一、引言
北方地區(qū)冬季一般有5-6個月，黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古、新疆等省份個別地區(qū)甚至可以長達(dá)8個月，每年都有幾次較大降雪過程，給人民生產(chǎn)生活、交通及交通安全都帶來很大影響。道路積雪結(jié)冰問題越來越引起各級部門、建設(shè)單位及設(shè)計的關(guān)注和重視。根據(jù)北京氣象資料顯示，北京每年平均降雪量為8.4毫米，2010年1月2日，北京普降大雪，降雪量普遍有4至8毫米，部分地區(qū)出現(xiàn)10至18毫米的暴雪，北京大部地區(qū)積雪深度10至20厘米，昌平和門頭溝積雪深度達(dá)33．2厘米，日降雪量均突破了1951年以來的1月份歷史極值。冬季的降雪，經(jīng)行人踩踏、車輛碾壓就會變成堅硬的冰雪路面，積雪融化后還會結(jié)冰，對交通安全帶來了很大影響。而建筑物汽車出入的車道，往往是更易發(fā)生交通意外的拐彎、上下坡處，解決車道積雪問題，選用適用、 經(jīng)濟(jì)、 高效、 環(huán)保的方法快速、安全除雪化冰，對行車安全具有重要意義。
二、車道融雪化冰方法選擇
某辦公樓車道位于D-G/20-22軸，坡度達(dá)10%，要做到及時、有效、安全除雪化冰，主要有以下幾種方法。
1 人工清除法和機(jī)械清除法
人工清除法勞動強(qiáng)度大、效率低，這種傳統(tǒng)的除雪方法是雪停后才開始除雪，實際上在降雪過程中路面積雪經(jīng)車輛碾壓已被壓實形成冰雪路面，對車道這種車輛經(jīng)常出入道路不適用。機(jī)械清除法的除雪方式主要有擺錘旋轉(zhuǎn)擊打式、往復(fù)沖擊振動式、旋轉(zhuǎn)銑削式、楔鏟式等，這種除雪設(shè)備制造成本較高，除凈率低，工作效率低，功率消耗非常大，使用效果不理想，而且受制于車道建筑形式，車道一般空間有限、清掃面積小，除雪設(shè)備一般無法使用，較人工清除法更加不經(jīng)濟(jì)。
2 融化法
2.1 化學(xué)融化法
目前廣泛采用的化學(xué)融化法，也就是撒鹽或者其他化合物，會造成很多負(fù)面作用，如：侵蝕路面、腐蝕管道、銹蝕鋼筋，破壞生態(tài)環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計，每年冬季除雪撒鹽造成道路損壞較不撒鹽上升2倍，北京市 2002 年 12 月 15 日-23 日不到 10 天時間就使用融雪劑七千噸，2003 年上半年，北京城區(qū)51 條道路和綠地 37 萬株綠籬受害枯死， 約占全市綠籬 5%-10%， 草地受害三十多萬平方米，幾萬株灌木和喬木枯死，直接經(jīng)濟(jì)損失近千萬元。 長期大量使用化學(xué)融化法除雪，除對植物的損害外對水源的影響 也很大，含有大量融雪劑的殘雪最終會通過各種渠道進(jìn)入江 河或地下，造成水體污染，這種污染的持續(xù)時間更長，影響范圍更廣。因此，化學(xué)融化法除雪應(yīng)嚴(yán)格控制，合理使用， 用量越少越好。從未來發(fā)展趨勢看，融雪劑的使用將會受到越來越嚴(yán)格的限制，使用量及使用范圍將非常有限。
2.2 熱融化法
熱融化法原理簡單而且不會造成污染，成為車道融雪化冰的主要措施。主要方法有地?zé)峁芊ā⑻柲苄顭嵯到y(tǒng)、導(dǎo)電混凝土、發(fā)熱電纜敷設(shè)等方法。地?zé)峁芊ㄊ苤朴跓嵩矗野惭b復(fù)雜、影響路面；太陽能蓄熱系統(tǒng)成本過高；導(dǎo)電混凝土工藝復(fù)雜、價格昂貴、控制繁瑣，且在電壓控制技術(shù)上存在問題；使這幾種融雪技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用受到限制。由于發(fā)熱電纜具有安全、耐用、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是一種安全可靠的融雪化冰的方法。針對以上綜合分析，本工程車道采用的是低溫輻射發(fā)熱電纜。
三、系統(tǒng)概述
1 低溫輻射發(fā)熱電纜特點(diǎn)
低溫輻射發(fā)熱電纜是一種通電后能發(fā)熱的電纜，輻射供暖分為高溫、中溫、低溫。其中加熱時表面溫度不超過70℃的稱為低溫輻射，低溫輻射發(fā)熱電纜工作時表面最高溫度為60-65℃，并且大部分能量以輻射方式傳遞，因此稱為低溫輻射發(fā)熱電纜。發(fā)熱電纜由導(dǎo)熱體（實芯電阻線），XLPE0.7mm的絕緣層，接地導(dǎo)線，鋁屏蔽護(hù)網(wǎng)，0.8mm藍(lán)色PVC外表皮構(gòu)成，因有絕緣層和PVC外皮的雙層保護(hù)，系統(tǒng)還設(shè)有漏電保護(hù)裝置，所以不會漏電。整根電纜的接地線將電流導(dǎo)入大地，因此使用起來非常安全。低溫輻射發(fā)熱電纜的輻射輻射性能好，節(jié)能省電，發(fā)熱電纜磁場強(qiáng)度最大為0.7μT，為國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.7%，工頻電場最高為2.4V/m，為國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.6%。國家標(biāo)準(zhǔn)文件（HJ/T24-1998）中規(guī)定：地面磁場強(qiáng)度為80A/m（100μT），工頻電場為4KV/m，且不含對人體有害射線，嚴(yán)格區(qū)別于核輻射、電磁干擾輻射等情況。
低溫輻射發(fā)熱電纜供暖具有使環(huán)境溫度均勻、清潔、舒適的特點(diǎn)，它不只是單純加熱空氣，而是使人體和周圍密實物體首先吸收熱量，溫度升高，從而減少了對人體的冷輻射；而且沒有傳統(tǒng)供暖因空氣對流引起的室內(nèi)浮塵。發(fā)熱電纜在歐美等發(fā)達(dá)國家有60-70年的成熟技術(shù)，他們的應(yīng)用事實證明該產(chǎn)品的耐溫、防潮、耐壓及抗老化性能優(yōu)良，能夠做到正常使用50年以上。而且由于地面被作為傳熱的散熱面，因此地面裝飾層的材料難免會對采暖效果產(chǎn)生負(fù)面影響：
2 系統(tǒng)簡介
發(fā)熱電纜地面輻射供暖系統(tǒng)是以電力為能源，用發(fā)熱電纜為發(fā)熱體，將100%的電能轉(zhuǎn)換為熱能，通過地面以低溫?zé)彷椛涞男问，把熱量地面。發(fā)熱電纜地面輻射供暖系統(tǒng)的工作原理是發(fā)熱電纜通電后，其工作溫度為40℃-65℃，通過地面作為散熱面，通過少部分對流換熱加熱周圍空氣的同時，以大部分的方式與四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、物體、人體進(jìn)行輻射換熱，圍護(hù)結(jié)構(gòu)、物體和人體吸收了輻射熱后，其表面的溫度升高，從而達(dá)到提高并保持溫度的目的。發(fā)熱電纜地面輻射供暖系統(tǒng)的輻射換熱量約占總換熱量的60%以上。 通過鋪設(shè)于地板上的地溫探頭或溫控器內(nèi)的溫度探頭，由溫控器控制溫度。當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值后，溫控器開始動作，斷開通向發(fā)熱電纜的電源，發(fā)熱電纜停止加熱，當(dāng)溫度低于溫控器設(shè)定值時，溫控器又開始啟動，接通通向發(fā)熱電纜的電源，發(fā)熱電纜開始加熱，這樣重復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
3 系統(tǒng)架構(gòu)
系統(tǒng)由三個主要部件組成：發(fā)熱電纜、溫控裝置、地面。這些部件共同運(yùn)行，構(gòu)成一個能夠提供舒適、安全的供暖系統(tǒng)。
溫控裝置為溫控箱集中控制系統(tǒng)，用于設(shè)定、控制室內(nèi)溫度。根據(jù)實際需要，通過溫控器隨時調(diào)節(jié)溫度，并且保持恒定，是節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用的主要設(shè)備，地溫探測器探測數(shù)據(jù)為主要依據(jù)并輔以室溫探測器探測數(shù)據(jù)來進(jìn)行系統(tǒng)啟動或停止。用戶可根據(jù)需要在10℃～30℃溫度范圍內(nèi)任意設(shè)置需要的溫度。
四、施工工藝
1 施工準(zhǔn)備
1.1 施工現(xiàn)場應(yīng)具備以下條件
。1）建筑物濕作業(yè)均已完成,并充分干燥；
（2）電源配電安裝完畢,各回路電源管線預(yù)留工程結(jié)束；坡道內(nèi)側(cè)壁面化雪電源及溫濕度探測器管線預(yù)留施工完畢；且其他電氣管線工程施工完畢；
。3）現(xiàn)場的雜物,特別是地板上的鐵絲,鋼筋頭等金屬雜物已清除；
。4）地板的平整度符合國家有關(guān)施工及驗收規(guī)范的要求。
1.2 工具準(zhǔn)備
名稱 型規(guī) 用途
萬用表 數(shù)字式 測量直流電阻
兆歐表 1000V 測量絕緣電阻
卷尺及電工工具 連接電源
1.3材料準(zhǔn)備
名稱 型規(guī)及要求
發(fā)熱電纜 TXLP/ /17
溫度控制器 按設(shè)計
擠塑保溫板 20mm,容重大于30Kg
金屬絲網(wǎng) Φ2.0
地暖專用反射膜
塑料綁扎帶
膠帶
鋼釘
2 系統(tǒng)安裝
2.1 擠塑板安裝
。1）將擠塑板平鋪在坡道地面上,接口平直且間隙不得大于5毫米，擠塑板用鋼釘固定在地面上；
。2）每40平米安裝膨脹縫；
。3） 坡道周邊垂直方向做50mm預(yù)留。
2.2放射膜安裝
。1）將地暖專用反射膜平鋪在擠塑板之上,用膠帶粘接；
。2） 反射膜的鋪設(shè)應(yīng)平整,連續(xù)。
2.3金屬絲網(wǎng)安裝
（1） 將金屬絲網(wǎng)平鋪在擠塑板之上,用綁扎帶固定；
。2） 金屬絲網(wǎng)的鋪設(shè)應(yīng)平整，連續(xù)。
2.4 發(fā)熱電纜的安裝
。1）測試發(fā)熱電纜的絕緣電阻，絕緣電阻應(yīng)符合產(chǎn)品說明的電阻值，發(fā)熱電纜按圖紙要求鋪設(shè)在金屬絲網(wǎng)上,用塑料綁扎帶固定在絲網(wǎng)上；
。2）保持電纜平直,距離均勻,最小距離不得小于35毫米,彎曲半徑不得小于電纜直徑的6倍；
。3）發(fā)熱電纜不得重疊安裝及壓入保溫材料中；
。4）測試發(fā)熱電纜的直流電阻應(yīng)滿足相關(guān)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)；測試電纜絕緣電阻應(yīng)與產(chǎn)品型號電阻上下浮動不超過10%；
。5） 發(fā)熱電纜與墻面距離至少有15厘米間距,圖紙有距離要求按照圖紙施工；
。6）發(fā)熱電纜鋪設(shè)分成4個區(qū)鋪設(shè)，每個區(qū)域的發(fā)熱電纜冷引線引入坡道側(cè)壁預(yù)留的電源接線盒內(nèi)；
。7） 電纜鋪裝完畢，澆鑄砂漿前后均做絕緣測試,絕緣電阻應(yīng)應(yīng)與產(chǎn)品型號電阻上下浮動不超過10%。
系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)示意圖
2.5 溫控箱的安裝
（1）溫控箱安置在坡道入口的車庫工具間內(nèi)，按照說明書安裝溫控器；
。2）坡道化雪專用溫濕度傳感器的傳感線應(yīng)穿管,探頭放置在地面，應(yīng)與坡道地面持平。
溫濕度探測器必須裸露于地面，直接探測環(huán)境溫濕度，才能為系統(tǒng)的自動啟動停止提供依據(jù)；探頭的安裝需與地面層施工同時進(jìn)行。
2.6 通電測試
（1）系統(tǒng)安裝測試完畢后方可進(jìn)行通電測試；
。2） 調(diào)節(jié)溫度控制器,檢查系統(tǒng)運(yùn)行情況；
。3）如發(fā)現(xiàn)漏電現(xiàn)象,仔細(xì)檢查是配電原因或電纜原因。
3 建立工程檔案
3.1 記錄每根發(fā)熱電纜的直流電阻及絕緣電阻的測試情況，包括安裝前，安裝后，澆鑄砂漿前，澆鑄砂漿后及通電測試前；
3.2 填寫工程檢查記錄；
3.3 填寫工程檔案表格；
3.4 整理各種工程驗收材料及器材的產(chǎn)品合格證；
3.5 做好質(zhì)量驗收交接工作,填寫交接記錄。
六、驗收標(biāo)準(zhǔn)
1 系統(tǒng)施工應(yīng)按照設(shè)計圖紙進(jìn)行,當(dāng)修改設(shè)計時,應(yīng)經(jīng)原設(shè)計部門同意后,方可進(jìn)行；
2 采用的器材及其運(yùn)輸,保管方式應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定,當(dāng)對產(chǎn)品有特殊要求時,應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)文件的規(guī)定；
3 當(dāng)器材到達(dá)現(xiàn)場后,應(yīng)按下列要求進(jìn)行檢查:
3.1技術(shù)文件應(yīng)齊全；
3.2型號,規(guī)格及外觀質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求和本規(guī)范的規(guī)定；
3.3系統(tǒng)安裝工程施工中的安全技術(shù)措施應(yīng)符合本規(guī)范及國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品技術(shù)文件的規(guī)定；
4 系統(tǒng)安裝時應(yīng)滿足下列尺寸要求
4.1 電纜之間最小間距不得小于35mm；
4.2 電纜的彎曲半徑不得小于電纜直徑的5倍；
4.3 電纜與墻面的距離至少保持150mm；
5 每40平方米應(yīng)預(yù)留膨脹縫；
6 系統(tǒng)所用主,輔材料應(yīng)符合相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及施工要求的規(guī)定；
7 溫濕度探測器安裝在地面上,探測器上口不應(yīng)有填充物,端正并找平地面；
8 電纜平直間距均勻,不得有重疊；
9 工程交接驗收時應(yīng)檢查的項目:
9.1電纜的鋪設(shè)外觀平直,距離均勻,無交叉；
9.2各種規(guī)定的間距；
9.3電纜固定是否牢固,布局與設(shè)計是否相符；
9.4檢查部分回路的直流電阻及絕緣電阻；
9.5系統(tǒng)的漏電保護(hù)裝置及接地；
10 工程交接驗收時,應(yīng)提交下列技術(shù)資料和文件:
10.1系統(tǒng)的竣工圖；
10.2設(shè)計變更的證明文件；
10.3安裝測試記錄；
10.4各種試驗記錄；
10.5各種材料,設(shè)備等的合格證.
七、使用方法
1 首次運(yùn)行：本系統(tǒng)尤其是每個采暖季的頭幾天，將消耗較多的電能，這并不意味著系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用將會非常高。請等待系統(tǒng)達(dá)到平衡時再估算運(yùn)行費(fèi)用。對新竣工項目，為保證混凝土的使用壽命，需等待地面自然干燥（一般需28天）后再使用，并先用較低的溫度預(yù)熱。
2 系統(tǒng)初次使用時，按照溫控器使用說明書將溫控器開關(guān)打開，將溫度值設(shè)置在較低溫度處，使發(fā)熱電纜供暖系統(tǒng)開始運(yùn)行，然后逐步通過調(diào)整溫度數(shù)值達(dá)到設(shè)計溫度（一般為18℃-20℃〕。尤其需要注意的是：不要在初次開啟系統(tǒng)時就將溫度設(shè)置在高溫處。
3 日常操作：操作簡便是融雪化冰系統(tǒng)眾多優(yōu)點(diǎn)之一。當(dāng)您需要采暖時，只需將溫控器的開關(guān)打開，系統(tǒng)就會自動按照您的設(shè)定開始自動運(yùn)行。當(dāng)您離開或不需要采暖時，可以將溫空器溫度調(diào)整到10—15℃之間。
4 使用注意事項：
4.1發(fā)熱電纜地面輻射供暖系統(tǒng)的設(shè)計安裝依據(jù)是計算熱負(fù)荷，因此與圍護(hù)結(jié)構(gòu)、地面裝飾材料等均密切相關(guān)。因此當(dāng)方案與設(shè)計確定后，請不要隨意改動房屋的原定圍護(hù)結(jié)構(gòu)、地面裝修等做法。
4.2將溫控器設(shè)在非常高的溫度上并不會使地面很快地溫暖起來，設(shè)定在您所需要的溫度即可。
4.3溫控器安裝在門上，周圍不要有熱源體。
4.4不要用家具遮擋溫空器。
4.5不要隨意晃動溫空器，以免對溫空器接線處造成破壞。
4.6如果長時間沒人不使用，可將溫控器調(diào)到5-10℃，以更加省電。如長時間關(guān)閉系統(tǒng)再次啟動，升溫時間會較長。
八、常見問題及解決辦法
1 溫控器控制溫度不精確
故障原因：檢查溫控器是否被遮擋或周圍有無冷熱源。
2 溫控器不工作或指示燈不亮
故障原因：檢查接線端子接觸是否良好。開關(guān)電源是否打開。
3 發(fā)熱電纜不工作故障原因：發(fā)生短路，斷路或電纜被打斷。
如遇到以上故障或原因不明，用戶不可自行維修，請及時與安裝公司取得聯(lián)系，由安裝公司派專業(yè)人員進(jìn)行維修。
融雪化冰系統(tǒng)一般無需維護(hù)，但需要避免以下人為損壞，以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行：
3.1禁止在鋪設(shè)了發(fā)熱電纜的地板上亂釘釘子、鉆孔，以免打破電纜，造成漏電。
3.2禁止私自拆改發(fā)熱電纜和相關(guān)配電系統(tǒng)。
3.3在安裝提腳板或其他墻面裝飾物時，不許在溫控器垂直至地面這一段及其附近打木楔、釘釘子或剔鑿，以免打斷冷引線。
九、結(jié)論
在寒冷的冬季，發(fā)熱電纜技術(shù)的應(yīng)用，不僅安全、快捷地解決了冰雪對車道道面帶來的各種問題，而且此辦法對車道路面結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境基本上沒有破壞作用、消除了其他方法帶來的負(fù)面影響，保證了了冬季車道行車安全，同時還滿足了綠化環(huán)保的要求。
參考文獻(xiàn)：
[1]電器裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范（GB50169-2006）
[2]建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50303-2002）
[3]城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃編制標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50546-2009）
作者簡介：
郭振國，男，1978年生，本科，中國地質(zhì)大學(xué)電氣工程系畢業(yè)。中國新興建設(shè)開發(fā)總公司一公司設(shè)備安裝分公司總工程師兼副經(jīng)理。主要從事機(jī)電設(shè)備安裝及管理工作。聯(lián)系地址：100071北京市豐臺區(qū)東大街56號。