Расчет отопления в многоквартирном доме и рекомендации по выбору материалов

Распространенная ситуация: вы собираетесь приобрести квартиру в состоянии «после строителей». Одна из стоящих перед вами проблем — расчет и монтаж своими руками отопительной системы. Какой она должна быть?

У нас есть пол, стены и потолок. Чтобы приступить к чистовой отделке, нужно обеспечить квартиру теплом.

Формулируем задачу

1. Определиться с теплоотдачей — количеством секций батарей отопления в каждой комнате и расположением самих радиаторов в квартире;
2. Выбрать тип этих радиаторов с учетом особенностей централизованной системы отопления;
3. Подобрать трубы — и сечение, и материал;
4. Решить, какая запорная арматура будет установлена.

Нюанс: крайне желательна установка индивидуального счетчика на входе в квартиру, благо типичная для новостроек горизонтальная разводка в пределах квартиры позволяет поставить его с минимальными затратами. В сочетании с ручной или автоматической регулировкой теплового потока прибор учета тепла даст очень ощутимую экономию.

Расчет необходимого количества тепла

Расчет суммарной тепловой мощности

Начнем наше планирование списка покупок с определения потребности в тепловой мощности. Для начала — квартиры в целом.

СНиПы предлагают простой способ ее вычисления: на 10 квадратных метров берется один киловатт. Полученное значение корректируется региональным коэффициентом:

• Для южных регионов страны необходимое количество тепла нужно умножить на 0,7 — 0,9;
• В европейской части страны (в частности, в Московской и Ленинградской областях) применяются коэффициенты 1,2 — 1,3;
• Для Дальнего Востока и районов Крайнего Севера потребность в тепле увеличивается в 1,5 — 2,0 раза.

Попробуем в качестве примера провести простой расчет: выясним, в каком количестве тепла нуждается квартира площадью 62 квадратных метра в городе Шимановск Амурской области.

Базовое значение тепловой мощности — 6,2 киловатта (один киловатт на 10 м2, помните?).

Дальневосточный регион обладает достаточно суровым климатом, чтобы использовать для расчета коэффициент 1,7. 6,2*1,7=10,54, или 10540 ватт.

Несложно найти и таблицы с готовыми значениями.

Метод прост, но в ряде случаев дает непомерно большие погрешности. Почему?

1. Количество тепла привязано не к площади, а к объему помещения. Да, в большинстве новых домов она стандартна и не превышает 2,7 метра; однако есть и исключения. Понятно, что для квартиры с трехметровыми потолками потребуется больше тепла.
2. Окна, даже металлопластиковые, увеличивают потери тепла по сравнению с монолитной стеной. Двери — тоже.
3. Наконец, нетрудно догадаться, что у квартир в середине и в торце дома потери тепла через стены сильно различаются. В первом случае за стенкой — теплая квартира соседей, во втором — улица.

Усложнившаяся, но и дающая более точный результат инструкция по расчету тепла выглядит так:

• Базовое значение тепловой мощности — 40 ватт на кубический метр объема помещения. Таким образом, рассчитывается потребность в тепле и квартиры в целом, и отдельных помещений в ней.
• К полученному значению добавляется 100 ватт на каждое окно, ведущее на улицу, и 200 ватт на каждую дверь.
• Для угловых и торцевых комнат и квартир используется коэффициент 1,2 — 1,3 в зависимости от материала и толщины стен.
• Наконец, применяются те же региональные коэффициенты, что в первом случае.

Давайте рассчитаем потребность в тепле той же квартиры в Шимановске, но с рядом уточнений:

1. Квартира угловая. Дом — панельный.
2. В угловой комнате два окна на разные стороны. Во второй комнате и кухне — по одному.
3. Высота потолков — 2,8 метра.

62 квадратных метра при указанной высоте потолка дадут нам объем воздуха в квартире в 62*2,8=173,6 м3.

Базовое значение тепловой мощности — 173,6*40=6944 ватта. Как видите, уже коррекция высоты потолков относительно стандартной дала заметное увеличение потребности в тепле.

4 окна добавят 400 ватт. Входная дверь — еще 200. 6944+400+200=7544.

Угловая квартира в панельном доме будет терять много тепла через общую с улицей стену, так что используем коэффициент 1,3. 7544*1,3=9807,2 ватта.

Чем больше площадь общих с улицей стен — тем больше потери тепла через них.

Холодные зимы Приамурья заставляют нас умножить полученное значение на 1,7: 9807,2*1,7=16672,24 ватта.

Капитан Очевидность подсказывает: потери тепла через внешние стены ОЧЕНЬ сильно уменьшает утепление фасада пенопластовой или минеральноватной шубой. Особенно в случае панельных домов.

Расчет отопительных приборов

Сколько секций потребуется в каждой комнате и в квартире в целом?

Методика подсчета предельно проста: при известном тепловом потоке одной секции и потребности комнаты в тепле одно делится на другое с округлением в большую сторону. Для комнаты с потребностью в тепле, равной 2300 ватт, количество секций с теплоотдачей 185 ватт на каждую будет равным 2300/185=13 секций (с округлением, разумеется).

Если вместо секционного радиатора выбран конвектор, трубчатый стальной радиатор или иной отопительный прибор — подобрать его в зависимости от потребностей в тепле можно, просто изучив паспорт изделия. Все приличные производители всегда указывают основной параметр, влияющий на выбор покупателя. То же самое, к слову, касается и отдельной секции: данные о тепловом потоке можно всегда найти на сайте разработчика.

Нужную информацию всегда можно найти на сайтах производителей или дилеров.

Приведем, однако, ориентировочные значения для наиболее популярных типов секционных радиаторов со стандартным (500 миллиметров) межосевым расстоянием подводок:

• Чугун — 140-160 ватт на секцию;
• Секция биметаллических батарей отопления отдает примерно 180 ватт тепла;
• У алюминиевых батарей можно ориентироваться на теплоотдачу секции в 200 ватт.

Как всегда, дьявол кроется в деталях. Абсолютное большинство изготовителей указывает тепловой поток одной секции для дельты температур между теплоносителем и воздухом в комнате, равным 70 градусам. То есть при 20С в комнате вода в батареях должна быть нагрета до 90С.

Эти параметры — скорее исключение, чем правило. Температура теплоносителя достигает 90С лишь в очень сильные морозы. С другой стороны, при более теплой погоде и сама потребность в тепле несколько меньше.

Если хотите перестраховаться — увеличьте рассчитанное вами количество секций на 10-20 процентов. Однако на практике такой запас при примененной нами методике расчета потребности в тепле нужен крайне редко.

Полезные мелочи

Переходим к следующему этапу: планируем расположение радиаторов и основных узлов. Давайте ответим на несколько типичных вопросов, с которыми сталкивается новичок при проектировании.

• Где расположить отопительные приборы? Под окнами, по возможности симметрично относительно проема. В угловой комнате с двумя окнами радиаторы устанавливаются под оба окна. Батареи могут быть одинаковой длины; возможен и некоторый разброс количества секций в пользу окна с северной стороны или ориентированного против преобладающего направления ветра.

Если в угловой комнате второго окна нет — дополнительный радиатор все равно стоит установить на вторую стену, по возможности ближе к внешнему углу. Он предотвратит промерзание угла в сильные холода.

В угловой комнате батареи ставятся на обе общие с улицей стены.

• Почему батареи располагают именно под окнами? Окна — не только основные источники холода, которые отгораживаются от помещения тепловой завесой. Окна — это еще и места, где без пресловутой тепловой завесы будет постоянно конденсироваться вся влага в комнате. Восходящий поток теплого воздуха эффективно испаряет конденсат.
• Как подключить радиаторы, если в новой квартире предлагается горизонтальная разводка? С точки зрения эстетики и чистоты отопительных приборов от отложений оптимальное подключение — нижнее. Обе подводки входят в нижние радиаторные пробки. Диагональное подключение — второй по удобству и практичности вариант.
• Однотрубное иди двухтрубное отопление развести по квартире? Однотрубная схема дешевле, проще в монтаже и не нуждается в балансировке.

Однако она не всегда применима по эстетическим соображениям. При использовании так называемой схемы барачного типа (ленинградки) кольцу предстоит пройти по всему периметру квартиры, в том числе под или над входной дверью.

Если вы все же остановите свой выбор на однотрубной схеме — не забудьте, что каждый радиатор должен быть снабжен отсекающей его полностью запорной арматурой. Вентиль ставится и в байпас под радиатором; при работающем радиаторе он закрыт. В противном случае ваш контур будет представлять собой короткую перемычку между подачей и обраткой и посадит перепад соседям.

Полезно: если высота потолков позволяет настелить чистовой пол на лагах или уложить поверх перекрытия стяжку — неплохой в плане гибкости и удобства управления идеей будет сделать лучевую разводку от коллектора на врезке в стояки.

В новостройках отопление часто выполняется с лучевой (коллекторной) разводкой. Трубы укладываются в стяжку.

• Нужны ли в квартире на одном из средних этажей воздушники? Если радиаторы расположены выше розлива — да, крайне желательны. Кран Маевского или обычный вентиль монтируется в каждом воздушном кармане (как правило, в одной из верхних радиаторных пробок на каждой батарее).

Выбираем материалы

Радиаторы

При их выборе стоит учесть один очень неприятный фактор — непредсказуемость параметров центрального отопления. Да, температура воды не должна превышать 95С, а давление — 6 кгс/см2. Однако:

• На время демонтажа сопла в элеваторном узле практикуется работа элеватора напрямую от трассы с заглушенным подсосом. В результате в батареях вполне могут оказаться и все 130 — 140 градусов.
• Достаточно оставить открытыми входные задвижки на время испытаний трассы на плотность — и в радиаторах будут все 10-12 атмосфер. При резко открытой задвижке или вентиле возможен гидроудар; в этом случае на фронте распространяющейся в водной среде волны могут быть и все 20-25 кгс/см2.

Последствия гидроудара. Увы, чугун обладает весьма ограниченной механической прочностью.

Кроме того, стоит помнить еще одну вещь: вода в системе отопления — электролит, замкнутый в пределах дома в общем контуре. Ряд металлов образует гальванические пары. В частности, если поместить в электролит медный и алюминиевый электроды — между ними возникнет слабый ток, постепенно переносящий заряженные частицы от алюминия к меди.

Если у соседей разводка по квартире выполнена медной трубой, а вы смонтируете у себя алюминиевые радиаторы — результат предсказуем. Срок их службы многократно сократится.

В силу перечисленных причин для систем централизованного отопления можно рекомендовать такие отопительные приборы:

• Биметаллические радиаторы. Они сочетают механическую прочность и химическую инертность соприкасающегося с водой сердечника из коррозионно-стойкой стали с прекрасной теплопроводностью алюминиевой оболочки. Развитое оребрение увеличивает теплоотдачу.

Обратите внимание: цена секции качественного биметаллического радиатора достаточно высока и достигает 600-700 рублей.

• Конвектор (стальной или медно-алюминиевый) — это просто один или несколько витков цельной трубы, на которую напрессованы увеличивающие теплоотдачу пластины. Прочность конструкции и ее устойчивость к высоким температурам мало отличается от стальных стояков и подводок. Единственным уязвимым местом остаются резьбовые соединения.
• Трубчатые стальные радиаторы — еще одно изделие с крайне высокой прочностью. Частный случай этого отопительного прибора — регистры, замкнутые контуры из труб большого диаметра с вваренными между ними перемычками.

На фото — регистр фабричного изготовления.

Трубы

Для центрального отопления не стоит применять полимерные трубы любых типов прежде всего из-за того, что все они имеют ограниченную (не более 90-110С) рабочую температуру. Причем если при 20С, к примеру, полипропиленовая труба рассчитана на 20 атмосфер, то при 90С ее предел — всего 6.

Металлопластиковые трубы можно рекомендовать к применению с оговоркой: только с пресс-фитингами. Компрессионные соединения с накидными гайками текут уже через несколько циклов нагрева и охлаждения.

Оптимально использование двух типов труб:

• Оцинкованная стальная труба на резьбовых соединениях. Именно на резьбах — поскольку при сварке цинковый слой на внутренней поверхности шва нарушается, и труба оказывается незащищенной от ржавчины.

Недостаток труб — сложный монтаж с ручной нарезкой резьб. Достоинства — крайняя механическая прочность и долговечность.

Автору доводилось вскрывать стояки из оцинковки после полувека эксплуатации. Их состояние ничем не отличалось от состояния новых труб.

• Нержавеющая гофрированная труба лишена и этого недостатка. Фитинги — быстрозажимные, использующие уплотнители из высокотемпературного силикона. Для абсолютно надежной фиксации трубы в фитинге достаточно вставить ее и затянуть гайку при помощи пары газовых или разводных ключей.

Трубы обладают гибкостью, что упрощает монтаж и при необходимости позволяет с их помощью выполнить лучевую разводку под чистовым полом или в стяжке.

Внимание: при укладке трубы в пол ни одного недоступного соединения ниже уровня его поверхности быть не должно. Прятать можно только цельную трубу.

При внутриквартирной разводке для любой разумной площади достаточно внутреннего сечения трубы в 20 миллиметров. Если используется лучевая разводка, при которой каждая пара труб питает только один отопительный прибор — достаточно внутреннего сечения в 15-16 миллиметров.

В большинстве домов советской постройки двадцатимиллиметровая трубы использована для монтажа стояков. У нас длина контура будет меньше.

Запорная арматура

В качестве отсекающих вентилей используются только и исключительно современные шаровые краны. Винтовые применять категорически не стоит: они менее отказоустойчивы и обладают куда большим гидравлическим сопротивлением.

Не гонитесь за дешевизной. Корпус вентиля должен быть латунным или выполненным из нержавеющей стали. Силуминовые вентиля дешевы; но добрая половина корпусов разрушается еще на стадии сборки.

Для регулировки радиаторов лучше использовать не вентиля или дроссели, а термостатические головки — механические или цифровые. После калибровки они способны ощутимо экономить тепло, поддерживая в комнате стабильную температуру за счет непрерывной коррекции теплоотдачи радиаторов.

Термостаты монтируются таким образом, чтобы термочувствительный элемент находился вне восходящего от батареи потока нагретого воздуха.

Для герметизации резьбовых соединений на отоплении не стоит применять ленту ФУМ. Используйте обычный лен с пропиткой краской или силиконовым герметиком. Еще один дорогой, но дающий отличные результаты материал — полимерные нити (Тангит Уни Лок и аналоги).

Надежный и удобный в использовании герметизатор соединений.

Заключение

Хотите узнать еще о том, как проектируется система отопления в городских новостройках? Вас ждет видео в конце статьи. Надеемся, что там вы найдете ответ на оставшиеся у вас вопросы (читайте также статью «Замена радиаторов отопления в квартире: особенности процесса»).