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第三种是混凝土结构的辐射地板

这种辐射地板是把特制的塑料管

比如说高交联度的聚乙烯PE

作为材料的塑料管

或者用不锈钢管

在楼板浇注前就把它密布

并固定在钢筋网上

浇注混凝土后

就形成了“水泥核心”的结构

这种混凝土结构的辐射地板

管内的水流速通常为每秒0.5到1米

这种混凝土埋管的辐射地板内

它的温度分布又是什么样的

首先看看这个A这张图

是辐射板它的结构

我们可以看到有水管的位置

以及豆石混凝土找平的这个位置

上面还有两层不同的地板材料

然后右边这张图是通过模拟得到的

它的断面温度分布图

在这张图中越是冷色调的

温度就是越低的

越是暖色调的就是温度越高的

我们可以看到蓝色的这两个位置

就是我们的冷水管的位置

而上面是地板的位置

颜色是偏红的

那么它的与房间内各个参数之间的关系

就是左下方这张图所表示了

在这张图中它的传热形式实际上是

上面这两层板

是一个接近一维传热的形式

因为它的温度

都相对分布的比较均匀的

但是下面这个混凝土层

它的温度分布就并不均匀了

就不是一种一维传热的过程

但是通过一些经验的公式

我们可以把它近似为

一个一维传热的过程

变成折合的一个热阻

那么我们就可以看到

这个供水管的表面与地板表面之间

它们有一串的热阻进行串联

那么形成了一个总的热阻

利用一些热阻的经验公式

我们就可以算得

这个楼板的平均温度分布了

最后我们介绍一下

轻薄型的辐射地板

这种轻薄型的辐射地板它的特点

是不需要填充混凝土

直接就可以铺设在地板上

它的占空高度也比较小

是在2到7个厘米之间

它的管内水流速

通常为每秒0.5到1米

下面是三种这种轻薄型辐射地板的图

我们可以看到

这种轻薄型辐射地板的它的结构

首先它必须都具有预制沟槽的保温板

这种保温板是用泡沫塑料制成的

施工的时候把水管敷设在这种

预制的沟槽之中

水管和保温板沟槽尺寸

是非常吻合的

而且它的上皮是持平的

在这个水管的上方或者下方

一般都会敷设金属板或者金属膜

来构成均热层

就是通过金属板或金属膜

它具有的高导热性质

把这个管和管之间的热量抹的比较平

使得表面的温度比较均匀

还有一种预制的轻薄型辐射板

它与前面那种需要现场施工的不一样

它是一个整体化的

它是由保温基板 支撑龙骨 塑料水管

铝箔层等组成的一体化的薄板

在施工的时候整块放在地板上就行了

前面我们介绍了不同类型的辐射板

我们来看一看它们之间的性能对比

这些类型有平板金属的辐射顶板

还有强化对流的金属辐射顶板

抹灰型的毛细管顶板 混凝土辐射地板

以及刚才我们刚介绍的

轻薄型的辐射地板

这是含有保温层的这种

我们看看它的厚度

平板金属辐射顶板是最薄的

它可以达到0.5毫米

厚度再厚也就是1.5毫米这样子

那么抹灰型的毛细管顶板

它的厚度要达到10到20毫米

因为有抹灰的厚度

混凝土的辐射地板它的厚度在

100到120毫米左右

而轻薄型的辐射地板加上它的保温层

它的厚度在22到55毫米范围内

它们的总热阻也各自有所不同

总热阻最小的是金属的吊顶板

这是无疑的

然后就是抹灰型的毛细管顶板

混凝土辐射地板的热阻

又要比这要大一些

实际上轻薄型的辐射地板

它的总热阻是最大的

我们再看它的供冷的时间常数

供冷时间常数的大小

反映了这种辐射板

它的升温或者降温过程的快慢

它的时间常数越小

它的响应就越快

它的时间常数越大

那么它的响应时间就越慢

从这里我们可以看到金属辐射顶板

它的时间常数是非常小的

都在1分钟以下

然后就是抹灰型的毛细管顶板

时间常数最大的是混凝土的辐射地板

达到了3、4个小时

而这种轻薄型的辐射地板

它的时间常数虽然比金属吊顶板

和那种抹灰型的毛细管顶板

它的时间常数都要大

但是它是远远小于

混凝土的辐射地板的

那我们再看看供暖的时间常数

和供冷时间

都是非常相像的

仅仅有一点区别就是

混凝土的辐射地板

和轻薄型的辐射地板

它的供暖时间常数要稍微短一些

这也是由于地板供暖的

对流换热系数要大一些

这样对缩短它的时间常数

也是有所改善的

从这个表里我们看到

混凝土辐射地板

有一个大热惯性的特点了

它的时间常数无论是供冷还是供暖

都是在数个小时的这样一个量级

基本都在3到5个小时之间

然后我们再对比一下

不同类型辐射板的供冷能力

首先我们先看看供回水的温度

金属的辐射板它的供水温度

一定是要偏高的

所以我们可以看到在这里

这个两种金属的辐射顶板

它的供水温度都是18℃

而这种毛细管顶板

以及混凝土的辐射地板

它的供水温度都要比金属顶板的

供水温度可以来的小

在这个表里我们可以看到

有16℃这样一项

当然也可以供18℃的就更加安全了

我们对比一下它们的供冷量

我们可以看到在这里头

强化对流金属辐射板

无论是在哪个供水温度

和回水温度范围

它的供冷量都是最大的

然后就是平板金属的辐射顶板

以及抹灰型的毛细管顶板

实际上如果它们的表面温度

是一样的话

这种辐射顶板的供冷量

都是没有太大差别的

唯一的差别就是由于毛细管的顶板

它的温度分布比较均匀

所以它的每一个地方它的温度

都是可以控制的比较好的

可以恰好都在露点以上

但是由于平板金属辐射顶板

它的表面温度比较不均匀

为了保证最低温的部分不高于露点

那么有可能有些部分

就高于露点高的比较多

使得它的供冷量的上限

没有这种抹灰型毛细管顶板的上限高

而对混凝土辐射板来说

它的供冷量是要偏少的

但是它有一个区别就是

无太阳辐射和有太阳辐射这个区别

因为顶板很难晒到太阳

而地板经常会晒到太阳

我们看如果在没有太阳辐射的时候

混凝土的辐射地板一定都会比

各种冷辐射顶板

它的供冷量要小

但是一旦有太阳辐射

它的供冷量就会上去

甚至与各种辐射顶板

是可以达到一个水平了

我们再看看两种辐射板

它的供暖能力对比

一种是抹灰型的毛细管顶板

还有一种是混凝土的辐射地板

它们的供回水温度都是一样的

一共有两档

一种是供水温度40℃

回水温度30℃

还有一种供水温度35℃

回水30℃

我们可以看到它的供热量

没有太大的区别

但是混凝土辐射地板的

供热量范围变化的要比较大

它的下限要低于抹灰型的毛细管顶板

这是什么原因造成的

我在后面会解释的

它们这个供热量的上限没有太大区别

是什么原因造成的

尽管混凝土辐射地板的热阻

比抹灰型毛细管辐射顶板的热阻

要大得多

但是由于辐射地板供热的

对流换热系数

也比顶部供热的对流换热系数

要大得多

两个方面互相抵消

就导致了这两种形式的辐射板

在冬季供热性能差异是不大的

为了给大家看一看有辐射板供冷

和没有辐射板供冷的情况下

室内这个温度会有什么变化

我们这里给了一个办公室作为案例

这个办公室的顶板 侧墙 地板

还有遮挡这几个部分

与人之间的角系数的关系在这里给出了

那我们先看看如果我们没有地板辐射

也就是说地板 遮挡 屋顶的温度都是26℃

空气温度也是26℃

只有这个侧墙是外墙

达到了28℃

在这种情况下室内的平均辐射温度

应该就是26.7℃

它的操作温度是26.4℃

如果我们安装了一个21℃的冷辐射地板

还维持室内的空气温度不变

其他的表面温度也不变的话

那室内的平均辐射温度就达到了25.9℃

室内的操作温度达到了25.9℃

也就是说比没有辐射地板的情况下

它的操作温度下降了

而操作温度是直接影响到人体热舒适的

如果我们为了达到相同的操作温度的话

我们的空气温度就可以抬高一些

可以增加到27.6℃

在这种情况下

我们依然可以维持室内的操作温度是26.4℃

实际上这一个表征无辐射地板的情况这一栏

相当于是一个送风空调的状况

而我们最右面的这一栏

就是我们采用冷辐射地板的时候

经常会达到的情况

当我们要维持室内相同的操作温度

使人的热舒适感是相同的情况下

我们有了冷辐射地板

空气的温度就可以高一点

高上1.6℃

这个就是我们曾经前面谈到过的

如果用了冷辐射来进行控制室温

我们的空气温度可以要比

送风空调要高一点

高上1℃到2℃

我们再换一个大空间的

辐射地板的例子

这个大空间的意思说

就是我们是一个高大的厂房

或者是体育场馆

或者是机场候机厅

或者是火车站

这种都是一个大空间

大空间中各部分围护结构表面

以及它的遮挡的表面

与人之间的角系数也在表中列出来了

如果我们不装地板辐射

而是用送风空调

这时候这种大空间的顶

往往会晒的很热

到了38℃

侧墙是28℃

我们送风空调

可以维持空气 地板以及室内的

各种遮挡 维持它们的温度在26℃

这时候室内操作温度是27.2℃

如果我们想用21℃的辐射地板

维持室内空气温度不变

那么这时候室内的操作温度

就会降到26.3℃

但是我们为了维持

它的室内的操作温度

与这个送风空调

它的操作温度是一样的话

那么我们室内的空气温度

就可以升到28.6℃

所以就比送风空调的空气温度

要高上个2.6℃了