裝地暖時(shí),你可能聽過(guò)分區(qū)溫控,在不同生活區(qū)域各安裝一個(gè)溫控器,根據(jù)不同的需要設(shè)置不同的溫度;可能聽過(guò)分區(qū)設(shè)置管間距,在靠近外墻的負(fù)荷較大的區(qū)域適當(dāng)縮短管間距。
分區(qū)的目的在于,讓室內(nèi)的熱量需求和供給平衡,提升采暖舒適度和節(jié)能效果。
地暖地面保溫層施工
而分區(qū)保溫概念簡(jiǎn)單理解,就是在室內(nèi)不同區(qū)域使用不同的地暖保溫材料,可以是厚度不同,也可以是參數(shù)或材質(zhì)不同。
那么分區(qū)保溫應(yīng)該按照什么標(biāo)準(zhǔn)劃分區(qū)域?不同區(qū)域使用的保溫材料有哪些區(qū)別?這對(duì)提升采暖舒適度和節(jié)能效果又有什么實(shí)際意義?
一區(qū)域劃分
很多家庭在裝修時(shí)會(huì)選擇木地板+瓷磚的方案。但是,裝了地暖的用戶會(huì)發(fā)現(xiàn),設(shè)置同樣的溫度,木地板房間會(huì)比瓷磚房間低一些。這是因?yàn)槟镜匕鍖?dǎo)熱性不如瓷磚,導(dǎo)致木地板房間的地暖向上散速度熱慢,散熱量減少。
再加上,一般鋪木地板的房間都是臥室,外墻外窗相對(duì)更多,地暖熱量散失更大。這樣一來(lái),舒適度和節(jié)能效果自然無(wú)法保證。
△《輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程》
因此,我們是否能夠通過(guò)改變木地板下方的地暖保溫材料,來(lái)提升采暖的舒適性和節(jié)能性?我們?cè)O(shè)想,在木地板材質(zhì)不變的情況下,保溫材料的熱阻越大,地暖向下傳熱量就越小,向上傳熱量就會(huì)增加,此時(shí)就可以提升室內(nèi)溫度,降低能耗。
綜上,分區(qū)保溫我們以地面裝飾層的不同來(lái)劃分:分別在使用木地板和瓷磚的房間,選擇不同的保溫材料。
二材料選擇
《輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程》中提到,樓板下有地暖的采用2cm厚、熱阻大于0.488㎡·k/W的保溫板;樓板下是土壤或不供暖的房間采用3cm厚、熱阻大于0.732㎡·k/W的保溫板,樓板下是室外空氣的采用4cm厚、熱阻大于0.976㎡·k/W的保溫板。
而目前無(wú)論北方集中供暖或者南方分戶供暖,均默認(rèn)使用2cm厚擠塑保溫板,我們綜合考慮安裝成本和可操作性,在木地板下使用3cm厚保溫板,是增加保溫材料熱阻的有效方案。
使用相同厚度保溫板地暖剖面圖
使用不同厚度保溫板地暖剖面圖
為此我們采用有限元分析軟件模擬,并使用日本采暖協(xié)會(huì)散熱量公式計(jì)算校核,分析:在木地板下使用3cm厚擠塑保溫板,在瓷磚下使用2cm厚擠塑保溫板的工況下,室內(nèi)溫度和節(jié)能效果能否得到提升。
三效果分析
采用有限元分析軟件模擬,數(shù)據(jù)如下:
(如上表所示,所有工況回填層厚度均設(shè)置為5cm)
不同工況和供水溫度情況下,地暖散熱情況
有限元分析中地面溫度云圖
數(shù)據(jù)分析:
1、木地板工況下將保溫層從2cm換成3cm,向下散熱量減少5~10W/㎡,向下散熱比例可以降低總傳熱量的6~9%左右,節(jié)省性提升23~30%,比2cm保溫+瓷磚的工況更節(jié)能。
2、向上散熱量提升2~9W/㎡,向上散熱比例提升6~9%,更接近2cm保溫+瓷磚的工況。
采用日本采暖協(xié)會(huì)散熱量公式計(jì)算校核,數(shù)據(jù)如下:
計(jì)算工況:室內(nèi)計(jì)算溫度20℃,樓下室內(nèi)溫度18℃。導(dǎo)熱系數(shù)0.35W/(m?K)的φ16PEX管,管間距15cm。保溫板導(dǎo)熱系數(shù)0.034W/(m?K)。樓板厚度12cm,導(dǎo)熱系數(shù)1.74W/(m?K)。地板和瓷磚最終在同一平面。
數(shù)據(jù)分析:
1、木地板工況下將保溫層從2cm換成3cm,向下散熱量減少5~12W/㎡,向下散熱比例可以降低總傳熱量的6%左右,節(jié)省性提升25%,比2cm保溫+瓷磚的工況更節(jié)能。
2、向上散熱量提升1~2W/㎡,向上散熱比例提升6.5%,更接近2cm保溫+瓷磚的工況。
(因日本采暖協(xié)會(huì)散熱量公式是將向上和向下散熱分開計(jì)算,所以向上散熱影響不大。此處向上散熱量分析可忽略,重點(diǎn)看向下散熱分析。)
以上兩種數(shù)據(jù)分析結(jié)果有一定出入,但誤差在可接受范圍之內(nèi)。
四總結(jié)
1、用瓷磚更節(jié)能,但木地板地表溫度均勻度稍好。
2、木地板工況下,保溫層從 2cm換成3cm后,向下散熱量降低5~10W/㎡,節(jié)省性提升25%左右,節(jié)能效果比2cm保溫+瓷磚的工況更好。
所以地暖按照地面裝飾層不同采用分區(qū)保溫是成立的,而且效果非常不錯(cuò)。增加保溫層厚度不僅可以降低回填層厚度,還可以提升地暖使用效果。
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