Грамотная разводка для теплого водяного пола: расчет и выбор шага для укладки труб

При расчёте разводки водяного тёплого пола один из важных параметров – это шаг, с котором укладываются отопительные трубки в пол. От шага зависит длина трубы, а от него – и уровень нагрева, и цена прокладки. Что нужно знать о шаге трубок при монтаже водяных полов? В данной статье подробно описано, как производится расчет кладки труб теплого водяного пола.

С какими оптимальными промежутками укладывается?

Шаг трубы водяного ТП определяет следующие свойства этой отопительной системы:

1. Длина трубопровода. Чем меньше шаг, тем выше длина.
2. Мощность теплоотдачи. Минимальной она будет, если шаг нулевой – просто прямой трубкой соединили вход и выход разводки: тогда тепло практически не будет отдаваться от пола воздуху в комнате. Максимальной – при укладке трубки сплошным слоем бок о бок на разных витках: обратка будет очень холодной, воздух прогреется сильнее всего – но это самый разорительный способ укладки.

Как правильно сделать расчет перед укладкой?

Чтобы рассчитать шаг труб, учитывают параметры:

1. Площадь покрытия. Рассчитывается то пространство, которое не занято встроенной мебелью, кухонной техникой, ванной или душевой кабинкой и другими объектами, под которыми обогревать пол бессмысленно.
2. Температура теплоносителя — обычно от 30 до 60 градусов. Надо также учитывать, что стяжка пола или уложенное поверх неё покрытие приводят к поглощению тепла, так что само основание обычно не прогревается выше 35 градусов.
3. Вид покрытия. Некоторые из них (например, паркет) не переносят слишком высокую температуру, поэтому шаг нужно делать реже.
4. Мощность теплоотдачи. Чем меньше шаг, тем она выше. Рассчитывать же мощность теплоотдачи надо, учитывая необходимую температуру в помещении и потери тепла при нагреве комнаты (на внешние стены, окна, входную дверь, дверь на лоджию или балкон и т. д.).

Нужно учитывать способы укладки. Основные:

• Улитка (спираль, ракушка). Трубку с большим шагом укладывают вдоль стен, затем приближают к центру комнаты, а разводят в обратном направлении так, чтобы выходная труба проходила между витками входной спирали.
• Двойная спираль. Помещение делится на две зоны, в каждой из которой укладывается свой контур спирали.
• Змейка. Здесь трубу просто прокладывают так, чтобы она шла зигзагом (точнее, змейкой) от входа к выходу. Самый простой для планирования, но и самый неэффективный по обогреву способ: последние шаги змейки будут слишком холодными.
• Двойная змейка. Похожа на обычную, но возвратная часть прокладывается параллельно входной.

Рассчитывая шаг, надо учитывать следующее:

1. При спирали или двойной спирали надо учитывать, что половина труб в контуре будут возвратными. Поэтому исходить надо из того, что всерьёз обогревать будут те трубы, которые идут от входа напрямую.
2. При змейке чем меньше расстояние, тем лучше.
3. При двойной змейке расчёт будет таким же, как при спирали.

Выбор расстояния

Выбирая расстояние между трубами тёплого пола, нужно учесть:

1. Чем выше диаметр трубы, тем больше шаг. Связано это с тем, что слишком толстую трубу трудно перегнуть, а слишком мелкое расстояние между витками трубы физически невозможно реализовать. Но при этом более длинная труба требует большого диаметра, иначе требуемое количество теплоносителя нельзя будет прогнать через отопительный контур из-за чрезмерного остывания.
2. Чем меньше расстояние, тем выше теплоотдача. При нагрузке от 48 до 50 Вт/кв. м шаг должен быть около 250–300 мм, при нагрузке в 80 Вт/кв. м – уже 150 мм.
3. Для жилых помещений он не должен быть выше 30 см. Это связано с длиной ступни человека: при слишком большом расстоянии между витками трубы босая нога начнёт чувствовать разный нагрев разных участков пола.
4. Шаг зависит от температуры теплоносителя (в установленных для водяных полов пределах). Чем выше нагрев трубы, тем реже можно его делать. Этот эффект используется при прямом подключении водяного пола к централизованному отоплению от радиатора, где температура обычно 70–80 градусов: здесь в нежилых помещениях можно делать его и свыше 300 мм.
5. Наконец, мастера часто пользуются техникой переменного шага, когда надо дополнительно прогреть определённые зоны. Например, повышенная частота используется в 50-сантиметровой зоне от внешних стен – надо создать тепловой барьер на пути потери тепла. Дополнительно прогреваются самые сырые места – участки пола у ванны, душевой кабинки, раковины и т. д. Это налагает свой отпечаток на расчёт.

Оптимальные величины шага разводки – это 150, 200, 250 и 300 мм. Но какой из них выбрать – зависит слишком от многих факторов. Выбирая схему разводки, нужно проконсультироваться с профессиональными строителями, лучше с инженерами.

Как рассчитать шаг укладки трубы 16 и 20 мм для водяных полов

Системы для нагрева половых покрытий устанавливаются в коттеджах, частных домах. Они пришли на смену громоздким радиаторам. Чтобы отопление работало эффективно, нужно учитывать ряд особенностей монтажа, правильно рассчитывать расстояние между трубами теплого пола. Если проект разработан неправильно, тепло будет неравномерно распространяться по помещениям, отопление будет работать в холостом режиме.

Расстояние между трубами теплого пола

Общепринятые шаги укладки

Обычно трубы укладывают так, чтобы расстояние между ними было 100-300 мм. Более точно шаг определяется только после расчета общей длины трубопровода и определения площади отопления (площадь комнаты минус площадь громоздкой мебели). Практически расстояние рассчитывается приблизительно (см. ниже), а затем чертится схема укладки теплого пола и уточняется шаг.

Примерное расстояние в ванных составляет 100-150 мм, в жилых помещениях – 250 мм, 300-350 мм в коридорах, вестибюлях, кухнях, подсобках, кладовках и пр. Междутрубное расстояние может различаться в разных частях одной комнаты – быть меньше у наружных стен и больше в остальной части комнаты. Любой способ расположения теплых трубопроводов может иметь разный шаг в разных частях помещения.

Назначение трубопроводов и их характеристики

Виды трубопроводов в отопительных системах

Перед началом расчетов и выбора материалов следует выяснить эксплуатационные особенности тепловых магистралей. Их основная задача – доставка теплоносителя от котла отопления (распределительного узла) к радиаторам и батареям.

На первый взгляд монтаж транспортной магистрали не представляет сложностей. Достаточно учитывать специфику материала изготовления, установить в нужных местах компенсаторы для трубопроводов отопления, обеспечить герметичность. Но по факту после такого непрофессионального подхода во время работы могут возникнуть проблемы. Чтобы избежать их еще на стадии проектирования нужно заранее знать основные требования к организации трубопроводов:

• Номинальное значение давления и температурный режим работы отопления. Трубы должны выдержать максимальное значение этих параметров без деформации и изменения своих эксплуатационных качеств;
• Учитывать особенности выбранной схемы – однотрубная или двухтрубная. Для проведения ремонтных работ на определенных участках необходимы перемычки в трубопроводах отопления. В частности – при обвязке радиаторов;
• Внешние факторы – воздействие прямых солнечных лучей, возможное влияние отрицательных температур и качество теплоносителя. Для сохранения изначальной проходной способности периодически выполняется промывка трубопроводов отопления;
• Соблюдать правила монтажа – угол наклона, расстояние между трубопроводами отопления и предусмотреть наличие запорной арматуры. Наличие группы безопасности для компенсации чрезмерного давления и термического воздействия от теплоносителя.

С чего следует начать проектирование тепловых магистралей в автономной системе? Сначала составляется схема – однотрубная, двухтрубная, коллекторная. Затем необходимо выполнить полный расчет ее характеристики. Прежде всего – выбрать теплового режима работы, гидравлическое сопротивление и оптимальное давление. Основываясь на полученных данных подбираются трубы.

Для систем с естественной циркуляцией нужно устанавливать трубы большого диаметра – от 24 мм и выше. Таким образом можно компенсировать трение теплоносителя о внутреннюю поверхность магистрали.

Как производится расчет длины трубы

Традиционно при расчетах принимают, что 5 м трубы достаточно для отопления 1 м² пола (см. табличку выше). Номинальное расстояние при этом будет равно 200 мм. Исходя из этого соотношения можно рассчитать номинальную протяженность всего трубопровода: умножить полную площадь комнаты на 5 и округлить в большую сторону.

Для угловых комнат с одним окном лучше увеличить эту длину на 20% (на 1,2), с двумя окнами – на 30% (на 1,3). Для северных районов Российской Федерации необходимо умножить получившуюся длину еще на 20% (на 1,2).

Например, для угловой комнаты площадью 20 м² с двумя окнами и в холодном регионе России протяженность трубопровода будет:

В данном расчете используется полная площадь комнаты без вычета площади крупных предметов мебели. Так делается потому, что воздух над диванами (и даже шкафами) также необходимо отапливать, часть тепла расходуется на нагрев самой мебели. Если рассчитать по уменьшенной площади, в комнате будет прохладно, а в маленькой заставленной мебелью комнате может быть попросту холодно.

При покупке необходимо прибавить небольшой запас на повороты и неточности (6%, или коэффициент 1,06) и двойное расстояние от коллектора до комнаты.

Определение максимальной длины одного контура

Максимальная длина одного контура ни при каких условиях не должна превышать 100 м – иначе насос просто не продавит теплоноситель в контур. Да и стометровый контур лучше разделить на два – отопление улучшится, а при избыточном нагреве всегда можно отрегулировать нагрев каждого контура при помощи трехходового клапана в коллекторном узле.

Особенности системы

Прежде чем обучаться укладке труб теплого водяного пола нужно уделить внимание особенностям системы:

1. Помещения с системами подпольного отопления прогреваются равномерно. Этого нельзя сказать про комнаты с радиаторами.
2. Система подпольного отопления не подходит для помещений с низкими потолками.

Срок службы обогревающей конструкции зависит от того, из каких элементов она изготовлена. Если для этого используются металлополимерные, полимерные составляющие, он может достигать 50 лет. Электрические нагревательные элементы прослужат 20 лет, а металлические радиаторы рекомендуется менять раз за 25 лет.

Формы укладки

Существуют различные способы укладки трубопроводов в стяжке.

Змейка

При укладке змейкой, или меандром, трубопроводы размещают параллельно. Помещение при этом прогревается неравномерно. Способ подходит для маленьких помещений. Змейка применяется при комбинированном способе монтажа – коммуникации укладывают вдоль наружной стены и отсекают холодный воздух.

При укладке змейкой необходимо небольшое расстояние или дополнительный обогрев (радиаторы).

Угловая змейка

Труба укладывается вдоль наружного угла, следующие витки укладываются параллельно так, что трубопровод занимает квадрат. Подходит для прогревания углов. Сдвоенная угловая змейка применяется для помещений, у которых три стены – наружные.

Двойная змейка

Параллельно укладывается начало и конец одного контура отопления. Из всех вариантов змеек обеспечивает самый равномерный прогрев помещения.

Улитка

Иначе этот способ называют улиткой, ракушкой, спиралью. Трубопроводы укладываются по спирали, обеспечивается максимально равномерный нагрев всей площади. Так удобно размещать трубы в больших по площади помещениях.

Какой способ лучше

Соединение двух вариантов укладки позволяет оптимально расположить коммуникации в помещении. В больших комнатах лучше использовать улитку или комбинировать ее со змейкой – у наружной стены проложить несколько труб змейкой, а по остальной площади расположить трубы по спирали.

Змейка у наружной стены будет отсекать холод от стен и окон. Можно отрегулировать этот контур на более высокую температуру теплоносителя.

В маленьких помещениях, например ванной, коридоре, оптимальна змейка. В помещениях среднего размера – двойная змейка. При раскладке труб способом угловой змейки помещение будет прогреваться неравномерно, применение угловой змейки уместно только при прогревании углов при комбинированной укладке.

Нередко комбинированные варианты или смену расстояния применяют сознательно – для компенсации неотапливаемых участков (под мягкой мебелью) или обогрева рабочего места, игрового уголка для детей и т.д. Например, лучше немного сильнее обогреть:

1. Участок возле письменного стола, швейной машинки или фортепиано – там человек сидит неподвижно и может замерзнуть.
2. Часть комнаты, где часто и много играют дети.
3. Теплые участки вокруг кровати, зону отдыха с мягкой мебелью в гостиной.

В любом случае перед монтажом своими руками необходимо начертить схему укладки трубопроводов, рассчитав длину трубопровода и расстояние между витками. Затем вооружиться карандашом и миллиметровкой и начертить схему с учетом расстановки мебели и способа раскладки теплого пола. При этом учесть увеличение частоты укладки у мягкой мебели, кровати и других требующих тепла мест.

Тонкости укладки и подключения трубопроводов можно увидеть на нашем видео.

Где можно найти официальную информацию

СНиП 3.05.01-85 под названием «ВНУТРЕННИЕ САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ» (неполное имя документа) подробно регламентирует прокладку труб водоснабжения, в том числе и нагревательных, а также взаимное расположение радиатора, пола, подводных труб. Обращать внимание нужно лишь на некоторые пункты, поскольку указанный документ – универсальная бумага для разных видов сантехники, что видно из названия.

Схема монтажа радиатора

Раздел «ОТОПЛЕНИЕ» начинается с пункта 3.18 и заканчивается номером 3.33. Наиболее значимые пункты – 3.20 и 3.22. Именно здесь описывается отношение радиатора относительно всех элементов помещения, а также расстояние между смежными трубами.

Расстояние от стены

Можно ли стыковать трубу для теплого пола

При укладке системы из меди в стяжку трубы, скорее всего, придется состыковывать между собой. Такое соединение надежно и долговечно. Так же надежно и паяное соединение полипропиленовых труб и сварка полиэтилена при помощи терморезисторной муфты. Сложнее обстоит вопрос с применением фитингов для ПНД, РЕ-Х и термостабильного полиэтилена (PE RT).

Пресс-фитинги применять можно, хотя и нежелательно (всякое бывает, любое соединение может протечь). Но при подключении трубопроводов к коллектору без пресс-фитингов не обойтись. Соединить между собой трубы с помощью пуш- и компрессионных фитингов не допускается. То же касается цанговых соединителей для ПНД.

Желательно использовать гибкие трубы одним целым куском – так надежнее. Сушка перекрытия, ремонт нижней комнаты и разбивка стяжки в случае протечки обходятся дороже.

Обогрев нежилых помещений (теплица)

В нежилых пространствах правила установки труб менее строгие. Здесь учитывается скорее практическая польза, чем техника безопасности. Полипропиленовые и металлические трубы прокладываются по четкому регламенту только в случае, если они проводят газ, которым обогревается теплица. Водные радиаторы и полипропиленовые трубы не подвергаются строгим правилам, если это не коммерческий участок.

Оптимальное расстояние между трубами отопления в теплице — пробел в 120 мм, там, где не стоят лотки с растениями. Такие пропуски помогают равномерно прогревать почву, не иссушая ее. Параллельная прокладка – самая эффективная. При ней теплица даст больше всего плодов, поскольку лотки равномерно прогреваются.

Монтаж радиатора отопления

Основным способом регулировки требуемого расстояния до стен служит качественная и грамотная установка приборов отопления своими руками или с помощью специалистов. Остановимся на этом аспекте подробнее.

Установка напольных видов

Этот вариант крепления оптимален для изделий, имеющих высокую массу и изготовленных чаще всего из чугуна. Такие батареи оснащают съемными или стационарными ножками, которые и фиксируют к полу. В зависимости от материала основания крепление может осуществляться саморезами по дереву, саморезами и пластиковыми дюбелями, дюбель-гвоздями.

Необходимым элементом монтажа напольного отопительного прибора служит и настенный кронштейн. Его устанавливают на требуемую высоту, которую определяют как желаемое расстояние от пола до верхней продольной трубы радиатора с учетом зазора. С помощью крепежей и разметки мест их установки добиваются оптимального расстояния до пола, стены и подоконника.

Навешиваем настенный радиатор

Каждый отопительный прибор комплектуется тем или иным видом подвесов, используемых для установки на стены. Материал и прочностные характеристики кронштейнов должны соответствовать массе отопительной с учетом заполнения ее теплоносителем. В противном случае возможна протечка системы.

Перед непосредственной установкой необходимо определить место монтажа и требуемые расстояния до основных поверхностей.

Для этого выполним следующие шаги:

1. Определим центр окна и нанесем разметку на стену для совмещения в последующем с центром радиатора.
2. Измерим расстояние от нижней кромки батарей до верхней трубы и прибавим 12 см. Данный размер отложим от пола в местах установки кронштейнов, проверив горизонтальность точек крепления по уровню.
3. В местах установки подвесов сверлим победитовым сверлом отверстия, устанавливаем в них дюбели и саморезами фиксируем кронштейны.