Обзор систем отопления жилых и административных зданий: примеры расчета, нормативные документы

Создание эффективной системы отопления больших зданий существенно отличается от аналогичных автономных схем коттеджей. Разница заключается в сложности распределения и контроля параметров теплоносителя. Поэтому следует ответственно отнестись к выбору системы отопления зданий: виды, типы, расчеты, обследования. Все эти нюансы учитываются еще на стадии проектирования сооружения.

Требования к отоплению жилых и административных зданий

Следует сразу отметить, что проект отопления административного здания должен выполняться соответствующим бюро. Специалисты оценивают параметры будущего здания и согласно требованиям нормативных документов выбирают оптимальную схему теплоснабжения.

Независимо от выбранных видов систем отопления зданий, к ним предъявляются жесткие требования. Они базируются на обеспечении безопасности функционирования теплоснабжения, а также эффективности работы системы:

• Санитарно-гигиенические. К ним относятся равномерное распределение температуры во всех помещениях дома. Для этого предварительно выполняется расчет тепла на отопление здания;
• Строительные. Работа отопительных приборов не должна ухудшаться из-за особенностей конструктивных элементов здания как внутри, так и снаружи его;
• Монтажные. При выборе технологических схем установки рекомендовано выбирать унифицированные узлы, которые можно будет оперативно заменить на аналогичные в случае выхода из строя;
• Эксплуатационные. Максимальная автоматизация работы теплоснабжения. Это является первичной задачей наряду с теплотехническим расчетом отопления здания.

На практике используют проверенные схемы проектирования, выбор которых зависит от типа отопления. Это является определяющим фактором для всех последующих этапов работы по обустройству отопления административного или жилого здания.

При сдаче в эксплуатацию нового дома жильцы вправе потребовать копии всей технической документации, в том числе и системы отопления.

Виды систем отопления зданий

Как правильно подобрать определенный тип теплоснабжения здания? Прежде всего учитывается вид энергоносителя. Исходя из этого можно планировать последующие этапы проектирования.

Существуют определенные виды систем отопления зданий, отличающиеся как принципом работы, так и эксплуатационными качествами. Наиболее распространенным является водяное отопления, так как оно обладает уникальными качествами и может быть относительно легко адаптировано к любому типу здания. Выполнив расчет количества тепла на отопление здания можно выбрать следующие типы теплоснабжения:

• Автономное водяное. Характеризуется большой инертностью нагрева воздуха. Однако наряду с этим является наиболее популярным типом систем отопления зданий из-за большого разнообразия компонентов и низкими затратами на обслуживание;
• Центральное водяное. В этом случае вода является оптимальным типом теплоносителя для ее транспортировки на большие расстояние – от котельной к потребителям;
• Воздушное. В последнее время оно применяется в качестве общей системы климатического контроля в домах. Является одной из самых дорогостоящих, что сказывается на обследовании системы отопления здания;
• Электрическое. Несмотря на небольшие затраты по первичной закупке оборудования, электрическое отопление является самым дорогостоящим в обслуживании. В случае его установки следует максимально точно выполнить расчет отопления по объему здания, чтобы снизить планируемые затраты.

Что рекомендуется выбирать в качестве теплоснабжения дома – электрическое, водяное или воздушное отопление? Прежде всего нужно выполнить расчет тепловой энергии на отопление здания и другие виды проектных работ. На основе полученных данных и подбирается оптимальная отопительная схема.

Для частного дома лучший способ теплоснабжения – установка газового оборудования в совокупности с водяной отопительной системой.

Типы расчета теплоснабжения зданий

На первом этапе необходимо выполнить расчет тепловой энергии на отопление здания. Суть этих вычислений состоит в определении тепловых потерь дома, подборе мощности оборудования и теплового режима работы отопления.

Для корректного выполнения этих вычислений следует знать параметры здания, учитывать климатические особенности региона. До появления специализированных программных комплексов все расчеты количества тепла на отопление здания выполнялись вручную. При этом была высока вероятность ошибки. Теперь же, применяя современные методы вычислений, можно получить следующие характеристики для составления проекта отопления административного здания:

• Оптимальная нагрузка на теплоснабжение в зависимости от внешних факторов – температуры на улице и требуемой степени нагрева воздуха в каждой комнате дома;
• Правильный подбор компонентов для комплектации отопления, минимизация затрат на его приобретение;
• Возможность в дальнейшем провести обновление теплоснабжения. Реконструкция системы отопления здания выполняется только после согласования старой и новой схем.

Делая проект отопления административного или жилого здания нужно руководствоваться определенным алгоритмом вычислений.

Характеристики системы теплоснабжения должны отвечать действующим нормативным документам. Их перечень можно взять в государственной архитектурной организации.

Вычисление тепловых потерь зданий

Определяющим показателем отопительной системы является оптимальное количество вырабатываемой энергии. Она же определяется тепловыми потерями в здании. Т.е. фактически работа теплоснабжения призвана компенсировать это явление и поддерживать температуру на уровне комфортной.

Для корректного расчета тепла на отопление здания необходимо знать материал изготовления наружных стен. Именно через них происходит большая часть потерь. Основной характеристикой является коэффициент теплопроводности строительных материалов – количество энергии, проходящей через 1 м² стены.

Технология расчета тепловой энергии на отопление здания заключается в следующих этапах:

1. Определение материала изготовления и коэффициента теплопроводности.
2. Зная толщину стены можно рассчитать сопротивление теплопередачи. Это величина обратная теплопроводности.
3. Затем выбирается несколько режимов работы отопления. Это разница между температурой в подающей и обратной трубе.
4. Деля получившеюся величину на сопротивление теплопередачи получаем тепловые потери на 1 м² стены.

Для такой методики нужно знать, что стена состоит не только из кирпича или ж/б блоков. При расчете мощности котла отопления и теплопотерь здания обязательно учитываются теплоизоляция и другие материалы. Общий коэффициент сопротивления телепередачи стены не должен быть меньше нормированного.

Только после этого можно приступать к вычислению мощности отопительных приборов.

Для всех полученных данных для расчета отопления по объему здания рекомендуется прибавить поправочный коэффициент 1,1.

Расчет мощности оборудования для отопления зданий

Для вычисления оптимальной мощности теплоснабжения следует начала определиться с его типом. Чаще всего затруднения возникают при расчете водяного отопления. Для корректного вычисления мощности котла отопления и тепловых потерь в доме учитывается не только его площадь, но и объем.

Самый простой вариант – это принять соотношение, что для обогрева 1 м³ помещения потребуется 41 Вт энергии. Однако такое вычисление количества тепла на отопление здания будет не совсем корректно. Оно не учитывает тепловые потери, а также климатические особенности конкретного региона. Поэтому лучше всего воспользоваться методикой, описанной выше.

Для расчета теплоснабжения по объему здания важно знать номинальную мощность котла. Для этого необходимо знать следующую формулу:

W=S*K

Где W – мощность котла, S – площадь дома, К — поправочный коэффициент.

Последний является справочной величиной и зависит от региона проживания. Данные о нем можно взять из таблицы.

Зона климата	Поправочный коэффициент
Центральная часть	От 0,1 до 0,15
Северные регионы	От 0,15 до 0,2
Южная часть России	От 0,07 до 0,1

Такая технология позволяет выполнить точный теплотехнический расчет отопления здания. Одновременно выполняется проверка мощности теплоснабжения относительно тепловых потерь в здании. Кроме этого учитывают назначение помещений. Для жилых комнат уровень температуры должен составлять от +18°С до +22°С. Минимальный уровень нагрева площадок и бытовых комнат равен +16°С.

Выбор режима работы отопления практически не зависит от этих параметров. Он определит будущую нагрузку на систему в зависимости от погодных условий. Для многоквартирных домов расчет тепловой энергии на отопление делается с учетом всех нюансов и согласно нормативной технологии. В автономном теплоснабжении подобных действий выполнять не нужно. Важно, чтобы суммарная тепловая энергия компенсировала все тепловые потери в доме.

Для уменьшения затрат на автономное отопление рекомендуется при расчете по объему здания использовать низкотемпературный режим. Но тогда следует увеличить общую площадь радиаторов, чтобы повысить тепловую отдачу.

Обслуживание системы отопления зданий

После корректного теплотехнического расчета теплоснабжения здания необходимо знать обязательный перечень нормативных документов на ее обслуживание. Это нужно знать для своевременного контроля работы системы, а также минимизации появления аварийных ситуаций.

Составление акта осмотра системы отопления здания происходит только представителями ответственной компании. При этом учитывается специфика теплоснабжения, его вид и текущее состояние. Во время обследования системы отопления здания должны заполняться следующие пункты документа:

1. Местонахождение дома, его точный адрес.
2. Ссылка на договор о поставке тепла.
3. Количество и местонахождение приборов теплоснабжения – радиаторов и батарей.
4. Замер температуры в помещениях.
5. Коэффициент изменения нагрузки в зависимости от текущих погодных условий.

Для инициации обследования отопительной системы дома необходимо подать заявление в управляющую компания. В нем обязательно указывается причина — плохая работа теплоснабжения, аварийная ситуация или несоответствие текущих параметров системы нормам.

Акт осмотра системы отопления

Согласно текущих норм во время аварии представители управляющей компании должны в течение максимум 6 часов ликвидировать ее последствия. Также после этого составляется документ о причиненном ущербе собственникам квартир из-за аварии. Если причиной является неудовлетворительное состояние – УК должна за свой счет восстановить квартиры или выплатить компенсацию.

Нередко во время реконструкции системы отопления здания необходимо выполнить замену некоторых ее элементов на более современные. Затраты определяются фактом – на чьем балансе состоит отопительная система. Восстановлением трубопроводов и других компонентов, не находящихся в квартирах должна заниматься управляющая компания.

Если же собственник помещения захотел поменять старые чугунные батареи на современные — следует предпринять такие действия:

1. В управляющую компанию составляется заявление, в котором указывается план квартиры и характеристики будущих отопительных приборов.
2. По истечении 6 дней УК обязана предоставить технические условия.
3. Согласно им выполняется подбор оборудования.
4. Монтаж осуществляется за счет собственника квартиры. Но при этом должны присутствовать представители УК.

Для автономного теплоснабжения частного дома ничего этого делать не нужно. Обязанности по обустройству и поддержанию отопления на должном уровне полностью относятся к собственнику дома. Исключения составляют технические проекты электрического и газового отопления помещений. Для них обязательно нужно получить согласие УК, а также выполнить подбор и монтаж оборудования согласно условиям технического задания.

В видеоматериале рассказывается об особенностях радиаторного отопления:

Отопление административного здания

Специфика отопительной системы административных зданий состоит в том, чтобы условия на рабочем месте сотрудника не препятствовали его профессиональной деятельности. Также в административных учреждениях могут пребывать пришедшие на прием люди. Особенности конструкции здания могут ограничить выбор системы отопления. К каждому отдельному случаю необходимо подойти индивидуально.

Чаще всего используется центральная водяная система отопления. Отопление с естественной циркуляцией в основном используется в зданиях в небольшим количеством этажей. Циркуляция воды в трубах происходит за счет разности плотности горячей и холодной обратной воды.

Отопление с механическим циркуляцией воды происходит под действием циркуляционного насоса, который установлен на трубопроводе, возвращающий холодную воду к генератору. На одном уровне с отопительными приборами, а иногда и выше них можно расположить водонагреватель. Существенным плюсом является меньший диаметр трубопроводов, чем при естественной циркуляции воды. Вместо газового котла возможно использование котла на дизельном топливе. Очень важно определится с материалом системы трубопроводов. В качестве отопительных приборов можно использовать настенные или впольные радиаторы или конвекторы.

Возможно, использование системы водяного теплого пола для обогрева административного здания. Такая система наиболее удобная для нахождения человека. Для начала, нужно учесть площадь отапливаемого пола и определить, будет ли достаточно этой системы или необходимо воспользоваться комбинированной системой отопления, которая требует использования отопительных приборов. Данная система требует материальных затрат, если здание находится на реконструкции, а не вновь строится.

Требования к отоплению жилых и административных зданий

Независимо от выбранных видов систем отопления зданий, к ним предъявляются жесткие требования. Они базируются на обеспечении безопасности функционирования теплоснабжения, а также эффективности работы системы:

• Санитарно-гигиенические. К ним относятся равномерное распределение температуры во всех помещениях дома. Для этого предварительно выполняется расчет тепла на отопление здания;
• Строительные. Работа отопительных приборов не должна ухудшаться из-за особенностей конструктивных элементов здания как внутри, так и снаружи его;
• Монтажные. При выборе технологических схем установки рекомендовано выбирать унифицированные узлы, которые можно будет оперативно заменить на аналогичные в случае выхода из строя;
• Эксплуатационные. Максимальная автоматизация работы теплоснабжения. Это является первичной задачей наряду с теплотехническим расчетом отопления здания.

На практике используют проверенные схемы проектирования, выбор которых зависит от типа отопления. Это является определяющим фактором для всех последующих этапов работы по обустройству отопления административного или жилого здания.

Электрическое отопление

Применяется в исключительном случае, когда использование водяной отопительной системы по некоторым причинам невозможно. Также водяные теплые полы можно заменить на электрические. К использованию такой системы прибегают довольно редко, так как электрическая системы отопления одна из самых дорогих.

Отопительными приборами в такой системе являются конвекторы. Конвектор- обогреватель, который можно повесить на стену или поставить на пол. Главным его принципом является естественная конвекция воздуха. Исключены резкие перепады температуры в помещении, потому, что теплый воздух циркулирует и равномерно распределяется.

Воздушное отопление

Для некоторых административных зданий используются воздушные системы отопления. Они довольно эффективны и экономичны. Такую систему легко комбинировать с вентиляцией и кондиционированием. Она отлично подходит для повышения продуктивности сотрудников офиса.

Принцип работы такого вида отопления заключается в установке центрального кондиционирования, которые транспортирует нагретый воздух специальными каналами в помещение административного здания. Возможно, регулировать направление потока воздуха и его температуру. В теплую пору можно использовать систему как кондиционер.

Для повышения экономичности системы отопления в офисных и административных зданиях необходимо провести ряд работ направленных на утепление стен и перекрытий зданий. Все наружные двери должны быть оборудованы воздушно-тепловыми завесами, благодаря им холодный воздух не будет попадать в отапливаемое помещение в момент открытия дверей сотрудниками или посетителями. Следует также учесть термоизоляцию труб системы отопления.

Система отопления административного здания до 5 МВт

• Основные виды тепловой нагрузки данных объектов: отопление, горячее водоснабжение (ГВС). Первое является сезонным потреблением тепла, второе круглогодичным потреблением тепла.
• Основной вид потребляемого топлива таких объектов — природный газ, реже — жидкое топливо.
• Помещение котельной, в основном, находится в отдельно стоящем здании либо котельная может быть пристроенного типа.
• Необходимая интенсивность выработки тепла будет зависеть от погодных условий, планировки помещений, расхода горячей воды, количества и размеров окон, вида утеплителя и особенностей других материалов, используемых при строительстве.
• Отопление помещений в данном объекте может быть водяным либо воздушным.
• Система отопления предназначена для создания в помещениях объекта комфортной температуры воздуха (20-25 0С) и нагрева воды (45-60 0С ) в любое время года.
• Необходимое количество тепла на ГВС зависит от интенсивности потребления горячей воды (в среднем 10 л/сутки на сотрудника) и количество работающего персонала

Система отопления административного здания более 5 МВт

• Основные виды тепловой нагрузки данных объектов: отопление, горячее водоснабжение (ГВС). Первое является сезонным потреблением тепла, второе круглогодичным потреблением тепла.
• Основной вид потребляемого топлива таких объектов — природный газ, реже — жидкое топливо.
• Помещение котельной, в основном, находится в отдельно стоящем здании либо котельная может быть пристроенного типа.
• Необходимое количество тепла на отопление таких объектов зависит от температуры наружного воздуха, материала стен, окон, крыши и архитектуры здания (этажность, общая площадь остекления и т. д.).
• Отопление помещений в данном объекте может быть водяным либо воздушным.
• Поддержание комфортной температуры воздуха 20-25 0С, температуры горячей воды 45-60 0С при любой температуре наружного воздуха.

Необходимое количество тепла на ГВС зависит от интенсивности потребления горячей воды (в среднем 10 л/сутки на сотрудника) и количество работающего персонала.

Тепловые потери – основной момент

Если вы решили заказать проект отопления в нашей компании, то на начальном этапе его разработки мы определяем количество энергии, требуемое для корректной работы отопительной системы. Оно должно полностью компенсировать тепловые потери здания. Чтобы не ошибиться в вычислении значения, нужно учитывать материал, из которого изготовлены наружные стены, так как именно через них наружу выходит больше всего тепла. Основной параметр здесь – коэффициент теплопроводности, зависящий от конкретного материала, определяющий объем энергии, способный пройти через участок стены площадью в квадратный метр.