一、地暖薄型化是地暖行業發展的必然趨勢
中國的地暖市場經歷了十幾年的風雨歷程,在采暖領域中確定了重要地位,地暖在建筑及家裝工程領域里得到普遍應用。但隨著市場的快速發展,競爭日益激烈,又推動地暖企業的差異化發展。尤其是近兩年來,地暖行業不斷進行著自我創新與發展,地暖企業更加快了在地暖系統方面更新換代的步伐,技術革新的浪潮勢如破竹,薄型地暖應運而生并以強有力的勢頭進入和占領市場。
基于傳統地暖在實踐應用中所反映的諸多不足,薄型地暖進行了有效的改良與完善,在滿足地面供暖基本技術要求基礎上,大限度的增加了房間的使用空間和高度。克服了因地暖占用層高而產生的不足,避免了由于傳統地暖增加填充層使樓層重量加重的不利影響,以及建筑結構材料成本的增加,有效解決了地暖施工質量因人而異,砼固期較長,交叉作業,成品保護困難這一工程難點。薄型地暖這一新技術、新產品、新工藝、新材料的問世使低溫地面輻射供暖終實現了生產施工更加規范化、標準化及工廠化,從而結束了過去那種先進的供暖方式與落后的施工工藝不相匹配的時代,變“直埋式”為“直鋪式”。他不僅在理論實驗上具有可行性,而且在實際應用上更具有操作推廣性。
薄型地暖的研制是技術與材料創新的結果,也是地暖發展的必然。市場是檢驗產品的“晴雨表” 和“風向標”。薄型地暖發展速度之快,認可程度之高,充分驗證了業內專家的普遍觀點:我國地暖系統的發展方向——薄型化。薄型地暖已完成了由導入期到成長期的過渡,必將迎來產品的高速發展階段,也必將對地暖安裝乃至整個建筑市場采暖領域產生積極影響。
二、薄型地暖技術工藝及材料分類
1、保溫及蓄熱傳導層材料:
目前,薄型地暖中常用的地暖保溫材料有聚乙烯泡沫保溫板(EPS)和擠塑板(XPS)兩種。歐洲技術雖然經過了三代的改良與變革,始終延續使用聚板;亞洲技術多采用聚板表面覆鋁膜;國內企業經過自主研發,出現了擠塑板和聚板覆鋁膜或鋁板的兩種方式。
聚乙烯泡沫保溫板(EPS板),是由含有揮發性液體發泡劑的可發性聚乙烯珠粒,經加熱預發后在模具中加熱成型的白色物體,具有微細閉孔的結構特點,主要用于建筑墻體,屋面保溫,復合板保溫,冷庫、空調、車輛、船舶的保溫隔熱,地板采暖等方面,用途非常廣泛。
擠塑板(XPS),是以聚乙烯樹脂為原料,經由特殊工藝連續擠出發泡成型的硬質板材,其內部為獨立的密閉式氣泡結構,是一種具有高抗壓、不吸水、防潮、不透氣、輕質、耐腐蝕、使用壽命長、導熱系數低等優異性能的環保型保溫材料。擠塑聚乙烯(XPS)保溫板廣泛應用于墻體保溫,平面混凝土屋頂及鋼結構屋頂的保溫,低溫儲藏地面、泊車平臺、防潮保溫等方面。
聚板和擠塑板都是優良的保溫隔熱材料,聚板一直以來被認為是做地面輻射供暖的優選材料,擠塑板是在近幾年里逐漸被應用于地面輻射采暖工程的絕熱層的。兩種材料的特點比較如下:
(1)導熱性能: EPS板的導熱系數約0.041w/m·k,XPS板為0.030 w/m·k,擠塑板比聚板的導熱系數低,即同樣保溫要求下所需的XPS板比EPS板薄。
(2)壓縮強度:聚板的容重和壓縮強度有的關系,一般的EPS,容重為20Kg/m3時,容重在100KPa左右,容重為30Kg/m3時,容重在150KPa左右,容重為35 Kg/m3時,容重在210KPa左右。XPS的容重正常從25Kg~45Kg/ m3,強度從150KPa~700KPa或更高。(前提是滿足導熱系數0.03左右)。
目前XPS板強度在200KPa-250KPa,這種強度國內很多XPS板材做不到,與EPS相比,XPS板的強度要高,不過與EPS相比,由于XPS板材的獨特性質(脆性),使得表面結構容易被破壞。業內人士指出,從其物理結構的角度分析,一旦物質的分子結構被破壞,那么其原有的物理性能也就無法保障,內層的閉孔結構被破壞后,整體的受力角度全部偏移,特別是人工機械開槽后,物理性能隨之下降,抗拉強度明顯削弱。人工機械開槽后的擠塑板能否用于薄型地暖系統中,還有待于工程實踐得以進一步得驗證。生產過程中通過模具擠出帶有凹槽的擠塑板應是以擠塑板為保溫隔熱材料的薄型地暖應用的方向,不僅保證了物理結構性能,而且通過規模化的生產為安裝使用提供了便利條件。
(3)粘結性能:XPS板相比之下表面較為光滑,更易引起面層開裂;EPS板表面較為粗糙,因此EPS板與結構面層的粘結更好;
(4)熱穩定性:EPS板變形量在0.5%左右,而XPS板變形量達到1.2%。
(5)EPS保溫系統已經形成體系,技術成熟。由于它在歐洲及美國已沿用了近三十年,此項技術已形成體系,粘結層、保溫層與裝飾面層可配套使用,有較多較成熟的技術文件可供參考。而XPS系統近3~4年才嘗試性使用,歐美、韓國等保溫技術先進國家尚無推廣使用。
蓄熱傳導層的材料選擇方面,目前干法鋪裝主要是采用鋁質基材,鋁的熱傳導系數為237 W/m.K,由于其的導熱效果,一經使用便得到業內外的一致認可。分為鋁箔和鋁板兩種類型,鋁板厚度一般為0.5mm,鋁箔厚度一般為0.05 mm。濕法鋪裝一般分為溝槽式薄型地暖鋪設管道后進行水泥回填,直接鋪設瓷磚和預制式薄型地暖回填后鋪設瓷磚兩種。由于水泥砂漿對敷設的金屬導熱層有腐蝕作用,因此,在實際使用前,要對鋁箔進行防腐處理。
2、生產技術及施工工藝:
綜合歐洲和亞洲薄型水地暖系統,按照生產安裝形式的不同可分為預制輕薄集成型和預制溝槽組裝型兩種。其中,預制輕薄型地暖是在生產廠家制作,將地暖管道預先鑲嵌在保溫層內,預制成板塊狀或卷席狀,通過現場組裝完成;預制溝槽組裝型地暖是預先制作好不同板型的保溫板現場鋪設地暖管,特點是地下無二級分水器及聯絡管接頭。薄型地暖系統按照保溫層厚度的不同,可分為20毫米以下“超薄地暖”系統和20毫米以上“薄型地暖”系統。前一種地暖系統的地暖管材在 Φ7.2~10mm之間,后一種地暖系統的管材為Φ12~20mm之間。上述兩種薄型水地暖系統中,厚度在20毫米以下的超薄水地暖系統盡管由于管道較細、系統阻力較大需增壓循環、個別系統還需設置二級分水器、市場通用性較差及板型過多不便于大面積施工等不足,曾受到大批傳統地暖安裝企業和部分用戶的置疑,但該系統所彰顯的薄型化的趨勢,卻得到眾多消費者的認同。而厚度為20毫米以上的預制溝槽組裝式薄型地暖,由于融合了預制輕薄型超薄地暖系統和傳統地暖的優點,尤其是采用了市場占有率高、通用性強的管材——Φ16mm管材的薄型地暖,以其板型單一、便于安裝、技術成熟、系統運行更穩定、維護更加簡單、控制系統配套全等特點,得到越來越多消費者的認可。
此外,因發熱電纜有效解決了接地安全保護問題,在歐美國家薄型地暖中也被廣泛使用。綜合歐洲及亞洲水、電薄型地暖的發展及技術特征,我們不難發現,無論是預制輕薄型還是預制溝槽型薄型地暖在應用保溫材料技術工藝上均為“聚板”并開“方型槽”,不同之處只是管道選擇的粗細方面,開槽間距設計方面及蓄熱傳導層厚度和鋪裝工藝的不同,為我們提供了豐富寶貴的研究開發及生產技術依據和方向。
三、 薄型地暖市場的前景與展望
“是否有利于生產力和科學技術的進一步發展”,“是否有利于廣大消費者和行業從業人員的根本利益”,“是否有利于生產和生活水平的進一步提高”是衡量行業發展的“坐標”,也是產品研發方向的“根本”。先進技術替代落后技術是社會進步不變的“定律”。
在參考國內外水電地暖發展趨勢和先進技術工藝的基礎上,繼承傳統,不斷完善,“師古不泥古”,勇于創新,吸收亞歐先進設計理念精華,把傳統水地暖系統的優點、薄型水地暖系統的優勢和電地暖系統及電伴熱原理的優點有機結合,以適應不斷發展變化的地暖市場對傳統工藝的持續性和多元化發展的客觀需求。正是在這種想法的推動下,水、電一體化多功能薄型地暖系統應運而生。
“奧摩爾水、電多功能薄型地暖系統”,是由國際上通用的高密度聚乙烯特制定型保溫板和導熱性極高的特制槽型金屬鋁板為基材,組合為一體的薄型地暖,具有三個方面的顯著特點。1、一板多用,多種鋪裝方式,既能鋪設常規地暖管材,又能鋪設發熱電纜,滿足不同熱源的需要。2、因地制宜,兩種安裝工藝,既可選擇濕式鋪裝,又可選擇干式鋪裝,滿足不同地面裝飾材料的要求。3、因時制宜,雙系統切換運行,以人為本,滿足個性化采暖要求。特別是對于第二居所不常居住的情況下,水地暖系統無需保持低溫運行,有效解決了地暖管道防凍,同時解決了集中供暖前后,由于氣候原因需要采暖的個性化需求。薄型地暖中以奧摩爾為代表的更新一代的薄型地暖,以獨有的特點和出色的性能滿足不同客戶的需求。產品一經推出,反響劇烈,市場很快得以接受,再一次證實了“更新換代”是任何產品發展的必經之路和不變法則,也進一步驗證了該產品技術先進成熟、科技含量高、輻射能力強、適應范圍廣、推廣價值大、市場前景廣闊等諸多優點。
展望明年,薄型地暖將繼續呈現多元化發展,地暖技術日臻完善,1、水電預制溝槽型的薄型地暖系統隨著北京市地方標準技術規程的頒布實施,不僅在家裝地暖上得到廣泛的普及,而且在工程上將得到有力的推廣。2、隨著水處理技術的不斷提升和消費使用習慣的改變,以及產品自身的不斷完善,預制輕薄型地暖仍有較大的發展空間,特別是在家裝地暖市場上。3、舒適家居系統的不斷推廣深入,配合以中央新風系統,中央水處理系統等“恒溫、恒濕、恒氧”技術的創新發展,“墻體采暖”、“頂棚制冷”將成為舒適家居系統重要的組成部分,為薄型地暖提供了更廣闊的發展空間,“告別暖氣空調時代”將真正成為現實。
自古至今,人類不斷傳承文明,發展進步,在科學發展和諧進步的時代主旋律的指引下,市場需求就是產品研發推廣的方向。“一馬當先,萬馬奔騰”,伴隨著地暖的深入應用和普及,薄型地暖將得到快速發展已成為必然,讓我們共同迎接地暖產業新的高峰。