[科普中国]-辐射采暖

辐射采暖是指主要依靠供热部件向围护结构内表面和室内设施辐射热量来提高房间空气温度的供暖方式。辐射供暖提高了辐射换热的比例，但存在对流换热。1

简介散热器采暖是多年来建筑物内常见的一种采暖形式。随着社会经济不断向前发展，人们生活水平的不断提高，新材料、新技术日益推广应用，这种传统采暖形式的弊端日益突出，如舒适性差、能耗大、耗钢材多、不便于热计量、不便于分户、分室控温等。而辐射采暖便是克服这些弊端的更好方式。散热器主要是靠对流方式向室内散热，对流散热量占总散热量的50%以上。而辐射采暖是利用建筑物内部顶棚、墙面、地面或其他表面进行供暖的系统辐射采暖系统主要靠辐射散热方式向房间供应热最，其辐射散热量占总散热量的50%以上。散热设备主要依靠辐射传热方式向房间供热的采暖方式称为辅射采暖。这一定义对高、中温辐射采暖，非常确切；但对于低温地暖辐射采暖已不符合。因为低温地暖辐射板是以对流散热为主，以辐射散热为辅。因此，应对辐射采暖重新定义。根据辐射采暖的特征对其定义为：将采暖房间各同护结构表面(包括供热部件表而)平均温度高于室内空气温度的采暖方式称为辐射采暖。通常将辐射采暖的散热设备称为采暖辐射板。

各种辐射采暖方式的辐射散热量在其散热量中所占的比例大约是：顶棚式70%～75%；地板式30%～40%；墙壁式30%～60%(随辐射板在墙壁上的位置高度和墙壁温度的增加而增加)。可以看出只有在顶棚式辐射采暖时辐射放热占绝对优势。在地板式和墙壁式辐射采暖时对流换热还是占优势。然而房间的采暖方式不是用哪种换热方式占与优势来定义的，而是用整个房间的温度环境来表征。

辐射采暖有局部辐射采暖和集中全面辐射采暖两种方式。在室内局部区域或局部工作地点保持一定温度而设置的辐射采暖称为局部辐射采暖；而集中全面辐射采暖是指使整个采暖房间保持一定温度的要求而设置的辐射采暖。2

特点辐射采暖是一种卫生条件和舒适标准都比较高的供暖形式，和对流采暖相比，它具有以下特点：

(1)对流采暖系统中，人体的冷热感觉主要取决于室内空气温度的高低。而辐射采暖时，人或物体受到辐射照度和环境温度的综合作用，人体感受的实感温度可比室内实际环境温度高2～3℃左右，即在具有相同舒适感的前提下，辐射采暖的室内空气温度可比对流采暖时低2～3℃。

(2)从人体的舒适感方面看，在保持人体散热总量不变的情况下，适当地减少人体的辐射散热量，增加一些对流散热量，人会感到更舒适。辐射采暖时人体和物体直接接受辐射热，减少了人体向外界的辐射散热量。而辐射采暖的室内空气温度又比对流采暖时低，正好可以增加人体的对流散热量。因此辐射采暖对人体具有最佳的舒适感。

(3)辐射采暖时沿房间高度方向上温度分布均匀，温度梯度小，房间的无效损失减小了，而且室温降低的结果可以减少能源消耗。

(4)辐射采暖不需要在室内布置散热器，少占室内的有效空间，也便于布置家具。

(5)减少了对流散热量，室内空气的流动速度也降低了，避免室内尘土的飞扬，有利于改善卫生条件。

(6)辐射采暖比对流采暖的初投资高。

辐射采暖除用于住宅和公用建筑之外，还广泛用于宅间高大的厂房和对洁净度有特殊要求的场合，如精密装配车间等。2

分类辐射采暖根据其辐射板面温度、辐射板构造、辐射板位置、热媒种类、与建筑物的结合父系等情况，可分成多种形式。

1、按照板面温度，可分为低温辐射、中温辐射、高温辐射

低温辐射：板面温度低于80℃。

中温辐射：板面温度等于80～2000℃。

高温辐射：板面温度高于200℃。

2、按照辐射板构造，可分为埋管式、风道式、组合式

埋管式：以直径15～32mm的管道埋置于建筑结构内构成辐射表面。

风道式：利用建筑构件的空腔使热空气在其间循环流动构成辐射表面。

组合式：利用金属板焊以金属管组成辐射板。

3、辐射板位置，可分为顶棚式、墙壁式、地板式

顶棚式：以顶棚作为辐射采暖面，加热元件镶嵌在顶棚内的低温辐射采暖。

墙壁式：以墙壁作为辐射采暖面，加热元件镶嵌在墙壁内的低温辐射采暖。

地板式：以地板作为辐射采暖面，加热元件镶嵌在地板内的低温辐射采暖。

4、按照热媒种类，可分为低温热水式、高温热水式、蒸汽式

低温热水式：热媒水温度低于100℃。

高温热水式：热媒水温度等于或高于100℃。

蒸汽式：以蒸汽(高压或低压)为热媒。

5、按照与建筑物的结合关系，可分为整体式、贴附式悬挂式

整体式：辐射板与建筑物结合作一起。

贴附式：辐射板贴附于建筑物结构表面。

悬挂式 ：辐身于板悬挂于建筑物结构上。2

热媒辐射采暖的热媒可使用热水、空气、蒸汽和电。

(1)用蒸汽作热媒。

升温快，混凝土板易出现裂缝；不能采用集中质调节。混凝土板热惰性大，与蒸汽迅速加热房间的特点不相适应。

(2)用热空气作热媒。

将墙板或楼板内的空腔作风道，使建筑结构厚度增加。

(3)用电作热媒。

用电加热的辐射板，板面温度容易控制，调节方便，但要消耗电能。

(4)用热水作热媒。

升温慢，混凝土板不易出现裂缝；可以采用集中质凋节。大多数的民用建筑和公共建筑的地热采暖，均以低温热水作为热媒进行采暖。3

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所