Центральный научно исследовательский и проектно экспериментальный институт инженерного оборудования городов, жилых и общественных зданий (ЦНИИЭП инженерного оборудования) Госкомархитектуры

Справочное пособие к СНиП 2.08.01—89

ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ

Рекомендовано к изданию секцией отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха Научно-технического совета ЦНИИЭП инженерного оборудования Госкомархитектуры

ПРЕДИСЛОВИЕ

Пособие разработано в соответствии со СНиП 2.08.01—89 Жилые здания. Установленные СНиПом параметры микроклимата в помещениях жилых домов и воздушно-тепловой режим определяются не только работой систем отопления и вентиляции но и архитектурно-планировочными и конструктивными решениями этих зданий, а также теплофизическими характеристиками ограждающих конструкций. Кроме перечисленного, в жилых зданиях большое влияние на микроклимат оказывают особенности эксплуатации квартир жильцами. Совокупность этих факторов определяет эксплуатационные расходы теплоты и уровень воздушно-теплового комфорта. С учетом этого организация и рациональное поддержание воздушно-теплового режима в жилых зданиях является комплексной задачей. Однако действующая система нормативных документов, специализированная по отдельным разделам проектирования, не учитывает этой комплексности.

Проектирование систем отопления и вентиляции осуществляется в соответствии с требованиями СНиП 2.04.05—86. При этом используются справочные пособия к СНиПу, справочники, рекомендательная и другая литература, содержащая методы теплового и гидравлического расчета систем, указания по их конструированию, характеристики оборудования. Перечисленные документы, ориентированные на специалистов в области проектирования отопительно-вентиляционных систем, затрагивают далеко не весь комплекс вопросов обеспечения нормируемого воздушно-теплового режима в помещениях жилых зданий при минимальном расходе тепловой энергии. Поэтому при составлении настоящего Пособия основное внимание уделено вопросам, наиболее часто возникающим у проектировщиков и свидетельствующим не только о недостаточной четкости отдельных положений нормирования, но и отсутствии в ряде случаев понимания значимости различных элементов жилых зданий в их воздушно-тепловом режиме.

Пособие разработано ЦНИИЭП инженерного оборудования Госкомархитектуры (кандидаты техн. наук А. З. Ивянский и И. Б. Павлинова).

1. КОНСТРУКТИВНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ

1.1. Воздушно-тепловой режим в помещениях является одним из основных факторов, определяющих уровень комфорта жилых зданий. Неудовлетворительный микроклимат делает их непригодными для проживания.

1.2. Оптимизация воздушно-теплового режима квартир требует их изоляции от смежных помещений с целью максимального сокращения количества перетекающего воздуха.

Перетекание воздуха в квартиры из смежных квартир и (или) лестничной клетки является одной из основных причин, снижающих эффективность работы системы вентиляции и приводящих к неудовлетворительному состоянию воздушной среды в квартирах. С учетом этого в строительной части проекта жилого здания должны быть предусмотрены планировочные, конструктивные и технологические решения, максимально сокращающие возможность перетекания воздуха через входные двери в квартиры, места сопряжений ограждающих конструкций, прохождения через них инженерных коммуникаций и др.

1.3. Как показывает опыт эксплуатации современных жилых зданий массовой застройки, одной из самых распространенных причин недогрева помещений при расчетной теплоотдаче системы отопления является фактическое занижение сопротивления воздухопроницанию оконного заполнения против регламентированного СНиП II-3-79** для предусмотренной проектом конструкции окон. Это занижение имеет место вследствие низкого качества изготовления оконных блоков; некачественной заделки оконных блоков в стеновую панель; отсутствия уплотняющих притворы прокладок или их несоответствия проектным и т. п.

Для исключения недогрева помещений жилых домов при низких температурах наружного воздуха в результате отмеченного выше фактора рекомендуется проводить выборочные натурные испытания окон с целью определения их фактического сопротивления воздухопроницанию, характерного для конкретного района застройки, например по методике натурных испытаний воздухообмена жилых домов ЦНИИЭП инженерного оборудования.

1.4. Размеры световых проемов определяют не только расчетные теплопотери помещений, но и тепловой режим в них за счет отрицательной радиации и ниспадающих потоков холодного воздуха в зимний период и перегрева — в летний. Поэтому следует стремиться к минимально допустимым размерам световых проемов из условий естественного освещения, но не более чем при соотношении их площади к площади пола соответствующих помещений 1:5,5.

1.5. При выборе конструктивного решения чердаков преимущество следует отдавать посекционным теплым чердакам, используемым в качестве камеры статического давления системы естественной вытяжной вентиляции. Открытые чердаки с выпуском в них вытяжного воздуха требуют дальнейших исследований и конструктивного совершенствования, и для использования в массовом жилищном строительстве в настоящее время не рекомендуются. В зданиях высотой менее 5 этажей, в которых устройство теплого чердака нецелесообразно, вытяжные каналы должны непосредственно выходить в шахты, выводимые выше уровня кровли.

1.6. Зонирование квартир сопряжено с увеличением количества инженерных коммуникаций, что приводит к возрастанию материалоемкости и эксплуатационных затрат. Наличие вытяжных каналов в разных местах квартиры существенно снижает надежность и эффективность системы естественной вытяжной вентиляции.

1.7. Примыкание санитарных узлов и вентблоков к наружным стенам квартир затрудняет обеспечение удовлетворительного влажностного режима в санитарных помещениях и требует специальных решений по повышению температуры их ограждений, которые подлежат разработке и проверке в массовом строительстве.

1.8. Планировочные решения квартир с точки зрения организации вентиляции преимущественно должны быть направлены на исключение горизонтальных воздуховодов в пределах квартиры; на обеспечение непосредственного поступления воздуха из кухни, ванной и туалета в вентблок; на обеспечение доступа к вентблокам при монтаже, а также для ревизии и герметизации стыков при эксплуатации.

1.9. В подвалах и цокольных этажах квартирных домов и общежитий с системами отопления, подключаемыми к сетям централизованного теплоснабжения, при расчетных теплопотерях зданий за отопительный период 1000 ГДж и более следует предусматривать помещение для размещения индивидуального теплового пункта (ИТП).

Помещение ИТП должно иметь высоту (в чистоте) не менее 2,2 м, в местах прохода к нему обслуживающего персонала — не менее 1,9 м; должно быть отделено от других помещений, иметь открывающуюся наружу дверь, освещение. Пол должен иметь бетонное или плиточное покрытие с уклоном 0,005. В полу ИТП следует устанавливать трап, а при невозможности самотечного отвода воды устраивать водосборный приямок размерами 0,5´0,5´0,8 м, перекрываемый съемной решеткой. Для откачки воды из приямка в систему канализации следует устанавливать дренажный насос.

Расчетные теплопотери здания за отопительный период рекомендуется определять в соответствии с разд. 2 настоящего Пособия.

1.10. Применение кухонь-ниш с механической вытяжной вентиляцией допускается только в жилых зданиях, все квартиры которых оборудованы механической вытяжкой.

1.11. Устройство лоджий с поэтажными выходами из лестничной клетки сопряжено с существенным дополнительным расходом теплоты и не рекомендуется, если это не связано с противопожарными требованиями.

1.12. При технико-экономическом обосновании конструктивного решения чердака, кроме традиционных факторов, следует учитывать также затраты на изоляцию размещенных в них инженерных коммуникаций и на их эксплуатацию.

2. РАСЧЕТ ТЕПЛОПОТЕРЬ

2.1. Расчетные потери теплоты, возмещаемые отоплением, следует определять из теплового баланса. Тепловой баланс жилого здания в целом и каждого отапливаемого помещения находят из уравнения

Q_тр + Q_n + Q_c.о + Q_инс + Q_быт = 0, (1)

где Q_тр — трансмиссионные потери теплоты через ограждения здания (помещения); Q_в — затраты теплоты на нагрев наружного воздуха в объеме инфильтрации или санитарной нормы; Q_с.о —тепловая мощность системы отопления, которая является искомой величиной при определении теплового баланса; Q_инс — теплопоступления за счет солнечной радиации; Q_быт — суммарные теплопоступления за счет всех внутренних источников теплоты, за исключением системы отопления (к бытовым условно относятся тепловыделения от электробытовых и осветительных приборов, кухонных плит, разводки трубопроводов горячего водоснабжения и непосредственно потребляемой горячей воды, людей, находящихся в квартире).

2.2. Расчет трансмиссионных теплопотерь через наружные ограждающие конструкции производится по прил. 8, СНиП 2.04.05—86. При этом расчетные температуры воздуха помещений t_расч принимаются в соответствии со СНиП 2.08.01—89 Жилые здания.

2.3. При расчете трансмиссионных теплопотерь через внутренние ограждения жилых домов следует учитывать теплопередачу:

а) через чердачные перекрытия в домах с теплым чердаком;

б) через перекрытия над неотапливаемыми подвалами и подпольями (в том числе при размещении в них теплопроводов);

в) через внутренние ограждения лестничной клетки (в том числе незадымляемой).

При этом коэффициент п принимают равным 1.

Температуру воздуха в подвалах (подпольях) и теплых чердаках следует определять из теплового баланса этих помещений (при составлении теплового баланса теплого чердака могут быть использованы Рекомендации по проектированию железобетонных крыш с теплым чердаком для многоэтажных жилых зданий/ЦНИИЭП жилища, 1986).

После определения температуры воздуха по пп. а и б при заданных строительных конструкциях следует проверить соблюдение нормируемой величины Dt_н по табл. 2 СНиП II-3-79** Строительная теплотехника.

В лестничных клетках домов с квартирным отоплением расчетная температура воздуха не нормируется.

2.4. Расход теплоты на нагрев поступающего в помещения наружного воздуха определяется дважды:

а) исходя из количества инфильтрующегося через неплотности наружных ограждений воздуха;

б) исходя из санитарной нормы вентиляционного воздуха 3 м³/ч на 1 м² площади пола жилых комнат.

Для жилых комнат из двух полученных величин принимают большую, для кухонь — по п. а.

2.5. Расход теплоты Q_i, Вт, на нагрев инфильтрующегося воздуха определяют по формуле

Q_i = 0,28 SG_i .k_i c (t_p   t_i), (2)

где G_i — количество инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждение помещения, определяемое по формуле (4); с — удельная теплоемкость воздуха, равная 1 КДж/(кг×°С); k_i — коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях принимается по прил. 9 к СНиП 2.04.05—86; t_p, t_i — расчетные температуры воздуха, °С, в помещении и наружного воздуха в холодный период года (параметры Б).

Расчет расхода тепла на нагрев инфильтрующегося воздуха для всех помещений жилых зданий (в том числе лестничных клеток, лифтовых холлов, поэтажных коридоров), учитывающий обобщенные результаты натурных испытаний различных элементов ограждений на воздухопроницаемость и результаты машинного счета (в табличной форме), можно осуществлять по материалам ЦНИИЭП инженерного оборудования.

2.6. Расход теплоты Q_в, Вт, на нагрев санитарной нормы вентиляционного воздуха определяют по формуле

Q_в — (t_p   t_i) А_п, (3)

где A_п — площадь пола жилого помещения, м².

2.7. Количество инфильтрующегося в помещение воздуха SG_i, кг/ч, следует определять по формуле*

(4)

где A₁, А₂ — площади соответственно окон (балконных дверей) и наружных дверей, м², l — длина стыков стеновых панелей, м; R₁ и R₂ — сопротивление воздухопроницанию соответственно окон (м²×ч (даПа)^2/3/кг) и дверей (м²×ч (даПа)^0,5/кг); определяют по СНиП II-3-79** (прил. 10) и СНиП 2.04.05—86 (прил. 9) или по результатам натурных испытаний; Dp — расчетная разность давлений на наружной и внутренней поверхностях наружных ограждений помещения, даПа; Dp_1эт — разность давлений Dp, определенная для помещений 1-го этажа, даПа.

* Интерпретация формулы (3) прил. 9 СНиП 2.04.05—86 для жилых зданий.

2.8. Для жилых зданий с естественной вытяжной вентиляцией расчетную разность давлений Dр находят по формуле*

* Интерпретация формулы (4) прил. 9 СНиП 2.04.05—86 для жилых зданий.

Dр = (Н_ш   h_i) (r_i   1,27) + 0,05 r_i v² (с_{l, и} k_i   с_{l, и} k_ш), (5)

где Н_ш — высота устья шахты от уровня земли, м; h_i — высота от уровня земли до центра рассчитываемого помещения, м; v — скорость ветра, принимаемая по прил. 7 и в соответствии с п. 3.2 СНиП 2.04.05—86, м/с; r_i — плотность наружного воздуха, кг/м³, которую определяют по формуле

r_i = 353/(273 + t_i), (6)

где t_i — температура наружного воздуха по параметрам Б или А (см. п. 3.2 СНиП 2.04.05—86), °С; с_{l, и} и с_{l, n} — аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания, принимают в соответствии со СНиП 2.01.07—85 равными +0,8 и —0,6; k_i и k_ш — коэффициенты учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты; принимают соответственно для рассчитываемого элемента и устья шахты по СНиП 2.01.07—85.

В формуле (5) учтены потери давления в вентканалах при нормируемом расходе удаляемого воздуха.

2.9. В соответствии с п. 3.1 СНиП 2.04.05—86 бытовые тепловыделения Q_быт следует учитывать для жилых комнат и кухонь в размере 21 Вт на 1 м² площади пола.

2.10. Теплопоступления за счет солнечной радиации Q_инс не рекомендуется учитывать в тепловом балансе при определении расчетной нагрузки системы отопления. Перегрев помещений за счет инсоляции следует снимать путем пофасадного регулирования систем отопления (см. разд. 3).

2.11. Расход теплоты, ГДж, за отопительный период SQ находят из выражения

(7)

где Q — расчетный расход теплоты отапливаемым зданием (фасадом); t_p — расчетная температура внутреннего воздуха, °С; — средняя за отопительный период температура наружного воздуха, °С, принимаемая по СНиП 2.01.01—82; t_i — расчетная температура наружного воздуха (параметры Б), °С; п — количество дней отопительного сезона (продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха £ 8 °С), принимаемое по СНиП 2.01.01—82.

С достаточной степенью точности можно принимать

(t_p   ) /(t_р   t_i) = 0,5.

2.12. В связи с переходом с 01.01.88 на расчет вентиляционной составляющей теплопотерь с параметров наружного воздуха А на параметры Б впредь до утверждения новых контрольных показателей расхода теплоты на отопление жилых зданий рекомендуется принимать ранее утвержденные Госгражданстроем контрольные показатели с повышающим коэффициентом 1,15.

2.13. При определении удельных тепловых характеристик жилых зданий общая площадь принимается как сумма площадей отапливаемых помещений.

3. ОТОПЛЕНИЕ

3.1. Тепловой поток системы отопления в расчетном режиме должен создавать в помещениях температуры воздуха, нормируемые СНиП 2.08.01—89 Жилые здания. При температуре наружного воздуха выше параметров Б автоматизированные системы отопления должны обеспечивать в помещениях квартир жилых зданий допустимые температуры воздуха в пределах, регламентируемых прил. 1, СНиП 2.04.05—86.

Тепловой поток системы отопления во всех случаях больше расчетных теплопотерь отапливаемого здания из-за неизбежного завышения поверхностей принимаемых к установке отопительных приборов (за счет округления их до ближайшего типоразмера или целого числа секций), теплоотдачи трубопроводов в неотапливаемых помещениях, увеличенных теплопотерь “зарадиаторными” участками наружных ограждений. В проектах, наряду с расчетными теплопотерями зданий, следует указывать величину теплового потока системы отопления.

Тепловой поток системы отопления Q_c.o, кВт, следует определять по формуле

Q_c.o = Q_т.р b₁ b₂ + Q_д, (8)

где Q_т.р — расчетные теплопотери отапливаемого здания, кВт; b₁ — коэффициент, учитывающий теплоотдачу дополнительной площади принимаемых к установке отопительных приборов за счет округления сверх расчетной площади, определяют по следующим значениям:

Шаг номенклатурного ряда

отопительных приборов, кВт . . . . . . . . 0,12; 0,15; 0,18; 0,21; 0,24

Значение коэффициента b₁ . . . . . . . . . . . 1,02; 1,03; 1,04; 1,06; 1,08

b₂ — коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери из-за размещения отопительных приборов у наружных ограждений, принимаемый по табл. 1;

Таблица 1

Q_д — дополнительные потери теплоты, связанные с остыванием теплоносителя в подающих и обратных магистралях, проходящих в неотапливаемых помещениях, кВт. Величину Q_д рекомендуется определять при коэффициенте эффективности, изоляции 0,75, по табл. 2.

Таблица 2