Исходными данными для проектирования системы отопления являются:
— источник теплоснабжения;
— назначение, планировка и строительные конструкции здания;
— технологический проект и режим эксплуатации основных помещений;
— положение здания на участке строительства;
— климатология местности.
Климатические параметры в районе строительства здания устанавливают по главе СНиП «Строительная климатология и геофизика». Конкретное значение расчетной температуры наружного воздуха tНВ при которой определяют тепловую мощность системы отопления, принимают по параметрам Б для холодного периода года, приведенным в главе СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Там же указана расчетная скорость ветра.
Операции по проектированию состоят из четырех основных разделов: расчет тепловой мощности, выбор, конструирование и теплогидравлический расчет системы отопления. Завершается проектирование составлением расчетно-пояснительной записки со спецификациями и сметы.
Расчет тепловой мощности системы отопления начинают с выбора расчетных значений температуры и влажности воздуха в помещениях по главе норм проектирования, соответствующей назначению этих помещений (например, для помещений гостиницы по главе СНиП «Гостиницы»). На основании теплотехнических расчетов наружных ограждений (по главе СНиП «Строительная теплотехника») определяют коэффициенты теплопередачи и теплопотери через ограждения. Вычисляют теплозатраты на нагревание инфильтрующегося воздуха (с использованием глав СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование» и «Строительная теплотехника»), а также поступающих в помещение снаружи материалов.
После расчета теплопоступлений от людей, технологического оборудования, электрических приборов и освещения, нагретых материалов и солнечной радиации составляют тепловой баланс и выявляют дефицит или теплоизбытки в помещениях. На этом основании устанавливают теплопотребности помещений: тепловые нагрузки отопительных установок в течение расчетного часа рабочего и нерабочего периодов суток.
Тепловые нагрузки, определяющие мощность отопительных установок, могут в зависимости от режима использования помещений значительно превышать среднюю теплопотребность в течение суток. В таких случаях составляют суточный и недельный графики использования тепловой мощности системы.
Выбор системы отопления зависит от источника теплоснабжения, вида и параметров теплоносителя, вида и типов приборов и оборудования. Выбор делают в соответствии с указаниями норм проектирования (в первую очередь по главе СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование»), а также с учетом технико-экономических показателей в конструктивно-эксплуатационных ограничений). Определяют возможность непосредственного использования теплоносителя в отопительных установках .и приборах, возможность устройства отопления, совмещенного с вентиляцией.
Схему системы отопления выбирают в соответствии с планировочными, конструктивными и технологическими особенностями здания. Устанавливают режим действия и принципы управления работой системы, целесообразность отдельного дежурного отопления.
Конструирование системы отопления начинают с размещения теплового центра, теплопроводов (труб и воздуховодов), отопительного оборудования в здании. Разделяют систему на обособленные зоны и части постоянного и периодического действия с учетом отдельного отключения и регулирования. Учитывают также категории пожаровзрывоопасности помещений.
При размещении труб принимают решения по направлению и величине уклона, компенсации удлинения и тепловой изоляции, организации движения, сбора и удаления воздуха, спуску и наполнению водой системы, выбору и расположению арматуры.
На планах подвального и чердачного (технических) помещений показывают основное оборудование с технической характеристикой, магистрали с указанием диаметра и уклона, стояки с номерами, ввод наружных теплопроводов, запорную арматуру, компенсаторы, неподвижные опоры, участки с тепловой изоляцией.
На неповторяющиеся поэтажные планы наносят стояки с номерами, отопительные приборы с указанием марки, числа и длины элементов, отопительные агрегаты с технической характеристикой, транзитные трубы и подводки к приборам и агрегатам.
Составляют схемы труб и оборудования теплового центра и системы отопления. Разрабатывают узлы установки теплообменников, приборов, агрегатов, насосов, баков и прочего оборудования, детали прокладки, подвески и крепления труб и воздуховодов, размещения регулирующей арматуры и воздуховыпускных устройств.
Схемы магистралей и теплового пункта вычерчивают в аксонометрической проекции, причем стояки часто изображают отдельно в виде разверток по стенам здания (при взгляде изнутри).
На схемах показывают оборудование, коллекторы с контрольно-измерительными приборами, трубы с запорно-регулирующей арматурой, отопительные приборы и калориферы отопительных агрегатов, воздухосборники, воздушные и спускные краны, грязевики, компенсаторы и неподвижные опоры. На схемах наносят: уклон труб, номера стояков, тепловую нагрузку и диаметр участков магистралей и стояков, расход воды в стояках, тепловую нагрузку и расчетную площадь приборов и калориферов, помещают техническую характеристику приборов, оборудования и системы.
Теплогидравлический расчет системы отопления включает определение температуры, давления и расхода теплоносителя, диаметра теплопроводов, типоразмера оборудования.
Тепловой и гидравлический (или аэродинамический) расчеты взаимно связаны и, строго говоря, требуется многократное их повторение для выявления действительно необходимых параметров теплоносителя, размеров теплопроводов и оборудования. Поэтому наиболее точным является расчет системы с помощью компьютеров.
Расчет вручную повторяют 1-2 раза, причем тепловой и. гидравлический расчеты выполняют в различной очередности.
Тепловой расчет предшествует гидравлическому, когда размеры греющих элементов (труб, воздухонагревателей) значительно влияют на давление и расход теплоносителя в системе. Например, при использовании конвекторов в системе водяного отопления длину приборов определяют до гидравлического расчета, а после уточнения параметров теплоносителя вносят поправки в размеры приборов.
Гидравлический расчет выполняют до теплового, когда размеры греющих элементов практически не влияют на гидравлическое сопротивление системы. В результате гидравлического расчета определяют диаметр теплопроводов и параметры теплоносителя, а затем размеры греющих элементов. Так поступают, например, при использовании секционных радиаторов в системе водяного отопления.
Работы по перечисленным четырем разделам проводят последовательно, но с различной степенью детализации на отдельных стадиях проектирования системы отопления.
Расчетно-пояснительная записка включает обычно четыре раздела: общую часть, тепловой пункт, систему отопления, спецификации. В общей части кратко описывают здание и участок строительства, запроектированные тепловой пункт и систему, климатические данные и метеорологические условия в помещениях. В следующие два раздела помещают основные расчетные материалы с обоснованием выбора конструктивных элементов, описанием особенностей системы и оборудования теплового пункта, ссылками на нормативную и каталожно-справочную литературу. Спецификации как основание для составления сметы состоят из перечней, технических характеристик и количества необходимых материалов, приборов и оборудования со ссылками на ГОСТ и Строительные каталоги.
