关于城市复杂路段冬季试装电地暖系统的论证

关于城市复杂路段冬季试装电地暖系统的论证

发表时间：2017-05-22T11:40:39.143Z 来源：《基层建设》2017年4期作者：辛文斌1 赵蓬光2

[导读] 摘要：从理论的角度出发以及对前期的可研性都作出了充分的分析研究，通过施工方案及成本核算，笔者认为是可行的。

1身份证号码：37062919691120xxxx；2身份证号码：37072119730728xxxx

摘要：从理论的角度出发以及对前期的可研性都作出了充分的分析研究，通过施工方案及成本核算，笔者认为是可行的。以下该方案通过四个方面进行分析仅供同行参考

关键词：杂路段；电地暖

一：实用及施工可行性

威海属于丘陵式地貌，三面环海，冬季雨雪频繁，这就给市民出行、交通安全带来不便，有时风雪来的突然，对于市区道路纵横数量多，给清扫带来的工作量很大、给市民出行，尤其是坡路较大的地区带来很多不安全因素。而通过在重要路段及陡坡路段进行电地暖铺设，施工工艺操作简单可行，并可达到一劳永逸的方法。

二：经济造价的对比分析

每平方造价对比改造前的路面造价大约会增加200元/平方米

三：对环保及环境的危害

融雪剂的危害.普通融雪剂的危害大致有四点：

1）造成绿植大量死亡。

使用融雪剂后的积雪常常堆积在道路两旁的绿化带内，开春后其盐类残留物全部堆积在绿化带里，将会造成绿植大量死亡，甚至是毁灭性的。即使重新补植，也要全部换土才行，其损失不言而喻。

2）.缩短道路寿命。

尤其是沥青混凝土路面，盐类物质与沥青会产生化学反应，将大大折减沥青材料与沙石料的握裹能力，造成沥青表面脱落，在行车荷载的作用下进而大面积路面破损。而且盐类遇水以后，会发生盐涨现象，又会造成道路路基破坏，这将给后期道路维护大大加大难度。 3）.污染地下水资源。

常用融雪剂以盐类为主，盐类物质进入地下以后，有可能会对当地的地下水资源造成污染，而一旦饮用了被融雪剂污染的水会对人体健康产生严重危害。

四：项目实施的可行性

常用地暖安装方法比较复杂,需要安装地暖管道、分水器、供热系统及相关组件，也可在路边安装换热泵及其他组件，但这种方法一是增加造价，二是维护不力。

所以我建议采取新的方法，采用电地暖在路面坡道上进行。

施工方案如下:

路面有积雪、结冰给道路畅通和行车安全带来了严重的影响。目前广泛采用的化学融雪方法有许多负面效应，热力学融雪法原理简单而且不会造成污染，成为路面融雪化冰措施之一。发热电缆具有安全、耐用、环保、操作简单、控制方便、能保证低温融雪等优点，将发热电缆置于沥青混凝土中有很好的抗压性能，因此，利用发热电缆进行融雪化冰热量可以保证，是一种安全、可靠的融雪化冰手段。现就其施工工艺作一下论述。

1 发热电缆简介及其用途

发热电缆是一个电加热装置，在以前的使用中用的比较多的就是地面辐射采暖。发热电缆不仅可以用做地板采暖，而且还有很多其他的用途，例如：管道电伴热、容器保温、土壤加热、道路融雪化冰(防止积雪、结冰带来的隐患)等等。

2 工程方案

2.1 各项参数：考虑在保证电缆安全工作的前提下，既提高融雪效果，又节约能源。道路单位面积铺装发热电缆功率：250～

400W/m2（220V），电缆铺设间距：50mm。由于坡道属于易受冷空气及风力影响的地方，使用隔热材料，在发热电缆下部进行隔热处理，以便把所受影响降至最低。这样不但可以使运行费用降低，也可以使加热时间缩短，减少预热时间。

2.2 发热电缆选型：发热电缆型号：选用道路单位面积铺装发热电缆功率：250～400W/m2，此种电缆可用于坡道的融雪化冰,也具有很高的安全性，电缆的承重能力也可满足汽车道的荷载。发热电缆规格：单导可裁式，表面最高温度：65℃，线性负荷：17W/m（220V）从里到外：发热导线（两端为冷导线）、绝缘层、接地线、全封闭铅屏蔽层、外护套。

2.3 隔热材料：通过对坡道结构、承重能力、传热要求等综合考虑，采用3cm～5cm厚聚苯乙烯发泡硬质隔热保温板（XPS，俗称挤塑板），其抗压强度为150～500kPa，吸水率为1.0%，导热系数≤0.025W/(m.K)，尺寸稳定。

2.4 控制系统：

自动控制：为了保证坡道安全、通畅，可采用智能控制，采用专业的冰雪温控器进行控制，温控器的安装位置根据现场的实际情况进行确定。系统可自动控制电路的接通，自动控制时，系统通过铺设在路面的探头获取环境温度、湿度信息，判断是否需要接通电路。

3 施工工艺

3.1 施工准备

①人员组织：管理人员齐全,施工人员应是有经验且经过培训的人员，并认真仔细阅读有关设计说明，熟悉施工图及相关资料。

②材料及工具准备：按工程量准备所需的材料物资，其主要物资有发热电缆、温控器、地面保温材料、反射膜、低碳钢丝网、绝缘胶带、扎带及施工工具等。

③技术准备：技术交底等技术资料齐全。

3.2 铺设步骤

3.2.1 隔热保温层铺设：隔热保温层在发热电缆地面辐射系统中起着非常重要的作用，它保证系统单向传热，减少了热损失。绝热层的施工首先要保证地面的平整和干燥。铺设保温板之前，第一要确定铺设方案，尽量不要裁剪保温板，对裁剪后的保温板要尽量充分利用。

3.2.2 反射层铺设：铺设反射膜，反射膜表面带有尺寸标记，易于施工固定发热电缆。最主要的是可以起到热量向上传导的作用，铺设必须平整，可以用胶带固定。

3.2.3 低碳钢丝网铺设：在反射层上铺一层金属网，目的是防止安装的热电缆被压入绝热材料中并起到增强地面抗压强度的作用，同时可以用于固定发热电缆。低碳钢丝网间应搭接并绑扎固定，市场上的低碳钢丝网有多种规格，通常采用（100～150mm）×（100～

150mm）的成品焊接钢丝网。

3.2.4 发热电缆敷设：发热电缆是地面辐射融雪系统中的发热体。发热电缆敷设也是工程中最重要的环节。对发热电缆在施工前，施工及施工后都有严格要求。必须有专业安装施工队伍来完成。

①发热电缆施工前，首先应确认电缆冷线预留管、温控器接线盒、地温传感器留管、配电箱线管等预留、预埋工作已经完毕。铺设区域内其它专业隐蔽工程已全部完成，现场符合封闭独立施工条件（本项工程不宜与其它单项工程交叉施工）；有水管或线管的应事先在地面上切槽埋入。发热缆安装前，由现场专业技术人员进行第一次电阻和绝缘检测，做好检测记录后方可进行施工安装。

冷线与发热线之间的部分使用接线盒进行连接。整根发热电缆中接头部分最易出现问题。发热电缆的冷热线接头部分采用接线盒进行封装，三根电线冷热线接头部分进行铆接、刷锡连接之后，分别隐藏在三个凹槽之间，再用耐温绝缘密封胶灌实，使接头部分更加牢固和抗压。

②发热电缆冷天可能变硬不宜安装，可以适时接通电缆予以加热。并且，不应在-5℃以下的施工环境中安装电缆。因为低于-5℃时电缆弯曲比较困难，强行弯曲势必会对电缆造成损伤。根据事先设计的发热电缆布置方式从电源接线端开始将发热电缆发热段均匀铺设在金属网上，并每隔250mm作一次绑扎，发热电缆不能交叉重叠。避免集中在一起，否则造成电缆和表面温度的不均衡，甚至有可能造成危险。

③发热电缆安装完后，为防止在安装的过程中因现场人员复杂而导致电缆损坏，由现场专业技术人员进行第二次自检，做好检测记录。

3.2.5 温度传感器的安装：温度传感器可以控制发热电缆的运行，以保证地面温度的准确。感温探头放在两根电缆中间的位置，并用扎带与钢丝网固定；并要做好成品保护，避免以后操作造成意外损坏。温度传感器的安装在填充层施工前或施工后均可。

3.2.6 混凝土填充层施工：混凝土的浇注应该由有资质的土建施工方承担，发热电缆施工方紧密配合。浇注混凝土填充层，进入铺设区域时必须设垫板运送，推车等工具不得直接挤压发热电缆，一般填充层的厚度控制在4cm左右为宜，一切以保护发热电缆为原则。任何破坏地面的施工都要有可能引起电缆的损坏。填充层完成48小时内不许踩踏、严禁剔凿、重压。

3.2.7 发热电缆的测试：混凝土浇注完成后，在表面未干的状态下，应第三次检测每根电缆的绝缘电阻，以检查发热电缆在填充层施工过程中有无损坏；或将地热电缆开关打开，进行通电测试5～10分钟，正常运行则表示产品安装及使用无任何质量问题，验收合格。如发生断电等不能正常运行的情况，则应现场检查，发现损坏电缆的应立即返工。

特别提示：“三检一测”是发热电缆融雪系统运行正常的保障。

3.2.8 面层施工：面层施工时不仅要考虑到不同材料的本身的施工工艺（目前常见的面层道路上会是沥青,行人道上会是水泥、方砖、花岗岩等），还要充分考虑到发热电缆的因素。无论采用什么面层，都不得进行剔、凿、割、钻和钉等工作，不得向填充层内楔入任何物件。

3.3 配线系统在系统安装要求方面：每一根发热电缆应当在配电箱中引出一个独立的系统，同时安装带漏电保护的开关，以防止电缆短路或漏电，确保万无一失；信号传输线和电源线可以每4根电缆为一回路从电缆沟或穿线管连接至中央控制室的配电箱中。

4 发热电缆的维修保养及融雪后的水处理

4.1 深埋地下的电缆一旦损坏的处理：电缆生产厂家拥有一套先进的仪器，可以探测到地下电缆的损坏点，这套仪器精确度比较高，可以把损坏点圈定在0.3平方米的范围内，挖开地面就能快速找到故障并解决。

4.2 根据技术资料，发热电缆可以使路面升温1～9.9℃，达到融冰化雪的作用。为防止加热后使雪融化过快，雪水流到其他路段造成路面结冰的现象发生，可以通过调节温度控制积雪融化速度，从而不会使水流成河。另外，我们可在道路两侧做雨水沟或敷设雨水管道，即使有水流下，雪水通过水篦子可以直接流淌到雨水沟内。

5 结束语

相比较其他的清雪方式，电加热可能不是最经济的选择，但是它融雪速度快，自动化程度高，可以提高通行能力减少车辆发生交通事故的可能，所以高质量的完成一套发热电缆融雪系统的施工具有很现实的意义。随着电力资源的开发和系统完善，以及蓄热技术的成熟，发热电缆将有更好的发展前景

2016年 1 月 13日 ,因清雪不及时造成本区发生80余起交通事故,造成直接经济损失 100多万元,而若用上述方法进行道路改造,造价约为200元/平方米,两者相对比也可以在项目运营期内进一步节省资金，或者采用局部坡道电加热技术，仅在坡道路面进行电地暖工程改造，高区道路在文化路和世昌大道间共有古寨东路，古寨西路，沈阳路等坡路面约8000米，如对这些道路进行改造，则可以最大限度的节约资金，改造时结合道路减速带进行又可以进一步节约资金

由于融雪化冰系统安装功率较大，有些电力配置不足的区域可以选择局部铺设的方式。所以道路铺装形式可采用局部铺设方式，选择哪种形式根据甲方的要求和配电情况来具体选择。

局部铺设方式融雪系统主要由两部分构成，一个是控制系统，一个是加热系统。

根据经验数值，一般情况下道路融雪化冰系统需要的安装功率为：250～350W/m2，对于一个100m2的区域安装功率就在25～

35kW，可见安装功率是比较高的。如果采用人工控制的模式控制，则不能准确的达到融雪化冰的目的，在积雪结冰严重的情况下，即使开启系统也不能达到融雪化冰的目的，而且运行费用巨大；如果采用温度控制器来控制该系统，那也是极其错误的。在需要融雪化冰的地区，一般冬季的室外气温大部分时间或者全部时间在0℃以下，如果用温度控制器来控制，那么只要温度控制器开启，系统就开始加热，根本起不到自动控制的功能，甚至比人工控制的方式更加费电。正确的控制设备是融雪化冰专用的控制器，下面以目前常用的某品牌融雪化冰专用控制器做详细说明，该专用控制设备探头探测温度和湿度，因为冰雪的形成不仅取决于温度还取决于湿度，只有进行温度和湿度探测，并经内置芯片比较分析，判断在具体温度和湿度情况下冰雪是否形成来开启系统。

融雪化冰控制设备根据探测的温度和湿度，判断是否有冰雪形成，在冰雪即将生成时既提前开启系统，当雪降临到道路上时随即消融并迅速干燥，不会凝结成冰，同时可以设置延迟时间，即当探头探测到冰雪融化完毕后系统继续工作的时间，确保最不利区域也达到充分