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地暖 | 2017/8/23

地暖熱量會向樓下傳遞?毅建教你如何減少熱損失



熱傳遞指由于溫度差引起的熱能傳遞現象。






熱傳遞三種形式:熱傳導、熱輻射和熱對流。只要在物體內部或物體間有溫度差存在,熱能就必然以以上三種方式中的一種或多種從高溫到低溫處傳遞。

1、熱傳導是固體熱傳遞的主要方式。在氣體或液體等流體中,熱的傳導過程往往和對流同時發生。

2、熱輻射物體由于具有溫度而輻射電磁波的現象(非核輻射)。一切溫度高于絕對零度的物體都能產生熱輻射,溫度愈高,輻射出的總能量就愈大;熱輻射能把熱能以光速穿過真空,從一個物體傳給另一個物體;太陽傳遞給地球的熱能就是以熱輻射的方式經過宇宙空間而來。
3、熱對流是指流體內部質點發生相對位移的熱量傳遞過程。所以熱氣向上是指在流體中。如空氣中,熱空氣密度小會上升,冷空氣密度大會下沉。



那地暖熱量會向樓下傳遞嗎?答案:會,但是不同情況傳遞的量不同。

下面我們具體分析一下。





地面裝飾材料分別是:瓷磚、木地板、地毯。當供暖溫度一樣的時候,地面溫度由FLIR E6熱成像儀拍攝。取點框溫度(最低溫是家具溫度)分別是瓷磚29.9℃、木地板27.9℃、地毯24.6℃。
當然,該實驗說明的是地面裝飾材料的導熱性會影響地暖熱量向上傳遞的效果。瓷磚、大理石熱阻約0.02㎡·K/W,木地板熱阻約0.10㎡·K/W,地毯熱阻約0.15㎡·K/W。國標3.2.4條指出,實測地面裝飾材料導熱性影響向上散熱量30%-60%。



那么同樣的供水溫度,熱量向上傳遞的不一樣,那沒有向上傳遞的熱量去哪兒了呢?答案:樓下。


從上圖看,熱量從地熱管材中散發出來。大體可以分為向上和向下的熱量。在該部分固體中熱量主要是以熱輻射和熱傳導的方式傳遞。



因邊角保溫材料和復合保溫層的存在,熱量主要是傳遞到豆石混凝土層、找平層和地面層。該三層溫度升高,以熱輻射為主的方式將熱量輻射到房間里面。




但是保溫層不可能絕對隔熱,導熱系數在0.026-0.035W/(M·K),并不是零。所以還是有部分熱量會跑到樓下去。



問題又來了,跑到樓下的會有多少熱量呢?
《輻射供暖供冷技術規程 JGJ 142 - 2012》(后稱國標)中有這樣一個表格:





采用加熱電纜(常說的電地暖)供暖時,向下傳遞的熱量為15%-27%。當然沒有說明絕熱層導熱系數,按照之后的表格看:




擠塑板作為絕熱層的導熱系數要求小于等于0.035W/(M·K)。但是現在好的擠塑板(如白晶板)可以做到0.026W/(M·K)。所以理論上是可以將散失到樓下的熱量降得更低。當然用差的保溫板,向下傳熱比例就大于30%。

常規水地暖中向下傳熱量是多少呢?再看看國標附錄:


數據 1、2、3、4中向下傳熱量占比:18.5%、18.7%、18%、18.26%。


注: 1 計算條件為加熱管公稱外徑20mm,填充層厚度50mm,聚苯乙烯泡沫塑料絕熱層導熱系數0.041W/(m.K)、厚度20mm,供回水溫差10℃;

   2 水泥、石材或陶瓷面層熱阻為0.02㎡.K/W。






上面有提到導熱系數,此處計算的絕熱層導熱系數為0.041W/(M·K),偏大。采用優質保溫板的水地暖中,向下散熱的比例應該比上面的理論值小。

綜上所述:地暖會向樓下傳遞熱量,正常情況下理論傳熱比例為15-30%。所以樓上如果有地暖,你冬天也是可以享受一點的。當然樓上也是你家那就無所謂了。







但是,實際施工≠實驗室測數據。想要地暖節能需要幾個條件:
1、好的保溫材料+好施工。
2、正確的溫控方案和使用習慣。

3、建筑熱負荷低,采用建筑保溫和節能門窗。











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