石墨烯電熱膜電地暖施工工法

1、石墨烯電熱膜電地暖施工工法1、前言秋冬季節(jié)，對(duì)大多數(shù)北方城市而言，霧霾圍城如期而至，藍(lán)天白云似乎變成了一種奢侈。然而石墨烯電供暖或?qū)⒊蔀榛狻笆骣卜钡囊话牙麆?。作為最先進(jìn)的供暖方式之一，石墨烯電供暖正在成為行業(yè)亮點(diǎn)。北方地區(qū)燃煤取暖是造成大氣污染的主因，這也引發(fā)了國(guó)家層面的高度關(guān)注。住建部、國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部和國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布了指導(dǎo)意見，要求加快推進(jìn)北方采暖地區(qū)城鎮(zhèn)清潔供暖。根據(jù)指導(dǎo)意見，在京津冀及周邊地區(qū)“2+26”城市重點(diǎn)推進(jìn)“煤改氣”、“煤改電”及可再生能源供暖工作，減少散煤供暖，加快推進(jìn)“禁煤區(qū)”建設(shè)。其他地區(qū)要進(jìn)一步發(fā)展清潔燃煤集中供暖等多種清潔供暖方式，加快替代散燒煤供暖，提

2、高清潔供暖水平。作為高度關(guān)切民生的工程，國(guó)家對(duì)電供暖政策支持力度空前之大，包括石墨烯電供暖行業(yè)，現(xiàn)在真的是遇到了千載難逢的發(fā)展機(jī)遇。政策治霾、技術(shù)成熟、市場(chǎng)需求三重疊加下，石墨烯電供暖發(fā)展空間已經(jīng)開啟，嗅覺敏感的行業(yè)也將目光瞄準(zhǔn)于此。石墨烯供暖的藍(lán)海除煤改電地區(qū)外，沒有集中供暖的廣大南方區(qū)域以及舊房改造也是一大市場(chǎng)。據(jù)調(diào)研，僅長(zhǎng)江沿岸每年取暖市場(chǎng)大概在1000億元左右，這一市場(chǎng)非常大。據(jù)悉，目前美國(guó)、日本、韓國(guó)的電熱膜供暖應(yīng)用已達(dá)到很大比例，而石墨烯電熱膜作為高端電熱供暖產(chǎn)品，也有很大需求我公司承建的于2018年中標(biāo)，2020年正式通過竣工驗(yàn)收的德州市公安消防支隊(duì)天衢工業(yè)園消防站項(xiàng)目室內(nèi)采暖正

3、是應(yīng)用了石墨烯電熱膜電地暖這一采暖方式。通過施工過程中不斷的積累施工經(jīng)驗(yàn)，精益求精，對(duì)石墨烯電熱膜施工工序進(jìn)行更加合理的安排，加強(qiáng)施工過程各環(huán)節(jié)質(zhì)量管控，提高效率的同時(shí)也總結(jié)了一套相關(guān)工法，希望能為公司在今后類似項(xiàng)目施工提供相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)公司在石墨烯電熱膜電地暖施工市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。2、特點(diǎn)石墨烯具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱和導(dǎo)溫性以及延展性。石墨烯電供暖的工作原理是，以電為能源，通過石墨烯膜通電后發(fā)射遠(yuǎn)紅外輻射對(duì)環(huán)境進(jìn)行加熱，從而達(dá)到采暖目的，是集節(jié)能環(huán)保和低碳減排等優(yōu)點(diǎn)于一體的高科技產(chǎn)品。石墨烯電熱膜發(fā)電效率有明顯的提升，1秒可以達(dá)到4050攝氏度，紅外輻射效率可達(dá)到80%。同時(shí)，石墨烯電熱膜相較傳

4、統(tǒng)電熱膜安裝更便捷，更加環(huán)保、節(jié)能和舒適。本工法采用自流平水泥墊層找平室內(nèi)地面基層，確?；鶎拥钠秸取⑶鍧嵍?，從而減少熱量透過基層的不必要損耗，同時(shí)為上層各工序施工提供一個(gè)平整穩(wěn)定的基礎(chǔ)；對(duì)擠塑聚苯保溫板進(jìn)行嚴(yán)密拼接，處理接縫，減少熱量的滲透及損耗；對(duì)電熱膜進(jìn)行封裝，覆蓋塑料薄膜進(jìn)行防水、防潮、防靜電。施工過程中嚴(yán)格控制各種材料的質(zhì)量，加強(qiáng)施工過程中的監(jiān)督檢查，提高成品保護(hù)意識(shí)，最終達(dá)到節(jié)材、節(jié)能降耗、節(jié)約成本，提高熱效率的目的。3、適用范圍本工法適用于采用石墨烯電熱膜電地暖供暖方式的學(xué)校、醫(yī)院、商超、辦公樓、寫字樓等公共建筑及民用住宅采暖施工，此外也可用于新農(nóng)村建設(shè)中冬季取暖、蔬菜大棚、農(nóng)業(yè)

5、育苗等工程建設(shè)項(xiàng)目。4、工藝原理本工法采用傳熱學(xué)原理減少熱量在傳遞過程中發(fā)生的不必要損耗和滲透，提高熱量傳遞效率。該工藝核心部分是通過采用自流平水泥墊層確保室內(nèi)地面基層平整度、潔凈度減少熱量在傳遞過程中的滲透和損耗；對(duì)保溫板進(jìn)行合理選材，嚴(yán)密接縫；電熱膜進(jìn)行防水防潮處理；合理安排施工工序、注重細(xì)節(jié)，提高成品保護(hù)率，提高熱效率。5、工藝流程及施工要點(diǎn)本工法工藝流程地面基層找平處理一擠塑保溫板安裝一線路布置一石墨烯電熱膜專用反射膜鋪設(shè)一石墨烯電熱膜安裝一通電測(cè)試一覆蓋混合層一二次通電測(cè)試一鋪設(shè)飾面層f安裝智能溫控器不同飾面層鋪裝分層圖如下:一解械脫國(guó)抑蛔LW5典袁噫硼知顯械解圖5.1-1：地磚鋪裝

6、分層圖圖5.1-2：地板鋪裝分層圖施工要點(diǎn)自流平水泥地面找平處理為保證基層地面的平整度、潔凈度，基層地面采用自流平水泥進(jìn)行精細(xì)化處理。基層處理包括兩方面：一是施工區(qū)域內(nèi)不得留有任何雜物；二是施工區(qū)域地面上的凸起和凹陷要處理掉，鏟除凸起、填補(bǔ)凹陷，總體要求就是平整和無雜物?；鶎犹幚硗戤吅螅P(guān)閉門窗，避免風(fēng)和灰塵的影響。另外，如果有陽光直曬的地方，可以適當(dāng)遮擋，否則會(huì)影響水泥自流平砂漿的面層質(zhì)量。自流平水泥澆筑過程中，借助刮板等輔助工具，同時(shí)使用排氣滾筒在水泥自流平表面滾一遍，起到排氣的作用，避免小氣孔的產(chǎn)生。自流平水泥澆筑完成后，地面養(yǎng)護(hù)3天，養(yǎng)護(hù)期間封閉施工區(qū)域，嚴(yán)禁任何人在上面行走。待到強(qiáng)度

7、達(dá)到要求時(shí)方可上人進(jìn)行下道工序施工。擠塑保溫板安裝保溫板鋪裝前，應(yīng)該對(duì)材料進(jìn)行驗(yàn)收，檢查保溫板的外觀是否完好無損，留存好保溫板的質(zhì)量證明文件、檢測(cè)報(bào)告及合格證等資料。自流平水泥基層上滿鋪50厚高強(qiáng)度擠塑聚苯保溫板，板與板之間必須拼接嚴(yán)密、平整、無翹曲。板與板之間的縫隙用膠帶粘滿、粘牢、固定，使保溫層成為一個(gè)整體，減少熱量損失，擠塑保溫板安裝如下圖：圖5.2.2-1：擠塑保溫板鋪設(shè)圖石墨烯電熱膜安裝石墨烯電熱膜安裝前，鋪一層電熱膜專用反射膜。專用反射膜要密貼保溫板，反射膜必須鋪平，反射膜與保溫板之間用透明膠粘帶膠粘固定好，保持平整無翹曲。然后，按照設(shè)計(jì)圖紙鋪設(shè)石墨烯電熱膜，并按要求把電熱膜連接好

8、。封裝電熱膜與反射膜接觸邊緣部位亦用透明膠粘帶粘接固定，膠粘要做到平整密實(shí)。鋪設(shè)前，檢測(cè)電熱膜是否完好。檢測(cè)沒問題后把電熱膜之間的接頭包好，做到防水絕緣，接頭部位或每個(gè)線路匯集位置，應(yīng)把接頭盒線路下臥與保溫層持平。石墨烯電熱膜厚度較薄，重量輕，在搬運(yùn)安裝過程中易收到損壞，因此必須輕拿輕放，安裝前，必須清掃干凈地面以免損壞電熱膜。圖5.2.3-2石墨烯電熱膜圖5.2.3-2石墨烯電熱膜電熱膜鋪裝時(shí)，不宜布置在被家具覆蓋的等覆蓋的區(qū)域。地面的固定設(shè)備、櫥柜、衛(wèi)生潔具、淋浴區(qū)的下方及管道安裝位置不應(yīng)布置電熱膜。在裝修過程中嚴(yán)禁在地板上打釘或用電錘等工具破壞地面，以免損傷已鋪設(shè)好的石墨烯電熱膜。在電熱

9、膜上鋪設(shè)或切割地板或地磚時(shí)要保持清潔，不要把碎渣、尖銳木屑，釘子等東西殘留在電熱膜上面，以免弄壞電熱膜。圖5.2.3-1專用反射膜鋪設(shè)圖5.2.3-3石墨烯電熱膜安裝線路布置必須注意電線的布置，電線如何布置是石墨烯電熱膜安裝的重中之重。任何一路接通溫控器的電線全部都由火線、零線、地線組成，并且從配電箱空開處單獨(dú)接通，直達(dá)溫控器。在電線連接的過程中，中間不要有其他電器并聯(lián)在該線路上。電線盡量選擇直徑為2.5平方的銅線。（可使用篇電保護(hù)開美i0.i“二4：mi工也溫控器L0.i“二4：mi工也溫控器L等電位連接T型電纜一體跳圖5.2.4-1線路連接示意圖混合層覆蓋電熱膜安裝完成后應(yīng)先進(jìn)行通電測(cè)試，

10、測(cè)試結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及產(chǎn)品性能要求。通電測(cè)試合格后，進(jìn)行混合層覆蓋。先在石墨烯電熱膜上鋪設(shè)一層0.4厚的LDPE塑料薄膜，塑料膜縫隙也應(yīng)用膠帶粘牢固、平整。然后鋪一層鍍鋅鋼絲網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)之間應(yīng)用塑料扎繩綁扎固定。沿墻根部四周設(shè)置高度不低于施工面層的擠塑板條，厚度不低于5mm連續(xù)布置。最后鋼絲網(wǎng)上均勻覆蓋貼專用沙子、灰。在鋪設(shè)地磚的過程中，沙灰要盡量夯實(shí)，否則會(huì)出現(xiàn)空鼓，影響采暖效果。分層鋪裝作業(yè)圖及水泥覆蓋層見下圖：圖5.2.5-1：分層鋪裝作業(yè)圖圖5.2.5-2：水泥覆蓋層智能溫控器安裝必須注意溫控器安裝的位置。溫度溫控器盡量選擇在溫度均勻的地方，不建議選擇在角落、房間門口、窗戶旁邊等室內(nèi)空氣溫

11、度變化較大的位置。溫度溫控器應(yīng)距地面高度為1.2米至1.5米左右，溫度溫控器下方不應(yīng)放置柜子、盆景等阻礙溫控探頭測(cè)溫的東西，以免出現(xiàn)誤差。二次通電測(cè)試混合層覆蓋完之后、鋪貼地磚前進(jìn)行第二次通電測(cè)試，檢查電熱膜是否能夠正常工作，測(cè)試無問題后才可進(jìn)行下一步施工。6、主要材料及設(shè)備本工法主要采用樂福之家品牌石墨烯電熱膜以及配套專用反射膜、連接線（2T、3T、4T）、智能溫控器（16A）、擴(kuò)展模塊（16人）、感溫探頭、信號(hào)線。石墨烯電熱膜主要技術(shù)參數(shù)：?jiǎn)纹叽纾?m（寬）X2m（長(zhǎng)）X0.5mm（厚）；功率密度：140-240w/m2,額定工作電壓：220v,50HZ；熱轉(zhuǎn)化率：80%,絕緣電阻：50

12、M。以上；最高表面溫度：石墨烯遠(yuǎn)紅外電熱膜工作時(shí)，表面最高溫度不超過50，不會(huì)因過熱引起自然。T型電纜：專業(yè)電氣設(shè)計(jì)，具有安全防水防酸堿的功能?？焖龠B接電纜：配套T型電纜技術(shù)，快速連接，方便安裝。7、質(zhì)量控制本工法在實(shí)際施工過程中，必須嚴(yán)格遵守國(guó)家及有關(guān)部門頒發(fā)的現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，例如低溫輻射電熱膜供暖系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ319-2013、低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范GB50054-2011.民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50736-2012、建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)JGJ59-2011、民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB51348-2019等技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。施工前，項(xiàng)目部要編制石墨烯電熱膜鋪裝專項(xiàng)施工方案，方案

13、要經(jīng)過本單位及相關(guān)單位審核批準(zhǔn)后方能實(shí)施。此外，應(yīng)對(duì)項(xiàng)目部及施工班組進(jìn)行安全技術(shù)交底并嚴(yán)格執(zhí)行。施工過程中，要嚴(yán)格落實(shí)好相關(guān)管理人員及作業(yè)人員的崗位責(zé)任，依照專項(xiàng)施工方案進(jìn)行施工，嚴(yán)格把控施工各環(huán)節(jié)的質(zhì)量及安全。每道工序完成后要及時(shí)采取成品保護(hù)措施，提高成品保護(hù)率，從而達(dá)到最終節(jié)能降耗的目的。8、安全措施作業(yè)過程中，項(xiàng)目部安排專職安全員1名，質(zhì)檢員1名，施工員1名，作業(yè)班組4人進(jìn)行作業(yè)，具體安全措施如下：1）加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)用電的監(jiān)督檢查，不允許私拉亂接現(xiàn)象產(chǎn)生，設(shè)備用電做到“一機(jī)一閘一漏”。2）現(xiàn)場(chǎng)材料必須分類碼放，重物不能碼放過高。3）作業(yè)前，施工區(qū)域要?jiǎng)澐趾茫匾獣r(shí)設(shè)置圍擋，非作業(yè)人

14、員禁止入內(nèi)，夜間施工設(shè)置警示標(biāo)志。4）作業(yè)前，項(xiàng)目部管理人員及施工作業(yè)人員必須經(jīng)過安全交底，新進(jìn)場(chǎng)工人必須經(jīng)過培訓(xùn)，特種作業(yè)人員還得經(jīng)過考試合格，持證上崗。5）作業(yè)人員必須佩戴好安全防護(hù)用品，尤其是帶電作業(yè)，無安全防護(hù)不允許作業(yè)。6）施工過程中，電動(dòng)機(jī)械工具使用前必須經(jīng)過檢查，檢查合格后才能使用。7）加強(qiáng)各專業(yè)工種施工間的自檢、專檢、交接檢，不遺留安全隱患，隱患解除才能進(jìn)行下道工序施工。8）施工現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)火作業(yè)要經(jīng)過審批，禁止任何人員吸煙，以免造成火災(zāi)等事故。9、環(huán)保措施1）施工現(xiàn)場(chǎng)要做到工完料盡場(chǎng)地清，吊裝作業(yè)完成后及時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)的雜物和廢料。2）施工過程中盡量采用振動(dòng)小的施工機(jī)具，以免造成噪聲污

15、染。3）施工現(xiàn)場(chǎng)要對(duì)粉塵污染物進(jìn)行覆蓋，配備霧炮降塵，以免造成揚(yáng)塵污染。4）施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁任何人員吸煙。5）施工期間廢水、生活污水排放要經(jīng)過處理，不能直接排入市政下水道。10、效益分析10.1經(jīng)濟(jì)效益以建筑面積100面為例，電熱膜額定功率為2000/近，滿負(fù)荷運(yùn)行一小時(shí)耗費(fèi)0.2度電左右，安裝好的電熱膜地暖系統(tǒng)，都是溫控器智能間歇工作，來恒定室溫的。達(dá)到設(shè)定的溫度后自動(dòng)休息，節(jié)省電能。理論上，保溫效果越好，室內(nèi)外溫差越小，工作時(shí)間越短，耗電量就越低。正常設(shè)計(jì)工況下，平均每平方80亞的功率，即鋪設(shè)建筑面積40左右的電熱膜，可達(dá)取暖要求。根據(jù)測(cè)試，在室外溫度零下5度，室內(nèi)溫度維持在20度以上的條件，石墨烯電熱膜電地暖系統(tǒng)取暖季在智能溫控器控制下，每天每平方電熱膜實(shí)際工作時(shí)間平均8小時(shí)左右；經(jīng)試驗(yàn)研究在本工法使用條件下，鋪設(shè)建筑面積35左右的電熱膜，即可達(dá)到相同條件的取暖要求。經(jīng)計(jì)算可得：設(shè)計(jì)工況下每天耗電量：0.08X8X100=64kwh本工法使用條件下每天耗電量：0.07X8X100=56kwh按每度電0.55元計(jì)算，一個(gè)供暖季為120天，建筑面積為100m2的住宅：設(shè)計(jì)工況單個(gè)取暖季能耗：64X120=7680kw-h,取暖費(fèi)用：4224元。本工法使用條件下取