Описание:
Системы, применяемые в зданиях повышенной этажности можно разделить на вертикальные (стояковые) и горизонтальные (поквартирная, поэтажная разводка). И те, и другие имеют как ряд преимуществ, так и недостатки. Вертикальную (стояковую) разводку, как правило, применяют в зданиях с единым учетом теплопотребления (только домовой учет).
Опыт проектирования и эксплуатации поквартирных систем отопления высотных жилых зданий
Схема этажного узла подключения поквартирных систем отопления и водоснабжения к вертикальным стоякам
Преимущества поквартирных систем отопления
По сравнению с системами отопления с вертикальными стояками, горизонтальные двухтрубные поквартирные системы отопления с разводкой в полу имеют ряд преимуществ, главным образом с точки зрения службы эксплуатации и владельцев квартир.
Поквартирная система позволяет службе эксплуатации отключить только одну квартиру, например в случае аварии или при необходимости ремонта или замены отопительных приборов. Систему отопления отдельно взятой квартиры можно легко отрегулировать независимо от других квартир. Кроме того, как было отмечено выше, данная схема не критична к проблеме несанкционированного переустройства систем отопления внутри квартир (замене приборов и термостатов). Независимость разводки от других квартир предполагает возможность индивидуального проектирования отопления каждой квартиры в зависимости от пожелания владельца данной квартиры. Поквартирная система отопления при необходимости может быть легко оборудована поквартирными теплосчетчиками, что позволяет перейти на оплату фактически потребленной тепловой энергии по показаниям данных теплосчетчиков. Сама по себе установка теплосчетчиков не относится к энергосберегающим мероприятиям, однако оплата фактически потреб-ленной тепловой энергии является мощным стимулом, заставляющим жителей проводить в квартире такие мероприятия и устанавливать наиболее экономичные параметры микроклимата. Например, при длительном отсутствии можно понизить температуру воздуха в помещениях до некоторого минимального значения посредством термостатов на отопительных приборах. При существующем в настоящее время положении, когда стоимость тепловой энергии входит в состав квартирной платы, владелец квартиры не заинтересован в экономии энергии; если в квартире очень жарко – будет открыта форточка, но никогда не будет закрыт термостат. Применение поквартирных систем отопления, по сравнению с вертикальными, приводит к уменьшению протяженности магистральных труб, которые всегда имеют наибольший диаметр (наиболее дорогие), снижению потерь теплоты в необогреваемых помещениях, где проложены трубопроводы, упрощению поэтажного и посекционного ввода здания в эксплуатацию. Стоимость устройства поквартирной системы отопления, исходя из опыта проектирования ряда объектов, не намного превышает стоимость стандартных схем с вертикальными стояками, однако срок службы поквартирной системы отопления примерно в два раза выше за счет применения труб из термостойких полимерных материалов, таким образом, использование данной схемы экономически целесообразнее.
Особенности применения труб из термостойких полимерных материалов
Нормативные документы декларируют применение в жилых зданиях поквартирных систем отопления. В то же время допускается применение труб из термостойких полимерных материалов. Это могут быть трубы, выполненные из сшитого полиэтилена, полипропилена, стеклопластика, металлополимерные, медные и др. К системам отопления с трубами из таких материалов действующими нормами предъявляются следующие требования:
Системы поквартирного отопления в зданиях следует проектировать двухтрубными, предусматривая при этом установку приборов регулирования, контроля и учета расхода теплоты для каждой квартиры.
Трубопроводы систем отопления следует проектировать из стальных, медных, латунных труб, термостойких труб из полимерных материалов (в том числе металлополимерных и из стеклопластика), разрешенных к применению в строительстве. В комплекте с пластмассовыми трубами следует применять соединительные детали и изделия, соответствующие применяемому типу труб.
Параметры теплоносителя (температура, давление) в системах отопления с трубами из термостойких полимерных материалов не должны превышать предельно допустимые значения, указанные в нормативной документации на их изготовление, но не более 90 °С и 1,0 МПа.
Трубы из полимерных материалов, применяемые в системах отопления совместно с металлическими трубами или с приборами и оборудованием, в том числе в наружных системах теплоснабжения, имеющих ограничения по содержанию растворенного кислорода в теплоносителе, должны иметь антидиффузный слой.
Последнее утверждение, на наш взгляд, довольно спорно, т. к. трудно представить диффузию кислорода внутрь трубы, в которой среда находится под давлением, значительно большим, нежели атмосферное (6–8 атмосфер).
В поквартирных системах отопления рассматриваемых объектов (за исключением здания по ул. Маршала Бирюзова, 32, в котором применены полипропиленовые трубы) использованы трубы из сшитого полиэтилена (PEX). Исходя из опыта проектирования, можно рекомендовать широкое использование таких труб в массовом высотном строительстве.
Технология производства труб из сшитого полиэтилена начала распространяться около тридцати лет назад. К настоящему времени только в Европе уже установлено свыше 5 млрд м труб из РЕХ (все способы сшивки), на них приходится свыше 50 % общего объема рынка полимерных труб для сантехники и горячего водо-снабжения (ГВС). Основные преимущества применения труб из сшитого поли-этилена следующие:
Однородность стенки и прочностные характеристики материала, позволяющие монтировать системы водоснабжения и отопления, включая центральное, в домах повышенной этажности с расчетным сроком службы не менее 50 лет, что допускает применение скрытой разводки и, в свою очередь, соответствует современным эстетическим требованиям.
Способность к воссозданию формы, «молекулярная память», позволяющие восстановить трубопровод после «надлома» (чрезмерного изгиба), а также эксплуатировать систему после размораживания.
Надежность соединения трубы и фитинга.
Разнообразие типов и большая номенклатура фитингов в сочетании с гибкостью и большой длиной намотки бухт, позволяющие минимизировать количество соединений и отходов труб.
Ремонтопригодность системы: скрытая прокладка трубопровода в гофре (канале), в соответствии с требованиями СНиП, позволит, при необходимости, произвести замену поврежденного участка трубы без вскрытия конструкции стены или пола.
Гладкая внутренняя поверхность, не позволяющая твердым частицам «приставать» к стенкам, – трубы «не зарастают», сохраняя внутреннее сечение; коэффициент гидравлического сопротивления уменьшается по сравнению со стальными трубами на 25–30 %.
Можно отметить также, что срок и сложность монтажа и количество занятых при этом людей гораздо ниже, чем при использовании стальных труб, системы очень просты в работе, и для их монтажа не требуются специалисты такой высокой квалификации, как сварщики.
Существует три наиболее распространенных способа изготовления модифицированного полиэтилена: пероксидный (PEX-a), силановый (PEX-b), радиационный (PEX-c).
Первый производитель таких труб, шведская фирма Wirsbo (с 1988 г. – в составе концерна Uponor), вышел на рынок с пероксидной технологией в 1972 г., и к настоящему времени только этой фирмой произведено 1,2 млрд м труб из PEX-a.
Типы труб из сшитого полиэтилена, представленные на отечественном рынке, некоторые производители и краткий перечень объектов в Москве, в системе отопления которых используются данные трубы, представлены в табл. 1.
| Таблица 1 Типы труб из сшитого полиэтилена, некоторые производители и примеры объектов |
|||||||||||||||
|
Следует отметить, что большую роль в продвижении применения труб из сшитого полиэтилена в нашей стране сыграло создание учебных центров, в которых для проектировщиков устраивались специальные семинары. Такие центры организовали все ведущие производители PEX-труб. Кроме этого, производители предлагают специальное программное обеспечение, как правило, бесплатное, позволяющее провести расчет теплопотерь и быстро подобрать необходимое оборудование и спроектировать систему.
Различие в способах сшивки приводит к различиям и в термомеханических свойствах. В общем случае более высокая плотность сетчатой структуры, повышая прочность, одновременно увеличивает жест-кость материала, делая трубы менее эластичными. Наиболее прочную конструкцию обеспечивает силановый способ изготовления, и в настоящее время можно отметить тенденцию уверенного увеличения на рынке доли труб, изготовленных по технологии PEX-b. Кроме этого, данные трубы отличаются более низкой ценой, поскольку производятся в нашей стране отечественными производителями.
Скорость теплоносителя в трубах систем поквартирного отопления из сшитого полиэтилена принимается, как правило, на уровне значений, соответствующих экономичным гидравлическим сопротивлениям (R = 150–250 Па/м). При этом ориентировочно для подбора диаметров труб в системе поквартирного отопления с горизонтальной разводкой можно принимать значения скорости движения теплоносителя и, соответственно, тепловой нагрузки при разнице температур в подающем и обратном трубопроводе в 20 °С, указанные в табл. 2.
Выше указывалось, что по требованиям СНиП давление теплоносителя в системах отопления с трубами из термостойких полимерных материалов не должно превышать 1,0 МПа. Теоретически такое предельное давление позволяет увеличить высоту зоны. Однако трубы из сшитого полиэтилена не рассчитаны на такое давление (например, трубы из PEX-a при температуре 90 °С рассчитаны на максимальное давление 8,6 атмосфер). По этим соображениям и поквартирные системы отопления зонируются по вертикали, высота зоны при этом, как правило, ограничивается 50–60 метрами. На большинстве объектов, описываемых в данной статье, использованы трубы из PEX-a производства Rehau, однако сейчас рассматриваются возможности применения труб из сшитого полиэтилена, изготовленных и по другим технологиям, в частности, уже построены объекты, на которых применяются трубы из PEX-b, производства корпорации «Бирпекс». Причиной выбора PEX-a для первых объектов стала их гарантированная надежность и долговечность: первые здания с такими трубами были построены еще в 1972 году, и таким образом можно говорить о том, что минимум тридцатилетний срок службы подтвержден опытом реальной эксплуатации. Ограничение применения PEX-труб заключается в ограниченных сочетаниях рабочего давления и температуры.
Хочется обратить внимание проектировщиков на правильный подбор труб с точки зрения допустимых рабочих давлений и температур. Как было отмечено выше, по требованиям СНиП давление и температура теплоносителя в системах отопления с трубами из термостойких полимерных материалов не должны превышать соответственно 1,0 МПа и 90 °С. Допустимое давление в трубе зависит, в том числе, от рабочей температуры и от диаметра трубы: например, производителем могут быть предложены трубы 18 х 2 и 18 х 2,5 мм, и при одной и той же температуре первая труба рассчитана на давление 6 атмосфер, а вторая – на 10 атмосфер.
Очень часто бывает, что уже после разработки проекта системы отопления инвестор принимает решение об увеличении высоты здания на несколько этажей, в результате чего предельное гидростатическое давление может превысить допустимое. Например, трубы из PEX-a при 90 °С рассчитаны на 8,4 ат, что означает максимальную высоту системы 80 м (теоретически высоту системы можно было бы делать больше, поскольку арматура рассчитана на 10 ат, а отопительные приборы на 16–25 ат). Поэтому для надежности, во избежание превышения предельного гидростатического давления, лучше предусмотреть «лишнюю» зону в здании.
Не следует завышать и рабочую температуру. Если здание рассчитано на 95 °С, трубы из PEX применять в системе отопления нельзя, поскольку они рассчитаны максимум на 90 °С (эта же температура указана и в СНиП). Некоторые проектировщики тем не менее мотивируют возможность применения в этом случае PEX-трубы тем, что график теплоснабжения практически никогда не выдерживается, и данная температура (95 °С) никогда достигнута не будет. На наш взгляд, это мнение является ошибочным, и завышения рабочей температуры ни в коем случае нельзя допускать. При применении систем с трубами из сшитого полиэтилена можно рекомендовать придерживаться температурного графика 90–70 °С, 90–65 °С, поскольку дальнейшее понижение температуры приведет к значительному росту поверхности нагревательных приборов, что не приветствуется инвесторами из-за роста стоимости систем.
Из-за различий в температуре теплоносителя, подаваемого в здание от городских тепловых сетей, значительный зарубежный опыт эксплуатации систем с трубами из сшитого полиэтилена может быть использован в нашей стране очень ограниченно. В таких странах, как Голландия, Дания, Германия, теплоноситель подается в здания с температурой 70–75 °С. На рассматриваемых объектах состояние труб из сшитого полиэтилена внимательно контролируется, тем не менее уже накопленный опыт позволяет говорить о том, что и при монтаже, и при эксплуатации систем из PEX-труб в зданиях, подключенных к сетям через ЦТП, проблем возникает значительно меньше, чем у систем с трубами из других материалов.
Еще одно преимущество труб из PEX – возможность ее замоноличивания в бетон. СНиП допускает замоноличивать в бетон неразрывные соединения. Система натяжных фитингов PEX-труб относится как раз к неразрывным соединениям, в отличие от других систем: например, металлопластиковые трубы соединяются посредством накидных гаек, поэтому замоноличивание таких труб является нарушением СНиП.
Опыт применения металлопластиковых труб в системах отопления был признан неудачным, и в настоящее время службой эксплуатации использование этих труб в данных системах запрещено. В процессе эксплуатации было установлено, что в результате старения разрушается клеевой слой и внутренний слой такой трубы «схлопывается», вследствие чего меняется проходное сечение, и система отопления перестает нормально работать. Такое место очень сложно обнаружить, обычно в этом случае неисправность ищется в термостатах, насосах и т. п. Для обнаружения неисправности был разработан специальный способ, при котором в линию ставился водомер, по показаниям которого и удавалось локализовать место «схлопывания». Помимо «схлопывания», в системах отопления из металлопластиковых труб отмечались случаи потери герметичности накидных резьбовых соединений из-за старения резиновых уплотнений.
Одно из значительных преимуществ труб из сшитого полиэтилена по сравнению со стальными – отсутствие резьбовых соединений, что значительно повышает надежность системы. Из-за отсутствия резьбовых соединений значительно уменьшается число очагов механического напряжения, которые появляются в резьбовых соединениях при нагревании и остывании системы. Известны случаи, когда при остановке на лето горячего водоснабжения трубы начинали рваться по резьбовым соединениям. В системах с трубами из сшитого полиэтилена очаги механического напряжения равномерно распределяются по всей длине труб. Здесь играет роль и тот фактор, что данные трубы поставляются в виде бухт, и таким образом длина магистрали безо всяких соединений может достигать значительной величины (например 200 м).
Необходимо отметить, что самих по себе труб совершенно недостаточно для устройства системы отопления или водоснабжения. Система может быть построена только в том случае, если труба обеспечена необходимым ассортиментом фитингов. Не все производители предлагают полный ассортимент фитингов, что вынуждает закупать их на стороне. Это достаточно дорого, и, кроме того, фитинги одного производителя могут не соответствовать трубам другого производителя, несмотря на то, что типоразмеры труб у всех производителей стандартизованы. Использование фитингов и труб, не соответствующих друг другу, приводит к негерметичности соединений, в результате чего в процессе эксплуатации в системе отопления могут появиться протечки.
Срок службы PEX-труб зависит от температуры теплоносителя – чем ниже эта температура, тем больше срок службы трубы. Как уже отмечалось выше, первые такие трубы начали использоваться более 30 лет назад и успешно эксплуатируются в настоящее время. Производители указывают срок службы труб в зависимости от температуры – от 25 до 50 лет. Это минимальные цифры, по нашему мнению, реальный срок службы может быть гораздо выше. Внутренняя поверхность труб из сшитого полиэтилена всегда чистая, в отличие от стальных, там не накапливается ржавчина, окалина и т. д. Старение материала таких труб происходит только в результате воздействия ультрафиолетового излучения. Поскольку на рассматриваемых объектах все трубы защищены от солнечного света – проложены в гофре, в стяжке пола, в пространстве подшивного потолка, в штрабах – старения и разрушения этих труб не происходит. Отопительные приборы подключаются либо посредством специальной розетки, установленной в стене, либо посредством металлической стандартизированной подводки снизу.
Типы систем поквартирного отопления
Разводка труб в системе отопления квартиры может выполняться либо в полу, либо в пространстве подшивного потолка. На рассматриваемых объектах используется, как правило, разводка труб в полу. Поскольку электрическая проводка и различные слаботочные линии могут также располагаться в конструкции пола, необходимо выполнять разводку труб таким образом, чтобы максимально возможно избежать пересечек.
Горизонтальные поквартирные системы отопления бывают лучевые, периметральные и смешанные. В муниципальных жилых домах площадь одной квартиры относительно невелика. С другой стороны, ограждающие конструкции современных зданий отличаются хорошей теплозащитой. Теплопотери квартир невелики. В связи с этим система отопления рассчитана на небольшую тепловую нагрузку, что позволяет использовать трубы малых диаметров. Например, при тепловой нагрузке до 7 кВт достаточно применять трубу диаметром 20 мм. В этом случае квартирная разводка подключается непосредственно к вертикальному стояку в лестнично-лифтовом холле, безо всяких промежуточных шкафов, а внутри квартиры используется периметральная или смешанная разводка.
В жилых домах элитного класса квартиры, как правило, очень большие. Часто используется витражное остекление, устраиваются зимние сады. Несмотря на хорошую теплозащиту, теплопотери квартир достаточно велики. Из-за значительной тепловой нагрузки в подобных квартирах не всегда удается применить даже трубы диаметром 25 мм. В связи с этим в жилых домах элитного класса на вводе в квартиру труб системы отопления устанавливается промежуточный распределительный шкаф, в котором располагается запорная арматура, воздухоотводчики.
Питание квартирных шкафчиков предусматривается от распределительных коллекторов, установленных в выделенных местах лестнично-лифтового узла, обычно это место оборудовано дверями, ключ от которых находится только у службы эксплуатации. В этом же месте, как правило, организуется подключение квартир к системам водоснабжения, а также устанавливаются тепло- и водосчетчики. Сейчас предлагаются модели теплосчетчиков, на вход которых можно подать импульс с водосчетчиков, удешевив таким образом систему диспетчеризации. Даже если тепло- и водосчетчики не устанавливаются, предусматривается место для их размещения, а также для прокладки информационной шины.
Внутри квартиры разводка систем отопления выполняется в полу, как правило, по лучевой схеме, хотя может использоваться и периметральная. Эти две схемы, лучевая и периметральная, в целом равнозначны. Опыт эксплуатации показал, что обе они работают очень хорошо, но все же использование лучевой схемы предпочтительнее, особенно для квартир большой площади. Одно из преимуществ лучевой разводки – использование труб меньшего диаметра. Для большой квартиры при периметральной системе отопления необходима труба диаметром 25 или 32 мм. В этом случае, во-первых, увеличивается подготовка пола. Во-вторых, при этом увеличивается стоимость необходимых материалов (тройник большого диаметра соизмерим по цене с самой трубой). Гораздо выгоднее в таких случаях, применив лучевую разводку, пойти на увеличение числа труб при одновременном уменьшении их диаметра. В этом случае, поскольку вместо шумопоглощающей керамзитовой засыпки используются современные звукопоглощающие материалы небольшой толщины, стяжка пола получается тоньше, что позволяет выиграть в высоте потолков и объеме квартир (в современных квартирах «элитного» класса это обстоятельство является достаточно значимым, поскольку влияет на коммерческую стоимость квартиры). Система с лучевой разводкой проще в монтаже и очень удобна в эксплуатации.
Можно легко сменить отопительный прибор данного луча, не отключая остальные приборы. При каких-либо манипуляциях с отопительным прибором, например при ремонте или в случае аварии, в отличие от периметральной разводки, нет необходимости останавливать отопление всей квартиры, в результате чего квартира в зимнее время выстужается. При лучевой разводке нет необходимости проделывать отверстия в несущих стенах. При перепланировке квартиры стены могут быть перенесены на другое место, и трассы отопления также.
Если в процессе перепланировки или ремонта материал пола крепится по периметру помещения, возможны повреждения труб периметральной разводки (такие случаи были отмечены в процессе эксплуатации здания по ул. Маршала Бирюзова, 32, в котором применялась поквартирная система отопления, выполненная по периметральной схеме из полипропиленовых труб). С другой стороны, если в квартире укладывается паркет, то используется фанерная подготовка, которая крепится большим числом «гвоздей», забиваемых в стяжку. В этом случае лучевая схема более уязвима, чем периметральная. Кроме этого, были отмечены случаи, когда в процессе ремонта при снятых отопительных приборах строительные растворы попадали в трубы, что приводило к их засорению и отключению отопления всей квартиры. Места засоров в таких случаях достаточно сложно локализовать, службой эксплуатации для этих целей был приобретен комплект теплови. Высотные зионного оборудования. Для устранения засора при периметральной разводке требуется отключать всю квартиру. При использовании лучевой разводки в таких случаях отключается только та ветвь, в которой произошел засор, при том что место засора обнаружить очень просто. В упомянутом здании вертикальные стояки системы отопления расположены внутри квартир. Эти стояки были оборудованы балансовыми парами, система была отрегулирована, однако опыт эксплуатации здания показал, что при таком расположении стояков в случае аварии попасть в квартиру для минимизации ущерба зачастую затруднительно. Исходя из этого, на всех новых объектах в настоящее время вертикальные стояки систем отопления и горячего водоснабжения с необходимой запорной арматурой располагаются в лестнично-лифтовом холле, где к ним возможен доступ сотрудников службы эксплуатации.
Отопительные приборы требуют индивидуальных ручных или автоматических воздуховыпускных клапанов, которые также монтируются и на распределителе.
Система горячего водоснабжения с горизонтальной поквартирной разводкой
Помимо системы отопления, по такой схеме (с горизонтальной поквартирной разводкой) может быть организовано и горячее водоснабжение отдельной квартиры. Данная схема успешно реализована, например в высотных жилых комплексах «Воробьевы Горы» и «Триумф-Палас».
В этом случае стояки системы водоснабжения проложены в лестнично-лифтовом холле, откуда обеспечивается ввод в квартиру трубопроводов горячей и холодной воды. Система оснащена счетчиками горячей и холодной воды, которые вместе с фильтрами и регуляторами давления установлены в распределительных шкафах в лестнично-лифтовом холле. Расчет за фактически потребленные ресурсы ведется по показаниям счетчиков. Такое решение позволяет при необходимости отсечь одного из потребителей, проверить давления, отрегулировать потребителей. Локализация поврежденного участка позволяет минимизировать ущерб от аварии, при этом водоснабжение соседних квартир не прекращается.
Во избежание перетока воды из холодной магистрали в горячую, возникающего в результате неправильной эксплуатации некоторых типов сантехнического оборудования, на вводах в квартиры систем горячего и холодного водоснабжения устанавливаются обратные клапаны. Предусматривается установка ограничительных регуляторов давления на 4 бара (подробнее об этом см. статью «Опыт проектирования и эксплуатации инженерных систем новых высотных жилых комплексов Москвы», «АВОК», 2005, № 2, с. 8–18).
Разводка до квартир и в квартире выполняется, как и для системы отопления, из PEX-труб, размещенных, как правило, за подшивным потолком (может быть и в полу). Поскольку разводка от отключающей до водоразборной арматуры выполняется без разрывов, «одной трубой», данная схема отличается очень высокой надежностью, устойчивостью к протечкам. В свою очередь, гладкая внутренняя поверхность трубы из сшитого полиэтилена позволяет избежать «зарастания» трубы даже в случае использования очень жесткой воды. Система водоснабжения также делится на зоны по высоте, и в описываемых системах стояки систем прокладываются параллельно в указанных выше нишах лестнично-лифтового узла, имеют удобный доступ для обслуживания и ремонта. По аналогии с системами отопления все стояки ГВС оборудуются компенсаторами и неподвижными опорами. Расчетная циркуляция выставляется при помощи регулирующей и балансировочной арматуры. Применение современных регуляторов позволяет использовать в ИТП одну группу теплообменников ГВС для 2-3 зон, что успешно реализуется на построенных по нашим проектам объектах.
Автоматические балансировочные клапаны в системах отопления
Современные системы отопления зданий являются системами, предъявляющими повышенные требования к надежности и регулируемости, особенно в высотных и протяженных зданиях. В таких условиях обеспечение гидравлической устойчивости является основной задачей как проектирования, так и эксплуатации системы отопления. Системы должны быть управляемыми во всех режимах и не выходить за пределы эффективной работы. Традиционно такая управляемость достигается повышением сопротивления узлов отопительных приборов (радиатор и терморегулятор) и гидравлической увязкой циркуляционных колец. С этой целью на объектах применяются радиаторные терморегуляторы RTD-N фирмы «Данфосс» с повышенным гидравлическим сопротивлением на обвязке отопительных приборов, а на стояках или приборных ветвях системы – автоматические балансировочные клапаны серии ASV-P (PV и PV Plus) и ASV-M (I). Возникает вопрос – насколько оправдано применение автоматических балансировочных клапанов в двухтрубной системе отопления, ведь ручные балансировочные клапаны дешевле. Это не совсем так. Фактически при таком подходе не учитываются те затраты, которые необходимы для наладки и запуска двухтрубной системы отопления с ручными балансировочными клапанами. Наладка систем с ручными балансировочными клапанами, как правило, осуществляется по одному из трех наиболее распространенных методов: пропорциональному, компенсационному или компьютерному (при помощи специализированного прибора PFM 3 000). Описание этих методик – тема для отдельной статьи, и в данном случае необходимо коснуться только подготовительного этапа, единого для всех методик. Перед наладкой системы необходимо провести следующие мероприятия: испытать систему на герметичность, промыть и прочистить фильтры, удалить воздух из системы, вывести в рабочий режим насос (100 % нагрузка). Все термостатические клапаны установить в положение, соответствующее проектной настройке (только так можно определить перегревы и недогревы помещений). Для этого колпачок термостатического клапана не должен упираться в шток. Колпачками защищают шток от грязи и поломок. Замена колпачков на термостатические элементы осуществляется только по окончании наладки. Проведение всех этих мероприятий возможно, фактически, только при наладке системы отопления нового незаселенного дома. После же заселения, когда те или иные переделки существенно изменяют гидравлику системы, проведение даже подготовительных мероприятий может существенно затрудниться.
И еще один факт – в среднем на наладку одного балансировочного клапана требуется 20 минут. Таким образом, в разветвленных системах отопления высотных зданий наладка только одной зоны может занять до 12 часов. В то же время при использовании первых двух методик (пропорциональной и компенсационной) необходимы два прибора PFM 3 000. Системы отопления с радиаторными терморегуляторами – это системы с переменными гидравлическими характеристиками, в них постоянно меняются сопротивления циркуляционных колец. Рассчитанные исходя из 100 % нагрузки системы, ручные балансировочные клапаны просто не способны реагировать на изменение гидравлических параметров при снижении расходов. Это приводит к шуму на радиаторных терморегуляторах, отсутствию теплового комфорта в помещениях, увеличению теплопотребления. Работа терморегуляторов может из плавного регулирования трансформироваться в двухпозиционное. Причиной всех этих проблем являются возникающие избыточные перепады давлений в отдельных кольцах и стояках системы, которые могут в большой степени отличаться от расчетных. Радиаторные терморегуляторы зачастую просто не рассчитаны на такие избыточные перепады давлений. Кроме того, большое количество ступеней увязки системы отопления существенно влияет на ее регулируемость.
Клапаны ASV-P или ASV-PV, установленные на обратном трубопроводе, связываются через импульсную трубку с клапанами ASV-M, установленными на подаче, и образуют регулятор перепада давлений (прямого действия), или совместно с клапаном ASV-I – регулятором перепада давлений с возможностью ограничения расхода.
Автоматические балансировочные клапаны разделяют систему отопления на несколько независимых подсистем. Подсистемами могут быть поэтажные, квартирные ветки или стояки. В подсистеме образуется свойственный только ей гидравлический режим, в пределах которого следует обеспечивать гидравлическую устойчивость. Количество ступеней увязывания циркуляционных колец в этом случаем зависит от места установки автоматического регулятора перепада давления и разветвленности регулируемого им участка системы. Чем ближе автоматический балансировочный клапан к отопительным приборам, тем проще гидравлическая увязка системы. Отсутствие большого количества ручных балансировочных клапанов снижает гидравлическое сопротивление системы и экономит стоимость энергии на перекачивание теплоносителя и улучшает тепловой комфорт в помещении. При наличии автоматических регуляторов перепада давления на неразветвленных ветках увязывание циркуляционных колец сводится к одноступенчатой процедуре. Количество циркуляционных колец в такой подсистеме равно количеству отопительных приборов.
При поквартирной разводке оптимальным решением является применение автоматических балансировочных клапанов ASV-P (PV) на обратном трубопроводе и запорно-измерительных клапанов ASV-I –на подающем. Использование именно этой пары клапанов дает возможность не только компенсировать влияние гравитационной составляющей, но и ограничивать расход на каждую квартиру в соответствии с расчетными параметрами.
Клапаны, как правило, подбираются по диаметру трубопроводов и настраиваются на поддержание перепада давлений на уровне 10 кПа. Такое значение настройки клапанов выбирается исходя из значения требуемых потерь давления на радиаторных терморегуляторах для обеспечения их оптимальной работы.
Ограничение расхода на квартиру задается настройкой на клапанах ASV-I. Причем следует учитывать, что в этом случае потери давления на данных клапанах необходимо включить в перепад давлений, поддерживаемый регулятором ASV-PV.
Основываясь на всем вышеизложенном, можно сделать следующие выводы.
Горизонтальная поквартирная разводка двухтрубной системы отопления является:
Наиболее защищенной от несанкционированных переделок;
Удобной с точки зрения эксплуатации;
Оптимальной для организации коммерческого учета потребления тепловой энергии.
Автоматические балансировочные клапаны:
Разделяют систему отопления на независимые подсистемы со стабилизированным перепадом давлений;
Устраняют влияние естественного давления до регулируемого участка;
Стабилизируют работу системы в течение длительного времени;
Обеспечивают оптимальные условия работы терморегуляторов;
Упрощают гидравлические расчеты системы отопления;
Не требуют дорогостоящей наладки системы;
Предотвращают шумообразование;
Позволяют постепенно запускать систему отопления.
Хочется надеяться, что материалы данной статьи будут способствовать переходу на поквартирные системы отопления, новые материалы и оборудование. Готовы ответить на любые возникшие по данной теме вопросы.
1 См. статьи «Инженерные решения высотного жилого комплекса», «АВОК», 2004, № 5, с. 12–18, и «Опыт проектирования и эксплуатации инженерных систем новых высотных жилых комплексов Москвы», «АВОК», 2005, № 2, с. 8–18.
Текст ©Инграфикон
Все реже в новостройках встречаются трубы стояка отопления, которые можно спрятать только за тяжелой портьерой. А ведь так было прикольно стучать припозднившимся соседям…
Горизонтальная разводка труб отопления и водоснабжения в новых домах – уже почти норма. Никаких труб вокруг окон, никаких стояков в кухне и ванной комнате. Все проще: для каждой квартиры один вход для воды и вход/выход для теплоносителя системы отопления. Кран в подъезде, а трубы под полом.
Название говорит само за себя – разводка по квартире выполнена в горизонтальной плоскости и расположена внутри стяжки пола. Из-под пола к радиатору подводится теплоноситель, и именно из-под пола выходят белые пластиковые трубы горячей и холодной воды в кухне, санузле и ванной комнате.
Формально, подача воды осуществляется по одному общему стояку, который находится в технологической нише в подъезде либо в специальном техническом помещении. На каждом этаже есть коллектор, от которого прокладывается разводка в каждую квартиру. Здесь же стоят счетчики воды и тепла, если они предусмотрены проектом.
Преимущества «горизонталки» с точки зрения жильцов:
- Экономия полезного пространства в квартире. Нет стояков около окон, уродующих облик комнаты и мешающих установке мебели. Эстетика и возможность воплотить любые дизайнерские решения оформления окон и прилегающего пространства.
- Наличие одного «входа» воды в квартиру существенно удешевляет и упрощает установку системы фильтрации воды.
- Наличие одного ввода теплоносителя системы отопления в разы удешевляет установку теплосчетчиков, в случае, если они не установлены застройщиком. При вертикальной разводке, к примеру, собственникам, ратующим за сбережение тепла, необходимо устанавливать счетчик на каждый радиатор.
- При возникновении аварийной ситуации квартира легко и без вызова сантехника отключается от системы водоснабжения или отопления. Отключение всего стояка, как это было раньше, не требуется. При этом отключение одной квартиры никак не влияет на температуру теплоносителя или водоснабжение соседних квартир.
- Можно устанавливать терморегуляторы на радиаторы отопления и «настраивать» микроклимат своей квартиры. В домах с вертикальной разводкой это делать было нельзя, так как ограничение доступа теплоносителя в радиатор одной квартиры стояка автоматически снижал температуру батарей во всех квартирах этого стояка. Поэтому раньше все должны были дружно терпеть «сентябрьскую жару», когда только «дали пар», так как возможности снизить температуру не было. При этом не сбрасываем со счетов и вопрос экономии: при наличии терморегуляторов в квартире собственник не переплачивает за «лишнее» тепло, а просто ограничивает его подачу в квартиру.
Есть плюсы и для управляющих компаний. Во-первых, счетчики находятся вне квартир, поэтому легко организовать сбор показаний без участия жильцов. Во-вторых, легкий способ борьбы со злостными неплательщиками. Управляющая компания может просто отсоединить квартиру неплательщика от коллектора на этаже. Соседи будут продолжать пользоваться водой и отоплением, а вот тот, кто не платит, будет вынужден жить без воды совсем или обращаться в УК для повторного присоединения квартиры к системе водоснабжения.
Из недостатков можно назвать, пожалуй, только один: если случится протечка, придется вскрыть пол. Но по словам строителей вероятность аварийной ситуации крайне мала, так как пластиковые трубы, соединенные по особой технологии до момента заливки пола проверяются под высоким давлением. Водоносные «артерии» перед заливкой стяжки пола укладываются в прочную пластиковую гофру, которая надежно защищает от механических повреждений.
Наиболее частая причина протечек – это безалаберность собственника, который выполняя монтажные работы (установка шкафа-купе или детского спортивного уголка), попадает перфоратором или дрелью непосредственно в трубу. Во избежание таких ситуаций каждому новоселу выдают схему разводки, где обозначен «путь» труб холодной / горячей воды и отопления по квартире.
В случае если протечка все же произошла, перекрывается кран на входе в квартиру, и дальше управляющая компания будет разбираться: если причина протечки – действия собственника, то устранение будет за его счет, если же это дефект строительства, то исправят бесплатно, так как каждая новостройка от 3 до 5 лет находится на гарантии.
Горизонтальная разводка системы отопления уже давно и широко применяется по всему миру. У нас же она только начинает успешно внедряться в новостройках. Чем же она так привлекательна и каких видов бывает, мы и рассмотрим в данной статье.
Принципы функционирования
Рассматриваемая система имеет следующий структурный состав:
| Название элемента | Описание и назначение |
| Стояк подачи | Располагается в подъезде или специальном техническом помещении, подаёт нагретый теплоноситель |
| Стояк отвода | Располагается в подъезде или специальном техническом помещении, выводит уже остывший теплоноситель |
| Коллектор | Устанавливается на каждом этаже и разводит систему по квартирам |
| 2 вентиля | Устанавливаются на каждой квартире, позволяя контролировать подачу теплоносителя |
| Труба подачи | Снабжает нагретым теплоносителем радиатор, прячется в стяжке пола |
| Труба обратки | Удаляет остывший теплоноситель, прячется в стяжке пола |
| Радиатор | Обогревает помещение |
Виды разводки
Горизонтальная разводка отопления в зависимости от своей конструкции может быть:
Однотрубная
Как можно понять по рисунку, в данном варианте тёплая и холодная жидкость проходят по одной и той же трубе, а радиаторы по отношению друг к другу подключены последовательно.
Конечно же, цена такой конструкции выходит гораздо ниже благодаря экономии материалов, но также всплывает и несколько ощутимых недостатков:
- Вода остывает за тот период пока пройдёт через весь контур, что значительно понижает коэффициент полезного действия и увеличивает затраты на обогрев помещения .
- Ощутимая разница между температурами первого и последнего радиаторов в цепи . Это негативно влияет на равномерность распределения тепла.
- Сложность проведения регулировки своими руками . Каждое изменение работы одного из радиаторов будет оказывать влияние и на функционирование всех остальных.
- Неудобства в проведении ремонтных работ , так как даже самая мелкая реставрация будет требовать отключения всей системы.
Двухтрубная
Здесь уже имеется масса преимуществ перед предыдущим вариантом, и потенциал горизонтальной разводки реализован в полной мере:
- Жидкость, протекающая по батареям, не успевает остывать , так как подача теплоносителя происходит по одной трубе, а отвод остывшей воды – по другой.
- Нагрев радиаторов происходит параллельно , что даёт возможность добиться на них одинаковой температуры, и, следовательно, лучшего микроклимата в доме.
- Возможность регулирования температурного режима . Это позволяет более экономно использовать систему отопления, уменьшая её мощность в периоды потепления на улице.
Двухтрубная лучевая
Она же коллекторная, так как предусматривает монтаж коллектора в каждой квартире, который будет распределять подачу теплоносителя к каждому радиатору индивидуально.
Хоть и имеет несколько минусов:
- Большое количество материалов, что в значительной степени увеличивает стоимость системы.
- Необходимость в наличии циркуляционных насосов.
Но большое количество плюсов всё же делает её наиболее прогрессивной и востребованной:
- Допустимость регулировки производительности каждого радиатора персонально . Это предоставляет уникальные возможности по контролю микроклимата вашего дома.
- Каждый из контуров является замкнутой самодостаточной системой . Их можно оборудовать дополнительными девайсами, а при необходимости проведения ремонтных работ не потребуется отключать всё отопление, достаточно будет перекрыть нужную батарею.
- Не требуются воздухоотводы на радиаторах, они уже имеются на коллекторе .
Общие характеристики
Столько много преимуществ, а в чём же подвох? Давайте взглянем на экономический аспект горизонтального отопления:
Экономия
В сравнении с традиционными вертикальными системами рассматриваемая конструкция обходится дороже, в особенности это касается двухтрубной лучевой разводки. Но многолетние исследования в этой области показывают, что она окупается уже в течение первых двух-трёх лет. За счёт чего это происходит?
Давайте посмотрим:
- Около двадцати процентов стоимости всех монтажных работ оплачивает застройщик, так как в стяжке пола ещё при его заливке.
- Регулирование мощности работы радиаторов даёт экономию в тёплую погоду.
- Уменьшение количества аварий и протечек также позволяет сохранить семейный бюджет на вызовах сантехников.
- Использующиеся пластиковые трубы намного дешевле стальных.
Минимум выступающих элементов
Отдельно стоит уделить внимание тому, что трубы, подающие теплоноситель, спрятаны в стяжке пола. Благодаря этому можно выделить следующие преимущества:
| Достоинство | Описание |
| Эстетичность | Дизайнерские ремонты быстро набирают популярность, и далеко не каждый захочет наблюдать металлические стояки в своём жилье. В данном случае эта проблема полностью решена, вся разводка спрятана в полу и никак не мешает интерьеру. |
| Безопасность | Особенно актуально в случае присутствия в доме маленьких детей. Открытые стальные трубы часто могут стать причиной ожога или получения физической травмы. |
| Практичность | Эксплуатационный срок полипропиленового трубопровода, спрятанного в бетоне, достигает пятидесяти лет, они не подвержены коррозии и эластичны. Все эти качества отодвигают возможность появления течи на неопределённый период. |
Монтаж
Сразу необходимо отметить, что инструкция установки горизонтальной системы обогрева достаточно сложная, и выполнять работы самостоятельно не рекомендуется.
Это обусловлено следующими причинами:
- Сложность выполнения необходимых расчётов и проектирования, которые под силу только профессиональному инженеру.
- Непосредственно для монтажа, запуска и отладки также требуется иметь соответствующий опыт и знание новейших стандартов, которые в наших краях пока только интегрируются.
- Необходимость подтверждения выполнения всех необходимых стандартов государственными специалистами, которые должны зарегистрировать всё отопительное оборудование.
Любая ошибка в проекте или на этапе подключения может повлечь за собой дополнительные затраты, которые превысят оплату работы наёмных профессионалов, поэтому несколько раз подумайте, прежде чем браться за установку горизонтальной отопительной системы собственными силами.
Заключение
Горизонтальные системы отопления во многом превосходят традиционные вертикальные разводки. Они обладают лучшей производительностью, более высокой надёжностью, возможностью контроля производительности и множеством других технических преимуществ. И даже их более высокая стоимость с лихвой окупается уже в первые годы эксплуатации.
В домах может использоваться горизонтальная и вертикальная разводка системы отопления. В современном многоэтажном строительстве все активнее используется горизонтальная разводка, которая демонстрирует хорошие технические, эстетические и эксплуатационные характеристики. В данной статье будет рассмотрена горизонтальная разводка системы отопления.
Достоинства и недостатки горизонтальной разводки
Горизонтальная разводка отопления имеет ряд достоинств:
- Высокая степень контроля теплоотдачи . В такой схеме за расходом тепла очень просто следить за счет автоматического удаленного управления.
- Возможность отдельной настройки каждого участка . На любом отрезке контура можно настроить температуру отдельно, в зависимости от конкретных потребностей, предъявляемых помещением.
- Возможность скрытой прокладки . Горизонтальная система отопления отлично подходит для скрытой установки, что позволяет визуально разгрузить помещение и улучшить тем самым его интерьер.
- Надежность . При использовании хороших комплектующих и правильном монтаже горизонтальная система может без проблем проработать несколько десятков лет.
Из недостатков можно выделить разве что следующие моменты:
- Иногда возникает необходимость ручной настройки системы;
- В случае механического повреждения с системой возникают серьезные проблемы.
Горизонтальная и вертикальная система отопления имеют массу отличий, поэтому для выбора подходящей конструкции нужно изучать их во всех подробностях. Далее речь пойдет только о горизонтальной системе.
Схемы горизонтальной разводки
Существует несколько видов горизонтальной разводки:
- Однотрубная;
- Двухтрубная;
- Двухтрубная коллекторная.
Каждую схему нужно рассмотреть подробнее.
Однотрубная магистральная разводка
В такой системе есть несколько источников тепла, через которые проходят отопительные трубы. Теплоноситель продвигается по такой системе и отдает тепло приборам, расположенным на определенных участках контура. Однотрубное горизонтальное отопление в многоквартирном доме имеет хорошую эффективность и отличается сравнительно небольшой стоимостью.
Достоинства такой системы выглядят следующим образом:
- Минимальная стоимость;
- Простота монтажа;
- Износоустойчивость и длительный срок службы;
- Возможность полноценного прогрева здания любой площади.
Недостатки тоже есть:
- Возможность настройки температуры на каждом отдельном приборе ограничена;
- Слабая устойчивость к механическим повреждениям.
Ключевой особенностью однотрубной разводки является необходимость постепенного увеличения размеров радиаторов в порядке их удаления от теплового генератора – это правило позволяет сбалансировать теплоотдачу. В случае с длинной системой устанавливать отопительные коллекторы придется чаще, чтобы теплоноситель не успевал потерять температуру.
Двухтрубная магистральная разводка
Такая горизонтальная разводка отопления в многоквартирном доме, как понятно из названия, включает в себя две основных магистрали, по одной из которых теплоноситель двигается вперед, а по второй – возвращается к генератору тепла. Теплоотдача осуществляется за счет радиаторов, которые устанавливаются под окнами или возле стен, выходящих на северную сторону, потому что от них исходят самые заметные потоки холода.
Двухтрубная система обязательно комплектуется запорной арматурой. Данные элементы позволяют при необходимости отключать отдельные детали системы без остановки всего отопительного контура. Кроме того, нужны компенсаторы, которые нивелируют негативное воздействие давления. Правильно собранная система может нормально выдерживать максимальное давление и гидроудары, и не замерзнет даже при отрицательной температуре.
Из достоинств такой системы можно отметить:
- Отсутствие разницы температуры на входе и выходе;
- Возможность применения в зданиях любой конфигурации;
- Возможность отключения отдельного участка контура без полной остановки системы.
Главным и самым заметным недостатком является сложность тонкой отстройки температуры в том случае, если система имеет большое количество ответвлений – вертикальная разводка системы отопления в этом плане несколько проще, но не столь эффективна.
Двухтрубная коллекторная параллельная система отопления
Данная схема горизонтальной разводки имеет замкнутую конструкцию, состоящую из нескольких веток, каждая из которых подводится к собственным приборам. Как правило, для такой разводки используются полимерные или полиэтиленовые трубы – их прочностных и эксплуатационных характеристик вполне достаточно для нормальной работы системы, да и обходятся они дешево.
В такой системе подключение идет напрямую к коллектору, за счет чего обеспечивается равномерное распределение тепловой энергии по всей отапливаемой площади. Контуры подачи и обратки при такой схеме работают независимо друг от друга. Теплоноситель проходит через радиаторы и направляется обратно для последующего цикла нагрева. В результате получается замкнутая система, работа которой регулируется в автоматическом режиме.
Горизонтальная разводка параллельного типа вполне подходит для обустройства любых проектов, поскольку конструкция включает в себя несколько простых элементов, легко поддающихся настройке. Что немаловажно, при использовании такой схемы радиаторы не нужно комплектовать клапанами для отвода воздуха.
В системе обязательно должен быть хороший циркуляционный насос – работа отопления в рассматриваемом варианте горизонтальной разводки возможна только при наличии насоса. Распределительный щиток, в котором находится все оборудование, обычно помещается в коридорах или санузлах, а для многоэтажных домов вполне проходит вариант с размещением щитка в подвале.
Перечень достоинств такой разводки выглядит следующим образом:
- Небольшая стоимость обустройства;
- Возможность скрытой прокладки;
- Возможность объединения нескольких отдельных элементов в одну систему;
- Возможность полноценного отопления крупных площадей;
- Отсутствие гидроударов.
Недостатки тоже имеются, и среди них больше всего выделяется:
- Сложность монтажа;
- Необходимость использования труб одинакового диаметра.
При монтаже нужно обязательно уделить внимание качеству теплоизоляции отопительной системы, особенно стояка. Не будет лишним обустройство утепленного короба, предназначенного для установки стояка. В любом случае, проектирование и установку двухтрубной коллекторной схемы лучше доверить специалистам, имеющим опыт проведения подобных работ.
Заключение
Горизонтальная разводка системы отопления имеет ряд положительных качеств и хорошо подходит для самых разных условий. Обустройство такой разводки в сложной конфигурации нельзя назвать простым, поэтому для этой работы стоит нанять специалистов.
Существует две системы разводки труб, через которые прокачивается теплоноситель для отопления квартир многоквартирного дома. Вертикальная система разводки и горизонтальная. Чем отличаются одна от другой будет написано в этой статье. Вот как они выглядят:
Вертикальная разводка однотрубная:
Вертикальная разводка двухтрубная:
Каждый радиатор на данных рисунках символизирует отдельную комнату в квартире. Такие системы разводки труб ставились в советское время главным образом из-за того, что они позволяют существенно экономить на трубах. Сейчас не будем говорить о других преимуществах и недостатках таких систем, а скажем главное.
В однотрубной вертикальной системе разводки установить тепловой квартирный счетчик, к сожалению, будет сложно. В двухтрубной вертикальной системе отопления установка теплового счетчика иногда возможна, хотя это будет сделать вдвойне сложней. Тут теплосчетчик должен будет стоять в каждой вашей комнате. Сколько комнат – столько и счетчиков. Места возможной установки теплосчетчиков показаны на рисунке вверху.
Сложность в установке будет заключаться еще и в том, что Вы встретите очень сильное сопротивление со стороны УК. Они будут категорически против установки теплосчетчиков. Если силы и терпения им противостоять у Вас есть- боритесь. Борьба стоит этого.
Кстати, многие задают странный вопрос- а если в квартире или частном доме есть теплый пол, другими словами есть подсоединение теплого пола к системе отопления частного дома или многоквартирного дома, как это будет влиять на показания теплового счетчика? Ответ очень прост- ни как. Теплый пол фактически является является обычным радиатором отопления, которые в доме или квартире уже стоят. Расход тепла, который будет происходить через этот теплый пол будет суммироваться с расходом тепла, который происходит через радиаторы отопления. Вот и все.
Горизонтальная разводка периметрального типа:
Горизонтальная разводка радиального типа:
Последнее время горизонтальные разводки в системах отопления ставятся во многих новых многоквартирных домах. Если Вы обладаете горизонтальной разводкой любого типа, вы однозначно можете поставить у себя в квартире индивидуальный счетчик тепла. Противостояний со стороны УК сделать это будет меньше, но они все равно будут. Будьте к этому готовы.
Тепловой счетчик должен устанавливаться на прямом или обратном трубопроводах квартиры. Правильное место установки- сразу, где в магистральные стояки дома, врезаются трубы подающего (прямого) и обратного трубопроводов квартиры.
