地面輻射采暖是一種節(jié)能并對(duì)房間熱微氣候進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)的供暖系統(tǒng)，是一種世界公認(rèn)的衛(wèi)生條件和舒適程度都十分理想的最佳供暖方式。由于它具有使人體熱感舒適、管理方便、不占用使用面積、衛(wèi)生條件好、無(wú)噪聲、無(wú)污染、節(jié)能、保健、維修成本低等優(yōu)點(diǎn)，受到了廣大用戶和建設(shè)單位的歡迎。
低溫地面輻射供暖技術(shù)早在本世紀(jì)三十年代，就在發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始應(yīng)用。我國(guó)自五、六十年代就有一些科研人員開(kāi)始了地面供暖技術(shù)研究工作，并已將該技術(shù)應(yīng)用在人民大會(huì)堂、華僑飯店等工程中。但是由于受到當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件和材料工業(yè)的限制，只能選用鋼管（或銅管）作為地面輻射供暖的通水管。由于鋼管（或銅管）成本高、接口多、易滲漏，特別是無(wú)法避免化學(xué)腐蝕、易引起地面龜裂等問(wèn)題，使地面供暖技術(shù)的應(yīng)用受到了極大的限制。
新型管材的生產(chǎn)并運(yùn)用于采暖空調(diào)工程，大大促進(jìn)了地面輻射采暖的發(fā)展。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了抗老化、耐高溫、耐高壓、易彎曲的新型管材（如PEX、PPR、PERT、PB等）和輕質(zhì)隔熱的高效保溫材料（如發(fā)泡聚苯乙烯板、擠塑板等），為低溫地面輻射供暖技術(shù)提供了可靠的材料保證，尤其是新型的塑料管材應(yīng)用在地面輻射供暖系統(tǒng)中，具有耐腐蝕、抗老化、成本低、地面下無(wú)接口、不易漏、不易結(jié)垢、水阻力小等優(yōu)點(diǎn)，并連續(xù)使用，與建筑物使用壽命同步。
對(duì)于住宅建筑，衛(wèi)生間的數(shù)量、大小、裝修等從某種程度上表現(xiàn)了住宅的個(gè)性、檔次，甚至彰顯了居住者的素質(zhì)和修養(yǎng)，因而衛(wèi)生間成了建筑、裝修設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)。而對(duì)于地面輻射采暖房間，衛(wèi)生間是個(gè)很特殊的部位。高的熱負(fù)荷指標(biāo)和地暖供熱量不足的矛盾比較突出。衛(wèi)生間具有設(shè)計(jì)溫度高、地暖敷設(shè)面積小、熱負(fù)荷指標(biāo)大等特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
一、規(guī)范要求，衛(wèi)生間的設(shè)計(jì)溫度為22~25℃左右，根據(jù)規(guī)范采用地面輻射采暖時(shí)設(shè)計(jì)溫度可取對(duì)流采暖系統(tǒng)計(jì)算總負(fù)荷的90%~95%或室內(nèi)溫度的取值對(duì)應(yīng)比對(duì)流采暖系統(tǒng)的室內(nèi)計(jì)算溫度降低2℃，通常按照20~24℃設(shè)計(jì)，房間設(shè)計(jì)溫度要求高，室內(nèi)外傳熱溫差較大。在相同的維護(hù)結(jié)構(gòu)和室外設(shè)計(jì)溫度等條件下，高的傳熱溫差導(dǎo)致了高的熱流通量，從而增大了衛(wèi)生間的熱負(fù)荷指標(biāo)。
二、空氣品質(zhì)的要求和衛(wèi)生間換氣扇的頻繁開(kāi)啟，使得衛(wèi)生間換氣次數(shù)大，冷風(fēng)滲透熱負(fù)荷較大。通常衛(wèi)生間冷風(fēng)滲透熱負(fù)荷占衛(wèi)生間總熱負(fù)荷的一半左右，甚至更多。
三、浴缸、面盆等衛(wèi)生潔具和上下水管道、生活熱水管道等占據(jù)空間較大，導(dǎo)致衛(wèi)生間用于敷設(shè)安裝地面輻射采暖管道的空間非常有限。
衛(wèi)生潔具和各種管道占據(jù)衛(wèi)生間面積通常在30%~65%左右，大部分衛(wèi)生間50%以上的地面被用于安裝衛(wèi)生潔具和敷設(shè)安裝各類(lèi)管道，特別是有浴缸、淋浴房和面積較小的衛(wèi)生間。這樣，衛(wèi)生間實(shí)際可用于敷設(shè)地面采暖的面積通常只占衛(wèi)生間凈面積的10%~60%。通常只有0．5~6m2。這樣大大的減少了衛(wèi)生間地面輻射采暖的散熱量。
四、隨著人們生活水平的提高，對(duì)居住環(huán)境的舒適度要求也逐漸升高，其中居室的采光成為一個(gè)重要部分，衛(wèi)生間也不例外。目前建筑設(shè)計(jì)中衛(wèi)生間明衛(wèi)的比重逐漸增加，部分衛(wèi)生間甚至出現(xiàn)有2面外墻、3面外墻，這樣通過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量比較大。
五、衛(wèi)生間的建筑結(jié)構(gòu)和裝修特點(diǎn)，使得衛(wèi)生間從上層地板到向下的散熱補(bǔ)充少。
通常衛(wèi)生間樓板主要有兩種結(jié)構(gòu)：一種是傳統(tǒng)的做法，即：衛(wèi)生間樓板與其他房間樓板基本平齊，上一戶的排水管道安裝在衛(wèi)生間樓板下邊，用戶入住后，考慮美觀在裝修時(shí)通常進(jìn)行吊頂，一般在30cm左右。另一種做法是下沉式衛(wèi)生間，即：衛(wèi)生間樓板統(tǒng)一降低一定標(biāo)高，與其他功能房間樓板錯(cuò)開(kāi)。每一戶的排水管道安裝在衛(wèi)生間樓板上方，安裝完畢用輕質(zhì)混凝土回填。這種做法，用戶在衛(wèi)生間里看不到上一戶的排水管道，增加可裝修的自由度和衛(wèi)生間的高度，比較美觀。
衛(wèi)生間樓板的這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，減少了上層衛(wèi)生間樓板向下的得熱補(bǔ)充，衛(wèi)生間樓板下表面溫度低，降低了衛(wèi)生間的平均輻射溫度，使得衛(wèi)生間輻射采暖舒適度比其他房間低。值得注意的是，一直以來(lái)我們都希望找到一種物美價(jià)廉的保溫材料來(lái)減少地板向下的傳熱量，以便于更加方便、真實(shí)、精確的進(jìn)行分戶計(jì)量。而衛(wèi)生間的這一結(jié)構(gòu)，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)是個(gè)優(yōu)點(diǎn)，而從傳熱和采暖舒適度的角度看恰恰是個(gè)缺點(diǎn)。
由上可見(jiàn)，衛(wèi)生間的結(jié)構(gòu)和使用功能等特點(diǎn)限制了地面輻射采暖方式在衛(wèi)生間的使用，加上規(guī)范對(duì)地面溫度的限制要求和低溫?zé)崴孛孑椛洳膳┕すに嚨奶攸c(diǎn)，地暖管道敷設(shè)時(shí)不能滿鋪也不能敷設(shè)過(guò)密。這樣，絕大多數(shù)衛(wèi)生間在使用地面輻射采暖時(shí)通常只能作為輔助采暖方式，需要其他的采暖方式作為適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充----特別是明衛(wèi)和小面積暗衛(wèi)，否則會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)生間實(shí)際采暖溫度低或地板表面溫度過(guò)高。大大的降低衛(wèi)生間的采暖舒適度。對(duì)此，提出下幾種可行辦法，供廣大暖通空調(diào)行業(yè)同仁和相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員探討和參考。
1）對(duì)衛(wèi)生間加強(qiáng)保溫措施，降低通過(guò)衛(wèi)生間維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱負(fù)荷。最直接的方法是加強(qiáng)墻體保溫、使用新型節(jié)能窗戶和高效保溫材料、技術(shù)，發(fā)展節(jié)能建筑。
2）輔助采暖，如浴霸、暖氣、熱膜等。
3）從分集水器分出單獨(dú)回路供給衛(wèi)生間，衛(wèi)生間采用散熱器采暖，水溫與地面采暖相同。
由于地面輻射采暖供水溫度低，需要增大散熱器的型號(hào)或增加散熱器的片數(shù)。衛(wèi)生間散熱器的面積較大，可能會(huì)影響衛(wèi)生間的裝修，和使用性能，同時(shí)增加了衛(wèi)生間散熱器的投資。從另外一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，由于采用了較大的散熱器，而仍然采用較低的供水溫度，使得衛(wèi)生間散熱器采暖仍然保持了低溫供暖的一些優(yōu)點(diǎn)，如：空氣濕潤(rùn)、對(duì)流小、散熱溫度低等。當(dāng)采用平板型的散熱器時(shí)，其輻射散熱量增加，采暖舒適度比較好，相當(dāng)于局部的墻體輻射采暖。
對(duì)衛(wèi)生間散熱器的使用功能進(jìn)行拓展，開(kāi)發(fā)多功能衛(wèi)浴型散熱器，能夠很好的解決散熱器增大和衛(wèi)生間使用受限的矛盾。例如：把梳妝鏡和散熱器結(jié)合為一體或把散熱器與毛巾架結(jié)合在一起等等。
4）采用混水裝置，給房間提供不同溫度的采暖供水。衛(wèi)生間使用較高溫度的一次系統(tǒng)熱水（供水溫度>60℃），采用散熱器采暖，其他房間采用低溫（二次系統(tǒng)供水溫度<60℃）地面輻射采暖。需要在用戶端增加單獨(dú)的低溫水循環(huán)水泵。由于采用了較高的供水溫度，減小了采暖系統(tǒng)管網(wǎng)的尺寸和投資。
由于地暖部分循環(huán)由單獨(dú)的循環(huán)水泵來(lái)承擔(dān)，散熱器供水量小，對(duì)地暖或散熱器進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，對(duì)管網(wǎng)的水力影響較小，有利于管網(wǎng)水利平衡。為了避免在調(diào)節(jié)地暖環(huán)路水流量時(shí)影響系統(tǒng)運(yùn)行和燒泵，建議在分集水器和入戶供回水上安裝壓差旁通閥，在壓力突然增加時(shí)，水可以從壓差旁通閥流過(guò)。
A：采用區(qū)域二通閥控制水溫
B：采用三通恒溫閥控制水溫
5）衛(wèi)生間地面輻射采暖與墻面輻射采暖相結(jié)合，可以增加衛(wèi)生間采暖散熱面積，增加衛(wèi)生間散熱量，在降低地面平均溫度的同時(shí)，提升墻體表面平均溫度，增加衛(wèi)生間平均輻射溫度，提高衛(wèi)生間的采暖舒適度。
墻面輻射可以是加熱纜，也可以使用低溫?zé)崴┡�。采用熱水供暖時(shí)，盤(pán)管宜采用直列型或往復(fù)型盤(pán)管方式，且在最高點(diǎn)設(shè)置自動(dòng)排氣閥。采用回字型敷設(shè)時(shí)，盤(pán)管中的集氣不能及時(shí)排除，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。采用直列型或往復(fù)型敷設(shè)墻體輻射采暖管道，不設(shè)置排氣閥時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)排氣不暢和運(yùn)行不良的現(xiàn)象發(fā)生。
當(dāng)采用加熱纜加熱墻體時(shí)，由于衛(wèi)生間潮濕、多水的環(huán)境特點(diǎn)，要注意安全用，設(shè)計(jì)、施工時(shí)要與相關(guān)專(zhuān)業(yè)密切配合，做好防護(hù)措施。以防止漏等氣事故，以保證用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全。
6）建筑設(shè)計(jì)時(shí)整體考慮設(shè)計(jì)緩沖區(qū)，減少衛(wèi)生間外墻、外窗面積，設(shè)計(jì)暗衛(wèi)。也可以在設(shè)計(jì)明衛(wèi)時(shí)，增加衛(wèi)生間進(jìn)深、或者在衛(wèi)生間外墻、外窗部位設(shè)計(jì)封閉陽(yáng)臺(tái)或陽(yáng)光房。這樣可以大大的降低衛(wèi)生間熱負(fù)荷指標(biāo)。
衛(wèi)生間外設(shè)計(jì)封閉陽(yáng)臺(tái)/衛(wèi)生間外設(shè)計(jì)陽(yáng)光房/衛(wèi)生間設(shè)計(jì)為暗衛(wèi)
7）、衛(wèi)生間使用低溫?zé)崴孛孑椛洳膳瘯r(shí)，設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，盡可能使用回字型敷設(shè)。采用直列型和往復(fù)型盤(pán)管時(shí)，地暖管道會(huì)出現(xiàn)大量的180°轉(zhuǎn)彎。當(dāng)?shù)嘏艿婪笤O(shè)間距小于或等于150mm時(shí)，180°轉(zhuǎn)彎部位施工特別困難，施工容易出現(xiàn)彎扁和彎折現(xiàn)象。而采用回字型盤(pán)管方式施工，一般只有中央部位有2個(gè)180°轉(zhuǎn)彎，只要對(duì)這兩個(gè)部位進(jìn)行處理，做“8”字型彎，彎曲部分合理放大管間距，保證合理的彎曲半徑即可。而其他部位管道敷設(shè)間距可適當(dāng)放小。這樣可以增大衛(wèi)生間里地暖管道的敷設(shè)長(zhǎng)度，增加地暖散熱量。同時(shí)也能減小管道彎曲部位的局部阻力，降低施工難度。
結(jié)束語(yǔ)：地面輻射采暖作為一種比較舒適的采暖方式，日益得到社會(huì)的認(rèn)可，發(fā)展迅速。要充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，需要設(shè)計(jì)人員、建設(shè)單位、監(jiān)理單位和施工單位的密切配合，積極響應(yīng)國(guó)家、地區(qū)相關(guān)的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，大力發(fā)展節(jié)能建筑。對(duì)熱負(fù)荷指標(biāo)大的衛(wèi)生間，當(dāng)單獨(dú)采用地面輻射采暖不能滿足采暖要求時(shí)，應(yīng)采取必要的輔助措施，如散熱器、采暖、墻體輻射采暖等采暖方式。
