Проектирование систем отопления: основные этапы и особенности прохождения экспертизы.
Структура раздела
Наша компания выполняет весь комплекс работ по проектированию систем отопления частных домов, многоэтажных жилых домов, поселков, промышленных зданий и других объектов жилого и нежилого назначения. С 2006 года нашими специалистами был накоплен большой опыт проектирования самых различных объектов.
Вы можете обратиться в нашу компанию по телефону, оставить заявку на сайте или отправить на электронную почту нашей компании.
1. Перечень услуг по проектированию систем отопления, которые осуществляет наша компания:
1. Разработка проектов изменения, реконструкции действующих систем отопления.
2. Разработка проектной документации индивидуальных тепловых пунктов (ИТП).
3. Создание проектов наружных тепловых сетей.
4. Проектирование систем отопления строящихся объектов.
5. Составление проектов стояков отопления.
6. Разработка проектов блочно-модульных котельных.
Рис. 1 — Пример аксонометрической схемы системы отопления дома
2. Назначение и содержание проекта системы отопления.
Проект системы отопления жилого или нежилого объекта представляет собой графическую модель и описание планируемых к монтажу или реконструкции элементов системы теплоснабжения и отопления.
Проект системы отопления предназначен для понимания, руководства при строительстве о составе, пространственном расположении, характеристиках, технических показателях проектируемой или реконструируемой системы отопления или теплоснабжения.
Грамотно разработанный проект должен служить руководством к действию и основным ориентирующим и контрольным документом при строительстве жилых и нежилых зданий, сооружений (в части системы отопления и теплоснабжения).
Содержание проекта системы отопления определяется стадией проектирования. Как правило, большинство проектов прорабатываются до стадии (Р) – рабочий проект отопления.
Проект стадии (Р) включает в себя следующие элементы:
1. Перечень исходных данных для проектирования системы отопления, техническое задание на проектирование;
2. Основные технико-технологические решения отопительных систем ;
3. Теплотехнические расчеты, которые включают в себя:
— теплотехнические расчеты (определение теплопотерь здания);
— расчет требуемой мощности отопительных приборов;
— гидравлический расчет трубопроводов отопления и их составляющих;
— расчеты основного отопительного оборудования (котлов, теплообменников и т.д.);
— комплект рабочих и технологических чертежей:
— размещение отопительных приборов и магистралей.
4. План, зоны функционирования и обслуживания основного отопительного оборудования с нанесением расположения, взаимосвязей этого оборудования;
5. Деталировка основных узлов и агрегатов отопительного оборудования, включая обвязку и врезку ( котлы, обвязка котлов, бойлеры, теплообменники и тепловые узлы);
6. Технологическая схема основного отопительного оборудования (включающая схему движения потоков теплоносителей, элементы системы отопления: котлы, радиаторы, краны и др.);
7. Детализация узлов и агрегатов системы отопления и отопительного оборудования (деталировка котельной, дымоходов, узлов учета тепла, присоединения отопительных приборов);
8. Габаритные размеры (диаметры) и зоны обслуживания отопительных трубопроводов;
9. Примечания для монтажа системы отопления;
10. Спецификацию отопительного оборудования и всех элементов системы отопления: котлов, насосов, радиаторов и др.;
11. Сметный расчет.
3. Этапы проектирования системы отопления
1 Этап. Сбор данных.
Задачей этапа сбора данных является получение всей необходимой для проектирования информации для начала разработки проекта системы отопления. Как правило до начала проектирования инженеру необходимо получить следующие данные:
1. Изучение планировки объекта отопления, материалов из которых планируется или производится строительство здания (объекта), толщина стен, площадь отапливаемых помещений и т.д.
2. Определение климатических особенностей местности, которые существенно повлияют на параметры и выбор системы отопления.
3. Оценка близости возможных коммуникаций, которая необходима для выбора типа источников теплоснабжения.
4. Определение пожеланий Заказчика к составу и типу системы отопления, составление и утверждение технического задания на проектирование системы отопления объекта, заключение договора на проектирование (при необходимости).
2 Этап. Разработка эскизного проекта системы отопления.
Второй этап включает в себя разработку эскизного проекта, в котором указываются источники теплоснабжения, предварительно определяется принципиальная схема отопления, способ прокладки трубопровода, типы котлов и отопительного оборудования, общие принципы, методы, структура и схема построения отопительной системы.
В ходе следующих этапов проектирования в проект могут вноситься изменения, учитывающие желания заказчика и уточненные факторы, которые на этапе построения эскиза выявить не удалось.
Разумеется эскизный проект согласовывается с Заказчиком поскольку на данном этапе выбирается оптимальная схема и состав системы отопления, от которого зависит весь дальнейший процесс и проектирования и содержание самого проекта.
Рис. 2 — Экскиз системы отопления квартиры
3. Этап. Технико-экономическое обоснование, сравнение альтернатив и выбор оптимального состава и схемы системы отопления.
На данном этапе предварительно проводится укрупненный расчет смет и стоимости различных вариантов проектирования систем.
На основе сравнения альтернатив выбирается оптимальный вариант системы отопления по техническим характеристикам, затратам на строительство и монтаж, затратам на эксплуатацию, энергоэффективности.
Разумеется рекомендуется выбирать оптимальный вариант с точки зрения минимальных затрат на строительство и монтаж с одной стороны и надежности, долговечности и энергосбережения проектируемого варианта системы отопления с другой стороны.
В рамках данного этапа обычно рассчитываются предварительные сметы на строительно-монтажные работы при различных схемах отопления, составе и марках отопительного оборудования.
Сравниваются альтернативные варианты, проектировщики совместно с Заказчиком выбирают, согласовывают и утверждают оптимальный.
4. Этап. Изготовление рабочих чертежей системы отопления, подготовка эскизов нетипового отопительного оборудования (при наличии).
На данном этапе производится детальная прорисовка системы отопления объекта в плоскостях и/или аксонометрии (объеме), подготовка рабочих чертежей расположения трубопроводов, радиаторов отопления, котлов, узлов учета тепла и других элементов системы отопления.
При необходимости включения в проект нетипового оборудования (котлов, теплообменников и др.), производится построение эскизов нетипового оборудования.
На данном этапе проектирования осуществляется совместная работа представителей заказчика с инженерами-проектировщиками.
5. Этап. Расчет экономических показателей проекта. Составление сметы.
На пятом шаге (этапе) проектирования производят расчеты технико-экономических характеристик системы отопления, составляется спецификация основного оборудования (котлов, теплообменников, узлов учета тепла), отопительных приборов и других элементов системы отопления.
Затем проводится расчет смет на проведение строительно-монтажных работ, включающих трудозатраты, расходные материалы, расценки и расчет итоговой суммы затрат на строительно-монтажные работы.
4. Порядок прохождения экспертизы. Этап. Утверждение проекта Заказчиком, получение результатов независимой экспертизы проекта (смет).
Утверждение проекта, прохождение экспертизы является завершающим этапом проектирования системы отопления перед ее строительством.
Следует отметить, что экспертиза нужна не во всех случаях, а только при проектировании системы отопления объектов, которые не являются объектами индивидуального жилищного строительства. На объекты индивидуального жилищного строительства экспертиза обычно не требуется.
После согласования проекта Заказчиком, он передается в независимую экспертную организацию для проверки соответствия принятых в нем решений.
На данном этапе проводится оценка и подготовка замечаний по проекту экспертными организациями, имеющими аккредитацию (разрешение) для проведения экспертиз проектов.
Проведением экспертизы проектов могут заниматься только юридические лица, прошедшие государственную аккредитацию.
Длительность экспертизы проекта зависит от объема, сложности проекта, квалификации экспертов и составляет обычно от одной недели до двух- трех- месяцев.
В случае положительного прохождения проектом экспертизы Заказчику выдается экспертное заключение. Получение этого документа, обычно дает право на начало реализации проекта.
Этапы проектирования систем отопления
Проектирование отопительных систем начинается одновременно с архитектурным проектированием здания. Точные расчеты, умелое применение принципов построения системы, знание норм и правил, которым система должна соответствовать, а также использование новейших разработок в области климатической техники позволят спроектировать систему отопления, которая будет стабильно работать, обеспечивая безопасную ее эксплуатацию, долгие годы.
Прежде чем приступить к проектированию здания, специалисту необходимо выехать на объект с целью определения предназначений каждого отдельного помещения проектируемого здания, детального ознакомления с планировкой объекта и стройматериалами из которых производится строительство, изучения климатических особенностей местности, а также энергетического обследования здания. И только после этого можно приступить непосредственно к проектированию системы.
Первый этап представляет собой разработку эскизного проекта, в котором учитываются существующие на объекте источники теплоснабжения, определен способ прокладки труб, котельное оборудование и общие принципы построения отопительной системы. В ходе дальнейшего проектирования в эскизный проект будут вноситься изменения, учитывающие пожелания заказчика и более конкретные обстоятельства.
Второй этап – технико-экономическое обоснование проекта, созданное на основе эскизного проекта и проведения предварительных расчетов. На этом этапе разрабатывается техническое задание, т.е. текстовое описание проектируемой системы, и коммерческое предложение, т.е. описание затрат на создание системы.
На третьем этапе производится расчет и разработка монтажной схемы прокладки коммуникаций. Это необходимо для того, чтобы можно было согласовать места распределения основных компонентов отопительной системы. Утвержденная заказчиком схема, служит основанием для проведения монтажа системы.
Четвертый заключительный этап – это составление полных спецификаций на применяемые материалы и отопительное оборудование, а также окончательное оформление всей проектной документации, соответствующей утвержденным нормам и правилам.
В результате заказчик получает полный пакет документов, который называется проектом отопления. В проект должны входить: общие данные, план системы отопления, характеристика оборудования, изометрические или аксонометрические схемы, схемы обвязки отопительных установок и приборов, спецификации, расчеты теплоотдачи и теплопотерь.
Применение проектов отопительных систем позволит качественно выполнить дальнейший монтаж системы и установку отопительного оборудования.
Проектирование отопления: пошаговая инструкция
Как спроектировать отопление самому? Этим вопросом задается почти каждый владелец частного дома. Самостоятельное проектирование отопления позволит сэкономить средства, не нанимать профессиональных проектировщиков. Для квартиры в многоэтажном доме с централизованным отоплением эта тема не актуальна, а вот строительство автономного отопления в частном доме – весьма важная задача. Материал статьи на тему проектирование отопления – пошаговая инструкция даст основы самостоятельной разработки собственной системы отопления.
Выбор вида отопления
На первом этапе определяется вид отопления. Выделяют следующие главные виды отопления:
- Водяное отопление;
- Воздушное отопление;
- Электрическое отопление;
- Печное отопление.
Выбор вида отопления зависит от доступности различных типов топлива, планируемой схемы, поставленных задач для комплекса отопления. Печное отопление предназначено для обогрева небольших площадей, имеет нестабильный характер работы, требует ручного обслуживания. Воздушное отопление обладает многими достоинствами, но требует точного аэродинамического расчета сети распределения воздуха. Провести такой расчет без профессиональной помощи очень трудно.
Самыми популярными, распространенными видами обогрева помещений являются водяное и электрическое отопление. В обоих случаях теплоносителем является вода (при установке электрического котла), при установке отдельных приборов электрического нагрева воздух нагревается непосредственно рабочими элементами этих устройств (ТЭНами, спиралями, излучателями и так далее).
Выбор источника теплоты
Основной элемент каждой системы отопления – источник тепла (теплогенератор). Отопительный котел выполняет главную функцию – производит тепло, преобразуя энергию топлива в тепловую энергию. Выбор котла зависит от наличия доступа к топливу. По типу топлива котлы подразделяются на следующие виды:
- Котлы, работающие на природном газе;
- Твердотопливные котлы;
- Жидкотопливные котлы;
- Электрические котлы.
Газовые котлы требуют наличия поблизости действующего магистрального трубопровода природного газа. Установка их требует получения разрешения, выполнения газового проекта, соблюдения требований к рабочему помещению котла.
Котлы, работающие на твердых видах топлива (дровах, угле, торфе и прочих) не требуют согласований на установку. Обслуживание оборудования производится в ручном режиме, необходимо иметь запас топлива.
Теплогенераторы, потребляющие жидкое топливо (сжиженный газ, дизтопливо и так далее), требуют строительства специального хранилища с повышенными мерами безопасности.
Определив вид топлива и соответственно, котла, производят расчет требуемой мощности котлоагрегата.
Мощность котла
Выбор мощности котла производится по параметрам отапливаемой площади. Мощность котла зависит от объема помещений и теплопроводности ограждающих конструкций – стен, окон, пола, потолка, дверей и так далее. Точный расчет производится по специальным методикам, но можно провести и укрупненный расчет.
В основе укрупненного расчета лежит показатель количества тепла, требуемый для отопления 1 квадратного метра площади. Этот показатель для помещений со средними показателями тепловой изоляции составляет 100 Ватт. Он актуален для помещений с высотой потолка не более 2,7 метра. При больших значениях высоты показатель увеличивается на 25 – 30%.
Для отопления дома общей площадью (например) в 150 квадратных метров (с высотой потолка менее 2,7 метра) потребуется тепловая мощность в 15 кВт. Кроме этого, в производительность котла закладываются следующие дополнительные величины:
- Резерв мощности – минимум 15 – 20%;
- Производство горячей воды – минимум 30%.
При наличии собственного котла имеет смысл возложить на него производство горячей воды. Закладываемая величина является расчетной и зависит от уровня водопотребления. Уровень потребления воды зависит от количества проживающих в доме человек и частоты использования горячей воды. Общие расчеты говорят о том, что эта величина составляет обычно не менее 30% от тепловой мощности котла.
По приведенным показателям вычисляется общая мощность котла. Для дома площадью 150 квадратных метров и собственным производством горячей воды (для нужд семьи из 3 человек) мощность составит 23,4 кВт. Округляя в большую сторону, выбирается котел мощностью 24 кВт.
После определения конкретного вида и модели котла производят выбор приборов отопления.
Выбор отопительных приборов
Подбор отопительных приборов производится по желанию владельца. Автономная система отопления не предъявляет каких-то особых требований к приборам отопления. Условия работы независимой системы являются щадящими по сравнению с централизованными сетями.
По способу обогрева выделяют три основных вида приборов:
- Конвекторы;
- Радиаторы;
- Регистры или пояс труб (стальных).
Регистры или прокладка труб среднего сечения по периметру помещений сейчас практически не применяются, главными типами приборов являются конвекторы и радиаторы.
Конвекторы состоят из теплообменника (медного или стального), скрытого в металлическом корпусе. В корпусе имеются отверстия и решетка для конвективного движения воздуха. Конвекторы обладают меньшей скоростью нагрева, но имеют более эстетический вид и продолжительный срок службы.
Радиаторы по материалу изготовления подразделяются на следующие:
- Алюминиевые;
- Биметаллический сплав;
- Стальные;
- Чугунные.
Каждый тип имеет ряд особенностей, преимуществ и недостатков. Радиаторы состоят из отдельных секций, имеют высокую скорость нагрева и различный внешний облик.
После выбора типа отопительных приборов определяют места установки и единичную мощность каждого прибора. Отопительные приборы рекомендуется устанавливать в местах наибольших тепловых потерь – под окнами, около витражей. Кроме этого, радиаторы (конвекторы) часто устанавливают рядом с дверями, у холодных наружных стен (со слабой тепловой изоляцией).
Единичная мощность каждого прибора подбирается по площади отдельного помещения. При высоте потолка менее 2,7 метра мощность отопительного прибора выбирается из расчета 100 Вт на 1 метр отапливаемой площади, при более высоких потолках – увеличивается на 25 – 30%. Мощность конвекторов имеет типовой размерный ряд – их подобрать несложно.
Радиаторы состоят из секций, поэтому нужно верно определить число секций в каждом радиаторе. Количество секций рассчитывается исходя из единичной мощности секции. Для чугунного радиатора МС-160 она составляет 160 Вт, для МС-140 – 140 Вт и так далее. Единичная мощность зависит от типа материала батареи и температурного режима работы оборудования.
Вместо отдельных радиаторов или конвекторов часто выбирают систему напольного отопления (водяной теплый пол). Об его устройстве и расчете будет написана отдельная статья.
Последним этапом, после определения мест установки отопительных приборов, производится составление схемы разводки трубопроводов.
Разводка трубопроводов отопления
Сначала определяется общий тип системы отопления. Существует три основных вида схем водяного отопления:
В однотрубной схеме радиаторы подключены последовательно, в двухтрубной системе – параллельно, в коллекторной конфигурации – подключаются к коллектору, независимо друг от друга. Часто эти схемы комбинируются между собой. Кроме них большой популярностью пользуется водяной теплый пол.
После выбора схемы подбирают тип подключения отопительных приборов. Конвекторы в силу своих конструктивных характеристик подключаются по общему принципу. Радиаторы имеют три основных типа подключения. Если составить рейтинг по эффективности работы, то типы подключений занимают следующие позиции:
Схему разводки отопления нужно начертить на копии архитектурного плана (или плана БТИ) дома. Это даст понимание общей картины, упростит подсчет материалов. Чертеж с указанием диаметров трубопроводов, отопительных приборов, запорной арматуры и других элементов послужит своеобразным проектом отопления частного дома. По нему намного проще производить монтаж системы, чем делать это по памяти.
Стандартное проходное сечение подключения радиатора составляет полдюйма (Ду 15 мм – диаметр условный). Перемычки на радиаторах однотрубной схемы также монтируются из трубы внутренним Ду 15 мм. Выход из настенного котла имеет проходное сечение 20 мм, поэтому ветки системы сооружаются обычно с таким же диаметром. К конечным на ветке отопления радиаторам диаметр трубопровода снижают до 15 мм.
Выход из напольного котла имеет диаметр 1,25 дюйма. Исходя из этого размера сооружается система с постепенным снижением диаметров к конечным отопительным приборам. Или трубопроводы с диаметром выхода котла перераспределяют по направлениям (с уменьшением диаметра) возле котла – на отопление, на бойлер приготовления горячей воды, на контур теплых полов и так далее.
На этом этапе (выполнение общей схемы) процесс проектирования завершается. Производится подсчет материалов, приборов отопления, запорной арматуры, трубопроводов, фитингов и прочих элементов. Следующий этап – монтаж отопления своими руками или с привлечением специалистов.
