一、引言
北方地區冬季一般有5-6個月，黑龍江、吉林、內蒙古、新疆等省份個別地區甚至可以長達8個月，每年都有幾次較大降雪過程，給人民生產生活、交通及交通安全都帶來很大影響。道路積雪結冰問題越來越引起各級部門、建設單位及設計的關注和重視。根據北京氣象資料顯示，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，部分地區出現10至18毫米的暴雪，北京大部地區積雪深度10至20厘米，昌平和門頭溝積雪深度達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、 經濟、 高效、 環保的方法快速、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 人工清除法和機械清除法
人工清除法勞動強度大、效率低，這種傳統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車輛碾壓已被壓實形成冰雪路面，對車道這種車輛經常出入道路不適用。機械清除法的除雪方式主要有擺錘旋轉擊打式、往復沖擊振動式、旋轉銑削式、楔鏟式等，這種除雪設備制造成本較高，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，除雪設備一般無法使用，較人工清除法更加不經濟。
2 融化法
2.1 化學融化法
目前廣泛采用的化學融化法，也就是撒鹽或者其他化合物，會造成很多負面作用，如：侵蝕路面、腐蝕管道、銹蝕鋼筋，破壞生態環境。據統計，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，直接經濟損失近千萬元。 長期大量使用化學融化法除雪，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入江 河或地下，造成水體污染，這種污染的持續時間更長，影響范圍更廣。因此，化學融化法除雪應嚴格控制，合理使用， 用量越少越好。從未來發展趨勢看，融雪劑的使用將會受到越來越嚴格的限制，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。主要方法有地熱管法、太陽能蓄熱系統、導電混凝土、發熱電纜敷設等方法。地熱管法受制于熱源，且安裝復雜、影響路面；太陽能蓄熱系統成本過高；導電混凝土工藝復雜、價格昂貴、控制繁瑣，且在電壓控制技術上存在問題；使這幾種融雪技術在實際工程中的應用受到限制。由于發熱電纜具有安全、耐用、環保等優點，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熱電纜。
三、系統概述
1 低溫輻射發熱電纜特點
低溫輻射發熱電纜是一種通電后能發熱的電纜，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熱電纜。發熱電纜由導熱體（實芯電阻線），XLPE0.7mm的絕緣層，接地導線，鋁屏蔽護網，0.8mm藍色PVC外表皮構成，因有絕緣層和PVC外皮的雙層保護，系統還設有漏電保護裝置，所以不會漏電。整根電纜的接地線將電流導入大地，因此使用起來非常安全。低溫輻射發熱電纜的輻射輻射性能好，節能省電，發熱電纜磁場強度最大為0.7μT，為國家標準規定的0.7%，工頻電場最高為2.4V/m，為國家標準規定的0.6%。國家標準文件（HJ/T24-1998）中規定：地面磁場強度為80A/m（100μT），工頻電場為4KV/m，且不含對人體有害射線，嚴格區別于核輻射、電磁干擾輻射等情況。
低溫輻射發熱電纜供暖具有使環境溫度均勻、清潔、舒適的特點，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；而且沒有傳統供暖因空氣對流引起的室內浮塵。發熱電纜在歐美等發達國家有60-70年的成熟技術，他們的應用事實證明該產品的耐溫、防潮、耐壓及抗老化性能優良，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生負面影響：
2 系統簡介
發熱電纜地面輻射供暖系統是以電力為能源，用發熱電纜為發熱體，將100%的電能轉換為熱能，通過地面以低溫熱輻射的形式，把熱量地面。發熱電纜地面輻射供暖系統的工作原理是發熱電纜通電后，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結構、物體、人體進行輻射換熱，圍護結構、物體和人體吸收了輻射熱后，其表面的溫度升高，從而達到提高并保持溫度的目的。發熱電纜地面輻射供暖系統的輻射換熱量約占總換熱量的60%以上。 通過鋪設于地板上的地溫探頭或溫控器內的溫度探頭，由溫控器控制溫度。當溫度達到設定值后，溫控器開始動作，斷開通向發熱電纜的電源，發熱電纜停止加熱，當溫度低于溫控器設定值時，溫控器又開始啟動，接通通向發熱電纜的電源，發熱電纜開始加熱，這樣重復運轉。
3 系統架構
系統由三個主要部件組成：發熱電纜、溫控裝置、地面。這些部件共同運行，構成一個能夠提供舒適、安全的供暖系統。
溫控裝置為溫控箱集中控制系統，用于設定、控制室內溫度。根據實際需要，通過溫控器隨時調節溫度，并且保持恒定，是節約運行費用的主要設備，地溫探測器探測數據為主要依據并輔以室溫探測器探測數據來進行系統啟動或停止。用戶可根據需要在10℃～30℃溫度范圍內任意設置需要的溫度。
四、施工工藝
1 施工準備
1.1 施工現場應具備以下條件
。1）建筑物濕作業均已完成,并充分干燥；
。2）電源配電安裝完畢,各回路電源管線預留工程結束；坡道內側壁面化雪電源及溫濕度探測器管線預留施工完畢；且其他電氣管線工程施工完畢；
。3）現場的雜物,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施工及驗收規范的要求。
1.2 工具準備
名稱 型規 用途
萬用表 數字式 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材料準備
名稱 型規及要求
發熱電纜 TXLP/ /17
溫度控制器 按設計
擠塑保溫板 20mm,容重大于30Kg
金屬絲網 Φ2.0
地暖專用反射膜
塑料綁扎帶
膠帶
鋼釘
2 系統安裝
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） 反射膜的鋪設應平整,連續。
2.3金屬絲網安裝
。1） 將金屬絲網平鋪在擠塑板之上,用綁扎帶固定；
。2） 金屬絲網的鋪設應平整，連續。
2.4 發熱電纜的安裝
。1）測試發熱電纜的絕緣電阻，絕緣電阻應符合產品說明的電阻值，發熱電纜按圖紙要求鋪設在金屬絲網上,用塑料綁扎帶固定在絲網上；
。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）發熱電纜不得重疊安裝及壓入保溫材料中；
。4）測試發熱電纜的直流電阻應滿足相關生產標準；測試電纜絕緣電阻應與產品型號電阻上下浮動不超過10%；
。5） 發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）發熱電纜鋪設分成4個區鋪設，每個區域的發熱電纜冷引線引入坡道側壁預留的電源接線盒內；
。7） 電纜鋪裝完畢，澆鑄砂漿前后均做絕緣測試,絕緣電阻應應與產品型號電阻上下浮動不超過10%。
系統安裝結構示意圖
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，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穿管,探頭放置在地面，應與坡道地面持平。
溫濕度探測器必須裸露于地面，直接探測環境溫濕度，才能為系統的自動啟動停止提供依據；探頭的安裝需與地面層施工同時進行。
2.6 通電測試
。1）系統安裝測試完畢后方可進行通電測試；
（2） 調節溫度控制器,檢查系統運行情況；
。3）如發現漏電現象,仔細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品合格證；
3.5 做好質量驗收交接工作,填寫交接記錄。
六、驗收標準
1 系統施工應按照設計圖紙進行,當修改設計時,應經原設計部門同意后,方可進行；
2 采用的器材及其運輸,保管方式應符合國家現行標準的有關規定,當對產品有特殊要求時,應符合產品技術文件的規定；
3 當器材到達現場后,應按下列要求進行檢查:
3.1技術文件應齊全；
3.2型號,規格及外觀質量應符合設計要求和本規范的規定；
3.3系統安裝工程施工中的安全技術措施應符合本規范及國家現行標準及產品技術文件的規定；
4 系統安裝時應滿足下列尺寸要求
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平方米應預留膨脹縫；
6 系統所用主,輔材料應符合相關生產技術標準及施工要求的規定；
7 溫濕度探測器安裝在地面上,探測器上口不應有填充物,端正并找平地面；
8 電纜平直間距均勻,不得有重疊；
9 工程交接驗收時應檢查的項目:
9.1電纜的鋪設外觀平直,距離均勻,無交叉；
9.2各種規定的間距；
9.3電纜固定是否牢固,布局與設計是否相符；
9.4檢查部分回路的直流電阻及絕緣電阻；
9.5系統的漏電保護裝置及接地；
10 工程交接驗收時,應提交下列技術資料和文件:
10.1系統的竣工圖；
10.2設計變更的證明文件；
10.3安裝測試記錄；
10.4各種試驗記錄；
10.5各種材料,設備等的合格證.
七、使用方法
1 首次運行：本系統尤其是每個采暖季的頭幾天，將消耗較多的電能，這并不意味著系統運行費用將會非常高。請等待系統達到平衡時再估算運行費用。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熱。
2 系統初次使用時，按照溫控器使用說明書將溫控器開關打開，將溫度值設置在較低溫度處，使發熱電纜供暖系統開始運行，然后逐步通過調整溫度數值達到設計溫度（一般為18℃-20℃〕。尤其需要注意的是：不要在初次開啟系統時就將溫度設置在高溫處。
3 日常操作：操作簡便是融雪化冰系統眾多優點之一。當您需要采暖時，只需將溫控器的開關打開，系統就會自動按照您的設定開始自動運行。當您離開或不需要采暖時，可以將溫空器溫度調整到10—15℃之間。
4 使用注意事項：
4.1發熱電纜地面輻射供暖系統的設計安裝依據是計算熱負荷，因此與圍護結構、地面裝飾材料等均密切相關。因此當方案與設計確定后，請不要隨意改動房屋的原定圍護結構、地面裝修等做法。
4.2將溫控器設在非常高的溫度上并不會使地面很快地溫暖起來，設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，可將溫控器調到5-10℃，以更加省電。如長時間關閉系統再次啟動，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。開關電源是否打開。
3 發熱電纜不工作故障原因：發生短路，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系，由安裝公司派專業人員進行維修。
融雪化冰系統一般無需維護，但需要避免以下人為損壞，以保證系統正常運行：
3.1禁止在鋪設了發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禁止私自拆改發熱電纜和相關配電系統。
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、結論
在寒冷的冬季，發熱電纜技術的應用，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構及周邊環境基本上沒有破壞作用、消除了其他方法帶來的負面影響，保證了了冬季車道行車安全，同時還滿足了綠化環保的要求。
參考文獻：
[1]電器裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規范（GB50169-2006）
[2]建筑電氣工程施工質量驗收規范（GB50303-2002）
[3]城市軌道交通線網規劃編制標準（GB/T50546-2009）
作者簡介：
郭振國，男，1978年生，本科，中國地質大學電氣工程系畢業。中國新興建設開發總公司一公司設備安裝分公司總工程師兼副經理。主要從事機電設備安裝及管理工作。聯系地址：100071北京市豐臺區東大街56號。