天棚辐射暖冷系统施工工法.docx
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天棚辐射暖冷系统施工工法
天棚辐射冷暖系统施工工法
编制单位:
中建一局建设发展公司
工法编号:
主要执笔人:
覃亮张晔李振利王东
前言
顶棚辐射冷暖系统是一种冬可散热，夏可制冷的新型双向辐射暖通空调系统。
制冷均匀、舒适性高，可适应各种不同能源供能的采暖（制冷）方式。
该系统解决了常规散热器采暖系统占地、升温效果不均匀、热能损耗多的问题；也解决了地板采暖系统只散热不制冷的单一功能问题；避免了空调系统只能电力供能的问题。
是续散热器、地板采暖、空调系统后又一节能、高效的新型供暖和制冷系统。
1工法特点
1.1优点
1.1.1室内热量均衡，人体舒适度高。
1.1.2采暖制冷的能耗明显下降，费用低。
1.1.3系统运行无噪声，室内温度均匀，室内空气无对流，无风感。
1.1.4不占用室内空间，有利于室内装修。
1.1.5可分户供能，利于控制和计量。
2适用范围
适应于各类民用建筑室内暖通空调系统。
3工艺原理
冬季系统送水温度控制在28℃左右这个低温范围进行采暖，依靠遍布于天棚内的盘管将天棚均匀加热，天棚再向室内进行热辐射。
当因日照室内自由温度上升至人体舒适范围时，系统会自动停止热交换，节省能源。
4工艺流程及操作要点
4.1工艺流程
4.2操作要点
4.2.1管道布置原则
根据热工特性，将水温度较高的进水管段优先布置在外墙、窗口等能耗高的地方，或者在这些地方加密布置进水管段，以增加耗热量大处的供热量，从而将热能均恒的传递到室温。
4.2.2辅助工具制作
（1）盘管模具制作
采暖盘管以模具定型，模具采用钢板、角钢和扁钢焊制，在钢板上将扁钢弯制成半圆型（直径200mm）焊于盘管转弯处，直管段用角钢焊于钢板上固定。
图4.2.2－
（1）盘管模具平面图
（2）盘管钢筋拍制作
采暖盘管预组装在钢筋拍之上，钢筋拍根据每组盘管的大小可分为2种规格。
钢筋拍子用φ6钢筋加工制作成间距200mm单层双向网片，规格为：
4000mm×3800mm、4000mm×3000mm。
钢筋拍子制作详见下图：
图4.2.2-
（2）钢筋拍示意图
图4.2.2-（3）钢筋拍绑扎
图4.2.2-（4）钢筋拍焊接
4.2.3钢筋拍吊装架制作
天棚采暖及制冷盘管固定在钢筋拍下方，盘管及钢筋拍固定在吊装架上，再经塔吊吊至相应位置。
制作钢筋拍吊装架（详见4.2.3图），要保证吊装架刚度。
图4.2.3钢筋拍吊装架
4.3采暖盘管盘制
按照设计的间距与回路方式盘管，较典型的回路方式有：
直列型、旋转型、往复型等（见图）。
同一回路内不得有接头，管道间距应符合设计要求，间距偏差不大于±10mm，保持管表面平整。
盘制时可直接用手工进行弯曲，弯曲时应缓慢进行，不得出现硬弯，弯曲直径不小于管外径的8倍。
操作温度不低于5℃。
首先管道盘制时要注意，根据图纸尺寸将一端预留一段长度（预留长度为由分、集水器供路至回路管线总长度，之间管材不允许有连接），然后单根盘起，将盘管固定于用角钢焊制的槽内，盘管间距为200mm，在模具上盘制（个别房间内间距400mm的盘管在现场盘制）。
直列型旋转型往复型
图4.3-1盘管形式示意图
图4.3-2盘管盘制
（夏季为防止钢板温度过高在模板上浇水降温）
4.4盘管与钢筋拍连接
管道在模具上盘制后，将预制好的钢筋拍放在盘管上，然后找平调直固定，PB管用尼龙绑扎带固定在钢筋拍上，不得使用铁丝进行固定。
盘管每隔30cm做一固定点，拐弯处适量增加。
图4.4用电工绑扎带将盘管固定在钢筋拍上
4.5各系统干管吊架预埋件设置
如果入户干管比较多，且顶板有采暖盘管，不可在顶板上使用膨胀螺栓或做普通预埋件。
因此在顶板上使用特制预埋件，特制预埋件分为两种：
一种是一根管道的单独吊架；另一种是成排管道的双吊架。
详见以下示意图：
图4.5－1单独吊架处预埋件平面图
图4.5－2单独吊架处预埋件剖面图
图4.5－3成排管道预埋件设置
4.6盘管吊装
将成预制好的盘管运至吊装处，将预制好的盘管固定在吊装架上用塔吊将其吊至楼层相应位置。
吊装时应固定牢固。
图4.6盘管吊装至楼层内
4.7采暖盘管现场盘制
根据图纸要求将盘管固定在钢筋拍下，盘管与钢筋拍采用电工绑扎带进行固定,固定间距为300mm，楼板底层结构钢筋完成后盘管随即施工。
根据图纸尺寸将预制后的盘管进行定位，然后将盘管两端（末端）盘至管道间内集分水器处，所有盘管平行敷设不得交叉，在分集水器处等间距平行敷设，设固定卡固定，盘管穿隔墙处做标记，加热盘管出地面处（管道间内接集分水器处）应加柔性保护套管，盘管两端贴上识别标签，各支管间距保持一致，各支路铺设完毕之后，一组（每一户为一组）支管共同进行压力试验。
图4.7－1将盘管运至安装位置
图4.7－2采暖盘管现场盘制
图4.7－3管线铺设完成
4.8天棚采暖管道试压、冲洗
管道敷设完毕后混凝土浇注施工前，应对每个回路铺设的管道进行强度密闭性试验。
按照设计要求试验压力为1.2Mpa（或工作压力的1.5倍，且≥0.6Mpa），验收合格后系统压力降至0.8Mpa，保持压力进行混凝土浇注。
浇注时有采暖盘管处不得使用振捣棒，以免造成管道损坏，采暖盘管整层或整段完成后，派专人进行看护，直至混凝土浇注完毕，待混凝土凝固之后方可泄压。
在所有管道试压合格、整个系统全部安装完毕且经验收后进行管道系统冲洗。
通过分集水器出入水口循环冲洗管道、直至出水口排出洁水。
排出的水经分、集水器排入排水井或排水沟内，不得流入施工现场。
图4.8－1天棚采暖试压原理图
图4.8－2分集水器（盘管试验压力为1.2Mpa）
4.9应急处理
混凝土振捣应采用平板振捣器，如果在混凝土浇注过程中发生管道漏水情况，首先应立即关闭漏水盘管所在支路的阀门然后迅速找到漏水点，找到漏水点后将漏水点处的混凝土拨开，用聚苯板将漏水点处盘管四周封起来，清洁管道后对管道进行热熔连接。
4.9.1热熔工艺
热熔工艺流程
4.9.2热熔操作：
将清洁过的管材和管件同时插入加热器的焊头上进行加热。
插入时不要旋转、插入过程不能过长，应在3秒之内完成。
管材和管件一定要插入到位。
加热后，将管材和管件同时匀速从加热焊头上取出，取出动作不可过快和旋转并应在3秒内完成。
对接；管材和管件从加热焊头上取下后，应在5秒钟之内完成对接工作，管材和管件沿轴线承插在一起，在承插过程中管材和管件不可相对转动。
在把持时间内管材和管件之间应同轴，管材和管件应完全接合在一起，不得移动，更不允许转动。
在冷却时间内不得对焊接组件施加外力，也不可进行下一步组装工作，一定让其保持同轴。
系统最后一个焊点完成后，在一小时之内不得试压，一小时后可根据具体需要按规定进行压力试验。
4.10采暖运行调试
采暖系统安装完毕后，采暖系统水压试验合格并冲洗完毕后进行采暖试运行，保证采暖系统运行良好，达到图纸设计要求和规范规定。
按系统高、低区通暖，将其它支路的控制阀门关闭，打开系统最高点放气阀（立管放气阀）。
打开总入口处的回水管阀门，让外网的回水进入系统，这样便于系统的排气，满水后关闭放气阀，打开总入口处的供水管阀门，使热水在系统内形成循环，检查整个系统有无漏水处。
冬季通暖时刚开始应将阀门开小些，进水速度慢些，防止管道骤热而损坏管道，管道预热后再将阀门全部开启。
如某一房间接头漏水，应立即关闭分集水器上漏水点的支路阀门进行修理，修理完毕压力试验合格后进行通暖。
4.11通暖后的调试
通暖后调试的主要目的是使每个房间达到设计温度，对系统远近的各个环路应达到流量平衡，即每个小环路冷热度均匀。
如最近的环路过热，末端环路不热或热量不够，可用分集水器上各个支路的阀门进行调节，如顶层不热，底层过热，可调整底层管井内分集水器供回水阀门，最终达到设计要求，温度在调试过程中，应测试热力入口处热媒的温度及压力是否符合设计要求。
5材料性能
天棚低温辐射采暖制冷系统加热盘管一般采用PB管（聚丁烯管），管径一般为d20。
也可采用交联聚乙烯管（PEX）、PPR及复合管材等。
5.1物理性能指标
见主要物理性能指标见表5.1
表5.1盘管材料物理性能指标
项目
密度
抗弯强度
抗拉强度
延伸度
弹性率
软化点
膨胀系数
环应力
单位
g/cm3
MPa
MPa
%
Kg/cm2
℃
mm/℃
MPa
PB
0.937
17
34
280
2700
113
1.3×104
2.4
PEX
0.94
25
17
400
2500
123
2.0×104
2.5
2外观要求
管材在储运过程中不得挤压、折弯，不得有划痕，尺寸允许偏差见表5.2。
表5.2外观尺寸允许偏差
外径（mm）
内径（mm）
厚度（mm）
标准
允许偏差
标准
允许偏差
标准
允许偏差
20
+0.5
18
+0.5
2
+0.4
6机具设备
小型空气压缩机、专用剪管器、电焊机、热熔机、活动扳手、钢卷尺等。
7劳动组织及安全措施
7.1每1000m2施工区设一个施工管理组（一名组长，根据安装面积及及进度情况配备8～12名施工人员）和一名专职质量管理员（负责打压试验和报验）。
7.2安全措施
7.2.1楼内“四口，五临边”的防护。
7.2.2各类塑料管、PE-X管和绝热材料，不得直接接触明火。
7.2.3安装盘管时，不宜与其它施工作业同时交叉进行。
进行混凝土浇注时，采暖盘管处不得使用振捣棒，以免造成管道损坏。
7.2.4在混凝土填充层养护期满之后，敷设加热管的地面，保持压力采暖盘管整层或整段完成后，应设置明显标志，派专人进行看护。
8质量要求
应按照《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002、《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002及《低温热水地板辐射供暖应用技术规程》DBJ/T01-49-2000的相关要求制定严格的质量控制项目。
8.1质量主控项目
8.1.1盘管埋设位置及方式应符合设计要求，混凝土内盘管部分不得有接头。
8.1.2盘管弯曲部分不得出现折弯现象，曲率半径不应小于管道外径的8倍。
8.1.3系统安装完毕，管道应进行水压试验。
试验压力应符合设计要求，当设计未注明时，热水供应系统水压试验压力应为系统定点工作压力的1.5倍，且不小于0.6MPA。
系统在实验压力下稳压1h内压力降不大于0.05Mpa，且各连接处不渗漏。
8.2质量一般控制项目
8.2.1分、集水器型号、规格、公称压力及安装位置、高度等应符合设计要求。
8.2.2加热盘管管径、间距和长度应符合设计要求，间距偏差不大于±10mm。
8.3质量保证措施
由于本工程的特殊性，结构楼板内布置采暖及制冷盘管，盘管被破坏后难以处理，并且修复过程会对结构造成影响，因而成品保护是本工程质量保证的重点内容。
8.3.1预控措施
对施工人员在施工前进行成品保护的教育，使施工人员充分认识成品保护的重要性。
楼板上所有的预埋件不得进行焊接等加热作业，避免在焊接时埋件导热烫伤采暖盘管，埋件均采用机械连接的方式（丝接安装方式），并且预埋件的位置应设置准确，如后期因洽商变更必须在楼板进行钻孔打洞的施工时可采用在楼板上粘钢，以避免打坏采暖盘管。
采暖盘管应避开所有预留洞口、预留套管及电气预留盒，保证10cm的径距，以免预留洞及电气预留盒因偏位而修改时将盘管打坏。
8.3.2结构施工阶段的成品保护
管线铺设后在作业面架设跳板行走，不得随意踩踏采暖盘管。
作业面不得进行焊接施工，如遇必须动火的情况应在管线上方设置挡火湿布，以免烫伤采暖盘管。
应设专区落置及码放钢筋等材料，不得堆积在采暖盘管上。
楼板混凝土浇筑过程中，采用平板振捣器振捣，避免采用振捣棒损伤采暖盘管。
派专人在现场进行看护以免施工人员随意踩踏采暖盘管。
8.3.3装饰和机电安装阶段的成品保护
由于楼板内布置采暖盘管，楼板在未经项目经理部批准时不得随意进行钻孔打洞或剔凿。
砌筑工程中构造柱处有盘管时均需预留，为保证构造柱预留位置正确，在施工前对砌筑墙体位置核实后绘制构造柱布置图，按图施工。
如在施工后，砌筑墙体位置需要变动，构造柱应与楼板采用粘钢连接。
9效益分析
9.1节能原理：
采用低温进行采暖及制冷，降低了主机的热工输出，提高了效率并减少了传输过程中的热损失。
在保证了室内舒适度的前提下节约了能源消耗，减少了环境污染。
9.2施工方面：
施工简洁快速，流水化程度高，易于质量控制。
由于无剔凿穿洞等工序，减少了后期的修补及成品保护费用。
9.3使用方面：
由于盘管埋于结构楼板内，不占用建筑面积，增大了户内使用面积并提高了使用寿命，减少了维护费用。
表3各采暖方式经济性能比较
采暖方式
运行费用
维护费用
占用空间
舒适性
热量计量
制冷
能耗
天棚辐射冷暖系统
低
低
0%
好
可
可
低
地板辐射采暖系统
低
低
占用层高
好
可
不可
低
散热器
一般
高
约2%
一般
不便
不可
中
中央空调系统
高
高
0%
一般
不便
可
高
电采暖
高
高
0%~2%
一般
可
不可
高
10工程实例
10..1锋尚国际公寓E、F座住宅楼，位于北京市海淀区万柳小区，2001年5月开工，于2003年3月竣工。
总建筑面积30511m2。
该工程获北京市竣工“长城杯”。
两楼均安装了棚低温辐射采暖制冷系统，使用效果良好。
10..2当代万国城3#、12#住宅楼项目，位于北京市东城区香河园路，2003年7月开工，于2005年9月竣工，29层剪力墙结构，3#建筑面积31274m2，12#建筑面积31470m2，获北京市结构“长城杯”。
采用天棚低温辐射采暖制冷系统，使用效果良好。
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