供热工程2课件

2-2散热器2.2.1散热器的散热过程2.2.2对散热器的基本要求2.2.3散热器的类型2.2.4散热器的选用2.2.5散热器布置与安装2.2.6散热器的计算2-2散热器2.2.1散热器的散热过程12.2.1散热器的散热过程(1)散热器内热媒（热水、蒸汽）把热传给散热器内壁（主要以对流方式）。(2)内壁靠导热把热量传给外壁(主要以导热方式)。(3)外壁靠对流换热把大部分热量传给空气；又靠辐射把另一部分热量传给室内的物体和人(兼有对流、辐射)。提高散热器的散热量，增大散热器的传热系数。增加外壁的散热面积（在外壁上加肋片）；加快空气流动速度以增强对流换热；提高外壁面温度以增大辐射强度等途径。2.2.1散热器的散热过程22.2.2对散热器的要求（四个方面）散热器的功能是将供暖系统的热媒（蒸汽或热水）所携带的热量，通过散热器壁面传给房间。对散热器的基本要求，主要有以下几点：1.热工性能方面的要求即评价散热设备性能的主要指标：(1）散热器的传热系数K值要高。K值越大，表明散热能力越大。一般常用散热器的K值约为5～10W/(㎡·℃)。(2）散热器以最好的散热方式将热量自带热体传给室内的空气，保证工作区（距地面2m范围内）温度均匀适宜。2.经济性能方面的要求即评价散热器设备性能的重要指标：放出单位有效热量的散热器价格要低；金属耗量要少；制造散热器的材料来源要广；散热器使用寿命要长。散热器的金属热强度是衡量散热器经济性的一个标志。金属热强度是指散热器内的热媒平均温度与室内温度差为1℃时，每千克散热器单位时间所散出的热量,即

2.2.2对散热器的要求（四个方面）散热器的3（2－1）式中q——散热器的金属热强度，W/（kg·℃）；K——散热器的传热系数，W/（m2·℃）；G——散热器每1m2散热器面积的质量，kg/m2。适用：同种材料的散热器通过q来衡量，q越大说明散出同样热量所消耗的金属量越少，经济性越高；不同种材料的散热器还要考虑到造价，元/W。3.安装使用和制造工艺方面的要求(1）具有一定的机械强度和较高的承压能力；不漏水；不漏气。(2）散热器的生产制造要能批量生产。(3）安装时便于组合成所需面积，几何尺寸小，少占空间，使用寿命长（耐腐蚀）。4.卫生和美观方面的要求外表面光滑，不易积灰，易清扫。散热器的装设不应影响房间观感。（2－1）42.2.3散热器类型

1.按制造材质分为：铸铁散热器、钢制散热器、其他材质（铝合金、混凝土等）散热器。2.按结构形状分为：光管型散热器、翼型散热器、柱型散热器、平板型散热器等。3.按传热方式分为：对流型、辐射型。2.2.3散热器类型

1.按制造材质分为：铸铁散热器、钢制52.2.4散热器的选用

(1）散热器的工作压力，当以热水为热媒时，不得超过制造厂规定的压力值。当高层建筑使用热水供暖时，首先要求保证承压能力。当采用蒸汽为热媒时，在系统启动和停止运行时，散热器的温度变化剧烈，易使接口等处渗漏，因此，铸铁柱型和长翼型散热器的工作压力，不应高于0.2MPa；铸铁圆翼型散热器，不应高于0.4MPa。(2）在民用建筑中，宜采用外形美观，易于清扫的散热器。(3）在放散粉尘或防尘要求较高的生产厂房，应采用易于清扫的散热器。

2.2.4散热器的选用(1）散热器的工作压力，当以热水为62.2.4散热器的选用(4）在具有腐蚀性气体的生产厂房或相对湿度较大的房间，宜采用铸铁散热器。(5）热水系统采用钢制散热器时，应采取必要的防腐措施，蒸汽采暖系统不得采用钢制柱型、板型和扁管等散热器。(6）采用铝制散热器时，应选用内防腐型铝制散热器，并满足水质对产品的要求。(7）安装热量表和恒温阀的热水采暖系统，不宜采用水流通道内含有粘砂的散热器。2.2.4散热器的选用(4）在具有腐蚀性气体的生产厂房或相72.2.5散热器布置与安装

散热器的布置与安装应符合下列规定：(1）散热器宜安装在外墙窗台下，沿散热器上升的对流热气流能阻止和改善从玻璃窗下降的冷气流和玻璃冷辐射的影响，使流经室内的空气比较暖和舒适。对于分户热计量系统，为有利于户内管道的布置，当安装或布置有困难时，可靠内墙布置。(2）为防止冻裂散热器，两道外门之间，不应设置散热器。有冻结危险的楼梯间或其他有冻结危险的场所，应由单独的立、支管供暖，且散热器前不得设置调节阀。(3）散热器一般宜明装，内部装修要求较高的民用建筑可采用暗装。暗装时装饰罩应有合理的气流通道、足够的流通面积，并方便维修。托儿所和幼儿园的散热器必须暗装或加防护罩，以防烫伤儿童。安装在装饰罩内的恒温阀必须采用外置传感器，传感器应设在能正确反映房间温度的位置。

2.2.5散热器布置与安装散热器的布置与安装应符合下列规8(4）在垂直单管或双管热水供暖系统中，同一房间的两组散热器可以串联连接；贮藏室、盥洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，亦可同邻室串联连接。热水采暖系统两组散热器串联时，可采用同侧连接，但上、下串联管道直径应与散热器接口直径相同，以便水流畅通。(5）在楼梯间布置散热器时，考虑楼梯间热流上升的特点，应尽量布置在底层，当散热器数量过多，在底层无法布置时，可按一定比例分配在下部各层，见附录2-3。住宅楼梯间一般可不设置散热器。(6）铸铁散热器的组装片数，不宜超过下列数值：粗柱型（包括柱翼型）：20片；细柱型：25片；长翼型：7片。散热器组对后，以及整组出厂的散热器在安装之前应做水压试验。试验压力如设计无要求时应为工作压力的1.5倍，但不小于0.6MPa。检验方法：试验时间为2～3min，压力不降且不渗不漏。(4）在垂直单管或双管热水供暖系统中，同一房间的两组散热器可92.2.6散热器的计算

2.2.6.1计算目的与依据2.2.6.2散热器面积的计算2.2.6.3计算例题2.2.6散热器的计算2.2.6.1计算目的与依据102.2.6.1计算目的与依据

目的：确定供暖房间所需散热器的面积和片数。依据：供暖设计热负荷Q、供暖系统的形式、散热器的类型。2.2.6.1计算目的与依据112.2.6.2散热器面积的计算(1)计算公式(2)散热器内热媒平均温度tpj(3)散热器的传热系数K值(4)散热器片数或长度的确定2.2.6.2散热器面积的计算122.2.6.2散热器面积的计算(1)计算公式(2-2)式中F——散热器散热面积，m2；

Q——散热器的散热量，W；

tpj——散热器内热媒平均温度，℃；

tn——供暖室内计算温度，℃；

K——散热器的传热系数，W/(㎡·℃)；

β1——散热器组装片数修正系数；

β2——散热器连接形式修正系数；

β3——散热器安装形式修正系数。2.2.6.2散热器面积的计算(1)计算公式132.2.6.2散热器面积的计算(2)散热器内热媒平均温度tpj1）热水供暖系统为散热器进出口水温的算术平均值(2-2)单、双管热水供暖系统管热水供暖系统有别。2）蒸汽供暖系统当蒸汽压力≤0.03MPa时，tpj取100℃；当蒸汽压力>0.03MPa时，tpj取与散热器进口蒸汽压力相对应的饱和温度。2.2.6.2散热器面积的计算(2)散热器内热媒平均温度t142.2.6.2散热器面积的计算(3)散热器的传热系数K值1)物理意义：表示当散热器内热媒平均温度tpj与室内温度tn相差１℃时，每平方米散热器面积所散出的热量。它是散热能力强弱的主要标志。2）影响传热系数的因素:①散热器自身材质；②散热器几何形状，表面涂层，运行条件；③散热器进出口水温、流量；④散热器安装方式；⑤安装环境。

2.2.6.2散热器面积的计算(3)散热器的传热系数K值153）K值的确定。①测试要求：散热器K值实验，应在一个长×宽×高为（4±0.2m）×（4±0.2m）×（4±0.2m）的封闭小室内，保持室温恒定下进行。散热器安装方式：无遮挡、敞开设置。散热器供回水方式：上进下出、同侧。3）K值的确定。16②实验方式：已知流量，改变tg、th，求出散热量Q。实验结果整理成

由最小二乘法求出系数a、b。由此可求出K值式中K—在实验条件下，散热器的传热系数，W/（㎡·℃）；

a、b—由实验确定的系数；(tpj-tn)—散热器热媒与室内空气的平均温差，℃；

Q—在散热面积F条件下的散热量，W。②实验方式：已知流量，改变tg、th，求出散热量Q。实验结果174）对K值的修正。散热器的传热系数K和散热量Q是在一定条件下，通过实验测定的。实际情况与实验条件不同，应对所测值进行修正。

①β1—散热器组装片数修正系数；在传热过程中，柱形散热器中间各相邻片之间相互吸收辐射热，减少了向房间的辐射热量，只有两端散热器的外侧表面才能把绝大部分辐射热量传给室内。随着柱形散热器片数的增加，其外侧表面占总散热面积的比例减少，散热器单位散热面积的平均散热量也就减少，因而实际传热系数K减少，在热负荷一定的情况下所需散热面积增大。可按附录2-3选用。4）对K值的修正。散热器的传热系数K和散热量Q是在一定条件下18②β2—散热器连接形式修正系数；散热器传热系数是在散热器支管与散热器同侧连接，上进下出的实验状况下得出的，故当散热器支管与散热器的连接方式不同时，由于散热器外表面温度场变化的影响，使散热器的传热系数发生变化，对K值进行修正。可按附录选用。③β3—散热器安装形式修正系数。实验条件为散热器敞露明装，当散热器安装有遮挡时，就会影响散热器的散热效果，从理论上降低了散热器的传热系数。因此，当安装方式与实验条件不符合时，可按附录选用。②β2—散热器连接形式修正系数；19附录2-3散热器组装片数修正系数β1注:上表仅适用于各种柱型散热器。长翼型和圆翼型不修正。其他散热器需要修正时，见产品说明。附录2-4散热器连接形式修正系数β2

注：1.本表数值由哈尔滨建筑工程学院供热研究室提供，该值是在标准状态下测定的。2.其他散热器可近似套用上表数据。附录2-3散热器组装片数修正系数β1注:上表仅适用于各种202.2.6.2散热器面积的计算(4)散热器片数或长度的确定确定了所需散热器面积后，按下式计算所需散热器的总片数或总长度(2-6)式中f—每片或每1m长的散热器的散热面积，m2/片或m2/m。（产品说明书、手册）

注意：

n取整数。最后选定的散热器面积可比计算值略有增加，但减少量应执行规范。具体计算最后进行片数修正。《暖通规范》规定：柱型散热器面积可比计算值小;翼型散热器面积可比计算值小5%。2.2.6.2散热器面积的计算(4)散热器片数或长度的确定212.2.6.3计算例题[例题]某房间设计热负荷为1600W，室内安装M-132型散热器，散热器明装，上部有窗台板覆盖，散热器距窗台高度为150㎜。供暖系统为双管上供式。设计供回水温度为：95℃/70℃，室内供暖管道明装，支管与散热器的连接方式为同侧连接，上进下出，计算散热器面积时，不考虑管道向室内散热的影响。求散热器面积及片数。2.2.6.3计算例题[例题]某房间设计热负荷为1600W，222.2.6.3计算例题[解]已知：Q=1600W，tpj=（95+70）/2=82.5℃，tn=18℃，△t＝tpj-tn=82.5-18=64.5℃查附录2-1，对M-132型散热器

修正系数：

散热器组装片数修正系数，先假定β1

=1.0；

散热器连接形式修正系数，查附录2-4，β2=1.0；

散热器安装形式修正系数，查附录2-5，β3=1.02；根据式（2-1）2.2.6.3计算例题[解]已知：Q=1600W，tpj=（23M-132型散热器每片散热面积为0.24㎡（附录可得）计算片数为：n’=F’/f=3.17/0.24=13.2

查附录，当散热器片数为11～20片时，

β1

=1.05，因此，实际所需散热器面积为：

实际采用片数n为：

取整数，应采用M-132型散热器14片。M-132型散热器每片散热面积为0.24㎡（附录可得）计算片242-3低温热水地板辐射供暖散热设备2.3.1辐射供暖及类型散热设备主要以辐射换热方式向房间散热（辐射换热散热量约占总散热量的50%以上），称为辐射供暖。1.辐射供暖的分类

辐射供暖按其热媒种类不同，分为热水辐射供暖、电热辐射供暖和燃气辐射供暖。辐射供暖按其散热设备构造分为埋管式和组合式。将加热管（塑料管或发热电缆）埋设在建筑围护结构（顶棚、地板或墙体）表面内，将围护结构表面作为散热面的型式为埋管式；将金属板焊接于金属管组成散热面为组合式。辐射供暖系统的散热设备通常称为辐射板面。

2-3低温热水地板辐射供暖散热设备2.3.1辐射供暖及252-3低温热水地板辐射供暖散热设备辐射供暖按其辐射板表面温度不同，分为低温辐射供暖（表面温度低于80℃）、中温辐射供暖（表面温度为80～120℃）和高温辐射供暖（表面温度为300～500℃）。辐射供暖按其辐射板面位置不同，分为顶面式、地面式等。近年来，随着我国舒适、节能住宅的发展和供热收费制度的改革，以及户用燃气供暖热水炉和热泵供暖技术的应用，低温热水地板辐射供暖得到越来越广泛的推广应用。2.辐射供暖的应用中温辐射供暖的散热设备为钢制辐射板，以高温水或蒸汽为热媒。主要用于工业建筑，用于高大的工业厂房中效果更好。也可用于商场、体育馆、展览厅、车站等对美观与装饰要求不太高的大空间公共建筑中。目前较多采用的辐射供暖主要有低温热水地面辐射供暖、发热电缆地面辐射供暖、顶棚电热膜辐射供暖、热水吊顶辐射供暖、燃气红外线辐射供暖。2-3低温热水地板辐射供暖散热设备辐射供暖按其辐射板表面262.3.2低温热水地板辐射供暖及其散热设备低温热水地板辐射供暖是将加热管埋设在地板构造层中，以不高于60℃的热水为热媒流过加热管，加热地板，通过地面以辐射换热和对流换热方式向室内供给热量的供暖方式。2.3.2.1低温热水地板辐射供暖的特点2.3.2.2辐射供暖地板构造2.3.2.3加热管选择及布置2.3.2.4低温热水地板辐射供暖散热设备的选择计算2.3.2低温热水地板辐射供暖及其散热设备低温热水地板辐射272.3.2.1低温热水地板辐射供暖的特点(1)热舒适度高：地面温度均匀，垂直温度分布合理，室温相同条件下，通常距地面0.05～0.15m内空气温度比对流供暖约高8～10℃；与对流供暖方式相比,空气对流减弱,空气洁净度较高。(2)节约能源：在相同的室内温度下，由于人体辐射热损失减少而实感温度高，可将室内设计温度降低2～3℃，热负荷减少到90～95%，从而可节约能源，降低运行费用。由于通常热水温度不宜高于60℃，因此，是特别适合于高效利用低品位热能的一种供暖方式。(3)不占据室内地面有效空间：便于装饰、布置家具，不影响室内美观。(4)房间热稳定性好：对于埋管地面构造，地面层和混凝土层蓄热能力强，即使在间歇运行条件下，室温波动小。(5)便于实现分户热计量，只需要在每户的分水器前安装热量表。（6)有利于隔声和降低楼板撞击声。2.3.2.1低温热水地板辐射供暖的特点(1)热舒适度28低温热水地板辐射供暖增加构造层的厚度，减少了房间净高，同时增加了楼板荷载约120kg/m2。地面下系统维修困难，对施工要求严格。仅适合于建筑热工条件较佳的节能住宅，否则地板表面温度会超标。热媒温差较小,相应流量较大,热媒输送管道断面和输送能耗较散热器供暖大。低温热水地板辐射供暖技术，目前仍有很多问题处于探讨之中。为了使低温热水地板辐射供暖工程的设计、施工及验收，做到技术先进、经济合理、安全实用和确保质量，北京等地制定了相应的技术规程。低温热水地板辐射供暖增加构造层的厚度，减少了房间净高，同时增292.3.2.2辐射供暖地板构造低温热水地板辐射供暖属于埋管式。设计时应会同有关专业采取防止建筑物构建龟裂和破损的措施。辐射供暖地板一般由楼板或与土壤相邻的地面、绝热层、加热管、填充层、地面层、以及防水层（或防潮层）构成，其基本构造的一般模式，如图所示。低温热水地板辐射供暖系统地板构造图2.3.2.2辐射供暖地板构造低温热水地板辐射供暖属于埋30辐射供暖地板基本构成a）楼层辐射供暖地板的构成；b）底层辐射供暖地板的构成1—地面层2—填充层3—加热管4—绝热层5—防水层6—防潮层7—土壤8—楼板辐射供暖地板基本构成312.3.2.2辐射供暖地板构造(1)地面层：包括地面装饰层及其找平层。(2)填充层：敷设于加热管周围及以上的构造层，用以保护加热管并使地面温度均匀。宜采用C15豆石混凝土，加热管的填充层厚度不宜小于50mm。地面荷载大于20kN/m2时，加热管上部的填充层，应经设计计算确定加固构造措施。为防止因冷热伸缩使地面龟裂而破坏，填充层内适当位置应设置伸缩缝。当面层采用带龙骨的架空木地板时，加热管应敷设在木地板与龙骨间的绝热层之上，可不设豆石混凝土填充层。2.3.2.2辐射供暖地板构造(1)地面层：包括地面装饰32(3)绝热层：敷设于填充层之下和沿外墙周边的构造层，用以减少无效热损失。与土壤相邻的地面，必须设绝热层，且绝热层下部必须设置防潮层。直接与室外空气相邻的楼板，必须设绝热层。绝热板材宜采用聚苯乙烯泡沫塑料，其物理性能应符合我国主要技术指标，如密度不小于20kg/m3,导热系数不大于0.041W/（m.℃），压缩应力不小于100kPa，吸水率不大于4%。氧指数不小于30。聚苯乙烯泡沫塑料板的厚度不宜小于以下要求：楼层之间楼板上的绝热层为20mm，与土壤或不采暖房间相邻的地板上的绝热层为30mm，与室外空气相邻的地板上的绝热层为40mm，沿外墙周边20mm。当采用其他绝热材料时，宜按等效热阻确定其厚度。(3)绝热层：33(4)防水层（或隔离层）：敷设于楼层地面层以下的构造层，用以防止地面水进入填充层和绝热层。对卫生间、洗衣间、浴室和游泳馆等潮湿房间，在填充层上部应设置防水层。(5)防潮层：当绝热层敷设于土壤之上时，绝热层下部应做防潮层，用以防止水汽进入绝热层。(4)防水层（或隔离层）：敷设于楼层地面层以下的构造层，用以342.3.2.3加热管选择及布置加热管是低温热水地板辐射供暖系统重要组成部分，又是主要的散热设备。户内系统普遍采用塑料管材以便于水平暗装辐射，布置在地面下垫层内的管道，不论采用何种配管方式都要求管道有较长的使用寿命，较小的垫层厚度和较为方便的安装方法，并避免在垫层内有连接管件，因此不宜选用钢管。(1)塑料管材的选择(2)加热管的布置2.3.2.3加热管选择及布置加热管是低温热水地板辐射供35(1)塑料管材的选择低温热水地板辐射供暖加热管种类主要有交联聚乙烯（PE-X）管、聚丁烯（PB）管、交联铝塑复合（XPAP）管、无规共聚聚丙烯（PP-R）管。这几种塑料管材均具有抗老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、无污染等优点。塑料类管材的蠕变特性，是指由热作用引起的材料许用应力逐步下降的性质，是与金属管力学特性的主要区别。塑料类管材许用应力受温度的影响很大，如温度每提高10℃,使用寿命约缩短2.5倍。因而，塑料类管材使用寿命主要取决于不同使用温度下对管材的累积破坏作用，冷态下的承压能力，不能用来判断在长期使用条件下的耐久性。(1)塑料管材的选择低温热水地板辐射供暖加热管种类主要有交36(1)塑料管材的选择塑料管材质和壁厚的选择，应根据工程的耐久年限、管材的性能、管材的累计使用时间以及系统的运行水温、工作压力等条件确定。1）塑料管材使用条件分级及选用。用于供暖系统的塑料管材，在全部使用期内，供暖系统的供回水温度存在着时间分布规律，不可能始终处于同一温度下。因此采用塑料管材时，需按不同的温度分布规律，确定使用条件分级。国际标准，ISO10508-1995：推荐了一种方法，并据此对实际寿命周期50年时，不同典型使用条件的管材，划分了使用条件分级，见附录。低温热水地板供暖系统的使用条件分级应按不低于4级的要求选用。(1)塑料管材的选择塑料管材质和壁厚的选择，应根据工程的耐37(1)塑料管材的选择2）塑料管材壁厚的选用。在确定管道壁厚时，输送压力流体的管道承受的应力，以环向应力为主应力。因此在确定塑料管管壁厚度时，采用环应力来计算。①实际环应力的计算

在塑料管材的标准中，实际环应力采用下式计算：

(1)塑料管材的选择2）塑料管材壁厚的选用。在确定管道壁38式中σH＇——实际环应力，MPa；

P——管道内指定点的压力；MPa；

D——管道外径，mm；e——管壁厚度，mm。如令，可以看出，S值只与管道的结构尺寸有关，与管道的种类无关。将S代入实际环应力计算式，可得出管壁环应力与管内工作压力的关系式：在管壁的选择中，主要计算S值的大小。管道承受同样的环应力时，S值越大，承压能力越小。S值越小，承压能力越大,即外径相同时，壁厚越大，承压能力越大;壁厚越小，承压能力越小。式中σH＇——实际环应力，MPa；如令39②许用环应力的计算在实际计算中，必须根据工程使用性质、运行水温及使用频率来选择管材的材质和壁厚。根据管道的使用条件分级，采用累计破坏的计算方法计算许用环应力，该方法通常称为Miner's规则，是国际ISO13760-1998规定采用的方法。下表给出几种不同塑料管材的各级许用环应力。几种塑料管材的许用环应力（MPa）②许用环应力的计算在实际计算中，必须根据工程使用性质、运行40确定了许用环应力以后，便可计算出管道承受的工作压力为PD时的计算最大S值，用SJ.max表示，其数值为σD/PD。所选管材系列的S值应小于SJ.max。确定了许用环应力以后，便可计算出管道承受的工作压力为PD时的41(2)加热管的布置平行排管式(直列式)，构造简单，但地板温度随管道温度降低而降低，地板受热不均匀；蛇形盘管式（旋转式），经过其板面中心的任意剖面，都可以保证高低温管间隔布置，温度分布均匀；蛇形排管式（往复式），铺设复杂，地面温度场较均匀。加热管的布置(2)加热管的布置平行排管式(直列式)，构造简单，但地板温度42上述三种形式的管路均为连续弯管，系统阻力适中，特别适用于较长塑料管弯曲辐射。热损失明显不均匀的房间，宜采用将高温管段优先布置在房间热损失较大的外窗或外墙侧的方式。地面上的固定设备和卫生器具下，不宜布置加热管。在工程实际中，根据房间的具体情况，三种类型的布置形式也可混用。为使每个分支环路的阻力损失宜于平衡，每个分支环路长度一般控制在60～80m，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，不宜超过120m。上述三种形式的管路均为连续弯管，系统阻力适中，特别适用于较长432.3.2.4低温热水地板辐射供暖散热设备的选择计算

当低温热水地板辐射供暖地板基本构造型式、地面层材料、加热管材选定时，其散热设备（辐射板面）选择计算的主要任务是在设计供回水温度下，确定满足散热量要求的管径和加热管间距。加热管间距，应根据房间热负荷、地面散热量、室内计算温度、平均水温及地面传热热阻等确定。(1)地板辐射供暖热负荷确定(2)辐射供暖地面散热量(3)房间所需的地面散热量(4)加热管间距的确定(5)地板表面平均温度的校核(6)加热管内热水平均温度的确定2.3.2.4低温热水地板辐射供暖散热设备的选择计算当低44(1)地板辐射供暖热负荷确定全面辐射供暖的热负荷，如第1章所述。局部辐射供暖的热负荷，可按整个房间全面辐射供暖的热负荷乘以该供暖区域面积所占该房间总面积比例，再乘以下表中规定的局部辐射供暖热负荷附加系数。局部辐射供暖热负荷附加系数表(1)地板辐射供暖热负荷确定全面辐射供暖的热负荷，如第1章所45(2)辐射供暖地面散热量采用地板辐射供暖时，地面作为散热面，充当供暖系统的散热设备。辐射供暖地面与周围空气对流换热和与周围物体间辐射换热向房间供给热量。因此，单位地板面积散热量q可用下列公式计算：(2)辐射供暖地面散热量采用地板辐射供暖时，地面作为散热面46式中：

qf—单位地板面积以辐射换热方式供给房间的热量，简称为辐射散热量，W/m2；

qd—单位地板面积以对流换热方式供给房间的热量，简称为对流散热量，W/m2；

tbj—地板表面平均温度，℃；

tfj—室内非加热表面的面积加权平均温度，℃；

tn—供暖室内计算温度，℃。式中：47(3)房间所需的地面散热量

在进行辐射供暖设计，确定加热管间距时，以房间所需的地面散热量为依据。单位地板面积所需散热量qx为式中F——敷设加热管的地面面积，m2；Q——房间所需的地面散热量，W。

(3)房间所需的地面散热量在进行辐射供暖设计，确定加热管48由于热媒的供热量应等于敷设加热管的地板的总传热量，其中包括通过地面向房间的散热量和通过楼板（或基础层）向下层房间（或土壤）的传热损失。而房间所需的地板散热量，即所需地面负担的热负荷Q，应为房间供暖设计热负荷Q′扣除来自上层地板向下的传热损失。地面散热量还应考虑家具和其地面覆盖物的影响。计算房间单位地面耗热量时，其中距外墙1.5m范围内的热量，一般不宜少于外墙部分热负荷的50%。由于热媒的供热量应等于敷设加热管的地板的总传热量，其中包括通49(4)加热管间距的确定

由于影响地面平均温度及其散热量因素很多，诸如地板的构造、加热管种类规格及其布置间距、室内空气温度、平均水温、水的流速、地面传热热阻及周围非加热表面热工性能等，因此，理论上求解确定管间距复杂。我国《地面辐射采暖技术规程》给出了加热管间距设计计算选用表。PE-X管设计计算间距选用见附录。(4)加热管间距的确定由于影响地面平均温度及其散热量因素很50(5)地板表面平均温度的校核

确定地面散热量时，应校核地板表面平均温度，确保其不高于最高限值。否则应改善建筑热工性能或其他辅助供暖设备，以满足房间所需散热量要求，并减少地面辐射供暖系统负担的热负荷。1）地板表面平均温度计算地板表面平均温度tbj与单位地板面积散热量q之间的关系，由手册（2002版）提供的计算方法获得的计算数据，经回归得到近似计算式：(5)地板表面平均温度的校核确定地面散热量时512）地板表面平均温度最高限值对于地板采暖的地面温度为了保证人体舒适感，敷设加热管的地板表面平均温度tbj，应符合下表的规定。地板表面平均温度2）地板表面平均温度最高限值地板表面平均温度52(6)加热管内热水平均温度的确定

低温热水地板辐射供暖加热管内热水平均温度应按下式计算：

式中tgp——热管内热水平均温度，℃；

Kd——辐射地板的传热系数，W/(m2.℃)。其中，辐射地板的传热系数Kd，由下式计算：式中A——加热管间距，m；B——加热管上部覆盖层材料的厚度，m;

λ——加热管上部覆盖层材料的导热系数，W/(m.℃)。为确保管材使用寿命和地面温度的均匀，供水温度不宜超过60℃，供回水温差不宜大于10℃。同一热源输配系统的各房间，应按相同的水温计算。(6)加热管内热水平均温度的确定低温热水地板辐射供暖加热管532-4钢制辐射板2.4.0概述2.4.1钢制辐射板的型式

2.4.2钢制辐射板的散热量2.4.3钢制辐射板的设计与安装2-4钢制辐射板2.4.0概述542.4.0概述如前所述，一般的铸铁散热器主要以对流散热为主，对流散热占总散热量的75％左右。在辐射供暖系统中，有一种型式是采用钢制辐射板作为散热设备。它以辐射传热为主，使室内有足够的辐射强度，以达到供暖的目的。设置钢制辐射板的辐射供暖系统，通常也称为中温辐射供暖系统（其板面平均温度为80～200℃），这种系统主要应用于工业厂房，用在高大的工业厂房中的效果更好。在一些大空间的民用建筑，如商场、体育馆、展览厅、车站等也得到应用。钢制辐射板，也可用于公共建筑和生产厂房的局部区域或局部工作地点供暖。2.4.0概述如前所述，一般的铸铁散热器主要以对流散热为552.4.1钢制辐射板的型式根据辐射板长度的不同，钢制辐射板有块状辐射板和带状辐射板两种型式。钢制辐射板的特点是采用薄钢板，小管径和小管距。薄钢板的厚度一般为0.5～1.0㎜，加热管通常为水煤气管，管径为DN15、DN20、DN25；保温材料为蛭石、珍珠岩、岩棉等。根据钢管与钢板连接方式不同，单块钢制辐射板分为A型和B型两类。A型加热管外壁周长的1/4嵌入钢板槽内，并以U形螺栓固定。B型加热管外壁周长的1/2嵌入钢板槽内，并以管卡固定。2.4.1钢制辐射板的型式根据辐射板长度的不同，钢制辐射板562.4.1钢制辐射板的型式辐射板的背面处理，有另加背板内填散状保温材料、只带块状或毡状保温材料、背面不保温等几种方式。辐射板背面加保温层，是为了减少背面方向的散热损失，让热量集中在板前辐射出去，这种辐射板称为单面辐射板。它向背面方向的散热量，约占板总散热量的10％。背面不保温的辐射板，称为双面辐射板。双面辐射板可以垂直安装在多跨车间的两跨之间，使其双向散热，其散热量比同样的单面辐射板增加30％左右。钢制块状辐射板构造简单，加工方便，便于就地生产，在同样的放热情况下，它的金属耗量可比铸铁散热器供暖系统节省50％左右。2.4.1钢制辐射板的型式辐射板的背面处572.4.1钢制辐射板的型式带状辐射板是将单块辐射板按长度方向串联而成。带状辐射板通常采用沿房屋的长度方向布置，长达数十米，水平吊挂在屋顶下或屋架下弦下部（如下图）。

带状辐射板适用于大空间建筑。带状辐射板与块状板比较，由于排管较长，加工安装不便，而且排管的热膨胀、排气以及排凝结水等问题也比较难以解决。2.4.1钢制辐射板的型式带状辐射板是将单块辐射板按长度方向582.4.2钢制辐射板的散热量钢制辐射板的散热量，包括辐射散热和对流散热两部分。

式中Qf——辐射板的辐射放热量，W；

Qd——辐射板的对流放热量，W；——辐射板表面材料的黑度，它与油漆的光泽度有关，无光漆取0.91－0.92；

C0——绝对黑体的辐射系数，5.67W/（㎡·℃）；

φ——辐射角系数，对封闭房间≈1.0；

F——辐射板的表面积，㎡；

T1——辐射板的表面平均温度，K；T2——房间围护结构的内表面平均温度，K；——辐射板的对流换热系数，W/（㎡·℃）；

t1——辐射板的平均温度，℃；

t2——辐射板前的空气温度，℃。2.4.2钢制辐射板的散热量钢制辐射板的散热量，包括辐射散592.4.2钢制辐射板的散热量实际上，辐射板的散热量受许多因素影响：受辐射板的制造情况（如板厚、加热管的管径的间距、加热管与钢板的接触情况、板面涂料、板背面保温程度等）和辐射板的使用条件（如使用热媒温度、辐射板附近空气流速、板的安装高度和角度等）的综合影响，因而理论计算困难也难以准确。通常都是通过实验方法，给出不同构造的辐射板在不同条件下的热量，提供工程设计选用。《全国通用建筑标准设计图集》（CN501-1）中，给出块形辐射板和带形辐射板的型号、规格、构造图和各种板的散热量。

附录2-6摘录CN501-1给出的块形辐射板的散热量表。表中数据是根据A型保温板、表面涂无光漆，倾斜安装（与水平面呈60°夹角）的条件编制的，表中的散热量，已包括背面的散热量和两端连接管的散热量。（1)当采用的辐射板的制造和使用条件与附录2-6所规定的不符时，对其散热量可作如下修正。2.4.2钢制辐射板的散热量实60（2)当采用同规格的B型保温板时，表中的数值应乘以0.9。（3)当蒸汽辐射板的安装角度不是与水平面呈60°夹角时，辐射板的散热量应乘以下表中的修正系数。注：（1)不保温的辐射板垂直安装时，应乘以1.30。（2)本表只适用于蒸汽，对于热水，因有重力压头影响，安装角度增大时，板面温度不均严重。

辐射板安装角度不同时的修正系数