Отопление

Настоящий раздел Пособия разработан в развитие СНиП 2.04.05-91* "Отопление, вентиляция и кондиционирование", СНиП 2.04.01-85* "Внутренний водопровод и канализация зданий", СНиП 2.08.01-89* "Жилые здания" и распространяется на проектирование квартирных систем отопления и горячего водоснабжения индивидуальных, в том числе блокированных жилых домов, а также вентиляции этих домов.

Автономными (индивидуальными) системами теплоснабжения являются системы, при которых отсутствуют тепловые наружные сети, а выработка теплоты предназначена только для одного здания.

Определение тепловой мощности системы отопления

Расчетные потери теплоты, возмещаемые системой отопления Q_от, Вт, определяются суммой потерь теплоты через ограждающие конструкции здания (трансмиссионные теплопотери) Q_тр и расхода теплоты на подогрев вентиляционного воздуха Q_в , уменьшенного на величину суммарных "бытовых" тепловыделений Q_быт. К "бытовым" относятся тепловыделения от электробытовых и осветительных приборов, пищеприготовления, горячего водоснабжения и людей, находящихся в квартире

Q_от = Q_тр + Q_в + Q_быт. (5)

Трансмиссионные теплопотери, расход теплоты на нагрев вентиляционного воздуха, "бытовые" тепловыделения определяются по прил. 4 и п. 3.2 СНиП 2.04.05-91* "Отопление, вентиляция и кондиционирование".

Расход теплоты на отопление за отопительный период ΣQ, ГДж, следует определять по расчетной формуле

ΣQ = 3600 Q {(t_p - t_{i ср.от})/(t_p - t_i)} 24 m 10^-9, (6)

где Q - расчетный расход теплоты домом (сумма Q_тр + Q_в), Вт;
t_{i ср.от} - средняя за отопительный период температура наружного воздуха, °C (принимается по СНиП 2.01.01-82 "Строительная климатология и геофизика");
m - количество дней отопительного периода (продолжительность периода со среднесуточной температурой меньше 8 °C), принимаемое по СНиП 2.01.01-82 "Строительная климатология и геофизика".

Среднечасовой расход теплоты на горячее водоснабжение Q_г.в.cp , Вт, с коэффициентом запаса 1,2 на остывание воды определяется по формуле

Q_г.в.cp = 1,2 c (55 - 5) n a / (3600 × 24) = 2,91 n a, (7)

где с - удельная массовая теплоемкость воды, равная 4187 Дж/(кг x °C);
а - расход воды на горячее водоснабжение при температуре 55 °C на 1 чел. в сут, л, принимается в зависимости от степени комфортности дома в соответствии с табл. 2;
n - число проживающих в доме.

Примечания. 1. Формула (7) справедлива при наличии единого на дом бака-аккумулятора на суточный расход горячей воды. При меньшем объеме бака-аккумулятора значение Q_г.в.cp увеличивается на отношение суточного расхода горячей воды к фактическому объему бака-аккумулятора.
2. При расчете годового расхода теплоты на горячее водоснабжение полученное по формуле (7) значение следует умножить на расчетное число суток в году работы системы горячего водоснабжения.

Определение потребной тепловой мощности генераторов теплоты (котлов) и теплового потока отопительных приборов систем отопления

В случаях, когда котел обеспечивает только отопительную нагрузку Q_кот.от, Вт, его следует подбирать на тепловую мощность, определяемую по формуле (5) с коэффициентом 1,1.

Q_кот.от = 1,1 (Q_тр + Q_в + Q_быт), (8)

где Q_в - определяется по прил. 10 СНиП 2.04.05-91*.

При подборе двухфункционального котла, обеспечивающего нагрузку отопления и горячего водоснабжения, тепловая мощность котла определяется, если нагрузка горячего водоснабжения:

• не превышает 20% отопительной нагрузки, потребная теплопроизводительность котла принимается по формуле (8),
• превышает 20% отопительной нагрузки, потребная теплопроизводительность котла Q_{кот.от+г.в} определяется по формуле

Q_{кот.от+г.в} = 0,88 Q_кот.от + Q_г.в.ср. (9)

Расчетный тепловой поток устанавливаемого в отапливаемом помещении отопительного прибора q_о.п, Вт, для жилых комнат определяется из формулы

q_о.п = Q_тр + (Q_в/ΣА_ж) А_ж, (10)

где Q_тр - трансмиссионные теплопотери через ограждения данного отапливаемого помещения, Вт;
А_ж - площадь данного жилого помещения, м²;
ΣА_ж - суммарная площадь всех жилых помещений дома, м².

Для остальных отапливаемых помещений дома

q_о.п = Q_тр. (11)

Системы отопления

Водяное отопление

Квартирные системы водяного отопления следует рассматривать в качестве приоритетных без ограничений по архитектурно-конструктивным особенностям дома и климатическим условиям района застройки.

При наличии надежного источника электроснабжения или индивидуального (дублирующего) электрогенератора системы квартирного водяного отопления следует предусматривать с насосным побуждением циркуляции. В этом случае систему отопления рекомендуется принимать двухтрубную вертикальную с однотрубной горизонтальной разводкой в пределах каждого этажа отапливаемого дома.

При отсутствии надежного электроснабжения квартирные системы водяного отопления следует проектировать с естественным побуждением. В этом случае следует предусматривать однотрубные вертикальные системы отопления с верхней разводкой подающей магистрали.

Расчетная температура теплоносителя в подающем трубопроводе системы отопления принимается не выше 95 °C, на выходе из системы отопления, как правило, не ниже 60 °C - для систем с естественной циркуляцией и не выше 80 °C - с механическим побуждением.

В качестве отопительных приборов рекомендуется использовать радиаторы или конвекторы различных конструкций, имеющих сертификат соответствия. При этом: полная высота отопительного прибора должна быть меньше расстояния от чистого пола до низа подоконной доски (или низа оконного проема при ее отсутствии) на величину не менее 110 мм; длина отопительного прибора должна быть 0,9 - 0,5 ширины оконных проемов отапливаемых помещений; отопительный прибор должен быть удобен в эксплуатации и, в первую очередь, доступен для очистки от пыли.

При разнообразии архитектурно-конструктивных решений отдельных отапливаемых помещений дома (например, наличие зимнего сада, бассейна и др.) допускается использование в одной системе отопления отопительных приборов различных типов.

На подводке к отопительному прибору следует предусматривать установку термостата или ручного регулировочного крана. В тех случаях, когда имеется опасность замораживания отопительного прибора (например, прибор, устанавливаемый у входной двери), на обеих подводках к нему рекомендуется устанавливать запорные краны. Установка у отопительных приборов систем отопления с механическим побуждением в качестве регулирующей арматуры автоматических терморегуляторов (термостатов) является предпочтительной и решается в техническом задании заказчика.

При использовании конвекторов с кожухом, конструкция которых позволяет уменьшать до 50% тепловой поток конвектора воздушными клапанами, допускается не устанавливать регулирующие краны у конвекторов.

При горизонтальной поэтажной разводке системы отопления один кран (автоматический терморегулятор) может устанавливаться на горизонтальном трубопроводе, обслуживающем одно помещение.

Размещение запорной и спускной арматуры должно обеспечивать возможность отключения и опорожнения системы и ее отдельных частей.

К насосам квартирных систем водяного отопления с механическим побуждением предъявляются следующие основные требования: надежность в эксплуатации; акустические характеристики, обеспечивающие в помещениях уровень звукового давления в соответствии с требованиями СНиП II-12-77 "Защита от шума"; простота в монтаже и эксплуатации. Как правило, следует применять малошумные бесфундаментные насосы (монтируемые непосредственно на трубопроводе) с числом оборотов не более 1450 об./мин.

В системах отопления с механическим побуждением следует предусматривать установку двух насосов (рабочего и резервного). Допускается установка одного насоса при хранении резервного на складе с возможностью замены вышедшего из строя насоса в течение не более 3 ч.

Воздух из системы отопления с верхним розливом следует удалять с помощью проточных воздухосборников или в системах с естественным побуждением - расширительных сосудов, размещаемых в верхней ее части. В системах отопления с нижней разводкой магистралей для удаления воздуха предусматривается установка воздуховыпускных кранов на нагревательных приборах верхних этажей (в горизонтальных системах - на каждом нагревательном приборе).

В системах отопления с механическим побуждением вместо открытого расширительного сосуда рекомендуется использовать пневмобак, размещаемый, как правило, в том же помещении, что и генератор теплоты (котел).

Опорожнение систем водяного отопления или их частей допускается только для производства ремонтных работ. Время от опорожнения до наполнения системы должно быть минимально необходимым.

Воздушное отопление

Квартирные системы воздушного отопления рекомендуется применять преимущественно в домах с повышенными требованиями к воздушно-тепловому комфорту. Системы воздушного отопления могут обеспечивать охлаждение воздуха в летний период.

Системы воздушного отопления могут использоваться в режиме рециркуляции воздуха из жилых помещений и совмещаться с вентиляцией.

Квартирные системы воздушного отопления, совмещенные с вентиляцией, должны позволять работать в режиме полной рециркуляции, если люди в квартире отсутствуют. Дополнительный энергосберегающий эффект в воздушных системах отопления, совмещенных с вентиляцией, может быть достигнут при дополнении их оборудованием утилизации теплоты вытяжного воздуха.

Системы воздушного отопления следует проектировать с механическим побуждением движения воздуха.

Установка для подготовки воздуха в системе воздушного отопления должна включать воздухонагреватель, воздушный фильтр и систему клапанов для распределения воздушных потоков по отапливаемым помещениям. При совмещении воздушного отопления с приточной вентиляцией дополнительная система клапанов должна обеспечивать перераспределение объемов наружного и рециркуляционного воздуха.

Количество воздуха, подаваемого воздушно-отопительным агрегатом Lот , м3/ч, определяется следующей формулой: тр в тр в тр в от 1,1 3600( ) 1,1 3600( ) 3,3( ) ( ) 1000 1, 2( ) r p r p r p Q Q Q Q Q Q L с t t t t t t            , (12) где r t - температура нагретого воздуха, поступающего в отапливаемые помещения, °C.

Нагретый воздух следует, как правило, подавать в верхнюю зону помещения плоской, настильной на потолок струей от внутренней перегородки по направлению к наружной стене.

Температура подаваемого воздуха в расчетном зимнем режиме при схеме подачи, предусмотренной п. 4.31, не должна превышать 45 °C. В режиме охлаждения воздуха в летний период температура подаваемого воздуха должна быть ниже расчетной температуры внутреннего воздуха для теплого периода года не более чем на 6 °C.

Воздушно-отопительный агрегат следует размещать в подвале дома. При отсутствии подвала или возможности его использования для размещения воздушно-отопительного агрегата последний следует размещать в одном из подсобных помещений первого этажа, по возможности на равном удалении в плане от отапливаемых помещений.

В системах воздушного отопления, совмещенных с приточной вентиляцией, забор наружного воздуха следует предусматривать через воздухозаборное приточное отверстие, размещенное на одном из дворовых фасадов дома на высоте не менее 2 м от планировочной отметки земли. Воздухозаборное отверстие должно быть защищено решеткой и снабжено закрывающимся утепленным клапаном.

В качестве источников теплоты для системы воздушного отопления следует использовать водогрейные котлы, электро- или газовые воздухонагреватели.

В тех случаях, когда система воздушного отопления совмещена с системой охлаждения воздуха, следует использовать тепловые насосы для охлаждения воздуха в теплое время года, либо для круглогодичного кондиционирования.

Электроотопление

Для применения систем электроотопления необходимо предварительное согласие энергоснабжающих организаций в установленном порядке на отпуск электроэнергии.

Относительно высокая стоимость электроэнергии предопределяет целесообразность повышения теплозащитных показателей наружных ограждений дома, значения которых определяются технико-экономическим расчетом.

По степени обеспечения надежности электроснабжения системы электроотопления следует относить к электроприемникам не ниже второй категории.

По режимам потребления электроэнергии и конструктивному исполнению системы электрического отопления подразделяются на системы: свободного (круглосуточного) потребления электроэнергии; периодические или теплоаккумуляционные с основным потреблением энергии в часы "провалов" графика нагрузки энергосистем; комбинированные, представляющие собой различные варианты сочетаний перечисленных систем; комплексные, представляющие собой различные варианты сочетаний систем электроотопления с системами отопления других типов.

Теплоаккумуляционные системы электрического отопления целесообразно использовать при наличии двух-, многоставочных тарифов на электроэнергию. При этом различие в тарифах на "пиковую" и "провальную" электроэнергию должно компенсировать удорожание отопительной системы, включая все связанные с увеличением мощности ввода затраты, определяемые технико-экономическим расчетом.

При отсутствии двухставочного тарифа следует применять систему электрического отопления со свободным графиком потребления электроэнергии. В этом случае во всех отапливаемых помещениях устанавливаются электроотопительные приборы: электрорадиаторы прямого обогрева, встроенные в строительные конструкции нагревательные кабели, подключаемые к самостоятельной электросети с защитными устройствами и отдельным электросчетчиком.

При наличии двухставочного тарифа рекомендуется предусматривать комбинированную систему электроотопления с аккумуляцией теплоты в ограждающих конструкциях (преимущественно пола) путем закладки в них базовой группы нагревательных кабелей или в электроаккумуляционных печах. При этом аккумуляционная система должна рассматриваться в качестве "фоновой", обеспечивающей 70 - 75% суточной отопительной нагрузки дома. В качестве доводчиков, устраняющих колебания температуры воздуха в течение суток, следует предусматривать установку в отапливаемых помещениях электрических радиаторов, конвекторов или доводочной группы нагревательных кабелей, рассчитанных на 25 - 30% теплопотерь соответствующих помещений.

Температура поверхности электрорадиаторов прямого обогрева не должна превышать 95 °C. Средняя температура на поверхности ограждающих конструкций отапливаемых помещений с размещенным в них нагревательным кабелем не должна превышать величин, регламентируемых п. 3.16 СНиП 2.04.05-91*.

Кабельные системы обогрева должны включать: кабельные нагревательные секции, состоящие из собственно нагревательного экранированного кабеля, соединенного с двух сторон с монтажными концами для подвода напряжения и заземления (зануления), причем место соединения должно быть заключено в герметичную муфту; терморегулятор с термодатчиком и аппаратуру защиты от перегрузок и коротких замыканий. Допускается применение неэкранированного кабеля только в случае его укладки на заземленную (зануленную) металлическую сетку и при условии, что схема питания содержит устройство защитного отключения.

В помещениях, где возможно сильное увлажнение или повреждение полов, должен применяться нагревательный кабель с экраном, подключенным к заземлению или нейтральному проводу, с целью предотвращения выноса потенциала на поверхность пола.

Одной кабельной нагревательной секцией обогревать полы нескольких помещений не рекомендуется.

Нагревательный кабель целесообразно замоноличивать в теплопроводные цементно- песчаные растворы или укладывать в воздушной прослойке строительной конструкции. Толщину замоноличивающего слоя и воздушной прослойки не рекомендуется принимать менее 40 мм.

Используемые в системах электроотопления радиаторы и конвекторы, а также кабельные системы отопления должны иметь терморегуляторы с чувствительностью (точностью регулирования) не менее +/- 1 °C.

Применение электрокотлов для нагрева теплоносителя водяных систем отопления требует обоснования и, как правило, может предусматриваться при условии установки бака- аккумулятора и наличии двухставочных тарифов на электроэнергию.

Электрокотлы должны устанавливаться на бетонную подставку. В случае установки на деревянное основание под ножки котла укладываются прокладки из теплоизолирующего негорючего материала.

При применении систем электроотопления следует соблюдать требования действующих нормативных документов по устройству электроустановок: "Правила технической эксплуатации" и "Правила техники безопасности электроустановок потребителей" (ПТЭ, ПТБ). Печное отопление

При устройстве печного отопления следует руководствоваться СНиП 2.04.05-91* и "Правилами производства работ и ремонта печей, дымоходов и газоходов" (см. Прил. 4).

Печное отопление допускается предусматривать при обосновании в жилых домах высотой до двух этажей. В обосновании должны быть сформулированы экономические, технические и эксплуатационные факторы, препятствующие применению других систем отопления.
Примечание. Одним из факторов, обосновывающих применение печного отопления, является наличие дешевого низкосортного твердого топлива.

Для уменьшения колебаний температуры воздуха в отапливаемых помещениях целесообразно предусматривать установку в них электрических приборов-доводчиков в соответствии с положениями раздела "Электроотопление". Электрические нагревательные приборы могут быть использованы и для обогрева отдельных помещений дома с печным отоплением (например, ванных комнат).

В жилых домах с печным отоплением следует проектировать теплоемкие печи умеренного и повышенного прогрева. При проектировании должна быть рассмотрена целесообразность использования комбинированных печей, предназначенных одновременно для отопления помещений, приготовления пищи и (или) подогрева воды для нужд горячего водоснабжения путем включения в конструкцию печи "водогрейной коробки".

ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Подогрев воды для горячего водоснабжения следует предусматривать в двухфункциональных (отопление и горячее водоснабжение) котлах, емкостных водонагревателях, работающих от отопительных котлов, или в газовых и электрических водонагревателях. Отбор воды для нужд горячего водоснабжения из квартирной системы водяного отопления не допускается.

Циркуляционный трубопровод в квартирных системах горячего водоснабжения можно не предусматривать.

В квартирных системах горячего водоснабжения с нагревом воды в двухфункциональном котле рекомендуется предусматривать установку теплоизолированного бака-аккумулятора горячей воды. Емкость бака-аккумулятора принимается не менее 50% суточной потребности в горячей воде.

Температура воды в баке-аккумуляторе должна быть по возможности максимальной, но не превышать 75 °C.

В зависимости от схемно-конструктивного решения систем водоснабжения дома баки- аккумуляторы следует предусматривать напорными, работающими по принципу вытеснения горячей воды холодной, или безнапорными (открытыми).

Электроводонагреватели следует использовать преимущественно емкостные, устанавливаемые, как правило, в местах водоразбора. Возможно использование одного водонагревателя для двух и более точек водоразбора. При аккумуляционном варианте электроотопления дома возможно применение одного на дом водонагревателя, емкость которого принимается равной суточной потребности дома в горячей воде (с учетом температуры аккумулируемой горячей воды).

В южных районах России, расположенных южнее 50° северной широты, подогрев воды для нужд горячего водоснабжения может быть осуществлен за счет использования солнечной энергии. В этом случае следует использовать активную систему нагрева с солнечными коллекторами, преобразующими солнечную энергию в тепловую, и бак-аккумулятор горячей воды. Примечание. Активная система солнечного теплоснабжения может быть использована и для частичного покрытия отопительной нагрузки.

В зависимости от уровня обеспечиваемого в доме комфорта система солнечного горячего водоснабжения может быть единственной или дублироваться другими источниками нагрева воды, рекомендуется рассматривать вариант размещения в баке-аккумуляторе электроподогрева, включаемого при падении температуры воды в баке ниже 50 °C.

Трубопроводы квартирных систем горячего водоснабжения следует проектировать из стальных оцинкованных труб, труб из полимерных материалов, разрешенных к применению в системах питьевого водопровода органами санитарного надзора.

ИСТОЧНИКИ АВТОНОМНОГО (ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО) ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ И ИХ РАЗМЕЩЕНИЕ

В качеству источников тепловой энергии должны применяться автоматизированные теплогенераторы полной заводской готовности с температурой теплоносителя - воды до 115 °C и давлением теплоносителя до 1,0 МПа отечественного или зарубежного производства, имеющие разрешение на их применение в установленном порядке.

В качестве топлива для котлов следует принимать природный газ по ГОСТ 5542-87, печное бытовое топливо (ТУ 38-101656-76), осветительный керосин (ГОСТ 4753-68 с изм.) или каменные угли в соответствии с технической документацией на котлы.

Котлы, работающие на газообразном или жидком топливе, должны в обязательном порядке быть оборудованы автоматикой безопасности и регулирования. Поддержание температурного режима в этих котлах должно обеспечивать изменение температуры воды, поступающей в систему отопления, в зависимости от текущей температуры наружного воздуха или температуры внутреннего воздуха представительного отапливаемого помещения дома. Кроме того, должна обеспечиваться заданная температура воды, поступающей в систему горячего водоснабжения (в бак-аккумулятор или непосредственно на водоразбор). При отсутствии автоматизации температурного режима в конструкции котлов на твердом топливе эта автоматизация должна, как правило, предусматриваться непосредственно в системах отопления при их проектировании.

Размещение тепловых агрегатов предусматривается: на кухне - при мощности котла до 60 кВт независимо от наличия газовой плиты и газового водонагревателя; в отдельном помещении на любом этаже (в том числе в подвальном или цокольном) - при их суммарной мощности для систем отопления и горячего водоснабжения до 150 кВт; в отдельном помещении первого или цокольного этажа, а также в помещении, пристроенном к жилому дому, - при их суммарной мощности для системы отопления и горячего водоснабжения до 500 кВт.

Решение о строительстве одноквартирного, в том числе блокированного, жилого здания с размещением в нем тепловых агрегатов на газе принимается при наличии у заказчика документа от специализированной организации о принятии теплогенераторов на сервисное обслуживание.

Тепловые агрегаты должны предназначаться для теплоснабжения только одноквартирного дома или квартиры блокированного дома.

Проект одноквартирного или блокированного жилого дома должен быть выполнен в соответствии с требованиями НПБ 106-95.

При размещении в кухне газовой плиты, проточного водонагревателя для горячего водоснабжения и теплового агрегата для отопления мощностью до 60 кВт помещение кухни должно отвечать следующим требованиям: высота не менее - 2,5 м; объем помещения - не менее 15 м3 плюс 0,2 м3 на 1 кВт мощности теплового агрегата для отопления; в кухне должна предусматриваться вентиляция из расчета: вытяжка в объеме 3-кратного воздухообмена помещения в час, приток в объеме вытяжки плюс количество воздуха на горение газа (при заборе воздуха на горение из помещения); кухня должна иметь окно с форточкой. Для притока воздуха следует предусматривать в нижней части двери решетку или зазор с живым сечением не менее 0,025 м2.

При размещении тепловых агрегатов суммарной мощностью до 150 кВт в отдельном помещении, расположенном на любом этаже жилого здания, помещение должно отвечать следующим требованиям: высота - не менее 2,5 м; объем и площадь помещения - из условий удобного обслуживания тепловых агрегатов и вспомогательного оборудования, но не менее 15 м3; помещение должно быть отделено от смежных помещений ограждающими стенами с пределом огнестойкости 0,75 ч, а предел распространения огня по конструкции равен нулю; естественное освещение - из расчета остекления 0,03 м2 на 1 м3 помещения; в помещении должна предусматриваться вентиляция из расчета: вытяжка в объеме 3- кратного воздухообмена помещения в час, приток в объеме вытяжки плюс количество воздуха на горение газа (при заборе воздуха на горение из помещения).

При размещении теплогенераторов в отдельном помещении на первом, в цокольном или подвальном этаже оно должно иметь выход непосредственно наружу. Допускается предусматривать второй выход в помещение подсобного назначения, дверь при этом должна быть противопожарной 3-го типа.

Дымоходы от котлов должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП 2.04.05-91*. Дымоходы могут выполняться в пределах дома или быть пристроенными вне его. Присоединение котлов к дымоходам осуществляется трубами, изготавливаемыми из кровельной стали толщиной не менее 1 мм, или унифицированными элементами, поставляемыми в комплекте с котлом. Конструкции дымоходов также могут быть промышленного изготовления и поставляться в комплекте с котлом. Дымоходы вне дома должны быть теплоизолированы по всей длине.

Проектирование газоснабжения тепловых агрегатов, использующих в качестве топлива природный газ, следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.04.08-87* и "Правил безопасности в газовом хозяйстве".

Подача природного газа должна осуществляться от газопровода с давлением до 3 кПа.

Ввод газопровода следует предусматривать непосредственно в помещение, где установлены тепловые агрегаты.

На вводном газопроводе в пристраиваемое помещение следует предусматривать отключающее устройство, срабатывающее при прекращении подачи электроэнергии.