老黄讲干式地暖之二十三：把地暖填充层理解为蓄热层是对地暖技术规程的误解！

地暖技术规程经历了从JGJ 142-2004《地面辐射供暖技术规程》到JGJ 142-2012《辐射供暖供冷技术规程》的改版，地暖技术也发展为湿式、干式和轻薄供暖板三类。地暖技术规程针对水泥填充层的功能一直都有明确定义，可至今仍然有人将其曲解为蓄热层，甚至放大为“地暖必须蓄热才有热稳定性”，而做顶棚辐射的同仁从来就没有蓄热辐射的说法。实践证明，“地暖蓄热说”已伤及南方地暖市场，因此很多开发商已开始抛弃这种说法。本文着重澄清“地暖蓄热说”的技术事实。

一、国家地暖标准对水泥填充层的功能定义

在JGJ 142-2012《辐射供暖供冷技术规程》中，对水泥填充层的明确定义是：加热供冷部件用的构造层，起到保护加热供冷部件并使地面温度均匀的作用。即水泥填充层的两大功能是保护地暖管和均匀传热，从来没有对蓄热功能的任何描述，也没有对地暖蓄热层的定义。所以：把地暖的水泥填充层说成蓄热层，仅仅是销售说法而已，没有任何技术依据。

二、蓄热及蓄热材料的主要技术条件

蓄热是指通过相应的装置对热量的储存；蓄热材料就是一种能够储存热能的新型化学材料。

蓄热材料在特定的温度（如相变温度）下发生物相变化，并伴随着吸收或放出热量，可用来控制周围环境的温度，或用以储存热能，其主要技术条件是：

1、热力学条件。①有合适的导热系数，导热系数大，则导热性能好，热量传输迅速，传热效果好。② 蓄热密度大。③对于显热蓄热材料，要求热载体的比 热容要大，则在相同体积或质量下蓄热能力强。

2、化学条件。①热稳定性好。在反复加热冷却的 情况下能够保持物性基本不变，能够长期稳定工作。 ②腐蚀性小，与容器、管路等材料相容性好。

事实上，混凝土的导热系数、蓄热密度很小，其比热容是0.97kJ/kg℃，金属铝的比热容是0.96kJ/ kg℃，两者相当；混凝土层受热容易开裂，热稳定性较差，混凝土本身是蓄热效率低、不建议使用的显热蓄热材料，而蓄热层常用的是相变等潜热蓄热材料。

所以：把4cm～5cm厚水泥回填层理解为蓄热层是一种蓄热专业的错误认知！

三、地暖是热辐射、热传导和热对流的综合结果，对蓄热没有任何技术关联

热量传递有三种方式：传导、对流和辐射。

1、热传导是介质内无宏观运动时的传热现象，在固/液/气体中均可发生，流体由于温度梯度所造成的密度差而产生自然对流。因此，地暖循环水中存在热对流与热传导同时发生，地暖管与均热介质之间是热传导，均热介质的导热率越大其热传导量越大。

2、热对流又称对流传热，指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程，存在于地暖管循环水的热对流和热空气中的自然对流。

3、热辐射是物体由于具有温度而辐射电磁波的现象，一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射，发热地面就是地暖的辐射面。

所以：地暖是热辐射、热传导和热对流三种方式共同作用的结果，最终通过大面积的地面热辐射实现房间采暖，地暖的热辐射比例相对较高。地暖的地面热辐射、地暖管和均热介质的热传导及地下循环热水 和房间空气间的热对流，均和蓄热无任何技术关联！

四、发热面构成辐射面、地面温度决定地暖效果

综上，可简单归纳地暖的技术原理是：由于地暖管主要通过热传导加热有均热介质的地面，由于发热地面主要通过热辐射加热房间空气。得出：地暖技术的本质是发热面构成辐射面，而不是蓄热面构成辐射面！

水泥填充层少量的蓄热仅是地暖热传导过程中的热堆积现象，只要给地面提供均匀的热量就会产生良好的热辐射结果，哪怕是用蓄热性能优良的相变材料，地面热量堆积也会增加地暖向下传热损失，让地暖不够节能！只要表面温度相同，地暖热辐射的房间温度也相同，即在相同的房间围护结构下，与地暖接触的均热介质导热率决定地面温度，地面温度决定 房间温度！地暖的热传递过程是传热过程，而不是蓄热过程！均热介质的导热率越大，热传导效率越高，地暖的热量利用率就越高效，这就是相同水温下铝板 干式地暖温度高于水泥湿式地暖的根本原因！另一方面，均热介质的导热率越高，表面温差越低，对房间温度的波动影响也越小。

五、铝板干式地暖热稳定性明显高于水泥湿式地暖

热稳定性是指物体的耐热性能，是指物体在温度影响下的形变能力，形变越小，稳定性越高。水泥填充层在受热时很容易开裂起缝，这是基本常识，原因是混凝土受热膨胀产生内应力，导致机械强度降低，容易发生开裂现象，尤其是低于4cm的水泥填充层。而相对应的，沟槽铝板的热稳定性自然很高。

热稳定性在建筑学上，是指在周期性热作用下，围护结构或房间抵抗温度波动的能力。经大量实测：铝板干式地暖的表面温差在2℃左右，水泥回填湿式地暖的表面温差在3℃左右。

所以，从均热材料和建筑学两方面定义的热稳定性结果，可以得出：铝板干式地暖的热稳定性远高于水泥回填湿式地暖！湿式地暖因水泥蓄热而热稳定性更高的说法是不专业的！

六、结语

1、国家地暖技术规程明确水泥填充层的两大功能是保护管道和均匀传热，没有蓄热功能的描述和地暖蓄热层的定义。

2、从蓄热及蓄热材料的条件看，水泥回填层的导热系数很小、蓄热密度较小，受热易开裂、热稳定性较差，属于效率低、不建议使用的蓄热材料；地面热量堆积会增加地暖的向下传热损失，让地暖不够节能。

3、地暖是热辐射、热传导和热对流共同作用的结果，地暖的热传递过程与蓄热无任何技术关联。

4、地暖技术原理是发热面构成辐射面，而非蓄热面构成辐射面，地面温度高低决定房间采暖温度高低。

5、从材料本身到建筑学的定义，铝板干式地暖热稳定性明显高于水泥湿式地暖，且热量利用率更高！