辐射供暖是一种利用建筑物内的屋顶面、地面、墙面或其他表面的辐射散热器设备散出的热量来达到房间或局部工作点供暖要求的供暖方法。

辐射供暖技术于20世纪30年代应用于发达国家一些高级住宅，由于它具有卫生、经济、节能、舒适等一系列优越性，所以很快就被人们所接受而得到迅速推广。近20年来，几乎各类建筑都有应用辐射供暖，而且使用效果也比较好。近年来，在我国建筑设计中，辐射供暖方式也逐步推广应用，特别是低温热水地板辐射供暖技术，目前在我国北方广大地区已有相当规模的应用。

辐射供暖具有辐射强度和温度的双重作用，造成了真正符合人体散热要求的热环境，体现了以人为本的理念。

5.2.4.1　辐射供暖的特点

1.辐射供暖的优点

（1）热效应方面。在辐射供暖中，主要是以辐射方式来传播热量，但同时也伴随着对流形式的热传播。不同于室内卫生条件和热效应取决于室内空气温度的高低的对流供暖系统，在辐射供暖房间内的人或物体，是在接受辐射强度与环境温度的双重作用所产生的热效应，所以衡量辐射供暖效果的标准，是实感温度。它标志着在辐射供暖环境中，人或物体辐射和对流热交换综合作用时是以温度表示出来的实际感觉。

（2）舒适性方面。用辐射供暖时，由于人体和物体直接受到辐射热，而室内地板、墙面及物体的表面温度比对流供暖时高，使得人体对外界的有效辐射散热会减弱，又由于辐射供暖室内空气温度比对流供暖环境空气温度低，所以相应地加大了一些人体的对流散热，与人体的生理要求相吻合，感到更加舒适。

（3）能源消耗方面。地板辐射供暖的实感温度比室内温度高出2～4℃，住宅室内温度每降低1℃，可节约燃料10%。因此，辐射供暖设计的室内计算温度可比对流供暖时低（高温辐射可降低5～10℃）。因此减少了建筑耗热量，一般情况下，总的耗热量可减少5%～20%。且由于辐射供暖可使人们同时感受到辐射温度和空气温度的双重效应，其室内温度梯度比对流供暖时小，大大减少了屋内上部的热损失，使得热压减少，冷风渗透量也减小。

（4）使用方面。辐射供暖管道全部在屋顶、地面或墙面面层内，可以自由地装修墙面、地面、摆放家具。同时，建筑物的实用面积也可增加3%。塑料管埋入地面的混凝土内，如无人为破坏，使用寿命一般在50年以上，不腐蚀、不结垢，大大减少了散热片跑、冒、滴、漏和维修给住户带来的烦恼，也可节约维修费用。

对于全面使用辐射供暖的建筑物，由于维护结构内表面温度均高于室内空气的露点温度，因此可避免维护结构内表面因结露潮湿而脱落，延长了建筑物的使用寿命。

而且在一些特殊场合和露天场所，使用辐射供暖可以达到对流供暖难以实现的供暖效果，而这种供暖效果主要是靠合适的辐射强度来维持的。

2.辐射供暖的缺点

由于建筑物辐射散热表面温度有一定限制，不可过高，如地面式为24～30℃，墙面式为35～45℃，顶棚式为28～36℃，因此在一定热负荷情况下，低温辐射供暖系统则需要较多的散热板数量，而使它的初期投资值较大，一般比对流供暖初投资高出15%～20%，且这种系统的埋管与建筑结构结合在一起，使结构变得更加复杂，施工难度增大，维护检查也不是很方便。

5.2.4.2　辐射供暖的分类

辐射供暖的种类和形式很多，按辐射体表面温度可分为：

1.低温辐射供暖

低温辐射供暖指辐射板面温度低于80℃的供暖系统。主要形式有金属顶棚式；顶棚、地面或墙面埋管式；空气加热地面型式；电热顶棚式和电热墙式等。其中低温热水地板辐射供暖近几年得到了广泛的应用，它比较适合用于民用建筑与公共建筑中考虑安装散热器会影响建筑物协调和美观的场合。

2.中温辐射供暖

中温辐射供暖的辐射板面温度一般为80～200℃。通常利用钢制辐射板散热。根据钢制辐射板长度的不同，可分成块状辐射板和带状辐射板两种形式。

3.高温辐射供暖

高温辐射供暖的辐射板面温度高于500℃。按能源类型的不同可分为电红外线辐射供暖和燃气红外线辐射供暖。电红外线辐射供暖设备中应用较多的是石英管或石英灯辐射器。石英管红外线辐射器的辐射温度可达990℃，其中辐射热占总散热量的78%。

5.2.4.3　低温地板辐射供暖系统

根据系统热源的不同，低温地板辐射供暖系统可分为低温热水地板辐射供暖系统和低温电地板辐射供暖系统，因为前者应用较广，有时将低温热水地板辐射供暖系统简称为低温地板辐射供暖系统或地暖系统。低温热水地板辐射供暖系统采用低于60℃低温水作为热媒，通过直接埋入建筑物地板内的盘管辐射的一种方便灵活的供暖形式。

1.低温热水地板辐射供暖系统(www.daowen.com)

（1）低温热水地板辐射供暖系统的组成和结构。在住宅建筑中，低温热水地板辐射供暖系统的加热管一般应按户划分独立的系统，并设置集配装置，如分水器和集水器，如图5.18所示，如图再按房间配置加热盘管，一般不同房间或住宅各主要房间宜分别设计加热盘管与集配装置相连。如图5.19所示为低温热水地板辐射供暖平面布置图。

图5.18　集水器、分水器安装示意图

1—Y 形过滤器；2—柱塞阀；3—平衡阀；4—温度传感器；5—热表；6—闸阀；7—温度计；8—放水阀；9—排气阀；10—球阀；11—刚性套管；12—柔性套管；13—加热盘管

低温热水地板辐射供暖因水温低，管路基本不结垢，多采用管路一次性埋设于垫层中的做法。地面结构一般由结构层、隔热层（上部敷设加管）、混凝土层、找平层和地面层组成，如图5.20所示。隔热层主要用来控制热量传递方向；混凝土层用来埋置、保护加热管并使地面温度均匀；找平层是在混凝土层或结构层上进行抹平的构造层；地面层是指完成的建筑地面。如允许地面双向散热时，可不设绝热层。

（2）低温热水地板辐射供暖系统的管材。早期，低温热水地板辐射供暖系统均采用钢管或铜管，但是埋管接头多；施工困难而且渗漏不能彻底解决；管道膨胀较大；系统寿命短，安全性较差。现在管材较多采用塑料管，如交联铝塑复合（PAP、XPAP）管；聚丁烯（PB）管；交联聚乙烯（PE-X）管；无规共聚聚丙烯（PPR）管等，特点是耐老化、耐腐蚀、不结垢、承压高、无污染、沿程阻力小。

（3）低温热水地板辐射供暖系统的管路系统。加热管采取不同布置形式时，导致的地面温度分布是不同的。布管时，应本着保证地面温度均匀的原则进行，宜将高温管段优先布置于外窗、外墙侧，使室内温度分布尽可能均匀。加热管的布置形式很多，通常有以下几种形式（图5.21）。

图5.19　低温热水地板辐射供暖平面布置图

1—膨胀带；2—伸缩节；3—加热管；4、5—分、集水器

图5.20　低温热水地板辐射供暖结构图

1—边角保温材料；2—塑料卡钉；3—膨胀缝；4—管材；5—地面层；6—找平层；7—豆石混凝土层；8—隔热层；9—结构层

图5.21　低温热水地板辐射供暖系统的管路系统布置形式

2.发热电缆地面辐射供暖

发热电缆地面辐射供暖系统是以电力为能源、发热电缆为发热体，将100%的电能转换为热能，通过供暖房间的地面（或墙面、顶面）以低温热辐射的形式，把热量送入房间。传导、对流和辐射3种热量传递方式。其中人们对辐射热的感觉最为良好，该系统以其寿命长、无污染、节能、易施工、可实现分室控制、投资费用低、管理方便、卫生舒适等优势成为建筑供暖市场的又一新方式。

发热电缆地面辐射供暖系统的工作原理是发热电缆通电后，工作温度为40～60℃，通过地面（或墙面、顶面）作为散热面，以少部分对流换热加热周围空气的同时，大部分热量向四周的围护结构、物体、人体以辐射方式传递，围护结构、物体和人体吸收了辐射热后，其表面的温度升高，从而达到提高并保持室温的目的。

发热电缆地面辐射供暖系统由发热电缆、温控器及辅材等组成，发热电缆铺设于地面中，温控器安装于墙面上，如图5.22所示。当室内环境温度低于温控器设定的温度时，温控器接通电源，发热电缆通电后开始发热升温，发出的热量被覆盖着的水泥层吸收，然后均匀辐射加热室内空气，当室内温度达到设定值后，温控器断开电源，发热电缆停止加热，这样往复运行。这种方式的供暖系统把整个地面作为散热器，室内温度上层低而下层高，有温足而顶凉的感受，使人体感到舒适而自然。

图5.22　发热电缆地面辐射供暖系统

1—冷引线；2—温控器；3—感温探头；4—发热电缆；5—混凝土层；6—地板装饰层；7—边角绝热层；8—铝箔；9—钢丝网；10—地面保温层；11—基础层