Как составить проект системы отопления

Если вы строите загородный дом или всерьез занимаетесь ремонтом существующего, уже на этапе планирования нужно позаботиться о том, как будет производиться обогрев помещений в холодное время года.

Правильное проектирование систем отопления в частном жилом строительстве – гарантия комфорта зимой, рационального использования ресурсов и эффективной работы оборудования.

В этом материале мы рассмотрим системы отопления для частного дома, расскажем как выбрать оптимальный вариант и на примере покажем как правильно спроектировать систему отопления.

Шаг 1 – схема отопления

Первоочередная задача при проектировании отопления – определиться с отопительной схемой. Выделяют однотрубную и двухтрубную схемы. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.

Подумайте, что для вас важнее: экономия средств, равномерный нагрев или эстетическая составляющая.

Что такое однотрубная схема?

Однотрубная схема отопления дома представляет собой цепочку последовательно подключенных радиаторов. Теплоноситель нужной температуры поступает в из стояка в отопительную магистраль.

Он движется от одного радиатора к другому, постепенно отдавая часть тепла. Таким образом, нагрев может быть неравномерным.

При реализации однотрубной схемы с верхней разводкой магистральная труба прокладывается по периметру всего отапливаемого контура выше приборов и оконных проемов. Радиаторы в этом случае подключаются в верхней части, что само по себе не очень эстетично.

И на входе, и на выходе радиатор оснащается отсекающими задвижками. На входе может ставиться терморегулирующая головка.

В схемах с нижней разводкой трубопровод проходит ниже обогревательных приборов. Смотрится такой вариант гораздо лучше, но требует обязательной установки кранов Маевского на каждую батарею.

Необходимы они для отвода излишков воздуха из верхней части батарей, образованных в результате поставки теплоносителя снизу без предварительного прохождения через открытый расширительный бак для разгазованности.

Преимущества однотрубного отопления загородного дома:

• экономия на материалах;
• простота проектирования и монтажа.

Относительно небольшое количество труб ощутимо отражается на внешнем виде отопительной системы, которую в большинстве случаев прокладывают открытым способом.

Недостатки:

• сложность контроля температуры;
• работа каждого радиатора зависит от состояния всей системы;
• ограниченность про протяженности, возможность обрабатывать контур длиной не более 30 м.

Чтобы обеспечить возможность временного или постоянного отключения одного или нескольких радиаторов без остановки системы, под каждым из них прокладывается байпас – обводная труба с системой клапанов.

Усовершенствование схемы Ленинградка подключения батареи путем установки двух или трех запорных кранов позволяет отключать отдельный прибор для ремонта без остановки работы системы и слива из нее теплоносителя. Подробнее о обустройстве однотрубной системы отопления в частном доме далее.

Двухтрубная модель отопления

Гораздо более совершенная схема – двухтрубная. Принцип ее действия заключается в наличии двух труб – подающей и обратной, к которым параллельно подключаются радиаторы.

Теплоноситель поступает по подающей трубе к каждому прибору с одинаковой температурой. После прохождения радиатора вода поступает в обратную трубу. Такой схемой можно обеспечить равномерный нагрев всего коттеджа.

Преимущества двухтрубной схемы отопления загородного дома:

• независимость приборов друг от друга;
• равномерный нагрев;
• возможность управлять теплоотдачей каждого радиатора с помощью установленных на приборы терморегуляторов.

Кроме сравнительно высокого расхода материалов материалов и стоимости проектирования, двухтрубная система отопления практически не имеет недостатков.

Шаг 2 — произведение расчетов и архитектурная часть

Архитектурная часть проектирования отопления предполагает обустройство или строительство помещения для оборудования – котельной загородного дома, а также выбор и расчет дымохода. Чтобы верно спроектировать мощность оборудования, диаметр труб, объем теплоносителя и другие параметры, следует произвести вычисления.

Расчетная часть не требует глубоких знаний из области высшей математики, достаточно подставить в формулы нужные коэффициенты и воспользоваться калькулятором.

Проектирование котельной по всем правилам

Прежде чем приступать к проектированию разводки и покупке материалов, нужно выбрать подходящее место для расположения теплогенератора. Это может быть отдельная комната в доме – котельная. Если лишнего помещения нет, можно соорудить пристройку.

Для газового котла, который будет работать от центрального газопровода, нужно организовать котельную по всем правилам, ведь газовые службы строго следят за выполнением норм эксплуатации газового оборудования. При размещении котла в неположенном месте или с нарушениями, проект не будет подписан и пользоваться котлом будет запрещено до устранения замечаний.

Основные требования к котельным в коттеджах:

• высота потолков от 2,5 м;
• объем помещения от 15 м³;
• ограждающие конструкции котельной должны обладать пределом огнестойкости 0,75 ч;
• должно быть предусмотрено естественное освещение;
• обязательно наличие вентиляции.

Расположение котла зависит и от его мощности. Так, если мощность агрегата составляет 151-350 кВт, его можно расположить только в отдельном помещении подвала или первого этажа, а также в пристройке. Котлы, мощностью 61-150 кВт допускается располагать и на втором или последующих этажах.

Приборы до 60 кВт могут находиться даже на кухне загородного дома, при условии наличия там окна с форточкой. Рекомендуем также прочесть материал о том, как грамотно обустроить котельную в загородном доме.

Выбираем дымоход и определяемся с размером

Еще одна важная деталь при проектировании – дымоход. Он будет выводить продукты сгорания наружу. Основные требования, которые предъявляют к дымоходам:

• предел огнестойкости материала не должен быть меньше 1 ч;
• все соединения и стыки должны быть обработаны огнестойкими материалами;
• дымоход должен быть абсолютно газонепроницаем;

Сечение дымохода определяется согласно предписаниям СНиП 2.04.05-91. Размер дымоходного канала зависит от мощности теплогенератора.

По материалам изготовления дымоходы могут быть:

• кирпичными;
• металлическими;
• керамическими.

Вариант из кирпича обычно проектируется еще на этапе возведения загородного дома. трубы бывают стеновыми, насадными и коренными. Устройство стенового варианта возможно только в период возведения стен постройки. Коренной и насадной тип можно соорудить как после возведения стен, так и после сооружения крыши.

Металлический дымоход используется сейчас повсеместно. Нержавеющая сталь – надежный, прочный материал, которому не страшны горячие продукты сгорания. Современные дымоходы проектируют в виде так называемых сэндвич-систем. Трубу из нержавейки помещают в такую же, но большего диаметра. Свободное пространство между ними заполняется утеплителем, как правило – базальтовой ватой.

Керамическая труба дымохода используется не так часто. Ее главное достоинство – высокая жаростойкость, а главный недостаток – хрупкость. Кроме того, керамический дымоход достаточно тяжелый.

Проектирование дымохода – ответственный шаг. Размер отверстия – один из важнейших параметров. Оно зависит от производительности и мощности котла.

Средние диаметры круглых дымоходов:

• для котлов, мощностью до 3,5 кВт – 16 см;
• до 5,2 кВт – 19 см;
• до 7,2 – 22 см.

При вычислении высоты дымохода, учитывается высота крыши и расстояние от дымохода до конька. Если труба расположена близко к верхней точке кровли (до 1,5 м), высота высота дымохода будет выше крыши на 0,5 м. Если расстояние между ними больше (от 1,5 до 3 м), дымоход должен быть как минимум на одном уровне с коньком.

Расчет необходимой мощности системы

Для того, чтобы произвести расчет отопительной системы загородного дома, нужно учесть сразу несколько факторов, это:

• климатическая зона, в которой расположен коттедж;
• мощность источника тепловой энергии;
• источники и объем потерь тепла;
• площадь и объем отапливаемых помещений;
• количество радиаторов и их размер;
• наличие утепления ограждающих конструкций.

Чтобы подобрать мощность котла и радиаторов отопления, используют такие формулы:

М_к=S_пом. x УМ_к/10 + 30%, где:

М_к – мощность котла;

S_пом. – площадь помещения;

УМ_к – удельная мощность котла на 10 кв. м. отапливаемой площади.

УМ_к зависит от региона. Для Москвы и Московской области принимают значение 1,2-1,5 кВт. Запас 30% будет достаточным для одноконтурного котла. Если предполагается двухконтурная схема, необходимо добавить еще 20% на подогрев воды.

Таким образом, дом 9×9 в Подмосковье может отапливаться одноконтурным котлом мощностью: М_к=81 x 1,5/10 + 30% = 16 кВт.

Зная мощность оборудования, можно высчитать минимальный объем воды в системе отопления коттеджа по формуле:

V= М_к x 15.

Для того же дома в Подмосковье в систему нужно будет залить V= 16 кВт x 15 = 240 л теплоносителя.

Циркуляция – естественная или принудительная?

При проектировании отопления для загородного дома нужно определиться с тем, как теплоноситель будет циркулировать в системе: под действием гравитации или при помощи насоса.

Естественный способ хорош тем, что для функционирования системы не требуется электроэнергия. Циркуляция осуществляется за счет физических свойств жидкости при изменении температуры.

Недостатки системы, устроенной по такому принципу:

• нужно больше теплоносителя;
• трубы должны быть большего диаметра;
• нужно соблюдать уклон в 2%.

Кроме того, для баланса температуры в сети с естественной циркуляцией необходимо увеличивать количество секций у батарей, расположенных в дальше всех от котла.

Принудительная циркуляция работает при гораздо меньшем количестве жидкости и диаметре трубопровода, уклон не требуется, а выбор радиаторов существенно расширяется.

Однако для полноценного функционирования нужно будет оснастить систему не только насосом, но также измерительными приборами и расширительным баком. Все это должно быть учтено при проектировании системы с принудительной циркуляцией.

Шаг 3 – выбор энергоносителя

Основа всей системы отопления – котел. В зависимости от вида топлива, которое используется для нагрева, выделяют 4 категории котлов:

• твердотопливные;
• дизельные;
• газовые;
• электрические.

Узнав основные характеристики всех видов генераторов тепловой энергии для коттеджа, вы не ошибетесь в выборе подходящего варианта.

Твердотопливный – веками проверенный метод

Для загородных коттеджей часто выбирают именно твердотопливные модели котлов. Это связано, прежде всего, с доступностью сырья.

Твердотопливный котел может работать не только на угле или дровах, но и на отходах деревоперерабатывающего производства, пеллетах, брикетах, торфе, даже на органическом топливе из навоза. Главное, чтобы было куда складировать весь запас топлива. Что касается КПД твердотопливных систем, то он достаточно низкий – около 75% в среднем.

Еще одно преимущество такого котла – простота эксплуатации. Кроме того, при использовании твердого топлива система нагревается очень быстро, что немаловажно для загородных коттеджей. Но при такой скорости нагрева приходится постоянно добавлять горючее в топку, иначе система скоро остынет.

Покупая твердотопливную модель, будьте готовы загружать ее с периодичностью раз в 4-5 часов. С такой же периодичностью придется чистить зольник от сажи и золы.

Чем греет дизельный котел?

Дизельные котлы работают от светлого печного топлива – разновидности солярки. Она отличается от автомобильного ДТ тем, что требования к ее качеству предъявляют не настолько высокие, но зато такое топливо дешевле, за счет отсутствия дорожного сбора.

Чтобы пользоваться дизельным котлом, нужно установить бак для солярки, объемом не меньше 750 л. Можете представить, сколько места в котельной он займет.

Из плюсов такого вида отопления выделяют невысокую стоимость оборудования, автоматическое включение и выключение. Но оставлять такую систему без присмотра надолго нежелательно. Еще один недостаток этого прибора – шум во время работы.

Экологически чистый электрический обогреватель

Использовать электричество для отопления загородного дома, казалось бы, — простое и выгодное решение. Но и здесь все не так просто. Дело в том, что суммарная мощность электрооборудования, которое вы можете установить у себя в коттедже, ограничивается поставщиком энергоносителя.

Посмотрите на электрощиток. Допустим, указана сила тока 16 А. Зная напряжение в сети (220 В), можно высчитать допустимую мощность.

16А x 220В = 3520Вт.

3520 Вт – максимально допустимая мощность. Это значит, что котел, мощностью свыше 3,5 кВт не подходит для вашего загородного дома. Остается только писать заявление на разрешение установки автоматов большей мощности. Электрокотел может подключаться в обычную розетку, а может работать от трехфазного тока (380 В).

Преимущества электрического источника отопления:

• автономность (не требует постоянного контроля);
• автоматическая поддержка температуры;
• не нужен дымоход;
• экологичность – нет продуктов сгорания;
• удобство эксплуатации.

Из недостатков выделяют высокий расход электроэнергии. Советуем также прочесть другую нашу статью, где подробно описана система электрического отопления.

Используем голубое топливо – газовая модель

Газовый котел – один из самых распространенных и широко представленных на рынке. Он работает на природном газе, может подключаться к газопроводу или баллону, если газ привозной.

Для сжиженного газа в баллонах такой тип котла не самый удобный. Одного 50-литрового баллона хватит на 1-2 дня отопления загородного коттеджа.

Бывают одноконтурные и двухконтурные газовые котлы. Одноконтурный котел предназначен сугубо для отопления помещения. В двухконтурном есть еще функция приготовления горячей воды – выполняет роль газовой колонки. Если вы планируете периодически жить в своем загородном доме зимой, тогда есть смысл установить двухконтурный котел.

Но если в холодное время года вы будете отсутствовать долгое время и отключать котел, лучше приобрести одноконтурный. Опыт многих пользователей показывает, что слив воды из системы для временной консервации в двухконтурных моделях осуществляется сложно, часть воды может остаться в системе, что очень опасно и грозит замерзанием и растрескиванием труб.

Шаг 4 — другие составляющие системы

Помимо сердца отопительной системы коттеджа – котла, в ее состав входят и другое оборудование. Правильно запроектировать циркуляционный насос, расширительный бак, радиаторы или змеевики теплого пола и материал трубопроводов не менее важно, чем выбор самого котла.

Поэтому не пренебрегайте подробным изучением характеристик дополнительного оборудования и тонкостей его выбора.

Насос – куда его врезать?

Проектирование отопления с принудительной циркуляцией предполагает наличие насоса. Для загородных домов используют, как правило, циркуляционные помпы влажного типа.

При выборе насоса следует учитывать такие параметры:

• давление;
• производительность;
• условия эксплуатации (площадь помещения, выбранный теплоноситель, тип подключения, диаметр труб);
• дополнительные аспекты (уровень шума при работе, размеры агрегата).

При проектировании отопления в собственном загородном доме важно найти наиболее подходящее место в контуре для врезки насоса. По большому счету, правильно подобранная помпа одинаково хорошо справится со своей задачей на любом участке системы.

Причина, по которой ее рекомендуют устанавливать перед теплогенератором – на обратке, заключается в меньшем износе оборудования при перекачивании воды относительно низкой температуры.

Для надежной работы насоса при проектировании важно позаботиться о фильтре. Фильтр грубой очистки устанавливают непосредственно перед помпой. Он улавливает частицы, которые попали в воду в контуре отопления. Если проигнорировать установку фильтра, насос может быстро выйти из строя.

Группа безопасности и расширительный бак

Поскольку отопительный контур – система замкнутая, а вода имеет свойство увеличиваться в объеме при нагревании, в систему отопления загородного дома должен быть запроектирован расширительный бак. При повышении давления в трубах, излишки теплоносителя попадают в бак, тем самым понижая опасное давление.

Блок безопасности – набор из трех приборов, которые обеспечивают надежную и безопасную работу всей системы отопления коттеджа.

К ним относятся:

• манометр – для измерения давления;
• предохранительный клапан;
• воздухоотвод.

С манометром вопросов не возникает – он должен быть рассчитан на измерение давления 2-3 атмосферы. То есть манометр на 4 атм. будет в самый раз. Предохранительный клапан выполняет ту же функцию, что и расширительный бак, но в экстренных случаях, когда бак, по какой-то причине не сработал.

При критическом повышении давления излишки выводятся из системы через сливное отверстие клапана.

Воздухоотводчик должен обезопасить котел от случайно попавшего в контур отопления воздуха. Так как пузырьки воздуха в воде поднимаются вверх, устройства для отвода избытка воздуха устанавливают наверху стояка или каждой батареи.

Трубопровод и радиаторы – расчет и выбор

Следующий этап – определиться с материалом труб для контура отопления. Варианты могут быть такие:

• сталь;
• полипропилен;
• металлопластик;
• полиэтилен.

Стальные трубы раньше использовались для устройства отопления загородных домов. Они прочные и не боятся высокого давления. Главный их недостаток – подверженность коррозии. Ржавчина может проесть сталь насквозь, в трубах появляются свищи и вся система приходит в негодность.

Из-за коррозионных отложений на внутренней поверхности стальных труб, просвет со временем уменьшается. Да и для их монтажа вам потребуется как минимум квалифицированный сварщик.

Слабое место любого трубопровода – соединения. При проектировании контура отопления из полипропилена, по этому поводу можно не беспокоиться. Трубы соединяются сваркой – специальным паяльником. Стыки получаются монолитными.

Полипропиленовые трубы не подвластны коррозии, они практически не загрязняются изнутри, долговечные, легкие и недорогие.

Металлопластиковая труба продается в бухтах большой длины – до 500 м. Таким образом, можно вообще избежать соединения трубопровода из отдельных частей, проложив металлопластиковые трубы по всему отапливаемому периметру коттеджа. Они так же не ржавеют, в них ничего не откладывается, они долговечны. Но нужно беречь металлопластиковые трубы от уф-лучей и повреждений во время монтажа.

Полиэтиленовые трубы используют для горячего водоснабжения, отопления и устройства теплого водяного пола. Они обладают теми же преимуществами, что и другие, а их главный недостаток – высокая стоимость самих труб и фитингов.

Что лучше – радиатор или теплый пол?

В загородном доме в качестве излучателя тепла используют секционные, пластинчатые или панельные радиаторы.

Такие батареи могут быть:

• чугунными;
• алюминиевыми;
• стальными;
• биметаллическими.

Чугунные батареи очень тяжелые и хрупкие, но хорошо отдают тепло. Алюминиевые модели легкие и недорогие, но химически-неустойчивые, подвергаются коррозии и боятся скачков давления. Стальные батареи тоже страдают от коррозии, но химически устойчивы.

Биметаллический тип батарей объединяет достоинства алюминиевых и стальных радиаторов. Теплоноситель движется в стальной трубе и не соприкасается с алюминиевым корпусом. Этот вариант подойдет при использовании антифриза, а не воды в контуре.

Батареи располагают под оконными проемами – в местах, где стена охлаждается больше всего. В результате можно избежать запотевания стекол и возникновения конденсата на стенах. Количество радиаторов зависит от количества проемов, но не меньше 1-го на отапливаемое помещение. Подробнее о расчете радиаторов отопления читайте здесь.

При строительстве коттеджа актуально проектирование теплого пола для обогрева помещения. Водяной теплый пол представляет собой трубы, проложенные под напольным покрытием, которые являются частью контура отопления. Такая конструкция очень эффективна.

Проектировать теплый пол нужно вместе со всей системой и учитывать его наличие при расчете мощности котла и количества радиаторов.

Особенности выбора теплоносителя

Теплоносителем выступает чистая вода или антифриз. Вода, конечно, дешевле и доступнее. Она обладает высокой теплоемкостью и хорошо справляется со своей функцией. Однако, что особенно актуально для загородных домов, при остановке котла есть риск замерзания воды внутри системы и повреждение трубопровода.

Для таких случаев можно проектировать систему с антифризом в качестве теплоносителя. Он не замерзает, обладает хорошей текучестью и теплоемкостью. Однако, это экологически небезопасное вещество. Сливать его в канализацию запрещается. Большинство котлов не рассчитаны на работу с антифризом. А кроме всего вышесказанного, антифриз еще и на порядок дороже воды.

Шаг 5 – проектирование разводки + примеры

Сборка трубопровода может быть выполнена несколькими способами:

• тройниковый тип сборки;
• коллекторный.

Второе название коллекторного подключения – лучевое. К котлу подсоединяется коллектор, а от него под полом расходятся трубы к каждому из радиаторов.

Реализуется коллекторная схема при помощи гибких металлопластиковых труб. После укладки материалов напольного покрытия все трубы отопления оказываются полностью скрытыми и не портят внешний вид комнаты. Входы и выходы к каждому радиатору подводятся снизу прямо из-под пола.

Тройниковое подключение осуществляется через соединение тройниками всех приборов отопления с подающей трубой и обраткой. Осуществить такую схему проще, не нужно тратиться на коллекторы и искать место для их установки, что обычно выполняется в центре постройки для уравнивания длины подключенных к гребенке колец.

Чтобы не изобретать велосипед, можно воспользоваться одной из типовых разводок отопления для загородного дома, которые успешно применяются в строительстве. Традиционная однотрубная модель хорошо показана на следующем чертеже.

Для типового коттеджа часто применяется комбинирование одно- и двухтрубной схемы. В таком случае схема разводки выглядит таким образом.

Тот же дом можно отапливать и при помощи коллекторной схемы.

На этой схеме от котла отходит отдельная ветка и уходит на крыльцо дома. Это подогрев ступенек для предотвращения образования льда.

Основная часть контура представляет собой двухтрубную систему, в то время как дополнительная ветка – однотрубную.

На следующей схеме теплопровод имеет отводы в каждую из комнат. То есть каждое помещение отапливается отдельным контуром.

Выводы и полезное видео по теме

На видео представлены основные методы подключения радиаторов, описаны преимущества каждого из них:

В этом видеоматериале подробно описаны все нюансы, которые следует учитывать при выборе труб отопления:

А вот хороший пример проектирования комбинированной системы для обогрева двухэтажного коттеджа:

Поскольку отопительная система загородного дома должна быть в первую очередь надежной и эффективной, разработке проекта нужно уделить максимум внимания. Любая неучтенная деталь может негативно отразиться на работоспособности отопления. Лучше поручите проектирование профессионалу, во избежание ошибок.

Если вам уже приходилось самостоятельно проектировать и обустраивать отопительную систему для дома, и вы знаете тонкости на которые обязательно нужно обращать внимание, пожалуйста, поделитесь своими знаниями и опытом с нашими читателями. Оставляйте комментарии в расположенном ниже блоке.

Введение

Для здания, в котором требуется в холодный период поддерживать положительную температуру, отопление является неотъемлемой инженерной системой. Система отопления должна обеспечивать нормируемые температуры в помещениях, которые регламентируются, как нормативными документами, так и технологическими требованиями.

В статье описаны основные этапы проектирования систем отопления. 

Состав проекта по системам отопления

Состав документации по системам отопления может несколько видоизменяться в зависимости от технического задания Заказчика, типа здания, предпочтений проектировщика, но основная структура проекта всегда имеет общепринятый вид. 

В больше степени это касается проектной документации (стадия П), состав которой регламентируются Постановлением №87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию». 

Рассмотрим из каких основных разделов состоит документация по системам отопления по двум стадиям проектирования П и Р.

Стадия П:

1. Титульный лист;
2. Общий состав проекта (обычно его выдаёт главный инженер проекта);
3. Содержание тома проекта по отоплению;
4. Пояснительная записка;
5. Планы и/или принципиальные схемы систем отопления;
6. Теплотехнический расчёт;
7. Расчёт теплопотерь;
8. 8. Характеристика отопительно-вентиляционных систем (часто в зданиях из отопительного оборудования, включённого в проект отопления, присутствуют только водяные отопительные приборы, в таком случае характеристику отопительно-вентиляционных систем не прикладывают);
9. Прочие приложения (сюда могут входить технические подборки оборудования и прочие документы, которые по каким-либо причинам требуется предоставить вместе с проектом).
   

   Стадия Р:

1. Титульный лист;
2. Общий состав рабочей документации (не всегда прикладывается к документации. Если он требуется – его опять же выдаёт главный инженер проекта);
3. Содержание тома проекта по отоплению;
4. Общие данные (основные отличия от пояснительной записки, выполняемой на стадии П – наличие план-схемы здания с указанием положения систем и большего количества монтажных указаний);
5. Планы систем отопления;
6. Аксонометрические схемы систем отопления;
7. Различные узлы (узлы обвязки воздухонагревателя приточных вентиляционных систем, узлы проходов трубопроводов через ограждающие конструкции, узлы крепления трубопроводов и тд);
8. Спецификация изделий, оборудования и материалов;
9. Теплотехнический расчёт;
10. Расчёт теплопотерь;
11. Характеристика отопительно-вентиляционных систем (часто в зданиях из отопительного оборудования, включённого в проект отопления, присутствуют только водяные отопительные приборы, в таком случае характеристику отопительно-вентиляционных систем не прикладывают. Иногда данную характеристику требуют внести в раздел «Общие данные»);
12. Паспорта систем отопления;
13. Прочие приложения (сюда могут входить технические подборки оборудования и прочие документы, которые по каким-либо причинам требуется предоставить вместе с проектом).

Нормативные документы

При проектировании любых разделов проекта (как стадии П, так и стадии Р) всегда нужно обращаться к нормативной документации. При проектировании систем отопления в первую очередь нужно ориентироваться на основные нормативные документы общего характера это:

1. Постановление №87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию (с изменениями на 6 июля 2019 года)».  В данном постановлении устанавливаются требования к составу проектной документации по отоплению, вентиляции и кондиционированию. В процессе проектирования стадии П всегда нужно опираться на «87 постановление», в плоть до того, что в пояснительной записке к проекту необходимо приводить весь перечень пунктов текстовой части, соблюдая нумерацию. Несколько раз при прохождении государственной экспертизы, как Санкт-Петербургской, так и Московской, эксперты требовали у меня полное приведение списка данных пунктов.
2. СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003. В этом своде правил приведены основные требования к проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования, которые нужно соблюдать для всех типов зданий (кроме двух исключений, пункт 1.2 данного свода правил). 
3. СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*. СП131 представляет собой серию таблиц с климатическими параметрами для населённых пунктов и областей Российской Федерации. Данные из СП131 необходимы для выполнения теплотехнического расчёта и расчёта теплопотерь.
4. СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003. В этом нормативном документе регламентируются различные требования к ограждающим конструкциям, а так же приводятся различные методики сопутствующих расчётов (в том числе для выполнения теплотехнического расчёта и расчёта теплопотерь).
5. СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности». В данном нормативном документе приводятся основные указания и требования необходимые для соблюдения мер пожарной безопасности. К нему так же нужно обращаться при проектировании всех типов зданий (кроме указанных в пункте 1.2 данного свода правил). Этот нормативный документ в большей степени важен для проектирования систем вентиляции, но указания для проектирования систем отопления приведённые в СП7 так же необходимо соблюдать. 
6. ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. ГОСТ 30494 регламентирует параметры микроклимата в жилых и общественных зданиях, это — температура, влажность и подвижность воздуха, которые необходимо поддерживать в тех или иных помещениях в теплый и холодный периоды года.
7. СП 73.13330.2016 «Внутренние санитарно-технические системы зданий». Актуализированная редакция СНиП 3.05.01-85. При проектировании систем отопления, вентиляции и кондиционирования следует обращать внимание на данный свод правил, однако по большей части в СП73 даны указания скорее к монтажу систем, чем к правилам проектирования.
8. ГОСТ 21.602-2016 «Правила выполнения рабочей документации систем отопления, вентиляции и кондиционирования». Этот нормативный документ является профильным для выполнения рабочей документации по системам отопления, вентиляции и кондиционирования. 
9. ГОСТ Р 21.1101-2013 «Основные требования к проектной и рабочей документации». В данном нормативном документе приведены общие требования к оформлению документации в строительной отрасли.

Кроме основных нормативных документов, которые применяются для всех типов зданий, имеется масса нормативных и справочных документов для конкретных типов зданий и помещений.

В список, приведённый выше, не включены «Санитарные правила и нормы» (СанПиН), так как обращаться к ним требуется, в основном, при проектировании  производственных и медицинских зданий и помещений. Конечно, есть, например СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях», но за исключением и так очевидных проектировщику пунктов, касательно отопления, вентиляции и кондиционирования, и таблицы параметров микроклимата в жилых помещениях, которая есть в ГОСТ 30494, ничего важного для проектирования вы не найдёте.

Проектирование – 1 этап. Сбор исходных данных для проектирования систем отопления

Первым этапом проектирования является сбор исходных данных. Обычно, в начале проектирования вы получаете от Заказчика раздел «Архитектурные решения» (архитектурные планы здания, разрезы), раздел «Технологические решения» (если он требуется в рамках данного здания) и Техническое задание. 

Специалисты ООО «Инком Проектирование» формулируют основные положения каждого технического задания на проектирование по каждому из разделов. Составленное техническое задание нашими специалистами в итоге является неотъемлемой частью договора на проектирование.

Рассмотрим основные необходимые исходные данные для проектирования систем отопления:

1. Раздел «Архитектурные решения». Для проектирования систем отопления необходимы: планы, разрезы, пироги наружных ограждающих конструкций, а так же ориентация здания по сторонам света (для учёта в расчёте теплопотерь дополнительных надбавок на «холодные стороны света», такие как север или восток);
   
2. Раздел «Технологические решения». Данный раздел в основном важен при проектировании систем вентиляции, однако для проектирования систем отопления он тоже требуется, по крайней мере, для понимания температур, которые нужно поддерживать в том или ином технологическом (производственном) помещении. При разработке документации по системам отопления в данном разделе необходимо найти информация о: а) требуемых параметрах микроклимата в помещениях;б) проходимости через двери/ворота (требуется для определения необходимости установки воздушных и воздушно-тепловых завес);в) режиме работы здания (в ряде случаев в нерабочее время в зданиях и помещениях допускается понижать температуру воздуха).
   
   
3. Принципиальные решения по системам отопления. После получения и изучения АР (Архитектура) и ТХ (Технология), мы предлагаем и далее обсуждаем с Заказчиком принципиальные решения по системам отопления, такие как: а) принципиальный тип системы отопления (радиаторное отопление, воздушное отопление, совмещённое и тд);б) тип и модель отопительных приборов;в) расположение отопительного оборудования (радиаторы и конвекторы устанавливаются под окнами или у наружных стен, тут вопросов особо вопросов быть не может. Однако, расположение воздушно-отопительных агрегатов, а так же воздушных и воздушно-тепловых завес имеет вариативный характер);г) разбивка на системы отопления;д) места прокладки основных магистралей трубопроводов и так далее.
4. Способ теплоснабжения вентиляции, воздушно-отопительных агрегатов и воздушно-тепловых завес. Если отопительно-вентиляционные системы имеют не электрические воздухонагревательные элементы, а требуют подвода теплоносителя, необходимо разработать систему теплоснабжения. Подраздел теплоснабжение может включаться как в проект вентиляции, так и в проект отопления, данный вопрос в начале проектирования согласовывается с Заказчиком. Для проектирования систем теплоснабжения необходимо знать параметры теплоснабжающей воды на подающем и обратном трубопроводе (в зависимости от проекта данные параметры могут быть заданы проектировщиком отопления и вентиляции, либо проектировщиком ИТП).
   
   
5. Дополнительные требования к проекту. В зависимости от типа зданий и помещений, к проекту могут применяться дополнительные требования. Это могут быть требования к трассировкам трубопроводов, расположению, типу и габаритам отопительных приборов, оформлению документации, составлению спецификации и так далее. О наличии специальных требований к проекту желательно уточнять у Заказчика, а так же в процессе проектирования согласовывать с Заказчиком определённые принципиальные решения.

После сбора всех необходимых исходных данных можно приступать к проектированию.

Проектирование – 2 этап. Теплотехнический расчёт и расчёт теплопотерь.

После сбора исходных данных, следующим этапом в проектировании систем отопления является выполнения теплотехнического расчёта и расчёта теплопотерь. 

Теплотехнический расчёт выполняются согласно нормативным документам СП131 и СП50, описанным ранее. 

В теплотехническом расчёте учитываются климатические параметры региона, в котором расположено здание, тип здания (части здания): жилое, общественное, лечебно-профилактическое, производственное и тд. По этим исходным данным выполняется расчёт необходимых минимальных значений сопротивления теплопередачи, которыми должны обладать наружные ограждающие конструкции (окна, двери, стены, перекрытия и тд). Далее выполняется теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций согласно пирогам кровли и стен в разделе АР, для определения фактических значений сопротивления теплопередачи наружных ограждающих конструкций.

Выполнив расчёты нормативного и фактического значения коэффициентов сопротивления теплопередачи наружных ограждающих конструкций, проектировщик должен удостовериться, что расчётные фактические значения не ниже требуемых нормативных. В случае, если расчётные значения получатся меньше необходимых нормативных значений выдаётся задание разделу АР на изменения пирога наружной ограждающей конструкции (обычно в такой ситуации увеличивают толщину эффективного утеплителя в составе наружной ограждающей конструкции). Вот один из примеров теплотехнического расчёта для жилого здания. [Ссылка на теплотехнический расчёт, часть А] [Ссылка на теплотехнический расчёт, часть Б]

Когда теплотехнический расчёт готов, можно приступать к расчёту теплопотерь. Для каждого помещения необходимо задать все наружные ограждающие конструкции (а при большом перепаде температур, иногда учитываются и внутренние ограждающие конструкции), а так же посчитать теплопотери на инфильтрацию (теплопотери на нагрев приточного воздуха поступающего с улицы). 

В расчёте теполопотерь учитываются геометрические размеры каждой наружной ограждающей конструкции, расположение относительно сторон света, коэффициент теплопередачи (рассчитывается из сопротивления теплопередачи), внутренняя и наружная температура воздуха, а так же различные дополнительные теплопотери и теплопоступления. 

Итогом расчёта теплопотерь становится сводная таблица суммарных теплопотерь по всем помещениям, по этим данным согласно каталогам производителей отопительного оборудования (или специализированным программа расчёта) в каждое помещение подбираются отопительные приборы.

Проектирование – 3 этап. Выполнение планов и схем систем отопления.

Для выполнения любых чертежей в строительной сфере основной платформой является САПР AutoCAD, если мы говорим о проектировании инженерных сетей (в частности систем отопления), то для выполнения более проработанных и качественных проектов необходимо использовать дополнительное программное обеспечение, обычно это Audytor C.O в дополнении с программой MagiCAD. В последние пару лет в России начала набирать популярность программа BIM-проектирования Revit, позволяющая создать полную информационную модель здания, включающую в себя архитектурные, конструкторские и инженерные решения. Все описанные программы для проектирования имеют свои плюсы и минусы, поэтому формат выдачи документации Заказчику определяется на моменте составления задания на проектирование. 

Планы и схемы систем отопления необходимо выполнять в соответствии с ГОСТ 21.602-2016 и ГОСТ Р 21.1101-2013, которые уже упоминались в разделе III «Нормативные документы»

У всех проектировщиков имеется своя, несколько индивидуальная культура оформления документации (стили текста выносок, толщины линий, условные обозначения элементов сети и оборудования и так далее), но главным требованиям у любого Заказчика является читаемость чертежей (правильно подобранные масштабы чертежа и текста выносок) и информативность чертежей (грамотно расставлены все выноски, необходимые для монтажа и наладки систем).

Проектирование – 4 этап. Составление пояснительной записки/Общих данные.

Данный раздел проекта является текстовой описательной частью применённых проектных решений. Как было описано выше, в разделе II «Состав проекта по системам отопления», на стадии П выполняется пояснительная записка по Постановлению №87, а в рабочей документации общие данные по ГОСТ 21.602-2016. 

Пояснительная записка и общие данные могут выполняться как после готовности планов систем отопления (чтобы можно было описать трассировку систем, дать дополнительные указания по тонкостям сконструированной системы), так и параллельно с планами (в последствии, перед выпуском проекта текстовая часть ещё раз просматривает и редактируется при необходимости).

Проектирование – 5 этап. Составление спецификации изделий, оборудования и материалов.

Спецификация является одним из важнейших частей рабочей документации, так как именно по спецификации будут составляться сметы и закупаться оборудование и материалы, необходимые для выполнения монтажа систем отопления. Вот пример выполненной спецификации [Ссылка на скачивание шаблона спецификации в программе Excel]. Требования к выполнению спецификации регламентируются в ГОСТ 21.602-2016.

Интересно заменить, что для систем отопления по ГОСТ 21.602-2016 не требуется учитывать в спецификации фасонные элементы систем отопления (отводы, переходы, тройники, врезки). Иногда для удобства закупки фасонных элементов сети Заказчики требуют выполнить подробную спецификацию, этот обычно оговаривается при составлении технического задания. С учётом использования специализированных САПР для проектирования инженерных сетей – спецификация фасонных элементов считается автоматически. 

Стоимость выполнения проектов по системам отопления.

При оценке стоимости проекта по системам отопления стоит учесть множество факторов, таких как: тип здания, тип системы отопления, сложность конструкции здания и так далее. 

Тем не менее, предлагаем Вашему вниманию таблицу для приблизительной оценки стоимости проектирования систем отопления для стадий П и Р. Более точную информацию по стоимости проектирования Вы можете получить по запросу, обратившись к нам в компанию.

Проектируемый объект	Стоимость проектирования систем отопления
Стадия П руб/м2	Стадия Р руб/м2
Жилые одноквартирные дома (коттедж, частный дом, квартира)	—	90
Жилые многоквартирные дома	3	4
Подземные или закрытые автостоянки	20	25
Административные здания (офисные здания, магазины, торговые центры и т.д.)	50	60
Предприятия общественного питания (рестораны, бары, кафе, столовые)	80	100
Плавательные бассейны	110	130
Медицинские учреждения	120	120
Медицинские учреждения с наличием чистых помещений	150	150
Производственные здания	80	100

Заключение. 

В данной статье мы рассмотрели структуру проектов по системам отопления и основные этапы проектирования. Конечно, нужно понимать, что для создания качественных проектов одной теории недостаточно, а требуется широкий опыт выполнения проектов, опыт прохождения проектами экспертиз и снятия замечаний, опыт сопровождения проекта при строительстве и опыт авторского надзора. 

Специалисты ООО «Инком Проектирование» всегда готовы предложить свои услуги по проектированию любых инженерных сетей и выполнить качественный проект в соответствии с действующими нормативными документами и всеми требования Заказчика. 

При создании системы отопления в частном доме «с нуля» важно не ошибиться с ее параметрами, правильно подобрать к условиям котел, схему разводки, радиаторы и др. Можно прибегнуть к помощи специалистов, или проектных организаций, но придется оплачивать их труд. Можно сделать все своими руками.

Рассмотрим насколько сложно спроектировать систему отопления самостоятельно и можно ли воспользоваться приблизительными расчетами? Что нужно учесть при создании отопления в доме самостоятельно

Можно ли рассчитать систему отопления

При создании системы отопления главное ответить на множество технических вопросов о параметрах для конкретного дома. Например: мощность котла, скорость движения жидкости, размещение радиаторов, мощность каждого радиатора, материал труб, их размещение, диаметр участков труб, вид запорной арматуры…

Ответить на все эти вопросы и другие подобные, поможет тепловой и гидравлический расчет.

Нам нужно определиться — сколько потребуется энергии для отопления конкретного дома и каждой комнаты в нем.
А затем исходя из этого, посчитать сколько жидкости (теплоносителя) в минуту и какой температуры подать в каждую комнату, подобрать радиаторы и рассчитать диаметры труб и т.п. и т.д.

Но сделать это непросто. Подобные расчеты делают специалисты, а расчеты с ответственностью за их результаты делают только проектные организации имеющие лицензию. А такой расчет влетит в копеечку.

Можно, конечно, воспользоваться программами доступными в сети интернет и сделать какие-либо расчеты самостоятельно, но где гарантия, что там не будет ошибки, если его делает не специалист теплотехник?

Данные для расчета собрать не получится

Сбор исходных данных для расчета — непосильная для пользователя задача. Какой воздухообмен в доме? Сколько энергии приходит с солнечным светом? Какая влажность конструкций? и др. Расчеты на специальных программах будут отражать реальность лишь приблизительно, не точнее, чем расчет в одно действие.

Да и результаты расчетов в итоге сводятся к тому, что предстоит выбрать ту или иную модель котла, имеющие конкретные характеристики, трубопровод с фиксированными диаметрами, например 20 мм или 25 мм, количество секций на радиаторе…. Т.е. данные расчетов нужны лишь для выбора того, что есть в продаже.

Можно пойти другим путем — воспользоваться приблизительными прикидками и опытом проектирования и эксплуатации систем в подобных условиях. Ведь эти условия сходные и часто повторяются и выбор уже наверняка не однократно делался.

Ошибки при проектировании отопления

Как известно, ошибки в прикидках системы отопления «на глазок» не носят критического характера в подавляющем большинстве случаев. Возможны небольшой перерасход средств или несбалансированность системы.

Но чаще, к примеру, газовый котел «обычной» для данного дома мощности, гонит своим встроенным насосом со стандартной скоростью воду по трубам «типичного» сечения, на «стандартные » для данных комнат радиаторы, которые расположены «как положено» и подсоединены по «типовой» параллельной двухтрубке.

И ничего особенного в этом нет – в итоге отличная система и работает как положено. А то что, к примеру были излишние затраты на мощность радиаторов, которая на 30% больше чем нужно, то это уже мало кого интересует вообще…

В прикидках «на глазок» упущением будет недобрать мощности. Вот тогда будут проблемы — котел работает на пределе, в помещении холодно, придется все переделывать. Но проблема недобора мощности, возможно, решается утепление здания.

Утеплить здание заранее

Прежде чем пытаться заниматься отоплением, нужно хотя бы в общих чертах определить как здание утеплено и сколько оно теряет энергии. Например, по самой грубой шкале:

• утеплено в соответствии с нормативом, теплопотери минимальны;
• утеплено почти нормально;
• слегка утеплено, например, имеются стены из пенобетона и пластиковые окна, а остальное не утеплено;
• совсем не утепленное.

Определиться с утепленностью здания не сложно, определяя приблизительно сопротивление теплопередаче каждой ограждающей конструкции и сравнивая их значение с нормативным требованием СНиП 23-02-2003 «ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ». Это заменит собой основу теплового расчета. Примерное сопротивление теплопередачи очень просто рассчитать по виду материала и его толщине.

После вывода о степени утеплении здания можно принимать решение о том, каким же способом сделать температуру в комнатах приемлемой – утеплять дальше или монтировать мощнее отопление.

Какие параметры выбрать

Для примера, речь идет о здании, которое утеплено «хорошо» .

Тогда необходимый расход энергии — 1 кВт на 10 м кв, следовательно, для дома площадью 150 м кв — мощность котла 15 кВт. Далее, берется 20% запаса, принимается котел мощностью 18 кВт.

Но такие дома до сих пор встречаются не часто. Обычно дом «недоутепленный», ведь срывать полы и утеплять фундамент, к примеру, «никто не собирается». Тогда прибавляем уже «на глазок» 15% мощности и считаем, что 22 кВт котел подойдет.

Суммарная мощность радиаторов выбирается большей мощности котла процентов на 20. Далее эта мощность распределяется по комнатам.

Как воплотить в жизнь принятые решения по мощности, какие выбрать трубы, радиаторы, как их распределить и как решить множество других технических вопросов, можно узнать и на данном ресурсе.

Далее вкратце рассмотрим выбор основных параметров системы отопления – способ движения теплоносителя и схему разводки трубопроводов.

Самотечное отопление или с принудительной циркуляцией — что выбрать

• Самотечная – не требует электроэнергии. Но ее мощности не хватает для больших площадей, она гораздо дороже в создании из-за низкого размещения котла (ниже радиаторов) и большого диаметра труб, для обеспечения наименьшего гидравлического сопротивления.
• Принудительная – рекомендуется специалистами, как наиболее простая, дешевая. Но требует установку электрогенератора, на случай прекращение электроснабжения.

До сих пор не редко для небольших домов делают самотек, отчасти и «по привычке», ведь раньше эта система была основной, и работала всегда отлично.
Что именно выбрать зависит от площади (самотек плохо работает если на этаж более чем 150 м кв.), и стабильности электроэнергии.

Схема отопления

Существуют два основных типа системы отопления — однотрубная и двухтрубная.

• В однотрубной теплоноситель движется по кольцу, состоящему из одной трубы, к которой последовательно подключены радиаторы.
• В двухтрубной системе горячий теплоноситель подается к радиаторам по одной трубе, а охлажденный отводится к котлу по другой.

Однотрубной системе присущи два больших недостатка, поэтому в частном строительстве она применяется редко, несмотря на незначительную экономию труб.

Недостатки следующие. Теплоноситель остывает, поэтому последний радиатор значительно холоднее первого. Поэтому система не может быть протяженной, применима в небольших домах, а последние радиаторы должны быть большей мощности для выравнивания тепловой отдачи.

Изменение параметров работы одного радиатора влияет на другие. Сложно настроить отбор необходимой тепловой мощности для каждого радиатора.

Двухтрубные системы

Различают несколько видов двухтрубных схем включения радиаторов.

• Последовательная (попутная схема) – все радиаторы одного этажа подключаются к одному подающему трубопроводу и к одной обратке. Схема наиболее стабильная, не требует регулировок, применима в самых больших домах.
• Тупиковая (крыльевая схема) – все отопление разбивается на несколько плечей состоящих из двух трубопроводов — подачи и обратки, между которыми подключены параллельно радиаторы. Схема отлично работает в небольших домах, при условии равенства плечей.
• Лучевая (коллекторная схема) — от коллектора отходят пары трубопроводов на каждый радиатор. Имеется недостаток в сложности прокладке труб, и сложности настройки распределения в коллекторе. Но системой можно оперативно управлять из одного места, а все трубы небольшого диаметра. Применяется при условии установки коллектора в центре и равенства всех подключений.

Обычно для частного дома выбирают попутку, если дом большой. Или тупиковую с разбивкой отопления на 2 или несколько одинаковых плечей для небольшого дома, что позволяет снизить диаметры основных трубопроводов.

Как видим, разобраться в выборе основных параметров системы отопления не так уж и сложно. Сделанные решения определяют и выбор всех технических средств системы отопления.

Правила проектирования системы отопления

Если вы решили построить загородный дом или заняться ремонтом уже существующего, необходимо позаботиться о системе отопления еще на первом этапе планирования. Ведь это залог комфорта, особенно зимой и осенью.

Особенности

Проектирование полноценной системы отопления помогает не только определиться с ее типом, но и подумать, что будет важнее: сэкономить деньги и обеспечить равномерное нагревание или оформить все красиво. Существует две схемы отопления – это однотрубная и двухтрубная. Безусловно, и у той и у другой есть и свои достоинства и недостатки.

Однотрубная схема

Двухтрубная схема

Технические требования

Для изготовления дымоходов используются разные материалы. Они могут быть кирпичными, или металлическими, реже – керамическими. Если используется кирпич, то проектирование происходит еще до того, как дом будет построен. Сейчас чаще всего используют дымоходы из нержавеющей стали, так как это достаточно прочный материал. Именно по этой причине реже всего устанавливают керамическую трубу, так как она достаточно хрупкая.

Выбор котла и радиаторов

Определившись с выбором способа подключения батарей, необходимо еще раз просмотреть план дома, а также определить те помещения, где отопительные приборы не нужны. Сюда входят кладовки, гардеробные и те помещения, где есть автономное отопление.

Проект

Если следовать всем этим правилам, которые направлены на сбережение тепла в доме, то владельцы смогут дольше не включать отопительную систему с наступлением холодов.

Расчет

Производители батарей указывают приблизительное значение (Ватт), которое приходится на одну секцию. Обычно оно варьируется в диапазоне от 100 до 250 ватт.

Но если посмотреть на вопрос с другой стороны и разместить батареи по всему периметру помещения, обогрев будет более равномерным и эффективным. Поэтому нужно искать компромиссное решение между эффективностью и экономией.

Если качественно выполнить обвязку котельной, то можно обеспечить доступ ко всем отопительным приборам. Только в этом случае можно будет спокойно пользоваться отопительной системой.

Советы

Подробнее о проектировании системы отопления вы узнаете в следующем видео.