硼泥陶粒在低温热水地板辐射供暖中的应用 黄丽华 白 俊 周大伟 王英春 （辽宁建筑职业技术学院，辽阳ｌ１ ｌ００Ｏ） ［摘要】具体应用实例表明，采用硼泥陶粒轻骨料作为填充料，低温热水地板辐射供热系统可减 轻楼盖的自重，对抗震有利，并可减少地面裂缝的产生，其热稳定性及隔声效果较好。 【关键词】硼泥陶粒；低温热水地板辐射供暖；抗震性能；减少裂缝；热稳定性 硼泥作为冶建化工厂从硼矿石提取硼砂后的剩 到整体取暖的目的。低温热水地板辐射供暖在世界各 余物．在我国分布很广，是较大的污染源 ２００１年“人 地拥有众多用户．日本把它当成提高人们居住质量的 造轻骨料——硼泥陶粒开发应用”被建设部批准立 举措．未设置低温热水地板辐射供暖的住宅较难出 项．于２００４年结题．并获得辽宁省科技进步三等奖。 售。地板供暖在我国北方发展迅猛。建筑施工中．低温 本文是其子课题硼泥陶粒轻骨料在地热中应用的研 热水地板辐射供暖系统填充料常采用密度２１００ｋｇ／ｍ３ 究中的一些内容．以工程实例对轻质材料硼泥陶粒在 ２３００ｋｇ／ｍ３、导热系数为１．２８Ｗ／（ｍ・Ｋ） １．５ｌＷ／（ｍ．Ｋ） 低温热水地板辐射供暖系统中的应用．说明其可减轻 的豆石混凝土 本文介绍的工程以密度１４００ｋｇ／ｍ３ 结构自重．对抗震产生有利影响．并可减少地热面层 １９００ｋｇ／ｍ 、导热系数０．２８Ｗ／（ｍ・Ｋ）～０．５２Ｗ／（ｍ．Ｋ）的 裂缝产生。 硼泥陶粒混凝土代替豆石混凝土．减轻了建筑物的自 低温热水地板辐射供暖是一种优良的房间加热 重，减缓了传热速度，进一步增强了房间的热稳定性。 方式．它与传统的采暖方式相比具有增加房间的使用 面积、高效节能等优点。地热采暖主要依靠辐射方式， １ 轻骨料填充料 在相同的条件下．较传统的采暖方式节能１０％～３０％ 轻骨料硼泥陶粒最大粒径不大于１０ｍｍ．硼泥陶 它作为一种新型的采暖方式．采用一根水管．在地面 粒参照ＧＢ／Ｔ１７４３１．１《轻集料及其试验方法》（粉煤灰 上铺设成形后，经过隔热体、反热体、导热体的作用向 陶粒、页岩陶粒、天然轻骨料、超轻陶粒、自然煤矸石 地面传导热量．使地面温度全面提高．最终使房间达 轻骨料、煤渣）的要求，其技术性能指标见表１。 表３蓄热方式选用表 表４各类系统贮热水箱的容积选择范围 蓄热方式 系统类型 小型太阳能 短期蓄热太阳能 季节蓄热太阳能 系统形式 贮热 地下 土壤 相变 水箱 水池 埋管 卵石堆 材料 供热水系统 供热采暖系统 供热采暖系统 贮热水箱容积 液体工质集热器 ● ● ● 范围（Ｉ ｒｎ２） ４０—１０Ｏ ５Ｏ～ｌ５０ １４００～２１００２ 短期蓄热系统 液体Ｔ质集热器 季节蓄热系统 ● ● 参考资料： 空气集热器 ● ● ［１ Ｊ《太阳能供热采暖工程技术规范》（送审稿）．２００８． 短期蓄热系统 ［２］Ｗｅｒｎｅｒ Ｗｅｉｓｓ．Ｓｏｌａｒ Ｈｅａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｈｏｕｓｅｓ，Ａ Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ Ｈａｎｄ— 注：表中“●”为可选用项，“一”为非推荐项。 ｂｏｏｋ ｆｏｒ Ｓｏｌａｒ Ｃｏｍｂｉｓｙｓｔｅｍｓ．Ｌｏｎｄｏｎ：Ｊａｍｅｓ＆Ｊａｍｅｓ ｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈ— 阳能集热器采光面积的贮热水箱容积范围宜按表４ ｅｒｓ）Ｌｔｄ，２００３． 选取．根据设计蓄热时间周期和蓄热量等参数计算 ［３１Ｔ．Ｓｃｈｍｉｄｔ ｅｔｃ Ｃｅｎｔｒａｌ ｓｏｌａｒ ｈｅａｔｉｎｇ ｐｌａｎｔｓ ｗｉｔｈ ｓｅａ ｓｏｎａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ｉｎ 确定。 Ｇｅｒｍａｎｙ，Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ，Ｖｏｌｕｍｅ ７６，Ｎｕｍｂｅｒｓ １—３，２００４． ２００８年１１期 ・５３・ 建筑薏 表１ 硼泥陶粒技术性能指标（４） 项目名称 颗粒级配（ｍｍ） 堆积密度（ｋｇ／ｍ ） 筒压强度（ＭＰａ）２吸水率（％） 抗冻性ｆ％） 安定性（％） 烧失量（％） 有害物质含量（％） 指标 １０－２０ ７１０～８００ ５．０ ９Ｉ．０ ３．９ ＜１．３ ３．Ｏ 硫酸盐０．５．含泥量１．０ ２应用实例 目前．在地面板体结构铺设方面．工程中普遍采 用的形式为填埋式．也称传统型湿式做法．即在钢筋 ？昆凝土楼板基层上先以水泥砂浆找平．然后铺设厚度 分．它是传递水平作用力的主要构件，又协调竖向构 件之间受力情况 一方面楼屋盖的刚度要高．这对抗 风有利，使建筑物有较好的整体性：另一方面，又不能 太刚．过分地增加屋楼盖的刚度，会造成强梁弱柱。在 强震下会使建筑结构产生楼层破坏机制 因该工程的 不小于２０ｍｍ的高密度发泡或挤出型泡沫塑料板．板 现浇楼屋盖结构层厚度已定．为尽量减小楼屋盖的总 上部复合一层铝箔层．在铝箔层上铺装通着热水的盘 厚度．在地热取暖中采用了２０ｍｍ硼泥陶粒．比传统 管，并以塑料卡钉将盘管与保温层固定在一起，最后 ４０ｒａｍ～６０ｍｍ豆石减少了结构层的厚度．而且硼泥陶 浇筑４０ｒａｍ～６０ｍｍ厚的豆石混凝土作为填充层．地面 粒？昆凝土的质量密度约为１５００ｋｇ／ｍ３．豆石混凝土的 装饰层则根据用户的要求在填充层上铺设地砖、花岗 质量密度为２１００ｋｇ／ｍ３～２３００ｋｇ／ｍ３．采用硼泥陶粒使采 岩板或复合地板等 这种做法有许多优点．但工程实 暖系统的自身荷载减轻约３０％．所以其在提高抗震、 践中也存在不足和局限，如面层开裂、维修困难，而且 减轻地震灾害方面起到一定的作用 硼泥陶粒填充料 还直接影响到建筑层高、设计荷载和初投资 架结构．用加气混凝土砌块作为填充墙，低温热水地 还用于辽阳湖畔花园及辽化居民楼等多个工程．并经 现以辽阳市护城河东隆江花园为例 该工程为框 过多个采暖期．效果明显，见图２。 板辐射供暖的做法是水泥砂浆找平．铺设发射膜，再 铺设盘管ＰＥＸ．然后均匀铺设约２０ｍｍ厚硼泥陶粒填 充料．并散水湿润．继而抹水泥砂浆。见图１。 图２辽阳湖畔花园地热工程 ３结 语 辽阳市护城河东隆江花园已经历了一个采暖期． 图１ 辽阳隆江花园硼泥陶粒地热应用实例 居民反映居住环境良好 从整体讲．轻骨料用作地热填 该工程的地热填充料为松散放置．热水管预热可 充层可以有效地减轻楼板的自重．从而减轻整个建筑物 相对自由伸缩．减少温度应力的产生。混凝土温度变 形的大小取决于温度变化值与混凝土的温度膨胀系 １１）ｘｌ０￣／￣Ｃ，而轻骨料线膨胀系数相对小些。轻骨料混 的自重．可以减轻地震灾害造成的影响 从细部讲．利用 轻骨料作为地热填充层．可以减少地面出现的龟裂．较 数及材料的弹性模量。常用的线温度膨胀系数为（１０～ 好地维持房间的热稳定性，隔声性能好，节约能源。 凝土（陶粒的弹性模量用轻骨料混凝土代替）的弹性 模量比普通混凝土低．所以根据相同温度变化△ 产 生的温度应力 ：Ｅ ￡．轻骨料要小于｝昆凝土的温度 应力 ．因此采用轻质填充料可避免或减少裂缝的产 生．其效果明显优于目前的豆石混凝土填充层 楼屋盖是多层和高层建筑结构中的重要组成部 参考文献： ［１］周大伟，黄丽华等．硼泥陶粒的生产及应用新型建筑材料．２００３，（１）：９－１０． ｆ２１黄丽华，周大伟．掺多种工业废渣的陶粒混凝土轻质隔墙板．新型建筑 材料．２００６．（２）：５２—５３． 『３１黄丽华，周大伟．新型承重保温废渣砖的试制．新型建筑材料．２００７， （８）：６３—６４． 黄丽华，周大伟．硼泥陶粒混凝土空心砌块的研制．建筑砌块与砌块建 筑．２ｏｏ５，（１）：３３—３４． ・５４・ ２００８年１１期
