建筑面积300㎡，每月采暖费300元（空气源+地暖）施工案例

上海绿羽

题记：该案例是我们从建筑节能出发的一次全面性尝试，我们在产品选型、项目设计、现场施工上采用了大量的节能措施。因此，2017年1月份至2月份，该案例的采暖耗电量均在500千瓦时以内。

我们将可能对节能形成影响的技术措施，以及在该项目上一些较有特色的技术加以整理，与大家分享，希望能起到抛砖引玉的作用。


一、案例工程概况
项目名称：英郡雷丁小城 空气源热泵系统+地暖系统节能施工案例
项目位置：上海松江区新桥镇莘砖公路555弄
项目类型：三层独幢别墅
项目面积：建筑面积300平方、采暖面积170平方项目概况：空气源热泵+地暖系统
工程介绍：
英郡雷丁位于莘闵高级别墅区内，占地202374平方米，近20余万平米别墅，近千户别墅居民，拉近繁华与宁静的距离。160～280m2独院别墅空间，构想了“前院－中庭－后院”的连续空间，创造了内院中庭的秘密生活休闲空间。天然河道，两条活水贯穿其中，大面积绿化分布小区三，中庭、前院、后院，多重生活绿意融合四、莘闵别墅用地，独栋的地理位置。
项目外景：




【空气源热泵+地暖系统案例节能措施总览】
设备篇：
1.高效空气源热泵
2.系统缓冲水箱
3.带可视流量计的分集水器
4.铝塑管
5.水力平衡模块
6.全换热新风

施工选材篇：
1.1+2+3结构(1层防潮膜、2cm底板，3cm白晶板)
2.厘米级缝隙切割保温板填充；毫米级缝隙铝箔胶带封闭处理；不规则缝隙，聚胺脂发泡填充
3.延压铝高热反射纯铝膜
4.高抗裂硅晶网
设计调试篇：
1.各支路管道全面水力平衡
2.设备房置于室内
3.分水器置于房间内，卫生间采用电地暖
4.较低的出水温度（本案例为30度）

建筑围护结构：
1.地下室6公分围护保温层或内保温
2.建筑外墙7公分保温或者内墙保温
3.建筑屋面内保温
4.建筑门窗改造，包括气密性，LOW-E中空玻璃，PVC多腔框架
5.建筑门窗外遮阳

设计依据及参数：
1.《辐射供暖供冷技术规程》（JGJ 142-2012）
2.《低温热水地板辐射供暖系统安装》（12K404）
3.《采暖与卫生工程及验收规范》（GBJ242-82）
4.《建筑安装工程质量检验统一标准》（GBJ300-88）
5.《低温热水地板辐射采暖系统施工标准》（12K404）
6.《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）

案例设计图纸：

上海绿羽

二、项目案例实验条件


1.我们当月采暖期的天气情况为：4摄氏度以下21天，最低温度零下2摄氏度，最高温度20摄氏度。阴雨天气8天，晴天7天，16天为多云天气，属于常见的冬季天气。


2.我们为空气源热泵主机专门安装了一块电表，2017年1月2日读数为177.7，2月1日读数635.6度，区间耗电457.3度。备注：该耗电量不包括主循环泵和各楼层混水中心循环泵的耗电量。

3.该案例的地暖房间，全部开启，且以地暖温度20度，24小时不停歇的状态下进行。


4.这份电子账单是该案例2017年1月份的建筑总电费（耗电1218度），其中包括了一辆电动汽车及家庭电器的日常用电。



三、建筑节能措施总览

我们生活中的采暖需求，实际是要让热源的产热量大于或等于建筑的散热量，但无论我们采取何种方式的热源，比如燃气锅炉、发热电缆、空气源热泵等，它们所产生的热量，均会通过各种方式向房屋外散失。

已知的建筑散失比例大致为：


针对上面的散失情况，我们可以通过各项节能措施，降低建筑本身的散热量，从而大大降低热源的产热需求。假设建筑的散热量为零的话，我们则无需热源就能得到恒定的室内温度。


1.地下室散热处理

地源热泵的同行们都了解，土壤是很强大的蓄热传热体。国外文献中所指的5-10%散失，一般是指已经做过XPS挤塑板围护前提下的地下室，而国内的大量建筑缺乏这样的施工前提，散热量可能会更大。

地下室缺乏保温措施，会导致地下室内墙面温度过低，温差大，进而导致墙面结露，滋生霉菌。所以有条件的前提下，应尽量做好地下室保温外围护结构。如果条件不允许，也可以考虑做内保温结构。


该案例的地下室四周采用三层二公分厚（总计6CM）的“绿羽地下室围护专用挤塑板”用作保温节能处理。其热阻大于2.0㎡K/W，远高于上海市节能要求的1.2㎡K/W，能有效降低热量通过地下室地面四周的散失。


2.外墙散热节能处理

外墙散热量占建筑整体散热量的近一半，且施工条件复杂，对施工质量要求较高，需要特以注意。本案例采用经典的薄抹类外墙外保温结构进行节能处理，基本结构图如下：


其中保温层采用的是7CM厚度的石墨聚苯板，导热系数0.032，热阻2.18㎡K/W，远高于上海市节能标准要求的0.6㎡K/W。


由于是旧房改造，施工过程中并没有做到100%围护结构，并不完美。如图所示的石材部位，并没有做外墙保温构造。


通过红外线图像可以清楚看出，左侧未做外墙保温的建筑，外墙温度为16.2摄氏度，右侧为该案例房屋，建筑外墙温度11.2摄氏度，效果极其明显。


3.建筑屋面节能措施

建筑屋面散热量虽然仅为整体散热的20%左右，但如果屋面没有良好的节能措施，在夏季阳光直射的情况下，阁楼内会非常燥热，舒适度极差。

该案例建筑内屋面采用了类似于外墙外保温薄抹灰的做法，选用的是10公分的石墨聚苯板，热阻3.125㎡K/W，远高于上海市节能标准要求的1.0㎡K/W。

建筑阁楼虽然保留了原开发商的四公分厚度的普通聚苯板内保温层，夏季的时候，阁楼的温度仍然高于其它房间温度2-3摄氏度左右。


需要补充说明的是，该小区邻居业主在装修时，为了装修方便，基本都拆除了开发商提供的内保温层，这其实对建筑能耗影响蛮大的。

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4.建筑门窗散热措施改造

建筑门窗根据材料结构的不同，散热量最高可以达到整体建筑散热的40%作用。散热途径包括门窗框扇导热，玻璃与框扇边缘线性导热，玻璃传热三个部分。小区开发商赠送的门窗为断桥铝双层玻璃，本案例建筑中我们对所有的门窗均进行了拆除。

从窗框对比即可看出，断桥铝门窗框的隔热仅依靠一二公分宽度隔热条，门窗框本身传热量较大。优质的PVC多腔，多道密封门窗柜扇的导热性，可以轻易达到断桥铝门窗的数倍以上。


所以，我们进行了以下的技术升级：
1、玻璃结构从普通的双层中空玻璃，更改为李赛克12mm空腔充氮LOW-E玻璃。
2、门窗安装时，并末做被动房级别的气密处理，更多的依靠门窗制造过程中的结构配合，气密性应在六级以上。

在窗节能措施更改后，通过红外线成像图片，我们可以清晰的看到两种建筑的散热对比。



前者为普通断桥铝双层门窗，在室内温度基本一至的情况下，外侧温度为17度左右，后者为案例工程门窗，窗户外温度为12度左右，两者相差5度。

该案例在门窗改造之外，同时采用了外遮阳节能措施，门窗均安装了硬质金属铝卷帘式外遮阳。


结构如下：


通过红外线成像图片，我们可以清晰的对比出有无外遮阳，对建筑热量散失的影响，两者有3度左右的温差。


当然，外遮阳更重要的节能意义，不仅在于减少夏季太阳直晒对室内温度的影响，还同时具备隔音防盗的作用。在德国，基本上100%的建筑采用外遮阳结构。

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四、地暖系统施工过程

1.采暖系统构造图


2.地暖盘管布局图


3.地暖材料进场验收



4.施工前的准备工作

使用水平尺校正地面的平整度。


清扫后，使用铁锤清除地面的凸起。

5.边界保温条的施工

清扫墙体，防止边界保温条粘贴不牢固。


边界保温条之间采取搭接处理。


切割成条的保温板不能代替边界保温条的作用。

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6.地暖保温板的施工

我们在与土壤接触部位的保温层采取了1+2+3结构：
最底层为1层防潮膜。


中间层为2CM厚度的绿羽围护专用挤塑板，具有较高的抗压及密度。


最上层为3CM厚度的绿羽地暖专用白晶板，导热系数较低，且板材具有更加细腻、均匀的闭孔发泡结构，吸水率极低，保温性能更优越。


保温板铺设时，应注意先四周，后中间铺设原则。


保温板的切割拼缝应特别加以注意，厘米级缝隙切割保温板填充；毫米级缝隙使用铝箔胶带封闭处理；不规则的缝隙，采用聚胺脂发泡填充。


边界保温条与保温板之间的缝隙也应使用发泡剂填充密封。

7.地暖反射膜的施工


从施工图片可以直观看出，绿羽纯铝膜为亚光结构，较市场上常见的镜面反射膜更柔和，更有质感。


案例采用绿羽最好的纯铝膜，反射膜搭接处，均采用铝箔胶带封闭处理，从而降低辐射系统的热量损失。

在结构上，反射层为0.06MM的压延铝，而非镜面反射膜的真空镀铝，对热量的反射效果更佳，且耐碱抗腐蚀性也有很大提高，具有很长的使用寿命。

8.地暖盘管施工

施工过程严格按照图纸施工，管间距误差不应大于10mm

采暖设计注意管路之间长度误差，每个环路实铺长度与设计误差不应大于8%。

铝塑复合管的弯曲半径不应小于管道外径的6倍，铜管的弯曲半径不应小于管道外径的5倍，最大弯曲半径不得大于管道外径的11倍。

9.分集水器处的地暖施工


每层均配备混水系统，确保二次侧的流量。运行调试时，使用带流量计的分水器进行流量调节，确保每层系统的水力平衡。



做好每路的标示，方便调试和后期检修。

在分水器附近以及其他管道排列紧密的部位，当管间距小于100mm时，管道应套保温管，可只做供水管道保温。


使用分集水器保护罩，防止回填时水泥飞溅上去，造成腐蚀。

10.地暖伸缩缝施工


当地暖面积大于30平方米或边长超过6米时应按不大于6米间距设置地暖伸缩缝。

伸缩缝应从绝缘层的上边缘做到填充层的上边缘。

11.卫生间的地暖施工

卫生间人员停留时间较少，如采用水地暖，即使平时不全功率运行，也会产生一部份热量损耗。小区域采暖建议使用电采暖形式，升温快，使用方便。

因此，该案例的卫生间采用水电地暖结合的方式，即三个卫生间全部采用电地暖，房间采用水地暖。这样的采暖方式更加灵活，同时分水器定位于房间内，可以有效增加室内散热，对节能也有一定的影响。


图为丹弗斯发热电缆铺设，值得注意的是，该案例的丹弗斯发热电缆下方均铺设有直径3mm，网格5公分间距的钢丝网。目的是一方面架空发热电缆，使其浮空被混凝土包裹，另一方面，防止局部高温对反射膜和保温板造成损伤。


12.地暖的回填层施工


优质的回填层，应采取豆石结构、高密度、防开裂、无空腔，更有利于管道热量的散热，对节能也有一定的影响。

混凝土填充层施工中，加热管内的水压不应低于0.6Mpa,填充层系统养护过程中，系统水压不应低于0.4MPa,超过48h才能卸压。

案例工程回填层按标准C20混凝土进行配比，水，水泥，砂，豆石及配比为0.51：1：1.81：3.68。




案例采用绿羽硅晶网作为防抗裂层，质轻，施工便捷，环保性佳。

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五、施工工具的使用

欧洲地暖和国内地暖施工最大的区别在于，欧洲更依赖于工具，而国内更依赖于人。这和两者的国情、工价、施工习惯等都有密切的联系，并不一定存在孰优孰劣的问题。

1、卡钉枪
由于本案例工程大量采用了绿羽高密度高抗压白晶板、纯铝膜，人工安装手卡卡钉较为困难，故考虑采用了卡钉枪施工。


2.放管器
卡钉枪施工，应该配合放管器使用，这样可以到达较高的施工效率。



实际上国内的放管器，卡钉枪等简单的施工器械的质量，已经达到并超过国外同行的水准。


3、扭距扳手
分水器与管道连接螺母扭距应该多大，一直是施工的模糊点。如果施力过小，则使用过程中可能发生脱落；而施力过大，则可能损伤分水器。最佳的解决方式是采用专门的力距扳手，设定一个固定的扭距值。


4、铝塑管及工具的使用
该案例工程所有主管道，分支管均使用铝塑管连接件，尽量做到一管到底，尽量减少人工施工环节。

上海绿羽

六、仪器的大量使用

欧洲采暖施工崇尚精确化、数据化，而国内施工过程中，“马马虎虎”“差不多”这类含糊其辞的施工较为常见，我们认为大量测量仪器的使用可能是将来暖通工程的趋势。

1、测温仪、线外线成像仪

测温仪、红线外线成像仪在暖通领域应用极其广泛，实在为暖通行业从业人氏居家旅行、攻城拔寨之必备利器。




上、中、下图，分别为使用瓷砖、地板、地毯的地暖地面。
通过专业的红外线仪器，可以清晰的看出不同地面材料对散热效果的影响。

2、多通道温度测试仪
所有的资料都宣传地暖的优势在于地热头冷（足温而顶凉），而我们通过多通道温度测试仪的温度场分布测试，也基本也证实了这一点。但空气中不同高度的温差较小，基本不存在太大温差。这可能就是幅射供暖舒适度较高的原因所在。


如上图所示，地表温度为25.7摄氏度，0.5米高度温度为22.6摄氏度，1.5米高度温度23摄氏度，2.5米高度温度为22.6摄氏度。通过这种仪器，我们可以精确的观测到不同高度下的地暖温度。

3、噪音测试仪
高质量的门窗和外遮阳结构，最终会使建筑具有较好的隔音效果，而噪音测试仪可以直观地将数值展现给业主。


4、煤气泄露测试
虽然说这是煤气公司的事情，但如果我们暖通公司的人员能帮业主做一次煤气泄漏的测试，会让业主更加放心，作为附加的售后服务，有利于提高业主对公司的认可及口碑。


当然，对于空气中二氧化碳、PM2.5、温湿度的测试，也是仪器检测中的重点。但这基本属于新风范畴，这里不再赘述。


一个专业工具箱及工具的使用，一方面可以全面掌握工程质量，另一方面也可以树立公司的专业形象，提高施工人员的B格。

上海绿羽

公司介绍：上海绿羽节能科技有限公司

公司始于2005年，是首个提供地暖辅材全程配送服务的暖通企业。

公司位于东方之珠中国上海，总部办公面积500平方米，硅谷式开放办公环境，使工作更高效，员工更亲密。我们拥有两处地理位置极好的生产基地，总面积超5000平方，全国配送仓库面积达15000平方。旗下优秀员工40余人，每年销售产品超10000000平方，并出口日本、韩国、新加坡、俄罗斯、非洲等国外市场，年销售额俞1亿元。

知识产权：
我们拥有16项发明专利，在德国成功注册“Earthmother”商标，并通过ISO9001质量管理体系认证，上海绿羽作为上海市地暖协会副会长单位，一直为推动地暖行业的健康发展而努力。

品牌合作：
上海绿羽与德国威能、德国菲斯曼、德国瑞好、丹麦丹佛斯、德国洁水等知名品牌建立了长期友好的战略合作关系，我们共同为打造更优秀的地暖系统而携手并进。

公司规模
上海绿羽始于2005年，发展至今，已拥有制造工厂3家，占地面积超过8000平方，并拥有面积达15000平方的智能配送仓库，为我们800多家经销商提供及时的产品配送服务。
上海绿羽年销售产品超过10000000平方，辐射全国50%以上的城市，约有1.5亿家庭使用我们的产品。我们还出口日本、韩国、新加坡、俄罗斯、非洲等国外市场。

合作开发商
上海绿羽与万科、恒大集团、华润、保利地产、绿城集团、复地、远洋地产等知名地产商合作完成了100多个地暖工程项目，并与世界500强地产企业达成了长期的战略合作关系。

企业发展史
2005年 上海绿羽“Earthmother”品牌建立。
2006年 产品出口新加坡、日本、俄罗斯、韩国等地。
2007年 进入外墙保温市场，提出行业外墙用挤塑板标准。
2008年 主要从事建筑内外墙，屋面保温工程。
2010年 参与世博会工程，包括世博演艺中心、中国馆的地下填土工程等。
2011年 研发真空隔热板，是上海最早从事VIP真空板研究生产的企业。
2012年 正式进入地暖辅材市场，并率先提出“地采暖绿色节能产品体系”。
2013年 地暖辅材产品市场占有率第一，入选上海市建地暖协会副会长单位。
2014年 与太平洋保险达成合作，为产品提供质保服务，推出了白晶板产品。
2015年 通过ISO9001质量管理系统认证，率先组织全国暖通微信知识讲座活动，入选行业十大营销。
2016年 推出“晶”系列地暖产品，白晶板、铂晶膜、硅晶网。


案例由【上海卉金舒适家】【上海红上冷暖】联合施工完成



在项目实施过程中我们还得到了欧威尔空调、上海博韬、湖南华成、上海稳盛、意大利F.I.V、丹麦丹佛斯、OTT水箱、意利法水力等多个厂商及友人提供的技术产品支持，在此一并表示真挚谢意，谢谢大家。


本案例在设计和施工时，选择了市场上占有率较高的产品，采取的也是常见易实施的节能技术，只是完善了一些施工细节的处理，并没有使用任何高精尖的设备和技术。

所以，我们只是想通过这样的一个案例工程，来证明在我们暖通行业"极小的改进，就能在节能方面得到更大的收获”。而节能的价值不仅在于行业的健康发展，更能使社会取得良好经济效益。

绿羽坚信：做对业主，对行业，对社会有价值的事情，自然能够获得有价值的回报，这就是绿羽的信条。

暖立方商楠

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