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地暖适合老人房吗?地面温度分布、无风扬尘与居室热环境参数的客观分析

发布日期 :2019.07.27 浏览次数 : 3061 鼎格舒适家官网

给父母房装地暖,真正需要说清楚的不是"有多少好处",而是这种末端给老人居室带来怎样的热环境:地面温度多高、空气流动有多大、湿度会怎么变、温度和噪声是否稳定。原文中涉及疾病缓解与疗效的一类表述,没有可核对的依据,本文不再沿用,全部替换为热工与室内环境层面的客观描述。需要说明的是,本文只讨论居室热环境参数,不构成医疗建议,个体体感差异较大,涉及健康问题应咨询医生。

一、老人居室热环境的几个特点

老年人的居室使用方式与年轻人不同,这些差别决定了热环境要怎么设定。把本文与暖通课堂里的相邻题目放在一起看,边界会更清楚。

活动量偏低,久坐久卧的时间长。人体在静止状态下的产热量明显低于活动状态,同样的室温下,静止的人更容易感到凉。老人房在设定温度时,宜取设计区间的偏上限,而不是按下限。

对温度变化的适应性下降,体感更容易受局部环境影响。脚部和腿部是久坐时最先感到凉的部位,地面温度的均匀性因此比房间平均温度更重要。

在室内停留时间长,对空气流动和空气品质更敏感。持续的对流吹拂、扬尘和干燥,都会影响长时间停留的舒适程度。

这三点合起来,指向同一个要求:热环境要温和、均匀、稳定,而不是靠一时的强加热。

二、地暖的热环境参数是多少

地面辐射供暖的热量以辐射为主、对流为辅,低温热水在埋地盘管中循环,先把填充层加热,再由地面向房间散热。按 JGJ 142—2012 的规定,热水地面辐射供暖系统的供水温度不应大于 60 ℃,民用建筑供水温度宜采用 35~45 ℃。这个温度水平明显低于暖气片的 75 ℃/50 ℃ 设计工况,因此地面不会烫,温度的上升也比较平缓。

地面温度的限值由标准给出。JGJ 142—2012 表 3.1.3 规定的辐射供暖表面平均温度:人员经常停留的房间宜采用 25~27 ℃,平均温度上限值为 29 ℃;人员短期停留的房间宜采用 28~30 ℃,上限 32 ℃;无人停留的房间宜采用 35~40 ℃,上限 42 ℃。老人房属于人员经常停留的房间,地面平均温度按 25~27 ℃ 控制、上限不超过 29 ℃,是比较稳妥的取值。

参数取值依据
供水温度宜采用 35~45 ℃,不应大于 60 ℃JGJ 142—2012 第 3.1.1 条
地面平均温度(人员经常停留)宜 25~27 ℃,上限 29 ℃JGJ 142—2012 表 3.1.3
室内设计温度(夏热冬冷地区主要房间)宜采用 16~22 ℃GB 50736—2012 第 3.0.1 条
辐射供暖的室内设计温度可比对流供暖降低 2 ℃GB 50736—2012 第 3.0.5 条
冬季相对湿度30 %~60 %GB/T 18883—2022

表中第 3 项与第 4 项经常被误读。第 3 项是夏热冬冷地区的室内设计温度区间,成都属于这一分区;第 4 项说的是采用辐射供暖时,室内设计温度可以比对流供暖降低 2 ℃ 而达到相同的热舒适水平。原因在于辐射换热直接作用于人体表面,减少了人体与冷表面之间的辐射散热,体感温度因此高于空气温度。这一条是地暖在同等热舒适下能耗更低的依据。

地面辐射供暖的盘管敷设与填充层,热量由地面向上均匀散出
图注:地暖的盘管敷设在填充层内,热量从整个地面向上散出。与散热器集中在局部换热不同,地面成为一个大面积、低温度的散热面。

三、温度分布:脚部暖、头部凉的梯度

地面的散热面积大、表面温度低,热量的分布方式与散热器和空调都不同。空气被地面加热后上升,在房间高度上形成下暖上凉的梯度,靠近地面和坐卧高度的温度较高,接近天花板的温度较低。对于长时间久坐的老人,这一分布意味着脚部和腿部所处的温度相对较高。

需要提醒的是,"温足凉顶"是热环境舒适性的经验描述,不是治疗手段。地面温度上限 29 ℃ 的设定,正是为了避免长时间接触较高温度的地面。地表温度过高不仅影响舒适,也会让地面材料长期处在高温下,木地板等材料的稳定性会受影响。

四、空气流动与扬尘

对流式供暖与空调制热都依靠吹出热风来换热,室内空气被持续扰动。按 GB 50736—2012 表 3.0.2,供热工况下人员长期逗留区域的风速应控制在 0.2 m/s 以内;即使满足这一要求,持续的对流吹拂对久坐的人仍有可感知的影响。

地面辐射供暖的空气流速很低,室内空气的流动主要来自温差引起的自然对流,没有集中的气流直吹。空气扰动小,地面和低处的积尘被扬起的程度也相应减弱。原文把这一点与呼吸系统疾病联系起来,属于医疗宣称;更准确的表述是:地暖不产生定向气流,空气中的颗粒物被再次扬起的条件比强制对流的末端要弱。至于对呼吸系统的影响,因人而异,不能一概而论。

对比项地面辐射供暖对流式供暖(散热器/空调)
主要换热方式辐射为主,对流为辅对流为主
空气流动温差驱动的自然对流,流速低有定向气流,需要控制风速
温度分布下暖上凉,地面附近温度最高上部或近窗处温度较高
升温速度填充层蓄热,升温慢、降温也慢升温快
噪声无风机,噪声来自循环泵分体机与空调机组存在风机噪声
占用空间完全在地面以下,不占墙面需要墙面或地面空间放置设备

五、湿度与空气品质

空气被加热后相对湿度会下降,这是物理规律,不是设备缺陷。按 GB/T 18883—2022 的要求,冬季室内相对湿度宜在 30 %~60 %。成都冬季室外相对湿度不低,但空气被加热后含湿量不变而相对湿度下降,房间温度上升后如果密闭、换气不足,相对湿度容易落到下限以下,出现口干、喉咙不适等体感问题。

处理办法是控制温度而不是一味提高水温:室内设计温度按夏热冬冷地区的 16~22 ℃ 区间取值,配合辐射供暖可再降低 2 ℃ 的特点,把温度设在偏低的水平,湿度下降的幅度就会小一些。同时需要保证基本的换气量,按 GB/T 18883—2022,新风量应不小于 30 m³/(h·人),二氧化碳浓度不超过 0.10 %。冬季长时间关窗,二氧化碳会累积,换气不足本身就会影响室内的空气品质。

六、老人房用地暖要额外注意的几项

  • 地表温度按人员经常停留的 25~27 ℃ 控制,上限不超过 29 ℃,避免局部过热。
  • 地暖升温慢,宜在需要采暖之前提前开启,而不是等房间冷了再开,避免靠提高水温追赶温度。
  • 地面固定设备与卫生洁具下方不应布置加热管,家具落地遮挡会阻碍地面散热。
  • 卫生间的加热管与墙体内表面的距离宜为 100~150 mm,与其他房间的做法不同。
  • 地面材料的选择会影响升温速度:瓷砖导热快、脚感偏硬;木地板升温慢、脚感柔和,但须选用符合 LY/T 1700—2018 的产品。
  • 有行动不便的老人时,地面防滑与过门石的高差需要一并考虑,与采暖方式无关但与安全有关。
  • 系统未经调试严禁运行使用,首次运行应按 JGJ 142—2012 的要求平缓升温,不能一次开到设计水温。

七、地面材料与混装方案的影响

地面辐射供暖的热量要先穿过饰面层才能进入房间,饰面材料的导热性能直接影响升温速度与地表温度的均匀性。瓷砖的导热系数约 1.0~1.5 W/(m·K),木地板约 0.1~0.2 W/(m·K),两者相差数倍。瓷砖升温更快、地表温度更均匀;木地板热阻更大,升温慢、蓄热明显,脚感相对柔和。

选用木地板时要注意甲醛释放。地暖工况下地面温度更高,加速材料中甲醛的释放,因此地采暖用木质地板执行的是更严的行业标准 LY/T 1700—2018,甲醛释放限值不大于 0.06 mg/m³(气候箱法);而常规人造板按 GB 18580—2017 的限值是 0.124 mg/m³。需要说明的是,标准体系中并不存在"地热专用地板"这一分类,只要产品达到 LY/T 1700—2018 的要求,就可以用于地面辐射供暖。铺装与验收可参照 GB/T 20238—2018。

混装方案同样会影响使用方式。散热器的设计工况是 75 ℃/50 ℃,地面辐射供暖的设计供水温度是 35~45 ℃,两者的水温要求相差近一倍。同一个热源同时供两种末端时,需要混水装置或分区温控把水温分开,不能让地面承受散热器所需的高温水。把地面供水温度控制在 JGJ 142—2012 规定的范围内,既是地表温度上限的要求,也是保护地面材料的要求。

饰面材料导热系数(量级)升温与脚感需要注意
瓷砖约 1.0~1.5 W/(m·K)升温快、地表均匀,脚感偏硬重物坠落易损,无甲醛释放问题
木地板约 0.1~0.2 W/(m·K)升温慢、蓄热明显,脚感柔和须符合 LY/T 1700—2018,供水温度按 35~45 ℃ 控制

八、关于"好处"的边界

把地暖与健康直接挂钩的表述,多数缺乏可核对的依据。原文中涉及疾病缓解、血液循环、睡眠质量等方面的内容,属于疾病治疗与疗效宣称,既不属暖通专业范围,也不能作为选型依据,本文不予保留。涉及老人健康的判断,应咨询医生。

可以客观陈述的是:地面辐射供暖提供的是一个温度分布较均匀、空气流动较弱、噪声较低的居室热环境,并且在对流供暖相同热舒适水平下,室内设计温度可以降低 2 ℃。这些是热工参数,可以测量、可以对照标准。至于个体是否觉得更舒服,与穿着、活动量、体质和习惯都有关系,差异较大。给老人房选采暖方式,建议先按上面的参数把热环境定下来,再结合房屋条件、地面材料和预算做决定。以上技术口径由四川鼎格舒适家暖通工程团队按现行国家标准与成都本地项目条件整理,供选型参考。

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