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中国工程建设协会标准
毛细管网辐射供暖供冷施工技术规程
Technical specification for construction of capillary mat heating and radiant cooling system
CECS 433:2016
主编单位:同济大学
批准单位:中国工程建设标准化协会
施行日期:2016年9月1日
中国工程建设标准化协会公告
第240号
关于发布《毛细管网辐射供暖供冷施工技术规程》的公告
中国工程建设标准化协会
二〇一六年五月十三日
前言
根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2009年工程建设协会标准制订、修订计划(第三批)>的通知》(建标协字[2009]90号)的要求,规程编制组经广泛的调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国内相关标准,并在广泛征求意见的基础上,制定本规程。
本规程共分5章和2个附录。主要技术内容包括:总则、术语、材料、施工、调试与验收等。
本规程由中国工程建设标准化协会建筑环境与节能专业委员会归口管理。由同济大学(地址:上海市杨浦区四平路1239号,同济大学机械工程学院暖通所,邮政编码:200092)负责解释。在使用过程中如发现需要修改和补充之处,请将意见和资料寄送解释单位。
主编单位:同济大学
参编单位:北京普来福环境技术有限公司
上海朗诗建筑科技有限公司
杭州易帝瑞能源科技有限公司
南京丰盛新能源科技股份有限公司
上海朗涛规划建筑设计有限公司
主要起草人:张旭 周翔 高军 周慧鑫 宫树娟 杨洁 朱江卫 程洪涛 鲁刚 郁松涛 杨柯
主要审查人:吴德绳 宋波 龙惟定 伍小亭 寿炜炜 马伟骏 何广钊 朱伟峰
1 总则
1.0.1 为了在毛细管网辐射供暖供冷工程施工及验收中,做到技术先进、经济合理、安全适用和保证工程质量,制定本规程。
1.0.2 本规程适用于新建、改建和扩建的工业和民用建筑内,毛细管网辐射供暖供冷工程的施工及验收。
1.0.3 毛细管网辐射供暖供冷工程的施工和验收,除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语
2.0.1 毛细管网辐射供暖供冷系统 capillary mat heating and radiant cooling system
用冷、热水或其他安全环保型液体为换热介质,通过埋置于地面、立面或顶面下,也可以直接裸露安装于顶面或立面上的毛细管网换热器用于控制建筑物内表面温度,以辐射和对流的热传递方式,使建筑物内达到设计温度的供暖供冷系统。
2.0.2 毛细管网换热器 capillary mat heat exchanger
由多根外径3mm~5mm的塑料细管以一定的间距组成的管网,管网的两端分别焊接在厚壁的集管上,形成一个封闭的集、分水形式的网栅。换热介质从一侧集管均匀流过管网,然后再汇集到另一侧集管里,完成换热过程。
2.0.3 集管 collecting pipe
毛细管网中向各毛细管通路分配流体或从毛细管通路中汇集流体的管道。
2.0.4 塑料排扣 plastic snap-fit
用于固定并等间距排列毛细管支管的塑料卡扣。
2.0.5 热熔承插连接 fusion socket connection
由相同材质的热塑性塑料制作的管材、管件的插口与承口互相连接时,采用专用热熔工具将连接部位表面加热熔融,承插冷却后成为一个整体的连接方式。
2.0.6 工作压力 design pressure
在设计选定的工作水温、预期使用寿命的条件下,管道系统设计的允许最高表压。
2.0.7 温度传感器 temperature sensor
接受温度信号并按照一定的规律转化成电压或电流信号输出的装置。
2.0.8 露点控制器 dew point controller
能够监测房间空气露点并调节毛细管网换热介质的参数,以防止冷辐射表面结露的一种自动控制装置。
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3 材 料
3.1 一般规定
3.1.1 毛细管网辐射供暖供冷系统中所用的材料,应根据工作温度、工作压力、荷载、设计寿命、现场防水、防火等工程环境的要求,系统水质要求,施工技术条件和投资费用等因素,经综合比较后确定。
3.1.2 所有材料均应按国家现行有关标准检验合格,有关强制性性能要求应由国家认可的检测机构进行检测,并出具有效证明文件或检测报告。
3.2 绝热材料
3.2.1 绝热材料应采用导热系数小、难燃或不燃、具有足够承载能力的材料,且不宜含有殖菌源,不得有散发异味及可能危害健康的挥发物。
3.2.2 毛细管网辐射供暖供冷系统中采用的聚苯乙烯泡沫塑料主要技术指标应符合表3.2.2的规定。
表3.2.2 聚苯乙烯泡沫塑料主要技术指标
3.2.3 毛细管网辐射供暖供冷系统中采用泡沫混凝土作为地面保温时,制备泡沫混凝土材料应符合国家现行相关标准规定,其主要技术指标应符合表3.2.3规定。
表3.2.3 泡沫混凝土绝热层物理学性能
3.2.4 当采用其他绝热材料时,其主要技术指标应按本规程表3.2.2的规定选用绝热效果不低于聚苯乙烯泡沫塑料的绝热材料。
3.3 系统材料及部件
3.3.1 毛细管网换热器生产企业应向设计、安装和建设单位提交下列文件:
1 国家授权机构提供的有效期内的符合相关标准要求的检验报告:
2 产品合格证;
3 热工性能曲线检测报告;
4 有特殊要求的,厂家应提供相应说明书。
3.3.2 毛细管网换热器应标明原料名称、规格、生产日期、生产厂名或商标。包装上应标有批号、数量、生产日期和检验代号。
3.3.3 毛细管网换热器的外观质量应符合下列规定:
1 毛细管网与主管的色泽应基本一致;
2 毛细管网管材的内外表面应光滑、平整、无气泡和其他影响性能的表面缺陷,管材不应含有明显的杂质;
3 毛细管网与集管之间的焊接点应光滑、无毛刺,加强垫片凸起明显、均匀,焊点无气泡、无裂纹、无脱皮、无明显的杂质和严重的变形,要保证色泽均匀。
3.3.4 用于隐蔽安装的毛细管网换热器物理力学性能应符合表3.3.4的有关规定,保证在正常工作状态下可靠地使用50年,毛细管网产品应符合国家级检测中心对塑料管道加热管的有关规定。
表3.3.4 毛细管网物理力学性能要求
3.3.5 毛细管网辐射供暖供冷系统应选用与毛细管网同等材质的管材和管件做连接管和管件,管材和管件应符合现行国家标准的有关规定。
3.3.6 分水器应包括分水干管、排气及泄水试验装置、支路阀门和连接配件等。集水器应包括集水干管、排气及泄水试验装置、支路阀门和连接配件等。
3.3.7 分水器、集水器(含连接件等)的材料宜为铜质。
3.3.8 分水器、集水器(含连接件等)的表观。内外表面应光洁,不得有裂纹、砂眼、冷隔、夹渣、凹凸不平等缺陷。表面电镀的连接件,色泽应均匀且镀层牢固,不得有脱镀的缺陷。
3.3.9 金属连接件间的连接及过渡管件与金属连接件间的连接密封应符合现行国家标准《55°密封管螺纹 第1部分:圆柱内螺纹与圆锥外螺纹》GB/T 7306.1和《55°密封管螺纹 第2部分:圆锥内螺纹与圆锥外螺纹》GB/T 7306.2的有关规定。永久性的螺纹连接,可使用厌氧胶密封粘接;可拆卸的螺纹连接,可使用不超过0.25mm总厚的密封材料密封连接。
3.3.10 铜制金属连接件与管材之间的连接结构形式宜为卡套式或卡压式夹紧结构。
3.3.11 连接件的物理力学性能测试应采用管道系统适用性试验的方法,管道系统适用性试验条件及要求应符合国家现行相关管材标准的规定。
3.3.12 塑料排扣宜采用普通聚丙烯材料。
3.3.13 温度传感器、露点控制器应符合国家现行标准《温度指示控制仪》JJG 874和《家用和类似用途电自动控制器 温度敏感控制器的特殊要求》GB 14536.10和《家用和类似用途电自动控制器 湿度敏感控制器的特殊要求》GB 14536.15的有关规定。
3.3.14 温度传感器、露点控制器外观不应有划痕,标记应清晰,面板扣合应严密、开关应灵活自如,调节部件应使用正常。
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4 施工
4.1 一般规定
4.1.1 本规程中毛细管网换热器的安装方式可分为三种:顶面安装、立面安装与地面安装,具体安装形式宜符合本规程附录A的规定。
4.1.2 施工前应具备下列条件:
1 设计施工图纸和有关技术文件齐全;
2 有完善的施工方案,并已完成技术交底;
3 施工现场具有供水和供电条件,有储放材料的临时设施;
4 土建专业已完成墙面内粉刷,外窗、外门已安装完毕,并已将地面清理干净,厨房、卫生间应做完闭水试验,并经过验收;
5 相关电气预埋等工程已完成;
6 施工前应完成现场水、电、气管线综合布置,防止其他工种安装破坏毛细管网。
4.1.3 毛细管网换热器应进行遮光包装后运输,宜储存在温度不超过40℃、通风良好且干净的库房内,应避免因环境温度和物理压力受到损害。
4.1.4 施工的环境温度不宜低于5℃,当在低于0℃的环境下施工时,现场应采取升温措施。
4.1.5 施工过程中,应防止油漆、沥青或其他化学溶剂接触污染毛细管网的表面,防止尖锐物体刮伤及破坏毛细管网。
4.1.6 施工结束后应绘制竣工图,并应准确标注毛细管网敷设位置及温度传感器、露点控制器的埋设地点。
4.2 绝热层的铺设
4.2.1 铺设绝热层的顶面、立面或地面应干燥,表面平整度允许偏差应为5mm,地面应无杂物,墙面根部应平直,且无积灰现象。
4.2.2 绝热层应铺设平整、接缝严密,多层绝热层要错缝铺放。直接与土壤接触或有潮气侵入的地面,在铺放绝热层前应先铺一层防潮层。绝热层和防潮层的铺设应与设计要求一致。
4.3 毛细管网系统安装
4.3.1 阀门、分水器、集水器组件安装前,应做强度试验。试验应在每批(同牌号、同型号、同规格)数量中抽查10%,且不少于一个。对于安装在分水器进口和集水器出口及旁通管上的旁通阀门。应逐个做强度试验,并应全部合格。
4.3.2 严密性试验压力应为工作压力的1.1倍,公称直径不大于50mm的严密性试验持续时间应为15s,其间压力应保持不变,且壳体、填料及密封面无渗漏。
4.3.3 毛细管网系统应在供回水主、干管清洗完成后再安装。
4.3.4 安装前应按设计图纸准确标示出集管敷设方向、毛细管网敷设区域及预留部位,毛细管网距预埋件边框不应少于70mm。
4.3.5 毛细管网应按标记的位置和走向敷设,按放线部位设置塑料排扣,将毛细管网固定在保温层或敷设面上,敷设应平直。当U形铺设时,塑料管材的弯曲半径不宜小于6倍管外径。
4.3.6 毛细管网集管之间宜采用热熔焊接的方式连接,毛细管网和供回水主管之间宜采用热熔承插连接或软管快速接头的方式连接。
4.3.7 分水器、集水器宜在开始铺设毛细管网之前进行安装,系统需要供冷时,分水器、集水器及阀门附件和管道均应有绝热措施。
4.3.8 温度传感器的安装位置应根据控制范围和要求来决定。要对整个房间进行控制时,传感器应安装在不受局部热源影响的地方,传感器安装后,应加以防护,避免水滴掉在元件上。
4.3.9 毛细管网辐射供暖供冷系统中,应设置防结露装置。防结露装置采用电动控制时,露点控制器与分水器、集水器或恒温阀之间应预埋控制线。
4.3.10 毛细管网应设固定装置,可选用下列方法固定:
1 用塑料排扣将毛细管网直接固定在绝热板上,排扣力度应适宜,不得引起毛细管网变形且不得在没有外力作用下脱扣;
2 用扎带将毛细管网固定在铺设于绝热层上的金属网格上;
3 直接卡在铺设于绝热层表面的专用管架或管卡上;
4 直接固定于绝热层表面的凹槽内。
4.3.11 伸缩缝的设置应符合下列规定:
1 在与内外墙、柱等垂直构件交界处应留不间断的伸缩缝,伸缩缝填充材料应采用搭接方式连接,搭接宽度不应小于6mm;伸缩缝填充材料与墙、柱应有可靠的固定措施,与地面绝热层连接应紧密,伸缩缝宽度不宜小于6mm。
2 当地面面积超过30㎡或边长超过6m时,应按不大于6m间距设置伸缩缝,伸缩缝宽度不应小于8mm。
3 伸缩缝填充材料宜采用难燃型高发泡聚乙烯泡沫塑料。
4.4 毛细管网的连接
4.4.1 毛细管网施工时,为防止杂物进入管道,密封盖在热熔时才可取下,没有密封盖的毛细管网禁止使用。
4.4.2 焊接温度应在240℃~280℃范围内,当用专用剪管刀切断毛细管时,断面应平齐且垂直于管子轴线。
4.4.3 焊头、管子及管件的加热面应保持清洁,热熔过程中不应旋转或过快拔出,应匀速从加热器上取出,并在5s内完成对接。
4.4.4 焊接后应进行外观检查,熔瘤应均匀,管内不应有熔物形成的缩径。
4.5 面层的施工
4.5.1 面层施工除应符合土建施工设计图纸的各项要求外,尚应符合下列规定:
1 面层施工时,不得随意剔、凿、割、钻毛细管网换热器,不得向毛细管网换热器内楔入任何物件,必须按照预留好的固定点位和构件固定;
2 面层的施工,必须在压力试验达到要求后才能进行;
3 面层在与内外墙、柱等交接处,应留不小于6mm宽伸缩缝;
4 面层施工期间,毛细管网内应充水保压,压力不宜小于0.4MPa。
4.5.2 以木地板作为面层时,木材应经过干燥处理,且应在找平层完全干燥后,方可进行地板施工,敷设木地板时应保证面层与基层结合紧密,不得采用龙骨。
4.5.3 瓷砖、大理石、花岗石面层施工时,在伸缩缝处宜采用干贴。
4.5.4 装饰层采用抹灰找平方式时,覆盖厚度不宜超过10mm,宜采用石膏或聚合物砂浆,并设钢丝网片、玻纤网等防龟裂。
4.5.5 装饰层采用湿贴石材或瓷砖时,宜直接采用水泥砂浆找平并湿贴石材或瓷砖,砂浆厚度不宜超过20mm。
4.6 毛细管网的修复
4.6.1 每片毛细管网中两根以下毛细管损坏可热熔焊死,超过两根毛细管损坏应成片更换,主管处损坏应修复后通水。
4.6.2 毛细管的修复应按下列步骤操作:
1 将待修毛细管网与水路分离;
2 将泄漏管剪掉;
3 使用焊枪或电烙铁加热两端口使其密实地熔接封堵;
4 修复后应重新进行压力测试。
4.6.3 封闭毛细管切口不得使用明火,焊接温度应保持在240℃~280℃范围内。
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5 调试与验收
5.1 一般规定
5.1.1 毛细管网辐射供暖供冷系统的检查、调试与验收,验收人员应具备相应的专业技术资格。
5.1.2 检查、调试与验收应由施工单位提出书面报告,监理单位组织各相关专业进行检查、验收,并应按本规程附录B做好记录。
5.1.3 毛细管网辐射供暖供冷系统的调试应包括水力平衡调试和供暖或供冷工况调试。
5.1.4 供暖工况调试的环境温度不宜低于5℃,当在低于0℃的环境下调试时,现场应采取升温措施。
5.1.5 供冷工况调试的环境参数应保证毛细管网表面不结露。
5.2 调试前的检查与验收
5.2.1 调试前,应检查监理对施工各步骤的签收单和竣工图等。
5.2.2 毛细管网辐射供暖供冷系统安装完毕后,在铺设面层材料前,应按隐蔽工程要求,由施工单位会同监理单位进行中间验收。
5.2.3 对施工、安装质量的检查与验收,应符合下列规定:
1 毛细管网换热器的铺设及材料的物理性能应符合要求;
2 连接管的材料、管外径、壁厚、管间距、弯曲半径等应符合设计规定,固定应可靠;
3 连接管及连接管与分水器、集水器的连接处应无渗漏;
4 分水器、集水器(含连接件等)安装后应有成品保护措施。
5.2.4 对上述检查结果应做好相应记录、签署文件并立卷归档。
5.3 调试前的水压试验
5.3.1 系统的冲洗应在分水器、集水器以及主供、回水管道冲洗合格后进行,水压试验应在系统冲洗之后进行。
5.3.2 系统充水、清洗、排气应符合下列规定:
1 系统的充水、清洗、排气宜按每一个循环环路单独进行;
2 系统充水时,应通过系统最高点的自动排气阀进行排气;
3 清洗时宜采用20℃~40℃的温水;
4 在运行压力下降时,通过继续充水达到指定的压力,宜采用自动充水装置来完成继续充水补水。
5.3.3 水压试验应符合下列规定:
1 水压试验应在系统冲洗之后进行;
2 水压试验应以每组分、集水器为单位,逐回路进行;
3 水压试验应进行两次,分别为铺设面层材料的前后;
4 试验压力宜为工作压力的1.5倍,且不应大于0.8MPa;
5 在试验压力下,稳压1h不渗漏且压降范围不应超过0.05MPa,然后降压至工作压力的1.15倍,稳压2h,各连接处不渗漏且压降范围不应超过0.03MPa,则认为合格;
6 水压试验宜采用手动泵缓慢升压,升压过程中要随时观察与检查有无渗漏,如发现泄漏,必须找到漏点并进行修复;
7 在有冻结可能的情况下试压时,试压完成后应及时将管内的水排干;
8 不宜以气压试验代替水压试验。
5.4 调试与试运行
5.4.1 毛细管网辐射供暖供冷系统未经调试前严禁运行使用。
5.4.2 毛细管网辐射供暖供冷系统的调试运行,应在具备正常供暖、供冷和供电的条件下进行。
5.4.3 毛细管网辐射供暖供冷系统的调试工作应由施工单位在建设单位配合下进行。
5.4.4 当在楼层分水器处对各分区进行流量设置时,宜从各个分区的阻力最高的区域开始调节,阻力最高的区域宜把流量调节阀门设置到最大开度。
5.4.5 毛细管网辐射供暖供冷系统的供暖和供冷效果,应以房间中央离地1.5m处黑球温度计指示的温度作为评价和考核的依据。
5.4.6 毛细管网辐射供冷系统的试运行应符合下列规定:
1 毛细管网供冷系统应和除湿系统联合运行调试,并应先开启除湿系统,2h后方可向毛细管网供水;
2 初次供冷时,冷水降温应平缓,供水温度不应低于20℃。防止结露,并应连续运行48h;
3 以后每隔24h水温降低3℃直至达到夏季设计供水温度;
4 在设计供水温度下应对每组分、集水器的连接管路逐路进行调节,直至运行正常;
5 试运行前后应关闭门窗,以免发生结露;
6 调试结束时,应先关闭毛细管网供水系统,且空气除湿系统应继续运行2h以上。
5.4.7 毛细管网辐射供暖系统的试运行应符合下列规定:
1 初次供暖时,热水升温应平缓,供水温度不应高于28℃,并应连续运行48h;
2 以后每隔24h水温升高3℃直至达到冬季设计供水温度;
3 在设计供水温度下应对每组分水器、集水器连接管路逐路进行调节,直至运行正常。
5.4.8 毛细管网辐射供暖供冷系统的温度控制、露点控制功能应在系统运行正常后进行调试,确定合理的防结露设定值。
5.5 竣工验收
5.5.1 竣工验收应具备下列文件:
1 施工图、竣工图和设计变更文件;
2 主要材料及配件等的出厂合格证和检验合格证明;
3 中间验收记录;
4 试压和冲洗记录;
5 工程质量验收表;
6 调试记录。
5.5.2 竣工验收应包括下列项目:
1 系统运行参数应符合设计要求;
2 材料和施工质量应符合本规程的各项规定;
3 面层表面应无明显裂缝;
4 管道、阀门和连接配件应无渗漏;
5 阀门应启闭灵活、关闭严密;
6 温度、露点控制元器件应动作灵敏、可靠。
5.5.3 中间验收、调试和竣工验收均应做好记录、签署文件并立卷归档。
附录A 毛细管网安装方式与构造
毛细管网换热器的安装方式分为三种,即顶面安装、地面安装和立面安装。图A-1、图A-2、图A-3为顶面安装方式。图A-4、图A-5为地面安装方式,图A-6为立面安装方式。
图A-1 吊顶顶板表面抹灰施工安装方式
1-结构层;2-龙骨;3-吊顶板;4-绝热层;5-毛细管;6-抹灰面层;7-集管
图A-2 吊顶顶板表面镂空施工安装方式
1-结构层;2-龙骨;3-吊顶板;4-绝热层;5-毛细管;6-金属镂空板面层;7-集管
图A-3 结构顶板表面抹灰直接施工安装方式
1-结构层;2-绝热层;3-毛细管;4-抹灰面层;5-集管;6-线条装饰
图A-4 楼板地面施工安装方式
1-面层;2-找平层;3-绝热层;4-结构层;5-毛细管
图A-5 与土壤相邻地面施工安装方式
1-面层;2-找平层;3-绝热层;4-防潮层;5-与土壤相邻地面;6-毛细管
图A-6 墙体表面抹灰施工安装方式
1-结构层;2-毛细管;3-抹灰面层;4-地板;5-找平层
附录B 工程质量检验表
B.0.1 毛细管辐射供暖及供冷安装工程质量检验可按表B.0.1记录。
表B.0.1 毛细管辐射供暖及供冷安装工程质量检验表
B.0.2 安装前原始工作面质量检验可按表B.0.2记录。
表B.0.2 安装前原始工作面质量检验表
B.0.3 防潮层安装工程质量检验可按表B.0.3记录。
表B.0.3 防潮层安装工程质量检验表
B.0.4 绝热层安装工程质量检验可按表B.0.4记录。
表B.0.4 绝热层安装工程质量检验表
B.0.5 伸缩缝安装工程质量检验可按表B.0.5记录。
表B.0.5 伸缩缝安装工程质量检验表
B.0.6 毛细管网安装工程质量检验可按表B.0.6记录。
表B.0.6 毛细管网安装工程质量检验表
B.0.7 毛细管辐射供暖及供冷系统的试运行可按表B.0.7记录。
表B.0.7 毛细管辐射供暖及供冷系统的试运行记录表
本规程用词说明
1 为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
《55°密封管螺纹 第1部分:圆柱内螺纹与圆锥外螺纹》GB/T 7306.1
《55°密封管螺纹 第2部分:圆锥内螺纹与圆锥外螺纹》GB/T 7306.2
《家用和类似用途电自动控制器 温度敏感控制器的特殊要求》GB 14536.10
《家用和类似用途电自动控制器 湿度敏感控制器的特殊要求》GB 14536.15
《温度指示控制仪》JJG 874