制要求。
5.3.9 除幼儿园、老年人和特殊功能要求的建筑外,散热器应明装。必须暗装时,装饰罩应有合理的气流通道、足够的通道面积,并方便维修。散热器的外表面应刷非金属性涂料。
【条文解析】
散热器暗装在罩内时,不但散热器的散热量会大幅度减少,而且由于罩内空气温度远远高于室内空气温度,从而使罩内墙体的温差传热损失大大增加,应避免这种错误做法。实验证明:散热器外表面涂刷非金属性涂料时,其散热量比涂刷金属性涂料时能增加10%左右。“特殊功能要求的建筑”指精神病院、法院审查室等。
5.3.10 幼儿园、老年人和特殊功能要求的建筑的散热器必须暗装或加防护罩。
【条文解析】
规定本条是为了保护儿童、老年人、特殊人群的安全健康,避免烫伤和碰伤。
5.3.12 供暖系统非保温管道明设时,应计算管道的散热量对散热器数量的折减;非保温管道暗设时宜考虑管道的散热量对散热器数量的影响。
【条文解析】
管道明设时,非保温管道的散热量可补偿一部分耗热量,有提高室温的作用,其值应通过明装管道外表面与室内空气的传热计算确定。管道暗设于管井、吊顶等处时,均应保温,可不考虑管道中水的冷却温降;对于直接埋设于墙内的不保温立、支管,散入室内的热量、无效热损失、水温降等较难准确计算,设计人可根据暗设管道长度等因素,适当考虑对散热器数量的影响。
《住宅设计规范》GB 50096—2011
8.3.9 室内采用散热器采暖时,室内采暖系统的制式宜采用双管式;如采用单管式,应在每组散热器的进出水支管之间设置跨越管。
【条文解析】
住宅集中采暖设置分户热计量设施时,一般采用共用立管的分户独立循环的双管或单管系统。采用散热器热分配计法等进行分户热计量时,可以采用垂直双管或单管系统。住宅各户设置独立采暖热源时,分户独立系统可以是水平双管或单管式。
无论何种形式,双管系统各组散热器的进出口温差大,恒温控制阀的调节性能好(接近线性),而单管系统串联的散热器越多,各组散热器的进出口温差越小,恒温控制阀的调节性能越差(接近快开阀)。双管系统能形成变流量水系统,循环水泵可采用变频调节,有利于节能。设置散热器恒温控制阀时,双管系统应采用高阻力型可利于系统的水力平衡,因此,推荐采用双管式系统。
当采用单管系统时,为了改善恒温控制阀的调节性能,应设跨越管,减少散热器流量,增大温差。但减小流量使散热器平均温度降低,则须增加散热器面积,也是单管系统的缺点之一。单管系统本身阻力较大,各组散热器之间无水力平衡问题,因此采用散热器恒温控制阀时应采用低阻力型。
8.3.11 应采用体型紧凑、便于清扫、使用寿命不低于钢管的散热器,并宜明装,散热器的外表面应刷非金属性涂料。
【条文解析】
要求采用瓦工型紧凑的散热器,是为了少占用住宅户内的使用空间。为改善卫生条件,散热器要便于清扫。针对部分钢制散热器的腐蚀穿孔,在住宅中采用后造成漏水的问题,本条强调了采用散热器耐腐蚀的使用寿命,应不低于钢管。
《公共建筑节能设计标准》GB 50189—2005
5.2.4 散热器宜明装,散热器的外表面应刷非金属性涂料。
【条文解析】
散热器暗装在罩内时,不但散热器的散热量会大幅度减少,而且由于罩内空气温度远远高于室内空气温度,从而使罩内墙体的温差传热损失大大增加。为此,应避免这种错误做法。
散热器暗装时,还会影响温控阀的正常工作。如工程确实需要暗装时(如幼儿园),则必须采用带外置式温度传感器的温控阀,以保证温控阀能根据室内温度进行工作。
实验证明:散热器外表面涂刷非金属性涂料时,其散热量比涂刷金属性涂料时能增加10%左右。
另外,散热器的单位散热量、金属热强度指标(散热器在热媒平均温度与室内空气温度差为1℃时,每1kg重散热器每小时所放散的热量)和单位散热量的价格这三项指标,是评价和选择散热器的主要依据,特别是金属热强度指标,是衡量同一材质散热器节能性和经济性的重要标志。
5.2.5 散热器的散热面积,应根据热负荷计算确定。确定散热器所需散热量时,应扣除室内明装管道的散热量。
【条文解析】
散热器的安装数量,应与设计负荷相适应,不应盲目增加。有些人以为散热器装得越多就越安全,殊不知实际效果并非如此;盲目增加散热器数量,不但浪费能源,还很容易造成系统热力失匀和水力失调,使系统不能正常供暖。
扣除室内明装管道的散热量,也是防止供热过多的措施之一。
《图书馆建筑设计规范》JGJ 38—1999
7.2.2 书库集中采暖时,热媒宜采用温度低于100℃的热水,管道及散热器应采取可靠措施,严禁渗漏。
【条文解析】
由于图书馆是人员集中学习的场所,从卫生条件考虑热媒宜采用温度不超过100℃的热水采暖系统为妥。
图书馆的采暖系统要求管道无漏水,尤其是书库更不允许漏水现象发生。
例如,采用焊接代替螺纹连接、采用严密性较好的散热器等比较可靠。在条件允许的情况下采用热风采暖更好。
2.1.2 热水辐射供暖
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736—2012
5.4.3 热水地面辐射供暖系统地面构造,应符合下列规定:
1 直接与室外空气接触的楼板、与不供暖房间相邻的地板为供暖地面时,必须设置绝热层;
2 与土壤接触的底层,应设置绝热层;设置绝热层时,绝热层与土壤之间应设置防潮层;
3 潮湿房间,填充层上或面层下应设置隔离层。
【条文解析】
为减少供暖地面的热损失,直接与室外空气接触的楼板、与不供暖房间相邻的地板,必须设置绝热层。与土壤接触的底层,应设置绝热层;当地面荷载特别大时,与土壤接触的底层的绝热层有可能承载力不够,考虑到土壤热阻相对楼板较大,散热量较小,可根据具体情况酌情处理。为保证绝热效果,规定绝热层与土壤间设置防潮层。对于潮湿房间,混凝土填充式供暖地面的填充层上,预制沟槽保温板或预制轻薄供暖板供暖地面的地面面层下设置隔离层,以防止水渗入。
5.4.4 毛细管网辐射系统单独供暖时,宜首先考虑地面埋置方式,地面面积不足时再考虑墙面埋置方式;毛细管网同时用于冬季供暖和夏季供冷时,宜首先考虑顶棚安装方式,顶棚面积不足时再考虑墙面或地面埋置方式。
【条文解析】
本条规定毛细管网辐射系统方式的选择。
毛细管网是近几年发展的新技术,根据工程实践经验和使用效果,确定了该系统不同情况的安装方式。
5.4.5 热水地面辐射供暖系统的工作压力不宜大于0.8MPa,毛细管网辐射系统的工作压力不应大于0.6MPa。当超过上述压力时,应采取相应的措施。
【条文解析】
本条规定了辐射供暖系统工作压力的要求。
系统工作压力的高低,直接影响到塑料加热管的管壁厚度、使用寿命、耐热性能、价格等一系列因素,所以不宜定得太高。
5.4.6 热水地面辐射供暖塑料加热管的材质和壁厚的选择,应根据工程的耐久年限、管材的性能以及系统的运行水温、工作压力等条件确定。
【条文解析】
塑料管材的力学特性与钢管等金属管材有较大区别。钢管的使用寿命主要取决于腐蚀速度,使用温度对其影响不大。而塑料管材的使用寿命主要取决于不同使用温度和压力对管材的累计破坏作用。在不同的工作压力下,热作用使管壁承受环应力的能力逐渐下降,即发生管材的“蠕变”,以致不能满足使用压力要求而破坏。壁厚计算方法可参照现行国家有关塑料管的标准执行。
5.4.7 在居住建筑中,热水辐射供暖系统应按户划分系统,并配置分水器、集水器;户内的各主要房间,宜分环路布置加热管。
【条文解析】
本条规定了居住建筑热水辐射供暖系统的划分。
居住建筑中按户划分系统,可以方便地实现按户热计量,各主要房间分环路布置加热管,则便于实现分室控制温度。
5.4.8 加热管的敷设间距,应根据地面散热量、室内设计温度、平均水温及地面传热热阻等通过计算确定。
【条文解析】
地面散热量的计算,都是建立在加热管间距均匀布置的基础上的。实际上房间的热损失,主要发生在与室外空气邻接的部位,如外墙、外窗、外门等处。为了使室内温度分布尽可能均匀,在邻近这些部位的区域如靠近外窗、外墙处,管间距可以适当缩小,而在其他区域则可以将管间距适当放大。不过为了使地面温度分布不会有过大的差异,人员长期停留区域的最大间距不宜超过300mm。最小间距要满足弯管施工条件,防止弯管挤扁。
5.4.9 每个环路加热管的进、出水口,应分别与分水器、集水器相连接。分水器、集水器内径不应小于总供、回水管内径,且分水器、集水器最大断面流速不宜大于0.8m/s。每个分水器、集水器分支环路不宜多于8路。每个分支环路供回水管上均应设置可关断阀门。
【条文解析】
分水器、集水器总进、出水管内径一般不小于25mm,当所带加热管为8个环路时,管内热媒流速可以保持不超过最大允许流速0.8m/s。分水器、集水器环路过多,将导致分水器、集水器处管道过于密集。
5.4.10 在分水器的总进水管与集水器的总出水管之间,宜设置旁通管,旁通管上应设置阀门。分水器、集水器上均应设置手动或自动排气阀。
【条文解析】
旁通管的连接位置,应在总进水管的始端(阀门之前)和总出水管的末端(阀门之后)之间,保证对供暖管路系统冲洗时水不流进加热管。
5.4.11 热水吊顶辐射板供暖,可用于层高为3~30m建筑物的供暖。
【条文解析】
热水吊顶辐射板为金属辐射板的一种,可用于层高3~30m的建筑物的全面供暖和局部区域或局部工作地点供暖,其使用范围很广泛,包括大型船坞、船舶、飞机和汽车的维修大厅、建材市场、购物中心、展览会场、多功能体育馆和娱乐大厅等许多场合。
5.4.12 热水吊顶辐射板的供水温度宜采用40℃~95℃的热水,其水质应满足产品要求。在非供暖季节供暖系统应充水保养。
【条文解析】
热水吊顶辐射板的供水温度,宜采用40℃~95℃的热水。既可用低温热水,也可用水温高达95℃的高温热水。热水水质应符合国家现行标准的要求。
5.4.13 当采用热水吊顶辐射板供暖,屋顶耗热量大于房间总耗热量的30%时,应加强屋顶保温措施。
【条文解析】
当屋顶耗热量大于房间总耗热量的30%时,应提高屋顶保温措施,目的是减少屋顶散热量,增加房间有效供热量。
5.4.14 热水吊顶辐射板的有效散热量的确定应符合下列规定:
1 当热水吊顶辐射板倾斜安装时,应进行修正。辐射板安装角度的修正系数,应按表5.4.14进行确定;
表5.4.14 辐射板安装角度修正系数
2 辐射板的管中流体应为紊流。当达不到系统所需最小流量时,辐射板的散热量应乘以1.18的安全系数。
【条文解析】
本条规定了热水吊顶辐射板的有效散热量。
热水吊顶辐射板倾斜安装时,辐射板的有效散热量会随着安装角度的不同而变化。设计时,应根据不同的安装角度,按表5.4.14对总散热量进行修正。
由于热水吊顶辐射板的散热量是在管道内流体处于紊流状态下进行测试的,为保证辐射板达到设计散热量,管内流量不得低于保证紊流状态的最小流量。如流量达不到所要求的最小流量,应乘以1.18的安全系数。
5.4.15 热水吊顶辐射板的安装高度,应根据人体的舒适度确定。辐射板的最高平均水温应根据辐射板安装高度和其面积占顶棚面积的比例按表5.4.15确定。
表5.4.15 热水吊顶辐射板最高平均水温(℃)
注:表中安装高度系指地面到板中心的垂直距离(m)。
【条文解析】
本条规定了热水吊顶辐射板的安装高度。
热水吊顶辐射板属于平面辐射体,辐射的范围局限于它所面对的半个空间,辐射的热量正比于开尔文温度的四次方,因此辐射体的表面温度对局部的热量分配起决定作用,影响到房间内各部分的热量分布。而采用高温辐射会引起室内温度的不均匀分布,使人体产生不舒适感。当然,辐射板的安装位置和高度也同样影响着室内温度的分布。因此在供暖设计中,应对辐射板的最低安装高度及在不同安装高度下辐射板内热媒的最高平均温度加以限制。条文中给出了采用热水吊顶辐射板供暖时,人体感到舒适的允许最高平均水温。这个温度值是依据辐射板表面温度计算出来的。对于在通道或附属建筑物内,人们仅短暂停留的区域,温度可适当提高。
5.4.16 热水吊顶辐射板与供暖系统供、回水管的连接方式,可采用并联或串联、同侧或异侧连接,并应采取使辐射板表面温度均匀、流体阻力平衡的措施。
【条文解析】
本条规定了热水吊顶辐射板与供暖系统的连接方式。
热水吊顶辐射板可以并联或串联,同侧或异侧等多种连接方式接入供暖系统,可根据建筑物的具体情况确定管道最优布置方式,以保证系统各环路阻力平衡和辐射板表面温度均匀。对于较长、高大空间的最佳管线布置,可采用沿长度方向平行的内部板和外部板串联连接,热水同侧进出的连接方式,同时采用流量调节阀来平衡每块板的热水流量,使辐射达到最优分布。这种连接方式所需费用低,辐射照度分布均匀,但设计时应注意能满足各个方向的热膨胀。在屋架或横梁隔断的情况下,也可采用沿外墙长度方向平行的两个或多个辐射板串联成一排,各辐射板排之间并联连接,热水异侧进出的方式。
5.4.17 布置全面供暖的热水吊顶辐射板装置时,应使室内人员活动区辐射照度均匀,并应符合下列规定:
1 安装吊顶辐射板时,宜沿最长的外墙平行布置;
2 设置在墙边的辐射板规格应大于在室内设置的辐射板规格;
3 层高小于4m的建筑物,宜选择较窄的辐射板;
4 房间应预留辐射板沿长度方向热膨胀余地;
5 辐射板装置不应布置在对热敏感的设备附近。
【条文解析】
本条规定了热水吊顶辐射板装置的布置要求。
热水吊顶辐射板的布置对于优化供暖系统设计,保证室内人员活动区辐射照度的均匀分布是很关键的。通常吊顶辐射板的布置应与最长的外墙平行设置,如必要,也可垂直于外墙设置。沿墙设置的辐射板排规格应大于室中部设置的辐射板规格,这是由于供暖系统热负荷主要是由围护结构传热耗热量及通过外门、外窗侵入或渗入的冷空气耗热量来决定的。因此,为保证室内作业区辐射照度分布均匀,应考虑室内空间不同区域的不同热需求,如设置大规格的辐射板在外墙处来补偿外墙处的热损失。房间建筑结构尺寸同样也影响着吊顶辐射板的布置方式。房间高度较低时,宜采用较窄的辐射板,以避免过大的辐射照度;沿外墙布置辐射板且板排较长时,应注意预留长度方向热膨胀的余地。
《住宅设计规范》GB 50096—2011
8.3.3 住宅采暖系统应采用不高于95℃的热水作为热媒,并应有可靠的水质保证措施。热水温度和系统压力应根据管材、室内散热设备等因素确定。
【条文解析】
住宅采暖系统包括集中热源和各户设置分散热源的采暖系统,不包括以电能为热源的分散式采暖设备。采用散热器或地板辐射采暖,以不高于95℃的热水作为采暖热媒,从节能、温度均匀、卫生和安全等方面,均比直接采用高温热水和蒸汽合理。
长期以来,热水采暖系统中管道、阀门、散热器经常出现被腐蚀、结垢和堵塞现象。尤其是住宅设置热计量表和散热器恒温控制阀后,对水质的要求更高。除热源系统的水质处理外,对于住宅室内采暖系统的水质保证措施,主要是指建筑物采暖入口和分户系统入口设置过滤设备、采用塑料管材时对管材的阻气要求等。
金属管材、热塑性塑料管、铝塑复合管等,其可承受的长期工作温度和允许工作压力均不相同,不同类型的散热器能够承受的压力也不同。采用低温辐射地板采暖时,从卫生、塑料管材寿命和管壁厚度等方面考虑,要求的水温要低于散热器采暖系统。因此,采暖系统的热水温度和系统压力应根据各种因素综合确定。
8.3.7 设有洗浴器并有热水供应设施的卫生间宜按沐浴时室温为25℃设计。
【条文解析】
随着生活水平的提高,经常的热水供应(包括集中热水供应和设置燃气或电热水器)在有洗浴器的卫生间越来越普遍,沐浴时室温应相应提高,因此推荐有洗浴器的卫生间室温能够达到浴室温度。但如按25℃设置热水采暖设施,不沐浴时室温偏高,既不舒适也不节能。当采用散热器采暖时,可利用散热器支管的恒温控制阀随时调节室温。当采用低温热水地面辐射采暖时,由于采暖地板热惰性较大,难以快速调节室温,且设计室温过高、负荷过大,加热管也难以敷设。因此,可以按一般卧室室温要求设计热水采暖设施,另设置“浴霸”等电暖设施在沐浴时临时使用。
《辐射供暖供冷技术规程》JGJ 142—2012
3.1.1 热水地面辐射供暖系统的供、回水温度应由计算确定,供水温度不应大于60℃,供回水温差不宜大于10℃且不宜小于5℃。民用建筑供水温度宜采用35℃~45℃。
【条文解析】
本条从地面辐射供暖的安全、寿命和舒适考虑,规定供水温度不应超过60℃。从舒适及节能考虑,地面供暖供水温度宜采用较低数值,国内外经验表明,35℃~45℃是比较合适的范围。保持较低的供水温度,有利于延长化学管材的使用寿命,有利于提高室内的热舒适感;控制供回水温差,有利于保持较大的热媒流速,方便排除管内空气,也有利于保证地面温度的均匀,故作此推荐。严寒和寒冷地区应在保证室内温度的基础上选择设计供水温度,严寒地区回水温度推荐不低于30℃。
3.8.1 新建住宅热水辐射供暖系统应设置分户热计量和室温调控装置。
【条文解析】
采用热水辐射供暖系统的住宅,应设分户热计量装置,并应符合《供热计量技术规程》JGJ173—2009的规定。现有的辐射供暖工程出现了大量过热的现象,既不舒适又浪费了能源;为避免出现过热,需要温度调控装置进行调节,以满足使用要求。因此,要求设置室内温度调控装置。对于不能采用室温传感器的,如大堂中部等,可采用自动地面温度优先控制。
2.1.3 电加热供暖
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736—2012
5.5.1 除符合下列条件之一外,不得采用电加热供暖:
1 供电政策支持;
2 无集中供暖和燃气源,且煤或油等燃料的使用受到环保或消防严格限制的建筑;
3 以供冷为主,供暖负荷较小且无法利用热泵提供热源的建筑;
4 采用蓄热式电散热器、发热电缆在夜间低谷电进行蓄热,且不在用电高峰和平段时间启用的建筑;
5 由可再生能源发电设备供电,且其发电量能够满足自身电加热量需求的建筑。
【条文解析】
本条规定了电加热供暖的使用条件。
合理利用能源、节约能源、提高能源利用率是我国的基本国策。直接将燃煤发电生产出的高品位电能转换为低品位的热能进行供暖,能源利用效率低,是不合适的。由于我国地域广阔,不同地区能源资源差距较大,能源形式与种类也有很大不同,考虑到各地区的具体情况,在只有符合本条所指的特殊情况时方可采用。
5.5.3 发热电缆辐射供暖宜采用地板式;低温电热膜辐射供暖宜采用顶棚式。辐射体表面平均温度应符合本规范表5.4.1-2条的有关规定。
【条文解析】
本条规定了电热辐射供暖安装形式。
发热电缆供暖系统是由可加热电缆和传感器、温控器等构成,发热电缆具有接地体和工厂预制的电气接头,通常采用地板式,将电缆敷设于混凝土,有直接供热及存储供热两种系统形式;低温电热膜辐射供暖方式是以电热膜为发热体,大部分热量以辐射方式传入供暖区域,电热膜是一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜,由可导电的特制油墨、金属载流条经印刷、热压在两层绝缘聚酯薄膜之间制成。电热膜通常没有接地体,且须在施工现场进行电气接地连接,电热膜通常布置在顶棚上,并以吊顶龙骨作为系统接地体,同时配以独立的温控装置。没有安全接地不应铺设于地面,以免漏电伤人。
5.5.5 根据不同的使用条件,电供暖系统应设置不同类型的温控装置。
【条文解析】
本条规定了电供暖系统温控装置的要求。
从节能角度考虑,要求不同电供暖系统应设置相应的温控装置。
5.5.7 电热膜辐射供暖安装功率应满足房间所需热负荷要求。在顶棚上布置电热膜时,应考虑为灯具、烟感器、喷头、风口、音响等预留安装位置。
【条文解析】
本条规定了电热膜辐射供暖的安装功率及其在顶棚上布置时的安装要求。
为了保证其安装后能满足房间的温度要求,并避免与顶棚上的电气、消防、空调等装置的安装位置发生冲突,而影响其使用效果和安全性,作出本条要求。
5.5.8 安装于距地面高度180cm以下的电供暖元器件,必须采取接地及剩余电流保护措施。
【条文解析】
本条规定了安装于距地面高度180cm以下电供暖元器件的安全要求。
对电供暖装置的接地及漏电保护要求引自《民用电气设计规范》JGJ16—2008。安装于地面及距地面高度180cm以下的电供暖元器件,存在误操作(如装修破坏、水浸等)导致的漏、触电事故的可能性,因此必须可靠接地并配置漏电保护装置。
《住宅设计规范》GB 50096—2011
8.3.2 除电力充足和供电政策支持,或建筑所在地无法利用其他形式的能源外,严寒和寒冷地区、夏热冬冷地区的住宅不应设计直接电热作为室内采暖主体热源。
【条文解析】
直接电热采暖,与采用以电为动力的热泵采暖,以及利用电网低谷时段的电能蓄热、在电网高峰或平峰时段采暖有较大区别。
用高品位的电能直接转换为低品位的热能进行采暖,热效率较低,不符合节能原则。火力发电不仅对大气环境造成严重污染,还产生大量温室气体(CO2),对保护地球、抑制全球气候变暖不利,因此它并不是清洁能源。
严寒、寒冷、夏热冬冷地区采暖能耗占有较高比例。因此,应严格限制应用直接电热进行集中采暖的方式。但并不限制居住者在户内自行配置电热采暖设备,也不限制卫生间等设置“浴霸”等非主体的临时电采暖设施。
《辐射供暖供冷技术规程》JGJ 142—2012
3.7.1 加热电缆热线间距不宜小于100mm。加热电缆热线与外墙内表面距离不得小于100mm,与内墙表面距离宜为200mm~300mm。
【条文解析】
下限建议值是出于安全需要,避免间距过小,出现搭接现象。
3.8.4 当采用加热电缆辐射供暖时,每个独立加热电缆辐射供暖环路对应的房间或区域应设置温控器。
【条文解析】
有特殊要求的房间,温控器可以与定时时钟区域编程器串联连接,实现智能化控制。负荷较小的房间,当仅需一根电缆就能满足要求时,可采用一个温控器。负荷较大的房间,须敷设两根或两根以上电缆时,可采用温控器和接触器相结合的控制方式。几个温度相同的房间统一进行温度控制时,可采用温控器和接触器相结合的控制方式。
3.9.1 配电设计应符合下列规定:
1 电度表的设置应符合当地供电部门规定并满足节能管理的要求;
2 当加热电缆辐射供暖系统用电需要单独计费时,该系统的供电回路应单独设置,并应独立设置配电箱和电度表;
3 当加热电缆辐射供暖系统与其他用电设备合用配电箱时,应分别设置回路;
4 加热电缆辐射供暖系统配电回路应装设过载、短路及剩余电流保护器。剩余电流保护器脱扣电流应为30m A。
【条文解析】
有一些地区实行峰谷电价,有些地区对冬季供暖电耗有优惠政策,在这些情况下,电热供暖系统回路须单独设置和计费,以适应优惠政策。
电热系统负荷为季节性负荷,与其他照明、电力等负荷分开回路配电,便于设备停运、检修和独立控制。
3.9.3 加热电缆辐射供暖系统应做等电位连接,且等电位连接线应与配电系统的地线连接。
【条文解析】
用于辐射供暖的加热电缆系统必须做到等电位连接,且等电位连接线应与配电系统的PE线连接,才能保障加热电缆辐射供暖运行的安全性。
3.9.4 当加热电缆辐射供暖系统配电导线设计时,应合理布置温控器、接线盒等位置,减少连接管线,并应符合下列规定:
1 导线应采用铜芯导线;导体截面应按敷设方式、环境条件确定,且导体载流量不应小于预期负荷的最大计算电流和按保护条件所确定的电流;
2 固定敷设的电源线的最小芯线截面不应小于2.5mm2;
3 电气线路的敷设方式应符合安全要求,导线穿管应满足国家现行相关标准的要求,与加热电缆系统的设备或元件连接的部分宜采用柔性金属导管敷设,其长度应满足国家现行相关标准的要求。
【条文解析】
对配电导线的要求不包括温控开关或接触器出线端配至每组加热电缆系统设备的导线,以及温度传感器的控制线,这部分线缆由设备供应商配套提供,其规格应满足相关产品标准要求。
4.5.1 辐射供暖用加热电缆产品必须有接地屏蔽层。
【条文解析】
屏蔽接地是为了保证人身安全,防止人体触电和受到较强的电磁辐射。
4.5.2 加热电缆冷、热线的接头应采用专用设备和工艺连接,不应在现场简单连接;接头应可靠、密封,并保持接地的连续性。
【条文解析】
加热电缆的冷线和热线接头为其薄弱环节,为满足至少50年的非连续正常使用寿命,加热电缆接头应做到安全可靠。为此,要求冷、热线的接头应由专用设备和工艺方法加工,不允许在现场简单连接,以保证其连接的安全性能、机械性能和使用寿命达到要求。连接方法除保证牢固可靠外,还应做好密封,避免接头处渗水漏电;此外,连接时还必须保持接地的连续性,确保用电安全。
4.5.4 加热电缆的型号和商标应有清晰标志,冷、热线接头位置应有明显标志。
【条文解析】
加热电缆的检测应为冷热线及接头为一体检测,还应对接头位置设明显标志,予以特别注意。加热电缆的标志包括商标和电缆型号。
5.5.2 加热电缆出厂后严禁剪裁和拼接,有外伤或破损的加热电缆严禁敷设。
【条文解析】
一般在加热电缆出厂时,冷线热线及其接头应该已加工完成,每根电缆的长度和功率都应是确定的,电缆内可能是双导线自成回路,也可能是单导线需要在施工中连接成回路;冷线与热线也是在制造中连接好的,按照设计选型现场安装,不允许现场裁减和拼接,现场裁减或拼接不但不能调节发热功率,而且会造成电缆损坏,通电后会造成严重后果。如在竣工验收后,意外情况下出现电缆破损,必须由电缆厂家用专业设备和特殊方法来处理,以减少接头处存在的安全隐患。
5.5.6 采用混凝土填充式地面供暖时,加热电缆下应铺设金属网,并应符合下列规定:
1 金属网应铺设在填充层中间;
2 除填充层在铺设金属网和加热电缆的前后分层施工外,金属网网眼不应大于100mm×100mm,金属直径不应小于1.0mm;
3 应每隔300mm将加热电缆固定在金属网上。
【条文解析】
加热电缆不同于热水加热管,热水在加热管中处于流动状态,如果局部热阻较大,只能导致该处不能充分散热,导致该处热水的温差较小;而加热电缆线功率基本恒定,表面均匀散热,如果被压入绝热材料中,热阻很大,仍然恒定发热就会导致局部升温过高,影响电缆的寿命。要求金属网设在加热电缆下填充层中间,是为了使加热电缆与绝热层不直接接触,又有防裂和均热的作用。当在填充层铺设前铺设金属网和加热管时(填充层不分层施工),需要在铺设填充层时将金属网抬起,使填充层漏到金属网之下,加热电缆与绝热层不直接接触,金属网应具有一定强度,因此对其网眼尺寸和金属直径作出规定。
5.5.7 加热电缆的热线部分严禁进入冷线预留管。
【条文解析】
本条的目的是防止热线在套管内发热,影响寿命和安全性能。
5.5.8 加热电缆的冷线与热线接头应暗装在填充层或预制沟槽保温板内,接头处150mm之内不应弯曲。
【条文解析】
加热电缆的冷热线接头在地面下暗装的目的,是防止热线在地面上发热,形成安全隐患。同时,电缆出地面后就难以保证间距。接头处避免弯曲是为了确保接头通电时产生的应力能充分释放。
2.1.4 燃气红外线辐射供暖
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736—2012
5.6.1 采用燃气红外线辐射供暖时,必须采取相应的防火和通风换气等安全措施,并符合国家现行有关燃气、防火规范的要求。
【条文解析】
本条规定了燃气红外线辐射供暖使用的安全原则。
燃气红外线辐射供暖通常有炽热的表面,因此设置燃气红外线辐射供暖时,必须采取相应的防火和通风换气等安全措施。
燃烧器工作时,须对其供应一定比例的空气量,并放散二氧化碳和水蒸气等燃烧产物,当燃烧不完全时,还会生成一氧化碳。为保证燃烧所需的足够空气,避免水蒸气在围护结构内表面上凝结,必须具有一定的通风换气量。采用燃气红外线辐射供暖应符合国家现行有关燃气、防火规范的要求,以保证安全。
5.6.2 燃气红外线辐射供暖的燃料,可采用天然气、人工煤气、液化石油气等。燃气质量、燃气输配系统应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028—2006的有关规定。
【条文解析】
本条规定了燃气红外线辐射供暖的燃料要求。
本条是为了防止因燃气成分改变、杂质超标和供气压力不足等引起供暖效果的降低。
5.6.3 燃气红外线辐射器的安装高度不宜低于3m。
【条文解析】
本条规定了燃气红外线辐射器的安装高度。
燃气红外线辐射器的表面温度较高,如其安装高度过低,人体所感受到的辐射照度将会超过人体舒适的要求。舒适度与很多因素有关,如供暖方式、环境温度及风速、空气含尘浓度及相对湿度、作业种类和辐射器的布置及安装方式等。当用于全面供暖时,既要保持一定的室温,又要求辐射照度均匀,保证人体的舒适度,为此,辐射器应安装得高一些;当用于局部区域供暖时,由于空气的对流,供暖区域的空气温度比全面供暖时要低,所要求的辐射照度比全面供暖大,为此,辐射器应安装得低一些。由于影响舒适度的因素很多,安装高度仅是其中一个方面,因此本条只对安装高度作了不应低于3m的限制。
5.6.4 燃气红外线辐射器用于局部工作地点供暖时,其数量不应少于两个,且应安装在人体不同方向的侧上方。
【条文解析】
本条规定了燃气红外线辐射器的数量。
为了防止由于单侧辐射而引起人体部分受热、部分受凉的现象,造成不舒适感而规定此条。
5.6.5 布置全面辐射供暖系统时,沿四周外墙、外门处的辐射器散热量不宜少于总热负荷的60%。
【条文解析】
本条规定了全面辐射供暖系统布置散热量的要求。
采用辐射供暖进行全面供暖时,不但要使人体感受到较理想的舒适度,而且要使整个房间的温度比较均匀。通常建筑四周外墙和外门的耗热量,一般不少于总热负荷的60%,适当增加该处辐射器的数量,对保持室温均匀有较好的效果。
5.6.6 由室内供应空气的空间应能保证燃烧器所需要的空气量。当燃烧器所需要的空气量超过该空间0.5次/h的换气次数时,应由室外供应空气。
【条文解析】
本条规定了燃气红外线辐射供暖系统空气量的要求。
燃气红外线辐射供暖系统的燃烧器工作时,须对其供应一定比例的空气量。当燃烧器每小时所需的空气量超过该房间0.5次/h换气时,应由室外供应空气,以避免房间内缺氧和燃烧器供应空气量不足而产生故障。
5.6.7 燃气红外线辐射供暖系统采用室外供应空气时,进风口应符合下列规定:
1 设在室外空气洁净区,距地面高度不低于2m;
2 距排风口水平距离大于6m;当处于排风口下方时,垂直距离不小于3m;当处于排风口上方时,垂直距离不小于6m;
3 安装过滤网。
【条文解析】
本条规定了燃气红外线辐射供暖系统进风口的要求。
燃气红外线辐射供暖当采用室外供应空气时,可根据具体情况采取自然进风或机械进风。
5.6.8 无特殊要求时,燃气红外线辐射供暖系统的尾气应排至室外。排风口应符合下列规定:
1 设在人员不经常通行的地方,距地面高度不低于2m;
2 水平安装的排气管,其排风口伸出墙面不少于0.5m;
3 垂直安装的排气管,其排风口高出半径为6m以内的建筑物最高点不少于1m;
4 排气管穿越外墙或屋面处,加装金属套管。
【条文解析】
本条规定了燃气红外线辐射供暖尾气排放要求及排风口的要求。
燃气燃烧后的尾气为二氧化碳和水蒸气。在农作物、蔬菜、花卉温室等特殊场合,采用燃气红外线辐射供暖时,允许其尾气排至室内。
5.6.9 燃气红外线辐射供暖系统应在便于操作的位置设置能直接切断供暖系统及燃气供应系统的控制开关。利用通风机供应空气时,通风机与供暖系统应设置连锁开关。
【条文解析】
本条规定了燃气红外线辐射供暖系统的控制。
当工作区发出火灾报警信号时,应自动关闭供暖系统,同时还应连锁关闭燃气系统入口处的总阀门,以保证安全。当采用机械进风时,为了保证燃烧器所需的空气量,通风机应与供暖系统连锁工作,并确保通风机不工作时,供暖系统不能开启。