5 СОВРЕМЕННЫЕ СТЕНЫ И ФАСАДЫ: ОТ ПРОЕКТА ДО ОТДЕЛКИ 8 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТЕН
том второй 2008 Ó÷ðåäèòåëü è èçäàòåëü ×ÏÔ “ÕÀÐÜÊÎÂ-ÈÍÔÎÐÌ” Ãëàâíûé ðåäàêòîð Àíäðåé Ñàìîéëîâ Êîììåð÷åñêèé äèðåêòîð Àëèíà Ñàìîéëîâà Àäìèíèñòðàòîð Êðèñòèíà ×åðÿ÷óêèíà Âûïóñêàþùèé ðåäàêòîð Ìàðèíà Òðîé÷åíêî Îòâåòñòâåííûé ñåêðåòàðü Èðèíà Êðàñíîêóòñêàÿ Îòäåë ìàðêåòèíãà è ðåêëàìû Ìàðèíà Ëèòâèí Ñâåòëàíà Êèñëàÿ Èðèíà Çäîðîâåíêî Åëåíà Âàñèëüåâà Íàòàëüÿ Ðåïèíà Ëþäìèëà Ïîëîâèêîâà Îëåã Ïèñàðåíêî Ðàñïðîñòðàíåíèå Äåíèñ Ïðîõîðîâ Àäðåñ ðåäàêöèè:
Óêðàèíà, ã.Õàðüêîâ, ïë.Êîíñòèòóöèè, 21, îô.10 ò.: (057) 754-30-90, 754-777-0, ò/ô.: (057) 754-42-51, 754-67-92 www.x-inform.com e-mail: stroitelstvo@õ-inform.com Ðåãèñòðàöèîííîå ñâèäåòåëüñòâî Ê ¹13878-2852 îò 24.04.2008 ã. Îòïå÷àòàíî â «1-é ýêñïåðåìåíòàëüíîé òèïîãðàôèè», òèðàæ 20000 ýêç. Ïåðåïå÷àòêà òîëüêî ñ ïèñüìåííîãî ðàçðåøåíèÿ ðåäàêöèè æóðíàëà «ÑÒÐÎÈÒÅËÜÑÒÂÎ. Ñîâðåìåííûå òåõíîëîãèè è ìàòåðèàëû» Èçäàòåëüñòâî íå íåñåò îòâåòñòâåííîñòè çà ñîäåðæàíèå ñîîáùåíèé èíôîðìàöèîííûõ àãåíòñòâ è ìîæåò ïóáëèêîâàòü ñòàòüè, íå ðàçäåëÿÿ òî÷êè çðåíèÿ àâòîðà. Ìàòåðèàëû íå ðåöåíçèðóþòñÿ è íå âîçâðàùàþòñÿ. Èäåè îôîðìëåíèÿ, ñòèëü è âñå ñîäåðæàíèå ÿâëÿþòñÿ îáúåêòîì àâòîðñêîãî ïðàâà è îõðàíÿþòñÿ çàêîíîì. Ïåðåïå÷àòêà è èíîå èõ èñïîëüçîâàíèå áåç ðàçðåøåíèÿ Èçäàòåëüñòâà íå äîïóñêàþòñÿ. Ðåêëàìíûå ìàòåðèàëû ïðåäîñòàâëÿåò ðåêëàìîäàòåëü. Ñîãëàñíî äåéñòâóþùèì â Èçäàòåëüñòâå ïðàâèëàì, îòâåòñòâåííîñòü çà äîñòîâåðíîñòü îáúÿâëåíèé íåñåò ðåêëàìîäàòåëü. Îí ñàìîñòîÿòåëüíî îòâå÷àåò çà ñîäåðæàíèå ïðåäîñòàâëåííûõ äàííûõ, çà ñîáëþäåíèå àâòîðñêèõ ïðàâ è ïðàâ òðåòüèõ ëèö, çà íàëè÷èå ññûëîê íà ëèöåíçèè è óêàçàíèé íà ñåðòèôèêàöèþ ïðîäóêöèè è óñëóã â ïîðÿäêå, ïðåäóñìîòðåííîì çàêîíîäàòåëüñòâîì. Èçäàòåëüñòâî èñõîäèò èç òîãî, ÷òî ðåêëàìîäàòåëü èìååò ïðàâî è ïðåäâàðèòåëüíî ïîëó÷èë âñå íåîáõîäèìûå äëÿ ïóáëèêàöèè ðàçðåøåíèÿ. Ïåðåäà÷åé ìàòåðèàëîâ ðåêëàìîäàòåëü òàêæå ñâèäåòåëüñòâóåò î ïåðåäà÷å Èçäàòåëüñòâó ïðàâà íà èçãîòîâëåíèå, òèðàæèðîâàíèå è ðàñïðîñòðàíåíèå ðåêëàìû. Ïðåòåíçèè îòíîñèòåëüíî êà÷åñòâà ðåêëàìû, à òàêæå ñðîêîâ åå ïóáëèêàöèè ïðèíèìàþòñÿ â òå÷åíèå 20 äíåé ñ ìîìåíòà âûõîäà íîìåðà â ñâåò. Ïðè ïîäãîòîâêå èçäàíèÿ èñïîëüçîâàëèñü ìàòåðèàëû ñàéòîâ www. know-house.ru, www.to-build.ru, www.vashdom.ru.
2
£½ÉÆĸʽÈÀ¸ÃÓ °ÊËÏÅÓÁ ĸʽÈÀ¸Ã r ÉʽÅÓ À¿ ÂÀÈÇÀϽÁ À ¹ÃÆÂƺ żËÉÊÈÀ¸ÃÔÅÓ½ ÄÅÆ»ÆÉÃÆÁÅÓ½ ÉʽÅƺӽ ǸŽÃÀ ¤ÆÅÆÃÀÊÅƽ ¼ÆÄÆÉÊÈƽÅÀ½
29 ОПАЛУБКА «БУДКОНЦЕПТ»: ЕВРОПЕЙСКОЕ КАЧЕСТВО СО СЛАВЯНСКИМ ИМЕНЕМ 30 DOKA – СОВЕРШЕННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ВАШЕГО УСПЕХА 34 НАВЕСНЫЕ ВЕНТИЛИРУЕМЫЕ ФАСАДЫ ½ÅÊÀÃÀÈ˽ÄÓ½ ̸ɸ¼Ó ¦¹ÑÀ½ ɺ½¼½ÅÀ× §Æ¼Æ¹ÃÀÎƺÆÏÅÓ½ ÂÆÅÉÊÈËÂÎÀÀ ¼Ã× º½ÅÊÀÃÀÈ˽ÄÓÍ Ì¸É¸¼Æº ¦Éƹ½ÅÅÆÉÊÀ ʽÇÃÆÀ¿ÆÃ×ÎÀÀ º½ÅÊ̸ɸ¼Æº r ÊȽ¹Æº¸ÅÀ× ÉÇÆÉÆ¹Ó ÂȽÇýÅÀ× ¦¹ÃÀÎƺÆÏÅÓ½ À¿¼½ÃÀ× ¼Ã× º½ÅÊÀÃÀÈ˽ÄÓÍ Ì¸É¸¼Æº
46 МНОГОСЛОЙНЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
©ÀÉʽÄÓ É ËʽÇÃÀÊ½Ã½Ä É ºÅËÊȽÅŽÁ ÉÊÆÈÆÅÓ Æ»È¸¾¼¸ÖѽÁ ÂÆÅÉÊÈËÂÎÀÀ ¢ÆÃƼνº¸× Âø¼Â¸ ©ÀÉʽÄÓ Å¸È˾ÅÆÁ ʽÇÃÆÀ¿ÆÃ×ÎÀÀ ÄÆÂÈÆ»Æ ÊÀǸ §ÈÆÀ¿ºÆ¼ÀʽÃÀ ª ¤
52 ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ФАСАДОВ
¤¸Ê½ÈÀ¸ÃÓ ¼Ã× ÇȽ¼º¸ÈÀʽÃÔÅÆÁ ÇƼ»ÆÊƺÂÀ À ȽÄÆÅʸ Çƺ½ÈÍÅÆÉʽÁ ǽȽ¼ Æʼ½ÃÂÆÁ ¬¸É¸¼ÅÓ½ ÂȸÉÂÀ À ÇÆÂÈÓÊÀ× ½ÂÆȸÊÀºÅÓ½ ÐÊ˸ÊËÈÂÀ À ÇÆÂÈÓÊÀ× ¦¹ÃÀÎƺÆÏÅÓ½ ĸʽÈÀ¸ÃÓ
64 ФАСАДНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ИЗ СИСТЕМНЫХ ПРОФИЛЕЙ И СТЕКЛА 70 ПРОСТЫЕ НЕПРОСТЫЕ МОДУЛИ: АНГАРЫ, ГАРАЖИ И БЫСТРОВОЗВОДИМЫЕ ЗДАНИЯ 78 ШЛИФОВАЛЬНЫЕ МАШИНЫ: ЧИСТАЯ РАБОТА! 82 КАК ВЫБРАТЬ ЭЛЕКТРОИНСТРУМЕНТ? 83 «МИР ИНСТРУМЕНТА» – К РЕМОНТУ ГОТОВЫ! 84 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РЕЗКИ МЕТАЛЛА 88 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ 92 СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ 98 СИСТЕМЫ АВТОНОМНОГО ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ 104 КОТЕЛ: СЕРДЦЕ ОТОПИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ 116 ГАЗОВОЕ ОТОПЛЕНИЕ ДЛЯ ДОМА 120 СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ МИРОВОГО УРОВНЯ 122 САМЫЙ «ПРОТИВОРЕЧИВЫЙ» КОТЕЛ 126 ЖИДКОТОПЛИВНЫЕ КОТЛЫ 128 ТВЕРДОТОПЛИВНЫЙ КОТЕЛ 129 КОТЕЛ ДЛЯ СЕВЕРНОЙ ЖИЗНИ 132 ПРИБОРЫ ОТОПЛЕНИЯ 142 ПОВЕСТЬ О НАПОЛЬНОМ ОТОПЛЕНИИ 144 ВОДНЫЙ ТЕПЛЫЙ ПОЛ 148 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТЕПЛЫЙ ПОЛ 152 ПЛЕНОЧНЫЙ ИНФРАКРАСНЫЙ ПОЛ 154 ТРИ КИТА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ КОТТЕДЖА 158 СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ LUXEON 160 СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ 164 ВИДЫ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ 172 ДРУГ С ПРОПЕЛЛЕРОМ 178 РАБОТА – КАК СВЕЖИЙ ВОЗДУХ 182 СЛОВО О КОНДИЦИОНЕРАХ 198 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПЛАНИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВОДО- И ГАЗОСНАБЖЕНИЯ 202 НЕ ПОДКАЧАЙ, НАСОС! • том II
ÑÎÂÐÅÌÅÍÍÛÅ ÑÒÅÍÛ
Ìû ñòðîèì äîì äëÿ ñåáÿ, à çíà÷èò, â íàøèõ èíòåðåñàõ, ÷òîáû íàðóæíûå ñòåíû çäàíèÿ îáåñïå÷èâàëè òåïëîçàùèòó, ïðî÷íîñòü, äîëãîâå÷íîñòü è çâóêîèçîëÿöèþ. Ìû õîòèì, ÷òîáû íàø äîì áûë êðàñèâûì, à çíà÷èò, íóæíî ïîçàáîòèòüñÿ î ñâîåâðåìåííîé îòäåëêå ôàñàäà. Ìû ñîáèðàåìñÿ ñòðîèòü äîì íà âåêà, ñëåäîâàòåëüíî, íåîáõîäèìî ïîäîéòè ê âîïðîñó ñî âñåé îòâåòñòâåííîñòüþ. È, êîíå÷íî æå, ñòîèò îáçàâåñòèñü ïîëåçíîé èíôîðìàöèåé. 4
• том II
È ÔÀÑÀÄÛ: ÎÒ ÏÐÎÅÊÒÀ ÄÎ ÎÒÄÅËÊÈ
¯ÊÆ Ê¸Âƽ ÉƺȽĽÅÅÓ½ ̸ɸ¼Ó
Прежде чем начать обзор современных строительных материалов и технологий, применяемых при возведении стен и фасадов, необходимо пояснить, что мы вкладываем в понятия «стены» и «фасады». Необходимо, прежде всего, отметить, что мы ограничили тему рассмотрением только наружных стен. Наружные стены – это ограждающие конструкции, предназначенные для защиты помещений от воздействия внешней среды и воспринимающие определенные нагрузки, зависящие от принятой конструктивной системы здания. Но наружные стены – это не только конструктивные элементы – ведь их наружная сторона, в свою очередь, является фасадом здания. И именно декоративное убранство фасадов, вертикальные и горизонтальные членения, пропорции отдельных элементов и т. д. определяют архитектурный стиль здания. Но в то же время необходимо отметить, что фасад не существует независимо от внутренней планировки здания, его назначения, материалов и конструкций наружных стен, а является их отражением, что подтверждается в лучших образцах мировой архитектуры.
том II •
5
ÆÇÈÆÉÓ ÇÈƽÂÊÀÈƺ¸ÅÀ× Современные наружные стены должны отвечать целому ряду самых общих требований, а именно: по прочности и устойчивости; по долговечности, соответствующей классу здания; по огнестойкости; по теплопроводности; по защите от шума; по паропроницанию; по сеймостойкости (в сейсмических районах); по архитектурной выразительности. При этом в процессе проектирования необходимо учитывать в качестве исходных данных следующие основные предпосылки: характеристики здания (назначение, этажность, температурно-влажностный режим, степень огнестойкости и т. д.); расположение здания в системе застройки, планировки и благоустройства территории; климатические факторы района строительства (температура наружного воздуха зимой и летом, инсоляция, атмосферные осадки, скорость ветра); номенклатуру имеющихся строительных материалов для устройства крыши, а также технические возможности строительно-монтажных организаций; особые условия строительства (сейсмические условия, длительно мерзлые грунты, просадочные грунты, подрабатываемые территории); финансовые возможности заказчика.
6
©ÆºÈ½Ä½ÅÅÓ½ ÂÆÅÉÊÈËÂÊÀºÅÓ½ ÉÀÉʽÄÓ
В зависимости от типа нагрузок наружные стены делятся на: несущие стены – воспринимающие нагрузки от собственного веса стен по всей высоте здания и ветра, а также от других конструктивных элементов здания (перекрытий, кровли, оборудования и т. д.); самонесущие стены – воспринимающие нагрузки от собственного веса стен по всей высоте здания и ветра; ненесущие (в том числе навесные) стены – воспринимающие нагрузки только от собственного веса и ветра в пределах одного этажа и передающие их на внутренние стены и перекрытия здания (типичный пример – стены-заполнители при каркасном домостроении). Требования к различным типам стен существенно отличаются. В первых двух случаях очень важны прочностные характеристики, т. к. от них во многом зависит устойчивость всего здания. Поэтому материалы, используемые для их возведения, подлежат особому контролю. Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных (стены) и горизонтальных (перекрытия) несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость. На сегодняшний день наиболее применяемыми конструктивными системами являются каркасная и стеновая (бескаркасная) системы. Следует отметить, что в современных условиях часто функциональные особенности здания и экономические предпосылки приводят к необходимости сочетания обеих конструктивных систем. Поэтому сегодня все боль-
• том II
шую актуальность приобретает устройство комбинированных систем. Для БЕСКАРКАСНОЙ КОНСТРУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ используют следующие стеновые материалы: деревянные брусья и бревна, керамические и силикатные кирпичи, различные блоки (бетонные, керамические, силикатные) и железобетонные несущие панели (панельное домостроение). До недавнего времени бескаркасная система являлась основной в массовом жилищном строительстве домов различной этажности. Но в условиях сегодняшнего рынка, когда сокращение материалоемкости стеновых конструкций при одновременном обеспечении необходимых показателей теплозащиты является одним из самых актуальных вопросов строительства, все большее распростра-
нение получает каркасная система возведения зданий. КАРКАСНЫЕ КОНСТРУКЦИИ обладают высокой несущей способностью, малым весом, что позволяет возводить здания разного назначения и различной этажности с применением в качестве ограждающих конструкций широкого спектра материалов: более легких, менее прочных, но в то же время обеспечивающих основные требования по теплозащите, звукои шумоизоляции, огнестойкости. Это могут быть штучные материалы или панели (металлические – типа «сэндвич», либо навесные железобетонные). Наружные стены в каркасных зданиях не являются несущими. Поэтому прочностные характеристики стенового заполнения не так важны, как в зданиях бескаркасного типа. Наружные стены многоэтажных каркасных зданий посредством закладных деталей крепятся к несущим элементам каркаса или опираются на кромки дисков перекрытий. Крепление может осущест-
вляться и посредством специальных кронштейнов, закрепляемых на каркасе. С точки зрения архитектурной планировки и назначения здания, наиболее перспективным является вариант каркаса со свободной планировкой – перекрытия на несущих колоннах. Здания такого типа позволяют отказаться от типовой планировки квартир, в то время как в зданиях с поперечными или продольными несущими стенами это сделать практически невозможно. Хорошо зарекомендовали себя каркасные дома и в сейсмически опасных районах. Для возведения каркаса используются металл, дерево, железобетон, причем железобетонный каркас может быть как монолитный, так и сборный. На сегодняшний день наиболее часто используется жесткий монолитный каркас с заполнением эффективными стеновыми материалами. Все большее применение находят легкие каркасные металлоконструкции.
том II •
Возведение здания осуществляется из отдельных конструктивных элементов на строительной площадке; либо из модулей, монтаж которых производится на стройплощадке. Данная технология имеет несколько основных достоинств. Во-первых, это быстрое возведение сооружения (короткий срок строительства). Во-вторых, – возможность формирования больших пролетов. И наконец, – легкость конструкции, уменьшающая нагрузку на фундамент. Это позволяет, в частности, устраивать мансардные этажи без усиления фундамента. Особое место среди металлических каркасных систем занимают системы из термоэлементов (стальных профилей с перфорированными стенками, прерывающими «мостики холода»). Подобную систему представляет на украинском рынке фирма «RANNILA» (Финляндия). Наряду с железобетонными и металлическими каркасами давно и хорошо известны деревянные каркасные дома, в которых несущим элементом является деревянный каркас из цельной или клееной древесины. По сравнению с рублеными деревянные каркасные конструкции отличаются большей экономичностью (меньше расход древесины) и минимальной подверженностью усадке. Несколько особняком стоит еще один способ современного возведения стеновых конструкций – технология с применением несъемных опалубок. Специфика рассматриваемых систем заключается в том, что сами элементы несъемной опалубки не являются несущими элементами конструкции. В процессе строительства сооружения, путем установки арматуры и заливки бетоном, создается жесткий железобетонный каркас, удовлетворяющий требованиям по прочности и устойчивости.
7
ÊÎÍÑÒÐÓÊÖÈÎÍÍÛÅ ÌÀÒÅÐÈÀËÛ ÄËß ÑÒÅÍ Óæåñòî÷åíèå ñòðîèòåëüíûõ íîðì, îñîáåííî â ÷àñòè òåïëîñáåðåæåíèÿ, ðàçâèòèå íàóêè è òåõíèêè íàøëî ñâîå îòðàæåíèå è â ñîâðåìåííûõ êîíñòðóêöèîííûõ ìàòåðèàëàõ äëÿ ñòåí. Ïðè÷åì íîâûå ðàçðàáîòêè êîñíóëèñü è õîðîøî çíàêîìûõ «ñòàðûõ» ìàòåðèàëîâ, òàêèõ êàê äåðåâÿííûå áðóñüÿ è áðåâíà, êåðàìè÷åñêèå êèðïè÷è, æåëåçîáåòîííûå ïàíåëè.
С
овременные технологии позволили, сохранив положительные свойства этих материалов, нивелировать и их недостатки. Значительно шире стали применяться в строительстве и монолитные бетоны. Появились и совершенно новые, ранее не знакомые украинским строителям технологии, такие как возведение зданий с применением несъемных
8
• том II
опалубок, а также с использованием легких панелей типа «сэндвич» (из листовых материалов с утеплителем) и др. Каждая группа конструкционных материалов имеет свои плюсы и минусы, свою нишу в строительстве. Об особенностях материалов каждой группы, об области их применения и пойдет речь в данном разделе.
£½ÉÆĸʽÈÀ¸ÃÓ
В течение длительного времени дерево являлось наиболее доступным и главенствующим строительным материалом на большей части территории Древней Руси. В деревянном зодчестве были разработаны многие архитектурные формы еще до появления каменных построек. И на протяжении многих веков истории дерево оставалось основным материалом даже тогда, когда появились постройки из природного камня и кирпича. Широко используется дерево как конструкционный материал и сегодня. Но область его применения сузилась, в основном оно используется для строительства частных домов – коттеджей. Деревянным домам был посвящен целый раздел в первом томе нашего Дайджеста, поэтому здесь мы остановимся на этом замечательном материале лишь кратко. Как природный материал, древесина обладает как достоинствами, так и недостатками, которые необходимо учитывать при строительстве стен из древесных материалов. ДОСТОИНСТВАМИ натуральной древесины являются: высокая прочность; низкая звуко- и теплопроводность; высокая морозостойкость; легкость в обработке; простота утилизации; низкий коэффициент температурного линейного расширения. К НЕДОСТАТКАМ натуральной древесины можно отнести: гигроскопичность (присутствие избыточной влаги в древесине вызывает резкое ухудшение всех ее физико-механических свойств); горючесть; наличие пороков (сучки, трещины, смоляные карманы и др.). Остановимся подробнее на гигроскопичности и горючести древесины. Древесина, как капиллярно-пористый материал, обладает гигроскопичностью, т. е. способностью отдавать влагу или поглощать водяные пары из воздуха, в зависимости от влажности и температуры окружающего воздуха и влажности самой древесины. Гигроскопичность древесины обуславливает изменяемость размеров деревянных конструкций в процессе эксплуатации зданий и создает опасность развития микроорганизмов-разрушителей (грибков).
Древесина является горючим материалом, но, как органический материал, при горении долго остается прочной. При обугливании поверхности образуется защитный слой, благодаря которому замедляется проникновение огня вглубь древесной ткани. В случае горения дерева не образуется едких веществ. Долгий и надежный срок службы деревянных домов, прежде всего, зависит от качества исходной древесины (в том числе от района и времени рубки) и от того, насколько качественно высушены древесные материалы. В настоящее время разработаны сушильные камеры, которые позволяют достичь необходимой влажности древесины по всему объему бруса или бревна. Высокотемпературная сушка позволяет уменьшить влияние усадки древесных материалов на конструкцию дома. Наибольшее применение в качестве стеновых материалов находят хвойные породы – сосна, ель, ибо они обладают многими ценными в строительном отношении качествами. Прямизна и отсутствие дуплистости позволяют сплачивать бревна
том II •
в стены. Смолистость вышеупомянутых пород обеспечивает хорошую сопротивляемость гниению. В старину для строительства деревянных домов в основном применяли бревна, т. е. со стволов деревьев лишь снималась кора. Недостатком бревен является их нетехнологичность, обусловленная естественными неровностями дерева. В настоящее время для строительства деревянных домов в основном применяются оцилиндрованные бревна или брусья (профилированные цельные или клееные). Достоинством оцилиндрованного бревна является ровная, округлая форма, позволяющая достичь плотного соединения бревен. Для обработки бревен используют специальное технологическое оборудование. Ствол дерева проходит через систему фрез и превращается в идеальный цилиндр со струганной поверхностью, при этом оцилиндрованное бревно сохраняет
9
свою естественную структуру – твердую оболочку и мягкую сердцевину. Благодаря одинаковому «калибру», высокому качеству обработки поверхностей бревна не требуют отделки. В современных оцилиндрованных бревнах необходимые пазы и чаши имеют математически выверенную форму – в результате венцы из таких бревен имеют минимальные зазоры. Как правило, заказчику предлагаются оцилиндрованные бревна с проведенной обработкой антисептиками и противопожарными составами.
ных домов. В старину деревянные дома именно рубили, т. к. основным орудием был топор. Для подобных конструкций это название сохранилось и сегодня. В рубленых домах несущей конструкцией является деревянная стена, состоящая из продольно уложенных друг на друга бревен или бруса. Каждый ряд такой конструкции носит название – «венец». Для сплачивания горизонтальных венцов в бревнах выбирается продольный паз. В углах срубов бревна/брусья соединяются с помощью врубок.
ного коттеджа является сооружение дома «под ключ», то есть дом, выполненный в заводских условиях и готовый к сборке. Такие дома полностью комплектны. Достаточно высокая стоимость компенсируется соответствующим качеством. В настоящее время, помимо рубленых домов, все большее распространение получают каркасные дома, в которых несущим элементом является деревянный каркас (из цельной или клееной древесины). Пространство между каркасом заполняется эффективным утеплителем и зашивается с внутренней и внешней стороны. Эти конструкции более экономичны, чем рубленые: меньше расход древесины, проще в строительстве, не требуется возведение массивных фундаментов. Они находят все более широкое применение как на Западе, так и на Украине. За счет увеличения промежутка между внутренними и наружными обшивками каркасные дома без проблем приспосабливаются к новым теплотехническим нормам. Усадка каркасного дома минимальна, поэтому сразу же после строительства дома можно осуществлять внутреннюю отделку.
Помимо оцилиндрованного бревна для рубленых домов широкое распространение получил и цельный профилированный брус. Брус изготавливают в заводских условиях из бревна, отпиливая четыре канта и придавая требуемую форму. Для придания брусу большей прочности, меньшей подверженности деформациям и усадки, его изготавливают также клееным из нескольких слоев древесины. Внутреннюю отделку дома, построенного из клееного бруса, можно осуществлять сразу после монтажа дома. Все вышеперечисленные материалы применяются для возведения рубле-
В первом томе Дайджеста мы описывали приемы врубок, применявшихся еще в Древней Руси: с остатком («в обло») (более теплоустойчивая применялась чаще) или без остатка («в лапу», «в шип»). Качество сруба можно определить по выполнению пазов и врубок. Чем качественнее выполнены пазы и врубки, обеспечивающие плотное соединение бревен, тем теплее будет дом. Фирмы, занимающиеся производством элементов для рубленых домов, разрабатывают усовершенствованные узлы врубок, более совершенную форму профилированных брусьев. Самым современным способом возведения деревян-
Каркасная система является одной из самых гибких строительных систем для индивидуального жилья и небольших общественных зданий с точки зрения возможностей создания богатого разнообразия архитектурнопланировочных решений. Разновидностью каркасных домов являются щитовые дома, для возведения которых используются заводского изготовления панели – щиты. Щитовые дома требуют тщательной сборки для обеспечения пространственной жесткости и непродуваемости. Кроме того, данные конструкции требуют монтажных кранов. Снаружи
10
• том II
щитовые дома часто облицовывают кирпичом, предусматривая вентиляционный зазор между щитом и кирпичной стенкой. Существуют также различные комбинированные системы рубленых и каркасных домов. Профессиональные средства для строительства и ремонта из древесины Для того чтобы устранить или хотя бы минимизировать слабое место древесины – горючесть, сырье пропитывается антипиренами. Рынок обеспечивает нас надежной защитой. Антипирены – огнезащитные составы – активизируются при температуре 250–300 °С и образуют на древесине защитный слой, который перекрывает доступ кислорода к древесине и переводит сырье в разряд трудногорючих материалов. Биопирен – огнебиозащитный состав ІІ группы огнезащитной эффективности – защищает дерево от огня и гниения, не препятствует нанесению декоративного покрытия, не снижает прочности материала и не изменяет цвет древесины.
Отбеливатель для древесины – повышает сортность древесины, эффективно удаляет грибной окрас за одно нанесение и дезинфицирует сырье. Антисептик необходим для защиты древесины от насекомых-древоточцев и высокоэффективен против домового гриба. Применяется как грунт и как самостоятельное покрытие, обладает санирующим действием.
°ÊËÏÅÓÁ ĸʽÈÀ¸Ã r ÉʽÅÓ À¿ ÂÀÈÇÀϽÁ À ¹ÃÆÂƺ
Несмотря на бурное развитие полносборного и монолитного домостроения, штучные материалы по-прежнему находят широкое применение в строительстве. Они используются, прежде всего, для возведения ограждающих конструкций в каркасных зданиях, а также небольших объектов, в т. ч. коттеджей. Могут применяться штучные материалы и при устройстве несущих ограждающих конструкций при применении особых конструктивных схем. Общеизвестно, что традиционно применяемые конструкции стен с однослойной кирпичной стеной сегодня не проходят по сопротивлению теплопередачи (в соответствии с новыми нормативными требованиями). Поэтому производители штучных материалов ищут пути повышения теплосопротивления выпускаемых ими материалов, а также разрабатывают новые конструкции многослойных стен, где эти материалы могут использоваться. В настоящее время наряду со старым, хорошо знакомым и любимым многими строителями и заказчиками керамическим кирпичом широко применяется и силикатный кирпич. Причем производство не только силикатного, но и керамического кирпича модернизируется, этим изделиям придаются новые, требуемые временем свойства. Штучные изделия большего размера (камни или блоки, как их называют) также все шире применяются в строительстве. И не только керамические и силикатные, но и из различных бетонов.
том II •
Штучные материалы могут быть разных размеров и формы, цвета и фактуры, быть полнотелыми или иметь пустоты. Например, на сегодняшний день в мире выпускается кирпич более 15 000 сочетаний форм, размеров, цвета и фактур поверхности. Но в то же время, несмотря на огромную номенклатуру, все штучные изделия можно условно разделить на несколько групп по разным показателям. По размеру штучные изделия подразделяются на кирпичи и блоки (камни). Кирпичи бывают одинарные, полуторные. Одинарный кирпич имеет следующие размеры: в длину («ложок») – 250 мм, в ширину («тычок») – 120 мм, в высоту – 65 мм. Полуторный (утолщенный) кирпич отличается от одинарного размером по высоте, который составляет 88 мм. Изделие большего размера называется блоком (камнем). По наличию пустот штучные изделия делят на полнотелые и пустотелые. По составу и способу производства можно выделить несколько групп: керамические кирпичи и блоки; силикатные кирпичи и блоки; бетонные блоки (из тяжелых бетонов, газо- и пенобетонов, полистиролбетонов и т. д.).
11
BRAVO GLASS - ХАРЬКОВ 61030, г. Харьков, ул. Саратовская,44 (0572) 52-31-40 Центральный офис Киев, 04071, ул. Набережно-Луговая, 8 т.: +38044 206 28 01, ф.:+38044 206 28 03 www.bravoglass.com.ua sales@bravoglass.com.ua
камень», «колотыми», «под антик», а также с минеральной крошкой и т. д. Лицевые изделия могут иметь разнообразную цветовую гамму, т. к. применение пигментов позволяет придать им самые различные оттенки. Кладку из облицовочных штучных изделий можно вести как на обычных, так и на цветных растворах.
Êåðàìè÷åñêèå êèðïè÷è è áëîêè (êàìíè)
Применяются также и другие местКерамическими называют искусстные материалы для производства штучных венные каменные материалы и изизделий, например, известняк-ракушечделия, полученные в процессе техник, различные шлаки, керамзит и т. д. нологической обработки минерального сырья и последующего обжига По назначению штучные материалы при высоких температурах. делятся на рядовые (строительные); лицеКерамические кирпичи и камни вые (облицовочные, фасадные, отделочные) и специальные, предназначенные для изготавливаются из легкоплавких глин с добавками или без. особых условий эксплуатации. Большие запасы повсеместно расРядовой кирпич (блок) используelstvo\G_Stroitelstvo\Daydjest_2008\Реклама\Bravo_Glass\55x50.ai ется для возведения несущих стен. Его пространенного сырья, простота техноотличают высокие прочностные харак- логии, возможность получения заданных теристики, но в то же время не требу- свойств, а также долговечность и эколоется высокая стойкость к воздействию гичность керамических изделий обеспеокружающей среды. Потому для наруж- чивает им большие объемы производства ных стен его можно использовать только среди стеновых материалов. Цвет керамического кирпича (камс применением защитно-декоративного покрытия (облицовочных материалов или ня) обусловлен процентным содержанием окислов железа в применяемой глине. Красштукатурных растворов). Лицевой кирпич (блок) имеет пра- ный цвет изделия получается при обжиге вильную форму, четкие грани, однородную в окислительной среде, темно-коричневый окраску, выдерживает воздействие атмос- или черный цвет – при обжиге в восстаноферных осадков, морозостоек и пригоден вительной среде. Вместе с тем, использовадля практически всех наружных работ. ние различных добавок в процессе произЧасто лицевые кирпичи и камни имеют водства кирпича позволяет добиться больдекоративную поверхность на гранях, вы- шого разнообразия цветовой палитры. По структуре керамические изделия ходящих на поверхность фасада. Лицевые кирпичи применяются как для кладки, так бывают: и для облицовки наружных и внутренних пористые – водопоглощение по стен с целью повышения эстетической массе более 5 % (например, керамический привлекательности и обеспечения долго- кирпич и камень); вечности здания. плотные – водопоглощение по На сегодняшний день многие пред- массе менее 5 % (например, клинкерный приятия наладили выпуск штучных мате- кирпич). риалов самой разной формы, так называПустотелый керамический киремые фасонные (или фигурные, профиль- пич используется для кладки наружных ные) кирпичи и блоки. Фасонные изделия и внутренних стен, зданий и сооружений, могут быть овальной, закругленной фор- как несущих, так и дополняющих каркас. мы, со скосом, при этом кирпич может при- Пустоты в изделиях могут быть сквозными нимать форму пяти- или шестиугольника. и несквозными. Наличие изделий таких форм позволяет Обычный (одинарный), утолщенный возводить кладку с округлыми очертани- и модульный полнотелый керамический ями, оригинальными архитектурными кирпич пластического формования прирешениями оконных и дверных проемов, меняют для возведения наружных и внутарок, эркеров, пилястр и т. п. ренних стен. Заводы изготавливают облицовочУтолщенный и модульный кирпичи ные кирпичи и блоки с гладкой, волнистой, выпускаются с круглыми и щелевидными шероховатой поверхностью, «под дикий пустотами.
12
• том II
Полнотелый керамический кирпич полусухого прессования, а также пустотелые кирпич и камни не применяют для устройства цокольного этажа ниже уровня гидроизоляции. Для уменьшения веса, а также для повышения теплозащитных свойств изделий, в процессе производства в сырьевую массу добавляют опилки, которые, выгорая при обжиге, создают микропоры. Кирпич становится более «теплым» за счет внутренней пористости материала. Такой кирпич называют поризованным. По сравнению с обычным кирпичом, поризованный обладает значительно более низкой плотностью, благодаря чему у него лучшие показатели по тепло- и звукоизоляции. Кроме кирпичей, выпускаются также поризованные камни (в т. ч. крупноформатные – 510х260х219мм), предназначенные для кладки наружных стен. Такой камень превышает по размеру стандартный кирпич в 15 раз. Его прочностные характеристики такие же, как у пустотного кирпича, а плотность намного меньше – 840 кг/м3. Благодаря наличию у крупноформатных камней пазов и гребней, обеспечивающих необходимую герметичность стыков, нет необходимости заполнять вертикальные швы раствором. Кладка из крупноформатных камней в несколько раз сокращает количество швов и, соответственно, мостиков холода. Кроме того, существенно экономится кладочный раствор. Керамические крупноформатные пустотелые камни применяют: для кладки несущих и самонесущих наружных и внутренних стен жилых домов высотой до 9 этажей; для несущих и самонесущих стен общественных зданий высотой до 24 м; для самонесущих и внутренних стен промышленных зданий; для заполнения каркасов. Также такие камни применяют для наружных стен помещений с влажным режимом при нанесении на их внутренние поверхности пароизоляционного покрытия. Крупноформатные поризованные камни дают также возможность вести простую однорядную кладку (отвечающую требованиям второго этапа изменений СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника»), в которой длина камня соответствует толщине несущей стены. Фасады наружных стен при этом могут быть оштукатурены либо облицованы лицевым кирпичом. В случае облицовки фасадов кирпичом при кладке стены из крупноформатных камней в каждый горизонтальный шов кладки должны быть заложены анкера из нержавеющей стали. Для экономии раствора
и исключения его попадания в пустоты камня рекомендуется применять пластиковую сетку. По прочности керамические кирпичи и камни с вертикально расположенными пустотами изготавливаются следующих марок: 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, а с горизонтально расположенными пустотами – 25, 35, 50, 100. Кирпичи должны быть нормально обожжены, так как от этого зависят их физико-механические свойства. Например, недожженный кирпич обладает недостаточной прочностью, пониженной водо- и морозостойкостью. Кроме того, он более темный и тяжелый, издает при ударе глухой звук и пригоден лишь для малонагруженных внутренних стен. Пережженный кирпич весьма прочный, с малой влагоемкостью, повышенной плотностью, теплопроводностью, издает при ударе высокий звонкий звук и часто имеет неправильную форму. Применяется для кладки в сырых местах. По плотности в сухом состоянии кирпич и камни подразделяются на несколько групп: обыкновенные (с плотностью = 1700-1800 кг/м3); условно-эффективные (= 1400-1600 кг/м3); эффективные (менее 1100 кг/м3).
▶
Применение эффективных керамических изделий дает возможность существенно сократить материалоемкость ограждающих конструкций, уменьшить толщину наружных стен и, соответственно, уменьшить нагрузку на фундамент.
На каменной кладке, выполненной из керамических кирпичей или камней, могут появляться высолы в виде белых пятен и разводов. Образуются они в результате миграции солей из кладочного раствора, кирпича, грунтовых вод и воздуха. Для борьбы с этим явлением предусматривают ряд мер: не ведут кладку во время дождя; после окончания работы укрывают кладку; используют густой раствор; не допускают стекания раствора по фасаду; по окончании возведения стен осуществляют устройство водостоков и дренажа; используют защитные фасадные составы. В завершение краткого обзора по керамическим изделиям для возведения стен необходимо также отметить, что, помимо кирпичей и камней, начат выпуск также и керамобетонных перемычек, выполненных из керамического кожуха, заполненного бетоном и армированного арматурой. Они прекрасно сочетаются с кирпичной клад-
том II •
кой. Применение керамобетонных перемычек позволяет ликвидировать мостики холода и усадочные трещины.
Ñèëèêàòíûå êèðïè÷è è áëîêè (êàìíè) Силикатные кирпичи и камни состоят из смеси песка (около 90 %), извести (около 10 %), а также добавок. Они применяются для кладки каменных и армокаменных наружных и внутренних стен зданий и сооружений, а также для их облицовки из лицевых изделий. Не используется силикатный кирпич для стен в условиях повышенной влажности, поскольку хорошо впитывает влагу, а также для кладок, подвергающихся воздействию высоких температур, так как при высокой температуре происходит разложение его гидратных составляющих. Силикатный кирпич характеризуется высокой механической прочностью, а также высокой теплопроводностью (выше, чем керамический кирпич). По прочности силикатные изделия изготовляются следующих марок: 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300. В зависимости от средней плотности полнотелые изделия подразделя-
13
ют на пористые со средней плотностью до 1500 кг/м3 и плотные – свыше 1500 кг/м3. Как и керамические кирпичи, силикатные изготовляют лицевыми и рядовыми. Лицевые изделия выпускаются гладкими, как неокрашенными (имеющими цвет сырья, из которого они изготовлены), так и окрашенными в массе или с поверхностной окраской лицевых граней.
Áåòîííûå áëîêè (êàìíè) Бетон – композиционный материал, получаемый в результате формования и твердения правильно подобранной бетонной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, заполнителей и специальных добавок. Бетон является одним из основных материалов, применяемых в строительстве. Основным преимуществом применения бетона для строительных изделий, с технико-экономической точки зрения, является использование местных материалов, а следовательно, снижение затрат на производство и изготовление. Бетон долговечен, огнестоек; в зависимости от
14
требуемых условий применения можно варьировать такие его характеристики, как прочность, плотность. По плотности бетоны подразделяются на: особо тяжелые (плотность более 2500 кг/м3), тяжелые (2200-2500 кг/м3), облегченные (1800-2200 кг/м3), легкие (500-1800 кг/м3) и особо легкие (менее 500 кг/м3). Из бетонной смеси при соответствующей обработке можно изготовить изделия необходимой формы, в т. ч. и стеновые блоки – полнотелые и пустотелые, лицевые и рядовые. Стеновые камни (блоки) могут изготавливаться методом вибропрессования, литьем, и т. д. По способу твердения камни подразделяются на твердеющие в естественных условиях, при пропаривании или в результате автоклавной обработке. Стеновые блоки изготавливают из тяжелых и легких (в основном из ячеистых) бетонов и полистиролбетона. Выпускаются также блоки из местных материалов: на основе торфа, керамзитобетонные, шлакобетонные, из арболита и т. д. БЛОКИ ИЗ ТЯЖЕЛЫХ БЕТОНОВ Блоки из тяжелых бетонов чаще всего называют просто бетонными блоками. Их
• том II
характеризуют высокая несущая способность, но в то же время низкие тепло- и звукоизоляционные свойства. При ведении кладки из бетонных камней с пустотами возможно усиление конструкции стены армированием сквозь пустоты камней. После установки арматуры пустоты замоноличиваются, т. е. в данном случае камни играют роль несъемной опалубки. Лицевые камни могут выпускаться различных цветов (при введении в процесс производства пигмента), а также различных фактур. БЛОКИ ИЗ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ Ячеистые бетоны являются разновидностью легкого бетона. В процессе их производства образуется характерная «ячеистая» структура. Пористость ячеистого бетона можно регулировать, получая бетоны разной плотности и назначения. По назначению ячеистые бетоны делятся на три группы: конструкционные, конструкционно-теплоизоляционные, теплоизоляционные. Среди блоков из ячеистых бетонов наибольшее распространение получили пенобетонные и газобетонные блоки.
Блоки из пенобетона Пенобетон изготавливается из цемента, песка, воды и пенообразователя. Изделия из пенобетона отличают хорошие звуко- и теплоизоляционные свойства, малый вес. Материал является негорючим и не разрушается от воздействия высокой температуры. На свойства пенобетона оказывает большое влияние качество пенообразователя. В настоящее время в основном применяются синтетические пенобразователи на основе органических соединений как отечественного, так и импортного производства. В качестве стабилизаторов пены применяют добавки раствора животного
клея, сернокислого железа, жидкого стекла; вяжущими являются цемент и известь. Изменяя соотношение составляющих пенобетонной смеси, можно получать пенобетон различной плотности (400–1800 кг/м3). С увеличением плотности растет прочность пенобетона, но падает сопротивление теплопередачи. Широкое распространение получило производство безавтоклавного пенобетона. Безавтоклавный пенобетон дольше набирает необходимую структурную прочность, чем пенобетон, подвергнутый твердению в автоклаве. При этом производство удешевляется, что делает изделия из безавтоклавного пенобетона более привлекательными. Изготовление изделий можно вести при температуре не ниже +100 °С, так как несоблюдение этого условия приведет к разрушению структуры пенобетона. Пенобетонные блоки применяют в качестве ограждающих конструкций в каркасных зданиях, а также как термовкладыши ограждающих конструкций многоэтажных жилых домов. В мало-
этажном домостроении в качестве несущих конструкций применяют блоки из пенобетона марок от Д500 и выше. В качестве теплоизоляции, как правило, используются блоки марки Д400. Блоки из газобетона Газобетон получают из вяжущего (цемента, извести) кварцевого песка, воды, с добавлением газообразующих веществ (благодаря чему мелкие воздушные поры распределяются равномерно). Именно поэтому строительные элементы из газобетона имеют малый вес и хорошие теплоизоляционные свойства. Газобетон относится к конструкционно-теплоизоляционным строительным материалам. Его применение для возведения ограждающих конструкций позволяет значительно уменьшить массу и толщину стен, что не только сокращает сроки и объем строительных работ, но и снижает стоимость строительства в связи с понижением массы здания и экономией на возведении фундамента. Конструкции из газобетона имеют высо-
том II •
кие теплофизические показатели по сравнению с блоками из тяжелых бетонов, керамическими и силикатными штучными материалами. Например, для устройства наружной стены в соответствии с новыми строительными нормами СНиП II-3-79* достаточными являются блоки из пористого бетона толщиной 375 мм (плотностью 400 кг/м3). Газобетон обладает интересным свойством – он способен поглощать влагу из воздуха при повышенной влажности внутри помещения, а при пониженной влажности наоборот отдавать ее. Таким образом, применение газобетона позволяет обеспечивать нормальный влажностный режим в помещениях. Газобетон является негорючим материалом и может быть применен для всех классов противопожарной безопасности. Он не разрушается от воздействия высокой температуры и препятствует распространению огня. Исследования, проведенные в Швеции, Германии и Финляндии, показали, что при повышении температуры до +4000 °С прочность газобетона увеличивается на 85 %. Благодаря своей структуре газобетон является морозостойким строительным материалом. Кроме того, газобетонные блоки легко обрабатываются (легко пилятся, сверлятся, фрезеруются, штрабятся, гвоздятся), а также не подвергаются коррозии и не гниют. При одинаковой плотности прочность газобетона больше почти в 2 ра за, чем прочность безавтоклавного пенобетона.
15
Особенностью газобетона, как высокопористого материала, является высокая паропроницаемость и значительное водопоглощение. Поэтому для ограждающих конструкций, выполненных из газобетонных блоков, необходимо обеспечить свободный транзит пара изнутри помещения наружу. Этого можно добиться устройством либо вентилируемого фасада, либо системы наружного утепления с применением финишного слоя с высокой паропроницаемостью. В случае невозможности устройства наружного утепления или высокой влажности внутри помещения, необходимо надежно защитить ограждающую конструкцию от проникновения пара изнутри (например, устройства с внутренней стороны пароизоляционной пленки). Газобетон насчитывает уже несколько десятилетий, но лишь благодаря улучшению технологического процесса стало возможным создание материала с высокими техническими характеристиками. В этом большую роль сыграл Йозеф Хебель. Путем решающих усовершенствований ему удалось придать газобетону совершенно новые свойства (прежде всего – идеальную геометрию), чем был заложен фундамент для создания технологии фирмы «Hebel» (Германия), которая в настоящее время является основным поставщиком оборудования и технологии для производства газобетона. Данная технология (как и ряд других западных технологий) на первом этапе предусматривает формование массива. Для этого смесь составляющих заливается в металлическую форму, которая помещается в тепловую камеру на 4-5 часов для вспучивания и созревания массы. Высокопористая ячеистая структура газобетона образуется в результате химической реакции алюминиевой пудры с гидроксидом кальция с выделением водорода. Полученная пористая масса имеет высоту массива от 600 до 1600 мм. После достижения массой необходимой структурной прочности осуществляется его разрезка на блоки или плиты. Для этого разработан специальный струнный комплекс, который позволяет осуществлять резку массива на заданные размеры в горизонтальном и вертикальном направлениях. Образующийся избыток («горбушка») срезается проволочными струнами, после чего вновь поступает в производство. Твердение изделий из газобетона происходит в автоклавах при повышенном давлении 12 атмосфер и при температуре от 1900 до 2000 °С в течение 16 часов. Газобетонные блоки, изготовленные по резательной технологии, имеют точные
16
геометрические размеры (допуски на размеры +/-1 мм) и гладкую поверхность. Это позволяет вести кладку из газобетонных блоков на специальном минеральном клее, предотвращающем образование мостиков холода, которые имеют место при кладке из блоков на стандартном цементно-песчаном растворе. Стеновые блоки выпускают двух типов, как гладкие, так и с пазом/ гребнем, что значительно облегчает кладку. Помимо стеновых блоков, из газобетона могут быть изготовлены плиты покрытий и перекрытий, стеновые панели, перемычки и т. д. Газобетонные блоки применяются: при устройстве комбинированных стен в многоэтажных зданиях, при возведении малоэтажных жилых домов (до 3-х этажей), а также в качестве утеплителя. БЛОКИ ИЗ ПОЛИСТИРОЛБЕТОНА Полистиролбетон является достаточно новым материалом, появился он сравнительно недавно (не более 10 лет назад). Технология производства изделий из этого материала постоянно совершенствуется, благодаря этому и область его применения постоянно расширяется. Из полистиролбетона производятся не только стеновые блоки, но и плиты для монтажа межкомнатных перегородок, плиты для утепления фасадов и т. д. Полистиролбетон является композиционным материалом и по своему функциональному назначению близок к ячеистым бетонам. Это легкий бетон на цементном вяжущем, вспученном (полистирольном) заполнителе и со специальными добавками.
• том II
Полистиролбетон относится к трудногорючим материалам, имеет группу горючести Г1. Его плотность изменяется от Д150 до Д600 при марке по морозостойкости от F100 и более. Полистиролбетон имеет высокие прочностные характеристики, например, для класса В2,5 (Д500-Д600) предел прочности на растяжение соответствует классу В12,5 для легких бетонов на пористом заполнителе. Коэффициент теплопроводности изменяется в пределах от 0,55 (Д150) до 0,145 (Д600) при высокой водонепроницаемости. Необходимо отметить особенность производственного процесса изделий из полистиролбетона. Изготовление конструкций и изделий может осуществляться как в стационарных условиях, так и в условиях стройплощадки. В обоих случаях используется практически один набор оборудования, ключевыми элементами которого являются предвспениватель гранул полистирола и установка для приготовления и транспортирования полистиролбетона, включая укладку в конструкцию. Стационарный вариант оборудования может иметь практически любую производительность и конфигурацию. Передвижной (мобильный) комплекс может иметь производительность по приготавливаемой смеси полистиролбетона от 2,0 до 8,0 м3/ час и транспортировать смесь до 40 м по горизонтали и до 20 м по вертикали для укладки в конструкцию. Блоки из полистиролбетона выпускаются прямоугольной формы, достаточно больших размеров, что упрощает ведение
строительства. Производятся также блоки оригинальной конфигурации, исключающие продувание и промерзание швов. Наличие специальных пустот позволяет использовать блоки и в качестве несъемной опалубки. Устройство внутридомовых коммуникаций не составит больших трудностей, так как материал легок в обработке. Отделка стены из полистиролбетона снаружи, как правило, предполагает штукатурный слой или другие отделочные материалы, изнутри – штукатурный раствор или гипсокартон на клею.
żËÉÊÈÀ¸ÃÔÅÓ½ ÄÅÆ»ÆÉÃÆÁÅÓ½ ÉʽÅƺӽ ǸŽÃÀ Современное строительство невозможно представить без полносборного домостроения. Оно прочно вошло в нашу жизнь. Огромное количество панельных домов построено во всем мире, в том числе и в Украине. Отношение к панельным домам может быть разным, как негативным – из-за однотипности в архитектурном плане, убогой планировки квартир в «хрущевках» (доставшихся нам в наследство) и т. п., так и наоборот – позитивным, т. к. благодаря этой технологии появилась возможность относительно дешево возводить целые кварталы новых жилых домов в кратчайшие сроки. Сейчас уже можно сказать, что полносборное домостроение переживает второе рождение. Для того чтобы соответствовать требованиям сегодняшнего дня по теплосбережению, комфортным условиям внутри помещений, по архитектурной выразительности зданий и т. д., внедряются современные технологии и новые материалы. Стеновые панели сегодня – это исключительно многослойные конструкции с применением эффективных теплоизоляционных материалов. Для их изготовления применяются как традиционный железобетон, так и другие материалы, среди которых наибольшее распространение получили металлические листовые материалы (сэндвич-панели). Рассмотрим подробнее данные типы индустриальных стеновых панелей.
Ïàíåëè èç æåëåçîáåòîíà В настоящее время, как уже говорилось выше, должны выпускаться только
наружные стеновые панели, соответствующие требованиям второго этапа теплосбережения по СНиП II-3-79. Этим требованиям соответствуют трехслойные панели с эффективным утеплителем. Трехслойная панель – это слоистая панель, имеющая наружный и внутренний железобетонные слои и теплоизоляционный слой, расположенный между ними. Железобетон – композиционный строительный материал, в котором соединены в единое целое бетон и стальная арматура. Основным недостатком бетона является его низкая прочность на растяжение. Поэтому арматуру (стальные стержни) располагают в бетоне так, чтобы растягивающие усилия воспринимались арматурой, а сжимающие усилия передавались на бетон. Совместная работа бетона и арматуры обеспечивается хорошим сцеплением между ними и близостью коэффициентов линейного расширения. Железобетонные панели могут быть как полносборными конструкциями (соединение слоев происходит в процессе изготовления на заводе, а монтаж панели на стройплощадке производится как готового стенового элемента), так и сборными – монтаж осуществляется установкой каждого слоя отдельно. Особенностями конструкций трехслойных железобетонных панелей заводского изготовления являются: экономичность с точки зрения скорости возведения здания, затрат на монтаж; меньшая зависимость строительных работ от погодных условий при соблюдении принципа непроникновения влаги в изоляционные конструкции; жесткая теплоизоляция, воспринимающая силы растяжения и среза, перераспределяет нагрузки между бетонными слоями, вследствие чего значительно возрастает несущая способность панели. Необходимо также отметить еще одну особенность современных железобетонных панелей, касающуюся технологии производства. Это современные опалубки (мобильно изменяемые), позволяющие изготавливать панели необходимых размеров и конфигураций под каждый конкретный проект. Благодаря этому архитектор, используя индустриальные панели, может создавать запоминающийся уникальный образ каждого здания. Полносборные ж/б панели могут быть несущими, самонесущими и навес-
том II •
ными (ненесущими). В жилых зданиях большей частью применяются несущие стеновые панели, на внутренний слой которых опираются плиты перекрытия. В административных зданиях обычно используется следующие решение наружных стен: навесные панели и несущий каркас. При выборе конструкции необходимо обратить внимание на такие детали, как внешний вид, функциональность, требования к прочности, послемонтажный уход, легкость монтажа и экономические показатели. Неправильный выбор материала и конструкции может привести к значительным расходам при эксплуатации и уходе за фасадами. Также одним из важнейших критериев при проектировании бетонных фасадов является их сохранность. Нагрузки и воздействия На многослойные наружные панели в процессе эксплуатации действуют статические постоянные и кратковременные нагрузки. Панели также подвергаются перепадам температур и влиянию влажности. Во время перевозки и подъема панелей могут возникнуть и динамические напряжения. Самыми распространенными видами нагрузок и источниками напряжений являются: давление и тяга ветра; собственный вес и прочие постоянные нагрузки;
17
грузок;
эксцентриситет постоянных на-
горизонтальные силы, вызванные человеком, животными или транспортом; вес оборудования, монтируемого на бетонных слоях; колебания средней температуры железобетонных слоев; разница внутренней температуры слоев; разница температуры между слоями; усадка и ползучесть слоев; осадка фундамента; нагрузки, возникающие во время перевозки и монтажа. Давление и тяга ветра сосредотачиваются на наружном слое, с которого напряжение через связи переходит на внутренний слой и далее через стык на остальную часть конструкции. Собственный вес наружного слоя через связи и закладные переходит на внутренний слой. Нагрузки, вызываемые человеком, животными, транспортом и предметами учитываются как линейные или отдельные сосредоточенные нагрузки. Вес оборудования, закрепляемого на панели, учитывается как постоянная нагрузка. Особо значительным может оказаться вес рекламного оборудования. Следствием колебаний средней температуры слоев является изменение длины стены, а следствием разницы температур – изгибы. Если вышеупомянутые подвижки панелей не могут происходить свободно, в стене образуются вынужденные силы, которые могут привести к образованию трещин, прогибов и других повреждений. Показатели деформации, возникающие в период складирования, во многом зависят от способа опирания панели. Крайними случаями являются свободное опирание и полностью закрепленное опирание. Обычно бетонные панели складируются в вертикальном положении, с опиранием на нижний край и на один из верхних углов. Если панель находится не в вертикальном положении, то на длинных (более 6 м) и только что отформованных панелях могут появиться прогибы. Материал наружного и внутреннего слоев Для полносборных железобетонных конструкций применяют все основные виды бетона: тяжелый, легкий на пористых заполнителях и ячеистый. Марка бетона выбирается на основании требований по долговечности и прочности.
18
Армирование Железобетонная панель имеет рабочую арматуру, как правило, конструктивную, а также может иметь и расчетную арматуру, предназначенную для восприятия усилий, возникающих при изготовлении, транспортировке панелей и при монтаже стены. В качестве арматуры применяют сварные сетки и пространственные каркасы. Арматура рассчитывается исходя из нагрузок, возникающих во время ее эксплуатации. Края наружного слоя панели и края проемов оснащаются кольцевой арматурой во избежание образования трещин, вызываемых неравномерной усадкой. На краях внутреннего слоя панели и краях проемов арматура используется исходя из конструктивной необходимости. Теплоизоляционный слой В качестве теплоизоляционного слоя трехслойных панелей в настоящее время чаще всего используют плиты из пенополистирола и из жесткой минеральной ваты. Могут применяться и другие теплоизоляционные материалы. Толщину теплоизоляционного слоя устанавливают в соответствии с теплотехническим расчетом. Связи Соединение наружного и внутреннего слоев трехслойных панелей осуществляется с помощью связей. Основными функциями связей, скрепляющих бетонные слои многослойной панели, являются: обеспечение взаимодействия между слоями; перенос нагрузок наружного слоя на внутренний слой; сведение к минимуму вынужденных сил; предупреждение прогибания слоев. Типы связей могут быть следующие: гибкие металлические связи; отдельные армированные бетонные связи (шпонки); армированные бетонные ребра. Размещение гибких связей зависит от формы и веса панелей, наружных нагрузок, величины, расширения движений наружного слоя, а также характеристик по прочности и деформации. В качестве гибких металлических связей в трехслойных панелях используются стержни или другие соединительные элементы из сталей, имеющие необходимую коррозионную стойкость в условиях эксплуатации, а также арматура классов А-I, А-II и Вр-I с противокоррозионным покрытием. Также в качестве гибких связей применяется стеклопластиковая арматура на основе эпоксидных смол. Бетонные связи (шпонки) могут выполняться как в монолитном, так и сборном вариантах. Размеры и количест-
• том II
во шпонок определяются технологическими и прочностными расчетами. Толщина армированных бетонных ребер и размеры поперечного сечения отдельных армированных бетонных связей в трехслойных панелях в случаях, когда они предназначены для передачи усилий между слоями, составляют не менее 40 мм. Отделка наружной поверхности панели Наружный слой панели предназначен для защиты в процессе эксплуатации основных слоев от внешних климатических воздействий и выполнения декоративных функций. Виды наружной отделки панелей можно разделить на следующие основные категории: во-первых, поверхности, обработка которых осуществляется по свежему бетону, во-вторых, поверхности, обработка которых осуществляется по затвердевшему бетону, и в-третьих, собственно облицовка плиткой. Могут применяться различные способы обработки по свежему бетону: поверхности обрабатываются затиранием, валиком, тампонированием; структурная поверхность выполняется вымыванием под давлением вяжущего вещества, находящегося между фракциями заполнителя; также оживляют бетонные поверхности обработкой царапаньем и др.
!
При покраске поверхностей необходимо учитывать следующее: гладкие поверхности, отформованные «лицом вниз», не рекомендуется красить по причине того, что сцепление краски с данной поверхностью не очень надежно; поверхности, предназначенные под покраску, должны быть шершавыми, сухими и обладать свойством впитывать влажность – этим обеспечивается хорошее сцепление краски; при покрытии краской необходимо учитывать глубину предыдущей поверхностной отделки – чем она глубже, тем сложнее достигнуть равномерной поверхности при окраске. Отделка затвердевшего бетона может быть выполнена вскрытием заполнителя пескоструем, обработкой кислотой, методом отбивания, откола, шлифования и т. д. В соответствии с замыслом архитектора, при решении фасада панельного здания могут понадобиться не только цветные, с различными фактурными отделками панели, но и изделия с абсолютно белой поверхностью. Для получения белого бетона используют высококачественные портландцемент и заполнители. Основным свойством
белого портландцемента, определяющим его качества как декоративного материала, является степень белизны. Сырьевые компоненты должны содержать минимальное количество веществ, которые могут вызвать окрашивание цемента или уложенного бетона. Большое значение для производства белого бетона имеют заполнители. В качестве последних часто используется белый мрамор, белый кварц, обожженный песчаник и синтетический белый гравий. Заполнители для белого бетона должны быть морозостойкими и не содержать пыли и осадочных включений. При составлении смеси для изготовления белого бетона и раствора действуют обычные технологические правила. Следует, однако, отметить, что даже небольшие отклонения в технологии изготовления бетона могут привести к изменению внешнего вида бетонной конструкции.
Ñýíäâè÷-ïàíåëè Трехслойные панели с утеплителем, облицованные с двух сторон листовым материалом, чаще всего называются сэндвич-панели благодаря своей многослойной структуре. Сэндвич-панели по своему назначению могут быть стеновые и кровельные, они представляют единую систему быстровозводимых зданий. В рамках данного раздела мы будем рассматривать только стеновые изделия. Стеновые сэндвич-панели выпускаются в основном самонесущими, но предлагаются также специальные конструкции, которые можно использовать в качестве облицовочных изделий. Облицовочные сэндвич панели рассмотрены в статье «Вентилируемые фасады», а в данной главе основное внимание уделим самонесущим сэндвич-панелям, получившим наибольшее распространение. Применение панелей типа сэндвич с эффективным утеплителем является перспективным, так как обеспечивает: сжатые сроки монтажа; низкие затраты на капитальное строительство (благодаря небольшому весу панелей для монтажа не нужна специальная техника, требуется облегченный фундамент и т. д.); возможность демонтажа (с сохранением конструкциями своих свойств); богатый выбор отделки и цветовой гаммы. Сэндвич-панели ведущих производителей, как правило, обладают антикор-
розийным финишным покрытием, небольшим весом, высокой прочностью, влагостойкостью, огнестойкостью и высокими шумоизоляционными характеристиками. Одним из несомненных достоинств сэндвич-панелей является их технологичность. Производители предлагают услуги по компьютерному проектированию в системе CAD, которая обеспечивает гибкий и быстрый расчет конструкций здания. Полная разработка необходимой технической документации с расчетом и поставкой всех необходимых комплектующих для монтажа панелей (уголков, нащельников, крепежа, герметиков) практически сводит работу на стройплощадке к сборке по принципу конструктора. Сэндвич-панели применяются при строительстве объектов самого различного назначения – от промышленных и административных зданий до спортивных сооружений. Широко применяются для строительства объектов автосервиса, моек, автозаправочных станций, складских помещений. Находят сэндвич-панели применение и для устройства теплых контуров вокруг сушильных камер и т. п. Идеально подходят для изготовления холодильных систем различного объема. Десятки больших складов низкотемпературного хранения были построены из сэндвичпанели. Для данных зданий особенно важны такие технические качества панелей, как отличные теплоизоляционные свойства и высокая устойчивость к поглощению влаги. Такие отличительные особенности
том II •
сэндвич-панелей, как гигиеничность поверхности и простота поддержания чистоты исключительно важны для пищевой промышленности, где облицовка должна быть не чувствительна к обработке специальными моющими средствами и хорошо переносить как влажные условия, так и повышенную температуру. Подходят сэндвич-панели в качестве ненесущих элементов и для строительства в сейсмичных районах. Сэндвич-панели могут быть заводского изготовления или собираться прямо на объекте, так называемые панели «поэлементной сборки». Наибольшее распространение в Украине получили панели заводского изготовления (поставляемые как из-за рубежа, так и производимые в достаточно больших количествах в Украине), поэтому с них мы и начнем обзор по сэндвич-панелям. Сэндвич-панели заводского изготовления Как мы уже говорили, сэндвич-панели представляют собой трехслойную конструкцию, состоящую из утеплителя, расположенного посередине, и двух облицовочных листов. Размеры выпускаемых панелей у разных производителей свои, они зависят от технологических возможностей производства. Максимальные размеры панелей примерно следующие: длина – до 12000 мм, ширина – до 1200 мм, толщина – от 50 до 300 мм. Расчет толщины панели производится в зависимости от ветровых нагрузок и пролета (расстояние между
19
элементами несущего каркаса), и требуемого сопротивления теплопередачи (м2∙°С)/Вт. Обычно у производителей имеются специально разработанные таблицы, облегчающие выбор необходимых размеров панелей. Существует несколько способов производства сэндвич-панелей: Ручная сборка; Автоматические линии поточного типа; Сэндвичи, получаемые путем вспенивания наполнителя между двух листов облицовки (только с пенополиуретановым утеплителем). При автоматической сборке производительность во много раз выше, чем при ручной. Также происходит постоянный автоматизированный контроль качества, и существует возможность выпуска панелей как с минераловатным наполнителем, так и с пенополистирольным.
▶
В зависимости от назначения облицовка сэндвич-панели может быть выполнена из алюминия, нержавеющей и оцинкованной стали, а также из фанеры, гипсокартонной плиты, ДСП, ДВП и т. д.
Например, если при строительстве офисного здания предполагается дальней-
20
шая обработка стен обоями, разумно использовать сэндвич-панели, облицованные с внешней стороны сталью, а с внутренней – гипсокартоном. Для помещений с повышенными санитарно-гигиеническими требованиями выпускается специальное покрытие, которое может находиться в непосредственном контакте с пищевыми продуктами. Стойкая поверхность этого покрытия не боится санитарной обработки, которая необходима на предприятиях пищевой промышленности. Выпускаются панели с противопожарной защитой, в которых между утеплителем и стальным листом находится слой из гипсокартонной плиты. Производятся также огнестойкие панели, в которых используется особо огнеупорная каменная вата, а поверхностный слой изготавливается из прокатанных и гальванизированных горячим способом стальных листов, покрытых пластиковым покрытием. На внешней и внутренней поверхностях могут применяться различные металлы, например, алюминий и сталь. Применяются металлические листы как гладкие, так и профилированные. Для повышения эксплуатационных характеристик материала рекомендуется применять для облицовки панелей сталь толщиной более 0,5 мм. Часто применяется
• том II
сталь с полимерными покрытиями (пурал, пластизоль, PVF2 и др.). Выпускаются панели, окрашенные под натуральный камень (гранит, мрамор и т. д.). Возможна окраска в любые цвета в соответствии с системой RAL. Для обеспечения прочного соединения облицовки и утеплителя используется высококачественный клей на полиуретановой основе.
▶
В качестве утеплителя может применяться: минеральная вата, пенополистирол, пенополиуретан.
Теплосберегающие характеристики пенополистирола и пенополиуретана превышают характеристики минеральной ваты. Однако применение минеральной ваты оправдано для сооружений с повышенными требованиями по пожарной безопасности. Для сэндвич-панелей применяется только твердая минеральная вата плотностью не менее 100-115 кг/м3. При менее плотном утеплителе панели получаются недостаточно жесткими. Утеплитель часто располагают таким образом, чтобы его волокна были перпендикулярны плоскости обшивки (поперечноориентированные волокна), для этого минеральная плита режется на полосы. Этим обеспечивают-
ся высокие прочностные характеристики панелей. Для теплоизоляционного сердечника сэндвич-панелей применяют также самозатухающий вспененный пенополистирол. При производстве используется сырье с антипиренами, что делает
пенополистирол трудносгораемым материалом. Плотность пенополистирола от 14 до 20-25 кг/м3. Полиуретановая пена, применяемая также в качестве наполнителя сэндвич-панелей, – это не распространяющий огонь материал, изготовленный по технологии впрыска смеси химических веществ между обшивками плит. Плотность полиуретана колеблется в пределах 40-45 кг/м3. На украинском рынке широко представлена продукция западных стран: «Hunter Douglas» (LUXALON, Голландия), «Isowall» (Англия), «Кaraca» (Турции), «Paroc» (Финляндия), «MetalplastOborniki» (Польша), «Rannila» (Финляндия), «Thermisol» (Финляндия), «Trimo» (Словения) и др. Сэндвич-панели поэлементной сборки Сэндвич-панели поэлементной сборки – это достаточно условное название, но вполне отражающее основную идею этой ограждающей конструкции. Ограждающая конструкция такого типа состоит из кассет (закрепляемых на несущем каркасе здания), в которые вставляется утеплитель (обычно минеральная вата), далее крепится ветровой барьер, а затем наружная поверхность стены (облицовка). Внутренняя кассета выполняется из оцинкованной стали с полимерным покрытием или без него. Она должна
обладать высокой прочностью, огнестойкостью и длительной усталостной прочностью. При расчете необходимо учитывать тип нагрузки (давление и
например, давление. Уплотнительная лента устанавливается в стыке между кассетой и каркасом во время закрепления кассет.
всасывание) и местонахождение кассеты в конструкции. В фасадных конструкциях кассеты эффективно предотвращают от распространения огня по ячейкам. Даже в случае выгорания оконного блока огонь не распространится по поверхности кассеты на смежные ячейки или верхние этажи. Глубина кассеты выбирается в соответствии с толщиной теплоизоляции, которая будет в нее заложена (примерно от 100 до 200 мм). Толщина теплоизоляции зависит от требований по теплосбережению. В качестве облицовки могут применяться: металлический сайдинг, профилированные листы, а также кассеты. Порядок монтажа элементов данной конструкции следующий: Первая кассета крепится над цоколем здания путем закрепления ее за оба края к стойке каркаса не менее чем тремя фиксирующими элементами. Способ закрепления выбирается в зависимости от ситуации, так как существуют различные влияющие на это факторы,
Стыки между кассетами закрываются двумя уплотнителями из EPDM или составом для уплотнения швов. Следующая кассета устанавливается на верхний край нижней кассеты, и они закрепляются вместе с помощью шурупов. После того, как кассета загерметизирована и прикреплена к каркасу, в нее вставляется минеральная вата. Устанавливается ветровой барьер. Опорные прогоны ставятся в соответствии с требованиями материала облицовки. Они будут создавать воздушный промежуток между ветровым барьером и внешней облицовкой. Промежуток должен быть не менее 20 мм, тогда в нем может циркулировать воздух, и вся конструкция будет проветриваться. Наружная облицовка делается так, как этого требует конкретный материал. Сэндвич-панели поэлементной сборки представлены на украинском рынке фирмами: «Finish Profiles BV» (Голландия), «Rannila» (Финляндия).
том II •
21
¤¦¥¦£ ª¥¦ ¦¤¦©ª¨¦ ¥ Поскольку мы затронули такую тему как «Конструкционные материалы для стен», то придется напомнить о еще одном способе получения конструкционных стеновых элементов – с использованием монолитного бетона, хотя мы уже подробно рассказывали о нем в первом томе нашего Дайджеста. Итак, данная технология существенным образом отличается от способов возведения стен с использованием выше рассмотренных лесоматериалов, штучных материалов и железобетонных изделий. Упрощенно технология возведения стен из монолитного бетона состоит в следующем – непосредственно на стройплощадке устанавливается по проекту арматурный каркас и монтируются специальные формы – опалубки, повторяющие контуры будущего конструктивного элемента, например, колонны, стены и т.д., в которые и заливается конструкционный бетон. После затвердевания бетона получается готовый конструктивный элемент здания. Опалубочные элементы либо демонтируются (при применении сборно-разборных опалубок), либо становятся частью стены (при использовании несъемной опалубки).
22
Монолитное домостроение не сразу завоевало широкое признание в нашей стране. Долгие годы предпочтение отдавалось полносборному строительству. Монолит при возведении зданий применялся редко, в основном выполнялись отдельные монолитные участки, для которых невозможно было использовать сборные элементы конструкций. В настоящее время перспективность данной технологии признана как строителями, так и заказчиками, в первую очередь для возведения комбинированных конструктивных систем (с монолитным каркасом и наружными стенами из штучных материалов). Рассмотрим основные преимущества монолитного домостроения. Прежде всего, это возможность создания свободных планировок с большими пролетами и требуемой высотой потолка. Другим преимуществом данной технологии является возможность создания любых криволинейных форм, что также расширяет палитру архитекторов при создании уникальных образов зданий. Основными преимуществами являются надежность и долговечность зданий и сооружений при высокой скорости их возведения, снижение трудозатрат и энергозатрат, высокое
• том II
качество бетонной поверхности (справедливо при использовании технологичной и качественной опалубки). Стены, выполненные по монолитной технологии, практически не имеют швов, и соответственно не возникает проблем со стыками и с их герметизацией. Возможность возведения монолитных стен и перекрытий меньшей толщины уменьшает нагрузку на фундамент, и соответственно затраты на его возведение. Данная технология позволяет возводить здания разного назначения различной этажности, т. к. несущий каркас из монолитного железобетона способен выдерживать большие нагрузки. При всех достоинствах монолитного домостроения данная технология (впрочем, как и всякая другая) не лишена и некоторых проблем. Производственный цикл перенесен на строительную площадку под открытым небом, а это значит, что дождь, снег, ветер, жара и холод будут создавать дополнительные трудности производству монолитных конструктивных элементов. Особые сложности приходится преодолевать в холодное время года, поэтому возникает необходимость ускорения твердения бетона при отрицательных температурах. При наличии современных добавок и тех-
нологий подачи и укладки бетона погодный фактор едва ли является проблемой. Кроме того, ряд наиболее современных опалубочных систем включает интегрированные элементы безопасности, защищающие рабочих от погодных факторов. Выдерживание бетона до достижения требуемой прочности – один из важных этапов возведения монолитных элементов зданий. Содержащаяся в бетоне вода затворения на начальном этапе твердения в основном находится в свободном виде. При повышении температуры химическая активность воды увеличивается, что приводит к ускорению твердения. При понижении температуры химическая активность воды падает, а при температуре 0 °С – происходит переход в твердую фазу – лед. Замерзающая вода увеличивается в объеме, что приводит к нарушению структуры бетона, снижению его физикотехнических характеристик и, прежде всего, прочности. При этом морозостойкость и водонепроницаемость монолитного изделия может снизиться в несколько раз.
!
Проведение строительных работ при отрицательных температурах требует применения одного из методов зимнего бетонирования. Применение специальных вяжущих и противоморозных добавок. Это наиболее простой, эффективный и чаще всего применяемый метод твердения бетона при отрицательных температурах. Выбор модификатора противоморозного действия зависит от типа и условий эксплуатации объекта строительства. Предварительный разогрев бетонной смеси перед укладкой в опалубку. Бетонная смесь разогревается, укладывается в опалубку, уплотняется, укрывается теплоизоляцией и выдерживается до достижения бетоном требуемой прочности. Обогрев нагревательными проводами (метод электропрогрева). Обогрев бетона монолитных конструкций осуществляется посредством нагревательных проводов, закладываемых в бетон. В процессе электропрогрева происходит усушка влаги, что негативно влияет на качество бетона. Применение этого метода целесообразно для прогрева бетона в малоармированных конструкциях. Применение «теплого» бетона. Суть этого метода сводится к тому, что инертные компоненты бетона прогревают до расчетной температуры в условиях завода. После твердения и достижения необходимой прочности бетонную смесь перевозят
в миксерах автобетоновозов. Чтобы избежать загустения, в бетонную смесь вводятся пластифицирующие добавки, а также добавки, регулирующие сроки схватывания. Греющие опалубки. Для прогрева бетона возможно применение современных опалубочных систем, оснащенных нагревателями в виде греющего провода, сеток, лент и др., в виде греющих элементов, устанавливаемых в бетон, в виде специальных, наносимых на опалубку греющих покрытий. Вышеописанные методы электропрогрева приводят к удорожанию строительства, так как для поддержания необходимой температуры бетонной смеси требуются значительные затраты энергоресурсов. Наиболее перспективным способом является применение эффективных противоморозных добавок. Следует также отметить, что для возведения монолитных конструктивных элементов требуется высококвалифицированный персонал, а также необходим жесткий контроль за соблюдением всех технологических режимов. При этом необходимо понимать, что выполнение контроля на стройплощадке гораздо сложнее, чем в заводских условиях при производстве элементов полносборного домостроения.
Îïàëóáêè ñáîðíîðàçáîðíûå ìíîãîêðàòíîãî ïðèìåíåíèÿ Современные опалубочные системы можно классифицировать по различным критериям. По области применения – опалубки для стен, опалубки для перекрытий, опалубки для колонн, опалубки для лифтовых шахт и др. Необходимо понимать, что это достаточно условное деление, т. к. опалубочные системы для стен могут позволять изготавливать и колонны. Разработаны также и многофункциональные, универсальные опалубки. Классификация опалубок По конструктивным особенностям опалубки могут быть рамными, балочными. Рамные и балочные опалубки применяют при строительстве различных конструкционных элементов: стен малоэтажных и высотных зданий различной конфигурации, перекрытий, колонн, шахт лифтов и т. д. Разработаны также опалубочные системы для выполнения усложненных задач:
23
опалубка кольцевых стен с изменяемым радиусом; переставная опалубка; туннельная опалубка; односторонняя опалубка и др. Например, подъемно-переставная гидравлическая опалубка используется, в том числе, и для возведения многоэтажек. Система изначально достаточно дорога, однако позволяет работать в очень высоком темпе и без применения крана. Рассмотрим более подробно некоторые типы опалубочных систем для возведения стен. Если говорить о домостроении, перекрытие является не менее важным. Рамные опалубочные системы Рамная опалубочная система включает в себя: каркасные щиты, подпорные элементы и детали крепежа. Могут при необходимости использоваться угловые элементы (внешние и внутренние), а также подмости для бетонирования и леса. Основой рамных опалубочных систем являются каркасные щиты. Они состоят из несущей металлической рамы (стальной или алюминиевой), ребер жесткости и опалубочной плиты. Рама из замкнутого полого профиля с фасонным гофром предохраняет торцы опалубочной плиты от повреждений и позволяет соединить элементы в любом месте. Металлический каркас не только обеспечивает необходимую жесткость опалубочной конструкции, но и значительно облегчает и ускоряет монтаж модульных элементов. Стальные профили каркаса окрашены или оцинкованы. Опалубочная плита изготавливается обычно из многослойной фанеры. Но у фанеры как древесного материала есть недостатки, о которых шла речь выше. Поэтому деревянные опалубочные плиты чаще, по сравнению с остальными элементами опалубок, нуждаются в ремонте и замене. Ряд фирм, выпускающих опалубочные системы, сегодня занимаются вопросом увеличения количества циклов эксплуатации опалубки и улучшения качества поверхности бетона. Одной из таких новых разработок является новый «сэндвич»-материал, разработанный немецкими специалистами. Его отличают: низкая гигроскопичность, меньший вес по сравнению с фанерой, стойкость к ультрафиолетовому излучению, стойкость к механическим повреждениям, малая прилегаемость к бетону и упрощенная очистка. Есть еще многослойная фанера со слоем специального полимера. Количество возмож-
24
ных циклов бетонирования увеличивается почти вдвое по сравнению даже с высококачественной опалубочной фанерой. Высочайшее качество поверхности бетона. Небольшие повреждения полимерного покрытия, например от гвоздя, «заделывают» просто ударом молотка – полимер «затягивается». Для получения ровной поверхности стены, перекрытия и т. п. важным моментом является сохранение геометрии опалубки в процессе замоноличивания. Каждая фирмапроизводитель уделяет огромное внимание разработке оригинальных соединительных деталей (замков, анкерных элементов, накладок и др.), позволяющих легко осуществлять надежное, прочное, с ровными стыками крепление элементов опалубки. Соединения между элементами опалубки должны выполняться таким образом, чтобы каркас системы мог воспринимать высокие нагрузки на сжатие, растяжение и изгиб. Достоинством крепежных систем опалубки считается возможность сборки вручную с применением простейших инструментов, а также возможность применения минимального количества соединительных элементов для обеспечения требуемой жесткости конструкции. Номенклатура крепежных изделий, предлагаемая ведущими производителями, обширна – в ней разработаны специальные угловые зажимы, накладки и другие элементы, позволяющие соединять опалубочные модули перпендикулярно по отношению друг к другу и под различными углами (различные стационарные и шарнирные угловые элементы). Балочные опалубочные системы Балочная опалубочная система включает в себя: балки, щиты, элементы крепления, подпорные элементы, ригель, подмости для бетонирования и леса. Основой балочных опалубочных систем являются балки. Балки представляют собой конструкцию из древесины двутаврового сечения, выдерживающую большую нагрузку. Детали из древесины могут быть цельными или клееными по длине и сечению. Длина балок нормирована. Для обеспечения долговечности на балки крепятся стальные или пластмассовые наконечники, предотвращающие откалывание пояса балки. Балки устанавливаются с определенным шагом и крепятся к щиту опалубки. Соединение балок между собой осуществляется с помощью стальных элементов крепления. Если говорить о балочной системе перекрытий, балки просто раскладываются по определенной схеме (в зависимости от толщины перекрытия).
• том II
Туннельная опалубка Основным элементом конструкции является полусекция, которая состоит из одной горизонтальной и одной вертикальной панели. Туннельная опалубка предназначена для одновременного опалубливания стен и перекрытий типовых секций. Монтаж туннельной опалубки осуществляется при помощи крана. Подобного типа опалубка применяется для серийного производства одинаковых секций. Монтаж опалубочных систем На строительный объект опалубочные системы доставляются в разобранном виде, что удобно для складирования и транспортировки. Исключение может составлять нестандартная опалубка, которая транспортируется либо в собранном, либо в частично собранном виде. Монтаж современных опалубочных систем осуществляется квалифицированными кадрами вручную и при помощи строительного оборудования: кранов, подмостей, лесов. В ряде случаев, например в центральных частях городов, при реконструкции, где нет возможности для размещения строительной техники (крана), применяют специальные опалубочные системы, монтаж которых полностью производится вручную. В данной ситуации имеет большое значение как вес опалубочных элементов, а значит и применяемый для изготовления опалубки материал, так и размеры элементов опалубки. Трудоемкость при проведении монтажных работ сказывается на общих сроках возведения конструкции. Очистка и восстановление опалубки Увеличить срок службы опалубок, а также улучшить качество наружного слоя бетона можно, воспользовавшись услугой, которую предлагают ведущие фирмыпроизводителей опалубок – это очистка и восстановление опалубок. Очистка производится в заводских условиях на промышленных установках. Чистить опалубки особенно важно после завершения больших проектов. Так как элементы опалубки изготавливаются из разных материалов, то и срок их службы различен. Покрытие опалубок изнашивается быстрее, чем рама, во многих случаях его выгоднее восстановить, чем покупать новое. Полный ремонт обычно обходится в 1/3 стоимости нового элемента. При необходимости элементы можно технически усовершенствовать.
На украинском рынке опалубочные системы представлены следующими зарубежными фирмами (в алфавитном порядке): «Aluma Sistems» (Канада), «DOKA» (Австрия), «MEVA» (Германия), «NOE» (Германия), «Outinord» (Франция), «PERI» (Германия), THYSSEN HUNNEBECK (Германия).
Íåñúåìíàÿ îïàëóáêà Способ возведения стен с использованием несъемной опалубки представляет собой некий гибрид двух технологий: монолитного домостроения и возведения стен из пустотных блоков или из крупноразмерных панелей. Назовем основные этапы данной технологии: возведение участка стены из специальных блоков или панелей, установка арматуры (кроме случаев монтажа арматуры в панелях в заводских условиях) и заполнение бетоном внутренних пустот. Блоки или панели в данной технологии выполняют функции опалубки, но в отличие от сборно-разборной они не демонтируются после достижения бетоном необходимой прочности, а становятся частью стены. На Западе системы несъемной опалубки получили достаточно широкое распространение, в том числе и в странах со сложными климатическими условиями. Основная их область применения – это жилые дома, небольшие промышленные и хозяйственные постройки. В большинстве систем существуют ограничения по высоте применения – 5 этажей. Основное преимущество несъемных опалубок состоит в небольшом весе изделий, несложной технологии и возможности вести строительство без применения тяжелой техники. Именно благодаря этому владельцы коттеджей часто отдают предпочтение этому способу строительства. Еще одно перспективное направление применения несъемных опалубок – это использование их при возведении мансард. Небольшой вес конструкций в этом случае не оказывает существенного влияния на несущую способность стен и фундаментов. Наиболее широко известны в настоящее время несъемные опалубки, выполненные из пенополистирола. Но в то же время существуют и другие перспективные материалы для данной технологии, например ДСП. Также необходимо отметить, что в технологии кладок из пустотных бетонных блоков также применяют
способ замоноличивания с армированием отдельных участков стены для повышения ее несущей способности (например, устройство несущих столбиков). Роль опалубок в данном случае выполняют бетонные пустотные блоки. В данной главе рассмотрим технологию возведения стен из несъемных опалубок, выполненных из пенополистирола и ДСП. Несъемная опалубка из пенополистирола Основным преимуществом применения технологии несъемной опалубки из пенополистирола является возможность возведения многослойной ограждающей конструкции с необходимым сопротивлением теплопередачи за один технологический цикл, т. е. стена получается сразу «теплой» и не требует дальнейшего утепления. Получаемая ограждающая конструкция представляет собой «сэндвич»: железобетон, с двух сторон покрытый слоями теплоизоляции. том II •
Помимо высоких теплоизоляционных характеристик подобная стена обладает и хорошей звукоизоляцией. Пенополистирол, используемый в данной конструкции, является горючим материалом, поэтому особое внимание должно уделяться защитно-декоративным покрытиям с внутренней и наружной стороны стены. В связи с тем, что внутренним слоем ограждающей конструкции является пенополистирол, у жильцов могут возникнуть некоторые трудности с креплением на стену полок, шкафчиков и т. п. Дюбели должны крепиться в бетонный слой, для этого необходимо учитывать длину крепежных элементов, а их месторасположение согласовывать с конструктивными особенностями ограждающей конструкции (чтобы не попасть только в слой пенополистирола или в воздушные пустоты). Как уже говорилось выше, элементы опалубок могут быть либо в виде блоков (наиболее распространенный вариант),
25
либо в виде панелей. Рассмотрим подробнее эти две конструктивные системы. Блоки из пенополистирола, используемые в качестве несъемной опалубки, представляют собой две пластины, соединенные между собой специальными стяжками. Внутреннее пространство между пластинами заполняется бетоном, который после затвердевания образует монолитную стену. В качестве армирующих элементов в бетоне используются вертикальные и горизонтальные стержни из арматуры.
!
Стяжки должны выполняться из такого материала и такой формы, чтобы обеспечить геометрическую неизменяемость стен во время бетонирования, т. е. воспринимать давление свежеуложенной бетонной смеси. Для этих целей в пенополистирольных блоках используют два материала: пенополистирол и специальный пластик (например, полипропилен). Стяжки из пластика являются предпочтительнее, т. к. пенополистирольные требуют более бережного обращения при бетонировании. Основным элементом блочной системы является стеновой модуль (базовый), выполненный в нескольких типоразмерах. Кроме того, система обычно включает угловые блоки (под 900, с переменным углом), торцевые заглушки, а также дополнительные элементы, например блок с выступом для кирпичной кладки, конический блок и др. Чем больше номенклатура системы, тем более богатые возможности получает архитектор для решения пластики фасада. Блоки являются мелкоштучными элементами, и, следовательно, с их помощью можно достаточно легко строить дома со сложными криволинейными планами – эркерами, закругленными углами и т. п. Для этого с внутренней стороны блока делаются вырезы, количество которых зависит от требуемого радиуса. Полученный таким образом элемент на время заливки бетона требует дополнительного укрепления. Благодаря малому весу блоков для их монтажа не требуется никакой специальной строительной техники, а технология не требует высокой квалификации рабочих. Монтаж блоков ведется по принципу кирпичной кладки со смещением, что позволяет обеспечить требуемую жесткость стены. Благодаря системе замков, расположенных на кромках блоков, осуществляется их надежное соединение. Для укрепле-
26
ния вертикальной арматуры и сохранения целостности железобетона используется метод соединения арматуры «внахлест» (посредством механического укрепления проволокой). Требуемая несущая способность стен обеспечивается правильно подобранной маркой бетона и соответствующим классом арматуры. Прокладка электропроводки, вентиляционных блоков и канализационных труб производится до заполнения блоков бетоном в предварительно вырезанных отверстиях. Технология строительства позволяет устройство различных вариантов перекрытий: деревянных, из монолитного или сборного железобетона. Выбор типа перекрытия определяется проектом.
!
Необходимо обратить внимание, что чрезвычайно важным при возведении зданий с использованием несъемной опалубки является соблюдение технологии производства бетонных работ, что требует обеспечения контроля за качеством бетонирования (в т. ч. грамотный подбор бетонной смеси, особенно при отрицательных температурах) и правильной установкой арматуры. Панели из пенополистирола, в отличие от мелкоштучных блоков, являются крупноразмерными элементами с высотой обычно равной высоте этажа, а длиной 2-3 м. Часть внутренних пустот панелей (по расчету) армируется и замоноличивается, а другие могут быть использованы для укладки коммуникаций. Несъемная опалубка из ДСП Рассматриваемая система опалубки существенным образом отличается от пенополистирольной опалубки. Крупноразмерные стеновые элементы из ДСП связываются друг с другом через определенные расстояния с помощью Х и У-образных металлических или полимерных профилей. Из ДСП изготавливаются все настенные, потолочные и специальные элементы. В зонах, подвергающихся строительнофизическим нагрузкам, используются деревянные каркасные плиты, связанные цементом (ЦСП). В данном случае ДСП и ЦСП не является теплоизоляционными материалами, и, следовательно, ограждающая конструкция, получаемая по данной технологии, требует дальнейшего утепления. Но в то же время система имеет и существенные преимущества, прежде всего, это – более
• том II
высокая индустриальность всех элементов системы. При изготовлении панелей на заводе, между деревянными каркасными плитами устанавливается арматура в соответствии с требованиями расчетов по несущей способности. Также в заводских условиях монтируется по проекту электропроводка и устанавливаются инженерные коммуникации. Таким образом, практически готовая панель (со всеми коммуникациями и арматурой) доставляется на стройплощадку, где остается только ее смонтировать и залить во внутренние пустоты бетон. Монтаж стеновых элементов осуществляется с помощью крана грузоподъемностью 1 т. Все элементы опалубки имеют поверхность, полностью готовую для покраски, побелки или другой отделки. Перенесение в заводские условия большинства технологических процессов позволяет легче осуществлять контроль за качеством и минимизировать сроки монтажных работ на стройплощадке. Данная система была разработана в Австрии и нашла широкое применение в Германии. Выбор опалубочных систем На украинском рынке опалубочные системы представлены в основном зарубежными фирмами, имеющими многолетний опыт разработки и производства подобных товаров. Выпускаемые ими элементы опалубки и крепежа постоянно совершенствуются, разрабатываются новые конструктивные решения, применяются современные материалы. Большинство из этих разработок предлагается и на украинском рынке. Те западные фирмы, которые заинтересованы в долгосрочном сотрудничестве с украинскими партнерами, открывают в Украине представительства (или даже открывают свои производства). Опалубочные системы – это технически сложные конструкции, которые требуют технического сопровождения, предоставления программного обеспечения, а также обучения персонала по работе с опалубками. Как отмечалось выше, элементы опалубок нуждаются в периодической регенерации, и эту услугу также предлагают ведущие фирмы-производители опалубочных систем. Отечественные предприятия также разрабатывают современные конструкции опалубок, но номенклатура предлагаемых ими изделий еще уступает западным аналогам, не накоплен еще достаточный опыт апробации конструктивных решений и
узлов на практике, которыми могут гордиться западные производители. Но можно отметить положительные тенденции в улучшении качества украинских опалубочных систем в настоящее время, к тому же в экономическом плане западные опалубки проигрывают украинским. Разброс цен на опалубочные системы достаточно велик – от 80 $/м2 на отечественные опалубки до 250 $/м2 на импортные. В завершение нашего краткого обзора по опалубочным системам попытаемся сформулировать основные положения, на которые необходимо обратить внимание при их покупке: Комплексность системы. Комплексные системы, благодаря широкой номенклатуре входящих в них изделий, позволяют создавать конструкции разных форм и размеров (горизонтальные и вертикальные), начиная с мелких сооружений и вплоть до комплексов электростанций. Необходимо отметить, что приобретать комплексные системы вовсе необязательно целиком и сразу. Фирма, в соответствии со своими задачами и финансовым положением, может остановить свой выбор сначала на одном типе опалубки, а уже в дальнейшем расширять номенклатуру изделий, будучи уверенной, что любые элементы системы будут стыковаться друг с другом. Продуманность замков и элементов крепления. От качества элементов крепления во многом зависит качество поверхности получаемой стенки, перекрытия, колонн и т. п., а также скорость монтажа. Крепежные элементы должны обеспечивать быстрое и безопасное соединение элементов опалубки в горизонтальных и вертикальных конструкциях. Наличие программного обеспечения, позволяющее на основании проектной документации и предполагаемых сроков строительства осуществить планирование последовательности опалубочных работ, рассчитать необходимое количество транспортных единиц, составить точные спецификации элементов опалубки и смету затрат. Предоставление технического сопровождения и обучения персонала. Возможность аренды опалубки. Многие ведущие фирмы предоставляют возможность аренды опалубки или какихто элементов. Это дает возможность испытать новые системы или их части перед приобретением. Факторы, которые являются основополагающими при выборе заказчиком
строительной опалубки: 1. Технические параметры: допустимое давление бетонной смеси. Для «легкой» опалубки допустимое давление бетонной смеси составляет 50…60 кН/м2, для средней и тяжелой опалубки – 80 кН/м2 и более. долговечность (или другими словами – оборачиваемость, количество циклов использования) щитов опалубки. В среднем значение этого показателя составляет для фанерных щитов до 100 циклов, для стального каркаса – 1000 циклов. срок службы (эксплуатации). Для стальных рамных каркасов, стальных стоек этот срок составляет 15…20 лет и более, для деревянной балки – 1…4 года. эргономические показатели – технологичность, удобство монтажа/демонтажа (определяются конструкторскими решениями). 2. Стоимостные показатели (цена комплекта). 3. Отсрочки платежа.
том II •
4. Наличие на складе и сроки поставки. 5. Есть ли арендный фонд. КОМПАНИИ, РЕАЛИЗУЮЩИЕ строительную опалубку на украинском рынке, условно можно разделить на три большие группы: компании-импортеры, реализующие определенную торговую марку опалубочных систем – «Аверс» (ТМ Pilosio S.p.A.), «AB Пашал» (ТМ Paschal), АвиаБудСервис» (ТМ Hunnebek), «Констал» (ТМ «КРАМОС») и др.; украинские производители и их дилерские сети – ООО «Завод «Павлоградспецмаш» (ТМ Будмайстер), ООО «Гипро-М» (ТМ «Гипро»), ООО «Монолит Плюс» (ТМ VIRAFORM), ООО Фабрика «Вариант» (ТМ «Вариант); дочерние предприятия и торговые представительства зарубежных производителей – «УЛЬМА Опалубка Украина» (ТМ ULMA), «Пери Украина» (ТМ PERI), «DOKA Украина» (ТМ DOKA) и др.
27
ÎÏÀËÓÁÊÀ «ÁÓÄÊÎÍÖÅÏÒ»:
Ïðåèìóùåñòâà ñòðîèòåëüñòâà ñ èñïîëüçîâàíèåì ñèñòåì îïàëóáêè â áîëåå ðàçâèòûõ ñòðàíàõ îöåíèëè óæå î÷åíü äàâíî. Ýòè ñèñòåìû ïîçâîëÿþò áûñòðî è íàäåæíî ñòðîèòü ìîíîëèòíî-êàðêàñíûå æèëûå è ïðîìûøëåííûå çäàíèÿ, ñîîðóæåíèÿ. Íàèáîëåå àâòîðèòåòíûå ïðîèçâîäèòåëè îïàëóáêè çàíèìàþòñÿ âûïóñêîì ýòîé ïðîäóêöèè, äîâîäÿ ñâîè èçäåëèÿ äî ñîâåðøåíñòâà. Ñåãîäíÿ ïîçíàêîìèìñÿ ñ îäíîé òàêîé êîìïàíèåé – çàïîðîæñêèì çàâîäîì «Áóäêîíöåïò». Завод «Будконцепт» входит в состав строительного холдинга «Константа», ведущей производственно-строительной компании г. Запорожья. Строительный холдинг «Константа» – один из лидеров в области монолитно-каркасного строительства Юга Украины, на рынке недвижимости с 1992 года. За эти годы компания сдала в эксплуатацию более 250 тысяч кв. м. жилья, зданий и сооружений. По словам директора завода «Будконцепт» Константина Альшана, компания решила перейти от классического кирпичного строительства к монолитно-каркасному. Изучив на рынке опалубку, леса и другие материалы, руководство холдинга пришло к выводу, что необходимо производить свои стройматериалы, чтобы использовать их в процессе строительства.
Ñâîèìè ãëàçàìè
20 июня 2008 года компания «Будконцепт» провела впечатляющую выставку-презентацию своей продукции на всеукраинской конференции «Строительное оборудование и материалы» в г. Запорожье. На выставке была представлена абсолютно вся продукция, производимая заводом: от строительных лесов до тротуарной плитки, бетона и металлопласти-
28
ковых окон. Более того, посетители могли ознакомиться с технологиями производства той или иной продукции. Причем не только увидеть. Например, на кованой мебели, которую выпускает завод «Будконцепт», можно было запросто посидеть и погреться на солнышке. Каждый мог убедиться, что металлопластиковые окна и металлические огнестойкие двери от «Будконцепта» ничем не уступают импортным аналогам. Мэр города Запорожье Евгений Карташов также посетил конференцию и сразу же перешел к делу – к осмотру производственных мощностей завода «Будконцепт». Пройдя по цехам, он убедился в том, что «Будконцепт» – это производство, оснащенное современным высокотехнологичным оборудованием. Благодаря ему, а также высокому профессионализму персонала, на заводе производятся материалы и оборудование, которые позволяют создавать объекты любой сложности. – Строительный холдинг «Константа» за прошедшие годы доказал, что является одним из главных строителей Запорожья. Есть строительство – есть жизнь. Приятно, что эта компания ориентируется не на закупки от импортных производителей, а на свое собственное производство. Комплекс продукции завода «Будконцепт» найдет применение по всей
• том II
Украине, – заявил мэр. В заключение официальной части выставки-презентации перед гостями выступил генеральный директор строительного холдинга «Константа» Владимир Альшан: «Мы долго шли к этому. Открыли интересное производство – наше, запорожское. Считаю, что люди должны отдавать предпочтение местному производителю. Тем более, если качество продукции выше, чем у импортных аналогов, а цена – привлекательнее. «Будконцепт» и «Константа» готовы помочь на любой строительной площадке».
Ïðèìåð ñîâðåìåííîãî ïðîäóêòà Ñâåðõëåãêàÿ îïàëóáêà
В чем же особенность товаров «Будконцепт»? Секрет уникальности – в сочетании европейского качества и по-славянски доступной цены продукта. Каждое наименование в каталоге нового завода заслуживает внимания всех, кто хочет строить надежно, современно, конкурентоспособно. Специализируется компания «Будконцепт» в области производства строительной опалубки, лесов, подмостей, модульных передвижных вышек, мачтовых подъемников
ЕВРОПЕЙСКОЕ КАЧЕСТВО СО СЛАВЯНСКИМ ИМЕНЕМ ÎÎÎ «Áóäêîíöåïò» (ñòðîèòåëüíûé õîëäèíã «Êîíñòàíòà») 69000, ã. Çàïîðîæüå, óë. Êàðïåíêî-Êàðîãî, 23-À • www.budñoncept.com и другого строительного оборудования. Но особый предмет законной гордости компании – легкая разборно-переставная щитовая опалубка универсального назначения. Незаменимая в условиях современного городского строительства, стеновая опалубка позволяет быстро собирать панели любых форм и размеров – без помощи крана. Для производства опалубки используется высокотехнологическое оборудование, не имеющее аналогов в Украине. Специальный стальной гнутый профиль и щит из влагостойкой ламинированной фанеры обеспечивают легкость опалубки и идеальные геометрические формы возводимых железобетонных конструкций. «Наша опалубка очень легкая, – утверждает Константин Альшан, – ее можно носить вручную или использовать специальные тележки, также производимые «Будконцептом». Щиты опалубки для стен и колонн выдерживают давление бетонной смеси до 60 кН/м2. Все щиты универсальные (можно собрать колонны из имеющихся щитов, не приобретая специальные), а также подобрать оптимальный набор элементов опалубки для опалубливания объектов любого размера и сложности. И, наконец, цена сверхлегкой опалубки более чем конкурентна, и это нормально: покупателям не придется переплачивать за бренд.
ËÅÑÀ «Áóäêîíöåïò»
Устойчивость, легкость и простота сборки строительных лесов завода «Будконцепт» ускоряет монтаж и демонтаж конструкции, при этом не требуется специальный инструмент или дополнительные приспособления. Íàèìåíîâàíèå ïàðàìåòðà Ìàêñèìàëüíàÿ âûñîòà ëåñîâ Êîëè÷åñòâî íàãðóæàåìûõ ÿðóñîâ, íå áîëåå
Åä. èçì.
Òèï ëåñîâ. ËÑÏ2000-100/75
ì
100
Í/ì2 (êãñ/ì2)
2000 (200)
И это только одна из разработок «Буд«Буд концепта». А кроме этого «Будконцепт» пропро изводит рамные леса, легко возводящиеся без применения инструмента и техники, долговечдолговеч ную тротуарную плитку, стойкую к погодным условиям и стиранию, керамзитобетонные блобло ки, создающие идеально ровную поверхность, облицовочный кирпич, элегантные окна из элитного немецкого профиля «Kömmerling», подмости, вышки-туры и многое другое.
Ïîääåðæêà ãàðàíòèðîâàíà!
Завод «Будконцепт» не просто продапрода ет качественное оборудование. Специалисты этой компании обеспечивают сопровождение и техническую поддержку строительного обообо рудования во время его эксплуатации. Компания «Будконцепт» решает весь комплекс задач по использованию своей продукции, предоставляя следующие услуги: изготовление и поставка опалубки по проекту заказчика; сопровождение опалубки на всех этапах; консультации по технике применения на объекте; ремонт и замена элементов; при невозможности стандартного решения предлагаются специальные конструкции.
ÏÎÄÌÎÑÒÈ «Áóäêîíöåïò»
Подмости «Будконцепт» быстро монтимонти руются, удобны при транспортировке, отличаотлича ются высокой устойчивостью и надежностью конструкции. Íàèìåíîâàíèå ïàðàìåòðà
Åä. èçì.
Çíà÷åíèå
Âûñîòà ïîäìîñòåé äî íàñòèëà
ì
2,5; 3,5; 4,5; 5,5; 6,5; 7,5
Íàãðóçêà íà íàñòèë
êãñ/ì
200
ì
0,7 õ 1,8
Ðàçìåð íàñòèëà
Øèðèíà
ì
0,75
Âûñîòà ÿðóñà
ì
2,0
Øàã ñòîåê âäîëü ñòåíû
ì
3,0
Âûñîòà ðàáî÷åé çîíû
Äèàìåòð ñòîåê
ìì
48
Íàãðóçêà íà íàñòèë
Êîëè÷åñòâî íàãðóæàåìûõ ÿðóñîâ, íå áîëåå
øò
2, ÷åðåç îäèí
Ýòàëîí êà÷åñòâà
С продукцией завода «Будконцепт» воплощаются в жизнь объекты любой сложности. С помощью опалубки, лесов и другого оборудования этой марки построено множество современных объектов, являющихся архитектурным украшением разных городов Украины. Акцент на потребности современного строителя, лидерство, качество, новаторство – на основе этих принципов строится работа компании «Будконцепт». Вся продукция, выпускаемая под торговой маркой «Будконцепт», сертифицирована, производится на современном высокотехнологичном оборудовании. Но самое главное: этот товар создавался с глубоким пониманием потребностей строителя, что говорит само за себя. Качество доказано при работе как на собственных объектах, так и на объектах других строительных предприятий Украины.
ÂÛØÊÀ-ÒÓÐ «Áóäêîíöåïò»
Передвижная модульная вышка «Будконцепт» применяется при выполнении отделочных и ремонтных работ фасадов зданий, а также для размещения на ней рабочих, материалов, инструментов непосредственно в зоне строительных работ. Åä. èçì.
Çíà÷åíèå
Øèðèíà
ì
1,4
Äëèíà
ì
1,8
Ìàêñèìàëüíàÿ âûñîòà
ì
20
1,0; 1,3
Äèàìåòð ñòîåê
ìì
42
ì
2,7; 3,0
Ìèíèìàëüíîå êîëè÷åñòâî íàñòèëîâ
øò
2
Í/ì2 (êãñ/ì2)
2000 (200)
Ìèíè-ïîäìîñòü Âûñîòà ïîäìîñòåé
А чтобы познакомиться с продукцией завода, можно обратиться к региональным представителям по всей Украине: Вы получите подробную консультацию по всем видам продукции «Будконцепт».
ì
êãñ/ì
200
Ìàññà
êã
27
Ðàçìåð íàñòèëà
ì
0,77 õ 1,0
Íàèìåíîâàíèå ïàðàìåòðà
Íîðìàòèâíàÿ ïîâåðõíîñòíàÿ íàãðóçêà íà îäèí íàñòèë
ÑÎÂÅÐØÅÍÍÛÅ ÑÈÑÒÅÌÛ ÄËß ÂÀØÅÃÎ ÓÑÏÅÕÀ
Стадион Greenpoint (ЮАР) Мост через реку Suir (Ирландия)
Ñ êàæäûì ãîäîì êàðòèíà ñòàòè÷íîé ñòðîéêè âðåìåí çàñòîÿ óõîäèò â ïðîøëîå. Ñåãîäíÿ èíâåñòîð è ïîäðÿä÷èê çàèíòåðåñîâàíû ñòðîèòü áûñòðî è êà÷åñòâåííî. Ýòî ïðèíîñèò ïðèáûëü â òåêóùèé ìîìåíò è ñîçäàåò îñíîâó äëÿ äàëüíåéøåãî ðàçâèòèÿ áèçíåñà. Логично, что технология монолитного бетонирования, популярная в развитых странах, получает все большее распространение в Украине, ведь «монолит» – это надежность и долговечность зданий и сооружений при высокой скорости их возведения. Одним из основных типов строительного оборудования для бетонирования служит опалубка. Однако реализовать преимущества технологии в полной мере позволяют только качественные и технологичные опалубочные системы.
ÏÐÅÈÌÓÙÅÑÒÂÀ DOKA – Â ÂÀØÓ ÏÎËÜÇÓ На протяжении десятилетий эталоном качества и надежности во всем мире служит опалубочная техника DOKA (Австрия). Многообра-
30
• том II
«Дока Украина»: г. Киев, пр. Героев Сталинграда, 20-А тел.: (044) 531-38-93, факс: (044) 413-68-45, e-mail: office.kiew@doka.com
Еще одним сервисным стандартом DOKA являются услуги по изготовлению нестандартной опалубки и санации оборудования.
ÍÎÂÈÍÊÈ DOKA – ÄËß ÂÀØÅÉ ÂÛÃÎÄÛ
Бизнес-центр Парус (Киев) зие систем, их техническое совершенство, основанное на опыте многих тысяч реализованных проектов, позволяют в каждом случае предложить наиболее выверенное решение для конкретного объекта. Уже на стройплощадке точность и технологичность оборудования DOKA обеспечивает максимально удобные монтаж, демонтаж и перемещение опалубки, быстрый переход с захватки на захватку и высокий уровень безопасности работ. Реальное соответствие систем заявленным параметрам гарантирует надежность конструкций и качество бетонной поверхности.
ÑÅÐÂÈÑ DOKA – Ê ÂÀØÈÌ ÓÑËÓÃÀÌ Важным преимуществом DOKA служит квалифицированный технический сервис. Компетентные инженеры готовы помочь Заказчику как на стадии проектирования, так и при возведении объекта. Если используются стандартные системы, предлагается оптимальный набор элементов и их раскладка, с точки зрения скорости и экономичности ведения работ. В более сложных случаях инженеры DOKA разрабатывают проект, учитывающий требования и специфику объекта. Сопровождение проекта, консультации на стройплощадке, возможность обучения также служат характерными чертами фирменного сервиса.
DOKA – технический новатор в области опалубочных систем. Основные мировые тенденции в совершенствовании опалубки – оборудование становится максимально технологичным, постоянно повышается безопасность труда. Первой самодвижущейся подъемно-переставной опалубкой, примененной в Украине, стала DOKA SKE – эффективная, не зависящая от крана система с высоким уровнем безопасности даже при повышенной ветровой нагрузке. Кстати, такое оборудование применяется при возведении самого высокого здания в мире – отеля Burj Dubai в ОАЭ. Если, в силу каких-то причин, следует отказаться от крана на сравнительно небольших объектах, очень удобны системы стеновой опалубки Alu-Framax с надежной рамой из алюминиевого профиля. Масса самого габаритного элемента в этой системе – 69 кг. При этом допустимое давление свежей бетонной смеси – 60 кН/м2. Все знают, что наиболее уязвимым местом опалубочной балки является торец. При падении на бетонный пол балка, как правило, ударяется торцом и трескается. Балка DOKA H 20 top имеет надежную защиту торцов из эластичного полимера, благодаря которой срок службы этого изделия продлевается в несколько раз. Увеличенным сроком службы характеризуется также плита DOKA Xlife, используемая в системах стеновой опалубки и опалубки колонн. Высококачественное полимерное покрытие, кроме долговечности, обеспечивает высочайшее качество поверхности бетона. Небольшие повреждения плиты, например, от забитого гвоздя, устраняются простым ударом молотка. Фирмой DOKA разработана конструкция распалубочного угла, позволяющего максимально просто и безопасно распалубить шахту и
том II •
переместить опалубку целиком, не разбирая ее. Это далеко не полный перечень инноваций. DOKA обладает целым рядом новинок, каждая из которых способна принести Вам выгоду. С ними всегда можно подробно ознакомиться в любом из офисов фирмы. Филиалы «Дока Украина» находятся в Днепропетровске, Донецке, Киеве, Одессе, Севастополе, Харькове и Хмельницком. Сеть компании постоянно растет. В г. Новомосковск Днепропетровской области открыт новый крупный центр по продаже и сервисному обслуживанию опалубки, работающий в соответствии с международными стандартами DOKA. Сегодня рынок Украины предлагает определенный выбор опалубочных систем. Изделия многих фирм схожи внешне, близки декларируемые характеристики. Это осложняет анализ информации даже для специалиста, ведь инженер ориентируется на цифры. Однако лучшим испытанием служит реальная стройка, а лучшим результатом такой пробы – позитивные отзывы многочисленных клиентов. В Украине и во всем мире сотни показательных объектов красноречиво говорят о доверии специалистов к продукции и услугам DOKA. Выбирая DOKA, Вы полагаетесь на колоссальный технический опыт и бескомпромиссное качество. Мост Lippitzbach (Австрия)
«Дока Украина» (057) 758-11-04 (056) 938-06-44 (062) 345-61-02 (048) 718-97-95 (0692) 46-46-99 (0382) 79-52-69
31
Êîìïàíèÿ «ULMA Îïàëóáêà Óêðàèíà» (áûâøåå íàçâàíèå – «Bauma») ïðåäñòàâëÿåò â Óêðàèíå åâðîïåéñêèé êîíöåðí ULMA, êîòîðûé âêëþ÷àåò â ñåáÿ ïðîèçâîäñòâåííûå çàâîäû â Ïîëüøå, Èñïàíèè è Èòàëèè. Äàííûå ñòðàíû ïðîèçâîäÿò êà÷åñòâåííûé åâðîïåéñêèé ïðîäóêò ïî ïðèåìëåìûì öåíàì, ÷òî äàåò âîçìîæíîñòü ïîçèöèîíèðîâàòü îïàëóáêó â äîñòóïíîì öåíîâîì äèàïàçîíå äëÿ óêðàèíñêîãî ïîòðåáèòåëÿ. Для примера, каталожная цена на вертикальную опалубку ULMA на 25-30 % ниже немецких аналогов, а дополнительные скидки при покупке товара достигают 30 %. Таким образом, цена продажи вертикальной опалубки может составлять 200-250 евро. Арендная ставка колеблется в пределах 3,8-4,2 % от стоимости комплектации в месяц.
1
Âåðòèêàëüíàÿ îïàëóáêà PRIMO
2
Опалубка рассчитана на давление бетона 75 кН. Высота основных щитов составляет 330, 300, 270 и 150 см. Это особенно актуально для данной системы, поскольку высоты 3,00 и 3,30 – самые востребованные на Украине. Щиты опалубки выполнены из стальной рамы с ребрами жесткости и обшивки из многослойной фанеры. Рама защищена от коррозии однослойной эпоксидно-полиэстровой термореактивной краской. Формообразующая поверхность выполнена из оригинальной финской ламинированной фанеры, что позволяет использовать ее 100120 раз. Соединяющим элементом является универсальный замок Z-5 с клиновидным действием и бесступенчатой регуляцией, при помощи которого после одного удара молотка щиты могут соединяться как по гого ризонтали, так и по вертикали.
Îñíîâíîé êðèòåðèé, ïî êîòîðîìó ìîæíî ñóäèòü î êà÷åñòâå íàøåé îïàëóáêè, ýòî åå ñåðòèôèêàöèÿ ïî íåìåöêîé ñèñòåìå «GSV», êîòîðàÿ ðåãëàìåíòèðóåò ìíîæåñòâî ïàðàìåòðîâ òî÷íîñòè, êà÷åñòâà, äîïóñòèìûõ äåôîðìàöèé è ò.ï.
32
Клиенту предлагается отсрочка платежа или аренда с правом выкупа, которая дает возможность уменьшить сумму выкупа на оплаченную арендную плату. Эти факторы, а также наличие больших складских запасов – дают возможность активно развиваться на Украине. Только за 1-ю половину 2008 года наша фирма вошла в четверку лидирующих операторов по опалубке.
Ñèñòåìà áàëî÷íîðèãåëüíîé îïàëóáêè DSD
Эластичность системы DSD позволяет опалубить любую, наиболее сложную форму монолитной стены. Система DSD может быть использована при реализации следующих объектов: подпоры и колонны мостовые, упорные стены, эстакады, очистительные сооружения и емкости, промышленные объекты, гостиницы и офисные здания, специальные конструкции в жилищном строительстве и другие. У данной системы существует три неоспоримых преимущества. Это – малое число анкерных связей и вариация допустимой нагрузки на поверхность опалубки. Если в опалубке «PRIMO» допустимая нагрузка фиксирована, то система DSD позволяет подобрать оптимальный шаг балок и связей для каждого конкретного проекта (от 60 до 120 кН/м2). Также балки Н20 можно использовать и при устройстве монолитного перекрытия. Отличительной особенностью системы DSD является инновационное решение ВЫРАВНИВАЮЩЕГО ВЫРАВНИВА ЩЕГО СОЕДИНЕНИЯ для выравнивания поверхности палубы в местах стыков листов фанеры, особенно при реализации стен с особенными треботребо ваниями по качеству поверхности бетона.
• том II
Очень важным также является наличие складов в регионах. В Украине мы имеем 5 представительств (Киев, Львов, Харьков, Одесса, Симферополь) и 3 склада (Киев, Львов, Одесса). До конца года этот список пополнится г. Днепропетровск и Донецк. Компания ULMA, основанная в 1961 году, представлена в Украине следующими системами:
3
Ñèñòåìà ïåðåêðûòèÿ
Служит для опалубки горизонтальных железобетонных элементов. Система простая в обслуживании благодаря небольшому количеству элементов. Система состоит из стоек, триног, головок, деревянных балок и опалубочной фанеры. Сочетание австрийской балки Kaufmann и испанских оцинкованных стоек дает оптимальную систему, позволяющую использовать ее практически в любых условиях и для любого инвестиционного проекта.
Ê Êîìïàíèÿ «ULMA Îïàëóáêà Óêðàèíà» ÊÈÅÂ, ïåð. Äåðåâîîáðàáàòûâàþùèé, 3 òåë.: (044) 255-14-92, ôàêñ: (044) 255-14-94 ËÜÂÎÂ ÜÂÎÂ,, óë. Ïðîìûøëåííàÿ, 60 òåë./ôàêñ: (032) 242-45-21 ÎÄÅÑÑÀ ÄÅÑÑÀ,, óë. Êîñîâñêàÿ, 47, îô. 302 òåë./ôàêñ: (048) 712-72-27, 712-72-37 ÑÈÌÔÅÐÎÏÎËÜ,, 8-067-406-98-14
www.pilosiio.com.ua Частное предприятие «АВЕРС» работает на строительном рынке Украины» с 2000 года. За это время компания добилась значительных успехов в области продаж строительного оборудования и признана одним из крупных поставщиков опалубочных систем, строительных лесов и оборудования для монолитного строительства. Основным направлением деятельности фирмы является продажа опалубочных систем итальянской фирмы «PILOSIO S.p.A», которая выпускает опалубочные системы и строительные леса с 1961 года и занимает лидирующее место в европейском секторе производства оборудования для гражданского и промышленного строительства. Благодаря постоянному расширению исследовательской деятельности и внедрению передовых технологий в производство, «PILOSIO» выпускает продукцию высокого качества. Продукция фирмы имеет Сертификат ISO 9002 и соответствует всем требованиям международных и европейских стандартов. Опалубка «PILOSIO» относится к классу наиболее экономически выгодных профессиональных опалубочных систем с оптимальным соотношением НАДЕЖНОСТИ-УНИВЕРСАЛЬНОСТИ-ДОСТУПНОСТИ. Именно поэтому, завоевав доверие своих клиентов в странах западной Европы, она уверенно продвигается на украинский рынок. Следующим по значимости ЧП «Аверс» выделяет направление продажи оборудования для монолитного строительства. Среди такого оборудования компания предлагает клиентам станки для резки арматуры, а также для гнутья арматуры от итальянского завода-производителя, вибраторы глубинные для укладки бетона итальянского производства. А также оборудование для производства пенобетона, которое компания изготавливает сама – установки для производства пенобетона и кассеты (формы) для изготовления пенобетонных блоков.
Отличительной особенностью деятельности компании является индивидуальный подход к каждому Клиенту и работа с ним на самом высоком уровне. Проектный отдел выполняет детальные технико-экономические обоснования для предложений по той или иной строительной площадке. Благодаря налаженным бизнес-процессам и работе высококвалифицированных специалистов мы можем гибко подходить к тому или иному предложению, к срокам поставок и методам эксплуатации, осуществлять допродажное и послепродажное обслуживание, предоставлять гибкую систему скидок и многое другое. За время своей работы компания «АВЕРС» завоевала репутацию надежного делового партнера. Мы высоко ценим доверие Клиентов. Со своей стороны, мы гарантируем им: • порядочность – выполнение всех своих обязательств, • результативность – выполнение обязательств в указанные сроки и оперативность действий, • заботу – индивидуальный подход к каждому клиенту. Работать с компанией «АВЕРС» – значит полагаться на оборудование высочайшего качества, на предоставпредостав ление самых современных услуг при решении любых проблем в строительстве. Густая сеть продаж, наличие квалифицированных специалистов позволяет гибко подходить к предложениям Заказчиков, к срокам поставки и методам эксплуатации, предоставляет гарантированную помощь на начальном этапе строительства Мы работаем так, чтобы каждый визит приносил Вам не только выгоду, но и доставлял удовольствие. Эти критерии являются основой нашего бизнеса и позволяют строить надежные партнерские отношения с компаниями, а также непрерывно расширять наш бизнес путем привлечения и удержания все новых и новых клиентов.
том II •
ПРОГРАММА ПРОДУКЦИИ ЧП «АВЕРС»:
• опалубочные системы завода-производите-
ля «PILOSIO» (Италия) • элементы опалубки перекрытий: стойки, треноги, головки, балки • станки для резки и гнутья арматуры (Италия) • глубинные вибраторы для укладки бетона (Италия) • установки для производства пенобетона • кассеты для изготовления пеноблоков • строительные леса (тип СТОЙКА-ПОРТИК и КЛИНО-ХОМУТОВОГО типа) • грузоподъемная техника: краны «КЛ-3», подъемники мачтовые • конвейеры ленточные • фанера влагостойкая • смазка для опалубочных систем • фиксаторы защитного слоя • вагончики-бытовки • подмостья для каменщиков • люльки фасадные (Китай) • пилы циркулярные на станине (Италия) Óêðàèíà, 04116, ã. Êèåâ óë. Êîïåðíèêà, ä. 13/15 òåë.: (044) 237-45-92, 494-46-19
33
ÍÀÂÅÑÍÛÅ ÂÅÍÒÈËÈÐÓÅÌÛÅ ÔÀÑÀÄÛ Âåíòèëèðóåìûå ôàñàäû èçâåñòíû â Óêðàèíå ñðàâíèòåëüíî íåäàâíî. Íî â ðÿäå ñòðàí (íàïðèìåð, â Ãåðìàíèè, Ôèíëÿíäèè) íàêîïëåí óæå äîñòàòî÷íûé îïûò ïî èõ èñïîëüçîâàíèþ: â îáùåñòâåííûõ, àäìèíèñòðàòèâíûõ è ïðîìûøëåííûõ çäàíèÿõ, à òàêæå ïðè ðåêîíñòðóêöèè äîìîâ ìàññîâîé çàñòðîéêè.
Само понятие вентилируемый фасад возникло в Германии. Едва появившись в Украине, вентилируемые фасады сразу завоевали популярность. Навесной фасад представляет собой конструкцию, состоящую из материалов облицовки (плит или листовых материалов) и подоблицовочной конструкции, которая, в свою очередь, крепится к стене таким образом, чтобы между защитно-декоративным покрытием и стеной оставался воздушный промежуток. Для дополнительного утепления наружных конструкций между стеной и облицовкой может устанавливаться теплоизоляционный слой – в этом случае вентиляционный зазор оставляется между облицовкой и теплоизоляцией. Обычно облицовочные материалы, подконструкцию и теплоизоляцию производят разные фирмы, хотя они могут работать в тесном контакте друг с другом и рекомендовать заказчикам материалы своих партнеров или даже закупать у них комплектующие.
34
К вспомогательным элементам систем вентилируемых фасадов относятся: уплотнительные ленты между панелью и профилем подоблицовочной конструкции, декоративные уголки и вставки для закрытия торцов и зазоров между панелями, перфорированные металлоконструкции для вентиляции системы снизу и вверху: заклепки, кляммеры, гребенки и т. п. для крепления панелей к профилям. Подоблицовочная конструкция может крепиться как на несущую, так и на самонесущую (в каркасном варианте) стену, выполненную из различных материалов (бетон, кирпич). Применяют вентилируемые фасады не только в новом строительстве, но и при реконструкции старых зданий. Использование навесных конструкций позволяет, с одной стороны, «одеть» фасад в современные отделочные материалы, а с другой – улучшить теплотехнические характеристики ограждающей конструкции и защитить ее от вредных атмосферных воздействий.
• том II
½ÅÊÀÃÀÈ˽ÄÓ½ ̸ɸ¼Ó ¦¹ÑÀ½ ɺ½¼½ÅÀ×
Как уже упоминалось выше, в вентилируемом фасаде отдельные слои конструкции располагаются следующим образом: ограждающая стена, теплоизоляция, воздушный промежуток, защитный экран. Такая схема является оптимальной, т. к. слои различных материалов располагаются по мере уменьшения показателей их теплопередачи, а сопротивление паропроницаемости возрастает снаружи вовнутрь. Устройство дополнительной теплоизоляции снаружи лучше защищает стену от переменного замерзания и оттаивания. Выравниваются температурные колебания массива стены, что препятствует появлению деформаций, особенно нежелательных при крупнопанельном домостроении. Точка росы сдвигается в наружный теплоизоляционный слой, внутренняя часть стены не отсыревает, и не требуется дополнительной пароизоляции.
Совместное применение навесного фасада и теплоизоляционного слоя существенным образом повышают звукоизоляционные характеристики ограждающей конструкции, поскольку фасадные панели и теплоизоляция обладают звукопоглощающими свойствами в широком диапазоне частот (например, звукоизоляция стены из легкого бетона повышается в 2 раза при устройстве навесного фасада с применением отделочных панелей). Наличие воздушного промежутка в вентилируемом фасаде принципиально отличает его от других типов фасадов, т. к. благодаря перепаду давления этот промежуток работает по «принципу действия вытяжной трубы». В результате чего из ограждающей конструкции в окружающую среду удаляется атмосферная и внутренняя влага. Вентилируемый воздушный промежуток снижает также и теплопотери, т. к. он практически является температурным буфером. Воздух в нем примерно на три градуса выше, чем снаружи. Наружный экран из отделочных материалов защищает расположенный за ним слой теплоизоляции, а также ограждающую конструкцию, от атмосферных воздействий. Летом он выполняет функцию солнцезащитного экрана, отражающего значительную часть падающего на него теплового потока. Благодаря специально разработанной схеме монтажа вентилируемого фасада к стене конструкция имеет возможность поглощать термические деформации, возникающие при суточных и сезонных перепадах температур. Это позволяет избегать внутренних напряжений в материале облицовки и несущей конструкции, что исключает появление трещин и разрушение облицовки. Можно выделить основные достоинства вентилируемых фасадов: широкие возможности по использованию современных фасадных отделочных материалов; высокая тепло- и звукоизоляция; вентиляция внутренних слоев – удаление атмосферной влаги и влаги, образующейся за счет диффузии водяных паров изнутри; защита стены и теплоизоляции от атмосферных воздействий;
нивелирование термических деформаций; возможность проведения фасадных работ в любое время года – исключены «мокрые» процессы; отсутствие специальных требований к поверхности несущей стены – ее предварительное выравнивание, и более того, сама система позволяет выравнивать дефекты и неровности поверхности, что сделать с применением штукатурок часто сложно и дорого; длительный безремонтный срок (25-50 лет в зависимости от применяемого материала). Из вышеизложенного становится ясно, что вентилируемый фасад является современным конструктивным решением, которое можно применять как для новых, так и для реконструируемых зданий. Технологии возведения вентилируемых фасадов эволюционируют. Фирма «ZERRINGER» предлагает новую фасадную систему, которая представляет собой некий конструктор, состоящий из 5-7 универсальных и очень прочных типов профилей. На профиля крепится высококачественный утеплитель и любой облицовочный материал. Система «ZERRINGER» не является косметическим фасадом, а представляет собой полноценную ограждающую систему, со всеми необходимыми характеристиками современного строительства.
§Æ¼Æ¹ÃÀÎƺÆÏÅÓ½ ÂÆÅÉÊÈËÂÎÀÀ ¼Ã× º½ÅÊÀÃÀÈ˽ÄÓÍ Ì¸É¸¼Æº
том II •
Подоблицовочная конструкция состоит из кронштейнов, которые крепятся непосредственно на стену, и несущих профилей, устанавливаемых на кронштейны. На несущие профили, образующие каркасную систему, с помощью специальных элементов крепежа монтируются плиты (листы) облицовки. Утеплитель фиксируется на наружной поверхности стены с помощью дюбелей, специальных профилей и т. п. Основное предназначение подоблицовочных конструкций заключается в том, чтобы надежно закрепить плиты облицовки и теплоизоляции к стене так, чтобы между теплоизоляцией и отделочной панелью остался ==4USPJUFMTUWP=(@4USPJUFMTUWP=%BZEKFTU@ =ÂÇȽɽ= вентиляционный промежуток. При этом исключаются клеевые и другие «мокрые» процессы, а все соединения осуществляются механически. Правильно спроектированная подоблицовочная конструкция должна обладать: достаточной несущей способностью, воспринимающей собственный вес, а также вес облицовочных материалов и утеплителя; антикоррозийной стойкостью; необходимой подвижностью узлов для выдерживания динамических (ветер, температурные перепады, и т. д.) нагрузок; возможностью выравнивания неровностей несущего основания; легкостью и высокой скоростью монтажа и т. д. На украинском рынке представлено большое количество различных подобли-
35
цовочных систем, как отечественных, так и западных производителей. Все вышеперечисленные системы с успехом применяются для вентилируемых фасадов. Но все же в каждой из них есть своя «изюминка» – особая конструкция тех или иных элементов. Именно это делает систему оптимальной при решении конкретных задач, например: выравнивании неровностей несущей основы; уменьшения негативного влияния «мостиков холода»; обеспечения возможности крепления мелкоразмерной облицовки (без существенного удорожания подконструкции); обеспечения надежного крепления теплоизоляционных плит. Ниже мы более подробно рассмотрим каждый элемент подоблицовочной системы и остановимся на ее конструктивных особенностях, благодаря которым и возможно решение вышеперечисленных задач. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОДОБЛИЦОВОЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ Одними из основных элементов, призванных обеспечить надежное крепление подконструкции к несущему основанию являются кронштейны. В зависимости от материала самой подоблицовочной конструкции они могут быть выполнены из разных материалов – алюминия, оцинкованной или нержавеющей стали. Крепление кронштейнов к стене обеспечивают специальные анкеровочные элементы. Тип дюбелей и шурупов, анкеров, их диаметр, глубина установки подбирается в зави-симости от выдергивающей нагрузки и материала стены, в которую устанавливается данный крепежный элемент. Кронштейны могут образовывать необходимое расстояние между стеной и облицовочным материалом, что позволяет использовать утеплитель необходимой толщины. Кронштейны должны выдерживать как статические, так и динамические нагрузки, и обеспечивать возможность установки фахверка на неровных основаниях. Поэтому важнейшими характеристиками кронштейнов являются несущая способность и возможность изменения длины. Несущая способность кронштейнов играет особую роль при больших выносах фахверка. В этом случае либо необходимо увеличивать количество кронштейнов (что дает общее удорожание конструкции), либо применять кронштейны с большей несущей способностью. Для выравнивания неровностей стены необходимо иметь большой типоразмерный
36
ряд, либо использовать кронштейны с широкими пределами изменения длины. Оба варианта позволяют отступать от стены на расстояние до 0,5 м. Кронштейны, имеющие возможность значительно изменять свою длину, имеют всего три типоразмера, а длина каждого типа кронштейна плавно регулируется в пределах до 13 см, что позволяет отступать от стены на любое требуемое расстояние. Это дает некоторые плюсы при производстве работ. Как правило, при новом строительстве расчет количества кронштейнов определенного типоразмера осуществляется на стадии проекта, исходя из предположения, что стены ровные. При осуществлении же работ часто выясняется, что привезенные элементы определенных типоразмеров не могут обеспечить необходимое выравнивание стен – приходится дозаказывать другие типоразмеры, что в итоге приводит к общему удорожанию работ. При использовании кронштейнов с изменяемой в значительном диапазоне длиной этой проблемы не возникает. При анализе конструктивных особенностей кронштейнов и способов их крепления к стене немаловажным обстоятельством является возможность образования «мостиков холода». Для решения данной проблемы применяют два подхода: принцип «точечного контакта», или сокращение площади соприкосновения металла со стеной, и применение различных теплоизолирующих прокладок. Западные фирмы в качестве прокладок используют различные пластики; украинские компании чаще всего применяют парониты, являющиеся эффективными теплоизоляторами. У каждого из подходов есть свои достоинства и недостатки. При точечном
1 4
2
3
Применение диффузорных мембран при отделке фасадов 1 – утеплитель 2 – диффузорная мембрана 3 – вентилируемый зазор 4 – сайдинг
• том II
креплении, в силу конструктивного решения, теплопроводность ниже, но одновременно снижается и несущая способность крепления кронштейнов к стене. При увеличении площади контакта ситуация меняется на обратную. Несущая конструкция (фахверк) состоит из антикоррозийных профилей (алюминия, нержавеющей или оцинкованной стали, легированных сплавов) или антисептированного дерева. Разработано большое многообразие профилей для различных фасадов (Т-образные, Г-образные, П-образные и др.). Несущая профильная конструкция применяется трех типов: горизонтальная; вертикальная; комбинированная (совмещенная). Наихудшей, с точки зрения работы пространственной конструкции, является конструкция из горизонтальных направляющих, т. к. профили в этой системе работают на изгиб и кручение. В конструкции из вертикальных направляющих профили воспринимают нагрузки на сжатие и растяжение (более благоприятный режим работы), кроме того, такая конструкция не препятствует вертикальному (основному) воздушному потоку. Наилучшей же является комбинированная конструкция, в которой к телу стены крепятся горизонтальные направляющие, а к ним – вертикальные направляющие, на которые ложится нагрузка от облицовочных плит. В такой конструкции происходит перераспределение нагрузки и не создается препятствий вертикальному воздушному потоку. Но в то же время комбинированная конструкция этого типа достаточно металлоемка и представлена на украинском рынке пока только зарубежными производителями. Существует также и совмещенная конструкция другого типа. В ней к несущей стене крепятся вертикальные направляющие, а уже к ним – горизонтальные. Такая конструкция наследует все минусы классической горизонтальной конструкции, поэтому ее применяют, в основном, для толстостенной облицовки из натурального камня, который крепится путем горизонтальных продольных пропилов в направляющих. В этом случае горизонтальные направляющие испытывают, по большому счету, нагрузки на вертикальное поперечное сжатие, что позволяет всей системе хорошо работать. Кроме того, такая конструкция применяется при использовании невидимого (скрытого) крепежа. В этом случае негативное влияние конструкции снижается из-за:
а) крепления каждой плитки к двум отдельным горизонтальным направляющим (что уменьшает нагрузку на каждую из них); б) увеличения относа системы от утеплителя, что увеличивает эффективный воздушный зазор. К несущим профилям крепится облицовка. Облицовочные панели можно достаточно условно разделить на три группы: тяжелые (натуральные камни), легкие (керамогранит, цементно-волокнистые плиты и т. д.) и разного рода самонесущие металлические изделия. Для каждой группы применяется свой вид подоблицовочной конструкции. Очевидно, что при использовании тяжелых облицовок требуется более мощная, материалоемкая подконструкция, которая является и более дорогой.
▶
Плиты теплоизоляционного материала устанавливаются между несущими профилями и крепятся непосредственно к стене. При недостаточно прочном креплении возникает опасность сползания плит и образования между ними щелей – «мостиков холода». Для решения этой проблемы в некоторых системах предусмотрено дополнительное крепление теплоизоляционных материалов и к подоблицовочной конструкции.
Крепежные детали осуществляют механическое крепление облицовочных материалов к несущим профилям подоблицовочной конструкции. Различают видимые и скрытые элементы крепления. Видимое крепление более простое, осуществляется кляммерами, шурупамисаморезами или заклепками. Чтобы придать всей конструкции единое цветовое решение, видимые части крепежа окрашивают в цвет облицовочного материала. Ве-
Способ крепления керамогранита
дущие производители крепежа используют только порошковую окраску. Элементы крепления часто поставляют сами фирмы, которые производят облицовку, т. к., например, если это саморез или кляммер, то он должен быть цвета облицовки. Кляммеры должны позволять легко производить монтаж облицовки, не позволять плите вибрировать при порывах ветра, обеспечивать надежное крепление. Оба типа крепления (скрытое и видимое) позволяют достаточно легко и быстро закрепить элементы облицовки к несущей конструкции. Скрытое крепление требует дополнительной обработки облицовочных панелей для обеспечения их крепления (в первую очередь это относится к керамогрантиту, минериту, и т. п.), что приводит к удорожанию конструкции вентилируемого фасада. На это необходимо обращать внимание архитекторов и заказчиков.
!
Для того чтобы исключить возможность разрушения облицовочных панелей, появление трещин (при термических изменениях размеров элементов конструкции), необходимо обеспечить требуемую подвижность узлов. Это достигается специальными конструктивными приемами. По перечисленным выше требованиям, которым должна удовлетворять подоблицовочная конструкция, видно, что она является чрезвычайно сложной и ответственной частью фасада. Подконструкция не может быть единой для всех типов зданий. Для того чтобы подобрать и рассчитать требуемую номенклатуру изделий, ведущие фирмы требуют от заказчика предоставить ряд данных, например: климатический район застройки (по СНиП 2.01.07-85*), местонахождение (пустырь, плотная застройка и т. п.), высота и кон-
Способ крепления фасадных панелей-кассет
том II •
фигурация здания, вид материала несущей стены, толщина и тип утеплителя, тип облицовки и способ ее крепления (видимый, невидимый) и т. п. Только проанализировав все эти данные и сделав соответствующий расчет, можно подобрать номенклатуру изделий соответствующую конкретному фасаду здания, и уже после этого составить калькуляцию (стоимость подоблицовочной конструкции). Необходимо особо подчеркнуть, что расчет конструкций вентилируемого фасада под силу только профессионалу. Необходимо также обратить внимание проектировщиков на то, что, решая одеть здание в вентилируемый фасад, нужно ответственно подойти к выбору материала несущих стен, особенно стензаполнений в монолитном домостроении. В зданиях высотой более 40 м ветровые нагрузки близки, а в критических точках превышают собственный вес системы. При недостаточной несущей способности стены кронштейны приходится ставить значительно чаще и применять более дорогие анкеровочные элементы, что приводит к удорожанию подоблицовочной конструкции. Расчетом можно определить, что выгоднее: применить дешевый стеновой материал, но получить удорожание на подоблицовочной конструкции вентилируемого фасада, или использовать более качественный (с точки зрения несущей способности), хотя и более дорогой материал для стен.
¦Éƹ½ÅÅÆÉÊÀ ʽÇÃÆÀ¿ÆÃ×ÎÀÀ º½ÅÊ̸ɸ¼Æº r ÊȽ¹Æº¸ÅÀ× ÉÇÆÉÆ¹Ó ÂȽÇýÅÀ× Утеплитель, используемый для вентилируемых фасадов, должен обладать следующими свойствами: являться долговечным, негорючим, устойчивым к старению материалом; быть биологически стойким; иметь стабильную форму; монтироваться сплошным слоем, исключая возникновение «мостиков холода»; обладать высокими теплоизолирующими характеристиками; позволять водяным парам и влаге беспрепятственно попадать в воздушную прослойку, предотвращая образование и скопление на конструкциях разрушающего их конденсата; быть устойчивым к ветровому потоку; быть неагрессивным к металлам. В качестве утеплителя в вентилируемых фасадах чаще применяется минераль-
37
ная вата, хотя иногда используют и стеклянную вату (стекловату). И тот и другой материалы являются неблагоприятной средой для образования плесневых и других грибков, а также обладают высокими теплои шумопоглощающими свойствами.
!
При выборе теплоизоляционного материла необходимо обращать внимание на возможность возникновения мощных воздушных потоков в вентиляционном промежутке конструкции, которые могут привести к разрушению верхних слоев мягкого теплоизоляционного материала.
Стоечно-ригельное остекление Тепло-холод
Для защиты утеплителя можно применять ветрозащитную паропроницаемую пленку, использовать кашированные (уже с пленкой) плиты утеплителя или применять жесткие теплоизоляционные плиты. Может быть использована и двухслойная минераловатная плита: более плотный слой устанавливается на наружной стороне фасадных конструкций, менее плотный – непосредственно на несущую стену, так как мягкий слой позволяет утеплителю лучше прилегать к неровностям утепляемой конструкции. По поводу необходимости ветрозащитной пленки у специалиста нет единого мнения. Тем не менее, даже при применении жесткой плиты ветрозащита не окажется лишней. Особенно, если учесть, что затраты на нее ничтожны по сравнению с общей стоимостью конструкции вентилируемых фасадов. Прижим утеплителя к несущей стене осуществляется, как правило, тарельчатыми пластиковыми дюбелями с плотной подгонкой плит утеплителя друг к другу. Тип, параметры и размеры дюбеля определяют расчетным путем и уточняют (при необходимости) после проведения пробных испытаний. Кроме испытания на усилие вырывания и среза, дюбели также испытывают на тепло- и морозоустойчивость. Как уже отмечалось выше, разработаны системы вентиляционных фасадов с дополнительным креплением теплоизоляции несущими профилями. В таких системах сползание теплоизоляционных плит и образование «мостиков холода» даже при недостаточном креплении теплоизоляции к стене становится невозможным.
¦¹ÃÀÎƺÆÏÅÓ½ À¿¼½ÃÀ× ¼Ã× º½ÅÊÀÃÀÈ˽ÄÓÍ Ì¸É¸¼Æº
Остекление полуструктурное ПСО РВ 50
Навесной фасад с полуструктурным остеклением
38
Облицовочные материалы в конструкции вентилируемого фасада выполняют защитно-декоративную функцию. Они защищают утеплитель, подоблицовочную конструкцию и стену здания от повреждений и атмосферных воздействий. В то же время облицовочные панели являются внешней оболочкой здания, формируют его эстетический облик, являются как бы визитной карточкой. В настоящее время существует большой выбор фасадных панелей для облицовки стен здания. Кроме внешнего вида они отличаются между собой по материа-
• том II
лу, размеру, типу крепления (видимое, невидимое), цене и т. д. Материалы, применяемые для изготовления панелей, могут быть самые разные, причем этот список постоянно пополняется: металлы, композитные материалы, бетоны, фиброцементы (цементно-волокнистые материалы), керамический гранит, а также стекла со специальным покрытием, ламинаты высокого давления и т. д.. Перечисленные выше материалы используются для производства следующих видов облицовочных изделий: крупноразмерных (высотой с этаж) и мелкоразмерных панелей, сайдинга (длинных узких наборных панелей), профилированных (волнистых) листов и кассет (объемных панелей из тонколистовых материалов). Защитно-декоративные изделия могут имитировать традиционные материалы – камень, дерево, кирпич – или наоборот – подчеркивать современность и необычность за счет применения металла, цвета, фактуры и т. п. Облицовочные изделия могут крепиться к подоблицовочной конструкции с помощью скрытых или видимых элементов крепежа. Причем перевязки между панелями могут быть вертикальными или горизонтальными. Большое разнообразие отделочных материалов для навесных фасадов дает архитектору поистине безграничные возможности для решения эстетических задач. Остановимся подробнее на наиболее распространенных облицовочных материалах.
Öåìåíòíîâîëîêíèñòûå ïàíåëè
Цементно-волокнистые панели (часто называемые также фиброцементными) состоят из цемента (на 80-90%), армирующего волокна и минеральных заполнителей. Бетон, усиленный волокнами (fibre) асбеста, появился еще в 1901 г. Австриец Людвиг Хачек годом раньше зарегистрировал свое открытие как патент на «Способ производства искусственных каменных
плит из волокнистых веществ и затвердевающих в них связующих». На сегодняшний день в качестве фибры помимо асбеста применяются также синтетические волокна и даже специальные щелочестойкие стеклянные волокна. Исследования в области создания безасбестовых армирующих волокон были связаны с борьбой за запрещение применения асбестосодержащих изделий в Западной Европе в конце 70-х и начале 80-х годов. Благодаря своему составу плиты практически не горючи и экологически чисты. Они морозоустойчивы, не боятся коррозии, гниения, УФ-излучения и кислотных дождей. Плиты являются влагонепроницаемыми, хорошо изолируют звук, стойки к ударам. Фасадные панели на цементной основе сочетают в себе прочность бетона и многофункциональность панелей. Плиты могут быть отшлифованы (либо с одной, либо с двух сторон), со сквозной пропиткой, окрашены акриловой водорастворимой краской или идти под покраску и облицовку на месте. Широкое распространение получили также цементно-волокнистые плиты с поверхностным слоем, покрытым крошкой из натурального камня, причем может варьироваться не только цвет (за счет породы камня), но и фракция крошки. Эпоксидная смола связывает дробленый камень с основой. На фиброцементную плиту может наноситься также полиуретановое покрытие, которое дает высокую защиту от ультрафиолетового излучения и атмосферного воздействия. Плиты с различными покрытиями можно применять отдельно или комбинировать друг с другом, добиваясь необходимого эффекта. Цементно-волокнистые плиты обладают стойкостью к атмосферным воздействиям и с технической точки зрения не требуют никаких защитных покрытий. Однако цвет обычной цементно-волокнистой плиты – натурально-серый, поэтому панели чаще всего красят из эстетических соображений. Краски и методы окрашивания, предназначенные для бетонных поверхностей, обычно подходят и для цементно-волокнистых плит. Новые цементно-волокнистые ▶ плиты можно красить как до монтажа – плиты полностью загрунтовываются и окрашиваются на заводе, так и после него – загрунтованной плите можно оставить ее изначальный цвет, но ре-
комендуется в течение 2-х лет после монтажа осуществить покраску. Наиболее важным критерием при выборе краски для бетонной поверхности служит стойкость краски к воздействию щелочей. Большинство красок отвечают данному требованию. Например, все латексные краски стойки к щелочам, а следовательно, подходят для окрашивания цементно-волокнистых плит. Алкидные же краски нельзя использовать для работы с бетонными поверхностями. Также краска должна «дышать», пропускать водяной пар. Для обеспечения хорошей адгезии к ранее не окрашенным поверхностям их рекомендуется покрывать акриловыми красками на основе растворителя. Они проникают в подложку лучше, чем водорастворимая акрилатная краска. Степень блеска у акриловых красок может быть от полуматовой до матовой. Силикатные краски на основе неорганического силикатного калия в основном хорошо подходят для бетонных поверхностей, которые сами состоят из силикатных соединений. Силикатная краска прекрасно пропускает воздух, и к тому же она стойка к атмосферным воздействиям. Силикатные краски всегда матовые и водоразбавляемые. Окраска слишком влажной и щелочной поверхности цементно-волокнистой плиты силикатной краской не получится. Поэтому плиты рекомендуется окрашивать примерно через полгода после монтажа. Область применения цементно-волокнистых плит – новые здания и сооружения, а также реконструируемые объекты. Их можно использовать не только для облицовки стен, но и для балконов и цоколей. Панели могут комплектоваться специальными монтажными элементами и аксессуарами: планками для внешних и внутренних углов (покрашенными в цвет плит из алюминия и оцинкованной стали), водоотливными листами со специальным покрытием, оконными сливами и откосами, а также лентами-прокладками, закрепляемыми между плитой и обрешеткой (черная резина EPDM, белая – TPE), защитной краской для обработки кромок и т. д. При выборе плит должны учитываться статические и динамические нагрузки и внутренние напряжения, возникающие в плитах. Необходимо обращать внимание на тот факт, что окрашенная плита впитывает из воздуха примерно половину той влаги, которую получает необлицованная плита за тот же отрезок времени. На прак-
том II •
Крепление цементно-волокнистой панели
тике это означает, что влагорасширение окрашенной плиты в два раза меньше влагорасширения неокрашенной плиты. По этой причине максимальный разрешенный размер окрашенной плиты больше, чем размер плиты без отделки. Крепление плит производится на кислотостойких гвоздях или винтах к деревянному или металлическому каркасу. Швы герметизируются резиновой лентой (черная или натурально-белая EPDMрезина) или алюминиевыми планками различного профиля. Шаг каркаса, тип крепления и расход крепежных элементов должен быть рассчитан. У производителей плит обычно разработаны специальные таблицы, которые облегчают расчет.
!
Во избежание проникновения влаги внутрь конструкций, в горизонтальных швах всегда применяется планка горизонтального шва (водослив). При установке горизонтальных планок необходимо оставлять зазор между планкой и нижележащей плитой для свободной циркуляции воздуха. Обрезку панелей обычно производят на заводе, но они могут быть обрезаны и на стройплощадке. Для этого применяют обычные деревообрабатывающие инструменты с твердосплавным диском. Так как при обработке плит выделяется цементная пыль, рекомендуется использовать системы пылесборки и респираторы. Производят цементно-волокнистые плиты в разных странах, наиболее известна в нашей стране продукция фирм «OY Minerit AB» (Финляндия) и «Eternit AG» (Германия).
39
Íàòóðàëüíûé êàìåíü Натуральный камень применялся в строительстве во все времена, и сегодня, несмотря на появление новых искусственных материалов, мода на него не проходит. Он по-прежнему широко применяется для облицовки зданий. А благодаря современным методам обработки может использоваться и для вентилируемых фасадов. Тем более что крепление на относе (с вентилируемым промежутком между стеной и камнем) с успехом применяется уже многие годы. Особенности облицовочных материалов из натурального камня и способы крепления облицовки рассмотрены в главе «Облицовочные материалы» . Для облицовки вентилируемых фасадов, помимо панелей целиком из натурального камня, применяются и многослойные сэндвич-панели. Сэндвич-панели состоят из поверхностного слоя камня 5-7 мм толщиной, который прикрепляется к армирующему слою – сотовому алюмопластиковому каркасу. Эти облегченные панели позволяют существенно снизить нагрузку на несущие элементы каркаса здания, так как их вес – до 16 кг/м2, что составляет примерно 1/3-1/4 веса гранитных или мраморных плит, используемых для той же цели.
Êåðàìè÷åñêèé ãðàíèò
Керамический гранит также называют плитка грес, гранитогрес, каменная плитка из искусственного камня. Отличия керамического гранита от керамической плитки обусловлены технологией изготовления этого материала.
Производство керамического гранита является высокотехнологичным процессом. Керамический гранит получают из белой специальной глины с добавлением коалина, полевых шпатов, кварца и минералов. Сначала тщательно перемешанная масса прессуется под сверхвысоким давлением (до 400 Н/см2) на современных гидравлических прессах, формируя плиты, которые затем обжигаются опять же при очень высокой температуре (1200-1300 °С). В результате высокотемпературного обжига, необходимого для спекания мельчайших крупинок минералов, плитки керамического гранита становятся однородными, предельно прочными и стойкими к различным воздействиям. Изделие окрашивается на стадии изготовления: для придания граниту необходимого цвета в сырьевую массу вводят минеральные пигменты. Таким образом, цвет распределяется по всей толщине плитки, придавая ей однородную структуру, напоминающую природный гранит. Благодаря такой технологии производства свет и ультрафиолетовые лучи не оказывают влияния на интенсивность цвета. Кроме того, возможно изготовление большого разнообразия цветов и рисунков. В отличие от керамических плиток керамический гранит обладает более высокими показателями износостойкости, сопротивления механическим и климатическим воздействиям, морозостойкости, устойчивости к ультрафиолетовым излучениям и т. п. Керамический гранит обладает чрезвычайно низким водопоглощением (порядка 0.05%), что объясняется плотной структурой материала, и соответственно
обеспечивает гарантированную морозоустойчивость. Материал не реагирует на воздействие кислот и щелочей даже в концентрированном виде (за исключением плавиковой кислоты и производных). Еще одной важной характеристикой керамического гранита является его высочайшая механическая прочность, которая позволяет использовать его в сложных условиях (ударная или ветровая нагрузка, внутренние напряжения, вызванные перепадами температур, и т. д.). Керамический гранит препятствует распространению огня. И, наконец, отдельной характеристикой керамогранита является его превосходное эстетическое качество, дающее бесконечные возможности для подбора цветовых решений и широкий спектр разнообразных форматов. По сравнению с природным камнем, основным конкурентом керамогранита в облицовке вентилируемых фасадов, у него есть еще несколько преимуществ. Прежде всего, это меньший вес. Толщина керамогранита составляет всего 10-12 мм, в то время как толщина каменных плиток обычно в 3-4 раза больше. Возможны 4 способа обработки поверхности керамогранита: полированный, атласный, полуполированный и неполированный. Постоянно совершенствуется особая декоративная техника отделки поверхности, с целью получения рисунков и текстур, удовлетворяющих требованиям и фантазии архитекторов и проектировщиков. В системе вентилируемого фасада возможно как скрытое, так и видимое крепление керамогранитных плит. Типы крепления могут быть следующие: скрытое механическое крепление; скрытое комбинированное крепление (механическое/клеевое); скрытое крепление с приклеиванием плит на профили; скрытые точки крепления (штифтами) для плит толщиной 2-3 см; видимое крепление.
▶
При скрытом механическом креплении плиты обычно подвешиваются на алюминиевом каркасе в четырех крепежных точках. Анкерное отверстие сверлится в точках крепления с тыльной стороны плиты, затем в отверстие вставляется винтовой анкерный дюбель. Далее алюминиевый крон-
40
• том II
штейн крепится защелкой или болтом из нержавеющей стали. Плиты обычно поставляются просверленными. Преимущества данного типа крепления следующие: плиты можно заменять или снимать для проверки; нет ограничений по высоте здания; высокий уровень надежности, т. к. каждая плита крепится 4 винтовыми анкерными дюбелями с болтами. Применяя скрытое механическое крепление плит из керамического гранита, необходимо учитывать также следующие моменты: данный способ дает меньше гибкости в планировке сопряжения плит по сравнению с другими типами крепления (рекомендуется выполнять планировку просверленных плит заранее); необходимо тщательно распланировать период выполнения работ по монтажу в связи со специальной подготовкой плит (отверстий) и точностью, требуемой при их монтаже и подгонке.
▶
При скрытом комбинированном креплении (механическое/клеевое) каждая плита крепится к горизонтальным профилям специальным клеем и дополнительным механическим крепежом в 2 точках (такого же типа, как и в механической системе). Плиты обычно поставляются просверленными.
Преимущества данного типа крепления: плиты можно заменять или снимать для проверки; сокращение затрат благодаря уменьшению числа отверстий; нет ограничений по высоте здания; высокий уровень надежности; время подготовки плит намного меньше, чем в механической системе крепления. Необходимо учитывать также следующие моменты: затраты повышаются по мере уменьшения размеров плит, меньше гибкости в планировке сопряжения плит по сравнению с другими типами крепления (рекомендуется делать отверстия в плитах заранее), более тщательная подгонка плит выполняется несколько сложнее.
▶
При скрытом креплении с приклеиванием на профили плиты крепятся к вертикальному несущему профилю специальным клеем. Горизонтальные профили не требуются.
Преимущества данного типа крепления: плиты можно заменять или снимать для проверки; значительное сокращение затрат как на подконструкцию (которая не содержит горизонтальных профилей),
так и на крепление плит; значительное сокращение времени на подготовку и монтаж – плиты можно резать и окончательно обрабатывать на стройплощадке; нет ограничений по высоте здания; относительно недорогое решение даже при размере плит менее 600х600 мм. Необходимо учитывать также следующие моменты: плиты нельзя будет проверить, невозможно подогнать после схватывания клея, а для того чтобы заменить их, плиты придется разбить.
▶
При скрытом креплении на штифтах (для плит толщиной 20-30 мм)сверлятся4отверстия(безподрезки) в горизонтальных ребрах. Плиты фиксируются вертикальными шпильками или штифтами, заранее прикрепленными к стене. Плиты обычно поставляются предварительно просверленными, хотя можно их просверлить и непосредственно на стройплощадке. Вертикальные и горизонтальные профили не требуются. Шпильки (верхние/нижние) размещаются на регулируемых кронштейнах, прикрепленных непосредственно к стене с помощью винтовых дюбелей.
Преимущества данного типа крепления: чрезвычайно простой монтаж; не требуются крепежные профили; сокращение затрат на монтаж и крепление плит; нет ограничений по высоте здания. Необходимо учитывать также следующие моменты: система несколько тяжелее, чем в других случаях; можно использовать теплоизоляционный слой не более 100 мм; меньше возможностей для подгонки системы. Для того чтобы заменить или снять плиты, необходимо разбить, по меньшей мере, одну из них.
▶ При видимом креплении плиты из керамического гранита крепятся на алюминиевом каркасе с помощью зажимов (клипсов, кляммеров), которые остаются видимыми. Эти зажимы выполняются из легированных, нержавеющих и жаропрочных сталей или алюминия. Никаких подготовительных работ на плитах не проводится. Как правило, точки крепления располагаются вблизи углов. Для улучшения эстетического вида могут поставляться анодированные зажимы, окрашенные в цвет используемого керамического гранита. Преимущества системы видимого монтажа: снижение затрат, так как не тре-
том II •
буется подготовительных работ на плите; максимальная гибкость строительства – плиты можно резать с последующей подгонкой и обработкой непосредственно на стройплощадке; относительно недорогое решение даже при размере плит менее 600х600 мм; конструкции можно снимать для проверки и заменять. Основоположниками и лидерами производства керамического гранита являются итальянские фабрики. В числе производителей керамического гранита, кроме Италии, сегодня можно увидеть фирмы Словакии («KERKO»), Белоруссии («КЕРАМИН»), Испании, Германии, Португалии, Польши, Чехии, Турции, Ирана и др. стран.
Ìåòàëëè÷åñêèå îáëèöîâî÷íûå èçäåëèÿ Для изготовления изделий, используемых для облицовки вентилируемых фасадов, применяется оцинкованная сталь с полимерным покрытием. Металлические облицовочные покрытия зданий – это, прежде всего, хорошо всем знакомые профилированные листы, сайдинг, а также металлические кассеты, облицовочные панели и другие элементы. ПРОФИЛИРОВАННЫЕ (ВОЛНИСТЫЕ) ЛИСТЫ Для повышения жесткости металлических листов они подвергаются профилированию, т. е. приданию волнообразной формы. Профилированные или, как их еще называют, гофрированные (волнистые) листы, профнастил, производят из оцинкованной стали как с полимерным покрытием, так и без него. Волны на листах могут быть высокими и низкими и иметь различную форму. Профилированные листы различаются: по форме и высоте гофры; по ширине готового профиля; по условиям применения. Профилированные листы монтируются с помощью стальных винтов-саморезов того же цвета, что и сама панель. Разработаны также стеновые облицовочные листы со специальным невидимым креплением. Разновидностью профилированных листов являются различные поперечногнутые и арочные профили. Они значительно расширяют возможности архитекторов, позволяют создавать криволинейные изделия для оформления углов стен, карнизов и коньков крыш.
41
Алюминий с полимерным покрытием; Алюминий с защитным напылением на основе полиэфирного порошка Pulcolam (PPC – Powder Coil Coating) – материал MIRAWALL; Алюминий с защитным покрытием Luxacote – материал LUXALON. МЕДЬ и ЛАТУНЬ Кассеты могут навешиваться на подоблицовочную конструкцию: с помощью винтовых соединений, которые остаются снаружи (видимое крепление), при этом кассеты крепятся к вертикальной стойке с помощью винтов, которые фиксируют расположенные внахлест крепежные бортики двух соседних панелей, через заранее сделанные отверстия; навинтовыхскрытыхсоединениях– верхний край кассеты крепится винтом к стойке, нижний же край защелкивается за верхний под расположенной кассетой таким образом, чтобы скрыть место крепЗастройщикам, ценящим свое время и деньги, компания «Булат» предлагает профилированный лист С8, который может быть оцинкованным или оцинкованным с полимерным покрытием. Толщина металла – 0,5–0,7 мм, общая ширина – 1200 мм, полезная – 1150 мм. Специалисты компании отмечают, что благодаря своей эстетичности профилированный лист С8 может применяться как облицовочный материал для стен, перегородок, подвесных потолков, ограждений и заборов. ФАСАДНЫЕ ПАНЕЛИ-КАССЕТЫ Фасадные объемные металлические панели, так называемые кассеты, представляют собой металлическую конструкцию с загнутыми с четырех сторон листами. Цвет, фактура, поверхности кассет могут быть самыми разными. Можно добиваться различных эффектов, сочетая на фасаде кассеты различных цветов, фактур, используя различные способы навески кассет. Для изготовления металлических кассет подходят любые тонкокатанные металлические листы, как с покрытием, так и без него, а также листы из композитного материала (об изделиях из которого пойдет речь ниже): СТАЛЬ: нержавеющая сталь; сталь с полимерным покрытием; оцинкованная сталь. АЛЮМИНИЙ: Анодированный и изготовленный способом горячей эмалировки;
42
• том II
ления. Подходит для материалов толщиной более 1,0 мм. Ширину шва можно варьировать, минимальная должна быть 5 мм; на болтах (навесное крепление), которые вставляются в обращенные наружу U-образные стойки. В месте навески обращенной внутрь кассеты край снабжен резиновой заглушкой, препятствующей скольжению кассеты и появлению стука. Конструкция навески позволяет в процессе эксплуатации здания легко заменять кассеты. Форма и размеры кассет определяются для каждого конкретного проекта и под индивидуальный заказ изготавливаются на заводе. Стандартные размеры кассет имеют более выгодные цены. В кассетах в заводских условиях выполняются отверстия для удаления конденсата. В конструкциях крепления кассет к подоблицовочной конструкции учтено термическое расширение в горизонтальном и вертикальном направлениях. Для этого отверстия под винтовое соедине-
ние выполняются большего размера, а соединения верхнего и нижнего края кассет делаются подвижными.
!
Для того чтобы заказать кассеты под конкретный объект, необходимо, прежде всего, разработать проект, в котором было бы учтено, как будет выполняться монтаж. Обычно принимается схема «слеванаправо» и «снизу-вверх». Схема сборки
составляется на основе разрабатываемых архитектором фасадов путем нумерации кассет. Расчеты должны соответствовать архитектурному проекту, который, в свою очередь, необходимо дополнить узлами стыковки кассет (швов), рассчитанными в горизонтальных и вертикальных направлениях, а также детализированными узлами стыковки кассет с оконными и дверными блоками. Способ закрепления кассет на подоблицовочную конструкцию выбирается в зависимости от ветровой нагрузки и размеров кассет. При выборе крепежа необходимо особое внимание уделить предотвращению образования гальванических пар стыкующихся материалов. Как правило, для винтов крепления рекомендуется применять нержавеющую сталь. При выборе толщины материала кассеты необходимо не только руководствоваться рекомендациями изготовителя, основанными на размерах кассет, но и учитывать возможные механические повреждающие нагрузки. Необходимо отметить, что при усилении данных нагрузок может быть увеличена либо толщина металла, либо обеспечены дополнительные опоры под кассету. Для заказа кассет составляется технологическая спецификация, в которой должны быть учтены: размеры растров (от центра до центра стыков); размеры швов (стыков); материал/покрытие/цвет; толщина материала; местоположение крепежных отверстий. Наиболее известные фирмы-производители металлических кассет, продукция которых представлена на украинском рынке, это – GASELL PROFIL AB (Швеция) и RANNILA (Финляндия).
том II •
43
Îáëèöîâî÷íûå èçäåëèÿ èç êîìïîçèòíûõ ìàòåðèàëîâ В 70-е годы на мировом рынке появилось новое понятие – «алюминиевый композитный материал», который представляет собой «пирог», состоящий из двух предварительно окрашенных алюминиевых листов толщиной от 0,2 до 0,5 мм с пластиковой (низкоплотный полиэтилен) или негорючей минеральной прослойкой. Химико-механическое соединение придает материалу высокую однородность. Специальное покрытие предохраняет от коррозии, кислотной среды и абразивного износа. Материал производится в виде непрерывной ленты, позволяющей отрезать листы необходимого размера. Общая толщина листа – от 3 до 6 мм, максимальная ширина – 1600 мм, максимальная длина – 7000 мм (у различных производителей
44
размеры отличаются друг от друга). Композитные материалы устойчивы к температуре от -50 °С до +80 °С. В случае возгорания не происходит выделения токсичных газов. Теплоизоляционными свойствами материалы не обладают, т. к. внутренняя пластиковая прослойка относительно небольшой толщины. Термическое расширение определяется алюминиевыми листами. Важными свойствами материала являются жесткость, устойчивость к ударам, механическим повреждениям, давлению. При равной жесткости композитный материал весит в 3.4 раза меньше стального и в 1.6 раз меньше сплошного алюминиевого листа (4,5 – 7,4 кг/м2). Непрерывный процесс ламинирования обеспечивает композитному материалу уникальную плоскость листа. Процесс нанесения лакокрасочного покрытия при рулонной покраске обеспечивает однородное высококачественное
• том II
покрытие без видимых границ зерен. Применяются следующие типы полимерных покрытий: полиэфирный лак, PVDF и флюрокарбоновое покрытие (зависит от производителя). Композитные материалы выпускаются с цветным покрытием с одной стороны или под заказ с цветным покрытием с двух сторон, без окраски, с анодированной поверхностью, с окраской под натуральный камень (мрамор, гранит). Окрашенные поверхности могут покрываться защитной пленкой, которая должна быть удалена непосредственно после монтажа на объекте. Идеально ровная поверхность изделий из композитных материалов позволяет использовать их и для рекламных целей – наносить аппликации из самоклеющихся пленок, производить цветную печать атмосфероустойчивыми красками. Все вышеперечисленные достоинства композитных материалов являются, несомненно, очень важными, но главное, что отличает этот тонколистовый
материал от других – это возможность к трансформации плоского листа в любую форму, причем не только в мастерской, но и непосредственно на стройплощадке. Из композитных материалов может быть выполнена любая криволинейная форма – с острыми и закругленными углами. Это дает проектировщику огромные возможности по созданию архитектурной пластики фасада, в т. ч. и с имитацией под натуральный камень. Сложные криволинейные формы, которые невозможно воплотить в камне, с легкостью могут быть выполнены из композитных материалов. Полученные изделия отличает высокая жесткость и вместе с тем – легкость и прямолинейность поверхности. При применении изделий из композитных материалов для вентилируемых фасадов происходит значительное усиление звукоизоляционных свойств стен. Например, звукоизоляция стены из легкого бетона при облицовке увеличивается в 2 раза. Материал способен также ослаблять вибрацию (вследствие отсутствия резонанса). По сравнению с алюминиевыми листами фактор поглощения выше примерно в 6 раз. При транспортировке изделия из композитных материалов могут перевозиться как изогнутые в необходимые формы (например, кассеты), так и в качестве плоских листов (выкройки будущих изделий). Это может быть очень эффективным при перевозках на большие расстояния. Уменьшаются также и складские расходы. Область применения композитных материалов чрезвычайно широка. Это и облицовка для вентилируемых фасадов, балконов, карнизов, козырьков; отделка интерьеров; реклама для изготовления различных коробчатых конструкций; кожухи для различного оборудования, и др. Устойчивость панелей к воздействию агрессивных сред и износоустойчивость дает возможность применять их как для облицовки общественных и жилых зданий, так и дорожных сооружений (заправок и т. п.). Использование навесных панелей позволяет осуществить легкий доступ к коммуникациям и осветительным приборам. В качестве облицовки для вентилируемых фасадов из композитных материалов используются кассеты и панели. Они могут крепиться к подоблицовочной конструкции различными способами:
клепочным и клепочным с подгибами; с помощью крепежного профиля; кассетным способом (на болтах, навесное крепление). Облицовочные изделия из ▶ легких композитных материалов широко используются также и для реконструкции зданий. Они позволяют придавать старым сооружениям современный вид. Размеры панелей (ширина, высота, толщина) выбираются в зависимости от ветровых нагрузок и количества точек крепления на фасаде. Для этой цели фирмами-производителями разработаны специальные графики. На украинском рынке представлены композитные материалы следующих фирм и торговых марок: ALPOLIC («MITSUBICHI CHEMICAL CORPORATION», Япония); ALUCOBOND («ALUZINGEN», Германия) – представляет в Украине фирма «Алкон Трейд»; DUVILS – compоund («ДЮВИЛС», Россия); ARCHITECKS (Южная Корея) – представляет в Украине фирма «KEYSU» (Южная Корея); REYNOBOND («Reynolds metals», США).
том II •
Îáëèöîâî÷íûå ñýíäâè÷-ïàíåëè «Сэндвич-панели» (трехслойные панели) хорошо известны в качестве ограждающих конструкций. Они были рассмотрены нами выше, в разделе «Сэндвич-панели». Подобные конструкции применяются также и для вентилируемых фасадов. Но в данном случае они являются всего лишь облицовкой н аружной стены, поэтому отличаются от традиционных (ограждающих) «сэндвичпанелей». Основное отличие данных облицовочных панелей от других типов облицовок – это сочетание декоративно-защитных свойств(присущихвсемоблицовочнымматериалам) и функции теплозащиты. Хотя, если в этом есть необходимость по расчету, пространство между панелью и стеной может быть заполнено теплоизоляционным материалом.
45
ÌÍÎÃÎÑËÎÉÍÛÅ ÒÅÏËÎÈÇÎËßÖÈÎÍÍÛÅ ÑÈÑÒÅÌÛ
В зависимости от расположения утеплителя в ограждающей конструкции ниже рассматриваются следующие три варианта утепления: утеплитель расположен с внутренней стороны ограждающей конструкции; утеплитель – внутри самой ограждающей конструкции; утеплитель – снаружи ограждающей конструкции. В последнем случае широко применяются две системы: так называемая система «мокрого» типа – с оштукатуриванием или с облицовкой фасада и навесной вентилируемый фасад. Навесные (в т. ч. вентилируемые) фасады применяются не только для утепления фасада, но и просто для облицовки ограждающей конструкции. Закрепление обли-
46
цовочных материалов на относе позволяет, с одной стороны, расширить палитру фасадных отделочных материалов, а с другой – улучшить условия их работы. Навесной фасад при реконструкции дает возможность полностью поменять образ здания, придать ему новый современный вид. Включение в систему плитных теплоизоляционных материалов позволяет не только улучшить внешний облик здания, но и утеплить его стены до необходимого уровня.
©ÀÉʽÄÓ É ËʽÇÃÀÊ½Ã½Ä É ºÅËÊȽÅŽÁ ÉÊÆÈÆÅÓ Æ»È¸¾¼¸ÖѽÁ ÂÆÅÉÊÈËÂÎÀÀ
Расположение теплоизоляционного материала на внутренней поверхности стены существующих зданий часто
• том II
является единственно возможным, т. к., во-первых, теплоизоляция может быть произведена не во всех, а лишь в некоторых помещениях здания. Во-вторых, производство работ по устройству теплозащиты может производиться в любое время года; при этом, в отличие от систем наружного утепления, не требуются средства подмащивания. И, наконец, в-третьих, – при этом не меняется облик зданий, поэтому данный способ часто применяют в зданиях со сложными в архитектурном плане фасадами, представляющими художественную или историческую ценность. К сожалению, утепление стен с внутренней стороны имеет два весьма существенных недостатка. Один из них – это очевидное уменьшение площади помещения за счет увели-
Ïðîáëåìû ðàöèîíàëüíîãî èñïîëüçîâàíèÿ òîïëèâíî-ýíåðãåòè÷åñêèõ ðåñóðñîâ, íîâûå òåõíîëîãèè ñòðîèòåëüñòâà áûñòðîâîçâîäèìûõ êîíñòðóêöèé ïðèâåëè ê íåîáõîäèìîñòè äîïîëíèòåëüíîãî óòåïëåíèÿ ôàñàäîâ (êàê ðåêîíñòðóèðóåìûõ, òàê è ïðè íîâîì ñòðîèòåëüñòâå). чения толщины стены. Другой недостаток связан с тем, что массивная, хорошо аккумулирующая тепло часть стены (например из кирпича) в результате оказывается в зоне низких температур. Это резко снижает тепловую инерцию ограждающей конструкции, что в значительной степени ухудшает климат в помещении.
!
Для грамотного утепления стен изнутри необходимо также учитывать физику процессов тепло- и влагопереноса. Как уже говорилось, температура ограждающей конструкции за слоем утеплителя значительно снижается. Поэтому в зимнее время водяной пар, образующийся в помещении и благодаря разности парциальных давлений диффундирующий наружу, неизбежно конденсируется за слоем утепления на внутренний поверхности массивной стены. Сконденсировавшаяся и накопившаяся за зимний период влага не может быть выведена наружу даже летом, что приводит к прогрессирующему отсыреванию стен и развитию микроорганизмов (ухудшению санитарно-гигиенических показателей помещения). В этом плане примечателен опыт Финляндии. Всем известны легкие финские домики, в которых тонкая несущая стена из дерева утепляется изнутри плитами из минерального волокна. В процессе эксплуатации это приводит к переувлажнению дерева, заражению его грибками, плесенью, а также повышению влажности в жилых по-
мещениях даже в летний период. У жителей этих домиков резко возрастает количество астматических заболеваний. Эти проблемы привели к тому, что в Финляндии были снесены миллионы квадратных метров подобного жилья. Другой недостаток связан с тем, что перегородки и перекрытия, жестко свя-
современные эффективные утеплители. Возведение ограждающих конструкций с расположением утеплителя внутри стены возможно с использованием практически любого из конструкционных материалов (лесоматериалы, штучные каменные материалы, различные панели и монолитные конструкции). Ограждающими
занные с несущей стеной и обычно не имеющие отсекающих теплоизолирующих вкладышей, образуют по каркасу здания многочисленные тепловые мостики. Поэтому, как показывают исследования фирмы «ROCKWOOL», чтобы теплопотери с единицы площади при утеплении изнутри были равны теплопотерям при утеплении снаружи, толщина плиты должна быть не менее 50 мм. Очевидно, что при этом теряется часть полезной площади внутренних помещений. Таким образом, на утепление изнутри можно идти только тогда, когда невозможно это сделать снаружи (исторические памятники со сложным архитектурным рельефом), или когда это экономически целесообразно.
конструкциями, например, могут являться: наружные стены каркасных деревянных домов, трехслойные железобетонные панели, и конечно, стены колодцевой кладки из штучных каменных материалов, на которых остановимся более подробно. Колодцевая кладка представляют собой трехслойную конструкцию. Толщина первого слоя – внутренней несущей стены – определяется лишь прочностными требованиями; толщина теплоизоляционного слоя диктуется теплофизическими требованиями; назначение третьего (лицевого) слоя – защитить утеплитель от внешних воздействий. Внутренний слой может быть выполнен из кирпича или блоков (бетонных, керамзитобетонных, шлакобетонных, гипсобетонных, газосиликатных и т. д.). Для лицевого слоя могут применяться кирпичи или камни керамические лицевые, отборные стандартные кирпичи, силикатные кирпичи, а также бетонные лицевые кирпичи. При облицовке силикатным кирпичом цоколь, пояса, парапеты и карниз выполняются из керамического кирпича.
¢ÆÃƼνº¸× Âø¼Â¸ Идея расположения утеплителя внутри ограждающей конструкции возникла не сегодня. Еще с середины прошлого века в Украине применяли трехслойные кирпичные стены, используя в качестве заполнителя мох, торф, опилки. В настоящее время мох, конечно, уже не используют, его заменили
том II •
47
Для наружного слоя могут также использоваться бетонные и керамзитобетонные блоки со штукатуркой. Специальные требования применяются к утеплителю, так как в данном случае ремонтно-восстановительные работы невозможны. Основными из этих требований являются: устойчивость к деформациям и влагостойкость. Данным требованиям отвечают и чаще всего применяются – минеральна вата, пенополистирол и стекловата.
▶ Следует отметить, что внутренний и наружный слои ограждающей трехслойной конструкции должны быть связаны между собой (жесткими или гибкими связями). С позиции теплотехники эти связи являются «мостиками холода», и они могут значительно снизить термическое сопротивление всей ограждающей конструкции. Очевидно, что самое большое снижение теплосопротивления дает применение жестких кирпичных связей. Использование связей из нержавеющей стали значительно уменьшает теплопотери. Однако наиболее перспективный вариант с точки зрения борьбы с «мостиками холода» – применение специальных стеклопластиковых связей: в этом случае теплопотери, как правило, не превышают 2 %. Вообще, стеклопластик наиболее перспективный материал для гибких связей он обладает очень низкой теплопроводностью, высокой прочностью и очень высокой химической и деформационной стойкостью. При проектировании и эксплуатации трехслойных стен с внутренним расположением утеплителя существует еще одна чрезвычайно серьезная проблема, на которую необходимо обратить внимание – это конденсация влаги внутри конструкции. Водяной пар, в результате диффузии попадающий в толщу конструкции, может привести к прогрессирующему отсыреванию утеплителя и постепенной потере им своих теплоизолирующих свойств. При этом утеплитель не высыхает даже в теплое время года, т. к. наружный слой является паробарьером. Для борьбы с этим явлением применяется пароизоляционный слой и/или устраивается воздушный вентиляционный зазор. Необходимость и местоположение паробарьера определяются расчетом. При необходимости он устраивается перед теплоизоляционным слоем стены. Рассмотрим подробнее две основные конструктивные схемы стен колодцевой 48
кладки: трехслойные стены без воздушного зазора и с вентилируемым воздушным зазором.
Òðåõñëîéíûå ñòåíû áåç âîçäóøíîãî çàçîðà При этом способе теплоизоляции теплоизоляционные плиты размещаются в один или несколько слоев в полости стены и фиксируются с помощью анкеров, заложенных в швы кирпичной кладки несущей стены. Как мы уже говорили выше, в данном случае необходим паробарьер для предотвращения конденсации водяного пара в утеплителе.
Лицевой слой выкладывается из облицовочного кирпича или камня и связывается с несущей стеной.
Òðåõñëîéíûå ñòåíû ñ âîçäóøíûì çàçîðîì При этом способе устройства стены сначала возводится внутренняя несущая стена здания из обычного строительного кирпича (или блоков). Теплоизоляционные плиты насаживаются на проволочные анкеры, предварительно заложенные в кладку несущей стены, и прижимаются к ней пружинными шайбами.
В рассматриваемом конструктивном варианте используются гибкие связи с фиксаторами, которые предназначены для
• том II
того, чтобы связать слои кирпичной кладки между собой и удержать плиту утеплителя для создания воздушной прослойки между облицовочным слоем и утеплителем. Роль фиксаторов играют специальные шайбы с антикоррозионным покрытием. Наружная стена, которая защищает утеплитель от неблагоприятных внешних воздействий и создает лицо здания, сооружается из облицовочного кирпича (или блок со штукатурным слоем) с заделкой анкеров в швах кладки. Вентиляционный воздушный зазор способствует высыханию утеплителя, гарантирует высокое качество теплоизоляции. По сути своей трехслойная стена с воздушным зазором является вентилируемым фасадом, только роль облицовки здесь выполняют не листовые или плитные материалы, а каменная наружная стенка. Конструкции трехслойных стен с утеплителем в качестве внутреннего слоя применяются довольно часто. Это достаточно недорогой способ возведения ограждающей конструкции, обладающий рядом несомненных преимуществ, таких как: сравнительно небольшая толщина и, соответственно, вес; высокая тепловая эффективность; огнестойкость (стены с облицовкой из кирпича можно применять в зданиях любой степени огнестойкости). Однако трехслойные стены кроме достоинств обладают и рядом недостатков, таких как довольно высокая трудоемкость их возведения, а также недостаточно изученный и проверенный вопрос поведения различных типов эффективных утеплителей.
©ÀÉʽÄÓ Å¸È˾ÅÆÁ ʽÇÃÆÀ¿ÆÃ×ÎÀÀ ÄÆÂÈÆ»Æ ÊÀǸ Системы наружной теплоизоляции «мокрого» типа появились в Украине сравнительно недавно. Но в мире накоплен уже богатый опыт по применению данной технологии. Системы утепления фасадов «мокрого типа» подразделяются на два конструктивных типа: системы с жестким закреплением утеплителя на стене (системы «скрепленного» типа по европейской терминологии) и системы с гибкими (подвижными) элементами крепления теплоизоляции. К преимуществам систем наружной теплоизоляции можно отнести: Обеспечение требуемого сопро-
тивления теплопередаче для всех типов ограждающих конструкций. Возможность применения легких ограждающих конструкций без потери теплоустойчивости. Тепловая инерция многослойной конструкции определяется как сумма произведений термического сопротивления на расчетный коэффициент теплоусвоения материала отдельных слоев. Легкие ограждающие конструкции имеют более низкий коэффициент теплоусвоения материала несущей стены, но снижение теплоустойчивости в достаточной мере компенсируется за счет высокого термического сопротивления теплоизоляционного материала. Использование легких ограждающих конструкций существенно снижает затраты на работы по возведению фундаментов. Увеличение полезной площади внутренних помещений здания. Применение легких ограждающих конструкций позволяет при одной и той же площади пятна застройки получить большую полезную площадь, что существенно влияет на экономическую целесообразность применения данной системы. Влага, сконденсировавшаяся внутри системы наружной теплоизоляции, быстро испаряется, не вызывая переувлажнения конструкции. Возможность аккумулировать тепло в ограждающей конструкции (изотерма 0 °С находится внутри теплоизоляционного материала). Отсутствие температурных деформаций несущей стены. Все резкие колебания наружной температуры воспринимаются утеплителем. Препятствие к разрушению бетона и коррозии стальной арматуры при выполнении несущих стен из бетона. К бетону практически нет доступа CO2, воды и других агрессивных веществ и газов. Отсутствие «высолов» на фасадах. В панельном домостроении решается проблема защиты межпанельных швов. Значительно повышается звукоизоляция наружных стен. Возможность применения как на вновь строящихся, так и на реконструируемых зданиях.
Îáùèå ñâåäåíèÿ Что же представляет собой система наружного утепления «мокрого» типа? Само понятие «система» говорит о неоднородности и сложном взаимодействии входящих в нее элементов. Можно выделить три основных слоя системы: теплоизоляционный – плиты из теплоизоляционного материала с низ-
ким коэффициентом теплопроводности (например, минераловатные или из пенополистирола); армированный – слой из специального минерального клеевого состава, армированного устойчивой к щелочи сеткой; защитно-декоративный – грунтовка и декоративная штукатурка (минеральная или полимерная); возможна окраска специальными «дышащими» красками, могут также использоваться облицовочные материалы. Каждый слой выполняет в системе свою функцию. Теплоизоляционный материал обеспечивает утепление ограждающей конструкции, его толщина определяется теплотехническим расчетом, а тип материала – противопожарными требованиями. Армированный слой необходим для обеспечения адгезии защитно-декоративного слоя к поверхности теплоизоляционной плиты. Защитно-декоративный слой выполняет две функции: защищает теплоизоляционный материал от внешних неблагоприятных воздействий (ультрафиолетового излучения, осадков и т. п.), а также придает фасаду эстетический внешний вид. В системе применяются также доборные элементы, обеспечивающие: усиление углов здания, оконных и дверных откосов; примыкание системы к кровле, оконным и дверным блокам; примыкание к цоколю здания; защиту конструктивных деформационных швов здания и так далее. Выбор материала доборных элементов зависит от их химической совместимости с другими материалами системы. Применение системы наружной теплоизоляции «мокрого» типа позволяет существенным образом повысить теплои звукоизоляцию ограждающей конструкции. Для надежной и долговременной службы системы необходимо, чтобы она проектировалась с учетом диффузии водяного пара, его конденсации и влагопереноса. Система должна обладать необходимой химической стойкостью. Важным фактором беспроблемного функционирования является прочность и надежность основания ограждающей конструкции, на которую монтируется система.
ÈÇÎËßÖÈÎÍÍÛÅ ÌÀÒÅÐÈÀËÛ «ÈÇÎÑÏÀÍ» «Изоспан» – это новое решение проблем паро-, гидроизоляции на рынке Украины. В России этот материал прочно удерживает лидерские позиции. О масштабах его выпуска и применения говорит хотя бы тот факт, что раскатанного в длину материала «Изоспан» хватит, чтобы три раза обернуть Землю вдоль экватора. И спрос на этот материал продолжает расти. Производство пленок и мембран «Изоспан» уже сейчас ведется в круглосуточном режиме, и тем не ме-
1. Íàðóæíàÿ îáøèâêà 2. Êîíòððåéêà 3. Èçîñïàí 4. Óòåïëèòåëü 5. Ïàðîèçîëÿöèÿ Èçîñïàí 6. Âíóòðåííÿÿ îòäåëêà
Òåïëîâàÿ çàùèòà Многослойные системы теплоизоляции «мокрого» типа с эффективными
том II •
Ïðèìåíåíèå ìàòåðèàëà Èçîñïàí â êîíñòðóêöèÿõ ñòåí çäàíèé ñ íàðóæíûì óòåïëåíèåì
нее, повышение спроса на них заставило начать строительство еще одного цеха. Расширение производства даст возможность в новом сезоне на треть увеличить количество выпускаемых материалов и выполнять растущие заказы в кратчайшие сроки. Популярность «Изоспана» объясняется гарантированным качеством, которое уже проверено временем, количеством защищенных домов, а главное – их владельцами.
ÎÎÎ «Ãåêñà ÓÒÏ» Óêðàèíà; Òåë.(044) 390 69 43, òåë./ôàêñ (044) 390 69 44 www.gexa.ru
утеплителями из минераловатных плит или пенополистирола без труда позволяют достичь необходимого значения приведенного термического сопротивления теплопередаче R0ТР ограждающих конструкций. При этом сама ограждающая конструкция может иметь толщину, которая рассчитывается толь-
49
ко из условия достаточной несущей способности. Отметим также, что легкие ограждающие конструкции, как известно, имеют низкий коэффициент теплоусвоения материала несущей стены. Однако это в достаточной мере компенсируется высоким термическим сопротивлением теплоизоляционного материала.
Çâóêîèçîëÿöèÿ Кроме основного назначения – утепления ограждающей конструкции, система «мокрого» типа существенным образом увеличивает и звукоизолирующие свойства наружной стены.
Ïðîòèâîïîæàðíàÿ çàùèòà
В качестве утеплителя могут применяться как негорючие материалы (минеральная вата), так и горючие (с некоторыми ограничениями) – пенополистиролы,
пенополиуретаны и др. Утвержденных нормативных документов, содержащих правила безопасного применения в строительстве систем наружного утепления с использованием горючих теплоизоляционных материалов, на сегодняшний день не разработано. Поэтому их применение допускается только после прохождения огневых испытаний систем утепления.
Äèôôóçèÿ âîäÿíîãî ïàðà, êîíäåíñàöèÿ è âëàãîïåðåíîñ В многослойных конструкциях обычно применяются материалы, которые существенно различаются по паропроницаемости и водопоглощению. Для таких конструкций (наряду с расчетами приведенного термического сопротивления и теплоустойчивости) исключительно важным является вопрос влагопереноса, кото2á
3
1
9
2à
10 5
4
11 5 6
8 Схема наружного утепления «мокрого» типа. 1, 4, 6, 9, 10, 11. Клеевой раствор 2а. Пенополистирол; 2б. Минеральная вата 3. Тарельчатый дюбель 5. Армирующая сетка 7. Цокольная планка 8. Декоративная штуратурка.
50
• том II
7
рый необходимо рассматривать в зимних и летних условиях. Хорошо известно, что существующий всегда перепад температур внутри и снаружи здания вызывает перепад парциального давления и, как следствие, диффузию водяного пара через ограждающую конструкцию. Кроме того, если в какой-либо зоне ограждающей конструкции температура опускается до точки росы (температура насыщения водяного пара), то происходит выпадение конденсата. Процесс появления влаги и накопление ее в конструкции можно отнести к одному из самых вредных факторов, приводящему к разрушению изделия, снижению теплозащиты, появлению плесени, грибков и т. д. В многослойных конструкциях это усугубляется еще и тем, что слой, имеющий минимальную паропроницаемость, может выступать в качестве паробарьера. Таким образом, количественный расчет влагопереноса является одним из важнейших при проектировании многослойной ограждающей конструкции. Компьютерная методика расчета влагопереноса через систему «мокрого» типа, которую активно используют во многих странах мира, выглядит следующим образом. На первом этапе рассчитывается влагоперенос за 1 час, а затем – за весь период накопления влаги в конструкции. За период накопления можно принять срок продолжительностью в несколько зимних месяцев со средней расчетной температурой и средней относительной влажностью. На втором этапе рассчитывается влагоперенос за 1 час, а затем – за весь период испарения влаги. За период испарения влаги можно принять срок продолжительностью в несколько летних месяцев со средней расчетной температурой и средней относительной влажностью. Длительность периодов накопления и отдачи влаги устанавливается для каждой климатической зоны. Правильно спроектированная система «мокрого» типа должна удовлетворять двум критериям: 1. Накапливаемое количество влаги не должно приводить к переувлажнению ограждающей конструкции; 2. Количество влаги, испаряющейся из ограждающей конструкции в летний период, должно превышать количество влаги, накапливаемой в зимний период.
Õèìè÷åñêàÿ ñòîéêîñòü В системе «мокрого» типа в качестве разнообразных несущих и крепежных эле-
ментов могут использоваться изделия из металла, например сердечники для пластиковых дюбелей и т. д. Кроме того, в системе могут находиться или проходить через нее конструктивные металлические элементы, например, ограждения балконов, вывод коммуникаций, и т. п. Все эти элементы должны быть защищены специальными антикоррозионными составами (грунтовками или красками). Все неметаллические элементы системы (например полимерные гильзы дюбелей, армирующие сетки) должны обладать необходимой щелочестойкостью.
Äîëãîâå÷íîñòü ñèñòåìû Долговечность представляет собой время, в течение которого система сохраняет свои эксплуатационные свойства. Долговечность обычно подтверждается испытаниями в климатической камере, где образец системы подвергается циклическому воздействию низких и высоких температур при различных значениях относительной влажности. При этом периодически образец облучается ультрафиолетовыми и инфракрасными лампами. По количеству циклов, которое образец выдержал без видимых повреждений, ори-
ентировочно оценивается долговечность. Очевидно, что окончательно о долговечности той или иной системы теплоизоляции можно судить только после длительной практической эксплуатации. Устройство наружной теплоизоляции является по существу заключительной стадией строительства. Несущая стена должна успеть высохнуть, причем нельзя допускать ее последующего пропитывания влагой. К началу работ по устройству теплоизоляции должны быть установлены кровельные покрытия, встроены оконные и дверные коробки, готовы балконы, установлены козырьки и отливы, выполнены все необходимые стыки и примыкания. Должны быть закончены работы по монтажу водосточных труб. Желательно, чтобы были закончены внутренние штукатурные («мокрые») процессы.
!
В процессе работ необходимо принять меры по предохранению утепляемых стен от воздействия атмосферных осадков, а также от прямого попадания солнечных лучей. Строительные леса, при необходимости их использования, должны отступать от
том II •
несущей стены на расстояние, учитывающее собственную толщину системы утепления и рабочее пространство для ее установки.
§ÈÆÀ¿ºÆ¼ÀʽÃÀ ª ¤ В настоящее время на украинском рынке представлена в основном теплоизоляционная продукция зарубежного производства. В частности, по оценке специалиста по рекламе и маркетингу ЗАО «СенГобен Строительная Продукция Украина» (ТМ ISOVER) Владислава Шевченко, объем импорта составляет 96 % рынка минераловатных утеплителей. Среди ведущих компаний-импортеров специалисты выделяют Rockwool, Isover, Paroc, Nobasil, Ursa и некоторые другие. Отечественные предприятия выпускают в основном техническую изоляцию. Крупнейшие украинские производители – это «Укрпромизол» (Днепропетровск) и «Донизоляция» (Донецк). Житомирское и костопольское предприятия пока не работают, неизвестна ситуация с мариупольским ЗИМом. Имеются еще завод «Ротис» в Черновцах – пожалуй, единственный, выпускающий некоторые виды изоляционных материалов для строительства, а также Ирпенский завод изоляции (преимущественно технические материалы).
51
ÇÀÙÈÒÍÎ-ÄÅÊÎÐÀÒÈÂÍÛÅ
Ïîÿâëåíèå ôàñàäíûõ ìàòåðèàëîâ èç ìåòàëëà, ïëàñòèêà, ñòåêëà, êîìïîçèòíûõ ìàòåðèàëîâ è äð. íå ñìîãëî âûòåñíèòü òàêèõ ïðîâåðåííûõ ñïîñîáîâ îòäåëêè, êàê ïîêðàñêà è øòóêàòóðêà. Òðàäèöèîííûå ñïîñîáû íåîáõîäèìû, â ïåðâóþ î÷åðåäü, äëÿ ðåêîíñòðóêöèè èñòîðè÷åñêèõ îáúåêòîâ, ãäå èõ íåëüçÿ çàìåíèòü íèêàêèìè ìîäíûìè îáëèöîâî÷íûìè ìàòåðèàëàìè. Íå ìåíåå øèðîêî îíè ïðèìåíÿþòñÿ è äëÿ íîâîãî ñòðîèòåëüñòâà êàê îäèí èç ñàìûõ ýêîíîìè÷íûõ ñïîñîáîâ îòäåëêè ôàñàäà. Êîíå÷íî æå, ïðèìåíåíèå êðàñîê è øòóêàòóðîê â íîâîì ñòðîèòåëüñòâå îáóñëîâëåíî íå òîëüêî ýêîíîìè÷åñêèìè òðåáîâàíèÿìè, íî è áîëüøèìè âîçìîæíîñòÿìè ïî «èãðå» ñ öâåòîì è ôàêòóðîé, êîòîðûå ïðåäîñòàâëÿþò àðõèòåêòîðàì ïîäîáíûå ïîêðûòèÿ. 52
• том II
ÏÎÊÐÛÒÈß ÄËß ÔÀÑÀÄÎÂ Защитно-декоративные покрытия призваны решать следующие задачи: защищать здание от неблагоприятных внешних воздействий, таких как дождь, мороз, ветер, химические реагенты, микроорганизмы и т. д.; решать экологические задачи, обеспечивая в т. ч. комфортность внутренних помещений здания; соответствовать художественно-эстетическим, архитектурным требованиям и престижности (социальной значимости) здания. Для отделки фасадов используют специальные фасадные краски, декоративные штукатурки и облицовочные материалы. Но какие бы материалы не применялись для отделки фасада, одним из важнейших моментов является надлежащая подготовка основания.
¤¸Ê½ÈÀ¸ÃÓ ¼Ã× ÇȽ¼º¸ÈÀʽÃÔÅÆÁ ÇƼ»ÆÊƺÂÀ À ȽÄÆÅʸ Çƺ½ÈÍÅÆÉʽÁ ǽȽ¼ Æʼ½ÃÂÆÁ К материалам для предварительной подготовки и ремонта поверхностей перед отделкой относятся: выравнивающие штукатурки, шпаклевки, грунтовки и составы, придающие поверхностям специальные свойства.
щины наносимого слоя) и более высокой производительности труда. Качественные фасадные штукатурки должны также обладать высокими водостойкостью и паропроницаемостью, практически не давать усадки и, следовательно, не образовывать усадочных трещин. Высокие потребительские свойства смесей обеспечиваются тщательным подбором полимерных добавок (пластификаторов, стабилизирующих и водоудерживающих добавок, диспергирующих порошков, гидрофобизаторов и др.). При отделке фасада выравнивающие штукатурки заглаживают до такого качества поверхности, которое вполне достаточно для последующего нанесения более дорогостоящих декоративных штукатурок или для применения облицовочных материалов. Очень часто такого качества поверхности достаточно и для последующей окраски фасада. Однако для получения поверхностей, похожих на полированный камень, только выравнивающих штукатурок оказывается недостаточно. Для этого применяют шпаклевки. В отличие от штукатурок, шпаклевки не наносят толстым слоем; они слишком дороги для этого. Их наносят буквально
миллиметрами, по уже выровненному штукатуркой основанию. После отвердения шпаклевки поверхность можно отшлифовать до идеального блеска. В настоящее время фасадные штукатурки и шпаклевки включены в программы практически всех производителей сухих строительных смесей. Однако далеко не вся выпускаемая продукция обладает достаточным качеством. Для этой цели не годятся, например, так называемые «универсальные» сухие смеси. Штукатурки и шпаклевки, предназначенные для внутренних работ, также плохо подходят для устройства фасадов. Хорошо известны на украинском рынке торговые марки «Ветонит» и «Серпо» (OPTIROC, Финляндия), SCANMIX (Финляндия), «Полимикс» (Беларусь).
Ãðóíòîâêè è ñïåöèàëüíûå ñîñòàâû Операция грунтования является заключительной операцией перед окраской или декоративным оштукатуриванием фасада. В зависимости от назначения грунтовок, их характеристик и свойств, определяется круг технологических задач, решаемых ими. Поэтому грунтовочные ма-
Âûðàâíèâàþùèå øòóêàòóðêè è øïàêëåâêè Современные фасадные штукатурки представляют собой полимер-модифицированные цементные или цементно-известковые сухие смеси со строго определенным фракционным составом заполнителя. По сравнению с обычными цементно-песчаными составами, модифицированные строительные смеси недешевы. Однако специальный состав штукатурок гарантирует в 5-10 раз более высокую адгезию к основанию, морозостойкость в процессе эксплуатации, а также экономию за счет уменьшения расхода материала (за счет меньшей тол-
том II •
53
териалы следует применять в строгом соответствии с прилагаемыми техническими инструкциями. Применение грунтовочных средств существенно уменьшает расход отделочных материалов и в большинстве случаев является технологически необходимой операцией для обеспечения заданных характеристик финишного покрытия. Грунтовки образуют с отделочными материалами единую систему и обеспечивают необходимое качество отделки. Общие свойства всех грунтовочных материалов: хорошая адгезия ко всем рекомендованным типам основания; грунтовочные материалы после высыхания не образуют пленки; грунтовочное покрытие является прочным и обеспечивает хорошую адгезию финишных отделочных материалов, образуя с ними согласованную по химическим и физическим свойствам систему; грунтовки обладают гидрофобными свойствами, выравнивают впитывающую способность основания, что обеспечивает равномерное нанесение последующих материалов. По особенностям применения и техническим характеристикам грунтовочные материалы условно можно разделить на пропитывающие, глубокие закрепляющие (пенетраторы), адгезионные (праймеры) и специальные. ПРОПИТЫВАЮЩИЕ ГРУНТОВКИ – грунтовочные материалы, предназначенные для грунтования прочных сильно впитывающих воду оснований. Иногда в качестве пропитывающих могут быть использованы глубокие закрепляющие грунтовки. Пропитывающие грунтовки являются наиболее экономичным и простым в применении материалом. ГЛУБОКИЕ ЗАКРЕПЛЯЮЩИЕ ГРУНТОВКИ (пенетраторы) – наиболее применяемый вид грунтовок. При отделочных работах они наносятся на большинство оснований – все виды бетонов, штукатурок и шпаклевок. В зависимости от впитывающей способности основания они проникают на глубину от 1 до 5 мм, где после высыхания и полимеризации упрочняют и закрепляют основание на всю глубину проникновения. Впитывающая способность основания становится однородной, что повышает качество отделки и снижает расход отделочного материала. Образуемое покрытие имеет «микрорешетчатую» структуру, сохраняющую способность основания пропускать пары воды.
54
После высыхания основание может быть окрашено или оштукатурено декоративными штукатурками, а при необходимости дополнительно обработано адгезионными (праймерными) или специальными грунтовками. АДГЕЗИОННЫЕ (праймерные) и СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГРУНТОВКИ – это грунтовочные материалы, предназначенные для увеличения адгезии отделочного материала к основанию, а также для решения узкоспециальных задач. Их применение определяется последующей отделкой и необходимостью придания покрытию заданных свойств (водоотталкивающих, грязеотталкивающих, фунгицидных и др.). Выше уже отмечалось, что грунтовки образуют единую физико-химическую систему с отделочными материалами. Поэтому обычно грунтовки входят в программу производителей красок и декоративных покрытий, причем наличие широкого спектра грунтовок свидетельствует о солидности производителя.
¬¸É¸¼ÅÓ½ ÂȸÉÂÀ À ÇÆÂÈÓÊÀ×
Краски представляют собой однородные суспензии пигментов в пленкообразующих веществах (связующих). Кроме этих главных компонентов, определяющих основные свойства, назначения и использование красок, они могут содержать растворители, наполнители, пластификаторы, различные целевые добавки. Краски наносятся на поверхность тонкими слоями кистью, валиком или краскораспылителем, образуя при высыхании непрозрачные пленочные или пористые покрытия, защищающие окрашивающую поверхность от внешних воздействий (света, влаги, химических реагентов) и придающие ей красивый внешний вид. При выборе красок для заказчика наиболее важны: Декоративные свойства покрытия (цвет, структура, степень блеска); Эксплуатационные свойства покрытия (стойкости к мытью, к механическим нагрузкам, к загрязняющим факторам, к погодным и агрессивным воздействиям, ремонтопригодность, долговечность, защитные свойства); Специальные требования к покрытиям для обеспечения особых функций; Стоимость одного м2 покрытия. Для того чтобы удовлетворить этим требованиям, профессионал-отделочник должен убедить заказчика провести целый комплекс доокрасочных мероп-
• том II
риятий. Цель этих мероприятий – минимизировать проникновение влаги в стены. Доокрасочные мероприятия включают в себя: ремонт карнизов, отливов, водосточной системы и т. д. Необходимо провести мероприятия по гидроизоляции фундаментов, а также проверить и при необходимости отремонтировать гидроизоляцию между цоколем и стеновой конструкцией, чтобы воспрепятствовать подъему грунтовых вод. Без всех перечисленных мероприятий средства на отделку фасадов, скорее всего, будут потрачены неэффективно. После проведения этих мероприятий профессионал-отделочник может приступить к выбору программы отделки фасада. При этом он должен принять во внимание целый ряд факторов. Характеристики подложки (основания). Необходимо оценить ее деформируемость, прочность поверхностного слоя, степень впитываемости, абсорбирующую способность, водородный показатель pH, присутствие растворимых солей и др. Для ремонтной окраски важно обеспечить совместимость нового материала с тем, которым фасад был отделан ранее. Красочное покрытие должно обладать необходимой эластичностью, чтобы бездефектно воспринимать гидротермические расширение и сжатие основания. Необходимо оценить суммарное количество влаги, поступающее в стеновую конструкцию от всех возможных источников. Красочное покрытие должно обладать достаточной паропроницаемостью, чтобы влага, поступающая в стену, могла свободно испаряться. Необходимо учесть биологическую активность основания, чтобы определить требуемые фунгицидные (противогрибковые), бактерицидные, альгицидные (противоводорослевые) свойства наносимых покрытий. Газопроницаемость покрытия. Так, например, для известковых оснований покрытия должны быть проницаемы для СО2 , чтобы не препятствовать протеканию реакции карбонизации. Наоборот, Ж/Б основания желательно защитить от СО2 как от одной из причин, вызывающих их коррозию. Климатические условия. Для определения например морозостойкости там он должен учесть солнечную активность, характер зимы и т. д. Состояние воздушного бассейна – морской, индустриальный и т. д., загрязненность атмосферы. Далее профессионал-отделочник должен определить те требования к материа-
лам покрытий, которые влияют на качество и сроки проведения отделочных работ. К числу этих требований относятся: Технологические требования (тиксотропность, удобство нанесения, укрывающая способность, обеспечение равномерной пленки, время высыхания и др.); Экологическая безопасность материала; Стоимость материала, которая обеспечивает заданную заказчиком стоимость одного м2 покрытия. Фасадные краски принято делить на две группы, существенно отличающиеся друг от друга как по потребительским свойствам, так и по технологическим признакам – краски на органических растворителях и водорастворимые. Среди водорастворимых наибольшее применение для фасадов находят водно-дисперсионные (латексные) краски. Для долгой и беспроблемной работы фасада недостаточно правильно определить программу отделки фасада. Не менее важно выбрать торговую марку красок. Выбор производителя – очень трудная задача, т. к. простой перечень производителей красок занял бы не одну страницу настоящего издания. Важнейшим критерием выбора производителя красок является стабильность качества выпускаемой продукции. Этот критерий тесно связан с репутацией, а в конечном итоге с брэндом производителя. Наиболее хорошие результаты показывает применение красок мировых лидеров и фирм, хорошо известных в своих странах: CROWN, MARSHALL, SADOLIN (все входят в концерн AKZO NOBEL), ALLIGATOR, ALPA, BECKERS, BETEC,
56
CAPAROL, ICI (DULUX), MEFFERT, RELIUS, SIGMA COATINGS, TEX-COLOR, TIKKURILA, VIERO и др. Перечисленные торговые марки включают в себя весь спектр современных красок.
Êðàñêè íà îðãàíè÷åñêèõ ðàñòâîðèòåëÿõ Постоянное ужесточение законодательства по охране окружающей среды привело к значительному вытеснению в последние годы традиционных красок на органических растворителях более экологически чистыми – водорастворимыми красками. Однако органоразбавляемые краски довольно часто используются в строительстве благодаря высокому качеству покрытий и относительному удобству применения. По разным оценкам их доля в общем объеме потребления строительных красок стабилизировалась на уровне 20-30 %. В настоящее время органоразбавляемые краски включены в программы большинства ведущих производителей лакокрасочных материалов. Чаще всего в качестве растворителя в современных органоразбавляемых красках применяют относительно низкотоксичный уайт-спирит, хотя иногда применяют и токсичные растворители (например, сольвент и ксилол). Кроме токсичности следствием применения в составе красок органических растворителей является их горючесть, а также характерный, часто достаточно сильный запах. С появлением водоразбавляемых красок принято считать, что краски на органических растворителях имеют по сравнению ними всего два неоспоримых преимущества. Первое преимущество – возможность применения при отрицательных темпера-
• том II
турах (по материалам некоторых производителей до -20 °С). Второе преимущество состоит в том, что свеженанесенное, еще не стабилизированное покрытие не может быть повреждено дождем. Оба эти преимущества позволяют существенно расширить сезонность поведения работ, продлив ее на весну и осень. Теоретически возможно применение таких красок и в зимний период, однако это связано с рядом технологических сложностей, связанных с необходимостью предварительного оттаивания и осушения подложки.
Âîäîðàçáàâëÿåìûå êðàñêè Водоразбавляемые краски относятся к числу наиболее экологически благоприятных, высококачественных, экономичных, а потому наиболее распространенных строительных красок. Доля их потребления достигает 70–80 %. По типу связующего водоразбавляемые краски последних поколений разбивают на несколько классов: краски на основе водной дисперсии акриловых смол (акриловые латексные краски); краски на основе «жидкого калийного стекла» (силикатные краски) и краски на основе водной дисперсии силиконовых смол (силиконовые краски), а также минеральные краски на основе цемента (цементные краски) и на основе гашеной извести (известковые краски). АКРИЛОВЫЕ ЛАТЕКСНЫЕ КРАСКИ составляют львиную долю всех водоразбавляемых красок. Среди них в силу своей экономичности наибольшее распространение получили краски на основе акри-
ловых сополимеров – с винилакриловыми, стиролакриловыми, акрилосиликоновыми и др. пленкообразователями. Значительно реже применяют краски на основе чистых акрилатов, которые обладают повышенными эксплуатационными характеристиками, но и более высокой ценой. Для получения качественного финишного покрытия акриловые латексные краски обычно наносят в два слоя. При этом покрытие оказывается достаточно эластичным и способным перекрывать трещины в основании шириной до 1 мм. Паропроницаемость акриловых латексных красок по сравнению с другими водоразбавляемыми красками невелика (при толщине пленки 200 мкм – примерно 0,0003 мг/(м ч Па). Наиболее высокой паропроницаемостью обладают краски на основе кремнийорганических сополимеров акрила – в 2-3 раза выше, чем краски на основе других акриловых сополимеров.
▶
Важным свойством акриловых красок является низкая проницаемость покрытия для СО2. Поэтому они достаточно успешно защищают от коррозии армированный бетон. Необходимо помнить, что акриловые краски можно наносить на щелочные основания (бетон, штукатурки и др.) не ранее, чем через 30 дней после окончания работ по их устройству. Для более ранней окраски можно применять только силиконовые краски (см. ниже), но при этом необходимо просчитывать экономическую целесообразность, так как они существенно дороже акриловых. Технологические и эксплуатационные свойства акриловых латексных красок в огромной степени зависят от содержания связующего. В достаточно качественных красках связующее составляет не менее 15 % объема, а в красках наиболее высокого класса доходит до 40 % и более. Но в то же время следует иметь в виду, что чем выше процент связующего, тем ниже паропроницаемость получающегося покрытия. Другой очень важный показатель – сухой остаток – для качественных акриловых латексных красок не должен быть менее 45-50 % по объему. Оба перечисленных показателя в значительной мере влияют на цену краски. Дешевые латексные краски (ниже 2 $/кг) обладают высоким расходом (кг/ м2) и низкой долговечностью, поэтому их применение экономически не оправдано. Итак, если необходимо создать достаточно качественное, стойкое к загряз-
нению покрытие, к которому не предъявляются высокие требования по паропроницаемости, то применение акриловой краски наиболее целесообразно. Если к покрытию предъявляются высокие требования по паропроницаемости (например, окраска зданий с плохой гидроизоляцией фундаментов) целесообразно применить краску из смеси акриловых сополимеров с дисперсией силиконовых смол. В этих случаях также используют силикатные или силиконовые краски. СИЛИКАТНЫЕ КРАСКИ относятся к минеральным краскам. Незначительное количество полимера (менее 5 %) обеспечивает им стойкость при хранении и возможность применения в однокомпонентном варианте. Силикатная краска сцепляется с основанием с помощью двухступенчатой химической реакцией. На первой стадии связующее – жидкое калийное стекло – реагирует с двуокисью углерода в воздухе, образуя силикагель. На второй стадии силикагель посредством химической реакции сцепляется с каменным основанием. Для выравнивания впитывающей способности основания под силикатную краску применяют силикатную грунтовку также на основе жидкого калийного стекла.
▶
Силикатные краски применяются исключительно для окраски минеральных поверхностей, например минеральных штукатурок,атакжеповерхностей,ранее окрашенных известковой, цементной или силикатной краской. Что касается полимерных материалов, то они препятствуют сцеплению жидкого калийного стекла с основанием и, следовательно, ухудшают адгезию силикатной краски. Поэтому поверхности, ранее окрашенные акриловыми или алкидными красками, предварительно очищают от следов ранее нанесенных покрытий.
Большинство полимерных красок также трудно совместимы с силикатными
том II •
красками. Поэтому здания, покрашенные силикатными красками, перекрасить другими красками чрезвычайно трудно. Силикатные краски содержат 5-10 % щелочи, поэтому работа с ними требует определенных мер предосторожности. При попадании в глаза или на кожу они могут вызвать воспаления. Кроме того, стеклянные, керамические, каменные и металлические поверхности, не подлежащие окраске, следует защищать от попадания брызг, поскольку связующая основа краски может вызвать их разъедание. Силикатные краски используют только со специальными щелочестойкими пигментами, поэтому их цветовая гамма ограничена. По сравнению с акриловыми красками силикатные краски менее эластичны и не перекрывают мелких трещин в основании. Кроме того, они менее водостойки, поэтому во время проливных дождей могут пропускать воду внутрь стен. Однако силикатные краски обладают настолько высокой паропроницаемостью, что после дождя вода очень быстро испаряется из стен. Благодаря высокой паропроницаемости, силикатными красками очень часто окрашивают здания старой постройки, стены которых плохо защищены от поднятия грунтовых вод. Силикатные краски являются также весьма разумным выбором для окраски стен, которые подвергаются усиленному воздействию влаги изнутри здания. Важным свойством силикатных красок является то, что они не поддерживают развитие микроорганизмов и потому не требуют специальных добавок. СИЛИКОНОВЫЕ КРАСКИ – это краски, связующим агентом в которых являются эмульгированные силиконовые смолы. Они относятся к краскам последнего поколения, сочетая в себе практически все лучшие свойства акриловых и силикатных красок. Прежде всего, это касается паропроницаемости, которая у силиконовых красок примерно такая же, как у силикат-
57
ных. Однако в отличие от силикатных красок, они образуют несмачиваемую водой поверхность, на которой дождевая вода остается каплями, не промачивая основание. Пленка, образуемая силиконовыми красками, не вызывает поверхностных напряжений на подложке, что особенно важно при окраске оштукатуренных поверхностей. В отличие от акриловых полимеров, силиконовые смолы не термопластичны, то есть не смягчаются при повышении температуры. В сочетании с высокими водоотталкивающими свойствами это означает, что поверхность, окрашенная силиконовыми красками, практически не загрязняется. Силиконовые краски хорошо пропускают не только пар, но и СО2. Поэтому, в отличие от акриловых красок, они не защищают от коррозии армированный бетон. Силиконовые краски подходят практически для всех типов минеральных поверхностей. Они также хорошо совместимы как с минеральными, так и с акриловыми латексными красками. Считается, что силиконовыми красками можно перекрашивать даже старые силикатные покрытия. Силиконовые краски обладают наивысшей эластичностью – они могут перекрывать трещины в основании шириной до 2 мм. Важнейшим отличием силиконовых красок от акриловых является их устойчивость к щелочам. Если, как говорилось выше, акриловые краски могут наноситься на щелочные основания не ранее, чем через 30 дней, то силиконовые могут наноситься уже через 48 ч. Силиконовые покрытия, также как и силикатные, не поддерживают развитие микроорганизмов. Поэтому они не нуждаются в применении специальных фунгицидных и альгицидных добавок. Работа с силиконовыми красками практически не требует мер предосторожности – в отличие от силикатных красок, они не агрессивны. Известно, что силиконовые смолы хорошо смешиваются с акриловыми сополимерами. Поэтому силиконовые смолы часто добавляют в состав акриловых латексных красок для улучшения их свойств. Но, безусловно, наиболее высокими потребительскими свойствами обладают краски на основе чистых силиконовых смол. Итак, силиконовые краски обладают наилучшими в настоящее время декоративными и эксплуатационными свойствами покрытий. Единственным недостатком, ограничивающим их применение, являет-
58
ся высокая стоимость. Поэтому они применяются в основном в тех случаях, когда необходимо подчеркнуть художественно-эстетическую значимость здания и его престиж. МИНЕРАЛЬНЫЕ КРАСКИ (цементные и известковые) применяются гораздо реже, чем краски других перечисленных типов. Цементные краски образуют покрытия с высокой паропроницаемостью и водостойкостью. Они наиболее целесообразны для окраски бетонных и кирпичных поверхностей, подвергающихся настолько сильному воздействию влаги, которые другие краски и покрытия не выдерживают. Преимущественная область применения известковых красок – здания старой постройки, оштукатуренные известковой или известково-цементной штукатуркой. Следует, однако, иметь в виду, что цветовая гамма известковых красок обычно ограничена светлыми тонами. Кроме того, известковые краски не устойчивы к соединениям серы, как правило, содержащимся в городском воздухе.
½ÂÆȸÊÀºÅÓ½ ÐÊ˸ÊËÈÂÀ À ÇÆÂÈÓÊÀ× Декоративные фасадные штукатурки представляют собой толстослойные покрытия, имеющие определенную структуру. Структура покрытия определяется размером и формой зернистого наполнителя, используемым инструментом, а также технологическими приемами нанесения. Применение структурных штукатурок отличается рядом неоспоримых
• том II
преимуществ как с точки зрения декоративных свойств, так и в технологическом плане: Технологичность применения материалов – снижены требования тщательности подготовки основания, исключаются некоторые промежуточные технологические операции (например финишное шпаклевание), иными словами: одна операция нанесения решает несколько отделочных задач; Высокие декоративные свойства покрытия; Возможность получения готового цветового покрытия (штукатурки могут быть тонированы в широком диапазоне цветовых решений); Штукатурные фасадные покрытия обладают высокой паропроницаемостью, механической прочностью и стойкостью к атмосферным воздействиям; Облегчен дальнейший косметический ремонт таких покрытий. Как правило, покрытие декоративными штукатурками имеет законченный внешний вид, однако иногда для дополнительного повышения эксплуатационных и декоративных качеств штукатурные покрытия дополнительно окрашивают. Окраска штукатурного покрытия по сравнению с гладкими покрытиями требует значительно большего расхода краски. Необходимо также иметь в виду, что сами декоративные штукатурки представляют собой материал со значительным расходом на единицу площади, поэтому получаемое покрытие имеет достаточно высокую стоимость. Декоративные штукатурки являются важнейшим элементом систем наружного
утепления, где они должны быть согласованы с другими элементами по своим физико-химическим параметрам. По типу связующего современные декоративные фасадные штукатурки подразделяются на минеральные – полимермодифицированные цементные или цементно-известковые, полимерные – на основе дисперсии искусственных смол, силикатные – на основе калийного «жидкого» стекла, силиконовые – на основе силиконовых смол. Свойства штукатурок во многом аналогичны свойствам красок на том же связующем. Декоративные штукатурки подразделяются не только по типу связующего, но и по размеру и типу зернистого заполнителя, например природный кварцевый песок, мраморная крошка и т. д. МИНЕРАЛЬНЫЕ ДЕКОРАТИВНЫЕ ШТУКАТУРКИ поставляются в виде готового сухого раствора. Затворяются водой. Применяются по минеральным основаниям, которые предварительно грунтуются специальными закрепляющими грунтовочными составами. Минеральные штукатурки обладают высокой паропроницаемостью. Они не горючи, поэтому нашли очень широкое применение в системах наружного утепления «мокрого» типа. По адгезии к основанию и эластичности минеральные штукатурные покрытия уступают полимерным. Полимерные декоративные штукатурки, как правило, на основе акриловых смол поставляется в виде готового к применению водно-дисперсионного состава. Так же, как и минеральные штукатурки, применяются по всем видам минеральных оснований и отделок на основе цемента, извести и т. д., по старым дисперсионным покрытиям и по специально подготовленным покрытиям алкидными или синтетическими красками. Обязательно предварительно грунтование.
Наиболее высокой адгезией и эластичностью, а также исключительной стойкостью к механическим воздействиям обладают штукатурные покрытия, где в качестве связующего используется 100 % высококачественный акриловый полимер. В то же время полимерные штукатурки уступают минеральным по паропроницаемости. К тому же они являются горючими. Поэтому их применение в системах утепления имеет некоторые ограничения. СИЛИКАТНЫЕ ДЕКОРАТИВНЫЕ ШТУКАТУРКИ – на основе «жидкого» калийного стекла поставляются в виде готового к применению состава. Применяются по всем видам минеральных оснований и по старым, соответствующим образом подготовленным силикатным покрытиям. Обладают очень высокой паропроницаемостью. Следует иметь в виду, что силикатные материалы имеют весьма ограниченную цветовую гамму. Силикатные штукатурки используются только совместно с силикатными грунтовками. СИЛИКОНОВЫЕ ДЕКОРАТИВНЫЕ ШТУКАТУРКИ – на основе силиконовых смол поставляется в виде готового к применению состава. Применяется по всем видам минеральных оснований и по старым дисперсионным покрытиям. Эти материалы обладают очень высокой паропроницаемостью и замечательными водои грязеотталикавающими свойствами. Силиконовые покрытия имеют наибольшие по времени сроки эксплуатации, поэтому их особенно рекомендуется применять для реставрации зданий. Следует принимать во внимание ограниченность силиконовых штукатурок по цветовой гамме. Силиконовые штукатурки используются только совместно с силиконовыми грунтовками. При выборе цвета и фактуры штукатурного покрытия кроме чисто эстетичес-
том II •
ких моментов и типа связующего важно учитывать и другие факторы: Обычно более грубая (крупнозернистая) штукатурка сохнет быстрее, чем гладкая. Гладкая окрашенная штукатурная поверхность меньше загрязняется, чем грубофактурная. Это особенно важно в местах с сильно загрязненным воздухом (промышленные районы и т. п.). Темный цвет фасадной поверхности является причиной значительных температурных градиентов, связанных с поглощением солнечного излучения и вызывающих вредные для фасадных покрытий напряжения. Солнечный свет по-разному абсорбируется фасадными материалами. Если темные фасады поглощают почти всю солнечную энергию, то светлые – только ее часть. Поэтому возникающие напряжения фасадов можно минимизировать, окрашивая фасады в светлые цвета. При нанесении штукатурного слоя компрессором необходимо, чтобы строительные леса располагались достаточно далеко от стены. Это помогает избежать образования горизонтальных и вертикальных полос на фасаде. Полосы могут образовываться и за платформами строительных лесов, т. к. при нанесении раствора трудно сохранить неизменным угол распылительной трубы по отношению к стене. При использовании минеральных материалов возможны незначительные цветовые колебания на поверхности штукатурного покрытия, что совершенно не портит внешний вид фасада. В настоящее время на украинском рынке качественные декоративные штукатурки представлены торговыми марками ANKER, OPTIROC, SCANMIX, SPS, TERRACO, практически всеми иностранными производителями красок, а также
59
разработчиками систем наружного утепления «мокрого» типа. СТРУКТУРНЫЕ КРАСКИ К структурным краскам относятся высокопластичные тонкодисперсные составы, образующие при помощи различного инструмента (валика, шпателя, кисти и др.) структурное покрытие с высокими декоративными свойствами. Возможности применения различных техник нанесения материала требуют наличия определенных навыков работы и аккуратного, неторопливого обращения. Тем не менее, наиболее простые способы нанесения (например валиком) не составляют особого труда. Все виды структурных красок имеют широкую гамму цветов. Фасадные покрытия структурными красками отличают высокие водостойкость, морозостойкость, механическая прочность. Структурные краски обладают высокой ремонтопригодностью. Косметический ремонт, затрагивающий определенный поврежденный фрагмент, не составляет особых проблем и обходится минимальными затратами. Структурные краски способны выполнять также специальные функции, например защиту основания от образования ненагруженных трещин. Их также используют как защитные покрытия для оснований из ячеистых бетонов. КАМЕННЫЕ ПЛАСТЕРЫ Каменные пластеры представляют собой толстослойные покрытия, наполнителем в которых служит разноцветная крошка из натурального камня, которая и придает ему высокие декоративные качества. Применение каменного пластера при отделке позволяет исключить из технологического процесса операцию финишного шпаклевания. Небольшие дефекты отделываемой поверхности (ненагруженные трещины, сколы, неровности) выравниваются самим материалом.
60
Покрытия обладают высокой механической прочностью, стойкостью к воздействию природных факторов, но характеризуются плохими грязеотталкивающими свойствами и плохо поддаются очистке. При необходимости придания покрытию грязезащитных свойств применяются специальные гидрофобизирующие составы. Фрагментарный ремонт практически невозможен.
¦¹ÃÀÎƺÆÏÅÓ½ ĸʽÈÀ¸ÃÓ
Палитра облицовочных материалов, имеющаяся сегодня в распоряжении архитекторов, – огромна, и она постоянно пополняется новыми разработками. Благодаря этому становится возможным воплощение в жизнь любых самых смелых замыслов. О некоторых облицовочных материалах уже говорилось в разделе – многие из них могут применяться отнюдь не только для навесных фасадов.
▶
Материалы, применяемые для облицовки, должны, прежде всего, обладать необходимой морозостойкостью, влагостойкостью, долговечностью и ремонтопригодностью. Дополнительные требования должны рассматриваться проектировщиками в каждом конкретном случае.
Рассмотреть все материалы, применяемые для облицовки фасадов, в данном разделе не представляется возможным. Помимо уже рассмотренных в статье «Вентилируемые фасады», остановимся на материалах, получивших также широкое распространение: натуральном камне, керамических и полимерцементных изделиях.
• том II
Íàòóðàëüíûé êàìåíü Натуральный камень – это материал, который объединяет красоту и вечность. Современные методы обработки камня, технологии монтажа облицовочных изделий позволяют все шире использовать натуральный камень для формирования среды обитания в городах. Облицовочный камень играет немалую роль в архитектурной выразительности здания. Благодаря неповторимости цветовых оттенков и текстуры камень делает уникальным любое здание, даже построенное из стандартных элементов. Выбор пород камня для облицовочно-декоративных работ, фактуры его поверхности и размеров облицовочных изделий определяется, в первую очередь архитектурными задачами. Многовековой опыт зодчих выявил определенные принципы выбора каменной породы и ее обработки. Эти принципы вытекают из архитектоники сооружения, условий работы материала в различных элементах зданий, условий восприятия сооружения и экономической целесообразности. Цвет и текстура различных пород камня влияют на восприятие архитектурного сооружения. Здания из темных габбро, гранита, диорита и других подобных пород выглядят наиболее монументальными, иногда даже мрачными и неприступными по сравнению с сооружениями из светлых известняков, мраморов и травертинов. Светлый полированный мрамор, просвечивающий в углах и тонких деталях, может способствовать созданию впечатления легкости и даже воздушности, прозрачности сооружения, стены которого в солнечный день буквально растворяются на фоне неба. Декоративные сочетания каменных пород различных цветовых оттенков придают зданиям праздничность и нарядность.
Использование естественной окраски камня дает возможность создания монохромных и полихромных архитектурных композиций. Полихромные композиции из камня в настоящее время обычно включают не более двух-трех цветов. В современной архитектуре чаще применяются монохромные композиции, где большие нерасчлененные плоскости облицовывают одинаковым по цвету камнем. Это требует строго подхода к подбору облицовочных плит по однородности цвета и тона. Цветовые сочетания каменных облицовок могут быть использованы для контрастного противопоставления не несущих и несущих элементов здания, когда последние отделываются более темным камнем, например обнаженные колонны первого этажа или консольно вынесенные балки, на которые опираются вышележащие конструкции. Большую роль в композиции играет фактурная обработка камня. Она обогащает пластику сооружения, вызывая игру светотени. Акцентирует отдельные элементы композиции. В соответствии с ГОСТ 9480-89 облицовки подразделяются по фактуре лицевой поверхности камня: полированная – с зеркальным блеском, четким отражением предметов, без следов обработки предыдущей операции; гладкая матовая (лощеная) – без следов обработки предыдущей операции и с полным выявлением рисунка камня; шлифованная – равномерно-шероховатая со следами обработки, получа-
емыми только при шлифовании, с неровностями рельефа высотой до 0,5 мм; пиленая – неравномерно-шероховатая – с неровностями рельефа высотой до 2 мм; обработанная ультразвуком – с выявленным цветом и рисунком камня; термообработанная – шероховатая поверхность со следами шелушения; точечная (бучардованная) – равномерно-шероховатая с неровностями рельефа высотой до 5 мм. Часто также применяется фактура «скала», которая имитирует природный раскол породы с хаотическими впадинами и бурами без следов инструмента, с высотой рельефа 50-200 мм. Выбор фактуры поверхности определяется тем, как трактуется облицовываемый элемент – монолитным или расчлененным. Фактуры с гладким рельефом позволяют создать монолитную нерасчлененную плоскость. Груборельефные фактуры всегда выявляют сложение стены из отдельных блоков. Полированная фактура природных камней с точки зрения эстетики целесообразна для небольших по площади элементов облицовки: наличники, порталы, тяги, цоколи. Лощеная и шлифованная фактура применяется для наружных поверхностей большой площади. Как правило, это фактура пористых известняков, ракушечника, реже – белого мрамора. Лощеная шлифованная фактура гранита иногда используется при устройстве цоколей парапетов на уровне человеческого роста. «Скала» применяется, как правило, в стилобатах больших и монументальных
том II •
зданий. «Скала» подчеркивает массивность, прочность основного сооружения, его связь с окружающим ландшафтом. Фактура «скалы» образуется на относительно массивных элементах толщиной не менее 100-150 мм. Для монолитных по архитектурной трактовке стен применяется, как правило, единая обработка всей плоскости. Тектоника стены с горизонтальными членениями плоскости предопределяет применение в нижних частях более грубой фактуры для выявления нагрузки. Может также применяться тонкая фактура, если цоколь трактуется как монолит, т. к. данная фактура позволяет в большей степени выявить декоративные свойства камня – его цвет и текстуру, наиболее доступные зрителю в нижних частях здания. Влияние на композицию оказывают размеры облицовочных плит. Толщина и способ расшивки швов подбираются в со-
61
ответствии с фактурной обработкой плит. Для груборельефных фактур выбираются и более широкие швы, которые часто специально подчеркиваются специальной обработкой плит по контуру. При зеркальной и полированной фактурах швы делаются минимальными для создания монолитности облицованной степы. Наиболее широкое применение в качестве декоративно-облицовочных пород, применяемых для наружной облицовки фасадов (а также цоколей, стилобатов) нашли мрамор, гранит и известняк. Применяются также и другие породы, например габбро, диорит, травертины и др. ГРАНИТ. Гранит – глубинная горная порода, состоящая из кварца (20-40 %), ортоглаза (40-70%) и слюды (5-20 %). Цвет гранита определяется цветом ортоглаза и бывает серый, голубовато-серый, темнокрасный. Структура гранита – зернистокристаллическая. Мелкозернистые граниты равномернее истираются, лучше сопротивляются механическим воздействиям, более атмосферостойки, чем крупнозернистые. В строительных конструкциях граниты отличаются морозостойкостью и долговечностью вследствие малой пористости и незначительного водопоглощения, а также хорошей сопротивляемости коррозии. Граниты хорошо шлифуются и полируются, различные сочетания отдельных компонентов и изменение структуры обуславливают разнообразие цветов, оттенков и декоративного рисунка гранитов, поэтому граниты являются наиболее широко распространенным облицовочным декоративным материалом. Граниты позволяют изготавливать изделия больших размеров до 3 м. К недостаткам можно отнести значительные трудозатраты на добычу и обработку, высокую стоимость изделий. МРАМОР. Мраморы состоят из кристаллов кальцита, иногда с примесью зерен доломита. Кристаллы часто видны невооруженным глазом и прочно соединены один с другим. Мраморы образовались из известняков и доломитов под влиянием высокой температуры или под воздействием огромных давлений, вызвавших перекристализацию известняков. Мрамор бывает белый, серый, розовый. Желтый, красный, черный и др. Водопоглощение мрамора составляет 0,1-0,7 %. Мраморы сравнительно легко распиливаются и хорошо шлифуются и полируются, обладают высокой сопротивляемостью истиранию. Позволяют получать изделия любой фактуры поверхности, с размерами до 2 м.
62
К недостаткам можно отнести подверженность коррозии, а у цветных мраморов также низкую морозостойкость. ИЗВЕСТНЯК. Известняки состоят в основном из кальция. Содержание глины в известняке должно быть не более 6 %. Увеличение содержания глины понижает прочность и морозостойкость известняков. В зависимости от объемной массы и прочности известняки разделяются на плотные и пористые. Плотные известняки обычно аморфного строения, показатель твердости известняков 3. Достоинства мягкого известняка – однородность цветового тона и структуры, невысокая стоимость. Недостатки – невысокие физико-механические показатели (предел прочности, морозостойкость, водопоглощение), подверженность коррозии, ограниченность в выборе цветов, ограничения по размерам изделий (до 400 мм). ТРАВЕРТИН. Пористая, ячеистая горная порода, образованная в результате осаждения карбоната кальция из горячих и холодных источников. Цвет – светло-желтый. Достоинства – декоративность, разнообразие цветовых тонов, живописная текстура, морозостойкость, невысокая стоимость. Недостатки – подверженность загрязнению. ДИОРИТ. Состоит из полевых шпатов (плагиоклаза), роговой обманки и реже авгита и биотита. Цвет серый или темно-зеленый. Диорит обладает высокой ударной вязкостью, менее хрупок, чем гранит, хорошо полируется. ГАББРО. Состоит (основная порода) из плагиоклаза, авгита и оливина. Структура габбро крупнозернистая. Цвет – темно-серый или черный. Чрезвычайно важным для обеспечения долговечной работы облицовки из натурального камня является грамотное проектирование: правильный выбор природного камня для конкретного элемента конструкции и сооружения; выбор типа крепления к конструкции; правильное сопряжение поверхностей и плит между собой (зазоры, герметизация, деформационные и температурные швы); применение долговечных крепящих устройств, крепящих растворных композиций, мастик; учет совместной работы слоя облицовки с несущей конструкцией через правильное применение крепящих устройств
• том II
как для монолитной облицовки (на растворе, мастиках, клеях), так и для облицовки, устроенной с относом от поверхности несущей конструкции (при устройстве вентилируемых фасадов).
Ôàñàäíûé ñàéäèíã Под термином «сайдинг» сегодня понимают облицовочный материал для фасада, представляющий собой узкие наборные панели, монтируемые особым способом. Сайдинг изготовляют из ПВХ, металла, фибробетона и других материалов. Его используют как для облицовки коттеджей и частных домов, так и при устройстве «вентилируемых фасадов» в многоэтажном строительстве. Сайдинг из различных материалов отличается способом крепления, техническими характеристиками, и соответственно, ценой. ВИНИЛОВЫЙ САЙДИНГ Виниловый сайдинг («vinil siding») представляет собой отформованные из поливинилхлорида панели толщиной около одного миллиметра, имитирующие дощатую обшивку внахлест. Фактура поверхности чаще всего имитирует дерево. Краситель вносится в массу материала до формования. Форма панелей немного отличается у разных производителей и в различных сериях у одного и того же производителя. Длина панелей чаще всего составляет 300–400 см, ширина – от 20 до 25 см. С одной стороны панели имеют ряд отверстий для прошивки гвоздями и выступ замковой части, обеспечивающий крепление панелей друг к другу. С другой стороны панель загнута вовнутрь, этот загиб и является ответной частью замка. Панели монтируются внахлест, замковая часть верхней входит в зацепление с выступом на нижней, затем панель гвоздями крепится к основанию. Виниловый сайдинг устойчив к природным факторам старения. Материал легко переносит такие воздействия, как высокая влажность, умеренно кислая или щелочная среда, перепады температур. Он не впитывает влагу, не коробится под воздействием солнечных лучей и не гниет. Его можно применять в диапазоне температур от -50 до +50°С. Кроме того, материал экологически чист и биологически инертен.
МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ САЙДИНГ
!
При выборе винилового сайдинга необходимо обратить внимание на известность фирмы-производителя и на набор предлагаемых дополнительных услуг, как то: монтаж, доставка, инструкция по монтажу. Важно также, чтобы фирма-поставщик могла обеспечить полную комплектацию заказа всеми необходимыми аксессуарами, а по возможности, и дополнительными элементами и материалами для производства работ по монтажу. Следует также поинтересоваться возможностью докомплектации заказа в процессе производства работ, так как во время монтажа проектное решение может быть изменено, вследствие чего может измениться и необходимое для такого монтажа количество материала. Особенное же внимание следует обратить на наличие гигиенического сертификата и сертификата пожарной безопасности.
Металлический сайдинг – это длинные легкие панели шириной 120300 мм. Они изготавливаются из оцинкованной стали, стали с полимерными покрытиями и алюминия различной цветовой гаммы. В качестве полимерного покрытия ведущие производители рекомендуют полиэстер, PVF2 и ПУРАЛ. Панели могут быть с гладкой или профилированной поверхностью. Все панели металлического сайдинга имеют удлиненные отверстия в кромке панелей для компенсации воздействия теплового расширения. На торцах панелей расположены выемки для совмещения соседних панелей внахлест. На нижних замках панелей – отверстия для отвода конденсата. Помимо рядовых панелей ведущие производители выпускают дополнительные комплектующие элементы – фасонные профили (торцевые и угловые рейки, откосы, отливы). Существует также возможность изготовления этих элементов по чертежам заказчика. Монтируется металлический сайдинг на деревянную или металлическую подконструкцию. Монтаж лучше всего вести внахлест. Можно использовать специальные соединительные элементы, но это приводит к удорожанию и появлению лишних линий на фасаде. Особых требований к монтажу алюминиевого и стального сайдинга нет, так как эти материалы не реагируют на темпе-
том II •
ратурные колебания воздуха столь значительно, как виниловый сайдинг Металлический сайдинг широко используется для облицовки фасадов зданий общественного назначения (кафе, торговых павильонов и т. д.), а также зданий промышленного назначения (корпуса заводов, складские комплексы, терминалы и пр.). Применяют стальной сайдинг и для специального строительства, где предъявляются повышенные требования по пожаробезопасности, коррозионной стойкости, устойчивости к агрессивным средам и др. (например АЗС, станции техобслуживания а/м, автомойки, покрасочные камеры и т. д.). При выборе сайдинга необходимо обращать внимание на форму верхнего и нижнего замка (у каждой фирмы-производителя она своя), служащего для соединения панелей и во многом определяющего надежность крепления (замок должен плотно защелкиваться), а также на стабильность геометрических параметров. САЙДИНГ ИЗ ФИБРОБЕТОНА Фибробетон – композиционный материал, состоящий из цементно-песчаной матрицы, армированной специальными волокнами (фибрами). Эти волокна позволяют сделать бетонные панели тонкими, легкими, сохраняя в то же время все характеристики бетона. Сайдинг из фибробетона представляет собой панели размерами 10х190х3600 мм и 8х190х1800 мм. Основная область применения данного типа сайдинга – облицовка коттеджей, летних домиков и других невысоких строений.
63
ÔÀÑÀÄÍÛÅ ÊÎÍÑÒÐÓÊÖÈÈ ÈÇ ÑÈÑÒÅÌÍÛÕ ÏÐÎÔÈËÅÉ È ÑÒÅÊËÀ
64
• том II
Êîãäà ìû ãîâîðèì «ñîâðåìåííûå ñòåíû è ôàñàäû», òî ïåðâàÿ àññîöèàöèÿ, êîòîðàÿ âîçíèêàåò ïðè ýòîì – ýòî áîëüøèå ñòåêëÿííûå ïîâåðõíîñòè, îòðàæàþùèå ãîëóáîå íåáî, ïðîïëûâàþùèå ìèìî âåëè÷àâûå îáëàêà, êðîíû äåðåâüåâ èëè óðáàíèñòè÷åñêèé ïåéçàæ. Ñòåêëÿííûå ïîâåðõíîñòè ïî ïðèõîòè àðõèòåêòîðà ìîãóò ïðèíèìàòü ñàìûå ïðè÷óäëèâûå ôîðìû: ïèðàìèäû, êîíóñû, ìíîãîãðàííèêè ñ îñòðûìè óãëàìè èëè, íàîáîðîò, ñ ìÿãêèìè è ïëàâíûìè ïåðåõîäàìè îò îäíîé ãðàíè ê äðóãîé.
Подобные здания прекрасно вписываются не только в новые кварталы с полностью современной застройкой, но и в исторические центры городов с фоновой застройкой зданиями прошлых веков. Благодаря современным технологиям, в стеклянных фасадах все конструктивные элементы могут быть спрятаны, и только поверхности из специального стекла будут отражать окружающие архитектурные шедевры, полностью сливаясь с ними.
¢Ã¸ÉÉÀÌÀ¸ÎÀ× ÉʽÂÃ×ÅÅÓÍ Ì¸É¸¼Æº Прежде чем начать наше повествование о подобных фасадах, необходимо попытаться их классифицировать по различным критериям: По применяемым материалам. Данную статью мы не случайно назвали «Фасадные конструкции из системных профилей и стекла», т. к. для устройства подобных фасадов используются различные виды стекол или стеклопакетов, которые удерживаются профилями, специально разработанными для фасадных систем. Для фасадных профилей применяются следующие материалы: алюминий, сталь и ПВХ. Все эти материалы имеют свои плюсы и минусы, о чем пойдет речь ниже. По теплоизолирующей способности фасадные системы можно разделить на теплые, холодные и тепло-холодные. Холодные системы для фасадов отапливаемых зданий не применяются. По способу крепления стеклопакетов. Стеклянные фасады могут быть с видимыми элементами крепления стекол, как горизонтальными, так и вертикальными (такую конструкцию часто называют стоечно-ригельной) и со структурным остеклением (со скрытыми элементами крепления). Существует также промежуточный вариант, когда на фасаде присутствуют только горизонтальные или вертикальные членения из алюминиевых профилей. По способу крепления к основным конструктивным элементам здания фасадные профильные системы делятся на навесные и самонесущие.
Во все профильные фасады могут быть встроены окна и двери, а многие системы позволяют даже устанавливать солнечные модули с фотоэлементами для аккумулирования солнечной энергии.
!
Необходимо также отметить, что в конструкции из системных профилей кроме стеклопакетов или стекол могут быть установлены и глухие панели. Их можно комбинировать со стеклопакетами, обеспечивая требуемую освещенность внутренних помещений и архитектурную выразительность фасада. Применение профильных конструкций фасадов требует от проектировщиков решения не только проблем, связанных с естественным освещением помещений и созданием выразительного облика здания, но и ряда чисто технических задач. К ним относятся: разработка конструкций в соответствии с действующими нормами и правилами; обеспечение вентиляции помещений (с возможностью дымоудаления в случае пожара) и проведение необходимых для этого специальных мероприятий; решение вопросов применения автоматических систем пожаротушения; обеспечение при необходимости системы солнцезащиты; разработка комплекса мер для эксплуатации светопропускающей конструкции (замена светопропускающих заполнений, их мытье и т. п.); решение вопросов статики всей конструкции в целом и особенно в местах крепления к каркасу здания; разработка конструктивных решений узлов примыканий светопропускающей конструкции к корпусу здания; выбор стекол, в т. ч. в стеклопакетах, а также самой конструкции стеклопакетов. Пренебрежение любой из вышеперечисленных проблем на стадии проектирования приведет к повышенным расходам при эксплуатации. При грамотном решении данных проблем во время проектирования и при качественном претворении в жизнь этих разработок «теплая» свето-
65
пропускающая конструкция должна обеспечивать: статическую прочность конструкции, гидроизоляцию, пароизоляцию, теплоизоляцию (летом и зимой), звукоизоляцию, вентиляцию стыков конструкции и дренаж конденсата, противопожарную защиту, молниезащиту.
собой своеобразный конструктор, дающий возможность изготавливать окна, двери, крыши и фасадные конструкции.
▶ Практически любые архитектурные решения могут быть выполнены благодаря многообразию элементов профильных систем, которые включают в себя накладные и самонесущие профили с различной конструктивной толщиной для обеспечения необходимой статической нагрузки.
©ÀÉʽÄÅÓ½ ÇÈÆÌÀÃÀ
Системные профили представляют собой бруски (профилированные трубы), имеющие внутри пустоты или, как их еще называют, камеры. Термин «системные» связан с тем, что огромная номенклатура различных видов профилей и дополнительных элементов к ним представляет
Конструкции фасадных систем, как уже говорилось выше, позволяют интегрировать в фасад профильные окна и двери,
а также решать узлы перехода к светопропускающим крышам. В системах ведущих производителей разработаны специальные элементы: продухи для скатных крыш, элементы нижнего и бокового крепления створок (поворотных и откидных), и т. д. Причем все эти элементы могут иметь одинаковую внешнюю ширину профилей и восприниматься на фасаде как единое целое. Важным является продуманность не только двухмерных, но и трехмерных узлов, их надежная герметизация, способность сочетаться со всей системой, в т. ч. с окнами и дверями. При проектировании сложных фасадов крупных объектов и представительских зданий часто бывает недостаточно номенклатуры системных профилей, и ведущие фирмы разрабатывают специально под объект особые, индивидуальные профили. Важно понимать, что для фасадов применяются специально разработанные для этих целей профильные системы. Оконные же профили могут использоваться в исключительных случаях, т. к. они обладают одним преимуществом. Оконные блоки могут быть изготовлены в качестве законченной конструкции на заводе, а при монтаже на фасаде они быстро устанавливаются один к другому, образуя целую оконную ленту. Получается так называемое ленточное остекление. В данном случае необходимо помнить только о том, что различные материалы нельзя бездумно комбинировать друг с другом. Если основные конструкции фасада выполнены из алюминия, то применять пластиковые окна нельзя, т. к. коэффициент температурного расширения у алюминия в два раза ниже, чем у пластика. Следовательно, при температурных колебаниях на улице должны быть обеспечены температурные зазоры в конструкции. В пластике же таких элементов, как правило, нет. Существуют также оконные системы с возможностью остекления их снаружи. Необходимость применения таких систем возникает в том случае, когда необходимо застеклить, например, узкую вертикальную лестничную клетку. Для этого оконные блоки монтируются один на другой, но в зоне плиты перекрытия установить стеклопакет изнутри невозможно. В этом случае необходимо применить окно, у которого стеклопакет ставится с улицы.
©Ê½ÂÃÆ
Не менее важную роль при создании фасадной конструкции помимо несущих конструктивных элементов – профилей – играет и прозрачный материал – стекло.
66
• том II
Стекло представляет собой находящуюся в застывшем состоянии жидкость. Это – аморфное вещество, которое в твердом состоянии не обладает кристаллическими свойствами. Основными компонентами, образующими стекло, являются: кварцевый песок (69-74 %); сода (12-16 %); известняк и доломит (5-12 %) и в небольших процентных соотношениях некоторые другие компоненты. Кроме основных сырьевых компонентов можно вводить различные добавки, например, для окрашивания стекла в желаемый цвет или для изменения каких-либо других свойств материала.
Îñíîâíûå òèïû ñòåêîë
Можно выделить пять основных функций стекол: теплоизоляция зимой, защита от перегрева летом, звукоизоляция, защитные функции и эстетические свойства. Для обеспечения вышеперечисленных свойств материала разработаны различные типы стекол. Давайте рассмотрим их подробнее. Энергосберегающие стекла Теплоизоляция в зимний период является наиболее важной функцией стекол для большинства регионов Украины. Как уже говорилось выше, потери тепла через стекло складываются из теплопроводности, конвекции и теплового излучения. Для уменьшения потерь тепла от теплопроводности и конвекции применяют двойное остекление (стеклопакеты), но это дает лишь незначительный эффект, т. к. основ-
ная доля теплопотерь происходит за счет теплового излучения. Для борьбы с этим разработаны так называемые энергосберегающие стекла. В настоящее время проблема энергосбережения стоит чрезвычайно остро во всем мире, поэтому все крупнейшие производители стекла освоили выпуск энергосберегающих стекол. Придание энергосберегающих свойств стеклу связано с нанесением на его поверхность низкоэмиссионных оптических покрытий, а само стекло с таким покрытием получило название низкоэмиссионного. Эти покрытия обеспечивают прохождение в помещение коротковолнового солнечного излучения, но препятствуют выходу из помещения длинноволнового теплового излучения, например от отопительного прибора. (Поэтому стекла с низкоэмиссионными покрытиями называют «селективными стеклами».) Характеристикой энергосбережения является излучательная способность стекла. Под излучательной способностью стекла (эмиссией) понимают способность стеклянной поверхности отражать длинноволновое, не видимое человеческим глазом тепловое излучение, длина волны которого меньше 16 000 Нм. Эмисситент поверхности (Е) определяет излучательную способность стекла (у обычного стекла Е составляет 0.83, а у селективных – меньше 0,04) и, следовательно, возможность как бы «отражать» обратно в помещение тепловое излучение. Причина возникновения излучения кроется в движении свободных электронов атомов, находящихся на поверхности стекла, и плотности движущихся электронов. Далеко не все металлы, хорошо проводящие электрический ток, обладают свойством отражать длинноволновое тепловое излучение. Следовательно, чем ниже эмисситент, тем меньше потери тепла. При этом стекло с оптическим покрытием, имеющим значение эмисситента Е = 0,004, отражает обратно в помещение свыше 90 % тепловой энергии, уходящей через окно. В настоящее время для этих целей используется два типа покрытий: так называемое К-стекло (Low-E) – «твердое» покрытие – и i-стекло (Double Low-E) – «мягкое» покрытие. Первым шагом в выпуске энергосберегающего стекла явилось производство К-стекла. Для придания Флоат-стеклу теплосберегающих свойств непосредственно при изготовлении, на его поверхности методом химической реакции при высокой
том II •
температуре (метод пиролиза) создается тонкий слой из окислов металлов InSnO2, который является прозрачным и в то же время обладает электропроводностью. Известно, что электропроводность напрямую связана с излучательной способностью Е поверхности. Величина излучательной способности простого стекла составляет 0,84, а у К-стекла обычно около 0,2. Следующим значительным шагом в производстве теплосберегающих стекол стал выпуск т.н. i-стекла, которое по своим теплосберегающим свойствам в 1,5 раза превосходит К-стекло. Различие между К-стеклом и i-стеклом заключается в коэффициенте излучательной способности, а также технологии его получения. i-стекло производится вакуумным напылением и представляет собой трехслойную (или более) структуру из чередующихся слоев серебра диэлектрика (BiO, AlN, TiO2, и т.п.). Технология нанесения требует использования высоковакуумного оборудования с системой магнетронного распыления. Основным недостатком i-стекол является их сравнительно пониженная абразивная стойкость по сравнению с К-стеклом, что представляет некоторое неудобство при их транспортировке, но учитывая, что такое покрытие находится внутри стеклопакета, это не сказывается на его эксплуатационных свойствах. Необходимо также обратить внимание, что при работе с К-стеклом и i-стеклом существует необходимость зачистки (т. е. снятия) покрытия в месте контакта дистанционной рамки (см. ниже главу «Стеклопакеты») и стекла. Это необходимо для предотвращения коррозии покрытия вдоль поверхности в процессе эксплуатации, а также для увеличения адгезии бутила к стеклу. Основным применением стекол является их использование в составе стеклопакетов, теплосберегающие свойства которых во многом определяются параметрами покрытия на стекле. СОЛНЦЕЗАЩИТНЫЕ СТЕКЛА Под «солнцезащитным стеклом» понимается стекло, которое обладает способностью снижать пропускание световой и/или солнечной тепловой энергии. Солнцезащитными являются, например, окрашенные по всей массе стекла, а также некоторые виды стекол с покрытиями. До недавнего времени значения пропускания полного излучения и естественного света через стекло во внутреннее помещение были почти прямо пропорцио-
67
нальны друг другу. Величина пропускания естественного света солнцезащитными стеклами снижалась при уменьшении величины проникания излучения в целом. Темный цвет солнцезащитных стекол означал, что они эффективно защищают от солнечного излучения. Только стекла зеленого цвета были исключением из правил. По механизму действия солнцезащитные стекла можно разделить на 2 группы: преимущественно отражающие излучение и преимущественно поглощающие излучение. Для поверхности стекол 1 группы характерен тонкий металлический слой, наносимый в процессе производства, который препятствует проникновению излучения через стекло. Следует отметить, что отражающие слои одновременно поглощают какую-то часть излучения. При изготовлении поглощающих стекол на расплавленную стекольную массу наносятся либо кристаллы металлов, либо окислы металлов, которые обладают способностью поглощать часть солнечного излучения. Параллельно с этим стекла нагреваются и отдают большую часть полученного ими тепла в наружное пространство. Часть тепла, однако, передается внутрь помещения, что является, конечно, нежелательным явлением, увеличивая потребность энергии на охлаждение помещения. Конструкции, сочетающие в себе отражающие покрытия и покрытия с низкой излучательной способностью, являются новым изделием, появившимся в продаже. Полностью отражающие поверхности прозрачных стекол получают путем последовательного нанесения покрытия на поверхность стекла. Как правило, количество покрывающих слоев равняется пяти, из которых четыре являются слоями окислов металлов, а пятый работающий слой состоит из серебра. Серебро обладает способностью пропускать видимый свет, как и обычное стекло. В случае, когда длина волны больше 0,76 мкм, серебро почти полностью отражает все излучение. Кроме того, такие стекла обладают и хорошей теплоизолирующей способностью. ЛАМИНИРОВАННЫЕ СТЕКЛА Ламинированное стекло (триплекс) – это архитектурное стекло, состоящее из двух или более стекол, ламинированных вместе с помощью ламинирующей пленки или специальной ламинирующей жидкости. Основная задача триплекса – препятствовать насильственному вторжению. Ламинирование не увеличивает механи-
68
ческую прочность стекла, однако при разрушении стекло остается «целым» благодаря ламинированной пленке, на которой остаются прикрепленными осколки стекла. Кроме того, использование триплекса: снижает опасность от разлетающихся осколков или падающего стекла (стекло разбивается, но остается в раме); способствует защите помещения от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей (предохраняет от выгорания мебель, обои и др.); обеспечивает звукоизоляцию (многослойное стекло способно эффективно снижать воздействие нежелательных шумов).
Разными видами ламинирующих пленок можно обеспечить практически любое тонирование стекла. АРМИРОВАННЫЕ СТЕКЛА Армированное стекло – листовое стекло с металлической сеткой, безопасное и пожаростойкое, которое при пожаре образует эффективную преграду против дыма и горячих газов. При пожаре оно может треснуть, однако арматура удерживает его на месте, предотвращая тем самым распространение огня. Осколки стекла не выпадают даже при образовании нескольких разломов, а удерживаются на месте арматурой. ЗАКАЛЕННЫЕ СТЕКЛА Закаленное стекло – это стекло, у которого путем химической или термической обработки повышается прочность к ударам и перепадам температуры, по сравнению с обычным стеклом. При разрушении закаленное стекло распадается на маленькие безопасные осколки. Следует обратить внимание на тот факт, что закаленное стекло не подлежит механической обработке, поэтому и выполняться она должна до процесса закаливания. Закаленные стекла могут применяться при производстве стеклопакетов или ламинированных стекол. ОКРАШЕННЫЕ В МАССЕ СТЕКЛА Окрашенное в массе стекло – это абсорбирующее (солнцезащитное) стекло, при изготовлении которого используются различные вещества для получения желаемого цвета. Оно поглощает больше солнеч-
• том II
ной тепловой энергии и света, чем обычное прозрачное стекло. Наиболее распространенными являются серый и зеленый цвета, а также промежуточные между бронзовым и коричневым. Можно изготавливать также стекла и других цветов. В архитектуре используется также еще один вид специального стекла для фасадов – закаленное стекло, на которое наносится особая краска типа керамической фриты. Обработанный таким образом лист используется в качестве непрозрачной закрывающей панели для фасадных парапетов, причем его можно вставить в стеклопакет или использовать самостоятельно. По требованию архитектора, ряд фирм предлагает также наносить на стекло различные узоры по методу шелкографии (в индивидуальных заказах).
Çàùèòíûå è äåêîðàòèâíûå ïëåíî÷íûå ïîêðûòèÿ Защитные и декоративные пленки используются для придания стеклу специальных свойств. Защитная пленка представляет собой прозрачную полимерную основу с нанесенным на нее методом спаттеринга или в процессе теплового вакуумного напыления специального слоя металлов (титан, медь, нержавеющая сталь и т. д.). С другой стороны пленка имеет клеящий состав, обеспечивающий молекулярное сцепление со стеклом. Спаттерное наслоение – это процесс нанесения пленки из практически любого материала толщиной в атом на любую поверхность. Сочетание толстых и тонких слоев составляет сложную многослойную структуру. Данная технология позволяет создавать защитные (или солнцезащитные) пленки из любого количества слоев и из любых материалов. Атомные «смеси», даже неизвестные до настоящего времени, могут быть и неоднородными по составу – если атомы различных материалов бомбардиру-
ются одновременно. Процесс спаттеринга – поистине революционный, он позволяет получать кристально прозрачную пленку, дающую естественный, без видимых искажений, обзор. Высококачественные материалы и сплавы, используемые в данном процессе, делают пленку более прочной, малоизнашиваемой и исключают потенциальную деметаллизацию, которой подвержены пленки предыдущих поколений После металлизации методом спаттеринга рулон пленки регистрируется в компьютере, заворачивается в полиэтилен для предотвращения попадания на пленку пыли и доставляется в цех склейки. После нанесения клеящего вещества пленка просушивается до полного испарения растворителя. Затем на нее наклеиваются дополнительные слои – либо прозрачной пленки для усиления, либо тонированной пленки для придания нужного тона, либо защитной антицарапинной пленки. Процесс наклеивания слоев контролируется лазерным сканером для обнаружения мельчайших посторонних частиц.
▶ Выпускаются как бесцветные (прозрачные), так и тонированные (затемненные) защитные пленки. Все пленки снабжены защитным покрытием от царапин. Защитную пленку можно чистить любым моющим средством для стекла. Толщина пленок – от 112 до 380 мкм. Наклеивается непосредственно на внутреннюю поверхность стекла. Наклеенная квалифицированными специалистами пленка неразличима на стекле и образует с ним единое целое. Основными функциями защитных пленок при нанесении на стеклянную поверхность являются: увеличение ударопрочности, придание свойств безопасного стекла, термоизоляция, защита от ультрафиолетового излучения, увеличение огнестойкости, шумозащита, тонирование, защита информации, УФ-защита, придание стеклу односторонней видимости. Ударопрочность. Пленки толщиной 112 микрон и более в комплексе со стеклом способны выдерживать ударные нагрузки различной силы. Пленки толщиной 112 и 200 микрон предназначены в основном для защиты от хулиганских действий. Они в состоянии выдерживать удар небольшим предметом типа бутылки, куска льда, камня и т. п. Пленки толщиной 225 микрон и выше предназначены для того, чтобы свести возможность проникновения в помещение к нулю (даже с использованием специ-
альных приспособлений, как то: молоток, топор, стальной прут и т. п.). Безосколочность. Даже имеющие незначительную толщину пленки позволяют сделать стекло безопасным. Разбитое стекло не рассыпается на осколки, а остается на пленке. На этом эффекте основано применение пленок для защиты от вторичных осколков, возникающих в случае обстрела бронестекла и в случае разрушения взрывной волной обычных стекол. Термоизоляция. Пленки с металлическим напылением обладают способностью отражать инфракрасные (тепловые) лучи, что позволяет избегать перегрева помещений в жаркое время (часть тепловой энергии солнечного излучения отражается стеклом) и уменьшать теплопотери зимой (препятствуя передаче тепла через окно). Применение этих пленок снижает теплопотери на 20-40 %. Защита от ультрафиолетового излучения. Солнцезащитная пленка отфильтровывает до 99 % ультрафиолетового излучения, причем ультрафиолетовые лучи успешно поглощаются не только тонированными, но и прозрачными пленками. Огнестойкость. При нанесении на стекло защитная пленка образует огнестойкую композицию. В случае необходимости эвакуации из горящего помещения стекло довольно легко разбивается изнутри. Защита информации. Защита информации основана на способности пленки с металлическим напылением ослаблять или отражать микроволновое излучение. Защитные пленки позволяют получить высокие результаты при защите от специально организованных каналов утечки информации («жучков») и от опасного излучения сигналов различными техни-
том II •
ческими средствами на частотах выше 200 МГц. Достигаемое затухание дает возможность в 10-100 раз уменьшить расстояние возможного перехвата информации, содержащейся в опасном сигнале. Зеркальность. Благодаря зеркальным свойствам некоторых типов напыления возможен эффект односторонней просматриваемости. Это, в свою очередь, (сохраняя свободный просмотр через стекло изнутри) практически полностью (либо полностью) устраняет возможность просматривания снаружи, при условии, что уровень освещения внутри помещения будет или равен уровню освещения снаружи, или будет его чуть превышать.
Ñòåêëîïàêåòû
Для теплых фасадов применяется не одиночное стекло, а специальная конструкция – стеклопакет. Стеклопакеты состоят из двух или нескольких стекол и дистанционной рамки с осушителем. Стекла разделены между собой промежутком, заполненным сухим воздухом или инертным газом и герметично соединены по контуру. Стеклопакеты обладают высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами. Швы между дистанционной рамкой и стеклами заделываются герметиками. Основная задача герметиков – обеспечить прочность стеклопакетов и не допустить проникновения водяных паров в межстекольное пространство. От качества герметика во многом зависит срок службы стеклопакета. Для структурного остекления применяется особая конструкция стеклопакетов, которая позволяет обеспечить их надежное крепление к профилям.
69
ÏÐÎÑÒÛÅ ÍÅÏÐÎÑÒÛÅ ÌÎÄÓËÈ АНГАРЫ, ГАРАЖИ И БЫСТРОВОЗВОДИМЫЕ ЗДАНИЯ Ìîäóëüíûå ìåòàëëîêîíñòðóêöèè èñïîëüçóþòñÿ, ïî áîëüøåé ÷àñòè, äëÿ ïîñòðîéêè ïðîìûøëåííûõ çäàíèé è ñîîðóæåíèé. Îíè èìåþò ðÿä ïëþñîâ, áëàãîäàðÿ êîòîðûì îíè íåçàìåíèìû ïðè ïîñòðîéêå àíãàðîâ, ñêëàäîâ, êîðïóñîâ, êàðêàñîâ çäàíèé. Ýòî ïðîñòîòà è âûñîêàÿ ñêîðîñòü ìîíòàæà, âîçìîæíîñòü ïðîñòîãî äåìîíòàæà è îòíîñèòåëüíî íèçêàÿ ñòîèìîñòü ñòðîèòåëüñòâà çäàíèÿ íà èõ îñíîâå.
³©ª¨¦ ¦ ¦ ¤³ ¥ ·
Одной из отличительных черт украинской действительности является развитие строительства и реконструкции общественных, административных и жилищных комплексов. Применяются новые архитектурные и проектные решения, материалы и технологии, что приводит к повышению уровня комфорта, расширению и совершенствованию оказываемых бытовых услуг. При этом наблюдается явное отставание в развитии строительства спортивных объектов, сооружений для массовых занятий физкультурой и спортом,
70
оздоровления и отдыха. Существующие объекты такого рода крайне малочисленны и не соответствуют сегодняшним требованиям: отличаются невзрачным внешним видом, отсутствием комфорта, крайне низкой функциональной насыщенностью, построены без учета особенностей окружающего ландшафта, иногда находятся просто в запущенном состоянии. Люди не имеют достаточных условий для того, чтобы вести активный, здоровый образ жизни и воспитывать в том же духе детей. Выходом из такого положения является комплексное строительство спортивных сооружений, но на это необходимы время и существенные затраты. Наша
• том II
действительность требует сокращения до минимума времени между началом вложения денег и их возвратом. Иными словами, сооружения должны быть быстровозводимыми. Сегодня появился ряд таких объектов, которые спроектированы с учетом климатических и географических особенностей нашей страны и защищают от неблагоприятных природных воздействий. Их можно эксплуатировать независимо от времени суток и погодных условий. Расскажем о трех типах быстровозводимых зданий: воздухоопорных; тентокаркасных; модульных.
Âîçäóõîîïîðíûå ñîîðóæåíèÿ Объекты данного типа представляют собой купол, изготавливаемый из тентового материала на основе ПВХ, срок эксплуатации которого составляет 10-17 лет. Внутри купола создается избыточное статическое давление, которое поддерживается за счет работы электрической воздухонагнетающей установки и создает несущее усилие. Для эксплуатации в климатических условиях нашей страны купол должен состоять из двух слоев, между которыми также нагнетается воздух. Данная конструкция позволяет сохранять разницу между температурой внутри купола и снаружи около 60 °С (например, если снаружи температура воздуха равна -40 °С, внутри она составляет +20 °С). Такое сооружение имеет тамбур-шлюз для входа и выхода посетителей и блок инженерного оборудования, необходимый для поддержания из-
быточного давления внутри сооружения, которое составляет около 7 мм ртутного столба и не оказывает влияния на организм человека. Для подогрева нагнетаемого воздуха можно использовать горячее водоснабжение, газ, дизельное топливо, электричество. Материал, из которого сделан купол, достаточно светопроницаем и позволяет эксплуатировать сооружения в дневное время без применения дополнительного освещения. В темное время суток используются стационарные светильники, установленные внутри сооружения.
Данный тип сооружений имеет следующие ПРЕИМУЩЕСТВА: относительно невысокая стоимость (по сравнению с другими типами сооружений); небольшие сроки реализации проекта (с начала проектирования до окончания монтажа проходит не более 3 месяцев); облегченный фундамент (данное свойство позволяет устанавливать конструкции на крышах существующих зданий); мобильность сооружения (общий монтаж, включая монтаж инженерного блока, составляет около 2-3 дней); данные объекты относятся к временным, что значительно упрощает процедуру оформления разрешительной документации.
!
Недостатками воздухоопорных сооружений являются большая потребность в электроэнергии и уязвимость в отношении проявления вандализма.
В заключение хочется отметить, что в настоящее время появились оригинальные воздухоопорные конструкции, выполненные из прозрачного материала, для открытых бассейнов. Они позволяют значительно продлить срок эксплуатации таких бассейнов в неблагоприятной климатической зоне.
Òåíòîêàðêàñíûå ñîîðóæåíèÿ
Сооружения данного типа, в отличие от воздухоопорных, имеют деревянный
том II •
или металлический жесткий каркас. Он выполнен в виде арок, опирающихся на столбчатый железобетонный фундамент, при этом форма самих арок зависит от архитектурного решения и бывает различной. Каркас обтянут тентовым покрытием, которое может иметь несколько слоев, в том числе с утеплителем, что необходимо для зимнего использования в климатических условиях. Срок эксплуатации данного материала составляет 10-17 лет. Сооружение оборудовано естественной приточно-вытяжной вентиляцией, может иметь оконные проемы из прозрачного материала. Обогрев в зимний период времени может осуществляться системой принудительной вентиляции. В данных сооружениях (как и в воздухоопорных объектах) предусматриваются два вида освещения: естественное и с помощью стационарных светильников. Этот тип сооружений имеет следующие ПРЕИМУЩЕСТВА:
невысокая стоимость (по сравнению с традиционными сооружениями); небольшие сроки реализации проекта, в среднем 3-4 месяца; возможность размещения конструкций внутри вспомогательных помещений; несложность строительно-монтажных работ; простота в оформлении разрешительной документации, поскольку этот тип сооружений также относится к категории временных;
71
уникальная возможность трансформации (возможен вариант конструкции со съемными боковыми сторонами: получается открытая площадка под навесом).
Ìîäóëüíûå ñîîðóæåíèÿ èç ëåãêèõ ìåòàëëîêîíñòðóêöèé Быстровозводимые сооружения из модульных металлоконструкций широко применяются в торговом и промышленном секторе. Модульные металлоконструкции можно встретить где угодно: это и крытые теннисные корты, спортзалы и площадки для концертного и сценического оборудования, для возведения торговых павильонов, для ангаров. Они используются для постройки гаражных, складских, ангарных и производственных помещений любого размера. Строительство всевозможных производственных цехов и помещений торговых центров – также область активного применения модульных металлоконструкций. Из них выполняются боксы, разборные камеры, изготавливается всевозможное торговое и складское оборудование, производственное оборудование, держатели, весы и т.п., вышки, котельные и навесы. Данные объекты – это сборные, быстровозводимые здания на железобетонном фундаменте. Основой таких сооружений является каркас из вертикальных металлических несущих колонн, установленных на фундаменте и соединенных фермами. Причем для спортивных сооружений существенную роль играет возможность перекрытия больших площадей без промежуточных опор. Современные технологии позволяют изготавливать фермы с пролетом до 72 м. Пространственная форма каркаса определяется архитектурным решением. Боковые ограждения кровли выполняются из «сэндвич»-панелей или методом полистовой сборки. «Сэндвич»-панели имеют наружную и внутреннюю металлические стороны, между которыми находится утеплитель. При полистовой сборке внешний слой сооружения выполняется из профилированных металлических листов, далее устанавливается утеплитель, а затем внутренний слой. Следует отметить, что второй вариант отличается отсутствием межпанельных швов. На кровле укладывается слой гидроизоляции. По желанию заказчика устанавливаются внутренние перегородки, дверные
72
и оконные проемы. Приточно-вытяжная вентиляция может быть естественной и принудительной. Отопление может осуществляться как от центральных сетей, так и автономно. Освещение обеспечивается через оконные проемы и от стационарных светильников. Электрическое водоснабжение ведется по центральным сетям. В Украине используются сэндвичпанели таких торговых марок: Paroc: наполнитель – минвата; Trimo: официальный представитель в Украине – компания «Ависта»;
• том II
«Західспецпрофіль»: наполнитель – минвата, пенополистирол; длина панели – до 12 м; «Пантек»: наполнитель – пенополиуретан; толщина стали – 0,55 мм; длина панели – до 7 м; «Промстан»: наполнитель – минвата, пенополистирол; толщина стали – 0,55 мм; длина панели – до 10 м; стеновые + кровельные (гофра – 35 мм); «ПСМ-профиль»: наполнитель – минвата; длина панели – до 6 м; «Родничок»: наполнитель – пено-
полистирол; длина панели – до 10 м; «Фастех»: наполнитель – минвата, возможно применение пенополистирола; толщина стали – 0,55 мм; полиэстеровое покрытие – 25 мкм; длина панели – до 10 м. Ruukki: наполнитель – пенополистирол; длина – до 12 м; ширина – 1 и 1,10 м; наполнитель – пенополиуретан; длина – до 12 м; ширина – 1 и 1,10 м; наполнитель – минеральная вата; длина – до 12 м; ширина – 1 и 1,10 м. К ПРЕИМУЩЕСТВАМ данного типа сооружений необходимо также отнести: невысокую стоимость; небольшие (по сравнению с традиционными сооружениями) сроки реализации проекта, в среднем – 6 месяцев; долговечность, повышенную устойчивость к неблагоприятным воздействиям окружающей среды; возможность с помощью модульного покрытия наращивать размеры различных сооружений; разнообразие современных дизайнерских и архитектурных решений; экономичность эксплуатации. В современном строительном мире большое значение, как из экономических, так и из экологических соображений, придается фактору безотходности производства, что также говорит в пользу применения модульных металлоконструкций. Сталь – полностью перерабатываемый материал, пригодный для повторного использования, таким образом, технология строительства, основанная на модульных металлоконструкциях, обеспечивает рециклинг – соблюдение замкнутости цикла использования промышленных материалов. Технология строительства ангаров из модульных металлоконструкций экологична также и в том смысле, что сталь, из которой изготавливаются металлоконструкции, не требует применения химической обработки для борьбы с насекомыми и вредными микроорганизмами (они в ней не живут). Кроме того, малый вес конструкций избавляет от высоких затрат, необходимых при возведении фундамента. Простота монтажа и транспортировки означает снижение соответствующих затрат на монтажные работы и доставку конструкций к месту стройки. К тому же, сооружения из модульных металлоконструкций обладают повышенной прочностью и выносливостью к воздействию окружающей среды, не поглощают влагу и не деформируются с годами. Проблема малочисленности конструкций подобного типа особенно актуальна на сегодняшний день, так как различные возрастные группы населения нашей стра-
ны страдают от нехватки спортивных объектов. Поэтому описанные выше быстровозводимые здания прекрасно впишутся в современный архитектурный облик города, даря людям возможность регулярно и с комфортом заниматься любимым видом спорта, проводить досуг с пользой для себя и своей семьи.
Å»¸ÈÓ r ÕÊÆc Ангар сегодня – это промышленное помещение арочного или шатрового типа, предназначенное для проведения работ. Еще недавно в основном ангары использовались в качестве стоянки, на которой производилось техобслуживание и ремонт самолетов, летательных аппаратов и различных машин и механизмов.
Ñòðîèòåëüñòâî àíãàðîâ è áîêñîâ Промышленные здания (ангары и боксы), в которых будут машины и механизмы, должны быть достаточно надежны, иметь хорошую звукоизоляцию, а также прочный пол, рассчитанный на серьезные нагрузки, при этом вся конструкция должна легко разбираться-собираться для перемещения в любое необходимое место. Строительство ангаров сегодня, как правило, осуществляется с использованием металлоконструкций на основе высокопрочного каркаса, которые обшиваются специальными покрытиями или обтягиваются тентом. Изготовление металлоконструкций дает возможность построить практически любое промышленное здание достаточно быстро. Строительство ангаров и боксов из металлоконструкций обладает следующими преимуществами: быстрые сроки возведения промышленных зданий; экономичность строительства из металлоконструкций, поскольку снижаются расходы на электроэнергию за счет обеспечения освещенности применяемыми светопроницаемыми материалами, а также уменьшаются расходы на отопление вследствие использования естественной вентиляции; в зависимости от пожеланий заказчика могут быть изготовлены утепленные и неутепленные ангары и боксы; возможно строительство быстровозводимых зданий любых конструкций – в том числе с любым количеством ворот, дверей и окон, а также навесов, витражей, перегородок и мансардных этажей.
том II •
Ðàçíûå âèäû ñêîðîñòíîé ñáîðêè Сборные арочные ангары – это каркас из металлоконструкций, который обтянут специальной пленкой или обложенный сэндвич-панелями. Возможно, кто-то решит, что это слишком просто и даже далеко от реальности: построить прочный ангар буквально за несколько недель, а ведь именно столько времени требует строительство быстровозводимого ангара.
▶
Быстровозводимые ангары, как и обычные ангары, возводятся на фундаменте, тем не менее, отличаясь от стандартных, не требуют особых строительных материалов или глубокого, «векового» фундамента.
Это является следствием того, что металлоконструкции, которые являются основой аналогичного быстровозводимого ангара, сконструированы из высокопрочного материала и имеют повышенную устойчивость. К тому же, каркас из металлоконструкций легко монтируется и демонтируется – без особых усилий, строительной техники, рабочих. И еще одно достоинство металлоконструкций, при помощи которого осуществляется строительство быстровозводимых ангаров: они удобны в транспортировке, не нуждаются в особых условиях перевозки и погрузкиразгрузки. Вторая составляющая быстровозводимых ангаров – стеновые покрытия, обычно – сэндвич-панели. После монтажа каркаса быстровозводимые ангары обкладываются этими панелями, которые скрепляются друг с другом особыми элементами, поставляющимися в комплекте. Быстровозводимые ангары, при строительстве которых используются сэндвич-панели, имеют приятный внешний вид, повышенную тепло– и звукоизоляцию, огне- и влагостойкость, не требуют дополнительной отделки, долговечны, но при необходимости легко демонтируются. Вместо сэндвич-панелей можно использовать пленку или иные внутренние и наружные покрытия, но, тем не менее, панели представляют собой оптимальный выбор, так как совмещают в себе свойства и внешнего, и внутреннего покрытия. Быстровозводимые ангары в отличие от капитальных сооружений требуют весьма меньших затрат на проектирование,
73
строительство, последующую эксплуатацию, монтаж и демонтаж негабаритного оборудования, перепрофилирование помещений. Склады из легких утепленных металлоконструкций на сегодняшний день становятся еще более востребованными. Ангары используются в качестве спортивных, производственных, складских и других помещений. Здания, которые возведены из ЛМК, обладают многими преимуществами перед, например, монолитными зданиями этого же типа. К ним принадлежат: высокая скорость строительства, обширный спектр архитектурных и дизайнерских решений и оптимальная стоимость. Фундаменты ангаров обычно выполняются свайными, столбчатыми и ленточными, в зависимости от климатических условий и предназначения здания. Каркас здания состоит из стальных прокатных профилей. Ограждающими конструкциями служит полистовая сборка – установка внутренней ограждающей конструкции, утеплителя, а затем наружной для утепленных или только наружной для холодных ангаров Готовые ангары отличаются современной технологией их изготовления, что позволяет в минимальные сроки изготовить и смонтировать крытое сооружение. Такой результат получается благодаря высокой скорости прокатки прямых и арочных панелей из рулонного оцинкованного стального листа. Изготовление и сборка ангаров производится на месте установки. Продолжительность изготовления ангара площадью 800 м2 – две недели. «П»образный профиль гофрируют и изгибают в арки под размер ангаров (радиусом от 3 до 10,5 м). Профиля герметично и прочно собирают благодаря электрической забор-
товочной машинке. Выступающие наружу гофрированные ребра с закатанными замками являются основными несущими деталями арочного покрытия. Сборка здания ведется секциями силами автокрана. Несущая арочная оболочка, имеющая малый вес, не требует мощного фундамента, что также ускоряет строительство. Быстровозводимые складские здания – уникальные конструкции, основным несущим элементом которых, является высокопрочный каркас, которые предназначены для размещения жилых и служебных помещений. Быстровозводимые конструкции пользуются большой популярностью в торговле (павильоны, киоски), в строительстве (бытовки). Также быстровозводимые конструкции могут применяться в качестве медицинских пунктов, столовых, душевых, мини-цехов. Быстровозводимые конструкции могут быть укомплектованы дополнительным оборудованием: системами кондиционирования, теплоснабжения, водоснабжения, канализации, могут быть изготовлены в различной стадии готовности: можно забрать готовые конструкции или смонтировать на площадке заказчика. Также быстровозводимые конструкции можно доукомплектовать кровлей, инженерными сетями, ограждающими конструкциями. Ангары из рулонной стали на сегодняшний момент времени становятся еще более востребованными. Ангары применяются в качестве производственных, спортивных, складских и других помещений. Возведенные из ЛМК здания имеют много преимуществ перед, например, монолитными зданиями такого же типа. К ним принадлежат: обширный спектр архитектурных и дизайнерских решений и
оптимальная стоимость, высокая скорость строительства. С темой ангаров очень органично связаны и мобильные здания, поэтому несколько фактов на эту тему.
×òî òàêîå ìîáèëüíûå çäàíèÿ?
Мобильные здания – удобный и компактный вид сооружений, очень популярный и продолжающий стремительно набирать популярность благодаря целому ряду очевидных преимуществ перед прочими типами конструкций: производство мобильных зданий возможно в очень короткие сроки; мобильные здания можно применять там, где строительство обычных зданий, в силу каких-либо причин, невозможно или нежелательно; производство мобильных зданий на порядок дешевле; универсальность мобильных зданий: в быту и на производстве мобильные здания находят массу применений, поскольку подходят для самых разных функций. Мобильные здания – это то, что Вы всегда сможете взять с собой, когда возникнет такая необходимость. Комплексные многоблочные мобильные здания легко демонтируются, дешево транспортируются и быстро собираются вновь на новом месте. В мобильных зданиях можно разместить все что угодно, от рабочих бытовок, до офисов, благодаря чему легко можно заказать, например, целый строительный городок с комфортабельным общежитием, административной частью, медпунктом и столовой, построенный с использованием исключительно мобильных зданий. Кроме того, при необходимости всегда легко переоборудовать любое мобильное здание для использования в иных целях.
Ãäå èñïîëüçóþòñÿ ìîáèëüíûå çäàíèÿ?
Сфера применения мобильных зданий охватывает многие стороны деятельности человека, во многих случаях мобильные здания идеально подходят для использования как в качестве складских и торговых, подсобных помещений, так и для размещения администрации, торговых залов. Мобильные здания также используются для обеспечения людей временным жильем в зонах бедствий, организации вахтовых поселков, мобильных исследовательских комплексов, баз поисково-спасательных служб.
74
• том II
Мобильные здания изготавливаются с различной внутренней планировкой, исходя из нужд конкретного применения. Можно оборудовать мобильные здания системами кондиционирования, водоснабжения, отопления, канализацией.
§¨ £ ³ ¦¨ §¨¦ ¦ ª £
Чтобы воспользоваться всеми преимуществами быстровозводимого здания, потенциальному заказчику нужно четко уяснить 5 главных шагов в процессе покупки БВЗ: 1. Точно определить функции БВЗ на этапе его проектирования. 2. Провести мини-тендер для выбора генерального проектировщика. 3. Выбрав генпроектировщика, поручить ему разработку эскизного, а затем технического проекта БВЗ. 4. Согласовать проект в различных разрешительных инстанциях. Этим должен заниматься генпроектировщик, однако заказчику не мешает этот процесс контролировать. 5. Выбрать поставщиков конструкций БВЗ и генерального подрядчика – строительную организацию, которая осуществит монтажные работы. Этот этап можно упростить, обратившись непосредственно к производителям комплектных зданий. Некоторые изготовители БВЗ, помимо поставки комплектующих собственного производства, предоставляют весь комплекс проектировочных и монтажных работ: например, компании «Мастер-профи», «Евро-Модуль», «Каркас», Llentabhallen, «Руукки Украина». Другие же производители строительно-монтажной деятельностью не занимаются, однако осуществляют проектирование, поставку комплектующих, строгий авторский надзор за выполнением монтажа (компании Lindab, «ЦентростальДомсталь» и др.), а некоторые – и сервисное обслуживание БВЗ в процессе эксплуатации (компания «IBT», «Каркас»).
Такой вариант дает возможность получить гарантию от «поставщика/ производителя/ генподрядчика» в одном лице. Однако есть один нюанс: большинство производителей комплектных зданий ограничиваются одним-двумя разновидностями ограждающих конструкций и отделочных элементов. Поэтому любителям всяческих изысков придется обращаться в компании, специализирующиеся на производстве, скажем, только фасадных кассет или фасадных панелей с уникальным покрытием.
¼½ ÄÓ ¹Ë¼½Ä ǸÈÂƺ¸ÊÔÉ× ÀÃÀ §È¸ºÀø ºÓ¹Æȸ ÉƺȽĽÅÅÆ»Æ »¸È¸¾¸
Проблема ночной парковки мешает спать многим автовладельцам. Найти гараж сложно, да еще и цены постоянно растут… Выходов из этой ситуации несколько. ПАРКОВКИ. Несмотря на то, что многие новостройки имеют паркинги, найти, а тем более купить место в них довольно сложно. Во-первых, паркомест в домах часто меньше, чем квартир, и они практически всегда раскупаются жильцами еще на этапе строительства. Во-вторых, цены на места для стоянки авто сильно бьют по карману. Эксперты рынка отмечают, что с сентября прошлого года больше всего подорожали паркинги в домах эконом-класса: рост цен составил 60%. В домах бизнес- и элит-класса машиноместа подорожали в среднем на 25%. Столь быстрый рост цен застройщики объясняют тем, что на паркинги сегодня очень большой спрос. КАМЕННЫЙ ДОМ-ГАРАЖ. Конечно, иметь собственное место в паркинге – очень удобно. Но капитальный гараж ничем не хуже, особенно если он хорошо вентилируется. Особенную ценность гаражу придает расположение в охраняемом гаражном кооперативе. Единственным и очень существенным недостатком гаража является его отдаленность от места прожи-
том II •
вания владельца. Поэтому чаще всего автомобили оставляют либо во дворе, либо на платной автостоянке. Гараж – строение или помещение для хранения автомобилей. Каменные «домики» для авто также выросли в цене. Стоит отметить, что наличие в гараже смотровой ямы увеличивает его цену. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ГАРАЖИ. Если нет возможности приобрести капитальный гараж, то можно обзавестись металлическим – «ракушкой». Под металлическим панцирем машине, конечно, не так комфортно, как в каменном гараже, но уж точно лучше, чем под открытым небом. Именно о последних хотелось бы рассказать подробнее.
 Óêðàèíå ïîÿâèëèñü ìîáèëüíûå ãàðàæè! Покупая автомобиль, особенно если он первый, покупатель редко задумывается, где будет хранить свое чадо. Следует знать, что никакая открытая стоянка не гарантирует защиту Вашего авто от атмосферных воздействий, падающих деревьев да и просто вандалов с пакетами краски. Альтернатива – капитальный гараж, не такое уж простое дело. Согласование официальных разрешений и допусков от муниципальных властей зачастую оказывается неимоверно длительным, а то и вовсе невозможным делом. В Украине уже появилось решение этой проблемы – металлический гаражтент. Такие гаражи на протяжении 10 лет положительно зарекомендовали себя на российском рынке. Гаражи производятся на заводе «Электрощит», сделаны из оцинкованного металла и не ржавеют. Для избегания образования конденсата на машине – правильная вентиляция.
75
Конструкция продумана до мелочей и удобна для пользователя. Из ПРЕИМУЩЕСТВ таких гаражей можно отметить: металлические тенты укрытия обычно устанавливают вблизи места проживания. Это избавляет владельца тента укрытия от необходимости добираться общественным транспортом или пешком, когда нужно возвращаться домой поздно ночью; крепкий оцинкованный металл в соединении с вентиляционными отверстиями обеспечат автомобилю не только сохранность, но и предотвратят возникновение конденсата и коррозии. Этот гараж будет служить десятки лет, практически не изменяя своего внешнего вида. Он не требует ежегодной покраски или какого-либо другого ухода; одно из его неоспоримых достоинств – мобильность. Если Вы решили поменять место жительства, гараж может «переехать» вместе с вами без особых трудностей – его можно разобрать и перевезти даже на газели, не прибегая к дорогостоящим услугам крана. Осталось лишь добавить, что стоимость базовой конструкции такого гаража составляет немногим более 1600 у.е.
Ìåòàëëè÷åñêèé êàðêàñ ãàðàæà
Каркасы из металлических тонкостенных профилей легкие, достаточно прочные и устойчивые к деформации. Когда они облицованы гипсокартоном и герметизированы, то имеют хорошую огнестойкость и звукоизоляцию. Стойки выпускаются различных типоразмеров и имеют готовые отверстия под линии коммуникаций. Детали каркаса скрепляются самонарезающими винтами. Основа. Металлические стойки сделаны из стали с гальваническим покрытием, штампованной в форме швеллера. Они выпускаются длиной от 2400 до 4200 мм при четырех номиналах ширины: 48, 60, 70 и 146 мм. Швеллеры для потолочной и напольной обвязки имеют соответствующие стойкам размеры, но на 2 мм шире и длину 3600 мм. Крепежный швеллер, устанавливаемый поперек стоек, обеспечивает опору для настенного оборудования. Для фиксации горизонтальных соединений обшивки применяется крепежная пластина или накладка. Соединения. Щитовые сотовые перегородки можно сочленить угловым и Тобразным соединением. Т-образное соединение. Чтобы сделать Т-образное соединение, прибейте
76
вертикальную рейку стены к одной из соединительных реек или к вставкам длиной 150 мм, вырезанным из соединительных реек и помещенным в сердцевину второй перегородки. Установите эти вставки горизонтально, на расстоянии примерно 600 мм друг от друга до начала сборки стены. Вбейте их молотком в кромку перегородки в направлении линии ячеек. Всегда помечайте на поверхности положение вставки. Угловые соединения. Соединения в виде прямого угла выполняются посредством спиливания внутренней поверхности обшивки и сердечника так, чтобы получился фальц (угловой паз) на ширину примыкающей панели. Для сбивания в каждую панель необходимо вставить рейку.
Êàê ïîñòðîèòü è îáîðóäîâàòü ãàðàæ ñàìîñòîÿòåëüíî? Внутренние размеры гаража должны составлять приблизительно 5,5х3 м. В таком гараже помещается любой легковой автомобиль, но если имеется возможность, то лучше, чтобы ширина была несколько большей. Довольно просторен и удобен гараж шириной 3,7-3,8 м, делать его шире 4 м нет необходимости. Уровень пола должен быть выше основного грунта на 20-50 см, в противном случае в гараж периодически будут проникать дождевые и талые воды. Для пола можно использовать доски, кирпич, цементобетон. В гараже обязательно должна быть обеспечена хорошая вентиляция. Конструкции ворот также надо уделить достаточное внимание. Створки ворот обычно изготовляются в виде сварного каркаса из уголкового железа размером приблизительно 50х50 мм, обшитого листовым металлом. Ширину ворот обыкновенно принимают равной не менее 2,5 м, однако вполне допустима ширина 2,3 м. Высота 1,8-2,0 м. Замки для запирания гаража должны быть удобными в пользовании и, конечно, достаточно надежными. Сейчас в продаже имеется много специальных гаражных замков с высокой секретностью. Внутренняя планировка: у входа – умывальник или обычный рукомойник. Здесь же всегда должны быть мыло, моющее средство и полотенце. Рядом с умывальником – узкий шкаф с выдвижными ящиками для всяких мелочей, над ним – доска с наиболее ходовым слесарно-монтажным инструментом. В конце гаража – верстак из толстых досок или сварной из уголкового железа.
• том II
Рабочую поверхность верстака желательно покрыть листом алюминия или пластика. Слева от верстака – шкаф с полками для хранения банок с маслами и смазками, тормозной жидкостью, запасных частей, а над верстаком – полка-антресоль для хранения туристского снаряжения и громоздких предметов. В нижней ее части неплохо встроить светильники для освещения рабочего места. Под антресолью размещается стационарный выпрямитель, на стене – доска для инструмента, рядом – место для электродрели. Необходимы достаточно мощные тиски. Лебедка, хотя и не является предметом первейшей необходимости, окажет неоценимую помощь в тех случаях, когда, например, потребуется двигатель. С правой стороны – довольно узкий шкаф для одежды. В нем два отделения – для чистой и рабочей одежды. И, наконец, противопожарное оборудование – огнетушитель и ящик с песком и лопатой. Разумеется, предлагаемая схема размещения внутреннего оборудования гаража не является единственно возможной, но она может послужить отправной точкой для творчества автолюбителя. Осмотровая канава: если есть возможность пользоваться общественной эстакадой, то вряд ли резонно обзаводиться собственной канавой, тем более что она часто является источником сырости. Стенки и дно канавы желательно выложить кирпичом или бетонировать, края укрепить металлическим уголковым профилем 50х50 мм. При этом получаются удобные площадки закраины, на которые укладывают щиты из досок толщиной 35-40 мм, закрывающие канаву в нерабочее время. В досках можно просверлить отверстия диаметром около 50 мм. За них удобно поднимать щиты. Гаражные приспособления. Для выполнения некоторых работ по обслуживанию и ремонту или при консервации на зиму автомобиль требуется вывешивать, приподнимая над землей. Автолюбители для этой цели иногда используют кирпичи, деревянные чурбаки и другие подручные средства. Это неудобно и даже опасно, поскольку такая конструкция может потерять устойчивость и автомобиль рухнет в самый неподходящий момент. Советуем приобрести специальные подставки, имеющиеся в продаже. Точильный станок является в гараже предметом первой необходимости. Компрессор. Источник сжатого воздуха для
подкачки шин, для окрасочных работ в гараже не окажется лишним. Очень удобен портативный диафрагменный компрессор СО-45 (имеется в розничной продаже), создающий давление до 0,3 МПа (3 кгс/кв. см). Компрессор имеет массу около 15 кг и предназначен для включения в осветительную сеть напряжением 220 В. Приспособления для сверления. В гараже необходимо иметь дрель, лучше электрическую. Если ее закрепить в кронштейне, способном перемещаться по толстому вертикальному стержню, закрепленному, в свою очередь, не устойчивой подставке, то получится простейший сверлильный станок. Отвод отработавших газов. Чаще машину ставят в гараж передом. Так легче заезжать, да и меньше загрязняется воздух в гараже отработавшими газами, особенно в холодную погоду, когда после пуска долго приходится прогревать двигатель. Однако все равно гараж наполняется дымом и газом, особенно если ветер дует со стороны ворот. Советуем найти кусок пластмассовой канализационной трубы диаметром 50 мм и длиной 1,5-2 м и перед пуском двигателя надевать ее на выхлопную трубу автомобиля. Почти все отработавшие газы из гаража будут отведены. Приспособления для безопасного въезда в гараж. Совсем неплохо, даже для опытных водителей, иметь в гараже устройство, не позволяющее въехать дальше, чем полагается. Таких приспособлений существует немало. Рассмотрим некоторые из них. Повесьте на расстоянии 20-30 см от задней стены гаража старую покрышку на уровне бампера. Как только автомобиль коснется ее, нажимайте на тормоз. Подвесьте к потолку на тонком шнуре небольшой мягкий предмет вроде теннисного мяча или, скажем детскую игрушку. Место подвески выберите с таким расчетом, чтобы при правильной постановке автомобиля предмет слегка касался лобового стекла. Теперь въезжайте в гараж, сигналом «стоп» послужит прикосновение предмета к стеклу.
Îòîïëåíèå ãàðàæåé Гаражи, предназначенные для хранения в ночное время автомобилей и для мелкого технического обслуживания автотранспорта в выходные дни, могут быть обогреты двумя способами: Тепловыми пушками – наиболее распространенный способ отопления гаражей. Вариант подходит для быстрого разогрева помещения гаража, но...
• создает большую нагрузку на электрическую сеть, так как тепловые пушки имеют мощность от 3 кВт; • плохо подходит для поддержания определенной температуры во время хранения автомобиля, так как в это время тепловая пушка находится в выключенном состоянии. Конвекционными обогревателями – более современный способ отопления Хорошо подходит для постоянного поддержания положительной температуры, например температуры не замерзания (~ 6 °С). При необходимости полного обогрева гаража для работы температура воздуха в помещении нагревается с помощью конвектора до 20-25 °С. Еще одно преимущество конвекционных обогревателей – это их компактность: конвектор крепится на стену, его толщина вместе с крепежом всего 8-10 см.
«Ãàðàæíûå» îñîáåííîñòè
О значительном потенциале рынка гаражей свидетельствует тот факт, что за последние десять лет количество автомобилей выросло многократно, а вместимость действующих гаражей и открытых автостоянок увеличилась не столь значительно. Вместе с тем, количество угонов и краж автотранспорта с каждым годом не уменьшается. Поэтому с приобретением гаража можно одновременно убить двух зайцев: постараться выгодно вложить деньги и решить проблему хранения своего авто. Существующий порядок приобретения гаражей только с большой натяжкой можно назвать рынком. Количество юридически оформленных договоров по отчуждению гаражей за год не превышает сотни даже в столице. Общий объем и стоимость сделок с гаражами столь незначительны, что часто не позволяют даже оплатить работу посредников. Большинство гаражей продается и покупается в частном порядке по схеме «деньги в обмен на ключи». Это происходит потому что, как минимум, каждый третий гараж построен незаконным образом, на самовольно захваченной земле. Риэлтеры же с черным рынком гаражей не желают связываться. В целом цены на эти строения изменяются очень медленно. Они отображают только устойчивые тенденции рынка жилья и менее зависимы от сезонных колебаний. Еще одно отличие этого рынка от жилищного – не столь заметная разница в стоимости однотипных гаражей в зави-
том II •
симости от района их расположения. Хотя фактор престижности месторасположения также отражается на цене. Цена гаража зависит от многих факторов: места расположения, типа строения (капитальное/некапитальное) и его оборудования (наличие осмотровой ямы, освещения, лебедки, подвала). Например, в Киеве средняя цена железобетонного гаража – $ 5 тыс., кирпичного – $ 4,5 тыс., металлического – $ 3 тыс. Как показывает анализ рынка гаражей, цены на капитальные строения в центре крупных городов и боксы в гаражно-строительных кооперативах на протяжении последних лет выросли незначительно. Большую часть предложений в банках данных агентств недвижимости составляют металлические гаражи. «Жестянка» на вывоз, без земельного участка, стоит от $ 300 до $ 1 тыс. Стоимость стационарного гаража со смотровой ямой и подвалом может достигать $ 7 тыс. (в охраняемом кооперативе). Капитальные гаражи могут быть построены из готовых железобетонных панелей либо шлакоблоков и кирпичей. Размеры таких строений колеблются в пределах 18-24 кв. м. Есть, конечно, и более просторные гаражи для грузовых автомобилей. Диапазон цен здесь достаточно широкий – от $ 2,5 тыс. (за панельное здание без подвала, внутренних работ и электричества) до $ 9 тыс. (за большой кирпичный гараж). И еще: приобретая гараж, следует обратить особое внимание на документы, подтверждающие право собственности продавца на объект. Учитывая трудности при оформлении договоров купли-продажи гаражей, большинство риэлтерских фирм отказывается от проведения операций с ними. «Базу данных» предложений гаражей лучше всего искать в газетах, печатающих частные объявления, или непосредственно в гаражных кооперативах.
77
ØËÈÔÎÂÀËÜÍÛÅ ÌÀØÈÍÛ: ×ÈÑÒÀß ÐÀÁÎÒÀ!
Ïðè ïðîâåäåíèè äîìàøíåãî ðåìîíòà ÷àñòî âîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòü çà÷èñòèòü, îòøëèôîâàòü èëè çàïîëèðîâàòü êàêóþ-ëèáî ïîâåðõíîñòü èëè çàãîòîâêó. Åñëè âûïîëíÿòü òàêóþ ðàáîòó âðó÷íóþ, òî ýòî ìîæåò çàíÿòü íåñêîëüêî ÷àñîâ, à òî è äíåé. Ïîýòîìó íà ðûíêå äàâíî ïðåäëàãàþòñÿ ìåõàíèçìû, ïðèçâàííûå ïîìî÷ü â îáðàáîòêå ðàçëè÷íûõ ìàòåðèàëîâ. Итак, какие же бывают шлифовальные машины? В зависимости от особенностей процесса работы выделяется несколько типов электрических шлифовальных машин: ленточные шлифмашины; виброшлифмашины; дельташлифмашины; эксцентриковые шлиф-машины; угловые шлифовальные машины. Расскажем поподробнее о каждом виде.
ностей, снятия изрядного слоя материала или обдирки грубых поверхностей.
£½ÅÊÆÏÅÓ½ ÐÃÀÌĸÐÀÅÓ
Эти машины применяются для шлифовки больших плоских поверх-
78
• том II
При помощи ленточных шлифмашин можно работать по дереву, пластмассам, металлам и строительным материалам. Центр тяжести таких машин размещен довольно низко, поэтому при работе не требуется прилагать большие усилия. Именно ленточными шлифмашинами можно подготовить кромки и скосы различных заготовок.
Обработка поверхности в этом типе машин происходит благодаря движению шлифовальной ленты по направляющим роликам. Этот процесс схож с движением гусеницы трактора или танка. Потребляемая мощность ленточных шлифмашин колеблется от 500 до 1200 Вт. Данная характеристика определяет скорость шлифовки больших поверхностей и возможность той или иной модели работать без остановки. Скорость хода ленты находится в пределах от 75 до 500 м/мин, что позволяет в процессе работы учитывать специ-
фику решаемых задач, и фирмы-производители предлагают модели с регулируемой скоростью движения ленты (плавной или ступенчатой). Применяются дополнительные рукоятки для удобства при шлифовке поверхностей в углах помещений. А пыль в процессе работы через специальный патрубок попадает в мешок-пылесборник или в дополнительно подключенный пылесос. Для расширения возможностей ленточных шлифмашин существуют специальные приспособления, такие как: шлифовальная рама, исключающая повреждение поверхности заготовки; тиски, благодаря которым шлифмашину можно использовать стационарно, или же специальная подставка, создающая действительно комфортные условия для стационарной работы; параллельный и угловой упоры, расширяющие возможности стационарного использования, и необходимые, например, для получения точных параллельных поверхностей или скоса на обрабатываемой детали. Сама лента благодаря устройству крепления легко устанавливается и снимается для замены, а вследствие высокой точности изготовления и балансировки деталей не соскальзывает с направляющих роликов. Некоторые модели ленточных шлифмашин дополнительно оснащаются системой автоматической центровки ленты. В зависимости от фирмы-производителя и модели устройства для работы могут использоваться шлифовальные ленты различной ширины и длины. Это обязательно необходимо учитывать при покупке расходных материалов. Предназначение шлифовальных лент (для тонкого шлифования и для грубого обдира больших наростов) зависит от величины зерна. Несущие материалы полотен состоят из прочной ткани и выдерживают большие нагрузки. Есть также два, так сказать, нестандартных вида ленточных шлифмашин. Один из них – так называемый ленточный напильник, который благо-
даря своей конструкции обеспечивает доступ в труднодоступные для обычной шлифмашины места. Существует также щеточная шлифмашина. Она менее похожа на обычную ленточную, чем ленточный напильник, однако по принципу работы они близки. Отличие лишь в том, что процесс шлифовки в данном случае происходит посредством специальной щетки для обработки и дерева, и металла. Данное устройство применяется для структурирования дерева и снятия ржавчины, краски и синтетических покрытий с различных поверхностей.
пылесборник или в подключенный пылесос через отверстия в шлифовальном листе. Закрепляются шлифлисты на поверхности опорной плиты одним из двух способов: при помощи прижимных рычагов или на липучке. В ряде моделей шлифмашин имеется сменная шлифплита, благодаря чему можно закреплять шлифлисты разными типами крепления. Шлифлисты с различной зернистостью дают возможность использовать виброшлифователь практически во всех сферах.
À¹ÈÆÐÃÀÌĸÐÀÅÓ
½ÃÔʸÐÃÀÌĸÐÀÅÓ
Вибрационные шлифмашины применяются для гладкой тонкой отделки поверхности и подходят для общих и чистовых отделочных работе различными материалами: от дерева до металла. При помощи виброшлифмашин с прямоугольной опорной плитой можно обрабатывать достаточно большие площади.Обработка поверхности в этом типе машин происходит благодаря вибрации шлифплиты устройства, которая достигается вращением закрепленного на валу двигателя эксцентрика.
Данный тип машин незаменим, если необходимо заняться реставрацией оконных рам, пластин жалюзи или старой мебели.
Потребляемая мощность виброшлифмашин колеблется от 160 до 600 Вт. Некоторые модели оснащаются устройствами регулировки числа оборотов двигателя в пределах от 14 до 20 000 об./мин, что позволяет учитывать особенности обрабатываемых поверхностей. Вибрационные шлифмашины имеют системы отвода пыли с рабочей поверхности в специальный мешок-
том II •
▶
Эти машины по принципу работы аналогичны обычным вибрационным, но из-за специфической формы шлифовальной пластины ими можно обрабатывать поверхности в узких и труднодоступных местах. В этом типе устройств можно регулировать скорость вращения двигателя (потребляемая мощность этих устройств лежит в пределах 100-280 Вт).
Они также имеют отверстия для отвода пыли, однако шлифовальная бумага крепится только на липучке. Некоторые производители выпускают модели, в которых для полного использования шлифовальной бумаги, шлифпластина может поворачиваться на 120° или с помощью SDS-крепления быстро заменяться. Помимо различных шлифлистов, для дельташлифмашин предлагаются
79
ментом «болгарки» является абразивный диск для резки или шлифовки определенного типа материала.
!
Каждый конкретный диск предназначается для строго определенного типа материала. В противном случае Вы можете лишиться диска или, что еще хуже, получить серьезную травму.
листы из шлифовальных и очистительных тканей (для структурирования небольших и труднодоступных участков деревянных поверхностей, удаления ржавчины с металлов и матирования лаков), а также полировальные листы для конечной обработки гладких поверхностей, полирования и натирки. Пластинчатые насадки позволят пробраться в самые узкие щели, а шлифпластины со специальным плоским или овальным языком – спокойно браться за обработку округлых и вогнутых форм.
интегрированная или легко убираемая дополнительная рукоятка, а чтобы при запуске шлифмашины не было ощутимого рывка, в некоторых моделях предусмотрена специальная система притормаживания. Также встречаются модели с электронной системой плавного набора числа оборотов. При помощи эксцентриковых шлифмашин можно обрабатывать разные материалы, поэтому шлифлисты к ним могут иметь различную зернистость. Кроме того, для структурирования дерева, очистки металлов от ржавчины и матирования лаков предназначены специальные шлифовальные ткани, а для высокоглянцевого полирования чувствительных поверхностей – шерстяные колпаки и полировальные губки.
µÂÉνÅÊÈÀÂƺӽ ÐÃÀÌĸÐÀÅÓ
Такие машины выделяются среди других шлифующих устройств тем, что в них совмещены два типа движения шлифплиты: эксцентриковое движение плюс вращение, и поэтому могут иметь очень разнообразное применение. Так, посредством вращательного эксцентрикового движения можно получить очень тонкую, без рисок, шлифовку при достаточно высокой производительности съема. Можно производить шлифование по выпуклым и вогнутым поверхностям, так как некоторые эксцентриковые шлифмашины имеют эластическую шлифовальную тарелку (круглая шлифплита). Данные устройства оснащены двигателями с потребляемой мощностью от 155 до 400 Вт. Есть целый ряд моделей с возможностью регулировки скорости вращения двигателя и, соответственно, скорости обработки поверхности заготовки. Как и в других типах шлифмашин, здесь предусмотрен пылеотсос через отверстия в шлифлистах. Для удобства работы предусмотрена
80
Все шлифовальные и полировальные листы закрепляются при помощи липучки. При покупке расходных материалов необходимо обратить внимание на количество отверстий (если они имеются).
«»Ãƺӽ ÐÃÀÌƺ¸ÃÔÅÓ½ ĸÐÀÅÓ ¹Æû¸ÈÂÀ
Угловые шлифовальные машины в народе получили простое название – «болгарки». Они специально предназначены для резки твердых металлов и камня, обдирки, зачистки, шлифовки поверхностей и т.д. Рабочим инстру-
• том II
Что касается диаметра диска, то именно эта характеристика определяет функциональные возможности «болгарки»: чем больше будет диаметр диска, тем глубже Вы сможете сделать разрез.
Íåìíîãî î õàðàêòåðèñòèêàõ
Важной характеристикой подобного электроинструмента является скорость вращения шпинделя на холостом ходу. Ключевым моментом при расчете оптимальной скорости вращения шпинделя является тот факт, что линейная скорость поверхности режущего инструмента в точке касания к поверхности заготовки должна быть близкой к 80 м/с (относительно этой заготовки). По этой причине скорость вращения дисков большого диаметра ниже, чем у меньших по размеру. Ведь чем выше диаметр диска, тем больше длина окружности, и тем с большей длиной рабочей поверхности инструмента соприкоснется обрабатываемая поверхность за один оборот шпинделя. Потребляемая мощность – не менее важная характеристика «болгарок». Этот показатель тесно связан с максимальным диаметром рабочего инструмента. Ведь диск с крупными габаритами имеет большой вес и испытывает более значительные нагрузки. Помимо всего, мощный инструмент выносливее, он не так быстро нагревается и отличается длительным сроком службы. Поэтому профессиональные угловые шлифмашины, предназначенные для длительной работы, мощнее своих непрофессиональных собратьев. Как правило, все модели «болгарок» оснащаются системой «мягкого пуска». Благодаря наличию этой системы, в момент включения инструмента не происходит значительного броска тока, что делает возможным его подключение к бытовой электросети. Не-
которые усовершенствованные модели угловых шлифовальных машин оснащаются системой поддержания постоянного числа оборотов диска чтобы, вне зависимости от прилагаемого усилия, рабочий инструмент находился в оптимальном режиме работы. Существует также система самоотключающихся щеток – такой системой комплектуются дорогостоящие модели. При ее работе, если произойдет кратковременное отключение питающего напряжения, а потом напряжение появится снова, болгарка не начнет самостоятельно работать. Для продолжения работы ее понадобится выключить (при помощи кнопки включения/выключения), а затем вновь включить. Профессиональные угловые шлифовальные машины и качественные «любительские» дополнительно оснащаются системой автоматической балансировки диска. Суть ее в следующем: в процессе работы диск, как правило, изнашивается неравномерно. Из-за этого «болгарка» начинает вибрировать и затруднять процесс шлифовки. Автоматическая балансировка диска применяется для того, чтобы избежать этого неудобства. Принцип ее работы подобен принципу работы системы стабилизации вибрации некоторых стиральных машин (где применяется подшипник с недостающими шариками). Для повышения безопасности работы угловые шлифмашины оснащаются специальными защитными кожухами, которые при желании можно переставлять. Немного выше мы говорили о том, что фирмы – поставщики электроинструмента предлагают как профессиональные «болгарки», так и «любительские» (полупрофессиональные). В чем же заключаются главные различия между такими углошлифовальными машинами? Помимо своих видимых отличий в технических характеристиках, профессиональные угловые шлифмашины отличаются еще и тем, что, будучи предназначенными для более длительной и тяжелой работы, их комплектующие изготавливаются из более долговечных, но, соответственно, и более дорогих материалов.
Ïðèíàäëåæíîñòè Шлифовальные тарельчатые круги для «болгарок» очень экономны в эксплуатации. Они имеют большой
диапазон обработки металла, пластика, древесины и камня. Обдирочные и отрезные круги. С их помощью можно легко, быстро и экономично разъединять заготовки и проводить шлифование. При работе обдирочным кругом угол обработки должен лежать между 35 и 45 градусами. Ну а в случае, когда обрабатываемая заготовка требует более плоского положения углового шлифователя, то обдирочный круг должен время от времени стачиваться, чтобы снова получить шлифовальную грань на заготовке. Мы не рекомендуем использовать отрезные круги при работах по широким сторонам металлических заготовок и при резании качающихся заготовок. Алмазные отрезные круги. Они предназначаются для строго определенного вида материала. Так, диски для гранита предназначаются для очень твердого материала, но в в вязком они могут застревать. Асфальтные диски затупятся в граните, а разновидности для бетона не подходят для известняка. Шлифовальные ленты. Бумажные шлифовальные полотна на шлифоваль-
том II •
ной тарелке с липучим соединением используют при тяжелых шлифовальных работах. Они подходят для обработки различных материалов: дерева, лака, металла и камня. Общие правила выбора отрезного круга 1. Перед покупкой проверьте, чтобы круг не был деформирован. На его поверхности не должно быть трещин и сколов. 2. Предпочтительно, чтобы указанное максимальное значение частоты вращения круга было бы не меньше частоты вращения «болгарки». В заключение нашей статьи напомним, что эффективность работы абразивным кругом в значительной степени зависит от размера и твердости частиц: чем крупнее частицы и тверже сам абразив, тем быстрее можно резать материал. Производят шлифовальные машины все известные мировые и украинские производители, такие как «Atlas Copco», «Black&Decker» («Dewalt»), «Bosch», «Makita», «Metabo», «Sparky», «Фиолент».
81
ÊÀÊ ÂÛÁÐÀÒÜ ÝËÅÊÒÐÎÈÍÑÒÐÓÌÅÍÒ? ÑÎÂÅÒÛ È ÕÈÒÐÎÑÒÈ РЕКОМЕНДУЕМ ПОКУПАТЕЛЮ:
Òî, êàê äîëãî ïðîñëóæèò èíñòðóìåíò, íàñêîëüêî óäîáíî èì áóäåò ïîëüçîâàòüñÿ è êàêîâû áóäóò ðåçóëüòàòû ðàáîòû ñ íèì, çàâèñèò îò òîãî, ïðàâèëüíî ëè ñäåëàí âûáîð. Èòàê, íà ÷òî æå íóæíî îáðàòèòü âíèìàíèå ïðè ïîêóïêå ýëåêòðîèíñòðóìåíòà?
£Ö¹ÀʽÃÔ ÀÃÀ ÇÈÆÌÀ Весь электроинструмент делится на два типа: профессиональный и любительский. Различия между ними весьма существенны и по техническим характеристикам, и в плане цены. Профессиональный инструмент рассчитан на непрерывную работу и регулярное использование. В связи с этим к такому электроинструменту предъявляют повышенные требования, он проходит множество испытаний и проверок, исключающих возможность его перегрева и в процессе долгого непрерывного использования. Любительский инструмент – не означает, что он не качественный. Просто он не рассчитан на большие продолжительные нагрузки. Но если их и не предвидится, то тратить деньги на профессиональный инструмент не имеет смысла. Отличить профессиональный инструмент от любительского совсем не сложно. Первый не может быть многофункциональным, имеет высокую цену, корпус выполнен из сплавов алюминия. Ряд производителей, чтобы уж точно избежать какой-либо путаницы, различает эти две группы еще и цветом.
¯½Ä ¿¸È×¾½ÅÆ ÆÈ˼À½
Следующий момент, на который нужно обратить внимание, – это тип инструмента по способу питания. Сетевой или аккумуляторный? Как у первого, так и у второго есть свои плюсы и минусы. Чем хорош сетевой инструмент? Ну, в первую очередь, естественно, тем, что не нуждается в подзарядках. Это хорошо при продолжительной работе. Но минусов тут, пожалуй, больше. Во-первых, нужно учитывать, что импортный инструмент должен обязательно быть рассчитан на использование в отечественных сетях. Еще один минус – невозможность
82
работать таким инструментом на неэлектрифицированных объектах. Аккумуляторный инструмент гораздо безопаснее, им можно работать в любых условиях. Однако минус здесь – необходимость подзарядки через несколько часов использования. При выборе инструмента важно обратить внимание на дополнительные функции, которые делают работу более удобной. Наличие реверса дает возможность вращения как по часовой стрелке, так и против. Плавный пуск позволяет постепенно, без рывков, усиливая нажатие, наращивать число оборотов. Ограничитель пускового тока – если в инструменте реализована эта функция, то он не будет дергаться в руках и создавать ненужную нагрузку на электросеть. Для инструмента, в процессе работы с которым образуется много пыли, важно наличие системы отвода пыли, которая позволяет подключить инструмент к пылесосу. Другой вариант – функция отсоса пыли может быть предусмотрена в самом инструменте. При покупке электроинструмента нужно четко отдавать себе отчет в том, как он будет использоваться. Покупка многофункционального инструмента – не самый лучший вариант. Обычно в таких приборах технические и эксплуатационные характеристики ниже. Хорошего универсального инструмента, как отмечают специалисты, не существует. Еще один важный момент – инструмент должен быть удобным, поэтому при покупке его обязательно надо подержать в руках. На вес также нужно обратить внимание. Если инструмент тяжелый, длительная работа с ним может оказаться утомительной.
¦ Ï½Ä »ÆºÆÈ×Ê Å¸¼ÇÀÉÀ На надписи, которые нанесены на предлагаемый Вам инструмент, стоит обращать
• том II
Определите для себя список инструмента, который должен быть действительно надежным и функциональным; Определите торговые марки и поставщиков, которым можно доверять; Последовательно приобретайте инструмент из этого списка, не слишком торопясь и каждый раз тщательно проверяя эксплуатацией качество того, что приобретено.
внимание (Оговоримся. Обращать внимание, но ни в коем случае не доверять им!). Большая часть инструмента, на котором написано, что он произведен в Америке на самом деле изготавливается на Тайване, в Индии или в Китае. Ну а в том случае, если на электроинструменте вместо «USA» стоит наименование одной из западноевропейских стран, то география возможного производства становится еще более обширной: от Польши до Латинской Америки, от ЮгоВосточной Азии и КНР до Индии. Следует всячески избегать приобретения инструмента с надписями «Made for ...» («Сделано для ...»), «German technology» («Немецкая технология») и т.п. Осторожно относитесь к надписи «Made in West Germany» или подобным. Ведь Западной Германии уже много лет не существует на карте. Довольно легко проверить происхождение инструмента, сравнивая его с изображением в фирменном каталоге. Подобные издания могут позволить себе только крупные фирмы, которые обычно торгуют достаточно качественным оборудованием. А точных подделок с логотипом и фирменным обозначением модели пока не встречалось. Так что идентификацию по каталогу можно отнести к наиболее надежным способам определения подлинного инструмента. Конечно, выбор надежного инструмента этим не ограничивается. Косвенные признаки можно перечислять достаточно долго. «Подкованный» потребитель часто в состоянии оценить качество товара по совокупности простых тестов (если у него будет возможность эти тесты провести).
Ê ÐÅÌÎÍÒÓ ÃÎÒÎÂÛ! Ìåõàíè÷åñêèé èíñòðóìåíò è ýëåêòðîèíñòðóìåíò íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ÿâëÿþòñÿ íåîòúåìëåìûì ñðåäñòâîì ñòðîèòåëüñòâà è ðåìîíòà. Åñëè Âàñ íàñòèãëà ñòèõèÿ ñòðîèòåëüíîãî áóìà è íóæíî íåìåäëåííî âîîðóæèòüñÿ âñåì íåîáõîäèìûì, ÷òîáû äîñòîéíî âûñòîÿòü â ýòî íåëåãêîå âðåìÿ, ëîãè÷íî áóäåò îáðàòèòüñÿ ê ïðîôåññèîíàëàì. Ðåìîíò çàñòàíåò Âàñ âî âñåîðóæèè, åñëè çà íóæíûì ñíàðÿæåíèåì Âû îòïðàâèòåñü â ìàãàçèí «ÌÈÐ ÈÍÑÒÐÓÌÅÍÒÀ».
Есть ПРОБЛЕМА!!!...
Вспомогательное производство не сегодняшний день не может обойтись без сверл, шлифовальных кругов, алмазных дисков, абразивных кругов, молотков. Свой инструмент необходим и в лесном хозяйстве. Несколько десятилетий назад можно было встретить лесника, с ружьем за плечами и с топором за поясом. Нынешних работников леса чаще всего встретишь на машине и с цепной бензопилой в багажнике. Поскольку прогресс не стоит на месте, авторитетные фирмыпроизводители стараются поспевать за ним в своей отрасли. А где взять все перечисленное и не перечисленное? На рынке, с рук? Тогда где гарантия, что приобретенный инструмент имеет заявленные характеристики, комплектацию и стоимость?
Есть
РЕШЕНИЕ!!!
А можно выбрать и другой путь приобретения – специализированные магазины инструментов. В этом случае покупатель получает инструмент в требуемой комплектации, в необходимом количестве и с гарантией от производителя. Покупателю виднее, где и у кого покупать. Первый магазин под названием «Мир инструмента» был открыт в 2001 году как подарок от компании ООО «Интеринструмент» харьковчанам с целью обеспечить своих клиентов всем необходимым для строительства и ремонта. Далее, один за другим, появились еще два. Почему стоит выбрать именно эту сеть магазинов? Во-первых, поражает воображение огромный ассортимент товара,
представленный в «Мире инструмента». Здесь Вы найдете самый полный ассортимент инструмента торговой марки INTERTOOL. Благодаря превосходному качеству и доступной цене, продукция этой торговой марки завоевала доверие сотен тысяч домашних мастеров и профессионалов не только в Украине, но и в странах ближнего зарубежья. Ассортимент INTERTOOL насчитывает более 2000 наименований практически во всех направлениях (электроинструмент, ручной инструмент, автомобильный, оборудование для СТО, измерительный, расходные материалы, пневоинструмент, строительный, садовый и т. д.). Кроме продукции вышеупомянутой марки, Вы сможете подобрать для себя инструмент и других известных брендов. В частности, здесь Вы сможете приобрести: • измерительные инструменты: рулетки, уровни, правила, угольники, линейки, шнур разметочный; • столярный и плотницкий инструмент: топоры, стамески, пилы, отвертки, молотки, рубанки, степлеры, заклепочные пистолеты, струбцины; • инструмент для слесарных работ и механический инструмент: плоскогубцы, кусачки, клещи, ножницы по металлу, ножовки по металлу, ключи гаечные; • пневматический инструмент: компрессоры, пистолеты покрасочные, дрели, шлифовальные машины, фильтры, редукторы, шланги, фитинги, наборы для автосервиса, комплектующие;
том II •
• автомобильный инструмент: домкраты, подкатные домкраты, гидравлический пресс-отжим, лебедки, съемники; • электрические инструменты: дрели, угловые шлифовальные машины, лобзики, пилы дисковые, перфораторы, аккумуляторные дрели, фрезеры, рубанки, ленточные шлифмашины, наборы электроинструмента. • И многое другое… Во-вторых, не стоит недооценивать солидность компании. ИНТЕРИНСТРУМЕНТ является официальным представителем в Украине таких известных марок как STANLEY, APELAS, ZAG, TOPEX, BOSCH. В-третьих, выбирать продукцию в солидном специализированном магазине – одно удовольствие! Поскольку здесь Вас ждут консультации от высококвалифицированных специалистов, гарантия на весь инструмент, а также доставка для организаций. На всю продукцию, которая подлежит обязательной сертификации на территории Украины, Вам предоставят сертификаты.
Ñ êà÷åñòâåííûì èíñòðóìåíòîì ñòðîèòü ëåã÷å! Сеть магазинов «Мир инструмента» ждет своих клиентов!
Адреса магазинов: г. Харьков ул. Шевченко, 327, (057) 752-89-84 ул. 23 Августа, 43, (057) 340-45-28 ул. Сумская, 124, (057) 717-95-58
83
ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ ÄËß ÐÅÇÊÈ ÌÅÒÀËËÀ
Ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî ðàñêðîé è ðåçêà ëèñòîâîãî ìåòàëëîïðîêàòà íåñêîëüêî âûõîäÿò çà ðàìêè ïðîñòîé ïðåäïðîäàæíîé ïîäãîòîâêè, ïîñêîëüêó êîíå÷íûé ïðîäóêò ýòèõ îïåðàöèé – çàãîòîâêè äëÿ ïðîèçâîäñòâà äåòàëåé. Íî èìåííî ðàñêðîé è ðåçêà ìåòàëëîïðîêàòà ìîãóò ñòàòü îäíîé èç ñòàòåé äîõîäà óêðàèíñêèõ ìåòàëëîöåíòðîâ, ïîñêîëüêó ìåòàëëîîáðàáàòûâàþùèì ïðåäïðèÿòèÿì áûâàåò âûãîäíåå êóïèòü ïîëóôàáðèêàòû è çàãîòîâêè äåòàëåé, ÷åì çàíèìàòüñÿ ïðèîáðåòåíèåì îáîðóäîâàíèÿ äëÿ ïðîèçâîäñòâà ýòèõ çàãîòîâîê. 84
• том II
ÀÃÔÆÊÀÅÅÓ½ ÅƾÅÀÎÓ Это самое простое оборудование для резки металла, которое применяется достаточно широко. Они могут иметь кривошипный механизм или гидропривод, но суть остается неизменной – это резка металла наклонным ножом. Разрезание листов на заготовки может быть как по разметке, так и с использованием заднего упора. Практически на любой гильотине можно резать металл толщиной от 0,5 до 25 мм (резка более толстого проката приводит к снижению качества реза), ширина реза до 2-3 м. Понятно, что ни о каких фигурных резах, в данном случае, речь не идет, но можно нарезать заготовки по наклонным линиям, развернув подаваемый лист под нужным углом.
£½ÅÊÆÏÅÆÇÀÃÔÅÓ½ ÉʸÅÂÀ
Более широкими возможностями по сравнению с гильотинными ножницами обладают ленточнопильные станки. Применяются для позрезки металла и не имеют ограничений по видам сталей и сплавов, могут применяться для разрезки труб, поковок и проката любых форм и толщин, максимальная длина разрезаемого листа – до 1,5 м. Усилие резания создается собственным весом пильной рамы или весом рамы совместно с усилием, создаваемым гидроприводом. Режущий инструмент – ленточные пилы из биметаллических полотен. В зависимости от исполнения биметаллические ленточные пилы предназначены для резки профильных и сплошных материалов из конструкционных, инструментальных, нержавеющих сталей, цветных металлов и сплавов. Скорость ленточной пилы в зависимости от исполнения бывает фиксированная или регулируемая, но в обоих случаях может быть достаточно высокой (двутавр толщиной 300 мм режет за 10 сек). Качество резки – очень хорошее. Станки бывают ручные, полуавтоматические и автоматические, дополнительно могут оснащаться поворотным столом для резания заготовок под различными углами.
Ручные станки предназначены, в первую очередь, для штучного производства. Основные операции на полуавтоматических станках, за исключением подачи заготовки в зону резания, осуществляются с помощью гидропривода. Станки-полуавтоматы подходят для мелко- и среднесерийного производства. Автоматические станки используются для серийного производства. Все операции на них осуществляются с помощью гидропривода, управление – с помощью программируемого контроллера. Ленточнопильные станки – очень производительное оборудование, режет любой металл очень быстро. Единственный нюанс – режущий инструмент изнашивается и его приходится менять. Можно заменять не всю пилу, а только ее режущую кромку, но для этого надо иметь технологию. Производством ленточнопильных станков занимаются заводы в Чехии, Германии, Японии.
ºÊÆĸÊÀϽÉÂÀ½ ÃÀÅÀÀ ¼Ã× ÇÈƼÆÃÔÅÆÁ À ¼Ã× ÇÆǽȽÏÅÆÁ Ƚ¿ÂÀ ĽʸÃø
нуть по одному размеру, потом порезать поперек и получить требуемые заготовки. Кроме того, предусмотрена и правка листового материала (при порезке на штучные заготовки). Автоматические линии для резки имеют очень высокую производительность, но применяются только для прямолинейных заготовок. Но это довольно дорогое оборудование, поэтому покупать его имеет смысл, если необходимо постоянно резать очень крупные партии металла или металлических лент.
£¸¿½ÈÅ¸× È½¿Â¸ ĽʸÃÃƺ
Резка при помощи лазерного луча относится к термической резке (местный нагрев с последующим выдуванием расплавленного металла из зоны реза) и предназначена для раскроя металлических листов по сложному контуру с высокой
Для порезки широкорулонного проката применяются автоматические линии как для продольной, так и для поперечной резки. Это более сложное и дорогое оборудование, которое позволяет порезать рулон на ленты, можно порезать на листы определенного размера (по требованию). При этом, для повышения производительности, можно отрезать вдоль и свер-
том II •
85
точностью и получения сложных профилей деталей. Лазерный технологический комплекс состоит из лазера, координатного стола и управляющего компьютера. Для резки металла толщиной до 3 мм в качестве режущего инструмента можно использовать твердотельный лазер. Наиболее универсальным считается оборудование с использованием лазера на углекислом газе, который имеет наиболее широкий диапазон применения. Твердость металла не помеха для такой резки. Сложнее резать материалы с высокой теплопроводностью (медь, алюминий), но и с ними можно справиться, используя хороший лазер и грамотный подход.
§Ã¸¿Ä½ÅÅ¸× È½¿Â¸ ĽʸÃÃƺ Плазма – четвертое состояние вещества, представляющее собой ионизированный газ. Плазменная резка, также относится к термической резке. Температура плазмы достигает десятков тысяч градусов, что и позволяет резать любые металлы и их сплавы, в том числе углеродистую, нержавеющую и высоколегированную стали, чугун, медь, латунь, бронзу, алюминий, титан, а также биметаллы. Плазменная резка – высокопроизводительная технология для
!
Необходимо отметить, что лазерная резка требует высокой степени очистки применяемых газов и, кроме того, температура в помещении, где стоит установка, должна всегда быть выше нуля (при температуре близкой к 0°С и отрицательных температурах лазер не работает). На современном рынке технологий лазерной металлообработки лидирующее положение занимают фирмы Германии, Японии, Швейцарии. Стоимость лазерного комплекса будет зависеть от габаритов установки, от того, какие операции она должна выполнять и степени автоматизации.
86
• том II
обработки листового металла, позволяющая вырезать заготовки различной формы и размера, с отверстиями и без. Поэтому использовать плазменную установку только для резки по прямой и наклонной линиям было бы не очень оправдано. Габариты материала в случае плазменной резки могут быть от 4,5 м в длину, до 2 м в ширину. Обычно имеется возможность установки дополнительного оборудования: сменных столов для подачи разрезаемых листов; различных прижимных устройств; маркировочных устройств.
Но у плазменной резки есть один недостаток – оплавление края. При этом край термически упрочняется, и в изделиях возможно появление трещин при последующей гибке. Чтобы края металла не сильно оплавлялись, весь процесс можно вести в среде газа или жидкости (жидкость дает дополнительное охлаждение). Кроме того, до того, как переходить к дальнейшим операциям, необходимо сделать дополнительную термообработку нарезанных заготовок (отжиг, нормализацию и т. п), но иногда бывает достаточно просто зачистить оплавленные края. Если сравнивать лазерную и плазменную резку, можно сказать, что в тонких материалах (до 6 мм) и у лазерной и у плазменной резки показатели производительности и качества примерно одинаковые. А вот дальше, с повышением толщины материала, плазменная резка работает чуть хуже лазерной. В случае лазерной резки материал не успевает так разогреваться, как при плазменной, там явления термического упрочнения краев реза сглаживаются и качество конечного продукта не страдает. Для работы на лазерной или плазменной установке требуется программное обеспечение. И, как правило, в комплект поставки комплекса входят программы, которые будут вести инструмент. А вот чтобы провести режущий инструмент определенным образом (по заданному контуру) – нужны другие программы, позволяющие обрабатывать, экспортировать чертежи, созданные в системе CAM CAD (AutoCad, DesignCad, SolidWorks и др.). Компьютерное программирование планов резки – задача, обычно решаемая инженером непосредственно на производстве. Но существует вариант упрощенного решения
данной задачи – можно заказать и включить в комплект поставки универсальные программы, требующие небольшой доработки. Когда программы отлажены, загружены в узел управления, проверены на холостом ходу и откорректированы – управлять установкой может один оператор. Производство плазменных установок для раскроя и резки листового проката есть и у нас в стране, за рубежом. Стоимость автоматических линий для плазменной резки зависит от степени автоматизации.
ƼÆÉÊÈËÁÅ¸× È½¿Â¸ Инструментом водоструйной резки материалов является струя жидкости, исходящая из специального сопла диаметром 0,08-0,5 мм. Высокая скорость подачи жидкости (1000 и более м/с) обеспечивает рабочее давление на заготовку в 400 МПа и более. Подаваемое давление превышает предел прочности материала – за счет этого и осуществляется резка.
▶ Существуют два способа водоструйной резки материалов: резка водой (гидрорезка) и гидроабразивная резка (в водяной струе высокого давления присутствуют абразивные вещества). Наличие абразива в струе увеличивает ее технологические возможности и позволяет резать твердые и труднообрабатываемые материалы значительной толщины. Водоструйная резка позволяет обрабатывать как металлы, так и неметаллы (мрамор, гранит, керамика, пластик, кожу и др.) толщиной до 200 мм. К достоинствам этого способа можно отнести то, что кромки материала не подвергаются термическому упрочнению. Недостатков у технологии гидрорезания значительно больше: высокая энергоемкость по сравнению с другими типами резания, несоответствие реальных технических характеристик оборудования заявленным (например, подается меньшая
скорость водяной струи, не позволяющая выполнять процесс резания). Специалисты отмечают, что это очень капризное оборудование, и, видимо, по этой причине оно чаще применяется для резки неметаллических материалов. И все же, дальнейшее развитие современной металлообрабатывающей техники идет по пути применения плазменных и лазерных установок, в которых нет пределов по толщине и видам материалов, а высокое качество резки зависит только от мощности исполнительного органа. Достаточно настроить установку в зависимости от толщины и марки материала, подобрать применяемые газы – и можно резать практически любые материалы с высоким качеством.
том II •
87
ÏÐÎÅÊÒÈÐÎÂÀÍÈÅ
Îòîïëåíèå æèëèùà èìååò äàâíþþ èñòîðèþ. Äðåâíèå ëþäè èñïîëüçîâàëè ñâîé î÷àã äëÿ îáîãðåâà ïîìåùåíèÿ è äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ ïèùè îäíîâðåìåííî. Àðõåîëîãè è èñòîðèêè êîíñòàòèðóþò, ÷òî ïåðâûå ïå÷è, âûëîæåííûå èç áóëûæíèêà è ãëèíû, áûëè îáíàðóæåíû åùå ïðè ðàñêîïêàõ ïëàñòîâ ýïîõè êàìåííîãî âåêà.
88
• том II
ÑÈÑÒÅÌÛ ÎÒÎÏËÅÍÈß ¸Ï½Ä Å˾½Å ÇÈƽÂÊ С тех времен много дров сожжено. Человек немного поумнел, а системы отопления стали совершенными, соответствующие жилищью человека XXI века. Но есть проблемы с отоплением и в современных коттеджах. Казалось бы, с таким выбором отопительных агрегатов, и автоматики, и компьютеризации (чего стоит интеллектуальная система «умный дом») какие могут быть «негаразды»? А ведь бывают, и доставляют хозяевам нового дома много хлопот.
ÊÀÊ ÃÎÂÎÐÈÒÑß, ÐÅØÀÉÒÅ ÏÐÎÁËÅÌÛ Ñ ÎÒÎÏËÅÍÈÅÌ ÄÎ ÏÎßÂËÅÍÈß ÏÐÎÁËÅÌ Ñ ÎÒÎÏËÅÍÈÅÌ В данном материале мы не дадим Вам четких ц.у., какое отопление должно быть в Вашем доме, мы постараемся дать Вам максимум полезной информации о том, как подобрать оптимальную отопительную систему Вашего жилища. То, что отопление – дело серьезное, известно всем, но известно теоретически. Когда дело доходит до строительства дома, об этом серьезном деле вспоминают, к сожалению, слишком поздно. Желательно начинать думать об отоплении (равно как и о всех других инженерных коммуникациях) еще до того, как заложен первый камень в основание фундамента, то есть на этапе архитектурного проектирования. Можно возразить, что любой архитектурный проект должен содержать теплотехническую часть и, как правило, содержит. Это так, но систем отопления, построенных по этим проектам, к счастью очень мало, т.к. зачастую они плохо адаптированы к реальным условиям и редко учитывают новые материалы и передовые технологии. Кроме того, чем раньше Вы начнете строить систему отопления, тем более качественно она будет спроектирована, так как загрузка проектировщиков в период с весны по осень растет в геометрической прогрессии. Как ни странно, но и качество монтажа системы отопления подвержено влиянию «сезон-
ного фактора». Имеется в виду, что когда наступает пик спроса на монтаж систем отопления, т.е. осенью, большинство квалифицированных монтажников уже заняты и некоторые фирмы «подряжают» людей, которые «пробовали монтировать это оборудование, но большого опыта не имеют». Даже если Вам повезет, и Вы не столкнетесь с такими горе-монтажниками, все равно качество работ, произведенных в спокойном режиме, и качество «авральной» работы будет значительно отличаться.
¥¸ ÏÊÆ Æ¹È¸ÊÀÊÔ ºÅÀĸÅÀ½
Итак, на стадии проектирования дома в целом необходимо приобщить к работе профессионала – проектировщика отопительных систем (подробные рекомендации смотрите ниже) и подумать о том, как в доме будут проложены инженерные коммуникации, в том числе и отопительная система. Основной просчет при строительстве теплого дома как раз заключается в том, что люди, строя дом, не сделали предварительные расчеты теплопотерь при предполагаемой толщине и составе наружных стен. А инженер-профессионал Вам подскажет, какая стена будет наиболее теплой, чтобы потом не было больших текущих затрат на приобретение оборудования и, конечно же, топливо при эксплуатации системы теплоснабжения вашего дома. И хорошо, если заранее будет известно, как будут проходить инженерные коммуникации (трубопроводы систем отопления, горячего водоснабжения, канализации, электрических кабелей и т.д.). Если заранее все не продумать, то впоследствии возможны проблемы с качественным теплоснабжением отдельных помещений в доме, увеличением расхода труб и многим другим досадным неувязкам. Также нужно предусмотреть необходимые технологические отверстия в капитальных стенах и полах (технические шкафы, ниши, полости), в которых будут располагаться распределительные коллекторы для систем отопления, водоснабжения, канализации.
том II •
В дальнейшем это позволит владельцу дома не ломать голову над тем, как спрятать все неотъемлемые элементы инженерных систем, чтобы они не нарушали эстетику помещений и в то же время были доступны при последующем обслуживании и профилактических работах. В проекте также необходимо предусмотреть помещение котельной, а также изначально заложить канал дымохода. Идеальный вариант устройства дымохода – в кирпичном канале предусмотреть трубу из нержавеющей стали. Дело в том, что на выходе из котла в дымоход устремляются дымовые газы, которые зимой при значительной разности внутренней и внешней температур выпадают в конденсат, который разрушает кирпич. Стальная труба поможет защитить кирпичный дымоход от разрушения и продлит срок его службы.
¢¸Â ºÓ¹È¸ÊÔ ÇÈÆ̽ÉÉÀÆŸø ÇÈƽÂÊÀÈƺÑÀ¸ Все рекомендации по строительству дома в нашем издании сводятся к одному – работайте только с профессионалами. Вот и в очередной раз мы категорически заявляем – доверьтесь профессионалам! Впрочем, застройщику стоит проявить самостоятельность в принятии окончательного решения устройства отопительной системы. А чтобы его принять, мы и публикуем различного рода информацию, прочитав которую, у будующего застройщика возникает ощущение, что он уже закончил какойнибудь архитектурно-строительный университет и сможет построить свое родовое гнездо САМ.
▶
Специалисты многих фирм рекомендуют проектировать все инженерные системы: водоснабжения, отопления, канализации одновременно, в комплексе, так как в итоге все системы взаимосвязаны и очень важно, чтобы эксплуатация одной системы не вредила работе другой.
89
Потратьте время на посещение фирм для получения консультаций, познакомьтесь с уровнем работы технических специалистов, чтобы понять, кому стоит доверить систему жизнеобеспечения собственного дома. Самый хороший проект можно испортить неправильно проведенными работами. И наоборот, даже квалифицированный и опытный монтажник не сможет заставить правильно функционировать неверно подобранный узел или агрегат. На производстве нередки случаи, когда после выполненных работ, в случае возникновения претензий к качеству, очень нелегко найти ответственного исполнителя. Производственный отдел заявляет, что работал по плохо составленному проекту, а проектировщики утверждают, что их проект выполнен неправильно. А уж если разные системы монтировали разные исполнители, и у них есть еще и взаимные упрёки, то выявить ответственного исполнителя очень проблематично. Идеальным решением в этой ситуации будет являться производство работ «под ключ», когда одна организация проводит все работы от начала и до конца, отвечая за качество работ в целом. Отличительным признаком таких организаций является опыт, профессиональ-
90
ная подготовка всех сотрудников, а также желание принимать на себя гарантийное и послегарантийное обслуживание.
¢¸Â ÆνÅÀÊÔ ÉÆÃÀ¼ÅÆÉÊÔ ÌÀÈÄÓ Как мы уже упоминали – фундаментом современной системы отопления является проект. Только качественно выполненный проект обеспечит все те преимущества современной системы отопления, о которых говорилось выше. Различные фирмы по-разному подходят к этому этапу. К сожалению, многие фирмы, не говоря уж о бригадах «шабашников», относятся к проектированию формально. Все расчеты оборудования выполняются по усредненным нормам и формулам, что, как правило, предусматривает некоторый запас. В результате заказчик переплачивает за систему отопления уже в процессе ее монтажа, т.к. вынужден оплачивать лишнее количество отопительных приборов, большие диаметры труб и арматуры, а также котел излишней мощности. Нередки случаи, когда применением точного расчета удается снизить общую стоимость системы на 10%-15%. Бывают и обратные случаи, когда рассчитываемый дом настолько отличается от средних показателей, что при расчете по упрощенной
• том II
методике мощности системы отопления оказывается недостаточной. Так, например, в упрощенной методике при расчете используется норма 100 Вт мощности на каждый м2 площади. Исходя из этого постулата, мощность котла для любого дома площадью 240 кв.м составит 24 кВт. Но в действительности на такой дом может хватить и 16-киловаттного котла, а может, напротив, понадобиться котел мощностью 40 кВт. Трудоемкость подготовки проекта по упрощенной схеме невелика. Подготовка такого проекта на небольшой коттедж занимает не более одного дня. Тогда как подготовка проекта с полным расчетом занимает несколько дней. Таким образом, упрощенный проект, как правило, предлагается выполнять бесплатно. Но и практическая ценность его при этом лишь оценочная. Учитывая, что разброс цен на комплексный монтаж системы отопления в настоящее время невелик, т.к. даже если фирма объявляет низкую цену на монтаж «точки», она скомпенсирует это повышением цен на другие позиции (установка оборудования, прокладка труб и пр.), имеет смысл основным критерием выбора фирмы принять ее профессионализм. Примерно оценить уровень монтажной фирмы можно по следующим признакам:
наличие лицензии на выполняемые работы; наличие лицензии на проектирование; наличие в штате фирмы не менее двух бригад монтажников; существенный опыт работы в области монтажа систем отопления; отсутствие заинтересованности в продвижении товаров определенных фирм (неторговые организации); наличие в штате инженера-теплотехника, занимающегося проектированием систем отопления в соответствии со СНиП. Полезно также поинтересоваться у фирмы ее мнением о необходимости проектирования в соответствии со СНиП.
!
Некоторые недобросовестные фирмы под видом подробного расчета системы в соответствии со СНиП предлагают проект системы отопления, выполненный по упрощенным формулам. По следующим косвенным признакам можно понять, что расчет будет выполнен действительно в соответствии СНиП: сбор проектировщиком подробной информации о доме (материал и толщина стен, тип и размер окон, назначение помещений, стороны света и т.д.). При этом, как правило, выезд проектировщика на место является обязательным; подробное обсуждение с заказчиком материалов и оборудования, которое он хотел бы использовать... еще до начала расчета системы; срок подготовки проекта занимает не менее трех дней; готовность фирмы предоставить по окончании расчетов результаты самих расчетов, куда входит тепловой расчет (расчет теплопотерь через ограждения каждого помещения и потери тепла на инфильтрацию воздуха) и гидравлический расчет (расчет диаметров труб и размера отопительных приборов с указанием скорости движения теплоносителя, диаметра трубы, сопротивления для каждого участка системы отопления и расход теплоносителя в каждом отопительном приборе с указанием расчетной температуры подающей и обратной магистрали и т.д.). Причем количество этих характеристик достаточно велико и, как правило, не может занимать менее десятка страниц, не считая схемы системы. Кроме того, настоящий проект в соответствии СНиП практически никогда не бывает бесплатным.
µÊ¸ÇÓ ÇÈƽÂÊÀÈƺ¸ÅÀ× ÉÀÉʽÄÓ ÆÊÆÇýÅÀ× Проектирование системы отопления – это комплекс мероприятий, направленный на разработку системы отопления с заданными характеристиками, оптимизированную под конкретные условия. Последовательность проектирования системы отопления: I. Исходные данные для проектирования: При обращении к специалистам по поводу проектирования системы отопления Вам зададут ряд вопросов, ответы на которые просто необходимы для грамотной работы.
!
Все параметры системы отопления рассчитываются индивидуально для каждого здания, в соответствии теплопотерям помещения! Не зря СНиП (Строительные Нормы и Правила) предусматривает именно подробный расчет систем отопления. Точный расчет может пригодиться и в будущем, когда заказчик захочет модернизировать или расширить существующую систему. Тогда при наличии всех расчетов, а не только схемы системы отопления, можно будет с минимальными затратами пересчитать систему в соответствии с новым заданием. Причем выполнять проект системы отопления важно не только при строительстве крупных зданий, но и при монтаже системы отопления в небольших дачных домах. Итак, вопросы: 1. Тип отапливаемого сооружения (техническое, жилое) 2. Число постоянных жителей в доме 3. Толщина стен и перекрытий 4. Высота потолков 5. Строительный материал, использованный при их возведении. К примеру, система отопления деревянного дома будет иная, нежели система отопления коттеджа из кирпича. 6. Планировка. Каждому очевидно, что у комнат с одинаковым объемом могут быть разные теплопотери, если одна комната является угловым, а другая – внутренним помещением, расположенным в южной или северной части дома, и т.д. 7. Пирог крыши 8. Тип фундамента и материал, использованный при его возведении 9. Наличие подвала 10. Тип остекления (обычные окна
том II •
или стеклопакеты), если стеклопакеты, то имеет значение двойные или тройные 11. Количество и толщина стяжек пола, наличие утепляющих слоев 12. Необходимость полного или частичного отопления в зимний период 13. Необходимость отопления сооружения при отсутствии людей на участке (автоматизированный комплекс). 14. Наличие на участке надежного источника электричества, газа, иных источников энергии. Возможность использования источников централизованной подачи энергоресурсов. Совместно с заказчиком выбирается тип топлива, на котором будет работать система отопления. 15. Параметры схем водоснабжения, канализации и вентиляции, с целью избежать несовместимых условий функционирования. 16. Месторасположение участка II. Расчет теплового режима работы системы отопления. Теплотехнический расчет наружных ограждений конструкций, расчет теплового режима в помещениях здания, определение тепловых нагрузок для отопления. III. Конструирование всей системы. Подбор котельного оборудования: совместно с заказчиком выбирается тип топлива, на котором будет работать система отопления, а также модель и мощность отопительного котла. Осуществляется тепловой и гидравлический расчеты. Правильное их проведение позволит подобрать оптимальный диаметр труб для системы, количество и тип циркуляционных насосов. Размещение отопительных приборов, стояков, магистралей и других элементов. Выбор вида запорно-регулирующей арматуры и ее размещение. IV. После осуществления всех этих расчетов и подбора оборудования фирма-проектировщик выполняет рабочие чертежи системы отопления и сопровождает их пояснительной запиской. V. Завершающим этапом является согласование и сдача Вам проекта системы отопления. Для того чтобы Вы смогли «на уровне» общаться с фирмой проектировщиком системы отопления, Вам необходимо знать: Какие системы отопления бывают И из чего состоит система отопления. Собственно система отопления – это трубы, радиаторы и котельная. С этим мы подробно Вас ознакомим в следующих главах нашего раздела.
91
ÑÈÑÒÅÌÛ ÎÒÎÏËÅÍÈß Ñàìûå ïîäõîäÿùèå ñëîâà äëÿ õàðàêòåðèñòèêè ëþáîãî äîìà – ýòî òåïëî è óþò. Óþò ñîçäàþò ëþäè, êîòîðûå æèâóò â ýòîì äîìå, à âîò òåïëî çàâèñèò îò ñèñòåìû îòîïëåíèÿ äîìà. Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü óæå íåäîñòàòî÷íî òîãî, ÷òîáû â äîìå áûëî ïðîñòî òåïëî, à õî÷åòñÿ, ÷òîáû ïîñëå óñòàíîâêè ñèñòåì îòîïëåíèÿ äèçàéí â äîìå îñòàâàëñÿ ñîâðåìåííûì è íå èñïîðòèëñÿ. Ñóùåñòâóþùèå ñèñòåìû îòîïëåíèÿ äîìîâ, äà÷ è êîòòåäæåé ïîñòîÿííî ìîäåðíèçèðóþòñÿ, ñîâåðøåíñòâóþòñÿ è ñïîñîáíû óäîâëåòâîðèòü ñàìûõ òðåáîâàòåëüíûõ çàñòðîéùèêîâ ê êà÷åñòâó êîìôîðòíûõ óñëîâèé íîâîãî äîìà.
Итак, Вы начали строительство коттеджа, и у Вас возникает масса вопросов на тему отопления. Система отопления является одной из важнейших инженерных систем Вашего жилища и состоит из множества различных конструктивных элементов и связей между ними, которые предназначены для получения и передачи тепла в различные помещения. С чего же начать? А начать нужно с азов, с элементарных знаний о существующих системах отопления. ОТОПЛЕНИЕМ называется искусственное обогревание помещений здания с возмещением теплопотерь для поддержания в них температуры на заданном уровне, определяемым условиями теплового комфорта для находящихся людей и требованиями протекающего технологического процесса.
92
СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ – это совокупность конструктивных элементов со связями между ними, предназначенных для получения, переноса и передачи необходимого количества теплоты в обогреваемые помещения, здания, сооружения. Не секрет, что стоимость инженерных систем здания составляет от 10 до 25 % общей стоимости строительства, и, учитывая этот факт, стоит основательно задуматься Вам – застройщику – как грамотно рассчитать систему отопления именно Вашего дома.
¢Ã¸ÉÉÀÌÀ¸ÎÀ× ÉÀÉÊ½Ä ÆÊÆÇýÅÀ× ÇÆ ÇÈÀÅÎÀÇË È¸¹ÆÊÓ Есть разные классификации систем отопления. Это зависит от того, что брать за отличительный признак. В целом систе-
• том II
мы отопления делятся на три группы: местные, поселковые (одна котельная на деревню-село-поселок) и центральные – теплоэлектроцентраль (она же городская). Каждая из них имеет свои особенности.
Ìåñòíûå ñèñòåìû îòîïëåíèÿ Местные (индивидуальные, автономные) системы отопления – системы отопления, в которых конструктивно объединены в одно устройство теплоисточник, теплопроводы и отопительный прибор и соответственно совершается получение тепла, его перенос в системе и теплопередача в помещение.
Другими словами, автономная система предназначены для отопления одного помещения. В ней три основных элемента конструктивно объединены в одной установке, непосредственно в которой и происходит получение, перенос и передача тепла в помещение.
ÑÎÂÐÅÌÅÍÍÀß ÀÂÒÎÍÎÌÍÀß ÊÎÒÅËÜÍÀß – ÝÒÎ ÑÈÑÒÅÌÀ ÄËß ÎÒÎÏËÅÍÈß È ÃÎÐß×ÅÃÎ ÂÎÄÎÑÍÀÁÆÅÍÈß Â ÇÄÀÍÈÈ. Автономные котельные можно разделить на несколько видов. Они могут быть отдельно стоящие (в том числе блочно-модульные), крышные, пристроенные и встроенные. Пожалуй, главное достоинство автономной котельной – возможность поддерживать комфортную температуру в помещениях круглый год плюс независимость от внешних трубопроводов, если не считать газопровод в случае использования природного газа. Если продолжить перечень преимуществ автономных котельных, то необходимо также отметить, что потребители забирают столько тепла, сколько им нужно, не переплачивая за лишнее тепло. При этом температура в отапливаемых помещениях стабильна независимо от времени года. При коллективном подключении к автономной котельной можно вести дифференцированный учет потребления тепла отдельными жильцами. Типичным представителем местных (индивидуальных, автономных) систем отопления является газовоздушный агрегат, применяемый для отопления производственных помещений большого объема. Тепло, получаемое при сжигании газообразного топлива в горелке, передается в теплообменнике воздуху, нагнетаемому вентилятором. После очистки в фильтре горячий воздух поступает в отапливаемое помещение, а продукты сгорания газа удаляются через дымоход в атмосферу. Теплопереносящая среда нагревается горячей водой, паром, электричеством или сжиганием какого-либо топлива. Передача тепла в помещение происходит излучением и конвекцией (свободной или вынужденной).
▶
Характерным примером автономной системы является отопительная печь самой разнообразной конструкции.
Автономные системы теплоснабжения в последнее время все чаще используются для отопления жилых зданий. Данная тенденция объясняется несколькими причинами. Во-первых, при использовании автономных систем значительно упрощается решение всех вопросов, связанных со строительством. В результате появляется возможность быстрого монтажа и запуска в работу систем отопления и горячего водоснабжения. Важно и то, что первоначальные затраты на автономную отопительную систему оказываются существенно ниже по сравнению с централизованной, так как не требуется проведение дорогостоящих тепловых сетей. В материале Вы найдете сравнительную таблицу отопительных котлов по виду топлива. Схема местной системы отопления
1 – газовая горелка; 2 – дымоход; 3 – вентилятор; 4 – газовоздушный теплообменник; 5 – теплопроводы (каналы); 6 – воздушный фильтр.
Öåíòðàëüíûå ñèñòåìû îòîïëåíèÿ
Центральные системы отопления – это системы отопления, в которых имеется один теплоисточник, размещающийся в котельной, ТЭЦ, ТЦП и др., и теплопроводы, подведенные к отопительным приборам в нескольких зданиях. Центральные системы предназначены для отопления нескольких помещений едино-
том II •
го теплового центра. Теплоисточник (теплообменник) и отопительные приборы разделены расстоянием друг от друга: теплоноситель нагревается в теплообменнике теплового центра (котельной), далее перемещается к теплопроводам в отдельные помещения и, передав тепло через отопительные приборы в них, возвращается в тепловой центр.
▶
Примером центральной системы является система отопления жилого дома с собственным тепловым пунктом или котельной.
Тепловой центр может размещаться непосредственно в обогреваемом здании (в котельной или местном тепловом пункте) либо вне здания – в центральном тепловом пункте (ЦТП), на тепловой станции (отдельно стоящей котельной) или ТЭЦ. Центральная система отопления называется районной, когда группа зданий отапливается из отдельно стоящей центральной тепловой станции. Теплогенераторы, теплообменники и отопительные приборы системы здесь разделены: теплоноситель нагревается на тепловой станции, перемещается по наружным и внутренним теплопроводам в отдельные помещения каждого здания к отопительным приборам и возвращается на тепловую станцию. Схема районной системы отопления
1 – тепловая станция (приготовление первичного теплоносителя) 2 – местный тепловой пункт 3 и 5 – внутренние подающие и обратные теплопроводы 4 – отопительные приборы 6 и 7 – наружные подающие и обратные теплопроводы 8 – циркуляционный насос наружного теплопровода. В деловых, жилых и промышленных районах городов умеренного и холодного
93
климата экономически выгодно использовать тепло от централизованного источника тепла (ТЭЦ). В таких районах прокладывается сеть трубопроводов (тепловая сеть) и устанавливаются снабженные счетчиками распределительные тепловые пункты, которые снабжают индивидуальных потребителей паром или горячей водой. Централизованные системы более экономичны и имеют то преимущество, что освобождают место для производственных целей, которое в противном случае потребовалось бы для размещения собственной котельной и хранения топлива; для небольших зданий центральное отопление имеет дополнительное преимущество стабильного теплоснабжения без необходимости постоянного контроля за работой собственной отопительной системы.
¢Ã¸ÉÉÀÌÀ¸ÎÀ× ÇÆ ÊÀÇË Ê½ÇÃÆÅÆÉÀʽÃ×
Отопление зданий и помещений может быть: конвективным (свободным или вынужденным); лучистым. Конвекция (от лат. convectio – принесение, доставка) – явление переноса теплоты в жидкостях, газах или сыпучих средах потоками самого вещества (неважно, вынужденно или самопроизвольно). Существует т. н. естественная конвекция, которая возникает в веществе самопроизвольно при его неравномерном нагревании в поле тяготения. При такой конвекции нижние слои вещества нагреваются, становятся легче и всплывают вверх, а верхние слои, наоборот, остывают, становятся тяжелее и погружаются вниз, после чего процесс повторяется снова и снова. При некоторых условиях процесс перемешивания самоорганизуется в структуру отдельных вихрей и получается более или менее правильная решетка из конвекционных ячеек. Естественной конвекции обязаны многие атмосферные явления, в том числе, образование облаков. Благодаря тому же явлению движутся тектонические плиты. Конвекция ответственна за появление гранул на Солнце. При вынужденной конвекции перемещение вещества обусловлено действием каких-то внешних сил (насос, лопасти вентилятора и т. п.).
94
По способу циркуляции теплоносителя системы отопления бывают*: высокотемпературными 90/70 °С, 85/75 °С, 80/60 °С, 75/65 °С, 70/50 °С, 70/60 °С (в исключительных случаях 92,5/67,5 °С); низкотемпературными: 55/45 °С, 45/35 °С, 35/25 °С. *Данные показатели являются ни чем иным, как температурой входящей воды в сетях отопления. И она – температура – является максимальной температурой в целой системе. Конвективное отопление по типу теплоносителя подразделяют на: водяное отопление; паровое отопление; воздушное отопление; электрическое отопление; газовое отопление. Теплоносителем называется жидкая (вода или другая жидкость) или газообразная (пар, воздух или газ) среда, перемещающаяся по системе отопления. Об этих видах систем мы будем подробно рассказывать в следующих главах нашего раздела. А сейчас проведем ознакомительный экскурс.
Ñèñòåìû âîäÿíîãî îòîïëåíèÿ
На территории Украины водяное отопление – это самый распространенный вид отопления, и поэтому оно также называется традиционным. Водяное отопление – это замкнутая цепочка из труб, отопительных приборов и котла (генератора тепла), заполненная водой, текущей по трубам. Воду внутри системы называют теплоносителем. Теплоносителем может быть не только вода, но и другие жидкости «антифризы». Работает система отопления очень просто: с помощью насоса теплоноситель движется по системе, сначала он нагревается в котле, а затем постепенно остывает в трубах и отопительных приборах (радиаторах), отдавая тепло и согревая дом. Популярность водяного отопления объясняется рядом ДОСТОИНСТВ: Экономичный расход материалов для водяного теплопровода. Высокая теплоемкость теплоносителя (например, теплоемкость воды в 4000 раз больше теплоемкости воздуха, нагретого до той же температуры). Создание комфортного температурного режима.
• том II
Ñèñòåìû ïàðîâîãî îòîïëåíèÿ Большинство отопительных систем, в которых в качестве теплоносителя используется пар, работают на принципе конвекции, то есть они нагревают воздух в помещении и тем самым уменьшают до приемлемого уровня потери тепла. В системах этого типа в качестве нагревательных приборов могут использоваться чугунные радиаторы, конвекторы, изготовленные, как правило, из цветных металлов, или тепловентиляторы. Преимуществами пара как теплоносителя являются высокая теплопередающая способность, сравнительно небольшая масса и постоянство температуры в процессе передачи тепла. Последнее обстоятельство имеет большое практическое значение, поскольку оно обеспечивает одинаковую температуру на различных участках теплопередающей поверхности. Другое (не столь значительное в обычных отопительных системах) преимущество – это высокое значение коэффициента теплоотдачи при пленочной конденсации и, следовательно, небольшое термическое сопротивление при передаче тепла через теплопередающую поверхность. Недостатками паровых систем являются трудность регулирования величины подвода тепла в помещение (это не относится к системам с низким давлением и т.н. вакуум-паровым системам) и высокая температура (100 °С) при атмосферном давлении. Обычные паровые системы можно разделить на следующие виды. Открытые замкнутые однотрубные системы. Это наиболее дешевые системы парового отопления. Они состоят из одного паропровода, связывающего паровой котел и отопительные приборы. Двухтрубная паровая система. В этой системе увеличивается расход труб за счет использования отдельного обратного трубопровода для отвода конденсата от отопительных приборов. Пар подается к ним через регулирующий вентиль, а конденсат попадает в обратный трубопровод через термостатирующие конденсатоотводчики. Системы с пониженным давлением. В системах этого типа регулирование теплоподвода осуществляется за счет изменения температуры пара, выходящего из парогенератора, с соответствующим изменением скрытой теплоты конденсации и удельного объема теплоносителя. В этом случае регули-
рование происходит на уровне всей системы в парогенераторе, в отличие от регулирования отдельного радиатора или конвектора в двухтрубной системе высокого давления.
Ñèñòåìû âîçäóøíîãî îòîïëåíèÿ
Воздушное отопление – это относительно новая система отопления. Данная система представляет собой комплект вентиляторов, которые направляют теплый воздух, тем самым обогревая помещение. В настоящее время в странах Северной и Южной Америки вместо классических водяных систем все более широкое применение находят системы воздушного отопления. Эти системы стали широко применяться в конце восьмидесятых годов, когда их эффективность достигла величины 80–90 %. Основным элементом системы является печь воздушного отопления, к которой присоединяются воздуховоды, подающие теплый воздух в комнаты. Из этих же комнат выходят другие воздуховоды, по которым воздух возвращается в печь и опять нагревается (рециркуляция). Основным элементом печи является теплообменник, который одновременно является и горелкой. Но это не просто горелка. Здесь газ превращается в плазму, за счет чего обеспечивается высокая теплоотдача. Воздух прогоняется через теплообменник центробежным вентилятором, где нагревается. Имеется выхлопная труба со своим вентилятором, регулирующий клапан по газу и полная автоматика управления системой. Воздушное отопление имеет ряд ПРЕИМУЩЕСТВ по сравнению с водяным отоплением: Система воздушного отопления полностью автоматизирована. Не нужно проводить никаких дополнительных труб. Система воздушного отопления позволяет выбрать любой воздух (прохладный, свежий с улицы или влажный).
Ñèñòåìà ãàçîâîãî îòîïëåíèÿ
Газовое отопление является одним из лучших видов отопления дома на сегодняшний день. Природный газ является эффективным, экономичным, безопасным и экологически чистым топливом. Сделав выбор в пользу газового отопления в доме, Вы и Ваша семья будете получать тепло и комфорт ежедневно. Приведем некоторые нормативы по устройству котельной, при выборе за-
стройщиком газового отопления. Общие положения (помещение котельной топочной) 1. В качестве источников тепловой энергии должны приниматься автоматизированные теплогенераторы полной заводской готовности с температурой теплоносителя – воды до 115 °С и давлением теплоносителя до 1,0 МПа отечественного или зарубежного производства, имеющие разрешение на применение в установленном порядке. 2. Размещение тепловых агрегатов предусматривается: на кухне при мощности теплового агрегата для отопления до 60 кВт включительно, независимо от наличия газовой плиты и газового водонагревателя; в отдельном помещении на любом этаже (в том числе в цокольном или подвальном) при суммарной мощности для систем отопления и горячего водоснабжения до 150 кВт включительно; в отдельном помещении первого, цокольного или подвального этажа, а также в помещении, пристроенном к жилому дому, при их суммарной мощности для системы отопления и горячего водоснабжения до 350 кВт включительно. Планировочные и конструктивные решения котельной 1. При размещении в кухне газовой плиты, проточного водонагревателя для горячего водоснабжения и теплового агрегата для отопления мощностью до 60 кВт помещение кухни должно отвечать следующим требованиям: высота не менее 2,5 м; объем помещения котельной не менее 15 м3 плюс 0,2 м3 на 1 кВт мощности теплового агрегата для отопления; в кухне должна предусматриваться вентиляция из расчета – вытяжка в объеме 3-кратного воздухообмена помещения в час, приток в объеме вытяжки плюс количество воздуха на горение газа; кухня должна иметь окно с форточкой. Для притока воздуха следует предусматривать в нижней части двери решетку или зазор с живым сечением не менее 0,025 м2. 2. При размещении тепловых агрегатов суммарной мощностью до 150 кВт в отдельном помещении, расположенном на любом этаже жилого здания, помещение должно отвечать следующим требованиям: высота не менее 2,5 м; объем и площадь помещения проектируются из условий удобного обслуживания тепловых агрегатов и вспомогательного оборудования, но не менее 15 м3; помещение должно быть отделено
том II •
от смежных помещений ограждающими стенами с пределом огнестойкости 0,75 ч, а предел распространения огня по конструкции равен нулю; естественное освещение – из расчета остекления 0,03 м2 на 1 м3 объема помещения; в помещении должна предусматриваться вентиляция из расчета – вытяжка в объеме 3-кратного воздухообмена помещения в час, приток в объеме вытяжки плюс количество воздуха на горение газа; 3. При размещении тепловых агрегатов суммарной мощностью до 350 кВт в отдельном помещении на первом этаже, в цокольном или подвальном этаже жилого здания помещение должно отвечать следующим требованиям: высота не менее 2,5 м; помещение котельной должно быть отделено от смежных помещений ограждающими стенами с пределом огнестойкости 0,75 ч, а предел распространения огня по конструкции равен нулю; естественное освещение – из расчета остекления 0,03 м2 на 1 м3 объема помещения; в помещении должна предусматриваться вентиляция из расчета – вытяжка в объеме 3- кратного воздухообмена помещения в час, приток в объеме вытяжки плюс количество воздуха на горение газа; объем и площадь помещения проектируются из условий удобного обслуживания тепловых агрегатов и вспомогательного оборудования. 4. При размещении тепловых агрегатов суммарной тепловой мощностью до 350 кВт в пристройке к жилым зданиям помещение пристройки должно отвечать следующим требованиям: пристройка должна размещаться у глухой части стены здания с расстоянием по горизонтали от оконных и дверных проемов не менее 1 м; стена пристройки не должна быть связана со стеной жилого здания; ограждающие стены и конструкции пристройки должны иметь предел огнестойкости 0,75 ч, а предел распространения огня по конструкции равен нулю; высота помещения котельной не менее 2,5 м; объем и площадь помещения котельной проектируются из условий удобного обслуживания теплогенераторов и вспомогательного оборудования; – естественное освещение – из расчета остекления 0,03 м2 на 1 м3 объема помещения; в помещении должна предусматриваться вентиляция из расчета – вытяжка в
95
объеме 3-кратного воздухообмена помещения в час, приток в объеме вытяжки плюс количество воздуха на горение газа. 5. При размещении теплогенераторов в отдельном помещении котельной на первом, в цокольном или подвальном этаже оно должно иметь выход непосредственно наружу. Допускается предусматривать второй выход в помещение подсобного назначения, дверь при этом должна быть противопожарной 3-го типа.
Ñèñòåìû ëó÷èñòîãî îòîïëåíèÿ
При использовании лучистого (инфракрасного) отопления имеет место эффект «горного солнца», когда даже при низких температурах человек испытывает тепловой комфорт. «Лучистое» – не поэтический образ, а технический термин. Работает это так: от специального излучателя идут тепловые (инфракрасные) лучи, которые греют людей и предметы в отапливаемом помещении, а от них уже греется воздух. Но людям под такими лучами тепло, даже если воздух прохладен. Так ведет себя весеннее или горное солнышко. Суть лучистого (инфракрасного) отопления состоит в том, что горелка (обогреватель, излучатель), являясь источником излучения, генерирует, формирует в пространстве и направляет тепловое излучение в зону обогрева. Инфракрасное излучение, подобное тепловым лучам солнца, проникает через воздух и при попадании на поверхности твердых предметов нагревает их. Тепло от инфракрасного обогревателя (ИКО) передается, в первую очередь, твердотелым предметам (пол, стены, мебель, оборудование и т. п.), а уже от них – воздуху. Естественно, чем ближе к ИКО, тем плотнее поток тепла и выше температура предметов. Вы, наверное, обращали внимание, что чем ближе подходите к стойке приготовления популярной нынче шаурмы, тем сильнее ощущается тепло. Да-да, шаурму готовят на инфракраснике! Причем выделение тепла от ИКО происходит только в зоне его прямого действия, то есть обогрев носит локальный характер. Это и обеспечивает ИКО целый ряд особенностей, часть из которых весьма полезна в потребительском плане. Основные отличия традиционного и лучистого обогрева Традиционное отопление В традиционных системах отопления тепло от нагревательного устройства отводится в окружающее пространство и далее
96
распространяется по всему помещению за счет перемешивания воздушной массы.
температура воздуха может быть немного ниже традиционно расчетной, в то время, как поверхности стен и оборудования имеют температуру выше, что в целом дает то же ощущение комфорта для людей в помещении. Данный вид отопления имеет широкое применение в странах Западной Европы и США (где, как известно, «деньги считать умеют»).
Ñèñòåìû ïå÷íîãî îòîïëåíèÿ
В результате температура воздуха в районе потолка заметно выше, чем в районе пола, так как более теплый воздух поднимается вверх, а нижняя (рабочая) зона остается менее прогретой. В результате этого происходит неравномерное распределение температуры по высоте и скопление теплого воздуха в верхней части помещения, что приводит к непроизводительным потерям тепла в районе кровли. Это обязывает проектировщиков увеличивать мощность отопительной установки в зависимости от высоты помещения. Данный вид отопления имел практически 100 % применение в бывшем СССР (когда топливные ресурсы были «дешевы и безграничны») Инфракрасное отопление
Инфракрасные излучатели создают такой же тепловой эффект, как солнце: лучистая энергия безопасным образом поглощается объектами (полом, нижней частью стен, оборудованием), повышая их температуру. Температура воздуха в помещении повышается за счет конвективной теплопередачи от нагретых поверхностей. Таким образом, комфортные условия можно получить в нижней (рабочей) зоне высоких помещений. Вследствие направленного излучения в нижнюю зону помещения и передачи тепла непосредственно обогреваемым поверхностям, а не воздуху, отсутствует необходимость приращения мощности установки в расчете на высоту помещения. В помещениях, отапливаемых приборами лучистого отопления,
• том II
С тех пор, как наши мохнатые предки «поселили» огонь в камне, печное отопление остается одним из самых бесхитростных и древних способов согреть жилище. И надо сказать, оно вовсе не утрачивает популярности. Говорить, что печь ушла в прошлое, – несправедливо и даже глупо. Ведь может случиться и так, что она переживет все суперсовременные системы. На это есть свои причины: Дешевизна изготовления и обслуживания (топлива); Обеспечивает вентиляцию помещения и сухость воздуха; Не нуждается в обслуживании, когда не используется. Всегда готова к началу работы; Не зависит от «внешних поставщиков» (газ, электричество и т.п.); Инерционность (зимой чтобы предохранить дом от промерзания, достаточно топить в нем печь 1 раз в неделю); Дополнительные функции (приготовление пищи, сушка).
НЕДОСТАТКИ: Неправильная циркуляция воздуха (сквозняки); Нет возможности автоматизировать процесс; Инерционность: воздух в помещении начинает согреваться только через несколько часов, после начала топки, на прогрев выстуженного дома уйдет 12-24 часа; Одна печь может отапливать помещение не более 50 м2 или 3-4 смежные комнаты; Сложность кладки и ремонта; В последние годы появился большой
выбор металлических печей долгого горения, от простых и относительно дешевых до дорогих, вполне способных украсить помещение. Установить их значительно проще, чем сложить кирпичную печь, однако у них малая тепловая инерция и они не осушают воздух. Камины не пригодны для отопления помещения, они служат для украшения, вентиляции, краткосрочного (пока топятся) обогрева комнаты и для приготовления пищи (шашлыки и т.п.).
Ñèñòåìû ýëåêòðè÷åñêîãî îòîïëåíèÿ Прямое электрическое отопление – перспективный в Украине и самый популярный в Европе вид отопления. В Северной Европе, в частности в Скандинавских странах и Финляндии заметная часть (в разных странах – от 5 % до 70 %) малоэтажных домов обогревается электричеством. В условиях прямого электрического отопления помещения обогревают без участия теплоносителя: электрическая энергия преобразуется в тепловую без всяких посредников. Оборудование для прямого стационарного электроотопления можно разделить на четыре группы: настенные электроконвекторы, потолочные инфракрасные длинноволновые обогреватели, кабельные и пленочные системы для подогрева пола и потолка, регулирующие термостаты и программируемые устройства. Такое разнообразие позволяет сделать оптимальный выбор для каждого конкретного помещения в зависимости от его функционального назначения. Наличие электричества позволяет
Легкость и удобство эксплуатации системы. Эффективная возможность регулирования отдачи тепла. Небольшие габаритные размеры отопительных приборов, которые к тому же не требуют особого ухода. Высокая гигиеничность и экологические достоинства электрических обогревателей. Бесшумность отопительной системы. И НЕДОСТАТКИ: Электрическое отопление отличается минимальными затратами на оборудование. Но при этом оно является самым дорогим в процессе эксплуатации. Не всегда удается получить разрешение на использование 3-фазной линии с большим расходом мощности (по упрощенному расчету 20 кВт на дом площадью 200 м2). Итак, возвращаемся к строительству вашего дома. И в дальнейшем будет рассматривать систему отопления экономически пригодную для частного коттеджа. То есть из представленной классификация систем отопления мы выберем индивидуальную, автономную систему отопления. Для того чтобы разобраться, что подходит именно Вам, разберем систему по элементам. Основные конструктивные элементы системы отопления: теплоисточник (теплообменник при центральном теплоснабжении, котел); теплопроводы (трубы и фитинги); отопительные приборы (радиаторы и конвекторы); дополнительные устройства (расширительные баки, насосы, устройства регулирования температуры). И первое, на что стоит обратить внимание – это котел. Котлам мы посвятили отдельную статью нашего ДайДжеста.
осуществлять отопление дома с применением масляных радиаторов, тепловентиляторов, ИК-обогревателей, теплых полов, либо оборудовать водяную систему отопления на базе электрокотла. Последняя возможность, несмотря на кажущуюся простоту (не требуется сложный монтаж, обустройство системы дымоотведения и вентиляции), является очень затратной. Это обусловлено высокой стоимостью энергии, частыми перебоями электроснабжения и, если установлено мощное (свыше 10 кВт) оборудование, необходимостью подключения трехфазного провода и согласования с органами энергосбыта. Поэтому наиболее простым и экономичным вариантом электрообогрева на сегодняшний день является «точечное» электрическое отопление. При нем для каждого конкретного помещения в доме, в зависимости от его функционального назначения, можно подобрать свой индивидуальный источник тепловой энергии. Для прихожей, коридоров и лестничных маршей лучше использовать электроконвекторы, наиболее дешевое и просто монтируемое оборудование. В ванной, туалете, сауне и кухне можно разместить теплоизлучающие зеркала, влагозащищенные конвекторы или теплые полы.
▶
Наиболее дешевым по затратам на оборудование и монтаж и неприхотливым в эксплуатации является отопление дома электричеством – «теплый пол».
Нагревательный кабель укладывается в стяжку на теплоизоляцию или под плитку, соединяется с терморегулятором и подключается сети 220 В. После того, как стяжка окончательно встанет (21-24 дня), теплый пол можно включать и он полностью готов к работе. Электрическое отопление имеет много существенных ДОСТОИНСТВ, среди которых:
Сравнительная таблица видов (типов) систем отопления с разным теплоносителем Ïîêàçàòåëü / Âèä ( òèï ) îòîïëåíèÿ
Âîäÿíîå îòîïëåíèå
Ïàðîâîå îòîïëåíèå
Âîçäóøíîå îòîïëåíèå
Ìàêñèìàëüíûå òåìïåðàòóðû
150°C
130 °C
70 °C
Îáåñïå÷åíèå ðàâíîìåðíîé òåìïåðàòóðû ïîìåùåíèÿ è åå èçìåíåíèå
Çàâèñèò îò èñïîëüçîâàííîãî îáîðóäîâàíèÿ
Èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû íåâîçìîæíû
Çà ñ÷åò áûñòðîãî ïåðåìåøèâàíèÿ âîçäóõà, âîçìîæíîñòè ìàêñèìàëüíûå
Äîëãîâå÷íîñòü
Îêîëî 40 ëåò
5-10 ëåò
5-15 ëåò â çàâèñèìîñòè îò ìàòåðèàëîâ
Ìåñòà ïðèìåíåíèÿ
Áîëüíèöû, ïîëèêëèíèêè, àïòåêè Äåòñêèå è äîøêîëüíûå ó÷ðåæäåíèÿ Æèëûå äîìà, îáùåæèòèÿ, ãîñòèíèöû, äîìà îòäûõà Ìóçåè, âûñòàâêè Àðõèâû, êíèãîõðàíèëèùà, áèáëèîòåêè Ïðîèçâîäñòâåííûå ïîìåùåíèÿ êàòåãîðèè Ã, Ä
Ïîëèêëèíèêè, àïòåêè. Æèëûå äîìà, îáùåæèòèÿ, ãîñòèíèöû, äîìà îòäûõà Ìóçåè, âûñòàâêè Ïðîèçâîäñòâåííûå ïîìåùåíèÿ êàòåãîðèè Â
Ïîëèêëèíèêè, àïòåêè Æèëûå äîìà, îáùåæèòèÿ, ãîñòèíèöû, äîìà îòäûõà Ìóçåè, âûñòàâêè Àðõèâû, êíèãîõðàíèëèùà, áèáëèîòåêè Âîêçàëû, àýðîïîðòû Ïëàâàòåëüíûå áàññåéíû Âåñòèáþëè çäàíèé, ëåñòíè÷íûå êëåòêè, ïåøåõîäíûå ïåðåõîäû Ïðîèçâîäñòâåííûå ïîìåùåíèÿ êàòåãîðèè À, Á, Â, Ã, Ä
том II •
97
ÑÈÑÒÅÌÛ ÀÂÒÎÍÎÌÍÎÃÎ ÂÎÄßÍÎÃÎ ÎÒÎÏËÅÍÈß
Ñåãîäíÿ ïîïóëÿðíà òàêàÿ ôðàçà: «Êà÷åñòâåííîå îòîïëåíèå – äåëî ðóê ñàìèõ çàìåðçàþùèõ».  íàøåì ñëó÷àå åå ñëåäóåò ïîíèìàòü òàê – ÷òîáû íå ìåðçíóòü â îæèäàíèè ìèëîñòåé îò ïðèðîäû, ïîãîäû, è ðåøåíèÿ ãîðîäñêèõ âëàñòåé î íà÷àëå îòîïèòåëüíîãî ñåçîíà, ñëåäóåò ñàìîñòîÿòåëüíî èçó÷èòü âñå äîñòóïíûå ìàòåðèàëû î ñóùåñòâóþùèõ ñèñòåìàõ îòîïëåíèÿ è îñòàíîâèòüñÿ íà îäíîé èëè äâóõ ñèñòåìàõ ÀÂÒÎÍÎÌÍÎÃÎ îòîïëåíèÿ. 98
• том II
Как мы уже говорили, системы водяного отопления самые часто используемые в частном строительстве коттеджей. Водяное отопление – это замкнутая цепочка из труб, отопительных приборов и котла (генератора тепла), заполненная водой, текущей по трубам.
¢¸Â ȸ¹Æʸ½Ê Механизм работы гидравлической системы отопления предполагает нагревание теплоносителя в котле (теплогенераторе), откуда теплоноситель поступает в замкнутую цепочку из труб и отопительных приборов, проложенную по всему дому. В качестве теплоносителя как правило используется вода; гораздо реже в этих целях применяются другие жидкости – так называемые «антифризы», специальные незамерзающие жидкости. Они обладают большей холодостойкостью, чем вода, но уступают последней по текучести и теплоотдаче; кроме того, их надо покупать и постоянно проверять их состав и раз в несколько лет заменять, а вода из скважины или водопровода поступает бесплатно, хоть и нуждается в фильтрации и химической подготовке перед «заливкой» в систему. Проходя все отопительные приборы (например радиаторы) цепочки, вода или другой теплоноситель отдает тепло каждому из них, после чего возвращается в котел, и затем весь процесс повторяется. Схемы гидравлических систем отопления различаются по принципами работы.
¦ÇȽ¼½Ã×½Ä ÊÀÇ ÎÀÈÂËÃ×ÎÀÀ ÆÊÆÇÀʽÃÔÅÆÁ ÉÀÉʽÄÓ По характеру движения (циркуляции) воды, водяное отопление разделяется на системы с естественной (гравитационной) и принудительной циркуляцией. Первые применяются в небольших домах (50-150 м2), вторые – в традиционном строительстве (250 м2 и больше).
Ãðàâèòàöèîííûå В гравитационной системе отопления используется свойство воды изменять свою плотность при различной температуре. При гравитационной (естественной) циркуляции – вода нагревается в котле и поднимается по подающему вертикальному трубопроводу. Известно, что плотность горячей воды меньше, чем у холодной, она легче по весу, поэтому ее просто «выдавливает» в подающую трубу напирающая «сзади», тяжелая холодная вода. Затем горячая вода растекается по нескольким нисходящим трубам (стоякам, которые пронизывают все здание) и поступает к отопительным приборам, отдавая тепло. По мере остывания вода тяжелеет, плотность ее увеличивается, и завершая круг, отдавшая тепло менее теплая вода возвращается к котлу по обратному трубопроводу. Таким образом, циркуляция происходит за счет разницы веса горячего теплоносителя, и прохладного, отдавшего тепло, теплоносителя.
!
Следует отметить, что интенсивность циркуляции тем выше, чем больше разница весов горячей воды на подаче и остывшей воды после радиаторов. Также циркуляция зависит от высоты расположения радиаторов относительно котла. Чем выше радиаторы, тем больше циркуляция. Поэтому при использовании таких систем желательно устанавливать котел в подвале. Также рекомендуется тщательно утеплять трубу подачи нагретой воды для снижения ненужных тепловых потерь. Вдобавок ко всему вышесказанному, необходимо избегать больших скоростей движения воды в трубах, т.к. возникает большое сопротивление, вызываемое трением воды о стенки трубопровода. Поэтому в системах естественной циркуляции используются трубы большого диаметра. Более детально об этом еще раз отметим ниже. Чтобы система с естественной циркуляцией работала, необходимо соблюдение следующих условий:
том II •
котел должен находиться ниже уровня ВСЕХ радиаторов; диаметр труб должен быть достаточным, чтобы нагретый теплоноситель преодолевал внутритрубное сопротивление и циркулировал; трубу от котла до радиатора надо тщательно теплоизолировать. А что, если нам необходимо отапливать подвал? Придется копать в подвале яму для котла? ПРЕИМУЩЕСТВА естественной циркуляции: 1. Отсутствие циркуляционных насосов и соответственно – шума и вибрации, а также это значит, что система имеет определенную электронезависимость. 2. Относительная простота устройства и эксплуатации; 3. Сравнительная долговечность (при правильной эксплуатации система может действовать 35-40 лет и более без капитального ремонта); 4. Улучшение теплового режима помещений, обусловленное действием с количественным саморегулированием. НЕДОСТАТКИ естественной циркуляции: 1. Существенные ограничения на геометрию трубопроводов, то есть большие диаметры, и сокращенный радиус действия (до 20 м по горизонтали), обусловленный небольшим циркуляционным давлением; 2. Строгое соблюдение уклонов, 3. Повышенная первоначальная стоимость (до 5-7 % стоимости небольших зданий) в связи с применением труб увеличенного диаметра; 4. Повышенная первоначальная стоимость (до 5-7 % стоимости небольших зданий) в связи с применением труб увеличенного диаметра; 5. Увеличенные расход металла и затраты труда на монтаж системы; 6. Трудности в регулировании, значительные ограничения на управляемость отдельными звеньями системы; 7. Замедленное включение в действие из-за большой теплоемкости воды и малого циркуляционного давления; 8. Невозможность применения многих современных материалов и технологий;
99
9. Повышенная опасность замерзания воды в трубах, проложенных в неотапливаемых помещениях.
Ïðèíóäèòåëüíûå Система с принудительной циркуляцией отличается от системы с естественной циркуляцией способом передвижения воды, то есть наличием «помощника» – циркуляционного насоса. Он применяется в системах с принудительной циркуляцией и позволяет использовать трубы меньших диаметров и не соблюдать уклоны. Но необходимо помнить, что циркуляционный насос не поднимает воду на высоту, а лишь помогает ей преодолеть сопротивление трубопроводов. Главный принцип жидкости в замкнутой системе: сколько пришло, столько и ушло. На этом принципе основывается работа циркуляционного насоса. Он отправляет теплоноситель от себя с одной стороны и получает столько же обратно с другой стороны. Такой насос не увеличивает давление в системе, он лишь преодолевает сопротивление теплоносителя (воды) в трубах. Поэтому циркуляционные насосы достаточно
маломощны, они потребляют электроэнергии – около 60- 120 Ватт, как лампочка. Если насос выключить, то вода через какое-то время остановится, если не выключать, то она будет двигаться постоянно. Питание насоса иногда подключается через термостатический комнатный датчик; в этом случае насос будет автоматически включаться только тогда, когда температура в доме будет опускаться ниже заданной. Система с принудительной циркуляцией более комфортна, теплом в такой системе можно управлять. Качество такой системы отопления выше, но здесь требуется бесперебойное электроснабжение. Также при наличии подвала насос будет «гонять» теплоноситель по подземным частям дома. Ведь без насоса нагретая жидкость идет вверх, а остывшая – вниз. С насосом же, за неимением альтернативы жидкость пойдет туда, куда ее отправит насос. Теперь необходимо еще раз коснуться диаметра труб. С системой принудительной циркуляции возможно уменьшение диаметра труб, это будет дешевле и эстетичнее. Но одновременно с этим необходимо немного увеличить мощность насоса, так как трение в трубах обратно пропорционально их диаметру.
ПРЕИМУЩЕСТВА принудительной системы циркуляции: 1. Эстетичный вид труб; 2. Конструктивная неприхотливость (выкопанную для котла яму будем использовать для хранения картошки); 3. Более быстрый нагрев и запуск, чем с естественной циркуляцией; 4. Возможность простейшего регулирования температуры. НЕДОСТАТКИ: Постоянная зависимость от наличия электричества.
!
Если подвести итог выше изложенному, то система с естественной циркуляцией способна работать и без наличия электричества, но она не поддается автоматическому регулированию, теплоотдачу можно сократить лишь уменьшая мощность горелки. К тому же, такая система «съедает» больше топлива. Поэтому, если Вы хотите экономную, удобную в обращении и не мешающую в интерьере систему отопления, нужно отдать предпочтение системе с принудительной циркуляцией. Как бы то ни было, владелец дома должен определиться с типом циркуляции как можно раньше, поскольку от этого будет зависеть номенклатура приборов, устройств и агрегатов, которые он сможет использовать в своей системе отопления. Выбирая способ циркуляции, следует учитывать, что котлы, рассчитанные на естественную циркуляцию могут работать на принудительной, но котел, предназначенный изначально для принудительной циркуляции, никогда не сможет работать на естественной.
¿ Ͻ»Æ ÉÆÉÊÆ×Ê ÉÀÉʽÄÓ ºÆ¼×ÅÆ»Æ ÆÊÆÇýÅÀ× Итак, прочитав пару-тройку страниц данного раздела, Вы поняли, что для устройства водяного отопления Вашего коттеджа необходимо приобрести: Котельное оборудование (куда входят котлы, бойлеры, горелки и устройства управления котельной); Насосное оборудование; Отопительные приборы (радиаторы, конвекторы, подогрев полов); Трубопроводы. При перечне необходимых узлов и аг-
100
• том II
регатов дух захватывает, и что уж говорить о стоимости системы отопления в целом. А стоимость системы отопления будет зависеть от площади дома, марки и требуемой мощности котельного оборудования, типа выбранных радиаторов, материала трубопровода и рекомендуемой схемы разводки теплоносителя (Таблица 1, стр.102). На каждом элементе системы отопления мы подробно остановимся в следующих статьях данного раздела, но в информационных рамках, доступных для простого обывателя. А пока «добъем» – какие все же бывают разновидности систем водяного отопления. По температуре теплоносителя системы водяного обогрева делятся на: низкотемпературные (до 70 °С); среднетемпературные (70 -100 °С); высокотемпературные (более 100 °С). По положению труб, объединяющих отопительные приборы: вертикальные; горизонтальные. По схеме соединения труб с отопительными приборами: вертикальные; горизонтальные системы водяного отопления. По схеме соединения труб с отопительными приборами: однотрубные; двухтрубные. Но последние несколько пунктов больше относятся к схеам разводки трубопроводов в системах водяного отопления.
©Í½ÄÓ È¸¿ºÆ¼ÂÀ ÊÈ˹ÆÇÈƺƼƺ º ÉÀÉÊ½Ä¸Í ºÆ¼×ÅÆ»Æ ÆÊÆÇýÅÀ×
В инженерной практике существует огромное количество всевозможных схем разводки систем отопления, в которых человеку непосвященному легко запутаться.
!
Однотрубные системы отопления, в отличие от двухтрубных систем, не имеют обратных стояков.
И те и другие подразделяются на вертикальные и горизонтальные, а у двухтрубных систем отопления есть еще и коллекторная или ее иногда называют солнечной схемой разводки.
Îäíîòðóáíûå ñèñòåìû îòîïëåíèÿ Однотрубные вертикальные системы – это всем известный пример разводки в советских многоквартирных домах. Для зданий, имеющих более одного этажа, обычно используется разновидность однотрубной системы с верхней разводкой и прокладкой по чердаку подающего трубопровода, от которого отходят вниз параллельные вертикальные стояки для подачи воды в радиаторы, находящиеся на разных этажах строго один над другим. При этом температура воды в подающем трубопроводе одинакова в точке входа в любой нисходящий стояк; изменение температуры происходит только в самих стояках.
1- котел; 2 - главный подающий стояк; 3 - циркуляционный насос; 4 - радиаторы отопления.
А горизонтальные однотрубные схемы имеют довольно узкую область применения (в основном, при обогреве больших помещений, вроде залов кинотеатров), но, хоть и редко, все же используются в частном строительстве. Здесь подающая однотрубная магистраль последовательно обходит несколько отопительных приборов, находящихся на одном уровне, с небольшим уклоном в сторону движения воды. Вода остывает в каждом радиаторе и к последним в цепочке отопительным приборам приходит уже значительно охлажденной. Если Вы хотите существенно сократить затраты на трубопроводы и их монтаж – то это схема для Вас. Но если для Вас главное – комфорт и эстетика интерьера, то нужно решиться в пользу двухтрубной системы, поскольку однотрубные обладают тремя существенными недостатками. Недостатки однотрубной системы 1. Проблемы с регулированием тепла
том II •
Взгляните на схемы водяного отопления. Они являются очень сложной структурой, которая включает всебя множество цепей, узлов и компонентов, таких как: 1. Котел и арматура обвязки • Газовые котлы (энергонезависимые, различной мощности). • Универсальные котлы (дизельные, газовые). • Твердотопливные котлы. Система безопасности котла: клапан предохранительный, воронка сливная, манометр, амортизатор-петля, кран под манометр, воздухоотводчик, расширительный бак. Система расширительного бака: насос циркуляционный, деаэратор, клапан подпитки, прерыватель потока, фильтр очистки, манометр, термометр, воздухоотводчик, клапан обратный, кран шаровый, сливной кран. 2. Узлы регуляции Узел регуляции радиаторного отопления: вентиль смесительный, сервомотор, контроллер погодозависимый, термостат, датчики температуры, насос циркуляционный, клапан перепускной, фильтр, термометры, клапаны обратные, краны шаровые, сливной кран. Узел регуляции «теплых полов»: клапан питающий, привод электротепловой, термостат, вентиль балансировочный, насос циркуляционный, перепускной клапан, термометры, клапаны обратные, краны шаровые, краны сливные. 3. Радиаторы и радиаторные вентили: радиатор чугунный, головка термостатическая, гарнитура нижняя, вентиль, вентиль запорный, узел инжекторный, гарнитура боковая, воздухоотводчик, краны, трубные фитинги. 4. Водяной теплый пол: коллектор для «теплых полов», шкаф коллекторный, коллектор, коллектор расхода, расходомер, термометр, кронштейны, воздухоотводчик, кран сливной, фитинги трубные, кран шаровый, вентиль балансировочный, электротепловые приводы, термостаты. 5. Водонагреватели и арматура для систем водоснабжения: бойлеры, клапан предохранительный, воронка сливная, бак расширительный, смеситель ГВС, насос ГВС, таймер, редуктор давления, фильтр очистки, манометр, термометр, воздухоотводчик, клапан обратный, кран шаровый, краны сливные, полотенцесушитель, коллектор, поливочный кран. 6. Газовые аварийные устройства: клапан газовый электромагнитный, датчик утечки, манометр, кнопочный измерительный клапан, фильтр газовый, кран газовый.
101
индивидуально в каждом отопительном приборе. Иначе говоря, нельзя сделать ни горячее, ни холоднее, ни выключить радиатор вовсе. Конечно, в монтажной практике существует специальный «обводной канал», перемычка, позволяющая отключать радиатор без того, чтобы «не отключилась» вся система. Тем не менее, обогрев помещения будет осуществляться косвенным путем через стояк или подающие трубы. 2. Необходимость использовать радиаторы разных размеров. Чтобы теплоотдача у всех радиаторов была примерно одинакова, первый в цепочке отопительный прибор должен быть маленьким, а последний – большим. Ясно, что это не лучшим образом скажется на дизайне дома. 3. Невозможность осуществить в отдельных помещениях скрытую прокладку труб к радиаторам, потому что диаметр подающей трубы должен все время увеличиваться.
Äâóõòðóáíûå ñèñòåìû îòîïëåíèÿ
Двухтрубные системы лишены указанных выше недостатков. Здесь два трубопровода, прямой и обратный, присоединяются к отопительным приборам с помощью отводов. Вода поступает в каждый радиатор одной температу-
ры, что позволяет использовать радиаторы одного размера. Диаметры подающей и обратной труб, а также типоразмеры фасонных элементов (соединений) меньше, чем в однотрубных системах. Имеется возможность осуществлять скрытую прокладку трубопроводов в бетонной стяжке пола или под штукатуркой или в коробе плинтуса.
1 - котел, 2 - главный подающий стояк, 3, 4 - подающие стояки, 5 - циркуляционный насос, 6 - радиаторы отопления, 7 - обратные стояки. А главное, двухтрубные системы дают возможность регулировать теплоотдачу в комнате, для чего на каждом радиаторе устанавливается термостатический вентиль, с помощью которого процесс регулирования осуществляет автоматически.
Еще одно преимущество двухтрубных схем состоит в том, что участки системы отопления здесь можно вводить в строй поэтапно, по мере строительства этажей. Вертикальные двухтрубные системы допускают также применение в домах с переменным уровнем этажей (то есть когда этажи выстраиваются по вертикали в шахматном порядке). Существует множество вариантов двухтрубных схем: Есть варианты с верхней и с нижней разводкой. Есть тупиковые двухтрубные системы и системы с попутным движением теплоносителя. Тупиковая двухтрубная вертикальная система. Эта система аналогична однотрубной вертикальной системе за исключением того, что радиаторы на каждом этаже подключены параллельно между подводящим и отводящим стояками. Проточная двухтрубная система с попутным движением воды. Эта гидравлическая схема обладает всеми достоинствами двухтрубных систем и в то же время лишена недостатка, связанного с неравенством перепадов давления, присущим тупиковым схемам. Горячая вода из водонагревателя проходит по подающему трубопроводу уменьшаю-
Таблица №1. Ориентировочная стоимость на некоторые системы отопления Âñå ïîä êëþ÷
Ýêîíîì
Áèçíåñ
Ëþêñ
Êîòåëüíîå îáîðóäîâàíèå ïðè ïëîùàäè îòîïëåíèÿ 200 ì2
Baxi, Rinnai
Baxi, Vaillant
Viessmann
Êîòåëüíîå îáîðóäîâàíèå ïðè ïëîùàäè îòîïëåíèÿ îò 300 ì2
Baxi, Rinnai
Vaillant, Wolf
Viessmann, Buderus, De Dietrich
Ñåêöèîííûå ðàäèàòîðû: Demir Dokum, ÌÑ140
Ñåêöèîííûå ðàäèàòîðû: Royal, Sira, Roca
Ïàíåëüíûå ðàäèàòîðû: Demrad, Prado
Ïàíåëüíûå ðàäèàòîðû: Kermi, Purmo, Korado
Îòîïëåíèå, ðàäèàòîðû
Òðóáû, àðìàòóðà
Ïîëèïðîïèëåíîâàÿ òðóáà ×åõèÿ
Ìåòàëëîïëàñòèêîâàÿ òðóáà è àðìàòóðà Comap, Oventrop Ïîëèïðîïèëåíîâàÿ òðóáà ×åõèÿ
Ñåêöèîííûå ðàäèàòîðû: Global, Rifar Òðóá÷àòûå ðàäèàòîðû: Arbonia, Zehnder, Kermi Ïàíåëüíûå ðàäèàòîðû: Kermi Ìåòàëëîïëàñòèêîâàÿ òðóáà è àðìàòóðà Oventrop, Rehau, íåðæàâåéêà
Òåïëûé ïîë
De-Vi
—
Oventrop, Rehau
Ãîðÿ÷åå âîäîñíàáæåíèå (ÃÂÑ)
äà
äà
äà
Ñòîèìîñòü ïðè ïëîùàäè îòîïëåíèÿ 200 ì2 (ãðí.)
80 000
100 000
120 000
Ñòîèìîñòü ïðè ïëîùàäè îòîïëåíèÿ 300-400 ì2 (ãðí.)
100 000
120 000
150 000
Ñòîèìîñòü ïðè ïëîùàäè îòîïëåíèÿ îò 500 ì2 (ãðí.)
îò 120 000
îò 150 000
îò 190 000
102
• том II
щегося размера, от которого отходят трубы к нагревательным приборам, а от них в обратный трубопровод, который идет параллельно подающему трубопроводу в направлении от водонагревателя, собирая выходящую из радиаторов воду и увеличиваясь в диаметре до последнего радиатора; при этом длина пути, проходимого водой, одинакова для всех радиаторов. Есть двухтрубные системы с центральной высокотемпературной магистралью и коллекторами, от которых трубы подводятся и отводятся к каждому радиатору отдельно. Это позволяет сократить диаметр труб и при прокладке отопительного контура отказаться от большого количества дорогостоящих фасонных элементов (тройников). Кроме того, коллекторная схема еще и тем выигрывает, что здесь легко увязать отдельные отопительные приборы по давлению. Несмотря на то, что из-за большего расхода труб и затрат на коллектор такая схема оказывается несколько дороже, чем традиционные двухтрубные схемы, коллекторная система приобретает все большую популярность в индивидуальном строительстве.
Êîëüöåâàÿ ñõåìà îòîïëåíèÿ
Информация о данной системе отопления будет интересна архитекторам, частным застройщикам, строительным инженерам, монтажникам систем отопления, то есть всем тем, кто планирует или принимает участие в строительстве «умного» и экономного дома. Концепция первично/вторичной (primary/secondary) насосной отопительной системы родилась в США сразу после Второй Мировой войны. Она была порождена необходимостью практического решения задач проектирования отопи-
тельных систем. На протяжении многих лет использования такие системы доказали свои неоспоримые преимущества.
В основе первично/вторичной концепции – идея транспортного кольца, по которому автомобили могут двигаться только в одном направлении, иногда сворачивая на боковую (вторичную) дорогу. Движение по вторичной дороге двухстороннее, т.е. автомобили и сворачивают на нее с кольца, и вновь заезжают на кольцо (первичное). Точно так же организованы первично/вторичные гидравлические тепловые схемы. Под действием кольцевого насоса вода (теплоноситель) циркулирует по первичному кольцу постоянно, а при включении насосов вторичных контуров затекает в эти контуры из кольца и затем вновь возвращается в первичное кольцо. Так же, как дорожное кольцо осуществляет функцию транспортной развязки, первичное кольцо в первично/вторичной схеме играет роль гидравлической развязки системы отопления.
На вторичных кольцах располагаются потребители тепла (радиаторы, напольное отопление, горячее водоснабжение, подогрев бассейна и т.д.) и генераторы тепла (котлы, теплообменники, солнечные батареи и др.). Кольцевая концепция делает систему более оперативной, менее инерционной, быстро откликающейся на запрос тепла, приходящий от любого потребителя (зоны). Поэтому применение малоинерционных гидронных котлов еще более улучшает скоростные характеристики сис-
том II •
темы в целом. Применение первично/вторичной системы позволит: Достичь максимального соответствия произведенного тепла и теплопотерь здания для повышения комфорта в помещениях. Повысить эффективность работы системы отопления. Избежать прохождения воды через неработающие котлы (то есть повысить экономичность работы системы в целом) Быстро и просто выполнять работы по ремонту элементов cистемы.
ª½ÇÃÓÁ ÇÆà Теплый пол – это система отопления, в которой в качестве нагревательного элемента используется электрический кабель или, как в данном случае, трубы с горячей водой из системы отопления (водяной теплый пол), которые укладываются в пол. Теплый пол обеспечивает наиболее комфортный обогрев, прогревая воздух на высоту 1,5-2 м (принцип «ноги в тепле, а голова в холоде»), но он ни в коем случае не может быть преимущественным видом отопления в доме.
Îäíèì íàïîëüíûì îòîïëåíèåì äîì íå îáîãðåòü, è íà òî åñòü íåñêîëüêî ïðè÷èí
Во-первых, в зимнее время года теплый пол не справится с поступлением холода ото всех окон и стен в доме. Во-вторых, много теплых полов – это колоссальное увеличение труб, а значит, площади остывания и гидравлического сопротивления в системе. Чтобы увязать контуры напольного отопления по давлению и температуре, для одновременного обогрева всех помещений в доме понадобится несколько независимых контуров со своим насосом и трехходовым клапаном, что достаточно накладно. Поэтому напольное отопление рекомендуется применять для обогрева помещений с высокими потолками (выше 3-х метров) или обычных, но как вспомогательное средство уюта, например в прихожей, детской, ванной комнатах. На этом мы заканчиваем обзор видов водяной системы отопления. Какую выбрать Вам – сложный вопрос, но у Вас есть вся доступная информация для принятия правильного решения.
103
ÊÎÒÅË
СЕРДЦЕ ОТОПИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
104
• том II
Ñîâðåìåííûé óêðàèíñêèé ðûíîê ïðåäëàãàåò ìíîæåñòâî àáñîëþòíî ðàçíûõ îòîïèòåëüíûõ êîòëîâ: çàðóáåæíûõ è îòå÷åñòâåííûõ ïðîèçâîäèòåëåé. Ðàçîáðàòüñÿ â ýòîì ìîðå ïðåäëàãàåìîé ïðîäóêöèè äëÿ ðÿäîâîãî çàñòðîéùèêà êðàéíå íåïðîñòî. Êàêîé æå èç íèõ ïðåäïî÷åñòü? Êàê íå ñäåëàòü îøèáêè â âûáîðå? Íå ïðîãàäàòü ñî ñòîèìîñòüþ? Âîò, âîò, ÷òî èíòåðåñóåò ðàçóìíîãî ïîòðåáèòåëÿ – íà ÷åì ìîæíî ñýêîíîìèòü.
¦ ÇȸºÀÃÔÅÓÍ È½Ð½ÅÀ×Í Определимся сразу: система отопления в целом и котел в частности – это неудачная строка для экономии семейного бюджета. Лучше подумать не о прямых выгодах, а о том, как избежать возможных потерь. А они грозят нерадивому заказчику со всех сторон. Главная причина, по которой Вы можете потерять немалые суммы – неверный выбор котла по виду топлива. Предлагаем уже сейчас на стадии проектирования отопительной системы расставить все приоритеты в выборе и комплектации отопления Вашего загородного дома, а специалисты ведущих компаний города дадут ответ на самый животрепещущий вопрос: «Как согреться, да чтоб вас не нагрели?». Лучше всего поручить выбор котла специалисту, который будет проектировать для Вас систему отопления и горячего водоснабжения. Он сможет обеспечить оптимальное сочетание элементов системы, выберет котел, разрешенный к эксплуатации в том помещении, где предусмотрена его установка, и сориентирует Вас относительно того, как получить многочисленные разрешительные документы на установку. Однако решающее слово остается за застройщиком, поэтому, выслушав аргументы проектировщика, Вам придется принимать окончательное решение самому.
¢ÆʽÃÔÅƽ ƹÆÈ˼ƺ¸ÅÀ½
Итак, начнем. Котел и другое бытовое оборудование для нагрева воды (то есть «питания системы горячего водоснабжения, ГВС») называют котельным оборудованием. В помещении, где оно расположено (в котельной) можно выделить четыре основных элемента: котел, горелка, автоматика и обвязка. В нашем случае под обвязкой следует понимать комплект соединительных трубопроводов вместе с запорно-регулирующей, контрольной и дополнительной арматурой и агрегатами, соединяющими все оборудование в одну систему.
Обвязка должна создавать нормальные условия для работы котла, и если она смонтирована неудачно, то хлопот с отоплением не избежать. В одних случаях элементы обвязки продаются вместе с котлом, в других – их надо покупать отдельно и монтировать на месте. Как именно – должно быть отражено в проекте.
!
Учтите, у разных фирм комплектация котлов совершенно разная. Не «покупайтесь» на небольшую цену котла. При покупке обязательно уточняйте, что именно входит в комплект поставки оборудования.
¿ Ͻ»Æ ¾½ Éý¼Ë½Ê ÀÉÍƼÀÊÔ ÇÈÀ ºÓ¹ÆȽ ÂÆÊø Одним из первых критериев при выборе отопительной системы является выбор топлива доступного для работы котла. По виду используемого топлива котлы разделяют на: Электрические; Газовые (природный или сжиженный газ) Жидкотопливные (мазут, дизельное топливо); Твердотопливные (практически все виды твердого топлива: дрова, уголь, торф); Комбинированные (разные виды топлива). По виду теплоносителя на выходе из котла они делятся на: Паровые – нагревают воду до состояния пара. Водогрейные – вода на выходе из котла остается в жидком состоянии. Как мы уже упоминали, такой вид теплоносителя самый распростаненный в коттеджном строительстве. Определившись с видом топлива, приступают к выбору конструкции котла.
Ñêîëüêî êîíòóðîâ õîòèì?
По количеству контуров с теплоносителем котлы бывают одноконтурные
том II •
и двухконтурные. Попробуем проследить различия в этих котлах. ОДНОКОНТУРНЫЙ котел имеет в корпусе одну спираль (одну трубную систему) с теплоносителем (водой или специальным антифризом) и служит только для отопления помещения. Как правило, в этом случае предусматривается возможность подключения к котлу дополнительного оборудования для приготовления горячей воды. Оно может быть проточного или накопительного типа. Оборудование накопительного типа называют бойлером косвенного нагрева и применяют чаще проточного. ДВУХКОНТУРНЫЙ котел имеет в одном корпусе две спирали (две трубные системы) и служит для отопления помещения и нагрева проточной воды (той, что идет в водопровод). Такой котел гарантированно обеспечит Вас 10–15 литрами в минуту при нагреве воды до 40 °С. Двухконтурные котлы могут быть двух типов – бойлерного и скоростного нагрева. То есть производителями предлагается третий вариант конструкции котла. Третий вариант, предлагающий пользователям максимально комфортные условия – котел со встроенным бойлером. Его основной плюс – это 125-200 литров (в зависимости от модели) горячей воды, постоянно готовой к использованию. Кроме того, при возможных отключениях газа бойлер позволяет иметь на некоторое время запас горячей воды. Размещение в одном корпу-
105
се одновременно котла и водонагревателя облегчает монтаж, обеспечивает компактность, удобство в эксплуатации и обслуживании. Нагреватели бойлерного типа могут работать независимо от отопительного контура в летнее время или нагреваться от него в зимний период. Контуры не соединяются между собой. Нагреватели этого типа выпускаются различной мощности – от 1,5 до 15 кВт, объемом бойлера 50, 100 л. Нагреватели скоростного нагрева работают независимо от системы отопления как в отопительный период, так и в летнее время. Одноконтурная система работает от одноконтурного котла. В ней теплоноситель, нагреваясь в котле, проходит по трубам и радиаторам и возвращается обратно в котел. Котел работает только на обогрев помещения. Двухконтурная система работает как от двухконтурного, так и от одноконтурного котла, к которому подключают водонакопитель для водопровода (в нем спираль с теплоносителем нагревается от котла). Котел работает на обогрев помещения и нагрев воды для водопровода.
Ìîùíîñòü êîòëà По мощности котлы условно можно разделить на три большие группы: бытовые (предназначенные для обогрева одной квартиры или небольшого дома), средней мощности (способные отопить коттедж или крупный офис), мощные (обеспечивают теплом один или несколько многоэтажных домов). Мощность котла, который нам нужен, обычно складывается из двух составляющих. Первая часть – это мощность, расходуемая на обогрев помещений она приблизительно равна сумме мощностей отопительных приборов во всех помещениях дома. Вторая часть – это мощность, расходуемая на подогрев горячей воды, если вода греется с помощью котла. Величина этой (второй части) мощности зависит от многих условий, но в большинстве случаев составляет 20-50 % мощности, используемой на отопление. Горячую воду котел греет не постоянно, а по мере необходимости. При этом автоматика в системе отопления чаще всего монтируется так, что при потребности в горячей воде котел на короткое время перестает работать на отопление, а всей своей мощностью нагревает воду в водонагревателе.
106
!
Советуем рассчитать мощность котла еще на стадии строительства дома. По мнению специалистов, отопление надо сразу заложить в проект, и проектировщики рассчитают нужную мощность котла именно для Вашего дома.
▶
Если дом уже построен, то мощность рассчитывается примерно так: на 10 м2 площади при высоте потолка 3 м требуется 1 кВт мощности котла. То есть на дом площадью 300 м2 нужен котел мощностью не менее 30 кВт. К получившейся сумме придется добавить еще пару–тройку кВт, если дом плохо утеплен и высота потолков в нем более трех метров. Кроме того, как мы уже говорили 20, а то и 50 % к получившейся цифре, если Ваш котел будет работать на оба контура. В доме с бассейном смело накиньте еще 20 %. А теперь к окончательной цифре приплюсуйте дополнительные 20 % погрешности на условия эксплуатации в украинских газовых сетях, «страдающих» низким давлением. Но уточним: этот расчет очень приблизительный, на практике он не всегда себя оправдывает. Поэтому лучше, чтобы оборудование выбирали профессиональные инженеры-теплотехники, которые будут его монтировать. Что касается электрических котлов, то ни в чем, кроме стабильного электропитания нужной мощности, они не нуждаются. Но подключение электрического котла мощностью свыше 10 кВт подлежит согласованию с местным учреждением электрораспределения.
• том II
Для этого придется получить предварительное разрешение на подключение и использование 3 фазной линии с большим расходом мощности и согласие на оплату электроотопления по бытовому тарифу. После того, как разрешение получено и определены условия подключения, рассчитываются тепловые потери дома и определяются удельные потери тепла. Все расчеты производятся в соответствии с действующими нормативными документами, а сам расчет и технический отчет также передаются в учреждение электрораспределения на одобрение. Владельцу такой установки, пожалуй, придется позаботиться лишь о нескольких существенных вещах: о надежной электропроводке, рассчитанной на соответствующую мощность оборудования, оснащении дома эффективными системами электробезопасности, стабилизаторе напряжения сети и аварийном электрогенераторе на случай непредвиденного отключения электроснабжения. Препятствием для широкого распространения электрических отопительных котлов могут стать высокая стоимость электроэнергии и ограниченные возможности распределяющих ее подстанций. И, конечно, нельзя не упомянуть о такой особенности электрокотлов, как сравнительно низкий (около 10 лет) по сравнению с газовыми и жидкотопливными котлами срок службы.
¢Æʽà À¿ÅËÊÈÀ Знание некоторых тонкостей поможет сделать ваш выбор котла обоснованным. Поэтому обратим внимание на общие признаки конструкций котлов, с которыми так или иначе приходится сталкиваться потребителю. Все котлы имеют принципиально одинаковое устройство. СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЧАСТИ КОТЛА: 1. Корпус, стальной или чугунный (электрокотлы имеют только стальной корпус). 2. Горелка (у газовых и жидкотопливных котлов) или топка (для твердотопливных котлов), или электрический нагревательный элемент (для электрических котлов). 3. Спираль (трубная система) с теплоносителем. 4. Автоматика, регулирующая работу котла. Конструкция такова: в теплоизолированном корпусе котла находится тепло-
обменник, горелка и управляющая работой котла автоматика.
Î ðàçíîîáðàçíûõ òåïëîîáìåííèêàõ
Важнейшим и наиболее дорогостоящим компонентом современной котельной установки является теплообменник – металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель. Горячие газы (продукты сгорания топлива) поднимаются в топке котла вверх, обтекают теплообменник, через его стенки отдают тепло теплоносителю внутри теплообменника и, охлажденные, улетают в дымоход. В разных котлах теплообменник может быть сделан из разного металла, иметь разный объем. СТАЛЬ ИЛИ ЧУГУН? Чугунные теплообменники делают секционными, так проще их изготавливать и ремонтировать. Их главное достоинство – высокая стойкость к коррозии. Чугунные котлы обычно дороже стальных. Кроме того, современные котлы изготавливаются из серого чугуна, который благодаря высокому содержанию углерода имеет ряд преимуществ, очень важных в отопительной технике – высокую механическую прочность и устойчивость, как уже упоминалось, к коррозии.
ÊÎÒËÛ ÈÇ ×ÓÃÓÍÀ ÎÒËÈ×ÀÅÒ ÁÎËÅÅ ÝÔÔÅÊÒÈÂÍÛÉ ÏÅÐÅÍÎÑ ÒÅÏËÀ, ÁÎËÜØÀß ÝÊÎÍÎÌÈß ÝÍÅÐÃÈÈ
Они более выигрышны для жидкотопливных и низкотемпературных котлов в системах с низкой температурой обратной воды, т.е. там, где велика вероятность образования конденсата. Но из-за недостаточной пластичности чугуна такие теплообменники чувствительны к механическим и термическим ударам. Поэтому подпитывать чугунные котлы холодной водой следует после их остывания или очень медленно (до 6 ч). Такие котлы более требовательны к настройке горелок. Хороший, пластичный чугун используют фирмы DE DIETRICH, BUDERUS, PROTHERM. Котлы с такими теплообменниками очень тяжелые. Стоимость чугунного котла достаточна высока. Так, например, ориентировочная цена котла немецкого производства с чугунным теплообменником в среднем составляет от 50 евро за один киловатт его мощности. Оборудование производителей из Чехии, Испании, Бельгии, Италии, Канады, Южной Кореи и других стан, поставляющих отопительную технику в Украину, обойдется покупателю на 15-20% дешевле. Есть в продаже и отечественное оборудование, которое по качеству приближается к европейским стандартам и оснащается автоматикой безопасности, при этом цены на такое оборудование остаются достаточно низкими. Хотя, как утверждают производители, чего стоит срок службы чугунного котла – более 50 лет… Стальные теплообменники могут выполняться в виде различных сочетаний змеевиков, цилиндров и труб. Они не так
том II •
капризны к условиям обслуживания, как чугунные, но особую опасность для них представляет так называемая низкотемпературная коррозия – выпадение конденсата продуктов сгорания, имеющих кислотную реакцию, на наружной поверхности теплообменника. Этот «кислотный» конденсат и съедает постепенно стенки. Причина его появления – поступление в котел (из обратной трубы системы отопления) теплоносителя, имеющего температуру ниже той, на которую котел рассчитан. Поэтому требования к качеству стальных теплообменников очень высоки. Очень важно качество используемой стали и сварных швов. Для производства должна использоваться высоколегированная хромоникелевая сталь с добавлением молибдена. В стальных котлах с атмосферной газовой горелкой поверхности нагрева стального блока должны быть дополнительно защищены (покрыты жаропрочной кислотостойкой эмалью). Есть и достаточное преимущество данных котлов в сравнении с чугунными – стойкость к резкому перепаду температур. Также стальные котлы, значительно легче и заметно дешевле чугунных, но отличаются более коротким сроком службы (как правило, порядка 20-30 лет). Медные теплообменники в виде змеевиков и труб применяют обычно для котлов малой мощности, настенного исполнения. Медные теплообменники легкие и стойкие к коррозии, но есть опасность прогорания при малой скорости движения теплоносителя. Существуют конструкции медных теплообменников, которые легко вынуть из котла и прочистить в случае необходимости. О РАЗМЕРАХ (ЕМКОСТИ) ТЕПЛООБМЕННИКА В большинстве литературных источников утверждается, что котел с теплообменником небольшого объема и веса безопаснее – при повреждении рубашки меньше мощность возможного взрыва, но главное – система отопления с таким котлом быстрее реагирует на команды автоматики. Помимо этого, в теплообменниках малой емкости теплоноситель при нагревании продвигается быстрее, что препятствует образованию накипи на стенках, но зато он может закипеть. Теплообменник большой емкости увеличивает теплоинерционность котла и, соответственно, время его остывания. Это особенно важно для твердотопливных котлов, где нельзя организовать автоматическую загрузку топлива (чем больше объем теплообменника, тем больше время между загрузками). Зато на команды автоматики
107
такой котел реагирует крайне медленно. В общем, для котлов на газе предпочтительное решение – небольшой теплообменник, на твердом топливе – наоборот. И лучше, если объем будет не большим и не маленьким, а средним – 30-60 л. Теплоноситель (вода) подается в водяную рубашку котла через подводящий трубопровод, омывает внутренние ее поверхности, поверхности перегородок и обечайки, нижний и верхний пучки дымогарных труб газохода. Нагретая до заданной температуры вода через патрубок поступает в отопительную систему.
Îòäåëüíî î áîéëåðàõ, âñòðîåííûõ â êîòåë
ях фирм BENTONE (Швеция), VAILLANT, HANSA (Германия) и др. Все ступени включаются по команде автоматики лишь тогда, когда тепла требуется много, например, если на улице похолодало или в «банный» день. Обычно же работает одна ступень, да и та на уменьшенной мощности. Это значительно продлевает срок эксплуатации котла. Атмосферные горелки дешевле вентиляторных, работают тихо и поставляются вместе с котлом. Их главный недостаток – неустойчивое горение при малом давлении
Ãîðåëêè
Накопительный бойлер, встроенный в котел большого объема (более 200 л) достаточен, чтобы семья из 4-6 человек могла пользоваться горячей водой в привычном для себя режиме . Воду в нем удобно нагревать на ночь до 60°С, а потом лишь слегка подогревать. Так экономнее, безопаснее и накипи образуется раз в шесть меньше, чем при постоянном нагреве до 80°С. Но учтите, в теплой, застойной воде бойлера могут размножаться вредные бактерии.
▶
Полезно придерживаться следующего правила: расход воды устанавливайте так, чтобы за 1 минуту выливалось не более 0,1 объема бойлера, тогда вливающаяся в бойлер холодная вода будет успевать нагреваться.
Кроме того, периодически воду надо нагревать до 75-80°С и выдерживать 10-20 минут для обеззараживания. Если мощность котла будет больше, чем требуется для
108
нагрева воды в режиме протока, то в его работе может возникнуть т. н. «тактование», т. е. быстрое и частое кратковременное включение и выключение горелки. Естественно, что это сокращает срок эксплуатации котла. Поэтому мощному котлу просто необходима хорошая автоматика, которая способна решить эту проблему. В проточных теплообменниках холодная вода нагревается по мере продвижения под давлением мимо теплопередающих элементов, нагретых водой из котла. Главный плюс таких систем – они всегда готовы к подаче достаточного количества горячей воды, но при этом требуют большей мощности, чем емкостные бойлеры.
Газовые горелки бывают двух типов: атмосферные (инжекторные) и вентиляторные (дутьевые). Жидкотопливные горелки делают только вентиляторными (или «с наддувом»). Так их различают по способу образования горючей топливо-воздушной смеси. Оба типа горелок, по большому счету, «выжимают» из топлива почти все возможное. Далее уже в конструкциях некоторых котлов удается провести дополнительноесжиганиепродуктовсгораниятоплива (т. н. химическое дожигание) и тем самым повысить его КПД (коэффициент полезного действия) и уменьшить выброс в атмосферу вредных окислов. Если КПД выбранного Вами котла составляет 92-95 %, не ищите лучшего, а рассмотрите другие показатели. Не старайтесь приобрести котел с КПД 100%, как утверждает реклама. Сама цифра 100 – это некая уловка методики расчета. В котлах действительно удается получать добавочное тепло, конденсируя водяные пары, образующиеся при сгорании газа. Беда только в том, что от 2-5 л/ч едкого конденсата надо как-то избавляться. Самый простой выход – слить в канализацию – погубит очистные сооружения дома. Цивилизованное же решение – перерабатывать в особых утилизаторах – невыгодно при наших ценах на газ. С другой стороны, не отворачивайтесь от котлов американских и канадских производителей, увидев значение их КПД, равное 80-82 %. Просто оно рассчитывается иначе, чем принято в Европе, и его значение на 11 % меньше чем у аналогичных европейских отопительных котлов. Для снижения расхода топлива горелки могут быть двух- и трехступенчатыми или с плавно изменяющейся мощностью (модулирующими), например, как в издели-
• том II
газа в сети, из-за чего пламя приближается или «садится» на горелку, вызывая ее обгорание. В вентиляторных горелках встроенный вентилятор создает воздушный поток, который вытягивает (эжектирует) газ из сопла. Поэтому таким горелкам не страшно падение давления газа до 5-6 мбар. Хорошая горелка такого типа стоит приблизительно столько же, сколько од-
ноконтурный котел средней стоимости. Ее основной недостаток – шум от работы вентилятора (до 40-60 дБ, как у пылесоса). Поэтому котел с такой горелкой приходится ставить в отдельное помещение. Жидкотопливные вентиляторные горелки имеют встроенный насос для откачки топлива из бака. Они заметно дешевле газовых за счет простоты схемы управления подачей топлива. Вентиляторные горелки можно ставить на разные котлы, перечень которых определяет Госгортехнадзор. К числу на-
дежных моделей практики относят изделия фирм GIERSCH, RIELLO, HANSA (Германия), BENTONE (Швеция), ELCO (Швейцария).
Àâòîìàòèêà Автоматика несет ответственность за безопасность работы котла и берет на себя повседневное управление работой системы. Она должна обеспечивать также функции контроля: наличия пламени, минимального и максимального давления газа, наличия дизтоплива, утечек газа, наличия тяги в дымоходе, минимальной и максимальной температуры теплоносителя и его циркуляции. Выбирая котел, спрашивайте, какие из этих функций выполняются устройствами, входящими в комплект поставки. Регулирование параметров воды (или другого теплоносителя, применяемого для отопления) может выполняться несколькими разными способами. В простейшем случае – по значению комнатной температуры и командам комнатного термостата (стоит около 40$). Когда температура достигает заданного
уровня, горелка отключается и вновь включается, если комната остыла. Способ неэкономичен и малокомфортен, т. к. котел постоянно выдает воду максимально возможной температуры, при этом в комнатах без термостата может быть прохладно. Установка термостатов на радиаторах и датчика температуры на подающей трубе или термостата, встроенного в котел, позволяет сократить расход топлива и повысить климатический комфорт в доме. Ну а если установить автоматический регулятор отопления (от 500$ до 1500$), то регулировка в соответствии с погодными условиями и еще масса удобств будут обеспечены, но только в том случае, если зарубежная автоматика выдержит отечественный уровень электроснабжения: скачки напряжения, частоты и перерывы в питании. Без помощи стабилизатора напряжения, сетевого фильтра и блока аварийного электропитания надежной работы котельной, как правило, достичь не удается.
том II •
¦¹º×¿Â¸ ÂÆʽÃÔÅÆÁ
Чтобы полнее использовать все возможности выбранного котла, его надо правильно установить на месте и соединить с распределительной сетью отопления и системой горячего водоснабжения в общую систему, т.е. надо сделать обвязку котельной. В последнее время в этой области наметился новый подход. Все чаще застройщики стали устанавливать в котельной вместо одного котла – два, но половинной мощности каждый. При этом один из котлов может быть даже комбинированным или рассчитанным на естественную циркуляцию теплоносителя. В этом есть свои резоны. Во-первых, малая вероятность отказа обоих котлов сразу – гарантия того, что дом без тепла не останется. Во-вторых, экономичность и комфортность системы возрастают. Ведь необходимая мощность отопления считается по температуре самых холодных дней, а их всего около 15 % в течение отопительного сезона. Когда котлов два, второй включается, если спрос на тепло фактически возрастает. Далее. Каждый из них работает с более продолжительным рабочим циклом, т.е. при меньшем числе включений-выключений горелки, что повышает его долговечность. Ну а минус – дополнительные расходы на второй котел. Правда, разумным выбором котлов и другого оборудования котельной этот недостаток можно сильно ослабить. Например, для создания многокотловых бытовых котельных фирма TELEDYNE LAARS разработала новую концепцию обвязки котельной и ряд малогабаритных котлов мощностью от 24 до 54 кВт для ее реализации. При этом двухкотловая котельная на 2 × 40 = 80 кВт с бойлером на 200 л обходится около 8500 $ и монтируется за 3-4 дня. Согласитесь, что за такие деньги в некоторых фирмах мож-
109
4 5678 9 59 7 78 4 7 9 8 4 ! 8 9 " 86#6 $ $ $ 4 %6& 7 ' ! 9 %78 ' !
333 /(.0*)+ -,*2 1(
ะฝะพ ะบั ะฟะธั ั ั ะพะปั ะบะพ ะพะดะธะฝ ะบะพั ะตะป. ะก ั ั ั ั ั ะฝะพะฒะพะณะพ ะฟะพะดั ะพะดะฐ ะผั ะตั ะต ะพะทะฝะฐะบะพะผะธะปะธั ั ะฒ ั ะฐะทะดะตะปะต ยซะ ะพะดั ะฝะพะต ะพั ะพะฟะปะตะฝะธะต. ะ ะพะปั ั ะตะฒะฐั ั ั ะตะผะฐ ะพั ะพะฟะปะตะฝะธั ยป. ะ ะพะฒั ะพั ะธะผั ั ะตั ะต ั ะฐะท. ะ ะพั ะตะป ะธะปะธ ะบะพั ะปั ะฟะพะดะฐั ั ะฝะฐั ะพั ะพะผ ั ะตะฟะปะพะฝะพั ะธั ะตะปั ะฒ ะบะพั ะพั ะบั ั ะทะฐะผะบะฝั ั ั ั ั ะตะฟั โ ะฟะตั ะฒะธั ะฝะพะต ะบะพะปั ั ะพ. ะ ะฝะตะผ ะดะตะปะฐั ั ะพั ะฒะพะดั ะดะปั ะฟะธั ะฐะฝะธั ะฒะตั ะฒะตะน ั ะฟะพั ั ะตะฑะธั ะตะปั ะผะธ ั ะตะฟะปะฐ: ะฟะพั ั ะฐะถะฝั ะต ะฒะตั ะบะธ ั ั ะฐะดะธะฐั ะพั ะฐะผะธ, ั ะตะฟะปั ะต ะฟะพะปั ะธ ั . ะฟ. โ ั ั ะพ ะฒั ะพั ะธั ะฝั ะต ะบะพะปั ั ะฐ. ะ ะฐั ะพั ะบะพั ะปะฐ ะฟะตั ะตะบะฐั ะธะฒะฐะตั ั ะตะฟะปะพะฝะพั ะธั ะตะปั ั ะพะปั ะบะพ ะฟะพ ะฟะตั ะฒะธั ะฝะพะผั ะบะพะปั ั ั . ะ ะฐะถะดะพะต ะฒั ะพั ะธั ะฝะพะต ะบะพะปั ั ะพ ั ะฝะฐะฑะถะตะฝะพ ั ะฒะพะธะผ ะฝะฐั ะพั ะพะผ ะธ ยซั ะตั ะฟะฐะตั ยป ะธะท ะฟะตั ะฒะธั ะฝะพะณะพ ะบะพะปั ั ะฐ ั ั ะพะปั ะบะพ ั ะตะฟะปะฐ, ั ะบะพะปั ะบะพ ะตะผั ะฝั ะถะฝะพ. ะ ะปั ั ะพะณะปะฐั ะพะฒะฐะฝะธั ั ะฐะฑะพั ั ะฝะฐั ะพั ะพะฒ ะฟะตั ะฒะธั ะฝะพะณะพ ะธ ะฒั ะพั ะธั ะฝะพะณะพ ะบะพะปะตั ั ั ะพะนะฝะธะบะธ ะพั ะฑะพั ะฐ ะฒะพะดั ะธ ะตะต ะฒะพะทะฒั ะฐั ะฐ ะดะพะปะถะฝั ะฑั ั ั ั ะฐั ะฟะพะปะพะถะตะฝั ั ั ะดะพะผ, ะฝะต ะดะฐะปะตะต 300 ะผะผ ะดั ั ะณ
110
ะพั ะดั ั ะณะฐ. ะ ั ะปะธ ั ั ะพั ะพะฑั ะธะน ั ั ะฐั ั ะพะบ ะดะฒั ั ะบะพะปะตั ะบะพั ะพั ะบะธะน, ั ะพ ะพะฝ ั ะปั ะถะธั ั ะฒะพะตะพะฑั ะฐะทะฝั ะผ ั ะฐั ั ะธั ะธั ะตะปั ะฝั ะผ ะฑะฐะบะพะผ ะดะปั ะฒั ะพั ะธั ะฝะพะณะพ ะบะพะปั ั ะฐ, ะบะพั ะพั ะพะต ะทะฐะฑะธั ะฐะตั ะธะท ะฝะตะณะพ ั ะตะฟะปะพ, ะฝะต ะฝะฐั ั ั ะฐั ั ะฐะฑะพั ั ะฟะตั ะฒะพะณะพ ะบะพะปั ั ะฐ. ะขะฐะบะฐั ั ั ะตะผะฐ ะฟะพะทะฒะพะปั ะตั ะพะฑั ะพะดะธั ั ั ั ะผะธะฝะธะผั ะผะพะผ ั ั ั ะฑ ะธ ะทะฐะฟะพั ะฝะพะน ะฐั ะผะฐั ั ั ั .
โ ถ
ะ ะพะฝั ะฐะถ ะพะฑะฒั ะทะบะธ ะบะพั ะตะปั ะฝะพะน ะฝะฐั ะธะฝะฐั ั ะฟะพั ะปะต ะฒะฒะพะดะฐ ะณะฐะทะพะฒะพะน ั ั ั ะฑั ะธ ั ั ั ะฐะฝะพะฒะบะธ ะณะฐะทะพะฒะพะณะพ ั ั ะตั ั ะธะบะฐ, ะฒั ะฟะพะปะฝะตะฝะธั ั ะปะตะบั ั ะพะฟั ะพะฒะพะดะบะธ, ั ั ั ะฐะฝะพะฒะบะธ ะบะฐะฝะฐะปะธะทะฐั ะธะพะฝะฝั ั ะพั ะฒะพะดะพะฒ ะธ ะฟะพะดะฒะพะดะฐ ั ะพะปะพะดะฝะพะน ะฒะพะดั .
ะ ะพั ะตะป ะดะพะปะถะตะฝ ะฑั ั ั ั ั ั ะฐะฝะพะฒะปะตะฝ ะฝะฐ ะฟะพะป ั ะฝะตั ะณะพั ะฐะตะผั ะผ ะฟะพะบั ั ั ะธะตะผ ั ะฐะบ, ั ั ะพะฑั ะฑั ะป ะพะฑะตั ะฟะตั ะตะฝ ะดะพั ั ั ะฟ ะดะปั ะตะณะพ ะพั ะผะพั ั ะฐ ะธ ะพะฑั ะปั ะถะธะฒะฐะฝะธั , ะฐ ั ะฟะตั ะตะดะธ โ ะธ ะดะปั ะดะพั ั ะฐั ะพั -
โ ข ั ะพะผ II
ะฝะพะณะพ ะดะพั ั ั ะฟะฐ ะฒะพะทะดั ั ะฐ. ะ ะฟะพะผะตั ะตะฝะธะธ ั ะพะณั ะฐะฝะธั ะตะฝะฝั ะผ ะฟั ะพั ั ั ะฐะฝั ั ะฒะพะผ ะดะพะปะถะฝั ะฑั ั ั ั ะดะตะปะฐะฝั ะฒะตะฝั ะธะปั ั ะธะพะฝะฝั ะต ะพั ะฒะตั ั ั ะธั . ะ ั ะธ ะฟะพะดะฐั ะต ะฒะพะทะดั ั ะฐ ั ั ะปะธั ั ะฒะฟั ั ะบะฝะพะต ะพั ะฒะตั ั ั ะธะต ะดะพะปะถะฝะพ ะธะผะตั ั ั ะฐะทะผะตั ะธะท ั ะฐั ั ะตั ะฐ 600 ะผะผ2 ะฝะฐ 1 ะบะ ั ะผะพั ะฝะพั ั ะธ ะบะพั ะปะฐ. ะ ั ั ะพะดะฝะพะต ะดั ะผะพะพั ะฒะพะดะฝะพะต ะพั ะฒะตั ั ั ะธะต ะบะพั ะปะฐ ั ะพะตะดะธะฝั ั ั ั ั ะตะผะฝะพะน ะดั ะผะพะพั ะฒะพะดั ั ะตะน ั ั ั ะฑะพะน ั ะพั ะฒะตั ั ั ะธะตะผ ะฒ ั ั ะตะฝะต ะฟะพะผะตั ะตะฝะธั , ะฒั ั ะพะดั ั ะธะผ ะฒ ะฒั ั ั ะถะฝั ั ั ั ั ะฑั ะทะดะฐะฝะธั โ ะดั ะผะพั ะพะด. ะ ั ะผะพั ะพะด โ ะฒะฐะถะฝะตะนั ะตะต ะทะฒะตะฝะพ ั ะธั ั ะตะผั , ะพะฑะตั ะฟะตั ะธะฒะฐั ั ะตะต ั ั ะณั , ะฟั ะธั ะตะผ ั ะฐะบั ั , ะบะฐะบะฐั ะปั ั ั ะต ะฟะพะดั ะพะดะธั ะดะปั ะณะพั ะตะปะบะธ ะบะพั ะปะฐ. ะงั ะตะทะผะตั ะฝะพ ะดะปะธะฝะฝั ะต ะธะปะธ ะฑะพะปั ั ะพะณะพ ั ะตั ะตะฝะธั ะดั ะผะพั ะพะดั ะผะพะณั ั ะฟั ะธะฒะตั ั ะธ ะบ ะฟะตั ะตะพั ะปะฐะถะดะตะฝะธั ะดั ะผะพะฒั ั ะณะฐะทะพะฒ, ะฐ ั ะปะตะดะพะฒะฐั ะตะปั ะฝะพ ะบ ั ั ั ะดั ะตะฝะธั ั ั ะณะธ ะธ ะพะฑั ะฐะทะพะฒะฐะฝะธั ะตะดะบะพะณะพ ะบะพะฝะดะตะฝั ะฐั ะฐ, ั ะฐะทั ั ั ะฐั ั ะตะณะพ ะดั ะผะพั ะพะด, ะฒะฟะปะพั ั ะดะพ ะฒั ั ะพะดะฐ ะธะท ั ั ั ะพั ะทะฐ 5-7 ะปะตั ะตะณะพ
эксплуатации. Поэтому дымоходы должны быть газонепроницаемы, например тщательно оштукатуренными внутри, иметь оптимальные размеры и отверстия для чистки. В продаже есть хорошие дымоотводящие трубы из нержавеющей стали (одно- и двухслойные). Обязательным элементом обвязки является расширительный бак, служащий для компенсации утечек и теплового увеличения объема теплоносителя. Его объем выбирают по расчету, но ориентировочно он равен 10% от объема воды в системе. При заниженном объеме бака возможен сброс горячей воды через предохранительный клапан, и тогда систему придется пополнять (подпитывать) водопроводной водой. Хотя такое устройство подпитки всегда включают в обвязку, частое «подливание» воды приводит к образованию накипи внутри системы и к коррозии алюминиевых радиаторов. Монтаж трубопроводов начинают после закрепления бойлера и расширительного бака. В кольцах монтируют насосы, отводчики воздуха и грязеуловители. На котле и бойлере устанавливают предохранительные и сливные краны. Трубопроводы закрепляют на держателях-подвесках так, чтобы вес труб, в особенности газовой
трубы, не передавался на котел. Потом устанавливают манометры, термометры, термостаты и датчики температур. Выполняют электромонтаж, подключают заземление. Затем следуют различные испытания и тщательная подготовка к пробному пуску готовой котельной, но обо всем этом разговор должен быть отдельным.
§ÆÉʸºÀÊÔ ÀÃÀ Çƺ½ÉÀÊÔ
Большинство котельного оборудования предлагается в двух вариантах – настенном и напольном. Первый вариант чрезвычайно удобен, если в доме нет места для размещения котла. Настенные котлы компактны, аккуратны и имеют приятный дизайн, позволяющий расположить их даже на видном месте, к примеру на кухне. Но, как Вы сами понимаете, далеко не каждый котел может висеть на стене – если требуется высокая мощность работы, то лучше предпочесть оборудование более внушительных размеров, соответственно, напольное. Оно потребует отдельного помещения со специальной вентиляционной системой.
том II •
Ïîäðîáíî î íàïîëüíûõ êîòëàõ
Напольные котлы в наших загородных домах сегодня наиболее распространены. Они уверенно обеспечивают хозяев теплом и горячей водой, покрывая линейку мощностей от 15 Вт до 4 МВт. Кстати, в Европе в нише мощностей до 35 кВт «напольники» уступают место настенным конструкциям, поскольку последние для небольших домов обходятся дешевле: в этих устройствах все «в одном флаконе», а габариты и дизайн позволяют расположить их почти в любом месте. Специалисты считают, что аналогичная картина когда-нибудь сложится и в нашей стране, расходятся лишь в сроках – от 5 до 15 лет. И все же «напольники» дают больший простор для маневра при создании систем, подстроенных под причуды хозяина. Кроме того, их солидность и простота больше соответствуют нашей ментальности, чем ажурность «настенников». Бытовые напольные котлы разделяются на: газовые (атмосферные): котлы с так называемой атмосферной горелкой – используются только на природном газе, работают очень тихо, имеют простую и
111
надежную конструкцию горелки. Диапазон рабочего давления природного газа составляет от 13 (для некоторых, адаптированных к нашим реалиям, котлов) до 20 мбар (большинство котлов). наддувные: используются в сочетании с вентиляторной (наддувной) как дизельной, так и газовой горелкой. Наддувные горелки более шумные и конструктивно более сложные. Как правило, приобретаются в том случае, если на момент ввода котла в эксплуатацию не подведен природный газ. чугунные или стальные: по материалу теплообменника котла. Предпочтительнее выбирать чугунные котлы, т.к. чугуные котлы не так боятся конденсатной коррозии, возникающей на поверхности теплообменника при понижении температуры обратной магистрали либо котловой воды. твердотопливные и электрические: соответственно используемому виду топлива. Твердотопливные котлы могут работать на каменном угле, коксе, дровах, деревянной стружке. Тепловая мощность электрического котла приблизительно равна количеству подведенной электрической мощности. Как правило, напольный котел используется в сочетании с дополнительно приобретаемым напольным или настенным бойлером, хотя имеются модификаци со встроенным бойлером незначительного объема. Суть устройства «напольников» проста. Лучше всего ее поясняет чайник на газовой плите. Пламя подогревает находящуюся в котловой рубашке воду, и она насосом (встроенным или внешним) направляется по трубам к нагревательным приборам. Остывшая в них вода возвращается (обратная вода) в котел. В конструкции есть обязательные элементы, обеспечивающие безопасность, контроль и регулирование температуры воды в рубашке (котловой воды). Автоматика разной степени сложности обычно покупается отдельно и не обязательно у производителя котла. Однако на этом внешне простом с точки зрения техники поле идет настоящее инженерное сражение за качество продукции, комфорт и кошелек покупателя. Предлагаемый выбор очень широк – на рынке действуют более трех десятков только зарубежных фирм. Общее количество моделей исчисляется сотнями. Условно всю продукцию можно разбить на четыре ценовые группы.
112
!
Стоимость напольной котельной (оборудование, материалы и монтаж) существенно (в несколько раз) выше «настенной» котельной. Наиболее дорогие и качественные изделия производят компании WOLF, VIESSMANN, VAILLANT, BUDERUS (Германия), DE DIETRICH (Франция), CTC (Швеция). Несколько обширнее группа повышенной стоимости (условно – «бизнес-класса»): ACV (Бельгия), RIELLO, BERETTA, FONDITAL (Италия), BOSCH (Германия), FRISQUET (Франция), ROCA (Испания). Средняя ценовая группа – это DAKON (Чехия), FONTECAL, LAMBORGINI (Италия), PROTHERM (Словакия), KITURAMI (Южная Корея).
Íàñòåííûå êîòëû Отдельным классом стоят настенные котлы. У них и принцип горелки и самого котла абсолютно другие, чем у котлов «напольного» исполнения. Горелка у тех котлов
• том II
всегда имеет постоянную мощность, и регулировка степени нагрева осуществляется только по времени работы самой горелки. В настенных котлах принцип нагревания проточный, т.е. вода не греется в какой-то емкости, а постоянно протекает через теплообменник. Поэтому горелка в настенных котлах своя – модулированная. Эта горелка не затухает никогда, а мощность ее постоянно изменяется. Таким образом, эта горелка изначально рассчитана на изменения давления газа «на соплах», и потому гораздо в большей степени приспособлена к нашим условиям газоснабжения. Ей не грозит ни просадка пламени, ни уход его внутрь горелки. Конечно, при падении давления газа настенный котел точно так же будет недобирать мощность, но во всяком случае это на горелке никак не отразится – прогореть она просто не может. И работать котел может при низком давлении газа сколь угодно долго. В области настенных котлов в Европе очень трудно назвать безусловного лидера. Очень хорошие котлы делают и немцы (правда, настенные котлы германского
производства у нас не очень распространены в силу их дороговизны), и французы, и итальянцы. При этом горелки каждая фирма делает, как это ни странно, сама, и не плохие. Хорошие настенные котлы устойчиво разжигаются и работают даже при давлении газа 20 мм вод.ст. Преимущества настенных котлов перед напольными: а) компактность: в настенном котле встроены насос, расширительный бак на отопление и горячее водоснабжение (если котел со встроенным бойлером), перепускной клапан, предохранительный клапан, система контроля тяги отработанных газов, реле минимального давления природного газа (в некоторых моделях), реле минимального давления теплоносителя (в некоторых моделях) и простейшая автоматика; б) значительно меньшая стоимость «настенной» котельной (оборудование, материалы и работы), ввиду массовости производства настенных котлов, их компактности, и, соответственно, простоты и удобства монтажа; в) возможность размещения настенного котла в любом помещении (например на кухне), нет необходимости предусматривать котельную, а для некоторых моделей настенных котлов не нужен достаточно дорогостоящий дымоход из нержавеющей стали. Настенные котлы, как и напольные, имеют возможность подключения погодозависимой автоматики и оснащения нескольких контуров со смесителем (например водяного теплого пола). Настенные котлы разделяются на: газовые (в дальнейшем речь пойдет о них) и электрические: по виду используемого топлива. Диапазон рабочего давления природного газа составляет от 13 (для некоторых, адаптированных к нашим реалиям, котлов) до 20 мбар (большинство котлов); одноконтурные: для приготовления горячей воды на бытовые цели необходимо дополнительно приобрести накопительный водонагреватель (или попросту, бойлер) от 70 до 200 л. Чем больше объем бойлера, тем комфортнее горячее водоснабжение. Бойлеры бывают как напольного (свыше 120 л), так и настенного исполнения (от 70 до 120 л); двухконтурные: для приготовления горячей воды на бытовые цели используется встроенный проточный теплообменник или встроенный бойлер небольшого (5060 л) объема. Производительности котла со встроенным проточным теплообменни-
ком по горячей воде хватит на использование только одной точкой водоразбора. Это значит, что в случае одновременного включения сразу двух и более точек разбора горячей воды каждый пользователь получит в лучшем случае едва теплую воду; с естественной тягой отработанных газов: для отвода дымовых газов требуется дымоход (внутренний, неутепленный или утепленный, проложенный в существующей дымовой шахте либо наружный); с принудительным дымоудалением (исполнение «турбо»): для отвода дымовых газов не требуется классический дымоход. Встроенный вентилятор обеспечивает приток воздуха на горение и отвод продуктов сгорания. Для таких котлов используется недорогой комплект специального концентрического дымохода (труба в трубе), который достаточно вывести наружу через стену, на которой висит котел. Отказ от классического дымохода позволяет существенно снизить общие затраты; конденсационные: суперэкономичные газовые котлы мощностью от 24 до 80 кВт, использующие скрытую теплоту конденсации дымовых газов – за такими котлами недалекое будущее. В настоящее время конденсационные котлы в несколько раз дороже обычных котлов.
Для котлов вредны: низкая температура обратной воды, например в случаях первичного пуска, перезапуска после остановки или выключения после режимов «ночного отопления», отпусков, превышения общей мощности радиаторов над мощностью котла; частые включения и отключения горелки, например при явно завышенной мощности котла или когда на улице потеплело, а в системе использованы погодозависимые командоаппараты. Когда обратная вода холоднее 55°С для газовых котлов или 47°С для жидкотопливных, в каких-то местах дымовых каналов, омываемых этой водой, продукты сгорания могут охладиться до точки росы, и из них выпадет конденсат. Поскольку он
¥À¿ÂÆʽÄǽȸÊËÈÅÓ½ ÂÆÊÃÓ
Есть два важных обстоятельства (мы о них уже упоминали), которые очень существенны для «здоровья» котла и которые, к сожалению, обычно не учитываются при его выборе. Они связаны с условиями эксплуатации устройства.
том II •
113
очень агрессивен (содержит кислоты), котел начинает преждевременно разрушаться. А частые включения и отключения горелки вызывают тепловые удары, а значит, перенапряжения в материале топки. Однако встречаются ситуации, когда низкую температуру обратной воды приходится получать осознанно, по технологическим причинам. Прежде всего, это бывает в низкотемпературных системах отопления. Они очень популярны на Западе. И вполне обоснованно. Суть низкотемпературных котлов в том, что в радиаторы подают воду не столь горячую (90 °С), как обычно у нас, а с меньшей температурой: 70, а то и 60 °С. Значит, обратная вода будет иметь температуру 50-55 или 40-45 °С соответственно. Выигрыш в экономии и экологии. Котлам легче работать (ниже температура воды в теплообменнике), выше их КПД и меньше расход топлива, меньше вредных выбросов окислов азота (NOx), не сгорает пыль на радиаторах, не пересушивается воздух. Плюсов для хозяина много, но котлу грозит коррозионная опасность. Второй, все более часто встречающийся случай, – когда на котле установлена погодозависимая автоматика, меняющая мощность горелки (а не время ее работы). При теплой погоде вода нагревается несильно, и обратная вода получается «холодной». С коррозионной опасностью производители борются, закладывая в конструкцию котлов какие-то свои антиконденсатные функции и выбирая оптимальные сочетания материалов, геометрию топочного пространства и условия теплообмена. Обязательно спрашивайте при покупке об антиконденсатных функциях. Если вразумительного ответа не получите, ищите другого продавца. У более именитых и «дорогих» производителей функции заложены в конструкцию, и котлы называются низкотемпературными. Сегодня такие «некапризные» котлы появились в ассортименте многих производителей. В лучших температура обратной воды – 30-35°С. При дешевых котлах с конденсационной угрозой обычно справляются проектировщики, создавая соответствующую схему обвязки котельной. Ну, а застройщику приходится на нее раскошеливаться.
!
114
!
Хороший результат дает установка небольшого циркуляционного насоса (производительностью в 1/3 от основного насоса системы отопления) между подающей и обратной линиями на выходе из котла. Прибор будет подмешивать горячую воду к обратной, втекающей в котел, пока та не станет теплее 55 °С. Часть производителей делают в низкотемпературных котлах упор на отличные антикоррозионные свойства своего чугуна. Например, у фирм СТС, DE DIETRICH, BOSCH, STREBEL – это эвтектический чугун GG20. Собственные особые чугуны есть у BUDERUS и BERETTA. В котле Bluette Multicondens (ECOFLAM) теплообменник выполнен из алюминиевого сплава, а в модели THE/ NG-V (BERETTA) поверхность топки и дымовых каналов покрыта специальной стеклокерамикой. Оригинальное решение предложила фирма VIESSMANN в своих моделях Vitola и VitoCel-comferral с биферральными цилиндрическими теплообменниками. В них на чугунные сегменты камеры сгорания надета стальная оболочка котловой рубашки, а между ними устроены продольные каналы для дымовых газов. Благодаря специальному распределению лучистого и конвективного теплообмена по элементам системы (у фирмы на это есть патент) конденсат не образуется даже при температуре обратной воды 30°С. В стальных котлах приходится проявлять большую изобретательность, чтобы уберечь их от коррозии. Например, используется так называемая двухтемпературная технология, при которой внутри рубашки имеются два контура водооборота – короткий и основной. Вначале, при пуске, работает короткий, быстро (менее чем за 100 с) прогревая рубашку до температуры 50°С, а затем уже основной, отдавая воду в систему. Так действуют котлы от SCHA..FER или модель Vitocrossal от VIESSMANN. Похожая идея, но с перекачивающим насосом, использована в модели 3600 BTS от RIELLO. Суть других решений (многие – ноухау фирм) заключается в расположении каналов с дымовыми газами (откуда и выпадает конденсат) так, чтобы они не омывались холодной водой. Это может быть смесительный инжектор на входе «обратки» (Vitorond от VIESSMANN или Wirbex от СТС), особый подвод «обрат-
• том II
ки» (WOLF) или буферы в рубашке котлов (RIELLO). Антиконденсатный насос бывает встроенным в конструкцию котла (Eudurance от TELEDYNE LAARS или Ecomax от ECOFLAM). Для снижения тепловых напряжений используют плавный пуск горелки (FRISQUET, BOSCH, ECOFLAM).
¦¹ ÆʽϽÉʺ½ÅÅÆÄ ÇÈÆÀ¿ºÆ¼Àʽý
Сегмент котлов малой теплопроизводительности (до 100 кВт) представлен богатым разнообразием производимого в Украине оборудования. Достойное место на рынке занимают котлы «Колви», которые выпускает черниговское ОАО «Котельный завод «Колвиэнергомаш», котлы серии АОГВ производства змиевского МП «Маяк» из Харьковской области, донецкого ООО «Донбассинвестпром», луганского ЗАО «Термо». Многие промышленные котельные оснащены небольшими (40-820 кВт) и сравнительно дешевыми котлами ЗАО «Житомирремпищемаш», электрическими котлами мощностью от 4 до 360 кВт днепропетровского ООО «Тепловые системы», котлами ОАО «Промсантехника» из Комсомольска Полтавской области, ОАО «Красиловский машиностроительный завод», ОАО «Харьковкотлопроизводство», ГП «Черновицкий металлообрабатывающий завод», запорожского ОАО «Южтрансэнерго», донецкого ЗАО «Укркотлосервис». Котлы малой и средней мощности (до 1,5 Гкалл) с собственной газовой автоматикой предлагает ГАК «Теплоэнергетик» из Донецка. Днепро-
петровское ЧПП «Титан» выпускает одноименные котлы мощностью от 16 до 40 кВт. Котлы с современной горелкой собственной конструкции (марка КСВ) мощностью 630 кВт производит киевский завод «Проминь». Скромным можно назвать присутствие на рынке горелок отечественных производителей. Прежде всего, те немногие производители, такие как «Промгазаппарат» из Фастова, харьковское ООО «Укргазавтоматика», 63-й Котельно-сварочный завод из Ивано-Франковска, ЗАО «Житомирремпищемаш», изначально конкурируют более низкой ценой. Однако если проанализировать компоненты отечественных горелок, то можно наблюдать их прямое подобие с зарубежной продукцией. Используемая в них газовая арматура и датчики давления – от тех же Dungs и Kromschroeder, приводы газовых и воздушных заслонок – от Belimo. Характерной чертой украинских систем автоматики «Дитон» (Запорожье), «Элас» (Фастов) и «Газавтоматика» (Харьков) является то, что они способны управлять не только горелкой, но и всем оборудованием котельной. Степень надежности отечественных блоков автоматики, построенных на элементной базе от мировых производителей, достаточно высока (в частности, фирмы «Дитон» и «Элас» предоставляют гарантию до пяти лет). Более того, с учетом наших особенностей, связанных с нестабильностью давления в газовых сетях, такие производители, как «Промгазаппарат» и «Укргазавтоматика» в систему управления горелками включают аналоговые датчики давления газа, воздуха, разрежения, что не встречается в импортных горелках.
Î ãàðàíòèè Несмотря на то, что котлы известных западных фирм способны бесперебойно работать в течение 25-50 лет, их дилеры в Украине не дают гарантии больше, чем на 1-2 года. Это говорит о наличии у нас некоторых проблем с грамотным выбором котла и его дальнейшей эксплуатацией.
Î ñåðâèñå Придется несколько разочаровать тех, кто думает, что, купив однажды дорогую импортную технику, о котельной можно вообще забыть – она будет работать сама по себе. Это не так. Более того,
чем сложнее и тоньше автоматика, тем больше она нуждается в периодической проверке, регулировке и техническом обслуживании. Обычно все эти мероприятия ложатся на плечи компаниипродавца, если она выполнила монтаж оборудования, и Вы получите бесплатное гарантийное обслуживание, как правило, в течение года. После чего Вам предложат перейти на платное сервисное обслуживание, которое, в зависимости от мощности и типа котла, будет стоить Вам ежегодно от 250 $. За эти деньги Вы получите ежегодные профилактические осмотры, приуроченные к началу и окончанию отопительного сезона, консультации по правильной эксплуатации, а при поломке оборудования – ремонт. Со временем появляются другие особенности сервиса: когда срок эксплуатации котла достигает 5 лет, возникает необходимость промывки его теплообменников. Кстати, такую услугу могут оказать не все сервисные компании, поскольку многие не располагают специальным оборудованием и составами отмывки и нейтрализации. Если Вы не обеспечите оборудованию сервисного обслуживания, то оно, может, и проработает 2-3 года, не доставляя особых хлопот, но без профилактических мероприятий дальнейших проблем с эксплуатацией не избежать.
!
! %&! « # '» ! !" #% # ## # " ! " #" ! # ## % ## " # # # ! % $ ! # % $ % ! # # ## "%!
' $ " !! ! IG , ! ! # ## % ## " # # # " & # # # # ! # ! % $ ! # % $ % ! # # ## "%!
Профилактика любой системы отопления совершенно необходима.
При покупке оборудования обязательно выясните, кто сможет обслуживать его. Договор на сервисное обслуживание заключается, как правило, на один год. Его стоимость зависит от типа отопительного оборудования, удаленности объекта и прочих условий. Обычно фирмы неохотно берутся за обслуживание «чужого» оборудования – того, которое они не устанавливали и не продавали. Такие договоры заключаются только после полного обследования системы, и они существенно дороже. Прежде чем выбирать отопительное оборудование, нелишним будет ознакомиться с информацией следующих глав раздела «Отопления» и составить для себя список крупных производителей и известных марок котлов. После этого необходимо обратиться именно в специализированные магазины, которые имеют широкую сеть и свой сервисный центр.
# !" &
$% + )
&' ()*(+ ) ) ' ' ( ' * ( ( ( ) ( )' ) ) * ' + ' ) ' ) «E » -, -, + M'* H I MI G!J * ,/ $ + ( /.-) F,0F,0 LK J /.F1 F,/ 7F;58:2 ;5D594A9>3B8<<8@?5+6=; 115 CCC+@7>;85+6=;+A5
ÃÀÇÎÂÎÅ ÎÒÎÏËÅÍÈÅ ÄËß ÄÎÌÀ
Èäåàëüíûì âàðèàíòîì ïðè âûáîðå ñèñòåìû îòîïëåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ãàç – ñàìîå ýêîíîìè÷íîå òîïëèâî. Äà è ïî ïîïóëÿðíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ ãàçó òðóäíî íàéòè êîíêóðåíòîâ. Íî åñòü îäíî ÍÎ – âîçìîæíîñòü ïîäâåäåíèÿ ãàçîâîãî òîïëèâà ê Âàøåìó çåìåëüíîìó ó÷àñòêó. Åñëè òàêàÿ âîçìîæíîñòü åñòü (ðÿäîì ñ äîìîì ïðîõîäèò ãàçîâàÿ ìàãèñòðàëü), ëó÷øåãî âàðèàíòà îòîïëåíèÿ, ïîæàëóé, è íå ïðèäóìàòü. У газового отопления, как и у медали, есть две стороны: положительная и отрицательная. Постараемся их объективно рассмотреть.
Ïðåèìóùåñòâà ãàçîâîãî îòîïëåíèÿ
Сжигание газа происходит с большей эффективностью, так как в нем содержится немного сернистых соединений, т.е. при сжигании единицы массы газа получается больше полезной теплоты для нужд
116
отопления и горячего водоснабжения, причем в продуктах сгорания содержится меньше загрязняющих атмосферу веществ. Простота в эксплуатации: не надо следить, достаточно ли топлива, – газ подается постоянно. Есть котлы, которые могут работать от баллонного газа, но это дорого: котел через 2–3 месяца станет просто «золотым». Дешевое магитральное топливо при высоком КПД (котел потребляет энергии меньше, чем отдает).
• том II
Может обогреть коттедж большого размера. Решение проблемы сезонных перебоев в подаче тепла и горячей воды. Возможность управления температурным режимом. Возможность учета потребляемых ресурсов. Газовые котлы легче очищать от сажи, и делать это можно реже. Котлы на газовом топливе более долговечны.
Не требуется запасать это топливо впрок, а значит, не требуются дополнительные площади под склад топлива в доме или около него. При использовании газового топлива отсутствуют запахи. (Наличие запаха газа свидетельствует об аварийном состоянии котла.)
Íåäîñòàòêè ãàçîâîãî îòîïëåíèÿ
В нашей стране главной проблемой газового котла является падение давления газа (особенно это сильно проявляется в осенне-зимний период) до уровня 6...8 мбар. При этом очень многие импортные котлы перестают нормально работать, так как котлы европейских фирм рассчитаны на давление от 15 до 20 мбар (150.. .200 мм вод.ст). Поэтому при выборе газового котла следует помнить о том, что номинальное (рабочее) давление газа котла должно соответствовать давлению газа в том регионе где он будет эксплуатироваться. Для Украины самым распространенным стандартом давления газа является давление в 13 мбар (130 мм влд.ст.). Перед тем как устанавливать газовый котел, необходимо получить разрешение соответствующей газовой службы (что на практике оказывается непростым делом). Для газового котла необходим дымоход и хорошо проветриваемое помещение с отдельным выходом на улицу. При этом нужно, чтобы котел не стоял вплотную к стене или между двумя стенами. Кроме того, нужно, чтобы свободно открывалась дверь в помещение: для горения фитиля и тем более всей горелки необходим приток кислорода. Котел нужно устанавливать на расстоянии 30–50 см от стен, в зависимости от модели и размера котла. Помещение для котельной должно быть не меньше 8 м2. Многие считают газовый котел небезопасным, так как его горелка не закрыта полностью корпусом котла, и когда котел работает, видно пламя (так же, как в газовой колонке). Часто бывает, что давление в газопроводе то повышается, то понижается: зимой давление уменьшается, летом увеличивается. Из-за этого пламя горелки
становится то больше, то меньше. Бывает, что пламя настолько маленькое, что огонь сжигает саму горелку. И наоборот: если пламя слишком большое, перегревается котел (в результате может «прожечься» корпус котла). Правда, существуют специальные, выносные горелки. Такие немецкие горелки стоят примерно 1500 долларов (почти в такую же сумму обойдется и сам котел). Газовый котел должен быть обязательно снабжен автоматикой, «реагирующей» на утечку газа и полностью перекрывающей газовую трубу, если вдруг такая утечка случится.
¸¿ÆºÓ½ ÂÆÊÃÓ Главным элементом системы газового отопления (а иногда и горячего водоснабжения) является котел. Энергия от сгораемого топлива с помощью теплообменника передается теплоносителю. В большинстве случаев при газовом теплоснабжении теплоносителем является вода. По способу установки котлы бывают настенные и напольные.
Íàñòåííûå ãàçîâûå êîòëû
Газовые настенные котлы являются экологичным и энергосберегающим оборудованием для центрального отопления и приготовления горячей воды. Настенные двухконтурные котлы благодаря своей компактности могут устанавливаться как в новых строениях, так и в модернизируемых зданиях. Настенные котлы используют для отопления и горячего водоснабжения квартир и небольших частных домов. Применяются для помещений площадью от 30 до 300 м2. Мощность данных устройств колеблется от 12 до 42 кВт. При необходимости приготовления большого количества воды, возможно использование одноконтурного котла вместе с бойлером. Котлы поставляются в двух исполнениях: с подключением к дымоходу или
том II •
с принудительным выбросом продуктов сгорания через стену. Котлы с подключением к дымоходу работают с любым стандартным и исправным дымоходом и не требуют каких-либо специальных переделок дымоотводящих каналов, что позволяет беспрепятственно заменять котлами газовые колонки. Котлы с принудительным выбросом продуктов сгорания через стену не забирают воздуха из помещения, поэтому нет сквозняков и дополнительных тепловых потерь благодаря притоку холодного воздуха снаружи. Такие котлы могут устанавливаться в зданиях с этажностью до 10 этажей включительно, не имеющих в своей конструкции дымохода. Котлы с закрытой камерой сгорания применяются там, где дымоход не предусмотрен (например, в городской квартире). Такие котлы комплектуются специальной системой дымоудаления – в их конструкцию включен дымоход с принудительной тягой (воздух из помещения не забирается). Котлы с открытой камерой сгорания предпочтительны для установки в домах, где есть возможность монтажа дымохода. В сравнении с напольными котлами, настенные имеют свои – ПЛЮСЫ Меньше размеры Для их монтажа не нужно отдельное помещение (можно установить на кухне, в ванной, на чердаке и т. д.) Ниже стоимость Легче монтаж Разнообразный дизайн позволяет вписать устройство в любой интерьер. МИНУСЫ Не подходят для помещений площадью более 300 кв.м.
Íàïîëüíûå ãàçîâûå êîòëû
Газовые напольные котлы предназначены для отопления жилых и бытовых помещений от 300 кв.м до 9200 кв.м, а также для снабжения их горячей водой.
117
Котлы также можно ставить в «каскад», увеличивая при этом мощность используемого оборудования и повышая надежность системы. В случае какой-либо поломки одного из котлов система будет продолжать работать на часть своих возможностей, избегая размораживания всей системы отопления. Горячее водоснабжение осуществляется при помощи бойлеров. Для увеличения экономии газа используют регуляторы температуры (экономится до 20 % газа). Применение регуляторов позволяет поддерживать заданную температуру в помещении. Регуляторы бывают «комнатные» – управление работой котла по заданной температуре в помещении и «погодные с внешним датчиком температуры» – управление работой котла в зависимости от погодных условий. Программируемые регуляторы позволяют запрограммировать температуру в помещении в разное время суток по разным дням недели. Такие котлы можно располагать в любом пригодном для этого отдельном помещении (на крыше, в подвале); они имеют крупные габариты и создают определенный уровень шума. Использование газовых котлов с природной тягой разрешается в домах высотой не более пяти этажей, а с закрытой степенью сгорания продуктов не более
десяти этажей. Это ограничивает использование настенных котлов. Так как одной семье установить отдельное отопление будет стоить недешево, то рекомендуется устанавливать для всех квартир модульную котельную установку (это характерно для нашего региона).
¸¿ÆºÓ½ »ÆȽÃÂÀ Газовые горелки бывают двух видов: атмосферные (инжекторные); вентиляторные (дутьевые).
Àòìîñôåðíûå ãîðåëêè Атмосферные горелки работают практически бесшумно и поставляются вместе с котлом, но котел с такой горелкой нормально работает только в том случае, когда давление газа не ниже 180 мм вод.ст. При уменьшении давления до 130 мм вод.ст. котел выдает, как правило, не более 85 % мощности, что само по себе не так страшно. Проблема заключается в том, что при снижении давления газа – пламя на атмосферной горелке укорачивается, как говорят специалисты, «садится» на горелку (горение происходит в самой трубке горелки), но совсем не тухнет (разве что при очень сильном падении давления или при полном прекращении подачи газа). В результате горелка прогорает. С вентиляторными горелками этого не происходит.
Проанализировав этот негативный опыт, ведущие западные производители котельного оборудования Viessmann, Vaillant, Buderus, Scheer теперь доукомплектовывают газовые котлы дополнительной газорегулирующей арматурой – контроллером давления. Этот прибор отключает подачу газа при понижении давления до горелки и включает систему при его нормализации. Кроме этого, такие производители как Viessmann, Bosch, Scheer, Vaillant подбирают дюзы к горелкам, исходя из условий работы при пониженном давлении. Это не решает проблему на 100 %, но за счет незначительного понижения КПД установки позволяет предотвратить тяжелые последствия. Вдобавок к этому трубки атмосферных горелок изготавливаются из специальных сортов высоколегированной стали, что предотвращает прогорание трубок при работе в условиях пониженного давления газа в сети. Все эти мероприятия незначительно, но все же приводят к удорожанию системы в целом. Но при этом являются единственно возможным способом эксплуатировать газовое отопительное оборудование в наших условиях. Утверждения продавцов, например: «Наш котел работает при любом давлении газа» и им подобные вызваны недобросовестностью или некомпетентностью в этих вопросах и зачастую приводят к самым плачевным для потребителя последствиям. Поэтому, приобретая пусть не дешевую, но проверенную качественную технику ведущих фирм, имеющих опыт эксплуатации оборудования в СНГ 5-8 лет, можно чувствовать себя уверенно.
Âåíòèëÿòîðíûå ãîðåëêè
В вентиляторных горелках встроенный вентилятор создает воздушный поток, который вытягивает (эжектирует) газ из сопла. Основным недостатком такой горелки является шум от работы вентилятора, что может вызывать состояние дискомфорта у проживающих в данных условиях людей. Поэтому котлы с такими горелками рекомендуется ставить в отдельное помещение. Котлы, оснащенные вентиляторными горелками, более устойчиво работают при пониженном давлении в магистрали, но стоят дороже, чем котлы с атмосферными горелками соответствующей мощности. Для снижения расхода топлива горелки делают двух- и трехступенчатыми или с плавно изменяющейся мощностью. Это позволяет значительно продлить срок эксплуатации котла, так как при отклонении от нормы эти ступени включаются автоматически и при этом увеличивается количество производимого тепла.
118
• том II
Ïîäâåäåì èòîãè Газовый котел с атмосферной горелкой: мощность – в основном от 10 до 80 кВт (хотя бывает и выше); цена примерно на 35-50% ниже, чем на котлы с дутьевой горелкой; ниже уровень шума; проще конструкция; горелка входит в стоимость котла. С вентиляторными горелками: мощность может достигать нескольких тысяч кВт; выше КПД; могут работать не только на газе, но и на жидком топливе; горелка продается отдельно (не входит в стоимость котла).
¤ÆÑÅÆÉÊÔ »¸¿ÆºÓÍ ÂÆÊÃƺ
Главный критерий при выборе отопительного котла – его мощность. Подробный ее расчет подскажет менеджерконсультант компании-продавца. Подбор оборудования осуществляется с учетом параметров дома или квартиры. В данной таблице приведены примерные показатели: точный расчет зависит от степени теплоизоляции помещения Ïëîùàäü ïîìåùåíèÿ, ì2
Îáúåì, ì2
Îïòèìàëüíàÿ ìîùíîñòü êîòëà, êÂò
20-30
54-81
2
30-45
81-122
3
40-60
108-162
4
50-75
135-202
5
60-90
162-243
6
90-135
243-365
9
120-180
325-486
12
150-255
405-610
15
180-270
486-730
18
240-360
650-970
24
300-450
810-1215
30
360-540
970-1460
36
420-630
1135-1700
42
450-675
1215-1820
45
480-720
1300-1950
48
540-810
1460-2200
54
600-900
1620-2430
60
720-1080
1950-2920
72
840-1260
2270-3400
84
960-1440
2600-3900
96
Ðàñ÷åò ìîùíîñòè êîòëà Примечание: При высоте потолка, отличной от 2,7 м, необходимо умножить площадь конкретного помещения на высоту его потолка и по полученному объему определить требуемую мощность котла.
! !
Тепловая мощность котла, размещенного в кухне квартир, не должна превышать 60 кВт. В отдельно стоящих домах (например, в коттедже) разрешается размещать котлы мощностью до 100 кВт.
ºÊÆĸÊÀ¸
Современные газовые котлы не только полностью безопасны, но и очень удобны. Работой котлов управляет автоматика. Чем больше степень автоматизации устройства, тем большими возможностями оно обладает. Среди возможностей газовых котлов – установка заданной температуры на нужное время в определенных помещениях, управление системой «теплый пол», автоматический контроль тяги в дымоходе, нагрева теплоносителя, наличия пламени в котле и т. д. Теперь подробнее. Что это за автоматика? Начнем с розжига. Горящая лучинка уже не понадобится – запальная горелка стала зажигаться с помощью пьезоэлемента. В наиболее простом случае одной рукой открываем клапан подачи газа, второй нажимаем на пьезозажигание. У более современных котлов обе функции переданы одной кнопке – нажал, и все заработало. Дальнейшее управление газовым клапаном котла осуществляется либо за счет напряжения, возникающего при нагреве термопары (например, в котлах АОГВ и АКГВ применена термопара «хромель-капель» – средний срок службы 3-5 лет, в зависимости от условий эксплуатации), постоянно находящейся в пламени запальной горелки котла, либо за счет нагрева дополнительного термогенератора (более мощный источник энергии, чем термопара) от пламени основной горелки (главным образом, в импортных котлах). И в том и в другом случае выработанное напряжение передается на катушку электромагнитного газового клапана. Напряжение, выработанное термопарой, удерживает клапан в открытом состоянии, обеспечивая, таким образом, поступление газа на запальную и основную
том II •
горелки. Управление осуществляется по принципу «открыл-закрыл». И как только напряжение исчезает (гаснет запальная горелка), клапан сразу прекращает подачу газа. Напряжение, выработанное термогенератором, позволяет регулировать подачу газа, увеличивая или уменьшая температуру теплоносителя. В наиболее «продвинутых» котлах с термогенератором в схему управления включается еще и комнатный термостат (причем один, который может относиться на определенное расстояние от котла). Он дает команду «прикрыть» или «приоткрыть» клапан подачи газа, в зависимости от температуры в помещении. Возможен и еще один способ регулировки – механический. На панели управления располагаются термометр и регулятор температуры теплоносителя на выходе из котла. Регулятор состоит из датчика температуры, узла «сильфон-термобаллон» и системы рычагов, связывающих его с регулирующим клапаном. В систему управления котлом в обязательном порядке входит система безопасности, к которой принято относить: датчик наличия пламени на запальной горелке (его роль играет уже упомянутая термопара); устройство контроля безопасного удаления продуктов сгорания (состоит из датчика тяги и провода, соединяющего его с газовым клапаном); устройство защиты системы отопления от перегрева и прекращения циркуляции воды (его функцию выполняет терморегулятор). В котлах отечественного производства для управления используются в основном три серийно выпускаемые электронезависимые системы. Необходимо отметить, что, помимо отечественной автоматики, украинские и российские производители котлов стали все шире использовать импортную – в основном блоки автоматики фирмы HONEYWELL (США). По признанию самих производителей, надежность работы этих приборов значительно выше, чем отечественных, что и определяет выбор. По преимуществу автоматика фирмы HONEYWELL используется и в котлах иностранного производства. Предлагаемые блоки для электронезависимых котлов представляют собой электромеханические устройства и служат для подачи газа к запальнику и горелке, пьезорозжига, регулирования температуры воды и автоматического отключения подачи газа при погасании запальника, а также
119
ÑÈÑÒÅÌÛ ÎÒÎÏËÅÍÈß ÌÈÐÎÂÎÃÎ ÓÐÎÂÍß Ïðîìûøëåííàÿ ãðóïïà Viessmann – êðóïíåéøèé ïðîèçâîäèòåëü ñèñòåì îòîïëåíèÿ. Êîìïàíèÿ áûëà îñíîâàíà â 1917 ãîäó. Ñåãîäíÿ åå âîçãëàâëÿåò äîêòîð Ìàðòèí Âèññìàíí, ïðåäñòàâèòåëü óæå òðåòüåãî ïîêîëåíèÿ âëàäåëüöåâ ïðåäïðèÿòèÿ. Êîìïàíèåé ñîçäàíà ðàçâåòâëåííàÿ ñåòü êðóïíûõ öåíòðîâ ñáûòà â Ãåðìàíèè, à òàêæå åùå â 35 ñòðàíàõ ìèðà. Êðîìå òîãî, â ìèðå îòêðûòî 120 òîðãîâûõ ôèëèàëîâ. Òàêèì îáðàçîì, êîìïàíèÿ Viessmann ÿâëÿåòñÿ êðóïíûì èãðîêîì íà ìèðîâîì ðûíêå îòîïèòåëüíîé òåõíèêè, 60% âñåãî îáîðîòà ïðåäïðèÿòèÿ – ýêñïîðò.
ÈÄÅÀËÜÍÎÅ ÎÒÎÏËÅÍÈÅ: ÊÀ×ÅÑÒÂÎ È ÁÅÇÎÏÀÑÍÎÑÒÜ
Семейное предприятие Viessmann видит свою основную миссию в своевременной доставке тепла своим клиентам на экономичной и комфортной для них, а также безопасной для окружающей среды, основе. Компания Viessmann имеет целый ряд первоклассных решений и разработок, которые делают ее технологическим лидером в отрасли. Высокое качество продуктов Viessmann обеспечивается благодаря самым современным конструкционным принципам в сочетании с новейшими материалами. Также не последнюю роль играет дополнительное обучение в академии Viessmann. Производственная программа включает в себя широкий диапазон отопительного оборудования мощностью от 1,5 кВт до 20 000 кВт. В нее входят отопительные котлы напольного и настенного типа, работающие на газе и на жидком топливе и использующие низкотемпературный и конденсационный режим работы. Этот ассортимент расширен отопительными системами, работающими на возобновляемых источниках энергии, такими как: тепловые насосы, гелиоустановки, котлы, работающие на древесине и т.д. Помимо этого компания Viessmann специализируется на изготовлении паровых котлов, когенерационных установок, водонагревателей, теплообменников, горелок и другого оборудования для котельных. Спектр выпускаемой продукции довольно широк – от дистанционных систем контроля и управления, передачи данных, в том числе и через Интернет, до различных систем подогрева пола и других аксессуаров для отопления дома.
ÊÎÌÏÀÍÈß VIESSMANN ÏÐÅÄÑÒÀÂËßÅÒ…
С 2000 года компания работает и в Украине. Кроме киевского офиса, у фирмы есть офисы и склады в Донецке, Львове, Одессе и Харькове. Торговые представители работают во всех крупных городах страны. Также компания активно сотрудничает со своими партнерами – монтажными, сервисными и проектными организациями во всех городах Украины. ООО «ВИССМАНН» 03680 г. Киев, ул. Димитрова, 5, корп. 10А тел.: +380 (44) 461-98-41, факс: +380 (44) 461-98-43 e-mail: info@viessmann.ua; www.viessmann.ua
120
• том II
Программа изделий компании Viessmann, благодаря своей унификации и постоянной ориентации на функциональность своих продуктов, была отмечена 39 значимыми призами. Viessmann уже несколько десятилетий имеет солидную репутацию компании, которая во всех производственных процессах обращает особое внимание на экологическую безопасность. Заводы компании Viessmann являются образцовыми в сфере экологического менеджмента. VITOPEND 100-W ТИП WH1B – ЛИДЕР ПРОДАЖ
КОНДЕНСАЦИОННЫЙ КОТЕЛ VITODENS 200–W – ПЕРСПЕКТИВНАЯ НОВИНКА
Это новый, привлекательный по цене настенный конденсационный котел мощностью от 4,8 до 105 кВт. Значительно уменьшенные размеры, широкий диапазон мощностей и практичный дизайн позволят подобрать каждому клиенту соответствующий его потребностям вариант, будь то новый дом или модернизация в квартире. КПД котла до 109% обеспечивает низкие расходы на отопление и дает уверенность на долгие годы в том, что Вы приобрели самое передовое и экономичное оборудование. В котле используются проверенные временем, запатентованные фирмой Viessmann теплообменник Inox-Radial из высоколегированной нержавеющей стали и горелка Matrix. Данные технологии позволяют обеспечить эксплуатационную надежность, высокий КПД, низкие выбросы вредных веществ и длительный срок службы котла. Из новых технологий, которые использованы в данной новинке, следует отметить систему регулирования сгорания топлива Lambda – ProControl. Данная система позволяет вводить котел в эксплуатацию без перенастройки на другой вид газа. Всегда обеспечивается оптимальное сгорание топлива и мощность котла вне зависимости от сезонных колебаний калорийности газа.
В эконом-сегменте настенных котлов на смену хорошо известному и зарекомендовавшему себя котлу Vitopend 100 WH0A не так давно пришел котел Vitopend 100-W тип WH1B. Основными преимуществами новинки являются гораздо более компактные размеры (725х400х340) по сравнению с предыдущей моделью (850х450х360) и расширенный ассортимент. Теперь можно купить недорогой двухконтурный котел мощностью 30 кВт и одноконтурный котел мощностью 24 кВт – и быть абсолютно уверенным в качестве и надежности, так как это Viessmann. Несмотря на более компактные размеры, новинка остается котлом признанным сервисными специалистами наиболее удобным для обслуживания, не требующим боковых зазоров и демонтажа каких-либо дополнительных деталей котла. Котел соответствует стандартам качества, безопасности и экономичности фирмы Viessmann, проверенными временем. Производится котел на новых современных сборочных линиях главного производственного комплекса Viessmann в г. Аллендорф, Германия.
Донецк: Львов: Одесса: Харьков:
+380 (62) 385-79-93 +380 (322) 41-93-52 +380 (482) 32-90-52 +380 (57) 704-31-20
отсутствии тяги в дымоходе. В некоторых моделях терморегулятор, контролирующий температуру теплоносителя, обеспечивает не только простое «включение-выключение» основной горелки, но и плавное автоматическое регулирование расхода газа в пределах от 20 до 10 0% ее мощности. В общем, все необходимое – «в одном флаконе». Несмотря на то, что на дворе XXI век и страна лидирует в вопросе экспорта газа, природный газ у нас самих есть далеко не во всех населенных пунктах. И если к Вам его до сих пор не провели, можно решить проблему одним из двух способов – либо приобрести газовый котел, который может работать и на сжиженном газе, либо установить котел для твердого топлива или универсальный.
§Æ¼ÂÃÖϽÅÀ½ »¸¿ÆºÆ»Æ ÆÊÆÇýÅÀ×
Для подключения газового котла индивидуального жилого дома к системе газоснабжения необходимо получить соответствующее разрешение. Для этого в местный газовый трест необходимо представить пакет документов. В последний должны входить предоставляемые продавцом оборудования сертификат соответствия на котел, сертификат соответствия на газовую горелку, разрешение местного технадзора на котел и газовую горелку, паспорта на котел и горелку. Кроме того, в пакет документов входят копия договора с организацией, монтирующей оборудование; копия ее лицензии на право осуществлять монтаж объектов газового хозяйства; а также копия договора с организацией, которая будет осуществлять сервисное обслуживание оборудования и копия ее лицензии на этот вид деятельности. Также необходимо предоставить акт разграничения полномочий между владельцем дома, обслуживающей организацией и газовым трестом. Этот перечень документов может изменяться.
¦Éƹ½ÅÅÆÉÊÀ ÂÆʽÃÔÅÆÁ Для установки в доме мощного напольного газового отопительного котла (на настенные модели это требование не распространяется) в нем должно быть выделено специальное помещение под котельную. Строительные нормы и правила (СНиП) предъявляют к помещению достаточно жесткие требования: его площадь должна
составлять не менее 4 м2 на каждый установленный в нем котел, потолки должны быть не ниже 2,5 метров, а ширина двери должна составлять не менее 80 см. Стены помещения должны быть оштукатурены, пол выровнен. Кроме того, помещение должно иметь стабильное освещение (площадь светового окна определяется из расчета 0,3 м2 на каждые 10 м3 помещения) и быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Забор свежего воздуха может происходить через решетку, вмонтированную в дверь или непосредственно с улицы. Минимальный размер приточного отверстия можно определить, умножив номинальную мощность котла на 8 кв. см. и на 30 кв. см. в случае забора воздуха изнутри здания, а под потолком должен быть выход в вентиляционный канал. В стене котельной должно быть предусмотрено выходное отверстие в дымоход. Также в котельную должны быть введены прямая и обратная трубы системы отопления, трубопровод холодного водоснабжения, труба внутренней разводки горячей воды и канализационный сток. Электропитание осуществляется от щитка 220 В через отдельный автомат защиты сети. Обязательным условием электроснабжения является введенный в помещение проводник домового контура заземления. И, конечно, в котельное помещение должны быть введены газовые трубы. Если же магистрального газа нет, можно воспользоваться сжиженным газом. К эксплуатации на нем пригодно большинство газовых котлов, представленных на отечественном рынке – обычно для этого нужно всего лишь заменить форсунки, которые, как правило, входят в комплект поставки котла. Использование сжиженного газа требует установки в земле на территории участка специальной емкости, в которую по мере необходимости специальными автомобилями закачивается сжиженный газ. Стоимость установки такого оборудования зависит от размера емкости и обходится весьма недешево…
¸¿Æº¸× ÂÆʽÃÔÅ¸× ËÉʸÅƺ¸
Газовая котельная установка, состоящая из модульных элементов и производящая тепло, предназначена для центрального отопления и горячего водоснабжения многоэтажных, многоквартирных домов, офисных зданий, больших коммунальных и промы шлейных сооружений. В котельной установке осуществляется автоматическое регулирование температуры воды в зависимости от температуры окружающей
том II •
среды. Возможны варианты при сборке модулей, что позволяет достигать различной тепловой мощности на выходе. Котельная установка размещается в крышном пространстве или на уровне отопительной системы. Как правило, система отопления закрытая. Такая установка имеет следующие преимущества: энергоэкономное, рентабельное устройство с высоким КПД; полностью автоматизированная эксплуатация; не требует постоянного надзора; равномерное отопление, чистота, удобство.
¸¿ÆºÓ½ ºÆ¼ÆŸ»È½º¸Ê½ÃÀ
Назначение газового обогревателя – обеспечение помещений горячей водой. В этом его основное отличие от газового котла, который может служить либо только для отопления, либо для отопления и горячего водоснабжения. ПРОТОЧНЫЕ Такие обогреватели называют еще «газовыми колонками». Обычно крепятся на стену. Вода в них нагревается непосредственно в момент потребления. Главное преимущество – компактность. Адаптированы для работ в системах с низким давлением газа и воды. Идеальны для использования в малогабаритных квартирах. Преимущество газовых обогревателей перед электрическими – более высокая скорость нагрева воды и меньшая стоимость эксплуатации. Производительность – от 7 до 28 кВт. Чем больше мощность, тем выше скорость нагрева воды. НАКОПИТЕЛЬНЫЕ До 200 литров – обычно настенные котлы, от 200 литров и более – напольные. Успешно решают задачу горячего водоснабжения большого коттеджа или дома с несколькими квартирами. Подогрев воды происходит заблаговременно, поэтому чем больше объем аппарата, тем выше производительность (мощность имеет меньшее значение). Идеальны для отопления коттеджей или домов с несколькими квартирами.
½¿ÆǸÉÅÆÉÊÔ Современные проточные водонагреватели кардинально отличаются от «старинных». Они снабжены всем необходимым спектром безопасности, а вместо спичек (как это было раньше) в них используется устройство автоматического розжига.
121
ÑÀÌÛÉ «ÏÐÎÒÈÂÎÐÅ×ÈÂÛÉ» ÊÎÒÅË
Ïóáëèêàöèè, êîòîðûå ìîæåò âñòðåòèòü óâàæàåìûé ÷èòàòåëü íà òåìó «Ýëåêòðè÷åñêèé êîòåë â ÷àñòíîì äîìå», ìîæíî ñ÷èòàòü ñàìûìè ïðîòèâîðå÷èâûìè. Îäíè àâòîðû â ñâîèõ ìàòåðèàëàõ ðàññìàòðèâàþò òîëüêî ïîëîæèòåëüíûå ñòîðîíû äàííûõ îòîïèòåëüíûõ àãðåãàòîâ, äðóãèå æå àêöåíòèðóþò íà îòðèöàòåëüíûõ àñïåêòàõ ïðèìåíåíèÿ ýëåêòðè÷åñêèõ êîòëîâ â îòîïëåíèè. Êòî ïðàâ? Íà ýòîò âîïðîñ îòâåòèòü îäíîçíà÷íî íåëüçÿ, òàê êàê ïðèíÿòèå ðåøåíèÿ î ïðèìåíåíèè ýëåêòðè÷åñêîãî êîòëà â Âàøåì äîìå äåéñòâèòåëüíî äåëî íå ïðîñòîå. Ïëàí äåéñòâèé òàêîâ: âíà÷àëå ðàçáåðåìñÿ ñ ñàìèìè êîòëàìè, ïèòàþùèìèñÿ ýëåêòðîýíåðãèåé – ÷òî îíè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé, ïîñëå ïîçíàêîìèìñÿ ñ ïðîáëåìàìè èñïîëüçîâàíèÿ ýòîé òåõíèêè, â êîíöå èñïîëüçóåì øèðîêî ïðèìåíÿåìûé â ìàðêåòèíãå è ðåêëàìå ìåòîä – «ÑÒÀÒÜ ÍÀÄ ÇÀÄÀ×ÅÉ» – è îáúåêòèâíî ïðèäåì ê êàêîìó-òî ðåøåíèþ.
122
• том II
¯ÊÆ ÕÊÆ ¿¸ ¸»È½»¸Ê Электрический котел – достаточно простое устройство. Основными его элементами являются теплообменник, состоящий из бака с укрепленными в нем электронагревателями (ТЭНами), и блок управления и регулирования. Что такое ТЭН и принцип их работы, думаем, объяснять не нужно – аббревиатуру «ТЭН» теперь знают даже дети – это тепло-электронагреватель. ТЭНовых котлов выпускается великое множество. И выпускают их практические все фирмы-производители. Котлы эти пользуются во всем мире вполне заслуженной популярностью, ведь КПД этих котлов очень близок к 100 %. Электрические котлы некоторых фирм поставляются уже укомплектованными циркуляционным насосом, расширительным баком, предохранительным клапаном и фильтром. Электрокотлы по принципу нагрева теплоносителя делятся на два типа: РЕОСТАТНЫЕ КОТЛЫ (косвенного нагрева). Нагревательный элемент (ТЭН) представляет собой трубку, в которую помещена и заизолирована спираль из нихрома.
КОТЛЫ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ Нагревают теплоноситель при помощи погруженных в него электродов. Электрический ток, проходящий от одного электрода к другому через теплоноситель,
границе раздела «ТЭН – теплоноситель». В результате для того, чтобы нагреть теплоноситель до прежней температуры, температуру поверхности самого ТЭНа придется увеличивать, что моментально скажется на сроке его службы. Расход электроэнергии также возрастет. В общем, проблем сразу же возникнет много. Поэтому, прежде чем заливать в систему какой-то новый теплоноситель, нужно проконсультироваться со специалистами данной области.
ºÊÆĸÊÀ¸
нагревает его. Данные котлы более приемлемы для установки по сравнению с первым типом. Вот почему: ресурс работы выше в несколько раз; более высокий КПД; меньшие габариты. Выбирая электрический котел, надо учитывать и то, что далеко не любой теплоноситель в нем можно использовать. ТЭНы – это зона интенсивного нагрева, поэтому всегда есть «поверхностный» слой теплоносителя, который перегревается. Из «жесткой» воды начинает выпадать известь, этиленгликоль (антифриз) начинает пригорать к поверхности, из солевых растворов выпадают соли. Чем это чревато? Чревато это прежде всего тем, что выпавшее вещество (соли, сажа и т.д.) изменят условия работы на
том II •
Большинство производителей оснащают электрокотлы автоматикой, что обеспечивает контроль над работой, а также для удобства потребителей комплектуют приборами дополнительного сервиса и электронными блоками экономичности. Если Вы приобрели отопительный котел без полной автомотизированной системы (хотя это маловероятно, ведь современные агрегаты напичканы всевозможной автоматикой и предохранительными аппаратами), то все же настоятельно рекомендуется устанавливать в цепь котла автомат от короткого замыкания и устройство защитного отключения. Это максимально снизит вероятность поражения людей электрическим током, а также вероятность образования пожара. Аварийный выход котла из строя также становится менее вероятен. Производители котлов постоянно работают над модернизацией и увеличением комфортности использования своей продукции, так, например, увеличенный водяной объем некоторых котлов позволяет эксплуатацию без насоса (до 18 кВт), обеспечивающего циркуляцию в отопительном контуре. Бак изготовляется из стали, имеет форму цилиндра, что при испытаниях позволяет выдерживать давление до 10 атмосфер без изменений геометрических размеров. Производители окрашивают котлы порошковыми эмалями, которые обеспе-
123
чивают надежное антикоррозийное и высокопрочное покрытие. Использование прямого обогрева помещения электроэнергией позволяет достаточно просто и легко контролировать температуру в каждом здании. Еще одна новинка в отоплении с использованием электричества – тепловые насосы. В этом случае для обогрева той же площади можно обойтись в два-три раза меньшей мощностью. Необходимо, однако, проделать довольно большой объем подготовительных работ и приобрести соответствующее оборудование (не котел). Системы отопления с использованием тепловых насосов очень перспективны, особенно в экологически чистых природоохранных районах.
§ÈƹýÄÓ ÇÈÀĽŽÅÀ× À ÀÍ È½Ð½ÅÀ× Ïðîáëåìà ïåðâàÿ Многие утверждают, что электрический котел не подходит для домов площадью более 100 м2, и производятся маленькой мощностью не более 15 кВт. На самом деле это не совсем так и не является причиной обходить вниманием данный тип котлов. Все безаппиляционные заявления, что электрические котлы годятся только для отопления самых маленьких помеще-
ний (домов площадью 6х6 м), всерьез рассматривать не надо. Действительно, мало кто сейчас строит такие дома, на сегодняшний день самый распространенный домик – это 250-300 м2. Решение первой проблемы При желании можно легко найти котлы мощностью в 60-100 кВт, которые способны отопить помещения площадью до 1000 м2.
Ïðîáëåìà âòîðàÿ Электрокотлы небольшой мощности бывают в двух разных исполнениях – однофазные (220 В) и трехфазные (380 В). Котлы мощностью более 12 кВт обычно производятся только трехфазными. Вот в этом-то и главная проблема – при установке котлов для отопления больших домов потребуется разрешение на подачу нужной мощности электропитания (так как мощность таких котлов больше 10 кВт и требует согласования со службами электронадзора) и зачастую прокладки дополнительного электрокабеля для тех самых трех фаз. Появляются новые затраты на прокладку силового кабеля и получение разрешения на отпуск электричества. Согласно существующим нормам, на каждый дом
положена мощность в 10 кВт/час. Все, что сверх этой цифры, можно получить только за дополнительную плату. Решение второй проблемы Если возле Вашего дома нет и в ближайшее время не будет прокладываться магистраль газа и у Вас нет особого желания на установку жидкотопливной котельной, то топить придется или дровами (прошлый век – от ред.) или электричеством. Также необходимо сделать математические выкладки и стоимости установки котельни на электрическом или альтернативном топливе.
Ïðîáëåìà òðåòüÿ Периодические перебои в электроснабжении и длительные отключения в связи с неблаприятными погодными условиями. Решением данного вопроса могло быть приобретение источника бесперебойного питания (UPS), способного обеспечить электрокотел энергией на столь длительный период, но они занимают такой объем помещения и имеют такую огромную стоимость, что об их установке в собственном доме не может быть и речи. Решение третьей проблемы Поэтому спасением от такой напасти является только мощный дизель-генератор или установка двух котлов (электрокотел плюс котел, работающий на другом виде топлива в качестве резервного).
Ïðîáëåìà ÷åòâåðòàÿ Высокая стоимость электроэнергии. Действительно, год-два назад электроэнергоресурсы были самыми дорогими из существующих. Но сейчас «на пятки» дорогой электроэнергии наступает дизельное топливо, да и газ не дешевеет.
124
• том II
Решение четвертой проблемы Подавляющее большинство электрических котлов мощностью более 6 кВт выпускается многоступенчатыми, что позволяет рационально использовать электроэнергию и не включать котел на полную мощность в переходные периоды – весной и осенью. А еще в пользу выбора электроотопления может сыграть факт введения в Вашем районе двойного (пониженного ночного) тарифа на электроэнергию. Но все же стоит произвести математические расчеты, как по второй проблеме, и в этих расчетах учесть следующее: 1. Первоначальные вложения Стоимость оборудования. В случае с электрическим котлом Вам понадобится заплатить только за котел, в то время как при использовании жидкотопливного Вам понадобится котел плюс навесная горелка, плюс емкости для хранения жидкого топлива, что в среднем будет стоить в 2,5 раза дороже. Стоимость монтажа. Установка электрического котла, в корпусе которого обычно находится большинство элементов, необходимых для его безопасной работы и управления, стоит в несколько раз дешевле, чем суммарная стоимость монтажа и пуско-наладки жидкотопливного котла с навесной горелки, установка бака для топлива, монтаж дымовой трубы. 2. Эксплуатация Электрический котел конструктивно гораздо проще, чем жидкотопливный. Он не нуждается в постоянном обслуживании и чистке, обязательных для жидкотопливного котла и стоящих обычно несколько сотен долларов в год. Для жидкотопливного котла Вам надо будет регулярно заказывать подвоз топлива. Экологичность, отсутствие посторонних запахов, отсутствие необходимости установки дымовой трубы – еще несколько плюсов электрических котлов. Мы не хотим сказать, что в любом случае надо останавливать свой выбор на электрических котлах, мы только хотим обратить Ваше внимание на все факторы, которые влияют на стоимость оборудования и эксплуатации.
ÂȸÊν ºÉ½ ¿¸ À ºÉ½ ÇÈÆÊÀº «ЗА» Электрокотел считается самым безопасным: в нем нет открытого пламени. Простота монтажа.
Простота в эксплуатации. Небольшой размер. Электрокотлы сделаны из стали, значит, они относительно легкие, их можно вешать на стену. Это экономит место. Не требуется отдельного помещения с вытяжкой (как для газовых и жидкотопливных котлов). Не нужно менять горелку (как у газовых и жидкотопливных котлов). С экологической точки зрения электрокотлы самые «чистые» (не коптят, так как нет выхлопной трубы). При установке в больших городах с жесткими экологическими нормами и проблемами согласования, электрокотлы часто выигрывают у всех остальных типов котлов (включая газовые). Не требуют особого ухода – не надо отчищать их от копоти (как газовые и жидкотопливные котлы). Работают бесшумно. Удобны для пожилых людей. «ПРОТИВ» Необходима отдельная проводка, а если мощность котла более 6 кВт, то нужна трехфазная сеть 380 вольт. Далеко не на всех участках есть возможность выделить несколько десятков киловатт электроэнергии (1 кВт энергии требуется для отопления примерно 10 м2 хорошо утепленного здания с высотой потолков до 3 м). Электрокотел может «вырубить» электрическую подстанцию и оставить без света всех жителей окрестных домов. Поэтому все же лучше воспользоваться котлом с другим видом топлива (газ, солярка), а электрокотел «употреблять» только в экстренном случае – когда есть угроза, что отопительная система промерзнет (до приезда сервисной службы). То есть хорошо Таблица №1 Ìîùíîñòü êîòëà
Ñå÷åíèå êàáåëÿ äëÿ îäíîôàçíûõ êîòëîâ
äî 4 êÂò
4,0 ìì2
äî 6 êÂò
6,0 ìì2
äî 10 êÂò
10,0 ìì2
äî 12 êÂò
16,0 ìì2
Ñå÷åíèå êàáåëÿ äëÿ òðåõôàçíûõ êîòëîâ
2,5 ìì2
äî 16 êÂò
4,0 ìì2
äî 22 êÂò
6,0 ìì2
äî 27 êÂò
10,0 ìì2
äî 30 êÂò
16,0 ìì2
äî 45 êÂò
25,0 ìì2
äî 60 êÂò
35,0 ìì2
том II •
бы иметь два разных котла. Маломощного котла не хватит на отопление большого коттеджа. Достаточно высокая стоимость электроэнергии. Большой расход электроэнергии. От образующейся накипи быстро выходит из строя электротен (теплонагреватель). Неудобен там, где «вырубается» электричество больше чем на сутки. Если Вы решили купить электрический котел, то Вам будут полезны следующие таблицы с ориентировочными значениями сечения кабеля для электроподключения котла (таблица №1) и значений токов предохранительных автоматов в зависимости от мощности котла (таблица №2). Таблица №2 Ìîùíîñòü êîòëà
Äëÿ îäíîôàçíûõ êîòëîâ
Äëÿ òðåõôàçíûõ êîòëîâ
äî 4 êÂò
25 À
10 À
äî 6 êÂò
32 À
16 À
äî 8 êÂò
40 À
16 À
äî 10 êÂò
50 À
20 À
äî 12 êÂò
63 À
25 À
äî 14 êÂò
25 À
äî 16 êÂò
32 À
äî 18 êÂò
32 À
äî 22 êÂò
40 À
äî 27 êÂò
50 À
äî 30 êÂò
63 À
äî 45 êÂò
80 À
äî 52 êÂò
100 À
äî 60 êÂò
125 À
§ÈÆÀ¿ºÆ¼ÀʽÃÔ Надо отметить, что у нас пользуются спросом отечественные ТЭНовые котлы не меньше, чем импортные. Это объясняется, прежде всего, тем, что стоимость практически любого импортного электрического котла намного превышает стоимость аналогичного по классу отечественного. По качеству импортные котлы во много раз превосходят отечественные, но по потребительской стоимости разница между ними не велика. Итак, можно приобрести котлы от зарубежных фирм: Bosch (Германия), CTC (Швеция), Dakon (Чехия), Kospel (Польша), Protherm (Словакия), Roca (Испания), Wespe Heizung (Германия) и российские электрокотлы ЭВАН, РусНИТ.
125
ÆÈÄÊÎÒÎÏËÈÂÍÛÅ ÊÎÒËÛ Åñëè íà ãàçèôèêàöèþ ïîñåëêà, â êîòîðîì ñòðîèòñÿ Âàø äîì, íàäåæäû íåò, òî ìîæíî óñòàíîâèòü êîòåë íà æèäêîì òîïëèâå, ÷àñòî èõ íàçûâàþò äèçåëüíûìè êîòëàìè. Æèäêîòîïëèâíûå êîòëû î÷åíü áëèçêè ïî ïðîèçâîäèòåëüíîñòè è õàðàêòåðèñòèêàì ê ãàçîâûì. Ðàçíèöà çàêëþ÷àåòñÿ â ñïîñîáå ôóíêöèîíèðîâàíèÿ: æèäêîòîïëèâíûé êîòåë ðàáîòàåò íå íà ãàçå, à íà äèçåëüíîì òîïëèâå èëè ìàçóòå. Когда речь заходит о дизельных котлах, то многие сразу же вспоминают такую картину. Заводится «МАЗ». Двигатель долго чихает и кашляет. При этом из него вылетают клубы черного дыма. И пока двигатель не наберет обороты, выхлоп получается просто жуткий. Именно такая малоприглядная картина, непроизвольно всплывающая из глубин подсознания, и останавливает большинство потребителей, когда им предлагается приобрести котел на дизельном топливе. На самом деле современные дизельные котлы, с нормальной горелкой и хорошо настроенные, работают значительно чище и спокойнее, чем тот самый «МАЗ». Ни выхлопных газов, ни дыма из трубы не вырывается. Из нее поднимается только теплый воздух. Это можно подтвердить конкретным примером. Газоанализатор, с помощью которого настраивается котел, имеет рабочий диапазон по уровню СО до 1000 ррМ (1000 ррМ = 0,1 %). В приборах для проверки состава выхлопных газов автомобиля пределы измерения начинаются именно с этой величины. Когда проходишь техосмотр, то уровень СО не должен превышать 1,5 %, а при проверке на улице допустимой величиной является 3 % – на этот диапазон и сориентированы автомобильные газоанализаторы. Таким образом, уровень СО, выбрасываемого нормально отстроенной котловой горелкой, как минимум в 100 раз ниже, чем у автомобиля. (Не дай Бог кому-то придет в голову котловым газоанализатором прове-
126
рить содержание СО в выхлопе автомобиля. Газоанализатор «умрет» сразу. И «реанимации» он уже не подлежит.)
¯ÊÆ ÇȽ¼ÉʸºÃ×½Ê ÉƹÆÁ ÆÊÆÇÀʽÃÔÅ¸× ÉÀÉʽĸ Ÿ ¾À¼ÂÆÄ ÊÆÇÃÀº½ Для установки надежной системы отопления на жидком отпливе не нужны специальные разрешительные документы, как для установки газовых котлов. Современная жидкотопливная система, правильно спроектированная и построенная не дает запахов, поэтому никакого отдельно стоящего хранилища солярки строить не надо, но потребуются дополнительные площади под специальные стальные или пластмассовые емкости для дизельного топлива в среднем на 4-10 т в зависимости от объема дома и уровня его теплозащиты. Множеством зарубежных фирм выпускаются специальные пластиковые баки. Приобретая их, следует все же придерживаться требований пожарной безопасности и устанавливать бак в металлической емкости, которая в случае протечки бака не даст топливу разлиться по полу, а блокирует его разлив (таковы современные требования). Конечно, емкости, которые имеют двойные стенки и обладают практически стопроцентной надежностью, безопасны, однако в доме будет присутствовать, пусть едва за-
• том II
метный, но все же ощутимый специфический запах. Емкости могут быть вынесены за пределы здания и закопаны в землю, однако лучше, если это произведет специализированная организация, монтирующая котел; это делается, если позволяют гидрогеологические условия. При близком расположении грунтовых вод полупустые к весне емкости могут «всплыть». Заглубленные в грунт емкости необходимо ежегодно проверять на герметичность и освидетельствовать. Запас топлива, безусловно, создает у владельца котла чувство уверенности в условиях нестабильной экономики и рынка, однако длительное (больше года) хранение топлива в прозрачных пластмассовых емкостях может привести к его физическому и химическому «старению». Также затройщику нужно заранее побеспокоиться и обеспечить возможность подъезда топливозаправщика и позаботиться о периодической чистке баков. Обязательным условием является установка топливного фильтра тонкой очистки, в противном случае форсунки засоряются. Также потребуется установка насоса подачи топлива и устройства контроля горения для автоматической работы котельной. Еще одно обстоятельство может вызвать беспокойство у владельца жидкотопливного котла. Это то, что если не совсем умно сделан дымоход, то в зимнее время он может обрасти
сосульками желто-коричневого цвета. Картина эта, так скажем, не совсем эстетичная. При правильно сделанном дымоходе «сосулек» быть не должно. Чтобы котел на солярке работал долго, качественно и с соблюдением всех экологических норм, к нему нужны руки. Должен быть наладчик, который бы его отладил и периодически следил (конечно, если сам хозяин этого делать не умеет). Котлы на дизельном топливе имеют повышенную зольность и сажеобразование, по сравнению с газовыми котлами. Если на стенках котла осядет слой сажи толщиной хотя бы 2 мм, то это увеличивает расход солярки приблизительно на 8 %. Сажа тепло передает плохо, котел поневоле увеличивает расход топлива, растет температура отходящих газов. А в результате «лишняя» солярка расходуется в основном на «отопление улицы». Рано или поздно это приведет к полной остановке котла. Если хотите, чтобы котел мало «кушал», то за ним нужно следить. И делать это должен профессионал. Наиболее оптимальный вариант – это когда таким профессионалом является сам хозяин. Современный котел – техника сложная. Его наладка и периодические проверки требуют не только специальных знаний, но и специального оборудования. И оборудования далеко не дешевого. Стоимость оборудования, необходимого для сервисного обслуживания современного котла, намного превышает стоимость самого котла (кстати, именно поэтому стоимость сервисного обслуживания получается не очень дешевой). И дизельные котлы, они, пожалуй, наиболее требовательны к таким вещам как сервисное обслуживание. Конечно, можно всего этого не делать, если Вас не интересует конечный результат. Главным достоинством жидкотопливных котлов является автономность системы отопления, т.е. независимость от газопровода. Правда, для работы устройства контроля горения, насоса и горелки необходимо электричество, но установка автономного источника питания позволит сделать систему независимой и от электросетей.
ª½ÇÃÆ»½Å½È¸ÊÆÈ ¾À¼ÂÆÊÆÇÃÀºÅÆ»Æ ÂÆÊø
Мощность жидкотопливных котлов – от 10 кВт.
Теплогенераторы (горелки) на жидком топливе отличаются высокой надежностью и долговечностью при наличии нормального электроснабжения и своевременного проведения всех работ. Современные жидкотопливные дутьевые горелки с подогревом топлива перед его сжиганием по своей эффективности практически не уступают газовым. Жидкое топливо при этом испаряется и происходит сжигание смеси паров топлива и воздуха. Кроме того, при подаче на объект магистрального газа они легко переводятся на этот вид топлива. КПД жидкотопливной отопительной системы составляет 90 %, а иногда и больше. А если имеется возможность использования так называемого «печного» топлива, эксплуатационные расходы могут быть снижены как минимум на 30 %.
©ÊÆÀÄÆÉÊÔ Ê½Çø Как мы уже говорили, в жидкотопливных котлах используется дизельное топливо. Дизельное топливо достаточно дорогое, поэтому эксплуатационные расходы получаются, пожалуй, самыми высокими по сравнению с газовым отопление (естественно, при сегодняшнем уровне цен на этот вид топлива). Еще год-полтора назад котел на солярке был гораздо выгоднее электрического. Сейчас они сравнимы. Чисто эксплуатационные расходы (расходы на киловатт тепловой энергии) здесь, пожалуй, повыше. Приведенные же затраты на год за 15 лет эксплуатации получаются сравнимыми. К тому же, недостатком топлива для таких котлов является повышенное содержание серы в топливе, а продукты его сгорания очень агрессивны, что приводит к коррозии дымохода.
À¼ÂÆÊÆÇÃÀºÅÓÁ ÂÆʽà «Çà» Автономность системы. Мощность жидкотопливных котлов – от 10 кВт, и они могут отапливать большие коттеджи. Для их установки не нужно специальных разрешительных документов (как для установки газовых котлов). Высокий КПД (дают энергии больше, чем поглощают).
«Ïðîòèâ» К любому жидкотопливному котлу том II •
должна быть присоединена специальная емкость для солярки на 4-10 тонн. Часто продается вместе с котлом, но если не купили сразу – нужно приобрести отдельно. Необходим фильтр тонкой очистки топлива. Отсутствие фильтра быстро выведет котел из строя. В соответствии с противопожарными и санитарными нормами, необходимо отдельное помещение с вытяжкой (чтобы не отравиться угарным газом). Жидкотопливный котел коптит и требует дополнительного ухода.
¢ÊÆ À¿»ÆʸºÃÀº¸½Ê ÂÆÊÃÓ
Отечественных котлов либо котлов, изготовленых в странах ближнего зарубежья, работающих на жидком топливе, на нашем рынке немного. Почему так сложилось? Горелка для жидкотопливного котла – вещь технически сложная. Хороших горелок ни в бывшем СССР, ни в Украине ни один завод не производил. Выпускались отечественные мазутные горелки для ТЭЦ и тому подобных потребителей, а вот для бытового и полупромышленного применения горелок никогда не было. То, что сейчас первые украинские фирмы пытаются наладить их выпуск, делает им честь. Именно по этой причине большинство жидкотопливных котлов у нас импортные. Из них: фирма Wolf – одна из ведущих фирм Германии; ACV – международная компания, имеющая разветвленную сеть представительств и партнеров по всему миру, главный офис расположен в Бельгии, в г. Руисбрук; основанная 300 лет назад компания De Dietrich (Германия) экспортирует свои изделия в более чем 60 стран мира; динамично развивающаяся итальянская компания Ferroli.
127
ÒÂÅÐÄÎÒÎÏËÈÂÍÛÉ ÊÎÒÅË ÒÂÅÐÄÎÒÎÏËÈÂÍÛ Êîòëû íà òâåðäîì òîïëèâå – ýòî ñòàðûå êàê ìèð êîòëû, ñìåíèâøèå â ñèñòåìå îòîïëåíèÿ ñòàðóþ äîáðóþ ïå÷ü. Îíè äî ñèõ ïîð íå ïîòåðÿëè ñâîåé àêòóàëüíîñòè. È âîò ïî÷åìó. Âåäü ñëó÷àåòñÿ, òàê ÷òî â ìåñòíîñòè, ãäå ñòðîèòñÿ çàãîðîäíûé äîì, åñòü òðóäíîñòè ñ ïðèîáðåòåíèåì äèçåëüíîãî òîïëèâà èëè çàñòðîéùèêà ñìóùàåò åãî ñòîèìîñòü, èëè çàãîðîäíûé äîì ëåã÷å íàçâàòü ëåòíèì äîìèêîì ïëîùàäüþ äî 60 ì2.
Вот и обращает на себя внимание потомок печи. Тем более он не прихотлив к «еде» – каменный или бурый уголь, дрова, торф или сланец. Главное преимущество твердотопливных котлов заключается в общедоступности и невысокой цене твердого топлива – угля, дров или торфа. Немаловажным плюсом является также нетребовательность к качеству подаваемого в топку воздуха и полная электронезависимость, что позволяет использовать эти устройства еще во время строительства дома (большинству газовых и жидкотопливных котлов строительная пыль противопоказана). Твердотопливные котлы более экологически чистые по сравнению с жидкотопливными, но при их использовании необходимо постоянно следить за топкой и добавлять дрова или уголь (автоматизировать этот процесс в бытовых условиях очень сложно). Мощность и КПД таких котлов, как правило, невысокая. Владельцу такого котла потребуются дополнительные площади под склад топлива и постоянные затраты времени на загрузку топлива в котел.
©ÆºÈ½Ä½ÅÅ¸× ÉÀÉʽĸ ËÇȸºÃ½ÅÀ×
Применяемая в современных электронезависимых твердотопливных котлах система управления может удивить покупателя. Она автоматически поддерживает заданную температуру воды на выходе из котла. Делается это следующим образом. На выходе из котла установлен датчик, отслеживающий температуру теплоносителя. Этот датчик механически соединен с заслонкой поддувала котла. В случае если температура теплоносителя на выходе становится выше заданной, заслонка автоматически прикрывается и процесс горения замедляется. Когда температура на выходе понижается, заслонка автоматически приоткрывается. Немаловажно, что цена котлов, оснащенных таким устройством, незначительно выше цены обычных моделей.
«Çà»
« ÂÆ»Æ ÂËÇÀÊÔ Êº½È¼ÆÊÆÇÃÀºÅÓÁ ÂÆʽà На сегодняшнем рынке выбор фирм и предлагаемый ими ассортимент не сильно широк. Например, в Европе, пожалуй, только финны отапливают загородные дома дровами. И поэтому большинство твердотопливных котлов – финские или отечественные.
128
Но, тем не менее, можно легко найти котел как для небольшого домика (от 5 кВт), так и для внушительных размеров коттеджа (до 50 и даже до 75-100 кВт).
Невысокая цена на уголь; либо если Вы самостоятельно нарубили запас дров, то Вам не придется тратить деньги на топливо. Также котлы данного вида сравнительно недороги. Такие котлы – экологически чистые по сравнению с жидкотопливными. Возможность работы без электричества. Большой срок эксплуатации.
• том II
Котел сжигания гранулированного топлива
Котел сжигания твердого топлива
«Ïðîòèâ» Нужно постоянно контролировать топку и подкладывать самостоятельно топливо. Отсутствует возможность полной автоматизации работы котельной. Эффективность сжигания твердого топлива значительно ниже, чем газа или солярки. Горит это топливо неравномерно, сгорать может не полностью, выделяя сажу, забивающую дымоходы. Существует потребность в ежедневной чистке топки котла. Необходимо помещение для хранения запаса топлива, осуществлять доставку, разгрузку. Все это требует временных и финансовых затрат и, соответственно, повышает стоимость тепла в доме.
ÊÎÒÅË ÄËß
Äëÿ òåõ çàñòðîéùèêîâ, êîòîðûå ãëîáàëüíî ïîäõîäÿò êî âñåì âîïðîñàì ñòðîèòåëüñòâà è îáóñòðîéñòâà ñîáñòâåííîãî êîòòåäæà, ïðåäëàãàþòñÿ êîìáèíèðîâàííûå êîòëû, êîòîðûå, êàê ãîâîðèòñÿ, «âñåÿäíûå», ðàáîòàþùèå íà ëþáîì âèäå ñóùåñòâóþùåãî òîïëèâà – æèäêîì òîïëèâå, ñæèæåííîì è ïðèðîäíîì ãàçå, ýëåêòðè÷åñòâå è óãëå. Òàêèå êîòëû çàñòðàõóþò Âàøó ñèñòåìó îòîïëåíèÿ îò ëþáûõ ôîðñìàæîðíûõ îáñòîÿòåëüñòâ, â ñàìóþ ëþòóþ çèìó. Ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî ýòî êîòëû íà âñå ñëó÷àè ñåâåðíîé æèçíè. Íå çðÿ æå èõ ïðåäïî÷èòàþò ïðîèçâîäèòü ôèíñêèå êîìïàíèè.
ÑÅÂÅÐÍÎÉ ÆÈÇÍÈ
Конструкция комбинированных котлов гарантирует быстрый переход на тот вид топлива, который в данный момент имеется в наличии или стоит дешевле. Котлы этой категории обладают техническими преимуществами, обеспечивающими надежную, малотоксичную и энергосберегающую эксплуатацию. Наиболее популярны комбинированные котлы следующих типов: с комбини-
рованной горелкой или с двумя горелками (газ и жидкое топливо), котлы с камерой для сжигания твердого топлива и возможностью установки навесных горелок (газ, жидкое и твердое топливо), котлы, оборудованные встроенным ТЭНом и имеющие две раздельные камеры сгорания (четыре вида топлива). Комбинации могут быть всевозможные.
том II •
¢¸Âƽ ÊÆÇÃÀºÆ ŸÀ¹Æý½ ÇƼÍƼÀÊ ¼Ã× ÆÊÆÇýÅÀ× Ï¸ÉÊÅÆ»Æ ¼Æĸ Однозначного ответа на этот вопрос не существует. Энергоресурсы в Украине распределены неоднородно. В степных
129
районах, где леса истощены, для отопления индивидуальных домов традиционно используются уголь, жидкое и газообразное топливо. На западе Украины, где есть еще леса, есть трудность с газофикацией многих труднодоступных районов. Дизельное топливо в последнее время подорожало, однако не настолько, чтобы на внутреннем рынке покупательский спрос на него снизился. С газом пока проще: он есть, и еще не так дорог, как другое топливо. Но, к сожалению, как уже говорилось, далеко не все районы газифицированы, да и подается газ потребителю зачастую неритмично. Спрашивается, как подстроиться под сложный ритм экономической жизни, если котел, обошедшийся Вам недешево, работает только на одном виде топлива? Наиболее прозорливые домовладельцы сразу потратились на комбинированные котлы, хотя обошлись они им процентов на 40 дороже (порядка 3500-4500 долл). Для регионов, где по экономическим и экологическим причинам твердое топливо сжигать невыгодно, оптимальный вариант – котлы, работающие на дизельном топливе, природном или сжиженном газе и их комбинации. Зимой давление в квартальных газопроводах нередко сильно снижается и происходит аварийное выключение котлов. В таких случаях котел
необходимо перевести на альтернативное топливо. Сегодня на украинском рынке предлагается более сотни различных котлов зарубежных и отечественных производителей.
¢ÆĹÀÅÀÈƺ¸ÅÅÓ½ ÂÆÊÃÓ ¼Ã× È¸ÏÀʽÃÔÅÓÍ Íƿ׽º Какой же котел предпочесть? Чтобы не ошибиться, лучше поручить выбор котла специалисту, который будет проектировать для Вас систему отопления. Он сможет обеспечить оптимальное сочетание элементов системы, выбрать котел, разрешенный к эксплуатации в Вашем доме, и сориентирует Вас в получении многочисленных разрешительных документов на установку котла. Однако решающее слово остается за застройщиком, поэтому при согласовании предложения проектировщика Вам придется, выслушав его аргументы, принимать окончательное решение самому. И это решение – комбинированный котел. Есть у этого котла поклонники и противники. Первые говорят, что он универсальный. Другие считают, что многофункциональная техника в эксплуатации менее надежна.
Безусловно, любая комбинация будет стоить несколько дороже, чем котел для одного какого-либо вида топлива, увеличит габариты, потребует дополнительных площадей для размещения, снизит эффективность. Особенно это относится к универсальным котлам для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива, тепловой КПД которых при сжигании твердого топлива составляет 58-60 %, а жидкого и газообразного – 70-80 % (у газовых и жидкотопливных котлов он составляет 90-95 %).
Îïòèìàëüíàÿ êîìáèíàöèÿ
Оптимальной будет комбинация для сжигания жидкого и газообразного топлива, поскольку современные горелки позволяют сжигать оба вида топлива практически одинаково. Пуск горелки, особенно первый, должен производиться специалистом, так как при этом горелка регулируется в соответствии с нормами выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, приводимыми в таблице инструкции по монтажу горелки.
▶
При переходе на другой вид топлива данная горелка демонтируется и устанавливается горелка для другого вида топлива. Отопительная нагрузка дома зависит от температуры наружного воздуха.
Логично было бы в период с повышенной температурой за окном снизить мощность котла, а следовательно, и расход топлива. Однако снижение расхода топлива может привести к изменению условия его сгорания, размера факела в камере сгорания и, как следствие, снижению КПД. В связи с этим по своей конструкции жидкотопливные и газовые горелки могут быть одноступенчатыми, двухступенчатыми, рассчитанными на сжигание меньшего количества топлива, а также модулирующими.
Ïðîèçâîäèòåëè Сегодня на украинском рынке представлены, в основном, горелки следующих фирм-производителей для газообразного и жидкого топлива, пригодных для использования в котлах малой мощности и предназначенных для отопления коттеджей: Weishaupt, Elko Klоckner, Giersch, Viessmann (Unit, Rotrix, Matrix и др.) – все Германия, Elko (Швейцария), Olymp (Австрия), Bentone, Hansa, Intercal (Швеция), Oilon (Финляндия) и др.
130
• том II
Îäíà ãîðåëêà íà äâà òîïëèâà В последнее время на мировом рынке появились комбинированные горелки для жидкого и газообразного топлива. В этом случае на котел устанавливается одна горелка, к которой подводится газопровод и топливопровод жидкого топлива. Отсутствует необходимость в смене горелки. Горелка лишь переключается с одного вида топлива на другой. Естественно, что устройство такой горелки сложнее, а следовательно, стоимость оказывается выше, чем при применении двух горелок на разные виды топлива. В отношении этой новинки появились мнения экспертов, считающих, что «комплексирование различных видов топлива в одном горелочном блоке – это всегда ухудшение одного из них за счет другого. И ограничения, которые совмещенные в единой конструкции горелки накладывают друг на друга и на условия эксплуатации, достаточно велики. И если попробовать убрать все эти ограничения с помощью различных технических ухищрений, то такая горелка будет стоить столько, что дешевле будет купить себе персональный самолет. Кроме того, ни для кого уже не секрет, что чем сложнее техника, тем ниже ее надежность.» В настоящее время на нашем рынке представлены комбинированные горелки фирм: Elko Klockner (ЕК 03.25 GL-ZV мощностью 100-350 кВт), Weishaupt (GL1/1-E мощностью 60-340 кВт, GL3/1-E мощностью 40-610 кВт) и Olymp (STAR 150 DGE 2R мощностью 40-250 кВт).
Êàê ïðàâèëî, îíè íàïîëüíûå
Поскольку при сжигании жидкого топлива образуется больше сернистых соединений, которые могут конденсироваться на поверхности стенок котла, тепловоспринимающие поверхности комбинированных котлов для жидкого и газообразного топлива выполняют из чугуна, который менее подвержен коррозии, нежели сталь. Это увеличивает вес котла. В связи с этим все комбинированные котлы производятся в напольном исполнении. Фирмой Viessmann разработаны биметаллические котлы с двойными стенками. Это, например, модели Vitola 100; Vitola 111; Vitola 200; Vitola 222. Биферральная сопряженная поверхность нагрева из двух материалов – чугуна и стали – состоит из
стального цилиндра и вставленных в него элементов из чугунного литья с радиальными ребрами. Внутренний слой из чугуна обращен к топочным газам и воспринимает, при расчетной производительности, более высокую температуру, чем обращенный к воде стальной цилиндр. Таким образом предотвращается конденсация содержащихся в топочных газах паров воды, осаждение конденсата на поверхности нагрева, а значит, не допускается и ее ускоренная коррозия. «Холодный старт» такому котлу не вредит. При этом вес котла несколько снижается. Некоторые модели комбинированных котлов имеют встроенные емкостиаккумуляторы горячей воды. Те модели, которые не имеют встроенных баков-аккумуляторов горячей воды, могут присоединяться к отдельным бакам-аккумуляторам тех же фирм-производителей, которые могут устанавливаться рядом с котлом или под ним для экономии полезной площади. Однако, если котел обслуживает одновременно и систему отопления, и систему горячего водоснабжения, может оказаться, что его мощности не хватит для комфортного горячего водоснабжения. Ведь для горячего душа потребуется расход 8 л/мин воды с температурой 40 °С, а для наполнения ванны, которое должно произойти по нормам за 10 мин, потребуется расход горячей воды 15 л/мин. Это делается при мощности котла 18-30 кВт. Мощность котла при современном уровне теплоизоляции может быть примерно в 23 раза меньше, а результат тот же.
Îñîáåííîñòè óñòðîéñòâà êîìáèíèðîâàííîé êîòåëüíè При установке комбинированных котлов придется предусмотреть отдельное помещение для размещения емкостей для жидкого топлива. Они могут быть пластмассовыми, производства фирм Dehoust, Schutz, Roth (Германия) или стальными, производства фирмы Roth. Все они поставляются в Украину. Пластмассовые емкости дешевле и легче металлических. Фирма Schutz выпускает емкости объемом 1050; 1600; 1850 и 2200 л при ширине 78 см и высоте от 195 до 199 см, что обеспечивает наиболее экономное использование полезного объема помещения и позволяет пронести их практически через любую дверь. Котлы имеют патрубок для отвода дымовых газов, к которому должен при-
том II •
соединяться дымоход. Дымоходы выполняются из нержавеющей стали, т.к. температура дымовых газов низка и может происходить выпадение агрессивного конденсата на стенках дымохода. В пределах здания дымоход, как правило, не теплоизолируется. За пределами здания, в силу вышеназванных причин, необходимо выполнять дымоход из нержавеющих труб с двойными стенками, между которыми прокладывается теплоизоляция. Ошибка в прокладке дымохода может привести не только к нарушениям в работе котла, но и к аварии, поэтому к этой проблеме необходимо отнестись со всей ответственностью. Комбинированные котлы имеют встроенный прибор автоматического регулирования работы, который может дооснащаться электронными блоками, например для программирования работы котла в зависимости от режима работы системы отопления, автоматического регулирования температуры нагреваемой воды в зависимости от температуры наружного воздуха и т.п. Следует отметить, что комбинированные котлы на жидком и газообразном топливе обладают повышенной надежностью по сравнению с газовыми котлами, так как при перебоях с подачей газа, которые могут быть на газораспределительных сетях, особенно в периоды экстремальных морозов, когда возможно замерзание газового конденсата, домовладелец может перейти на другой вид топлива. Единственным уязвимым звеном в цепи надежности комбинированных котлов на жидком и газообразном топливе могут быть перебои с подачей электроэнергии, при которых прекратится работа топливного насоса, дутьевого вентилятора, запального устройства и прибора автоматического регулирования и котел автоматически отключится. При возобновлении подачи электроэнергии произойдет автоматический розжиг котла. Однако, если электроэнергия не будет подаваться в течение длительного времени – суток и более, что часто случается в малых поселках, можно «заморозить» систему отопления и сам котел. На этот случай можно посоветовать установить в доме резервный генератор электроэнергии на том же дизельном топливе, мощность которого должна соответствовать суммарной мощности электрооборудования, включая электрооборудование котла, в коттедже или предусмотреть резервное печное отопление, как это очень часто делают застройщики индивидуальных домов за рубежом.
131
ÏÐÈÁÎÐÛ ÎÒÎÏËÅÍÈß
Îá îòîïèòåëüíûõ ïðèáîðàõ æèòåëè ãîðîäîâ, ïîäêëþ÷åííûõ ê öåíòðàëüíîé ñèñòåìå îòîïëåíèÿ, îáû÷íî âñïîìèíàþò, êîãäà êðåï÷àåò ìîðîç è â êâàðòèðå ïàäàåò òåìïåðàòóðà. Ýòî íîðìàëüíîå ÿâëåíèå åùå ìîæåò ñîïðîâîæäàòüñÿ íåïðèÿòíûìè êàçóñàìè. Êàçàëîñü áû: ïî òðóáàì öåíòðàëüíîãî îòîïëåíèÿ ïðèÿòíî çàæóð÷àëà òåïëàÿ âîäèöà è íàäî áû ðàññëàáèòüñÿ è îòîãðåâàòü äóøó è òåëî, àí íåò òåáå – íåïðèÿòíîñòü! Áàòàðåÿ òå÷åò, è íà÷àëî îòîïèòåëüíîãî ñåçîíà â ýòîì äîìå îòêëàäûâàåòñÿ äî óñòðàíåíèÿ íåïîëàäîê. 132
• том II
Т
акую халатность и разгильдяйство могут себе позволить только жильцы многоэтажных домов, которые полность зависят от действующей системы жизнеобеспечения многоэтажек. Но для владельца коттеджа такое отношение к собственной автономной системе отопления не допустимо. Да и не ждет этот владелец никаких морозов и включает систему когда душе угодно. Вот поэтому застройщик коттеджа заранее должен побеспокоиться об установке качественных и надежных отопительных приборов. Современный рынок отопительных систем сейчас предлагает просто огром-
ное количество приборов отопления. Это всевозможные радиаторы, конвекторы, напольные и потолочные отопительные панели и т.п. Различаются они, в основном, по области применения. Исходя из этого, они изготавливаются из различных материалов, с разными техническими и эксплуатационными характеристиками. Что предпочесть из такого многообразия? Как обеспечить тепловой комфорт, удобство и привлекательный дизайн? Несомненно, лучше обратиться к специалисту, который разработает для Вас проект системы отопления и выдвинет ряд обоснованных аргументов в пользу того или иного устройства. Однако окончательный выбор останется за Вами. Поэтому необходимо хотя бы мало-мальски ориентироваться в этой области.
ª½ÆÈÀ× Отопительные приборы используются для передачи тепла от теплоносителя в обогреваемое помещение. Они подразделяются на: Радиационные (инфракрасные излучатели); Конвективно-радиационные (радиаторы всех типов); Конвективные (ребристые). На практике наибольшее распространение получили две последние разновидности, так как они предназначены для использованиях самых популярных систем – водяного отопления.
Ñïîñîáû ðàçâîäêè òðóá ê ïðèáîðàì âîäÿíîãî îòîïëåíèÿ Возможно, что основным критерием при выборе прибора отопления для застройщика, то есть Вас является то, насколько он адаптирован к условиям эксплуатации Вашего дома, какие ограничения на его применение имеются. Основными проблемами, возникающими при эксплуатации отопительных приборов, являются: Коррозия внутренних поверхностей. Химическая и электрохимическая коррозия. Гидравлические удары.
Газообразование в алюминиевых радиаторах. Возможно, Вы читали в нашем издании, что существует два способа разводки труб (две системы отопления) к отопительным приборам – однотрубная и двухтрубная. Во всем мире принята двухтрубная система отопления, при которой к каждому радиатору подведено две трубы – «прямая» и «обратная». Эта система (разводка) позволяет иметь одинаковую температуру теплоносителя на входе во все приборы. Двухтрубная разводка может быть двух типов: с параллельным подключением радиаторов; лучевая (коллекторная), когда от коллектора «лучами» к каждому отопительному прибору подводятся две трубы – прямая и обратная. Минус лучевой системы – большие затраты труб. Плюс – легкая регулировка отопительных приборов и балансировка системы. С советских времен в Украине, в подавляющем большинстве случаев, система отопления – однотрубная, с последовательным подсоединением приборов. При данной системе теплоноситель переходит последовательно от одного радиатора к другому, при этом остывая. Таким образом, последний радиатор в цепочке может быть значительно холоднее первого. Поэтому для обеспечения требуемой радиаторами теплоотдачи необходимо обеспечить большой массовый расход теплоносителя в единицу времени, что влечет за собой повышение как давления, так и температуры в системе отопления. Основной недостаток однотрубной системы подводки теплоносителя – это то, что такая система очень плохо поддается какому бы то ни было регулированию. Ведь как только Вы начали регулировать один из теплоприборов в такой системе, изменения тут же начинают происходить в остальных отопительных приборах. Двухтрубная система этого недостатка лишена. Применение однотрубной системы влечет за собой использование отопительных приборов с большим запасом по прочности и с малым гидравлическим сопротивлением.
том II •
Исходя из вышесказанного напрашивается вывод: если Вы заботитесь о качестве системы отопления своего дома – выбирайте двухтрубную систему, позволяющую регулировать температуру в каждой комнате. Еще одним важным моментом при эксплуатации системы отопления является требование, по которому она должна быть постоянно заполнена водой. Коррозионные процессы в системе, заполненной воздухом, идут гораздо интенсивнее. Запуск системы отопления должен производиться плавно, с постепенным нарастанием давления (включение циркуляционных насосов с помощью преобразователей частоты). Несоблюдение этого условия при запуске системы очень часто приводит к гидравлическим ударам, которые просто разрушают радиатор.
Êëàññèôèêàöèÿ îòîïèòåëüíûõ ïðèáîðîâ 1. РАДИАТОРЫ – по своей конструкции имеют относительно большой объем и постоянно содержат много горячего теплоносителя. За счет этого они отдают тепло преимущественно в виде излучения (каминный эффект). 2. КОНВЕКТОРЫ - отдают тепло в основном за счет циркуляции воздуха через них. Внутри конвектора расположена труба, по которой движется теплоноситель, нагревая разветвленную поверхность «гармошки», надетой на трубу. Воздух проходит сквозь конвектор снизу вверх, нагреваясь от многочисленных теплых оребрений. 3. Существуют отопительные приборы, соединяющие в себе свойства радиаторов и конвекторов, но называются ПА-
133
НЕЛЬНЫЕ РАДИАТОРЫ. Хотя многие специалисты классифицируют как самостоятельный вид отопительного прибора, мы их отнесем к подвиду радиаторов. Это отопительные приборы типа Korado, Kermi, DeLonghi, в их плоские накопительные панели поступает большая масса теплой воды, и в то же время у них есть ребристые поверхности. В них сочетаются оба варианта теплоотдачи – излучение и конвекция.
¨¸¼À¸ÊÆÈÓ По форме радиаторы обычно делятся на секционные и панельные. Секционные радиаторы известны нашим соотечественникам в своем социалистическом исполнении под именем «батарея». С этим бытовым наименованием трудно поспорить: действительно, это целая батарея нагревательных элементов – секций, соединенных друг с другом. От их количества зависят мощность и размеры. Секционные радиаторы изготавливают из алюминия, чугуна и стали, а также комбинированными – биметаллическими (внутри сталь, снаружи алюминий). Панельные обогреватели обычно состоят из двух стальных или алюминиевых пластин, между которыми находятся соединительные трубки с каналами для теплоносителя. В зависимости от принципа работы различают радиаторы конвекционные и передающие тепло путем инфракрасного излучения.
кально вверх (конвекцию) вдоль греющей поверхности в сочетании с излучением тепла этой же поверхностью. Греющая панель изготавливается из двух штампованных стальных листов, сваренных друг с другом по периметру. В зазоре между листами расположены вертикальные и горизонтальные каналы, по которым проходит горячая вода. Изготавливаются стальные панельные радиаторы, как правило, из низкоуглеродистой холоднокатаной листовой стали толщиной 1,25 мм. Для повышения теплоотдачи приборов за счет увеличения конвективного теплообмена на панели приваривают дополнительное «П-образное» оребрение (конвектор). Панельные радиаторы могут состоять из одной, двух или даже трех нагревательных панелей, а также иметь один, два или три конвектора. Чем больше элементов, тем больше мощность – при одной и той же длине и высоте (но не глубине). Абсолютно гладкая или профильная поверхность панельных радиаторов обработана противокоррозионными составами, что позволяет устанавливать радиаторы,
также в ванных комнатах и туалетах. Снаружи они имеют двухслойное лаковое покрытие, стойкое к механическим воздействиям и гигиенически безвредное (не выделяет вредных веществ). Небольшое содержание воды в панельном радиаторе позволяет отопительной системе гибко реагировать на потребность тепла в помещении и дает возможность эффективной терморегуляции. Немаловажен и внешний вид радиаторов, который отвечает самому взыскательному вкусу и прекрасно вписывается в современный интерьер помещений. В продаже можно найти два типа панельных радиаторов – с нижним и боковым подключением. В радиаторы с нижнем подключением встроен термостатический вентиль, на который можно установить терморегулятор для поддержания заданной температуры в помещении. Как следствие, стоимость радиаторов с нижним подключением выше, чем аналогов с боковым подключением. Стальные панельные радиаторы предназначены для применения в системах
Ïàíåëüíûå ðàäèàòîðû Панельные радиаторы (конвекторы) – приборы с преимущественно конвекционным излучением. Панельные радиаторы изготавливаются из стали. Их конструкция обеспечивает естественное течение воздуха верти-
отопления индивидуальных, малоэтажных жилых, административных и общественных зданий, в том числе с низкотемпературным теплоносителем. При наличии индивидуального теплового пункта – в зданиях любой этажности. Основные параметры: Рабочее давление – колеблется в интервале от 8,7-10 атм.; Опрессовочное давление – 13 атм.; Максимальная температура теплоносителя – 110 °С.
134
• том II
!
Что говорят цифры Застройщик часто сталкивается с непонятной ему характеристикой панельных радиаторов, например: рабочее давление 10 атм., опрессовочное давление 12-13 атм. Это значит, что они испытаны на заводе при опрессовочном давлении. По западным нормам коэффициент запаса прочности должен быть 1,3 – отсюда и цифры рабочего и опрессовочного давления. По отечественным нормам коэффициент запаса прочности должен составлять 1,5. То есть если опрессовочное давление 13 атм., то эксплуатировать прибор можно при рабочем давлении не выше 8,7 атм.
▶
Покупая импортный панельный радиатор, надо помнить и о том, что изготовлен он применительно к их западным условиям, которые несколько отличаются от местных. Во-первых, на Западе не сливают воду из системы отопления, она постоянно заполнена. А это очень важный момент, т.к. коррозионные процессы в системе, заполненной воздухом, идут гораздо быстрее, чем в системе, заполненной водой. Во-вторых, рачительные хозяева на Западе, берегущие собственную систему отопления, пуск этой самой системы (включение рециркуляционных насосов, заставляющих циркулировать воду по системе) осуществляют в основном через специальные преобразователи. При этом пуск происходит плавно и давление в системе нарастает постепенно.
У нас же это происходит гораздо проще. Включается рубильник, и циркуляционный насос сразу же включается на полную мощность. Такое включение приводит к так называемым гидравлическим ударам. Вот почему не стоит пытаться их испытывать при работе в системе с многократно большими значениями давления, особенно там, где есть вероятность гидравлического удара (многоэтажные городские здания с централизованной системой отопления). Срок их службы при этом может сократиться до года и даже до нескольких месяцев. Но в настоящее время ряд европейских заводов (Kermi и др.) начали выпускать конвекторы высотой до 300 мм с толщиной стенки водяной рубашки до 2 мм, что позволит использовать их и в наших городских системах отопления. Главный недостаток панельных радиаторов – не выносят слива теплоносителя, не любят открытых систем отопления и систем, в которых используются трубы не-
устойчивые к диффузии кислорода воздуха (например некоторые виды полипропиленовых труб). Слив теплоносителя из системы увеличивает скорость коррозионных процессов, что, в свою очередь, может привести к образованию сквозных свищей и, соответственно, выходу прибора из строя. Наличие карманов отстойников приводит к интенсивному заиливанию приборов и как следствие – забиванию внутренних протоков и плохому прогреву. Что еще необходимо отметить Сталь – превосходный по своей прочности материал, но он требует очищенной воды. Также на каждом типе радиаторов обязательно указываются допустимые значения рН теплоносителя. Поэтому не стоит «испытывать» эти радиаторы на стойкость с помощью экзотических антифризов и плохо подготовленных теплоносителей. Результат таких «испытаний» может оказаться весьма печальным. К тому же при покупке следует обращать внимание на наличие в маркировке приборов европейских стандартов. В сопроводительных материалах и рекламных проспектах большинства из них имеется ссылка на стандарт EN 442. Этот стандарт содержит минимальные требования к отопительным приборам и описывает методы измерения тепловой мощности, но не контролирует полностью качество их изготовления. Сочетание невысокой цены с удовлетворительным внешним видом, а также компактность делают этот радиатор на сегодняшний день наиболее распространенным отопительным прибором. В настоящий момент в Украине предлагается более 10 марок панельных радиаторов, внешне почти неотличимых друг от друга, таких как «Kermi» (Германия), «Korado» (Чехия), «Korad» (Словакия), «Henrad» (Бельгия), «Stelrad» (Голландия), «Purmo» (Финляндия), «Demir Dokum» (Турция), «Biasi» (Италия), «Imas» (Италия), «De’Longhi» (Италия), «Vogel & Noot» (Австрия), «Brotje» (Германия), «CHAPPEE–TERMAL» (Франция). А также: «Goldtherm» (Турция), «Termolux» (Турция), «ELBA» (Турция-Германия), «RADIK KLASIK» (Чехия), «Radson» (Бельгия). Следует отметить отечественного производителя: компания «Элитград» (Херсон) и ООО «Литиз» (Полтава), выпускающие достойную, конкурентоспособную продукцию.
Ñòàëüíîé òðóá÷àòûé ðàäèàòîð
Стальной трубчатый радиатор отопления имеет либо традиционную форму
том II •
с подчеркнуто плавными травмобезопасными краями (отдаленно напоминающую отечественные батареи), либо носят ярко выраженный трубчатый характер. Иногда трубы имеют оребрение и отражательный экран – для лучшего теплообмена. Уже исходя из названия отопительного прибора следует, что он изготовлен из стали и представляет собой прибор колончатой конструкции. Секция радиатора это 2 штампосварных коллектора, выполненных из низкоуглеродистой стали толщиной 1,5 мм и соединенных между собой стальными круглыми трубками из прецизионной стали. Так как секции трубчатого радиатора симметричны, то у них нет различий между верхом и низом, «фронтом» и «тылом». Поскольку теплоотдача стали меньше, чем, например, алюминия, стальные радиаторы имеют большее количество секций, чем алюминиевые той же мощности. Благодаря тому, что стенки этих радиаторов значительно толще панелей, а при их сборке не используется сварка, они служат значительно дольше – до 15 лет в наших центральных системах отопления с загрязненной водой и до 50 лет – в автономных системах с очищенной водой. Конструкция радиаторов обеспечивает высокий тепловой комфорт благодаря оптимальному соотношению между теплоизлучением и конвекцией. Конструкция трубчатого радиатора отопления предусматривает возможность подключения к теплопроводам систем отопления по различным вариантам: боковое подключение; диагональное; «снизу-вниз»; «снизу-вверх». Стальные трубчатые радиаторы – это радиаторы классического дизайна, предназначеные для отопления помещений зданий различного назначения, в том числе детских и медицинских. Интерес к ним определяется высоким уровнем дизайнерских решений и гигиеничностью приборов.
135
Основные параметры: Рабочее давление – колеблется в интервале от 10-16 атм.; Опрессовочное давление – 15-24 атм.; Толщина стенок трубчатых элементов 1,2 (1,5 мм); Максимальная температура теплоносителя – 120 °С; Ph = 7,5–8,5; Что еще необходимо отметить Стальные трубчатые радиаторы – обычно наиболее дорогой тип радиаторов (в пересчете на 1 кВт). В сравнении с панельными у трубчатых стальных радиаторов нет проблем с давлением, но толщина металла не превышает 1,5 мм, что, к сожалению, не дает оснований для длительного оптимизма при использовании в существующей городской застройке. Еще следует помнить, что при эксплуатации стальные радиаторы весьма чувствительны к качеству водоподготовки, особенно к содержанию в воде кислорода и загрязнений (шлама). Поэтому стальные трубные радиаторы рекомендуется применять в независимых системах отопления с закрытыми расширительными сосудами, современными циркуляционными насосами, а также с устройствами для подпитки деаэрированной водой из водопровода или непосредственно из тепловой сети. Для уменьшения опасности подшламовой коррозии целесообразна установка дополнительных грязевиков, а при применении термостатов и автоматизированных воздухоотводчиков – еще и фильтров, в том числе постояковых. Своей популярностью классический трубчатый радиатор обязан высокому тепловому комфорту благодаря оптимальному соотношению между теплоизлучением и конвекцией. А также важны преимущества широкой номенклатуры поставляемых типоразмеров по их теплоплотности и травмобезопасности, благодаря подчеркнуто округленным углам. На украинском рынке предлагается достаточно большое количество трубчатых радиаторов разных форм и расцветок. Эти радиаторы нередко используются не просто как элемент системы отопления, но и как элемент дизайна помещения. Разновидностью трубчатых радиаторов являются радиаторы для ванной комнаты. Или, например, радиатор-скамейка от «Arbonia» представляет собой горизонтально расположенные стандартные
136
секции радиатора, собранные в блоки длиной 1500, 1800, 2000, 2500 и 3000 мм с количеством секций от 4 до 6 по высоте и с количеством труб в каждой секции от 4 до 6. Радиатор-скамейка выпускается с приварными ножками для напольной установки. Сверху на специальные крепления монтируется сидение, выполненное из дерева или каких-либо других материалов по усмотрению заказчика. В Украине данные радиаторы наиболее широко представлены несколькими импортными производителями «Arbonia», «Zehnder», «Kermi» (Германия), «De’Longhi» (Франция), «Wulkan» (Польша-Германия), «КЗТО» (Россия), Jaga (Бельгия). Украина может похвастать отечественными радиаторами – киевского предприятия «Пресс».
Áèìåòàëëè÷åñêèé ðàäèàòîð
Особое место среди всех типов радиаторов занимает секционный биметаллический радиатор. Приставка «би» показывает то, что радиатор сделан из двух различных металлов. Биметаллический радиатор можно назвать универсальным. Самые распространенные модели – медно-алюминиевый и стальноалюминиевый радиатор. Биметаллические радиаторы состоят из нержавеющей стальной трубы (стального сердечника), по которой должен двигаться теплоноситель, и секций (корпуса) из легких сплавов. Стальная труба выдерживает высокое давление, а алюминиевые секции легко отдают тепло.
• том II
Так как биметаллические радиаторы – оригинальный прибор, защищенный патентом, то каждый производитель нашел свой секрет производства таких радиаторов. В частности, радиатор «Sira Group» (Италия) представляет комбинацию двух металлов и состоит из двух асимметрично расположенных труб, изготовленных из низкоуглеродистой стали, залитых под давлением высококачественным алюминиевым сплавом. Такое сочетание по сравнению с литыми алюминиевыми радиаторами позволяет уменьшить долю внутренней поверхности из алюминиевого сплава в 5–10 раз, а также отсутствие в коллекторной части «карманов» – сборников шлама и газов, сводит к минимуму возможность образования гиббсита алюминия и ускоренного разложения воды с образованием водорода. А радиатор «Global» (Италия) состоит из стального «сердечника»: верхний и нижний горизонтальные стальные коллекторы соединены вертикальными стальными трубками, помещенными при помощи технологии литья под давлением в оболочку из алюминиевого сплава. Таким образом, в радиаторах «Global» теплоноситель находится в контакте только со сталью. Это исключает возможность образования гальванической пары, а значит, решает проблему коррозии. Биметаллические радиаторы объединяют в себе высокую теплопроводность алюминия с прочностью стали или коррозийной стойкостью меди. Прочные стальные трубы могут выдержать большое давление воды, а медные еще и служат более 50 лет, в то время как алюминиевая конструк-
ция позволяет получить большую мощность при малых габаритах. Эти приборы окрашиваются порошковыми эмалями, что дает эффективную защиту от внешней коррозии. Чистота отделки поверхности и дизайн позволяют использовать радиаторы в помещениях современного дизайна.
!
Секционные биметаллические радиаторы рекомендованы для применения в любых системах отопления, в том числе с повышенным давлением, в административных, жилых общественных зданиях. Применение их в малоэтажном строительстве экономически нецелесообразно. Основные параметры: Рабочее давление – 15-40 атм.; Опрессовочное давление – 22,5 атм.; Максимальная температура теплоносителя – 110 °С; Толщина стенок трубчатых элементов 1,25. Что еще необходимо отметить Биметаллические радиаторы эксплуатируются на территории бывшего СССР с 1993 г. и подтвердили свои высокие эксплуатационные свойства. Как мы уже говорили, конструкция секции данного радиатора, состоищая из стальных труб, залитых под давлением алюминиевым сплавом, позволила избежать всех недостатков, свойственных алюминиевым радиаторам, сохранив высокую тепловую отдачу. А малая емкость секции (в среднем в 3 раза меньшая, чем у традиционных литых алюминиевых радиаторов) и вследствие этого, минимальная инерционность – позволяет осуществлять эффективное ручное и автоматическое регулирование теплового потока радиатора. Кроме того, повышается экономичность системы отопления при ее заполнении антифризом. Применение новых технологий и специальных красок при производстве бимиталических радиаторов позволяют дать гарантию на покрытие при эксплуатации в обычной окружающей среде – 25 лет с момента установки. Следует отметить, что все же бимиталические приборы имеют и тонкие места, одним из которых являются комплектующие, которые входят в набор поставки. Применение двух металлов, имеющих разные электрохимические потенциалы (в частности сталь и алюминий) приводит к электрохимической коррозии. Радиаторы компании «Sira Group» комплектуются стальными заглушками и переходниками,
которые подвергаются специальному процессу горячей оцинковки. Используемая при этом процессе суспензия с содержанием благородных металлов обеспечивает однородность покрытия и образует на поверхности очень твердый и ударопрочный сплав Fe-Zn, обеспечивающий электрохимическую защиту. Поэтому для комплектации радиаторов «Sira Group» необходимо использовать только оригинальные заглушки и переходники, которые обеспечивают электрохимическую протекцию. И напоследок основной минус – высокая цена. Использование таких радиаторов для частного загородного дома, как правило, не оправдано, так как высокого давления в этом случае быть не должно и нет смысла платить за это дополнительные деньги. На рынке Украины биметаллические радиаторы представлены «Sira», «Global», «Rovall» (Италия), «Jaga» (Бельгия), «Regulus» (Польша), «STANDARD» (Польша), «Minib» (Чехия). Не остались в стороне и украинские производители прогрессивных радиаторов – «Термия» (Винница) и «Конвектор» (Кировоград).
Àëþìèíèåâûå ðàäèàòîðû
Алюминиевые радиаторы отличаются от биметаллических тем, что тело секции, представляет отливку из легкого сплава, каналы в которой не усилены сталью. По всем характеристикам алюминиевые радиаторы занимают как бы промежуточное положение между сталью и чугуном, объединяют в себе практически все преимущества и недостатки этих групп радиаторов. Целесообразность применения радиаторов из алюминия имеет смысл в тех случаях, когда чугун или сталь по какимлибо причинам не отвечают поставленным требованиям.
!
Алюминий является лидером по скорости нагревания и теплоотдаче, однако по прочностным характеристикам значительно уступает стали и чугуну. Алюминиевые радиаторы выпускаются в двух вариантах: Литые алюминиевые радиаторы, где каждая секция отливается как цельная деталь. Экструзионные радиаторы, где каждая секция состоит из трех элементов, соединенных механически друг с другом. Герметизация соединений осуществляется
том II •
или уплотнительными элементами, или через клеевое соединение. Причем в большинстве случаев сборка секций выполняется в виде блоков из 2, 3 и более секций. Например, радиатор итальянской компании «Rovall», входящей в холдинг «Sira group», изготавливается методом экструзии из высокопрочных и стойких к коррозии алюминиевых сплавов, а коллектора отливаются сразу для двух и трех колонок – методом литья под давлением. При этом получается блочный радиатор с шагом в 2 или 3 секции. Верхние и нижние коллекторные блоки соединяются с двумя или тремя колонками электрохимической сваркой, технология которой отработана в аэрокосмической промышленности. Круглое сечение канала для прохода теплоносителя обеспечивает высокую прочность колонки радиатора. Алюминиевые радиаторы имеют абсолютно гладкие поверхности, иногда со специальными отверстиями для лучшей маршрутизации воздуха. Это позволяет устанавливать их под подоконниками, экономя пространство комнаты (без значительных потерь тепла). Алюминий проводит тепло в четыре раза лучше стали, поэтому алюминиевыми радиаторами малых габаритов можно обогревать большие площади. Но в прочности он уступает почти все тем же металлам. Алюминиевые радиаторы применяются в любых системах отопления, в том числе выпускаются модели, расчитанные на системы с повышенным давлением. Основные параметры: Рабочее давление – 10-25 атм.; Опрессовочное давление– 15-30 атм.; Что еще необходимо отметить Сам материал, из которого изготовлены алюминиевые радиаторы, обладает хорошей теплопроводностью, но в коррозионном отношении он далеко не самый устойчивый. Качество радиатора во мно-
137
гом зависит от фирмы-изготовителя и качества исходного сырья. Основной проблемой при их эксплуатации является необходимость в поддержании значения ph (кислотность теплоносителя) в весьма узком диапазоне, что в существующей городской застройке проблематично, да и в индивидуальном строительстве тоже не всегда выполнимо. Также под воздействием различных примесей, содержащихся в теплоносителе, под воздействием сезонных и прочих перепадов температур, использованный для изготовления радиаторов алюминий может начать выделять различного рода газы. Наименьшие последствия этого явления – это «завоздушивание» системы. Но на практике встречаются даже разрывы секций, вызванные этим явлением. Этого явления можно избежать при установке в систему автоматических воздуховыпускных клапанов (клапан Маевского). Это небольшие устройства поплавкового типа, устанавливаемые в верхней точке радиатора, то есть именно там, где может скапливаться выделяющийся газ. Принцип действия поплавкового «пускника» прост – пока в системе есть вода, она поджимает поплавок к спускному отверстию, но как только под поплавком появляется вместо воды газ, поплавок моментально опускается и газ стравливается через отверстие. Поднявшийся на место газа теплоноситель заставляет поплавок всплыть и вновь закупорить отверстие. Правда, в украинских центральных отопительных системах с автоматическими поплавковыми «спускниками» иногда случаются неприятности. Теплоноситель поступает не всегда чистый, он может принести с собой, например, кусочек окалины, образовавшейся при сварочных работах. Если этот кусочек окалины попадет под поплавок, то из него начнет подтекать вода. Конечно, спускное отверстие довольно маленькое и до потопа дело не дойдет, но все равно неприятно. В этом отношении более безопасен не автоматический, а ручной «спускной» клапан. Повернул рукоятку – стравил воздух, дождавшись, пока из отверстия закапает вода, и вновь закрыл. И не трогаешь до следующего раза. Но проверку системы на наличие газов придется периодично проводить самому.
▶
Еще необходимо отметить, что, устанавливая в систему алюминиевый радиатор, не следует забывать об антагонизме меди и алюминия, установленных в одной системе.
138
Так что если у Вас при разводке теплоносителя использованы медные трубы, то об установке алюминиевого радиатора и речи не может быть. Ну, а если Вы такой монтаж уже провели, то срочно меняйте алюминиевый радиатор. Гальваническая пара, образующаяся в системе, не пощадит ни того, ни другого. На украинском рынке можно найти алюминиевые радиаторы итальянских фирм, такие как «Fondital», «Sira» («Rovall»), «Global», «IPS» и «Ferolli». А также радиаторы украинского производителя «Элитград» (Херсон). Цена же алюминиевого радиатора выше, в сравнении с чугунным радиатором.
начинают себя проявлять не сразу, и у застройщика есть в запасе пара десятков лет. Секционные чугунные радиаторы рекомендованы для применения в любых системах отопления, в том числе с повышенным давлением с теплосети до 16 атм. Их применение достаточно эффективно в высоких помещениях, поскольку доля радиационного теплового потока у них составляет 30 %, а конвективного – 70 %. Это обеспечивает хороший прогрев нижней зоны помещения излучаемой теплотой и достаточно быстрый прогрев воздуха за счет конвекции.
×óãóííûå ðàäèàòîðû Чугунный радиатор для украинских потребителей более привычен, чем любой другой. Секции чугунных радиаторов отливают из серого чугуна. Между собой секции отечественного производства соединяют на ниппелях с прокладками из картона, проваренного в олифе (при температуре теплоносителя до 105 °С), из теплостойкой резины (при температуре теплоносителя до 140 °С) или из паронита (при температуре теплоносителя свыше 140 °С). Безусловно положительной стороной чугуна как материала для производства систем отопления является его теплопроводность, а также его нейтральность почти ко всем теплоносителям. Последнее свойство чугуна особенно подходит для отечественных условий, когда на качество теплоносителей (повышенная агрессивность, загрязненность и пр.) не обращают внимание. Но «мощность» чугуна имеет и обратную сторону. Для чугуна свойственна большая тепловая инерция, когда система отопления сравнительно долго нагревается, а также с трудом поддается регулировке радиаторными и комнатными термостатами без соответствующей регулировки температуры котловой воды. В связи с этим не рекомендуется использовать чугунные радиаторы в системах с автоматическими регуляторами температуры. Отметим и тот неблагоприятный факт, что все-таки чугун боится коррозии. В меньшей степени, чем другие металлы, но что есть, то сеть. И из-за этой коррозии и «зарастания» внутренней поверхности со временем теряет свою мощность, что приводит к сильному снижению теплоотдачи систем отопления, сделанных из чугуна. Безусловно, последствия такого процесса
• том II
Основные параметры: Рабочее давление – 0,6-0,8 МПа; Опрессовочное давление – 1-1,2 МПа; Максимальная температура теплоносителя – 105-140 °С . Что еще необходимо отметить К сожалению, гидравлические удары чугунные радиаторы переносят плохо и это надо учитывать при их выборе. Отечественные радиаторы в отличие от импортных требуют обязательной протяжки межсекционных соединений перед установкой и дополнительной покраски.
▶
Что касается монтажа, необходимо еще отметить часто достоинство чугунных радиаторов – низкая цена, может быть практически сведено к нулю более высокой стоимостью их монтажа. Нередко, в случае если Вы захотите сделать систему отопления из отечественных чугунных радиаторов и дешевых стальных труб, то стоимость монтажа будет примерно на 30-40 % выше, чем установка легких, чистых и удобных в монтаже пластиковых труб и стальных или алюминиевых радиаторов.
Теперь о дизайне. Импортные радиаторы, безусловно, выигрывают у оте-
чественных не только качеством литья, но и эстетическим видом. Их дизайн весьма близок к дизайну алюминиевых радиаторов, и при качественной окраске чугунные радиаторы украсят практически любой интерьер. Дизайн отечественных радиаторов и их конструкция в последние три года тоже радикально изменились в лучшую сторону. Стоимость импортных радиаторов выше отечественных. В зависимости от модели (например, радиаторы «дворцового типа») цена на импортные может быть даже сопоставима или выше, чем у биметаллических радиаторов. На рынке отопительных приборов присутствуют следующие производители чугунных радиаторов: в первую очередь, «Луганский литейно-механический завод», а также зарубежные производители: «Ferroli» (Италия), «Demir Dokum» (Турция), «Roca Radiadores» (Испания), «Viadrus» (Чехия).
§ÆÃÆʽÅνÉËÐÀʽÃÀ В последнее время в отдельную группу принято выделять стальные радиаторы для ванных комнат, или полотенцесушители.
ционным линиям систем горячего водоснабжения, где вода перенасыщена кислородом и хлором, а следовательно, более агрессивна с точки зрения коррозии. Основные параметры: Рабочее давление – 1,5 МПа; Опрессовочное давление – 2,25 МПа; Максимальная температура теплоносителя – 115 °С ; Толщина стенок трубчатых элементов 2 мм. Что еще необходимо отметить Стальные отопительные приборы для ванных комнат на рынке представленны следующими зарубежными производителями: «Zehnder» (Германия), «Kermi» (Германия), «Arbonia» (Швейцария), «Fogel & Noot» (Австрия), «Korado» (Чехия). Модели этих фирм отличаются уникальным дизайном и великолепной и разнообразной отделкой, включая хромирование и золочение. Приборы дополняются аксессуарами в виде полок для полотенец, вешалок для одежды и белья и т.п. Почти все модели приборов этих фирм могут быть при необходимости снабжены встроенным электрическим ТЭНом для обогрева ванных комнат и просушки белья в период отключения системы отопления.
¢Æź½ÂÊÆÈÓ
Они напоминают по своей конструкции трубчатые стальные радиаторы, однако в них горизонтальные прямые или изогнутые трубы вварены в вертикальные коллекторы. Отечественной промышленностью выпускаются стальные радиаторы для ванных комнат, которые имеют высоту 640-1130 мм при ширине 542 мм и глубине 100 мм.
▶
В отличие от отечественной практики, за рубежом отопительные приборы для ванных комнат (полотенцесушители) принято присоединять к системам отопления, а не к циркуля-
Хотя все перечисленные отопительные приборы работают по конвективному принципу, отдельно принято рассматривать как конвекторы отопительные приборы, в которых нагревательный элемент выполняется в виде трубы, по которой движется теплоноситель змеевидной формы с многочисленными пластинами оребрения. Вся конструкция закрывается декоративным кожухом. Само название конвектор говорит о том, что тепло они передают главным образом за счет конвекции (до 95 %). В силу этого они обладают высоким тепловым комфортом, так как благодаря конвекции отапливаемое помещение обогревается более равномерно. Конвекторы хорошо работают в системах центрального отопления, выдерживают высокие давления (до 25 атм.), имеют малое гидравлическое сопротивление, а толстые трубы змеевика не боятся коррозии. Также конвекторы можно использовать и для автономных систем, благодаря малому объему воды и малой тепловой инерции возможно значительно сократить количество потребляемой энергии.
139
медных трубопроводов с действующей системой отопления. Например, наличие в ней элементов из металлов-антагонистов меди может привести к существенным проблемам.
ООО «Макситерм» т/факс 8 (057) 336-26-49 www.maxiterm.ua Конвекторы идеально подходят для отопления жилых помещений, так как не происходит значительного нагрева поверхности самого конвектора. Но для обогрева высоких помещений конвекторы подходят плохо, так как тепловой поток устремляется под потолок, где происходит перегрев верхней зоны, у пола же ощущается недогрев, что нарушает тепловой комфорт. Однако на территории стран СНГ наблюдается увеличение выпуска конвекторов, особенно для однотрубных систем отопления в многоэтажных панельных зданиях. Это объясняется простотой изготовления и монтажа данных отопительных приборов, малым расходом металла. Они просты и надежны в эксплуатации, срок их службы достаточно велик и равен сроку службы трубопроводов. Данные приборы обладают малой тепловой инерцией. Стоимость данных приборов может колебаться в значительных пределах в зави-
симости от производителя прибора и материалов, применяемых при изготовлении. На украинском рынке представлены конвекторы, как отечественных, так и зарубежных производителей. Но импортная продукция занимает лидирующее место рынка. Из отечественных можно отметить конвекторы «MaxiTerm» (Харьков). Новые модели этой торговой марки имеют современный дизайн, приемлемые цены и, благодаря увеличенной поверхности теплообмена, – более высокие теплотехнические характеристики. Из зарубежных производителей, чья продукция представлена на украинском рынке, специалисты отмечают «Siemens», «Stiebel Electron» (Германия), «Nobo» (Норвегия), «DeLonghi» (Италия), «Atlantic», «Airelec», «Supra» (Франция), «Ensto» (Финляндия), «Frico» (Швеция), МІNІВ (Чехия) и др.
ООО «Макситерм» т/факс 8 (057) 336-26-49 www.maxiterm.ua
ООО «Макситерм» Êîíâåêòîðû, т/факс 8 (057) 336-26-49 âñòðàèâàåìûå â ïîë Современные архитектурные решения www.maxiterm.ua
со стеклянными стенами не оставляют места для традиционных отопительных приборов. Поэтому в последние 5-10 лет наблюдается резкое увеличение как спроса, так и производства встраиваемых приборов. В Украине представлены «Jaga» (Бельгия), «Mollenhof» и др. Они имеют сопоставимые технические характеристики. Теплообменники изготовлены из медных труб с алюминиевым оребрением. \\Stroitelstvo\G_Stroitelstvo\Daydjest_2008\Реклама\МаксиТерм\блок114х50\блок114х50.ai Основной вопрос, на который нужно обратить внимание, – это совместимость
140
• том II
¨¸ÉÏ½Ê ÄÆÑÅÆÉÊÀ ȸ¼À¸ÊÆÈƺ
Расчет мощности радиаторов – дело профессионалов из специализированных компаний. Они выполнят его с учетом Ваших предпочтений по типу и размерам радиаторов, а также в зависимости от толщины и материала стен, площади помещений, высоты потолков, площади и качества остекления. В среднем для обогрева 10 м2 хорошо утепленного помещения с высотой потолка до 3 м требуется радиатор мощностью 1 кВт. Кроме того, важным параметром (в основном, при применении в городских квартирах) является давление, на которое отопительный прибор рассчитан. Существует еще один метод расчета, конкретно секций радиторов отопления. Для расчета необходимого числа секций радиатора отопления в них используют следующую зависимость. Нужно знать теплоотдачу одной секции (в ваттах; см. таблицу) и поделить ее на коэффициент 100. В результате получается число квадратных метров, которое она способна обогреть. Зная площадь помещения (при среднем значении высоты потолков – не более 2,7 м), не трудно посчитать требуемое количество сегментов. Например, если одна секция обогревает площадь приблизительно 2 м2 (199 Вт делим на 100), то для комнаты в 16 м2 потребуется восемь штук. В том случае, если помещение угловое или в комнате есть балкон, то количество секций увеличивают (как правило, на 2-3). Следует иметь в виду, что в среднем на 10 % меньше тепла дает радиатор, помещенный в глубокую нишу под подоконником. Декоративный короб, которым часто закрывают батарею, отби-
рает 15-20 % тепла. Уменьшает теплоотдачу отопительных приборов и трубопроводов каждый последующий слой краски. В помещении не обязательно устанавливать один-единственный радиатор, можно поставить несколько, суммарная мощность которых будет не ниже требуемой. При замене радиаторов в уже работающей отопительной сети необходимо знать диаметр и способ подводки труб (подводка может быть нижней, боковой правой или левой), а также межосевое расстояние (между центрами подводящих труб), которое определяет высоту радиатора. После этого его мощность прямо пропорциональна длине и ширине. Габариты радиаторов одной и той же мощности могут сильно отличаться в зависимости от их типов и материалов, из которых они изготовлены. Время жизни радиаторов зависит не только от их материалов, но и от качества воды в отопительной системе. Чем больше в ней содержится кислорода и газов, агрессивных по отношению к металлам, и чем выше показатель ее кислотности, тем быстрее идут процессы коррозии.
¦Éƹ½ÅÅÆÉÊÀ ÇƼÂÃÖϽÅÀ× Â ÉÀÉʽĽ ÆÊÆÇýÅÀ× Нередко можно встретить алюминиевый радиатор, напрямую подсоединенный к стальным трубам системы отопления. Вода – хороший электролит, а потому это приведет к очень быстрой коррозии. Выйти из положения позволяют трубы из термостойких полимеров. По своим характеристикам они превосходят металлические, а стоят совсем недорого. Радиаторы сегодня перестают быть только отопительными приборами, они становятся еще и декоративными предметами интерьера. Современные материалы и высокое качество отделки их поверхностей, разнообразная цветовая гамма позволяют архитекторам и дизайнерам использовать радиаторы для поддержки своих художес-
твенных замыслов и решений. Пространственные формы, размеры и оттенки способны ответить на притязания людей с самым изысканным вкусом. Но все же важнейшим в радиаторе было и остается то, что чаще всего скрыто от глаз потребителя – его эксплуатационные свойства. Именно от них зависит, насколько комфортно будут чувствовать себя жильцы, независимо от их эстетических пристрастий. Не всякий радиатор, взятый с мирового рынка, способен выдержать высокое давление в отечественных городских отопительных сетях (8-10 атм.), особенно в многоэтажных домах (до 13 атм.). Следует учесть еще и то, что перед началом отопительного сезона и после проведенного в сетях ремонта они подвергаются опрессовке, во время которой давление поднимается до 15 атм. (иногда и выше).
!
Опрессовка – процедура обязательная и проводится как для прочистки всей сети, так и с целью выявления в ней слабых фрагментов. Чтобы избежать покупки таких радиаторов, необходимо перед покупкой осведомиться о том, какое же все-таки давление в многоквартирном доме считается рабочим, а какое – максимальным. Но этот вопрос, к счастью, не должен волновать Вас, будущий житель загородного дома: в автономных системах отоп-
Äàâëåíèå:
Îãðàíè÷åíèÿ ïî ðÍ
6-2 / 9-18.27
×óãóííûé
Âèä ðàäèàòîðà
ðàáî÷åå / îïðåññîâî÷íîå / ðàçðóøåíèÿ
Ñòàëüíîé òðóá÷àòûé
ления низкое рабочее давление, поэтому беспокоиться не о чем – оно не способно вывести из строя никакие радиаторы.
Êîððîçèéíîå âîçäåéñòâèå
Ìîùíîñòü ñåêöèè
Êèñëîðîäà
Áëóæäàþùèõ òîêîâ
Ýëåêòðîëèòè÷åñêèõ ïàð
ïðè h=500 ìì, Dt=70 Ñ, Âò
6.5 – 9.0
äà
äà
ñëàáîå
85
6-9 / 12-15 / 20-25
6.5 – 9.0
íåò
íåò
íåò
110
Àëþìèíèåâûé
10-20 / 15-30 / 30-50
7–8
íåò
äà
äà
175 – 199
Áèìåòàëëè÷åñêèé
35 / 57 / 75
6.5 – 9.0
äà
äà
ñëàáîå
199
Àíîäèðîâàííûé
15-40 / 25-75 / 215
6.5 – 9.0
íåò
íåò
íåò
216.3
том II •
141
Предисловие
Ïîâåñòü î ÍÀÏÎËÜÍÎÌ ÎÒÎÏËÅÍÈÈ Åñòü õîðîøàÿ íàðîäíàÿ ìóäðîñòü – «âñå íîâîå – ýòî õîðîøî çàáûòîå ñòàðîå». Âîò è â äàííîé ñòàòüå ìû áóäåì ïîâåñòâîâàòü î «íîâîì» îòîïèòåëüíîì îáîðóäîâàíèè, ïîïóëÿðíîñòü êîòîðîãî óâåëè÷èâàåòñÿ â íàøè äíè ñ ãåîìåòðè÷åñêîé ïðîãðåññèåé.
Напольное отопление, или теплый пол, как многие его называют, очень распространенное и, можно сказать, модное изобретение, придумано не сегодня. Уже в 80 году до н. э. древние римляне применяли подобную систему, она называлась «гипокауст». Теплый воздух поднимался вверх по каналам из центральной топки, нагревая внутреннюю поверхность пола. В середине XVIII века шведский изобретатель Кристофер Польгем сделал чертеж отопительной системы с воздушными каналами, расположенными под полом. В 1825 в журнале «Mechanics Magazine» была опубликована статья, повествующая о том, что китайцы начали интересоваться отопительными системами, сходными с древнеримской. Возможно, напольное отопление было изобретено и не в Древнем Риме, а на территории современной Швеции –
142
уже в каменном веке, 6 000 лет назад. Именно здесь были найдены остатки примитивной системы обогрева пола, в которой теплый воздух поднимался по каналам к поверхности земли туда, где спали люди. Таким образом, система напольного отопления развивалась со времен каменного века. В 20-х годов прошлого века были обнаружены старые британские и французские системы, напоминающие современное водяное напольное отопление. Современный же теплый пол приобрел широкую популярность в Скандинавии в 80-е годы, и в последствие его применение распространилось по всему миру. До недавнего времени на мировом рынке отопительных систем присутствовали два вида теплого пола – водный и электрический (кабельный). И вот, на наших
• том II
глазах, мир стала завоевывать принципиально новая технология – пленочный инфракрасный пол. С этого момента мы в журнале «СТРОИТЕЛЬСТВО. Современные материалы и технологии» будем классифицировать теплый пол как три самостоятельных вида.
¥½ÆÉÇÆÈÀÄ¸× ÀÉÊÀŸ Никто не будет спорить с утверждением, что главное для каждого человека – это его здоровье. Наиболее благоприятной схемой распределения тепла в помещении считается такая: 24–26 °C у пола и 20–22 °C – на уровне головы. Увы, ни одно из традиционных отопительных устройств не может этого обеспечить. Теплый же пол создает именно такой температурный градиент. Более того, он не
вызывает традиционных конвекционных потоков воздуха, поднимающих с собой пыль, а это особенно благоприятно для детей, аллергиков и астматиков. Впрочем, здоровое тепло – на пользу всем. Но есть еще одна немаловажная особенность теплых полов: такая система практически не занимает полезную площадь, а интерьер не нагружается привычными атрибутами – батареями, конвекторами и прочими аппаратами.
¦ÉÅƺÅÓ½ ÇȽÀÄËѽÉʺ¸ ÉÀÉÊ½Ä Ê½ÇÃÓÁ ÇÆà НЕВИДИМОСТЬ. Вмонтированный в бетонно-песчаную стяжку нагревательный элемент (кабель или трубы) освобождает помещения от громоздких радиаторов (кстати, активных «аккумуляторов» пыли) и за счет освободившейся площади обеспечивает новые интересные возможности расстановки мебели и интерьера. КОМФОРТ. «Теплый пол», являясь инфракрасным излучателем, равномерно распределяет тепло по всему объему помещения. Радиаторы же направляют поток горячего воздуха в сторону и к потолку, и уже охлажденным воздух возвращается к ногам. Система «теплый пол» создает оптимальный тепловой комфорт: тепло для ног, приятная температура на уровне тела и оптимальная температура на уровне головы. Наряду с этим, при слабой циркуляции воздуха количество переносимой пыли существенно снижается, что очень важно для больных астмой и аллергией. ЭКОНОМИЧНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЧИСТОТА. Система отопления «теплый пол» существенно уменьшает потери тепла в помещении. Оптимальное
с технологической точки зрения расположение нагревательных элементов в полу и точная регулировка температуры с помощью системы управления обеспечивают снижение средней температуры в помещении с 22 °С до 20 °С. При этом потребление энергии для достижения желаемого комфорта уменьшается по сравнению с использованием традиционных радиаторов в помещениях стандартной высоты примерно на 20 %, а при высоких потолках доходит и до 50 %, что существенно снижает расходы на отопление и идет на пользу окружающей среде. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ. При правильной установке продолжительность эксплуатации системы «теплый пол» соизмерима со сроком службы здания и при этом не требует обслуживания. Современные технологии обеспечивают высокую надежность кабелей, труб, электронных и электромеханических элементов, что подтверждено долголетней практикой эксплуатации систем «теплый пол». БЕЗОПАСНОСТЬ электрических систем «теплый пол» обеспечивается за счет двойной (а иногда и тройной) изоляции и экранирования нагревательного кабеля, а также за счет заземления и обязательной установки устройств защитного отключения, особенно для систем отопления помещений с повышенной влажностью (ванных, кухонь и т.п.).
¦¹Ã¸ÉÊÔ ÇÈÀĽŽÅÀ× Система теплых полов может быть как вспомогательной, так и основной системой отопления, она пригодна для обогрева всех типов помещений. И не только для обогрева. В кухне теплые полы сохраняют напольное покрытие сухим, что очень важно, поскольку излишняя влага способствуют образованию бактерий и плесени, к тому же скользкий пол безусловно травмоопасен. Это же актуально для ванной и туалета (а здесь еще важна и заметная экономия площади) и для прихожей, где нередко тоже бывает мокро – от обуви и зонтиков. Для жилых помещений теплый пол – не единственное, но очень хорошее решение, особенно если приходится идти на компромисс с батареями при расстановке
том II •
мебели. Нередко именно радиатор отопления здесь становится своего рода камнем преткновения. Но не только жилые помещения выигрывают от системы теплых полов. Сырость и холод подвалов и полуподвальных помещений иногда создают очень серьезные проблемы. Избежать их поможет именно теплый пол. Ограничения на применение данной системы касаются только тех домов и квартир, где хотелось установить электрическую систему обогрева, но подводка электричества рассчитана по уже устаревшим нормативам; там электроподогрев полов может восприниматься только как вспомогательная система отопления. Как вспомогательное отопление система теплого пола рекомендуется и в коттеджном строительстве в районах резкоконтинентального климата и суровой зимы.
©ÇÆÉƹ ËÉÊÈÆÁÉʺ¸ Способы устройства «теплых полов» различных типов подобны: они напоминают пирог, состоящий из нескольких различных слоев (теплоизолятора, ламинированной фольги, нагревательного элемента (кабель, труба), цементно-песчаной стяжки, напольного покрытия). Нагревательный элемент (кабель или труба) укладывается в черновую поверхность пола, в результате чего пол превращается в нагревательную панель, от которой исходит тепловое излучение. При этом тепловые потоки, направленные снизу вверх, не только экономично и эффективно отапливают помещение, но и создают комфортный микроклимат.
143
Часть ПЕРВАЯ
ÂÎÄÍÛÉ ÒÅÏËÛÉ ÏÎË
Äâàäöàòü ëåò íàçàä â íàøåé ñòðàíå ñèñòåìû îòîïëåíèÿ «òåïëûé ïîë», â îñíîâíîì, èñïîëüçîâàëèñü äëÿ îòîïëåíèÿ îáùåñòâåííûõ çäàíèé (íàïðèìåð, äåòñêèõ ñàäîâ, áàññåéíîâ è ò. ä.) è ëèøü â ðåäêèõ ñëó÷àÿõ – äëÿ îáîãðåâà æèëûõ ïîìåùåíèé. Äåñÿòü ëåò íàçàä î «òåïëûõ ïîëàõ» óçíàëè ðÿäîâûå ïîòðåáèòåëè, íî, òåì íå ìåíåå, îáîðóäîâàòü èìè ñâîå æèëüå áûëî ïî êàðìàíó äàëåêî íå êàæäîìó. Íî ñåãîäíÿ ïîëû ñ ïîäîãðåâîì ïåðåñòàëè áûòü ýêçîòèêîé – ñåìüÿ ñî ñðåäíèì äîñòàòêîì âïîëíå ìîæåò ñäåëàòü ïîëû â ñâîåì äîìå èëè êâàðòèðå òåïëûìè. Âîçìîæíî, â íåäàëåêîì áóäóùåì ýòè ñèñòåìû îòîïëåíèÿ áóäóò èñïîëüçîâàòüñÿ ïîâñåìåñòíî, íàðÿäó ñî âñåì ïðèâû÷íûì ðàäèàòîðíûì îòîïëåíèåì. 144
• том II
Есть мнение специалистов современных систем отопления, что если загородный дом оборудован автономной водяной системой отопления, то смысла в дополнительном электрообогреве здания немного – в этом случае гораздо эффективнее установить водяные «теплые полы». Современный водный «теплый пол» по конструкции мало отличается от своих предшественников традиционного отопления. В его состав входит котел, насосное оборудование, распределитель контуров нагрева, устройства регулирования температуры (термостаты, сервоприводы), нагревательный элемент пола – трубы, утеплительные материалы и т.д.
В настоящее время используют трубы: из полимеров («сшитый» полиэтилен средней плотности, РЕ-Ха – сшитого пероксидами, полибутилен, армированный полиэтилен, полипропилен и ряд других); из пластика и металлопластика; из металла (медь, сталь), которые имеют внешний диаметр 16 или 18 мм. Такие параметры трубы, как показывает практика, являются наиболее оптимальными, так как в этом случае толщина пола увеличивается незначительно, гидравлическое сопротивление воды находится в «разумных» пределах и не требует использования дополнительных устройств, усложняющих систему. Прошивка – это специальный химический процесс, позволяющий получить поперечные структурные связи между молекулами полиэтилена. Чем больше этих связей, тем прочнее полиэтиленовый слой трубы в поперечном направлении, выше такие свойства, как: устойчивость к высокой температуре и высокому давлению, ударопрочность при низкой температуре и прочность на разрыв. Различия между трубами разных производителей заключаются в использовании различных способов сшивки.
!
Различия между трубами разных производителей заключаются в использовании различных способов сшивки.
Хотелось бы отметить достоинства «сшитых» труб: Они могут использоваться при температурах до 55 °С. Выдерживают однократное замерзание воды. Стойки к механическим воздействиям, их отличает возможность больших радиусов изгиба. Гарантийный срок службы при использовании теплоносителя 65-70 °С – 50 лет. Эти трубы не подвержены коррозии, хорошо гасят акустические волны, что исключает шум при работе. Для уменьшения теплопотерь при обогреве помещения в конструкции обогреваемого пола целесообразно применение утеплительных материалов. Наиболее популярными являются экструдированный пенополистирол, прес-
сованный полистирол, которые выполняют функции как тепло-, так и звукоизолятора.
§ÈƽÂÊÀÈƺ¸ÅÀ½ À ËÉÊÈÆÁÉ漮 ÉÀÉʽÄÓ
Система водного «теплого пола» проектируется специалистами на основании теплотехнических расчетов. Эти расчеты определяют тепловую эмиссию (теплоотдачу) «теплого пола», которая зависит от температуры воды и шага укладки трубы, а также разности температур его поверхности и воздуха в помещении. Определить ее значение можно, как мы уже сказали, расчетным путем или воспользовавшись готовыми таблицами. Устройство таких полов достаточно простое: на ровное основание пола укладывается гидро- и теплоизолирующий слои, а сверху – трубы для подачи горячей воды. Они заливаются бетонной стяжкой, поверх которой настилается напольное покрытие. Трубы укладывают в виде «змеевика» различной конфигурации так, чтобы покрыть ими нужную поверхность пола. Чем выше должна быть температура в помещении, тем меньше делают расстояние (шаг) между трубами греющего контура или увеличивают подачу тепла с водой (теплоносителем). Выбор конфигурации петли Трубопроводные петли напольного отопления могут быть уложены разными способами. Самый простой – «змейка», но при такой укладке в начале петли пол будет теплее, чем в конце (за счет более высокой температуры воды). При укладке спиралью подающая и обратная линии идут параллельно друг другу, поэтому температура пола равномернее. При постоянной темпе-
том II •
ратуре воды теплоотдачу и, соответственно, температуру поверхности пола можно изменять, меняя шаг укладки трубы. Так, у наружных стен трубу иногда укладывают с меньшим шагом. Для обогрева подобных зон можно также использовать отдельный контур. Конкретная геометрия зависит от конкретной задачи и назначения помещения
▶
Трубы «теплого пола» для каждого контура обогрева укладывают из бухты без промежуточных соединений, цельным куском (трубы из полимеров), что исключает возможность протечек под полом. Автономную систему отопления, которая обогревает пол, делают с замкнутым циклом оборота теплоносителя. Поэтому ее можно заполнить антифризом или добавить в воду особые присадки, например этиленгликоль, которым не страшны морозы. Если систему заполняют простой водой, для ее аварийного слива предусматривают дополнительное устройство, например малый компрессор или баллон для продувки труб сжатым воздухом.
Возможны еще несколько вариантов укладки «теплого пола»: С применением профилированных панелей (матов) из пенополистирола, с толщиной изоляции 15 или 30 мм. Это самый удобный и быстрый способ, поскольку труба сразу укладывается между выступами на панели и затем заливается сверху слоем бетона. Однако стоимость самих панелей достаточно высока. Коэффициент термического сопротивления для матов толщиной 30 мм составляет 0,88, а для матов толщиной 15 мм – 0,45 м2*К/Вт.
145
тельный котел, а также центральная система отопления, но обязательно с регулирующей аппаратурой, чтобы вода на входе в систему водяного обогрева пола была не выше 45-55 °С. Нужная температура «теплых полов» регулируется с помощью автоматических термостатов, получающих команды от датчиков температуры пола или воздуха в помещении. Существуют и программируемые системы управления температурой всего дома. Подводящие и отводящие трубы контуров и вся арматура выводятся в распределительный шкаф, который располагается в укромном месте. Температура поверхности полов не должна превосходить определенные значе-
Укладка трубы на стальную сетку, размещаемую на слой полистирола. Труба крепится к сетке с помощью клипс. Сверху заливается бетон. Если пол будет подвержен большим механическим нагрузкам, рекомендуется также уложить стальные сетки сверху. Укладка трубы с применением специальных клипс, которые крепят трубу к слою изоляции из полистирола, сверху которого укладывается пленка с нанесенными на ее поверхность линиями, образующими сетку с ячейкой 5 см. Иногда пленка клеится к полистиролу и поставляется как отдельное изделие, обеспечивающее
146
удобство монтажа Укладка трубы с помощью U-образных профилей: пластиковые планки с углублениями для установки труб приклеиваются (крепятся клипсами) к слою изоляции, и по ним прокладывают трубы. При укладке труб в деревянном полу на лаги прибиваются доски; на них размещают металлические «рассеиватели» тепла, в пазы которых укладываются трубы. Естественно, вначале между лагами укладывается изоляция. Система водных «теплых полов» подключается к любому источнику горячей воды. Это может быть, например, отопи-
• том II
ния (стандарт ISO 7730): в жилых комнатах + 26 (29) °С, в ванной +30 °С, у бассейна и в подвалах +32 °С, а чтобы голая стопа не ощущала перепада температур, шаг размещения труб греющего контура не должен быть более 0,35 м. Обычно необходимая температура теплоносителя лежит в диапазоне от +35 °С до +55 °С . Для ее обеспечения приходится смешивать горячую воду, подводимую от котла, с выходящей из контура, уже слегка остывшей. Эта операция управляется автоматически с помощью клапанов–термостатов. Именно их работа предопределяет
успех или неудачу в создании желаемого климата в помещении. Такие клапаны, разработанные специально для систем напольного отопления, выпускают несколько фирм: OVENTROP (Германия), HERZ (Австрия), TAHYDRONICS (Швеция). Использование универсальных термостатов, пригодных для любых систем отопления, зачастую тоже оправдано – все зависит от условий их применения.
Îáÿçàòåëüíûå óñëîâèÿ ìîíòàæà è ïîäêëþ÷åíèÿ ñèñòåìû 1. Длина одного контура, как правило, не должна превышать 100–120 м, потери – 20 кПа; минимальная скорость движения воды – 0,2 м/с (во избежание образования в системе воздушных пробок). 2. После монтажа и подсоединения труб к коллекторам, до заливки бетона, необходимо провести опрессовку системы давлением 10 атм. в течение 24 ч. При заливке давление в системе должно быть не меньше 3 атм. 3. При заливке бетонных полов рекомендуется использовать специальный состав и для улучшения сцепления трубы с бетоном добавлять в него пластификатор. 4. Высота слоя бетона над трубой составляет обычно 3–7 см. Слишком тонкий слой может разрушиться, а слишком толстый – приводит к большой инерции системы. 5. Пуск системы осуществляется только после полного высыхания бетона (примерно 4 дня на 1 см толщины стяжки, т. е. для высыхания стяжки толщиной 5 см необходимо 20 дней). 6. Нельзя использовать систему напольного отопления для ускорения сушки бетона. После пуска системы можно ежедневно увеличивать температуру подаваемой воды на 5 °С. 7. Температура подаваемой воды в систему теплого пола не должна превышать 60 °С, иначе возможно отслоение покрытия пола и дискомфорт для находящихся в помещении людей. 8. Сделайте и сохраните копию схемы контуров с указанием всех размеров или хотя бы значения шага и положения начального витка. Это позволит сохранить в целости и сохранности трубы при проведении ремонтов в будущем.
À §¨¦ª ºÆ¼ÅÓÍ Ê½ÇÃÓÍ ÇÆÃƺ «ÇÀ» Водяные теплые полы – более комфортная и рациональная система отопления, чем традиционная радиаторная. Свобода обстановки интерьера. Отопление пола скрыто, оно противоударно, и при этом человек гарантирован от ушибов и ожогов. Отопительные радиаторы больше не портят вида на стенах, где есть окна, не собирают пыль. Вы сможете ходить босиком по своей квартире или дому круглый год, не опасаясь, что у Вас замерзнут ноги. А летом систему можно использовать в качестве системы охлаждения, пуская по трубам холодную воду. Точное покомнатное регулирование. Комнатные трубы подсоединяются к распределительному коллектору, клапаны которого регулируются термостатами, установленными на стенах комнат. Достаточно провести термостаты в положение нужной температуры, все остальное осуществляется автоматически. Простота и быстрота монтажа. Благодаря отличной гибкости труб, их прокладка осуществляется быстро. Сквозняк у окон и дверей исключается более частым расположением труб, применяемым также во влажных помещениях, где требуется быстрая просушка полов. По сравнению с электрическими «теплыми полами» это экономия денег. Сбережение тепловой энергии в жилых зданиях составляет до 30 %, а в помещениях с высокими потолками (выше трех метров) – до 50 % и более. Если Вы используете «теплые полы» в частном доме, то считайте, что делаете капитальный подарок своим... правнукам.
ческого трубопровода под напольным покрытием неизбежно окажутся стыки труб. Тогда, рано или поздно, случится протечка, и Вам придется для ее ликвидации разрушать весь пол. Однако лучше всего использовать цельный металлопластиковый трубопровод. При цельном металлопластиковом трубопроводе теплого пола от такой беды Вы будете застрахованы на 100 процентов. Не «ПРОТИВ», но удорожание. Данная технология применяется в основном только в контурах с принудительной циркуляцией, так как для получения относительно низкой температуры воды необходимо организовать смесительный узел, поставить специальный насос. В городских квартирах с централизованным отоплением обустройство таких полов и вовсе запрещено, поскольку увеличивает гидравлическое сопротивление отопительной системы. Водяные «теплые полы» требуют планового обслуживания. Поэтому владельцам жилья в многоквартирном доме стоит отдать предпочтение электрическим полам.
¯ÊÆ ½ÉÊÔ º ĸ»¸¿ÀŽ Системы водяного напольного отопления в Украину поставляют в основном скандинавские фирмы «Uponor Wirsbo AB» (Швеция), «Ensto» (Финляндия), «Rettig Heating» (Финляндия, водяные теплые полы – торговая марка «Purmo»), «RDZ» (Италия), трубы для водяного отопления «Rehau» (Германия), «Prandelli» (Италия), присутствует на рынке и продукция из Польши – «KAN». Из основных лидеров по установке водных «теплых полов» можно выделить: ТС компания «АКРОС», «АКВАтерм Украина», «Кивар», ПБ «Рута», ООО «АКВА-ПЕКС», ООО «Софіївка», «Национальная водопроводная компания», ООО «Смирнов строй сервис», «Хала-Украина».
«ÏÐÎÒÈ» Если водные «теплые полы» установлены в квартире, то недопустимо подключение к трубам горячего водоснабжения – у Ваших соседей может понизиться температура горячей воды в кране, и если они поймут, в чем дело, то могут устроить Вам неприятности. Трубопровод для водяного пола выполнен из оцинкованных или медных труб. Ведь при укладке любого металли-
том II •
147
Часть ВТОРАЯ
ÝËÅÊÒÐÈ×ÅÑÊÈÉ ÒÅÏËÛÉ ÏÎË Ïðèíöèï ðàáîòû «òåïëûõ ïîëîâ» çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî íàèáîëåå òåïëûé âîçäóõ îêàçûâàåòñÿ âíèçó, à íàèáîëåå õîëîäíûé – ââåðõó. Èçâåñòíî, ÷òî åäèíñòâåííàÿ ÷àñòü òåëà, ïîñòîÿííî îòäàþùàÿ òåïëî ïóòåì òåïëîïåðåäà÷è – ýòî ïîâåðõíîñòü ñòóïíåé, ïîýòîìó êàñàíèå ñòóïíÿìè íàãðåòîé äî òåìïåðàòóðû 25–28 °Ñ ïîâåðõíîñòè âûçûâàåò ôèçèîëîãè÷åñêîå îùóùåíèå êîìôîðòà.
В основе действия «теплых полов» заложено несколько физических явлений и физиологических особенностей человека. По закону Ньютона количество теплоты, отданной с нагретой поверхности, пропорционально ее
148
площади, разности температуры с окружающей средой и коэффициенту теплоотдачи. Для пола коэффициент теплоотдачи составляет 11–13, для потолка – 8–9, а для стен – 10–11 Вт/м2.
• том II
Площадь пола в помещении соизмерима с его размерами, следовательно, температура составляет от нескольких градусов (в помещении с установившимся тепловым режимом) до 10-15 °С в режиме форсированного нагрева.
Другие отопительные приборы из-за малой площади нагревательного элемента имеют температуру поверхности в несколько раз больше температуры воздуха и образуют турбулентные восходящие потоки теплого воздуха, обогревающие в первую очередь потолок лишь затем помещение. И именно в системах «теплый пол» в качестве нагревательного элемента используется существующая часть конструкции пола (так называемая выравнивающая стяжка преобразуется в низкотемпературную отопительную панель), что весьма эффективно с точки зрения затрат.
¢Ã¸ÉÉÀÌÀ¸ÎÀ× Все системы «теплый пол» представляют собой инфракрасные плоскостные низкотемпературные нагреватели. Специалисты подразделяют электрические системы «теплый пол» на три основных типа: «Теплый пол» является дополнительной системой обогрева. Ее устанавливают в любых помещениях с существующей системой отопления для поддержания комфортной температуры пола (22...25 °С). При этом толщина пола увеличивается минимум на 3 см. «Полный обогрев помещений» устанавливают в помещениях при отсутствии других отопительных приборов. Установка такой системы обогрева требует обязательного проведения теплового расчета. При этом нагревательный кабель в комплекте с системой управления полностью обеспечивает замену систем центрального отопления или котла. Толщина пола в этом случае увеличивается на 6-9 см. «Теплый пол» и полный обогрев помещений относятся к системам прямого обогрева. «Система аккумуляции тепла» предназначена для установки на первых этажах жилых домов, офисов, производственных помещений при возможности использования льготного тарифа электроснабжения в определенные (как правило, ночные) часы. Нагревательный кабель покрывают слоем цементно-песчаной стяжки толщиной не менее 10 см для накопления тепла, выделяемого кабелем в льготный ночной период. А днем пол медленно отдает накопленное тепло.
©ÆÉʸºÃ×ÖÑÀ½ ʽÇÃÓÍ ÇÆÃƺ В состав электрической системы теплых полов входят нагревательная секция, аппаратура управления (термостат с датчиком температуры), крепежные элементы (монтажная лента, гофрированная пластиковая трубка) и теплоизоляция.
Íàãðåâàòåëüíûé êàáåëü Основой электрических «теплых полов» служит, как это понятно из названия, специальный нагревательный электрический кабель высокого сопротивления. Его назначение – преобразовывать протекающий по нему электрический ток в тепло. Поэтому надежность и безопасность всей системы зависят от качества кабеля: во время работы «теплого пола» он нагревается до 60–70 °С. Изолятором и одновременно нагревающей поверхностью кабеля является ПВХ-материал, устойчивый к температуре более 100 °С.
При таких высоких температурах нагревательного элемента – средняя температура электрического «теплого пола» пола не превышает 25–30 °С, что совершенно исключает опасность пожаров или травмирования людей. Сегодня распространены две конструкции нагревательных кабелей для «теплых полов»: одножильная экранированная; двухжильная экранированная. Двухжильные и одножильные нагре-
том II •
вательные секции снабжены двухслойной изоляцией, защитным экраном и герметичными муфтами, обеспечивающими надежность, безопасность и долговечность кабеля. Чаще всего в системах отопления частных коттеджей используют экранированный двухжильный кабель. Одна жила является резистивной (непосредственно греющий элемент), вторая – возвратной. Обе жилы (как правило, медные), заключенные в двухслойную изоляцию, помещаются в металлическую оплетку (экран), а после этого в наружную оболочку из полихлорвинила. Экран – это обычная медная или стальная пленка, которая обеспечивает безопасность системы в случае повреждения снаружи, так как заземленный экран принимает на себя удар тока и предотвращает возгорание строительных материалов, поражение человека и так далее. Кроме того, экран гасит электромагнитные излучения, неминуемо возникающие на любом электропроводе (к слову, излучений от телевизора приходится раз в 10 больше). Хотелось бы еще отметить, что материалы, из которых выполнен нагревательный элемент, надежно предохраняют его от любых типов коррозии. А срок службы нагревательных кабелей, выпущенных ведущими мировыми производителями – составляет 25–50 лет.
!
На поверхность кабеля обязательно должна быть нанесена маркировка, позволяющая определить производителя, дату выпуска, тип кабеля, напряжение питания и удельную мощность.
149
Чего только не изобретет производитель, чтобы завоевать наше доверие – новинкой на рынке стали бронированные нагревательные кабели! Также многие производители для быстрого и надежного выполнения работ по монтажу системы электрических «теплых полов» выпускают нагревательные секции – отрезки нагревательного кабеля фиксированной длины, соединенные специальными муфтами с так называемыми «холодными концами» – отрезками питающих проводов, предназначенными для соединения нагревательного («горячего») кабеля с электрической сетью. Гарантийный срок службы нагревательных секций составляет более 10 лет, при сроке службы не менее 50 лет.
Óïðàâëÿþùèé òåðìîðåãóëÿòîð
Еще один составляющий элемент конструкции – терморегулятор. Назначение терморегулятора – контроль и коррекция температуры кабеля. Этот контроль может осуществляться двум путями: управляемый вручную (автоматический) или программируемый. В первом случае управление обогревом в кабельных системах осуществляется с помощью автоматических регуляторов (электронный или биметаллический термостат), которые обеспечивают точное и оптимальное регулирование температуры в помещении. Регулятор доводит температуру до заданного Вами значения, а затем поддерживает ее на этом уровне путем периодических включений и отключений кабеля от сети. Абсолютно исключается перегрев помещения, что позволяет избежать
дополнительных теплопотерь и экономит электроэнергию. Во втором случае программируемые термостаты позволяют не только поддерживать заданную температуру, но также изменять ее по заданному алгоритму. Они оснащаются цифровыми дисплеями и имеют несколько стандартных программ с разными показателями температур для дня, ночи, рабочих и выходных дней. Программы легко варьируются. Приборы такого типа часто применяются именно в загородных домах и на дачах . Некоторые фирмы предлагают для управления системой программируемые многоканальные блоки, которые позволяют устанавливать время работы системы, необходимую температуру в каждом помещении отдельно, а также вносить корректировку с учетом температуры воздуха на улице, что дает возможность уменьшить эксплуатационные расходы. Установка программируемых регуляторов – Devicom, OJ Elektronir A/S (Дания), Teplolux PRO, Teplolux PRO Timer (CCT, Россия) – позволяет, по оценкам специалистов, экономить до 50 % потребляемой электроэнергии. Управление программируемым терморегулятором (а значит, и системой «теплый пол») при необходимости может быть осуществлено и через модем. Все эти «умные» устройства определяют температуру воздуха и пола в помещении с помощью термодатчиков, которые бывают: Внутренние (встроенные), расположенные между витками кабеля для контроля температуры пола; Наружные, размещенные внутри терморегулятора для контроля температуры воздуха в помещении. Для «теплых полов», используемых
в качестве дополнительной системы обогрева, применяются, как правило, датчики температуры пола, если же «теплый пол» используется в качестве основного отопления, то специалисты рекомендуют устанавливать терморегулятор с датчиком воздуха.
¦¹ËÉÊÈÆÁÉÊºÆ Ê½ÇÃÆ»Æ ÇÆø Ñëîåíûé ïèðîã По своей конструкции система «теплый пол» напоминает слоеный пирог. Первый, самый нижний слой, укладываемый на «черный пол», – это теплоизолятор толщиной 2-3 см из экструдированного пенополистирола, ячеистого стекла или другого материала. Второй слой – цементно–песчаная стяжка толщиной 1–2 см, на которую укладывают основной элемент системы «теплый пол» – нагревательный кабель. Третий слой – закрывающая нагревательный кабель цементно-песчаная стяжка, толщина которой 3–5 см. Поверх этой стяжки укладывают «чистый пол» (ковролин, плитку и т.п.). Таким образом, толщина «пирога» может достигать 6–10 см. В случае если толщина «теплого пола» в силу определенных причин не может превышать 4–5 см, его конструкция состоит всего лишь из двух слоев. Первый – теплоизолятор толщиной 3–8 мм (может быть применен гидрофобный вспененный полиэтилен – полиизол), на который укладывают ламинированную фольгу, а на нее – нагревательный кабель. Второй слой – цементно-песчаная стяжка толщиной 3–5 см, покрываемая сверху «чистовым» полом. Однако такая конструкция «теплого пола» менее эконо-
мична по сравнению с рассмотренной ранее, поскольку теплопотери в этом случае могут составить от 20 до 40 % суммарного вырабатываемого тепла.
150
• том II
Âàæíîñòü ñòÿæêè Надежность многолетней безупречной работы теплого пола зависит и от качества бетонной стяжки и монтажа оборудования. Стяжка аккумулирует и передает тепло от кабеля в помещение. Для устройства стяжек обычно применяют цементно-песчаный раствор или пескобетон. Есть в продаже и специально созданные именно для этих целей сухие и клеевые смеси, имеющие пониженное линейное расширение при нагреве.
зывается в своеобразной ванне, в которой она при помощи добавок пластификатора, дающего гибкость, может расширяться или сужаться, не трескаясь и не теряя своих качеств.
À ìîæåò, ïîñòåëèòü åãî «òåïëûì ìàòîì»?
Еще один тип конструкции системы «теплый пол» не так давно стали производить мировые бренды. Название этого «ноу-хау» – «теплые маты», снова связано с конструкцией оборудования. Основу, которого составляют тонкие электрические нагревательные маты с кабелем диаметром 2,5–3 мм. Закрепляется кабель на самоклеющейся пластиковой сетке с определенным шагом и рассчитанный для укладки на определенную площадь.
бетонной стяжки. «Теплые полы» экономичнее традиционных систем отопления, так как работают с большей эффективностью, ведь температура в помещении с теплым полом может быть на 2–3 градуса ниже, чем в помещении с радиаторным обогревом. Обогреваемый системой воздух не пересушивается. Как уже говорилось выше, в отличие от традиционных способов отопления такая система не занимает полезной площади, она практична, невидима (единственная заметная часть – терморегулятор). Система бесшумна. Не создает сквозняков. Электро- и пожаробезопасна при выборе качественного кабеля известной торговой марки и приобретении у надежного продавца. Не требует ремонта и профилактического обслуживания.
«ÏÐÎÒÈ»
Толщина стяжки должна быть не меньше 30 мм, это связано с тем, что бетон имеет свою прочность на сжатие. Если толщина будет меньше, прочность окажется недостаточной, особенно если стяжка лежит на теплоизоляторе и не имеет сцепления с основанием. При правильной толщине тепло распределяется по всей площади равномерно, без образования тепловой «зебры».
▶
Стяжка при подпольном обогреве нагревается и, соответственно, подвергается пусть не экстремальным, но все же тепловым нагрузкам. Поэтому ей необходимо дать возможность, так сказать, «играть». Достигается это таким способом: делается как напольный, так и отстенный слой изоляции. Таким образом, стяжка ока-
Такой мат может быть установлен и на существующий пол. Сверху мат заливают цементно-песчаным раствором толщиной 1,5-2 см, после чего на стяжку укладывают керамическую плитку, ковролин и т.п. Но заливка стяжки в данном оборудовании не является обязательным условием монтажа. В случаях, если нет возможности сделать стяжку, достаточно разложить маты по готовой поверхности, установить датчик и терморегулятор, залить плиточный клей, положить плитку – и теплый пол готов.
À §¨¦ª «ÇÀ» Система «теплые полы» не нуждается в специальном монтажном оборудовании и подключается к обычной электрической сети, а ее монтаж достаточно прост. Электрические «теплые полы» характеризуются низкими капитальными затратами на устройство, простотой конструкции и надежностью в эксплуатации. Нагревательный кабель может быть смонтирован как на старом полу, так и на новом. При этом уровень пола поднимается всего на 30 мм – толщину новой
том II •
Стоимость отопления коттеджа электричеством выше, чем стоимость отпления с использованием другого вида отплива – газ. Риск приобрести некачественный кабель малоизвестного производителя или того хуже подделку. А это может привести к серьезным неприятностям и проблемам – электрический ток все-таки…
Ó¹ÆÈ ÇÈÆÀ¿ºÆ¼ÀʽýÁ Сегодня в Украине представлены не более десятка мировых производителей кабельных систем отопления (хотя в мире производством подобной продукции занимается более 200 производителей). На украинском рынке можно встретить системы из Дании, Финляндии, России, Польши, Венгрии, Болгарии, а также продукцию отечественных производителей. Из наиболее заметных на рынке можно отметить следующие марки «теплых полов»: «Alcatel» (Норвегия), «OJ ELEKTRONIK А/S» (Дания), «DEVI» (Дания), «Ensto» (Финляндия), «Ceilhit» (Испания), «Теплолюкс» (Россия) и «Стэлля» (Украина), «ЭКСО» (НПП «Элетер» Украина). Однако несмотря на относительно небольшое количество торговых марок, представленных на украинском рынке электрических кабельных систем отопления, продавцов данной продукции насчитывается около сотни: и импортеры, и отечественный производитель имеют широкую дилерскую сеть, охватывающую практически все регионы Украины.
151
Часть ТРЕТЬЯ Т ТЬЯ ТРЕ Т
ÏËÅÍÎ×ÍÛÉ ÈÍÔÐÀÊÐÀÑÍÛÉ ÏÎË
Íà ðûíêå îòîïèòåëüíûõ ñèñòåì ïîÿâèëàñü íîâèíêà – ñâåðõòîíêèé òåïëûé ïîë íà îñíîâå òåðìè÷åñêîé ïëåíêè. Ýòîò óíèêàëüíûé ìàòåðèàë îáëàäàåò íåîñïîðèìûìè ïðåèìóùåñòâàìè – ñîâìåñòèìîñòüþ ñ ëþáûì âèäîì íàïîëüíîãî ïîêðûòèÿ, ëåãêîñòüþ ìîíòàæà è íàäåæíîñòüþ. Âîçìîæíîñòè òåïëîãî ïîëà ïîèñòèíå áåçãðàíè÷íû. Ñ åãî ïîìîùüþ â òå÷åíèå ïàðû ÷àñîâ è áåç îñîáûõ õëîïîò âîçìîæíî çàìåíèòü, íàïðèìåð, õîëîäíûé ïîë íà îáîãðåâàåìûé â êâàðòèðå, îòåïëèòü çèìíèé ñàä èëè ñäåëàòü òåïëóþ ñòåíó è äàæå ïîòîëîê â äîìå. 152
Как мы уже говорили, в начале нашей повести в Украине до последнего времени были известны два вида теплого пола – водный и электрический. Между тем, во многих развитых странах (Англии, США, Австралии, Новой Зеландии, Японии и Корее) в последнее время быстро стала завоевывать позиции принципиально новая технология – пленочный инфракрасный пол. Пленочный инфракрасный пол – это сверхтонкая гибкая система обогрева на основе дальнего инфракрасного излучения. Основным элементом обогрева является термопленка – тонкая и прочная пленка с запаянными внутрь нагревательными полосами.
• том II
Технология обогрева работает на основе инфракрасного излучения посредством карбонового полупроводника. Термопленка представляет собой продукт, который излучает со своей поверхности дальние инфракрасные лучи (длина волны 520 мкм). Собственно излучателем является углеродная (карбоновая) паста, на которую по медно-серебрянным проводникам подается напряжение 220 В. Полосы проводника запаяны в прозрачную полиэстеровую пленку. Энергопленка создана на основе нанотехнологий, которые позволяют из-
менять свойства обычных материалов на уровне мельчайших размеров. Единица измерения – нанометр, или одна миллиардная часть метра, что позволяет манипулировать мельчайшими физическими субстанциями – атомами и молекулами. В данном случае применение нанотехнологий позволило добиться высокой степени излучения дальних инфракрасных лучей и анионов с поверхности карбонового полупроводника.
§ÈÀÅÎÀÇ È¸¹ÆÊÓ ÉÀÉʽÄÓ
Более 90 % излучения инфракрасного тепла пола находится в дальнем инфракрасном диапазоне. Тепловые лучи преодолевают напольное покрытие и далее нагревают помещение, но несколько иным образом, в отличие от традиционных систем обогрева. При использовании инфракрасного пола нагреваются предметы, находящиеся в помещении, и непосредственно тело человека. Комната прогревается быстро и равномерно.
µÂÆÅÆÄÅƽ ÆÊÆÇýÅÀ½ За счет высокого коэффициента полезного действия и лучистого направленного обогрева пленочный инфракрасный пол на 15-20 % экономичнее традиционных кабельных систем. И причин этому несколько. Во-первых, теплопроводность используемого материала (карбона) намного выше, чем у аналогов, которые используются в системах обогрева, что обеспечивает более высокий коэффициент теплопередачи при равном энергопотреблении. Во-вторых, теплоотдача пленки выше, чем у кабельных систем обогрева, благодаря равномерному распределению тепла по всей площади из-за плотного расположения полос проводника – через 1 см в пленке против
от 5–6 до 10–12 см у кабельных аналогов. В-третьих, экономия при покупке: можно приобрести строго необходимое количество метров. В отличие от кабеля, термопленку можно резать на отрезки, необходимые для монтажа. Таким образом, приобретая двадцатиметровый комплект, можно отопить несколько помещений в доме, полностью или только частично. Например, игровое место в детской, кухню и ванную комнату, место любимого питомца или коврик для обуви. Дальний инфракрасный обогрев играет существенную роль – он обеспечивает равномерный прогрев всего помещения и находящихся в нем предметов.
©ÆºÄ½ÉÊÀÄÆÉÊÔ Сверхтонкий теплый пол совместим с любым видом напольных покрытий: с ламинатом, ковролином, линолеумом, паркетной доской, всеми видами керамической плитки. Для таких покрытий, как ламинат, особенно важно то, что пленочный теплый пол обеспечивает щадящий равномерный обогрев. Он совершенно не «забирает» пространство в помещении: его толщина всего лишь 0,3 мм. Уникальность пленочного теплого пола в том, что под ламинат, ковролин и линолеум термопленка укладывается без стяжки и клея – «сухой монтаж». С теплым полом возможно размещение мебели так, как Вам захочется – без неуклюжих радиаторов, создающих холодную зону в области пола.
¤ÆÅʸ¾ À ËÂø¼Â¸ Отметим также еще одну уникальность пленочного инфракрасного тепло-
том II •
го пола – это легкий монтаж, доступный даже не специалисту. Этот вид напольного обогрева идеален в случае косметического ремонта, так как позволяет быстро установить и сразу начать пользоваться теплым полом. Инфракрасный теплый пол отличается высокой степенью надежности. Гарантия производителя распространяется в течение 15 лет, хотя реальный срок жизни продукта значительно дольше.
½¿ÆǸÉÅÆÉÊÔ И самое важное для потребителя: инфракрасный теплый пол не только безопасен, но и весьма полезен для здоровья. Исследования ученых показали, что наиболее полезное воздействие на организм человека оказывает именно длинноволновое инфракрасное излучение. Особенно та его часть, которая примыкает к среднему поддиапазону – так называемые «лучи жизни». Именно в этом диапазоне находится излучение инфракрасного пленочного теплого пола.
§Æ¸ ÊÆÃÔÂÆ Новая разработка с использование нанотехнологий. Теплый пленочный пол отдает нам «живое» тепло. Применение инфракрасного «живого» тепла в оздоравливающих инфракрасных саунах и инкубаторах для недоношенных детей, имитирующих материнское тепло. Поэтому применение пленочного теплого пола особенно рекомендовано для жилых помещений, а также для больниц, детских садов, гостиниц и фитнес-центров – то есть там, где особенно нужно здоровое тепло.
153
ÒÐÈ ÊÈÒÀ ÝÍÅÐÃÎÑÍÀÁÆÅÍÈß ÊÎÒÒÅÄÆÀ Êîìôîðòíîå ïðîæèâàíèå â çàãîðîäíîì äîìå íåìûñëèìî áåç ýëåêòðè÷åñêèõ ïðèáîðîâ. È âîïðîñ íàäåæíîãî ýëåêòðîñíàáæåíèÿ ñòàíîâèòñÿ îäíèì èç âàæíåéøèõ äëÿ äîìîâëàäåëüöà. Ïîïðîáóåì ðàçîáðàòüñÿ â òîì, êàê ñëåäóåò ãðàìîòíî óñòðîèòü ýíåðãîñèñòåìó çàãîðîäíîãî äîìà. Ïî ìíåíèþ ñïåöèàëèñòîâ, îíà äîëæíà äåðæàòüñÿ íà òðåõ êèòàõ: ñòàáèëèçàòîðå ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ, èñòî÷íèêå áåñïåðåáîéíîãî ïèòàíèÿ è àâòîíîìíîé ýëåêòðîñòàíöèè.
©Ê¸¹ÀÃÀ¿¸ÊÆÈÓ Å¸ÇÈ×¾½ÅÀ× Централизованные электросети, к сожалению, имеют ряд проблем, среди которых: недопустимые отклонения напряжения и частоты, высокочастотные и импульсные помехи, провалы и полное пропадание напряжения. Это приводит к сбоям в работе электрооборудования, вплоть до его выхода из строя. Отклонение напряжения в подавляющем большинстве случаев можно устранить, используя стабилизаторы напряжения переменного тока.
154
!
Применение стабилизаторов позволяет обеспечить стабильную работу и продлить срок службы электрооборудования, сведя к минимуму вероятность сбоев из-за некачественного электропитания. Выбор модели стабилизатора зависит от многих критериев: состояния и условий изменения напряжения в электросети, потребляемой мощности и рабочего диапазона напряжения электропитания оборудования, наличия в его составе электродвигателей с большими пусковыми то-
• том II
ками, климатических условий и т. п. Самостоятельно выбрать модель стабилизатора затруднительно, поэтому попробуем Вам в этом помочь.
Âûáîð ñòàáèëèçàòîðà Для начала нужно знать, какой ввод, одно- или трехфазный, имеется в Вашем распоряжении, и необходимо понять, какие именно проблемы характерны для Вашей электросети: постоянно завышенное или заниженное напряжение, резкие скачки или провалы. По возможности определить диапазон изменения напряжения в сети.
▶
Рекомендуется рассматривать характеристики стабилизатора напряжения в следующем порядке: количество фаз, выходная мощность, рабочий диапазон входных напряжений, точность стабилизации, быстродействие, условия эксплуатации, масса и габариты.
Далее следует определиться, какую модель стабилизатора напряжения – однофазную или трехфазную – необходимо выбрать для работы Вашего оборудования и техники. Если среди них имеется хотя бы один прибор с трехфазной схемой подключения, необходимо выбрать трехфазную модель стабилизатора. Также если суммарная мощность нагрузки велика и ее можно разделить на части. В некоторых случаях систему электропитания можно построить из нескольких различных по мощности и по точности стабилизации, моделей стабилизаторов. Для правильного выбора модели стабилизатора необходимо определить сумму мощностей всех потребителей, Таблица 1 Ïîòðåáèòåëü
Ìîùíîñòü, Âò
óòþã
500-2000
ýëåêòðîïëèòà
1100-6000
êîôåâàðêà
800-1500
îáîãðåâàòåëü
1000-2400
ïûëåñîñ
400-2000
õîëîäèëüíèê
150-600
ÑÂ×-ïå÷ü
1500-2000
êîìïüþòåð
400-750
ýëåêòðî÷àéíèê
1000-2000
ýëåêòðîëàìïû
20-250
äðåëü
400-800
ïåðôîðàòîð
600-1400
ýëåêòðîòî÷èëî
300-1100
âîäÿíîé íàñîñ
500-900
êîíäèöèîíåð
1000-3000
ãëóáèííûé íàñîñ
2000-2900
ñòèðàëüíàÿ ìàøèíà
1800-3000
ïðîòî÷íûé âîäîíàãðåâàòåëü
5000-6000
нуждающихся одновременно в снабжении электроэнергией (Таблица 1). Необходимо также учитывать, что электромоторы нуждаются в момент запуска в более высокой мощности, затем во время работы их мощность равна номинальной. Мощность стабилизатора при использовании асинхронных двигателей, компрессоров, насосов должна превышать в 3-4 раза мощность потребителей.
▶
Рекомендуем выбирать модель стабилизатора напряжения с 20-процентным запасом от потребляемой мощности нагрузки. Во-первых, Вы обеспечите щадящий режим работы стабилизатора, тем самым увеличив его срок службы, во-вторых, создадите резерв мощности для подключения нового оборудования.
Также важно учесть, что при занижении входного напряжения на стабилизатор его выходная мощность также снижается. К примеру, стабилизатор мощностью 9 кВт при нижнем входном напряжении 150 Вольт сможет «выдать» на нагрузку 7 кВт. Что касается точности стабилизации, то для ее выбора необходимо определить диапазон напряжений, допустимых для питания защищаемой стабилизатором аппаратуры. Для этого обратитесь к инструкции по эксплуатации или в сервисный центр ее производителя. Невозможно сказать точно, какое электропитание необходимо для безопасной работы конкретной аппаратуры, но большинство бытовых приборов и аппаратуры «питается» энергией под напряжением 220 В ± 5–7 %.
том II •
Òèïû ñòàáèëèçàòîðîâ íàïðÿæåíèÿ Стабилизаторы в основном бывают трех типов: электромеханические (сервоприводные), релейные и электронные (семисторные и с двойным преобразованием). Рассмотрим плюсы и минусы всех указанных разновидностей (Таблица 2). Но все же, чтобы подобрать правильный стабилизатор, который подходит именно для Вашей ситуации, мы бы Вам рекомендовали обратиться к специалистам.
ÉÊÆÏÅÀÂÀ ¹½ÉǽȽ¹ÆÁÅÆ»Æ ÇÀʸÅÀ× При помощи стабилизаторов напряжения можно устранить такой существенный недостаток отечественных электросетей, как отклонение напряжения. Однако при полном отключении электроэнергии во внешней сети стабилизаторы бессильны. В таких случаях потребитель вынужден использовать резервные источники для поддержания питания электрооборудования – автономные электростанции и источники бесперебойного питания, – вместе или по отдельности. При регулярных и длительных отключениях энергии (несколько суток подряд) либо отсутствии централизованного энергоснабжения как такового, выбор автономного источника очевиден – это электростанция на основе двигателя внутреннего сгорания. Но гораздо чаще возникают ситуации, когда напряжение в сети отключается с некоторой регулярностью на относительно небольшое время (от нескольких
155
Таблица 2 Ðåëåéíûå ñòàáèëèçàòîðû íàïðÿæåíèÿ Ïðåèìóùåñòâà
1. Øèðîêèé äèàïàçîí âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ 100-300  2. Áûñòðîäåéñòâèå îêîëî 200 ìñ 3. Íèçêàÿ öåíà 1. Íà ìîäåëÿõ ìîùíîñòüþ ñâûøå 3000 Âò ñëûøíû ùåë÷êè âî âðåìÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ îáìîòîê òðàíñôîðìàòîðà 2. Ìåíåå òî÷íûå, ïîãðåøíîñòü íà âûõîäå îò 6 äî 10 %
Íåäîñòàòêè
Ýëåêòðîìåõàíè÷åñêèå ñòàáèëèçàòîðû íàïðÿæåíèÿ Ïðåèìóùåñòâà
1. Âûñîêàÿ òî÷íîñòü ñòàáèëèçàöèè íàïðÿæåíèÿ íà âûõîäå îò 1 äî 3 % 2. Íàäåæíàÿ è ýôôåêòèâíàÿ ñèñòåìà óñòðîéñòâà 3. Äîñòóïíàÿ öåíà 1. Íóæäàåòñÿ â ïåðèîäè÷åñêîì ñåðâèñíîì îáñëóæèâàíèè – çàìåíà ùåòîê òðàíñôîðìàòîðà (ðàç â íåñêîëüêî ëåò) 2. Ïëàâíîå ðåãóëèðîâàíèå íàïðÿæåíèÿ, äî 50  â ñåêóíäó, íèçêàÿ ñêîðîñòü ñòàáèëèçàöèè 3. Ñðåäíèé äèàïàçîí âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ 140-280 Â
Íåäîñòàòêè
Ñèìèñòîðíûå (ýëåêòðîííûå) ñòàáèëèçàòîðû íàïðÿæåíèÿ Ïðåèìóùåñòâà
1. Âûñîêîå áûñòðîäåéñòâèå 20-100 ìñ 2. Øèðîêèé äèàïàçîí âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ (130-280 Â) 3. Ñðåäíÿÿ òî÷íîñòü ñòàáèëèçàöèè íàïðÿæåíèÿ – îêîëî 5 % 4. Îòñóòñòâèå äâèæóùèõñÿ ÷àñòåé êîíñòðóêöèè è êîììóòàòîðîâ 1. Âûñîêàÿ öåíà 2. Èñêàæåíèå ñèíóñîèäû, ïðè ïåðåêëþ÷åíèè ñèìèñòîðîâ âûáðîñ âûñîêî÷àñòîòíîé ïîìåõè â ñåòü 3. Ïðè íåäîñòàòî÷íîì òåïëîîáìåíå âûõîä èç ñòðîÿ ñèìèñòîðîâ
Íåäîñòàòêè
Ñòàáèëèçàòîðû íàïðÿæåíèÿ ñ äâîéíûì ïðåîáðàçîâàíèåì
Ïðåèìóùåñòâà
Íåäîñòàòêè
1. Ñâåðõâûñîêàÿ ñêîðîñòü ñòàáèëèçèðîâàíèÿ – 0 ìñ 2. Âûñîêàÿ òî÷íîñòü ñòàáèëèçàöèè äî 1 % 3. Øèðîêèé äèàïàçîí âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ 120-285  4. Ïîëíîå óñòðàíåíèå ëþáûõ àðòåôàêòîâ, ïðèøåäøèõ èç âíåøíèõ ýëåêòðîñåòåé, âêëþ÷àÿ êîððåêòèðîâêó ÷àñòîòû òîêà 5. Áåñøóìíûé 1. Âûñîêàÿ öåíà
часов до суток). В этих случаях использование генератора может быть нецелесообразным. Да и к тому же ночью практически все электрооборудование не работает, но станция будет потреблять топливо в штатном режиме.
Суммарная мощность электрооборудования в загородном доме может составлять десятки киловатт, но полностью она используется редко. В случае отключения электричества пользование мощным электрооборудованием (стиральной и посудо-
моечной машинами, утюгом и т. п.) можно отложить. Внутри холодильника при отсутствии напряжения в течение 10 часов изменяется температура на 2-3 градуса, что в основном не критично. В постоянном электропитании, по сути, нуждаются только несколько устройств, прежде всего
156
• том II
осветительные приборы. Мощность энергосберегающей лампы 15-20 Вт (нескольких таких ламп достаточно для минимального освещения дома). В зимнее время безостановочно должно работать также отопительное оборудование (остановка котла даже на несколько часов приведет к серьезным последствиям). Электрическая часть котла состоит из электронного блока и одного–двух циркуляционных насосов малой мощности (50–100 Вт). При небольшой суммарной нагрузке генератор эксплуатировать нерентабельно, более того, слышать шум работы, пусть и супербесшумной электростанции, в тихое время суток не очень-то приятно. Аварийное питание вышеперечисленного оборудования в период до суток можно обеспечить, применяя источники бесперебойного питания (ИБП), использующие энергию аккумуляторных батарей. Источники бесперебойного электропитания предназначены для постоянной работы различных электропотребителей вне зависимости от качества и наличия напряжения в питающей сети. ИБП обеспечивают бесперебойную работу самого разного электрооборудования и аппаратуры: отопительных агрегатов, бытовой техники, систем связи и телекоммуникаций, систем охраны, пожарной сигнализации, видеонаблюдения и т. п. По сравнению с резервными генераторами ИБП имеют ряд преимуществ: более высокий коэффициент надежности; большее время наработки на отказ; высокое качество электрической энергии на выходе; отсутствие необходимости в периодическом обслуживании и замене расходных материалов (кроме АКБ); бесшумность работы; отсутствие эксплуатационных расходов; простота монтажа и подключения. Различают три схемы построения ИБП: резервный; интерактивный; он-лайн. Принцип работы резервного ИБП заключается в питании нагрузки напряжением сети при его наличии и быстром переключении на резервную схему питания (батарея и инвертор) при его пропадании или выхода параметров (напряжение и частота) за допустимые пределы. Батарея автоматически подзаряжается при его работе от сети. Отличительной особен-
Сравнительная характеристика применения миниэлектростанций и ИБП Êðèòåðèè ñðàâíåíèÿ
Èñòî÷íèê áåñïåðåáîéíîãî ïèòàíèÿ
Ìèíèýëåêòðîñòàíöèÿ
Ðàñõîä ýíåðãîíîñèòåëåé
Ðàñõîä ýíåðãèè ïðîèñõîäèò â çàâèñèìîñòè îò ïîòðåáëåíèÿ íàãðóçêîé
Ïîòðåáëåíèå òîïëèâà ñëàáî çàâèñèò îò ïîòðåáëÿåìîé íàãðóçêîé ìîùíîñòè
Óäîáñòâî óïðàâëåíèÿ
Ñèñòåìû ïîëíîñòüþ àâòîìàòè÷åñêèå
Ðó÷íîé çàïóñê Äëÿ àâòîìàòèçàöèè ðàáîòû òðåáóþò äîïîëíèòåëüíûõ òåõíè÷åñêèõ ñðåäñòâ
Óäîáñòâî ýêñïëóàòàöèè
Ñèñòåìà ðàáîòàåò ïðàêòè÷åñêè áåñøóìíî
Çíà÷èòåëüíûé øóì ïðè ðàáîòå
Âðåäíûå âûäåëåíèÿ
Íå èìååò (ïðè èñïîëüçîâàíèè ãåðìåòè÷íûõ àêêóìóëÿòîðîâ)
Âûõëîïíûå ãàçû
Âîçìîæíîñòè ðàçìåùåíèÿ
Óñòàíàâëèâàåòñÿ âíóòðè ïîìåùåíèÿ
Óñòàíàâëèâàåòñÿ íà óëèöå èëè â ñïåöèàëüíûõ ïîìåùåíèÿõ
ностью такой схемы является наличие автоматического переключателя питания нагрузки «сеть-батарея». По данной схеме построены практически все недорогие маломощные ИБП, предлагаемые на отечественном рынке. Интерактивный источник бесперебойного питания работает по принципу, идентичному резервному, за исключением ступенчатой стабилизации выходного напряжения. Интерактивный ИБП применяют для питания персональных компьютеров и другого сложного оборудования, критичного к неполадкам в электросети. Работа он-лайн источника бесперебойного питания построена на двойном преобразовании напряжения: входное трансформируется в постоянное с помощью выпрямителя, а затем снова в переменное путем обратного преобразователя (инвертора). Он-лайн ИБП используют для питания оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого напряжения. Схема он-лайн является самым совершенным решением, позволяющим полностью защитить потребитель (нагрузку) от всех существующих неполадок электропитания.
µÃ½ÂÊÈÆÉʸÅÎÀÀ При отсутствии централизованного энергоснабжения или длительных отключениях энергии стоит задуматься о выборе автономной электростанции (генераторе). Чтобы выбрать конкретную ее модель, нужно учесть ряд факторов.
!
Необходимая мощность электростанции зависит от приборов, которые Вы планируете подключить: активные (электроплиты, освещение, электронагреватели) и индуктивные (дрели, пилы, насосы, компрессоры, холодильники, электродвигатели).
При подборе требуемой электростанции ее мощность определяется из следующих соотношений: для активных нужно просуммировать мощность всех одновременно подключаемых приборов, прибавить примерно 15–20-процентный запас по мощности, и Вы получите необходимую мощность генератора. Электротехника индуктивного типа нуждается в момент пуска в большей мощности, поэтому их суммарную мощность надо увеличить в 2,5–3 раза для обеспечения работоспособности электростанции.
▶
Опыт использования электростанций говорит о том, что для освещения дачного домика (2–3 лампочки, холодильник, телевизор) вполне достаточно мощности до 2-х кВт. Владельцу загородного коттеджа, которого беспокоят перебои с электроэнергией, лучше приобрести электростанцию мощностью от 10 до 30 кВт.
Стоит учесть, что планируемая нагрузка (резервируемая автономным источником электроснабжения) в 10 и более кВт при длительных отключениях централизованного электроснабжения предполагает использование дизельных (более надежных при длительном использовании), а не автономных бензиновых источников электроснабжения. Важный элемент электростанции – блок контроля и автоматики с программируемой системой автозапуска. Он предназначен для контроля сети, защиты от повышенного/пониженного напряжения, а также для автоматического (в случае отсутствия людей в доме) запуска электростанции при нарушении централизованного электроснабжения. Учитывая большое разнообразие станций, широкий ценовой диапазон и их
том II •
различное предназначение, перед покупкой электростанции определитесь с предназначением автономного источника электроснабжения (резервный или основной), местом его расположения (помещение или улица), типом установки (стационарный или передвижной). Также важным аспектом в выборе марки электростанции является наличие сервисного обслуживания. Немногие предприятия, продающие электростанции, предоставляют также и сервис на них, и в такой ситуации Вы рискуете остаться один на один с «черным ящиком», который неизвестно
как починить и непонятно что с ним делать. На данный момент на рынке можно выделить таких производителей электростанций, как HONDA (Япония) и EUROPOWER (Бельгия), обладающие высоким качеством, широким ассортиментом предлагаемого модельного ряда, полным гарантийным и послегарантийным сервисом. В конце повторим, что проблему надежного энергоснабжения загородного дома можно решить при условии грамотного подбора трех основных составляющих энергосистемы: стабилизатора переменного напряжения, источника бесперебойного питания и автономной электростанции. Они могут и должны применяться в комплексе, тем самым обеспечивая максимальный комфорт и энергонезависимость Вашего коттеджа.
157
ÑÒÀÁÈËÈÇÀÒÎÐ ÍÀÏÐßÆÅÍÈß Как выбрать? Õîòÿ íåïîëàäêè â ñåòè íåïðåäñêàçóåìû è òðóäíîóñòðàíèìû, çàùèòèòüñÿ îò íèõ ìîæíî, êóïèâ õîðîøèé ñòàáèëèçàòîð íàïðÿæåíèÿ. Îí ïîìîæåò óìåíüøèòü âåðîÿòíîñòü ñáîåâ â ðàáîòå îáîðóäîâàíèÿ è óâåëè÷èòü ñðîê åãî ñëóæáû, çàùèòèòü îáîðóäîâàíèå îò âíåçàïíîãî èçìåíåíèÿ íàïðÿæåíèÿ â ýëåêòðîñåòè, îáåñïå÷èòü ôèëüòðàöèþ ïîìåõ. Мы все больше привыкаем к комфорту и безотказности нашей аппаратуры. Наша техника упрощает нам жизнь и создает максимум комфорта. Мы смотрим любимые фильмы и наслаждаемся прекрасной музыкой. Но в один прекрасный день «мигают» лампочки и наш любимый музыкальный центр внезапно умолкает, а изображение на телеэкране «схлопывется» в одну точку и с легким «треском» исчезает навсегда; холодильник размораживается и «течет», а дорогостоящая стиральная машина не реагирует на включение. Никакие попытки реанимировать технику своими силами не приводят к желаемому результату... В сервисном центре нам говорят, что она вышла из строя по причине перепадов напряжения, и не подлежит гарантийному ремонту. Мы горестно вздыхаем и идем покупать новую… Не правда ли, печальная картина? И причина во всех этих случаях, только одна – незапланированные «скачки» и перепады напряжения. В большинстве случаев это связано с перенапряжением, «пиками» и перегрузками в сети. При падении напряжения приборы еще могут отказаться работать временно, но при перенапряжении просто «сгорают» навсегда. Можно бесконечно искать этому причины (аварии на подстанциях, старые трансформаторы и провода, короткое замыкание и т.д.), но гораздо проще обезопасить свою технику заранее.
AVR 500D
158
Для этого и существуют различные устройства по стабилизации напряжения в сети. К таким устройствам относятся, прежде всего, стабилизаторы напряжения , которые, при нестабильном входном напряжении, все-таки поддерживают на выходе номинальное напряжение электросети. Это полностью автоматические устройства, рассчитанные на непрерывный режим работы и не требующие постоянного внимания и особого ухода.
Как выбрать?
Основной характеристикой стабилизаторов напряжения является мощность подключаемой нагрузки. Именно на основании этого параметра осуществляется выбор той или иной модели. При этом необходимо учитывать, что мощность стабилизатора должна быть равна или немного больше мощности того прибора, для защиты которого он предназначен. Таким образом, рассчитав мощность всех приборов, защиту которых необходимо обеспечить, можно легко определить, какая модель стабилизатора напряжения необходима в данном случае. Можно, конечно, не углубляясь в длительные вычисления, приобрести стабилизатор максимальной мощности. Однако такая модель будет стоить дорого, и имеет ли смысл устанавливать этот стабилизатор, мощность которого будет использоваться лишь на 1520%. Очень важно помнить, что некоторые электроприборы имеют пусковые токи, в
WDR-10000VA
Íîìèíàëüíàÿ ìîùíîñòü: 350Âò, 140~260V ðåëåéíûé òèï, çàùèòà îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ, ïîâûøåííîãî è ïîíèæåííîãî íàïðÿæåíèÿ, öèôðîâîé èíäèêàòîð âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, ïëàñòìàññîâûé êîðïóñ, àâòîìàòè÷åñêèé îòñåêàòåëü íàïðÿæåíèÿ, òåðìîçàùèòà (100Ñ), åâðîâèëêà, óíèâåðñàëüíàÿ ðîçåòêà ñ çàçåìëåíèåì.
SVR 2000 Íîìèíàëüíàÿ ìîùíîñòü: 10000 Âò; 105~260V AC 50/60Hz; ðåëåéíûé òèï; êâàäðàòíûé òðàíñôîðìàòîð; çàùèòà îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ, ïîâûøåííîãî è ïîíèæåííîãî íàïðÿæåíèÿ; öèôðîâîé èíäèêàòîð âõîäíîãî è âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ; àâòîìàòè÷åñêèé îòñåêàòåëü íàïðÿæåíèÿ; òåðìîçàùèòà (100Ñ); æåëåçíûé êîðïóñ; íàñòåííîå êðåïëåíèå.
• том II
несколько раз превышающие токи номинальные. Это характерно для приборов, имеющих в схеме асинхронные двигатели, например холодильники, насосы, поэтому стабилизатор для таких устройств необходимо подбирать с двух-трехкратным запасом мощности. Как защитить одновременно большое количество электроприборов, например, у себя в офисе? Необходимо учесть несколько факторов: во-первых, как организована разводка питающего напряжения в здании, т.е. насколько удобно будет встраивать один общий однофазный или трехфазный стабилизатор напряжения или несколько отдельных стабилизаторов в уже имеющуюся электроразводку; во-вторых, как правило, один большой стабилизатор, равный по мощности нескольким отдельным, обходится дешевле. Но индивидуальная защита эффективнее, и суммарная надежность нескольких стабилизаторов гораздо выше надежности одного. Хороший стабилизатор достаточно дорог. В каких случаях можно считать, что его приобретение оправданно? Можно уверенно сказать, что такая покупка на 100% оправдывает себя в двух случаях. Во-первых, когда напряжение настолько низкое, что без его стабилизации бытовые приборы не работают (характерно для сельских электросетей). Во-вторых, если стоимость приборов
2000VA, Íîìèíàëüíàÿ ìîùíîñòü: 1400Âò, 140~260V AC 50/60Hz, ðåëåéíûé òèï, êâàäðàòíûé òðàíñôîðìàòîð, çàùèòà îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ, ïîâûøåííîãî è ïîíèæåííîãî íàïðÿæåíèÿ, äâîéíîé ñòðåëî÷íûé èíäèêàòîð âõîäíîãî è âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, àâòîìàòè÷åñêèé îòñåêàòåëü íàïðÿæåíèÿ, òåðìîçàùèòà (100Ñ), åâðîâèëêà, óíèâåðñàëüíàÿ ðîçåòêà ñ çàçåìëåíèåì, æåëåçíûé êîðïóñ.
в 3-5.., 10 раз выше стоимости стабилизатора. Для того чтобы окончательно определиться с выбором стабилизатора напряжения, необходимо ответить на следующие вопросы:
Однофазный или трехфазный?
При однофазной сети (220 В) вопросов не возникает. В случае трехфазной сети (380 В) возможны варианты. Если при наличии трехфазной сети есть хотя бы один трехфазный потребитель, то необходимо установить трехфазный стабилизатор напряжения. Если же все потребители однофазные, в большинстве случаев лучше подобрать три однофазных стабилизатора. Как правило, это обходится дешевле. Но есть и еще одно серьезное преимущество. Этот вариант позволяет обойти особенность трехфазных стабилизаторов, а именно – отключение всего устройства при исчезновении напряжения на одной из фаз.
Нужно ли ставить отдельные стабилизаторы напряжения на разные потребители или лучше поставить один на все?
При подсчете мощности, потребляемой устройством, следует учитывать так называемую полную мощность. Полная мощность – это вся мощность, потребляемая электроприбором. Она состоит из активной мощности и реактивной мощности, в зависимости от типа нагрузки. Активная мощность всегда указывается в ваттах (Вт), полная – в вольт-амперах (ВА). Устройства-потребители электроэнергии зачастую имеют как активную, так и реактивную составляющие нагрузки. Активная нагрузка У этого вида нагрузки вся потребляемая энергия преобразуется в тепло. У некоторых устройств данная составляющая является основной. К таким устройствам относятся лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги и т. п. Если их указанная потребляемая мощность составляет 1 кВт, для их питания достаточно стабилизатора мощностью 1кВА. Реактивные нагрузки Все остальные. Они, в свою очередь, подразделяются на индуктивные и емкостные.
Что еще необходимо учесть при выборе стабилизатора?
Если Вам необходимо защитить какой-то определенный потребитель, будет достаточно одного стабилизатора соответствующей мощности. Если же Вы хотите обезопасить максимальное количество электроприборов, то можно, конечно, поставить на каждый прибор свой, отдельный стабилизатор, но это не очень удобно, а финансово — и не очень выгодно. В этом случае лучше будет установить один общий стабилизатор напряжения на все потребители. Хотя существуют и другие варианты. Например, выделить определенную группу электроприборов, которые наиболее критически относятся к перепадам напряжения.
Для правильного выбора стабилизатора надо знать пределы изменения напряжения в питающей сети. Теоретически нет нужды покупать стабилизатор с входным рабочим напряжением, предположим, от 130 В, если в сети, подходящей к Вашему дому, оно не опускается ниже 180 В. Однако с учетом современного состояния сетей оно скорее достигнет этой величины, чем повысится до нормального уровня. Поэтому целесообразно сразу остановить свой выбор на стабилизаторе с максимально широким диапазоном входного напряжения.
Для правильного выбора модели стабилизатора напряжения необходимо определить сумму мощностей (Вт) всех потребителей, нуждающихся одновременно в снабжении электроэнергией.
При установке стабилизатора также необходимо учитывать то обстоятельство, что увеличение напряжения на его выходных клеммах будет обеспечиваться за счет
Какой мощности нужен стабилизатор напряжения?
FDR 8000 servo
8000VA, Íîìèíàëüíàÿ ìîùíîñòü: 5600Âò, 140~260V AC 50/60Hz, ñåðâîìîòîð, çàùèòà îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ, ïîâûøåííîãî è ïîíèæåííîãî íàïðÿæåíèÿ, öèôðîâîé èíäèêàòîð âõîäíîãî è âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, òåðìîçàùèòà (100Ñ), ñåòåâîé ôèëüòð, æåëåçíûé êîðïóñ, âñòðîåííûé ðåãóëÿòîð îòñå÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ.
Необходима ли адаптация стабилизаторов к существующей электросети?
KDF 5000 servo
5000VA, Íîìèíàëüíàÿ ìîùíîñòü: 3500Âò, 140~260V AC 50/60Hz, ñåðâîìîòîð, çàùèòà îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ, ïîâûøåííîãî è ïîíèæåííîãî íàïðÿæåíèÿ, ðàñøèðåííûé öèôðîâîé èíäèêàòîð âõîäíûõ è âûõîäíûõ ïàðàìåòðîâ, òåðìîçàùèòà (100Ñ), ñåòåâîé ôèëüòð, æåëåçíûé êîðïóñ.
том II •
Компания LUXEON находится на украинском рынке уже 7 лет. Все это время мы активно расширяемся – на сегодняшний день наша компания представлена в Киеве и Одессе, а обширная дилерская сеть функционирует на территории всей страны. Мы работаем со всемирно известными производителями акустических систем, источников бесперебойного питания, стабилизаторов и нормализаторов, бытовой техники. В ассортименте нашей продукции Вы сможете найти изделия, изготовленные по самым новым технологиям и разработкам наших собственных украинских инженеров. У нас Вы сможете найти самый полный, постоянно обновляющийся ассортимент продукции этих компаний, способный удовлетворить практически любые запросы. увеличения тока в подводящей сети. Например, у Вас установлены автоматы защиты на 25 А, что практически соответствует мощности подключенного оборудования при нормальном напряжении. В случае падения напряжения в сети на 25 % и установке стабилизатора он повысит напряжение в сети до нормы за счет 25 %-ного увеличения тока. Скорее всего, в данной ситуации автомат «сработает». Хорошо, если установка стабилизатора потребует только установки других автоматов, в некоторых случаях может потребоваться и замена подводящего кабеля. В целом можно сказать, что установка мощных стабилизаторов представляет довольно сложную защиту, поэтому для ее решения желательно привлечение специалистов.
Важно!
Необходимо учитывать, что электродвигатели имеют пусковые токи и мощность стабилизатора при использовании асинхронных двигателей, компрессоров, насосов должна в 3-5 раз превышать номинальную мощность потребителей. Также желательно принимать во внимание, что заводы-производители рекомендуют устанавливать стабилизаторы напряжения с запасом мощности 20-30 %. Также при покупке стабилизатора необходимо обратить внимание на условия его применения. В основном фирмы-производители гарантируют надежную работу своих изделий строго в определенном температурном диапазоне. Профессионализм и целеустремленность коллектива, накопленный опыт работы с клиентами и поставщиками позволяет предложить Вам лучшие условия сотрудничества.
• г. Киев, Московский проспект, 8 тел.: +38 (044) 461-85-21 • г. Одесса, ул. Композитора Нищинского, 16 тел.: +38 (0482) 33-56-55 e-mail: shopping@luxeon.ua
159
ÑÈÑÒÅÌÀ ÂÅÍÒÈËßÖÈÈ
Êîìôîðò â ïîìåùåíèè – ýòî íå ñòîëüêî îáñòàíîâêà, ñêîëüêî èäåàëüíûé êëèìàò. Âàæíåéøåé ñîñòàâëÿþùåé èäåàëüíîãî êëèìàòà â ïîìåùåíèè ÿâëÿåòñÿ íå òîëüêî òåìïåðàòóðíûå ïîêàçàòåëè, íî è íàëè÷èå ñâåæåãî âîçäóõà, êîòîðûé äîëæåí ïîñòóïàòü èçâíå. Âñåì èçâåñòíî, ÷òî ÷åëîâåê äûøèò (è ýòî äîêàçàíî ó÷åíûìè!). È, êîíå÷íî æå, äûøàòü õî÷åòñÿ ñâåæèì è ÷èñòûì âîçäóõîì. Áëàãîïðèÿòíàÿ âîçäóøíàÿ ñðåäà â ïîìåùåíèÿõ, ñîîòâåòñòâóþùàÿ ãèãèåíè÷åñêèì íîðìàì, ñîçäàåòñÿ íåñêîëüêèìè ñèñòåìàìè èíæåíåðíûõ êîììóíèêàöèè, â òîì ÷èñëå è ñèñòåìîé âåíòèëÿöèè. 160
¯ ¤ ¥« ¥ ¥ª £·® · В отличие от кондиционеров, которые все же не являются предметами первой необходимости, системы вентиляции устанавливаются во всех жилых и офисных зданиях.
ÍÀËÈ×ÈÅ ÂÅÍÒÈËßÖÈÎÍÍÛÕ ÑÈÑÒÅÌ ÍÀÑÒÎËÜÊÎ ÂÀÆÍÎ, ×ÒÎ ÒÐÅÁÎÂÀÍÈß Ê ÈÕ ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÈÌ ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊÀÌ ÈÌÅÞÒ ÑÈËÓ ÇÀÊÎÍÀ È ÏÐÎÏÈÑÀÍÛ Â ÑÒÐÎÈÒÅËÜÍÛÕ ÍÎÐÌÀÕ È ÏÐÀÂÈËÀÕ (ÑÍÈÏ). Все это объясняется тем, что при отсутствии вентиляции в закрытых помещениях возрастает концентрация углекислого газа и других вредных веществ. Это негативно сказывается на самочувствии
• том II
людей, вызывает головную боль, сонливость, потерю работоспособности. Частично проблему можно решить, периодически проветривая помещение, однако в этом случае вместе со свежим воздухом внутрь попадает пыль, разные запахи, уличный шум. К тому же приходится постоянно открывать и закрывать окно или форточку. Здоровье, работоспособность и самочувствие человека в значительной степени определяются условиями воздушной среды в жилых, общественных и производственных помещениях, где он проводит значительную часть своего времени. Задача воздухообмена (вентиляции) состоит в поддержании таких параметров воздушной среды, при которых каждый человек чувствовал бы себя комфортно, т.е. не замечал влияния этой среды.
Вентиляция помогает создавать и контролировать благоприятные условия для эффективной и здоровой жизнедеятельности человека (поддержание постоянной температуры, относительной влажности; скорости движения воздуха; допустимой концентрации вредных примесей). Также вентиляция обеспечивает нормальное содержание кислорода в крови и, следовательно, отлаженную работу кровеносной и дыхательной систем человеческого организма. «Кислородный голод» может привести к серьезным проблемам со здоровьем и таким депрессивным состояниям как: раздражение, апатия, снижение работоспособности, бессонница и т.д. А истинная причина этих состояний – в плохом снабжении мозга и других важных органов кислородом. Для решения всех этих проблем и существуют системы вентиляции воздуха. Поскольку расчет этих систем существенно сложнее расчета параметров бытового кондиционера, то здесь мы сможем рассказать только об основных терминах и понятиях, используемых при расчете, проектировании и монтаже систем вентиляции и кондиционирования, а также познакомить Вас с типовым оборудованием, применяемым при построении вентиляционных систем.
§¨¦ ¢ª ¨¦ ¥ © ©ª ¤ ¥ª £·® ¢¦¥ ® ¦¥ ¨¦ ¥ · Проектирование вентиляции – один из самых важных этапов в процессе создания правильной работы систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Если кто сомневается в том, нужен ли проект, то по этому поводу существует масса аргументов. 1. На этапе проектирования ведется полный расчет системы, согласно строительным нормам и правилам. 2. В пояснительной записке описывается полный алгоритм работы системы. 3. Есть таблица воздухообмена по вашим помещениям, при кондиционировании прилагается таблица с тепловым расчетом (расчет теплоизбытков). 4. Вы сами наглядно видите на плане, где и как проложены воздуховоды и другие коммуникации. 5. В проекте есть полная спецификация оборудования и материалов, с помощью которой Вы сможете точно проверить монтажную организацию. 6. При дальнейшей эксплуатации системы Вам не придется на память воспроизводить: где, как и что у Вас сделано. Ведь, по приезду сервисного инженера или работни-
том II •
ка, для проведения профилактических работ, первый вопрос к Вам будет о наличии проекта. При его отсутствии, он очень долго будет теряться в догадках и далеко не факт, что разберется. Попробуй, разберись в домике 300-400 метров квадратных, где, куда, чего течет и откуда вытекает. 7. И, наконец, самое главное: с этим проектом Вам будет что предъявить проектной или монтажной организации, если система не будет работать или не соответствовать проектным расчетам. В конце концов, заказать экспертизу проведенных работ на основании проекта или даже экспертизу самого проекта, как говорится, без «бумажки» (имеется в виду соответствующая документация) ты – не человек.
!
К проектированию систем вентиляции необходимо подходить ответственно. Случайно неучтенные факторы, могут повлечь за собой ошибки в проектировании и как следствие привести к необходимости полной замены вентиляционной системы. Вопрос проектирования систем вентиляции и кондиционирования сложен и в каждом отдельном случае должен рассматриваться индивидуально. Проблематично то, что сегодня фирмы, занимающиеся пректированием данных систем для коттеджей, исходят не столько из индивидуальных потребностей заказчика, сколько стараются «спроектировать» систему под наличие имеющегося на фирме кондиционерного и вентиляционного оборудования. Обладая всеми известными для интересующего здания схемами вентиляции, нормативной документацией (СНиПов и других документов) и специфическими требованиями заказчика, можно вывести принципиальную схему вентиляции помещений, а также рассчитать нормативную кратность воздухообмена. Стандартная схема состоит из: проектирования общей схемы вентиляционной системы, расчета теплового баланса помещения, обязательного учета требований к проектированию вентиляции, технико-экономического обоснования проекта вентиляции,
161
ляции.
рабочего проекта системы венти-
Ïðîåêòèðîâàíèå îáùåé ñõåìû âåíòèëÿöèè
Проектирование системы вентиляции начинается с расчета следующих параметров оборудования: Производительность по воздуху (м3/ч) Рабочее давление (Па) и скорость потока воздуха в воздуховодах (м/с). Допустимый уровень шума (дБ). Мощность калорифера (кВт). Производительность по воздуху. Производительность по воздуху или «прокачка», измеряется в куб.м/ч. рассчитывается исходя из требуемой кратности воздухообмена для каждого помещения. Исходя из объема, назначения помещения, количества людей, мощности тепловыделяющего оборудования в соответствии со СНиП (Строительными Нормами и Правилами) определяется кратность воздухообмена. Кратность воздухообмена показывает, сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении.
▶
Например, для помещения 100 м2 и высотой потолков 3 м (объем 300 м3) двукратный воздухообмен будет соответствовать 600 м3/ч. Для большинства жилых помещений достаточно однократного воздухообмена, для офисных – 2–3 кратного. Рабочее давление, скорость потока воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума. После расчета системы по производительности по воздуху приступают к проектированию воздухораспределительной сети (воздуховоды, фасонные изделия (переходников, разветвителей, поворотов и т.п.) и распределителей воздуха). Воздухораспределительная сеть проектируется исходя из схемы воздуховодов. По этой схеме рассчитывают три взаимосвязанных параметра – рабочее давление, скорость потока воздуха и уровень шума. Необходимое рабочее давление определяется исходя из диаметра и типа воздуховода, числа переходов и поворотов, типа распределителей воздуха и необходимой мощности вентилятора. Чем длиннее система воздуховодов, больше в ней поворотов и переходников, тем соответственно больше сопротивление потоку воздуха, и тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором. Скорость потока воздуха зависит от диаметра воздуховода. Как правило, ско-
162
рость воздуха ограничивают 4-6 м/с. При больших скоростях увеличивается уровень шума и возрастает потери давления. Использовать «тихие» воздуховоды большого диаметра не всегда имеется возможность, так как зачастую их невозможно разместить в межпотолочном пространстве. Поэтому при проектировании систем вентиляции часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой мощностью вентилятора и диаметром воздуховодов. Мощность калорифера. Калорифер (воздухонагреватель) в приточной системе вентиляции используется для подогрева подаваемого воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности системы вентиляции, требуемой температурой воздуха на выходе системы и минимальной температурой наружного воздуха. Два последних параметра определяются СНиП. Минимальная температура наружного воздуха зависит от климатической зоны и для Киева равна -22 °С (рассчитывается как средняя температура самой холодной пятидневки самого холодного месяца в 13 часов). Таки образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 40 °С.
Ðàñ÷åò òåïëîâîãî áàëàíñà ïîìåùåíèÿ
Составление теплового и влажностного баланса для кондиционируемого помещения производится общеизвестными методами, принятыми в отопительно-вентиляционной технике. Здесь должны быть учтены все факторы, влияющие на изменение состояния воздушной среды помещения. Для составления теплового баланса помещения необходимо определить все поступления и потери тепла в помещении. В помещениях различного назначения действуют две основные категории тепловых нагрузок: тепловые нагрузки, возникающие снаружи помещения (наружные); тепловые нагрузки, возникающие внутри зданий (внутренние). Наружные тепловые нагрузки представлены следующими составляющими: теплопоступления или теплопотери в результате разности температур снаружи и внутри здания через стены, потолки, полы, окна и двери. Разность температур снаружи здания и внутри него летом является положительной, в результате чего имеет место приток тепла снаружи внутрь помещения; и наоборот – зимой эта разность является отрицательной и направле-
• том II
ние потока тепла меняется; теплопоступления от солнечного излучения через застекленные площади; данная нагрузка проявляется в форме ощущаемого тепла; солнечное излучение всегда создает положительную нагрузку как летом, так и зимой. Летом эта нагрузка должна быть компенсирована, а зимой она незначительная и интегрируется с теплом, вырабатываемым установкой искусственного климата; наружный вентиляционный воздух и проникающий в помещения воздух (за счет инфильтрации) может иметь также различные свойства, которые, однако, почти всегда контрастируют с метеорологическими требованиями помещений: летом горячий и влажный (в некоторых широтах наоборот – сухой), наружный воздух существенно влияет на работу установки, охлаждающей и осушающей воздух; зимой холодный и сухой (или наоборот – влажный), наружный воздух должен быть подогрет и увлажнен. И только в промежуточный период между двумя этими временами года наружный воздух может в какой-то мере быть использован в форме бесплатного охлаждения помещений. Следует отметить, что наружные тепловые нагрузки могут обладать различными свойствами, то есть могут быть положительными и отрицательными в зависимости от времени года и времени суток. Внутренние тепловые нагрузки в жилых, офисных или относящихся к сфере обслуживания помещениях состоят в основном из: тепла, выделяемого людьми; тепла, выделяемого лампами и осветительными приборами, электробытовыми приборами: холодильниками, плитами и т. д. (в жилых помещениях); тепла, выделяемого работающими приборами и оборудованием: компьютерами, печатающими устройствами, фотокопировальными машинами и пр. (в офисных и других помещениях); При проектировании промышленной системы вентиляции, в отличие от проектирования бытовой, учитываются технологические параметры воздушной среды, а именно температура и влажность воздуха, придающие технологическому процессу максимальную эффективность. В производственных и технологических помещениях различного назначения дополнительными источниками тепловыделений могут быть: нагретое производственное оборудование;
горячие материалы, в том числе жидкости и различного рода полуфабрикаты; продукты сгорания и химических реакций. Все перечисленные внутренние тепловые нагрузки являются всегда положительными, и поэтому в летний период они должны быть устранены, а зимой за их счет снижается нагрузка на установки обогрева.
Òðåáîâàíèÿ ê ïðîåêòèðîâàíèþ âåíòèëÿöèè Задача выбора системы кондиционирования или вентиляции должна решаться на основе технико-экономического сравнительного анализа нескольких возможных вариантов (2-х, 3-х и более). Для этого необходимо всесторонне рассмотреть и оценить объект по предъявляемым к нему требованиям. Требования к проектированию вентиляции состоят из санитарных требований, архитектурно-строительных требований, противопожарных требований, эксплуатационных требований, надежности системы, экономических требований, технико-экономического обоснования проекта вентиляции. Санитарные требования: Необходимо поддерживать определенную температуру или температуру и влажность. Следует отметить, что поддержание влажности существенно удорожает проект. Подавать в помещения свежий воздух (естественным или механическим путем) или использовать рециркуляционные системы. Удалять воздух через местные отсосы или общеобменной вытяжкой (в производственном корпусе), либо с использованием естественной вытяжки (в жилых помещениях). Архитектурно-строительные требования: Возможность установки наружного блока кондиционера на фасаде здания, а внутреннего блока кондиционера – в помещении (шкафные кондиционеры) или в подшивном потолке (сплит-система с притоком свежего воздуха). Возможность установки центрального кондиционера на техническом этаже или крышного кондиционера Roof-Top на крыше здания. Возможность проложить по зданию или помещению коммуникации воздуховодов, трубопроводов (особенно в
реконструируемых зданиях). Противопожарные требования по категориям помещений: нормальные условия – помещения категории «Д» или пожароопасные «В», или взрывопожароопасные «А» и «Б» и соответствующие этим категориям проектные решения (установка обратных и огнезадерживающих клапанов, раздельная установка блоков оборудования, различные схемы прокладки коммуникаций). Эксплуатационные требования: допустимо ли обслуживание и управление системой с центрального пульта управления или необходимо управлять (регулировать параметры) автономно (например, в случае, когда одна часть помещений ориентирована на юг, другая – на север) и необходимо обеспечить раздельные режимы работы оборудования на группы помещений. Надежность системы. Особенно важны требования к надежности в прецизионном кондиционировании при точном поддержании микроклиматических параметров различных технологических процессов. Экономические требования. Необходимо оптимизировать цену, сравнивая в проекте оборудование различных производителей и различного класса. Для объекта необходимо разработать несколько принципиальных вариантов систем на базе различных типов оборудования и провести их сравнительную оценку.
Ýòàïû ïðîåêòíûõ ðàáîò Проектирование СКВ ведется в основном в два этапа. 1-Й ЭТАП – так называемый проект ТЭО (технико-экономическое обоснование) В технико-экономическом обосновании рассматриваются основные, необходимые для проектирования вентиляционной системы позиции. Рассматривается рабочий проект системы вентиляции (полный состав оборудования, общая схема размещения вентиляционного оборудования, планы сетей трубопроводов и воздуховодов), уточняется, какая именно выбрана схема вентиляции, каковы ее основные характеристики производительности, какое вентиляционное оборудование предполагается установить, где и как будет располагаться система, определяется стоимость системы вентиляции. На этой стадии проектирования по укрупненным показателям производят выбор и технико-экономическое обоснование типа системы, определяют технические площади для установки этого оборудования, а также
том II •
определение в первом приближении ее основных характеристик: производительности по воздуху, холоду и теплу, типа и числа центральных или автономных кондиционеров, их расположения, типа и расхода теплои хладоносителей, типа и числа холодильных машин, насосов, установленной мощности электрооборудования, массы системы. При этом устанавливают предварительную стоимость системы. Разрабатывают принципиальную (предварительную) схему системы. Ранее в практике проектирования за этапом ТЭО следовал технический проект. С появлением блочного оборудования эти две стадии проектирования объединены и теперь в практике проектных организаций это ТЭО. В коммерческих фирмах – это технический проект. После утверждения заказчиком ТЭО разрабатывают рабочий проект – это наиболее ответственная стадия проектирования. 2-Й ЭТАП – рабочий проект Рабочий проект разрабатывается на основании строительных планировок, теплотехнических характеристик строительных конструкций и технологического (подробного со спецификацией) задания. Производят расчет тепловлаговыделений и на его основании расчет воздухообмена для каждого помещения, обеспечивающий требуемые параметры. Подбирают оборудование (с определением всех его характеристик), обеспечивающее необходимый воздухообмен и потери напора в сети. Окончательно выбирают тип и принципиальную схему системы и определяют ее характеристики, количество воздухораспределителей и т. д. Вычерчивают планы с нанесением оборудования и разводкой сетей воздуховодов и трубопроводов. Далее чертят аксонометрические схемы сетей воздуховодов и трубопроводов. Выполняют аэродинамические и гидравлические расчеты. Определяют уровень шума. Заполняют спецификации по оборудованию, материалам, арматуре и т. д. с указанием фирмы-изготовителя и стоимости. После согласования заказчиком проекта в СЭС и пожарной инспекции, если есть замечания по проекту, вносят коррективы. На основе этой документации производят заказ оборудования. На этом стадия проектирования заканчивается. Рабочие чертежи передаются монтажникам на объект. После окончания монтажных работ монтирующими организациями составляются исполнительные чертежи и исполнительная сертификация.
163
ÂÈÄÛ ÑÈÑÒÅÌ ÂÅÍÒÈËßÖÈÈ
Âû åæåäíåâíî ïîòðåáëÿåòå ïîðÿäêà 2-õ ëèòðîâ âîäû è ïðè ýòîì Âû ïîêóïàåòå ôèëüòð äëÿ åå î÷èñòêè ëèáî çàêàçûâàåòå åå äîñòàâêó. Âîçäóõà æå âäûõàåòå â 10 ðàç áîëüøå – 20 ëèòðîâ! Ñåãîäíÿ ñîâðåìåííûå æèëûå äîìà ñòàíîâÿòñÿ âñå áîëåå ãåðìåòè÷íûìè. Íî ñòåêëîïàêåòû, êà÷åñòâåííûå âõîäíûå äâåðè è äðóãèå ýíåðãîñáåðåãàþùèå òåõíîëîãèè ëèøàþò íàñ ñâåæåãî âîçäóõà, ñîçäàâàÿ äóõîòó, è ïîâûøàþò âëàæíîñòü â ïîìåùåíèÿõ.  âîçäóõå êâàðòèðû íà÷èíàþò íàêàïëèâàòüñÿ âëàãà, áîëåçíåòâîðíûå áàêòåðèè, âðåäíûå âåùåñòâà è íåïðèÿòíûå çàïàõè. 164
Душно, жарко или холодно человеку в помещении, во многом зависит от системы вентиляции или комбинированной отопительно-вентиляционной системы. Человек чувствует себя комфортно в том случае, когда от него нормально отводится столько тепла, сколько вырабатывает его организм, т.е. комфортное теплоощущение человека зависит от баланса между теплогенерациями и теплопотерями в окружающую среду. В результате теплогенерации и теплопотерь внутренняя температура человеческого тела поддерживается на уровне 36,6°-36,8°С и управляется сложным меха-
• том II
низмом автоматической терморегуляции организма. Вентиляцией называется совокупность мероприятий и устройств, используемых при организации воздухообмена для обеспечения заданного состояния воздушной среды в помещениях и на рабочих местах в соответствии со СНиП (Строительными нормами).
¿ Ͻ»Æ ÉÆÉÊÆÀÊ ÉÀÉʽĸ º½ÅÊÀÃ×ÎÀÀ
Состав системы вентиляции зависит от ее типа. Наиболее сложными и часто
используемыми являются приточные искусственные (механические) системы вентиляции. Их состав мы и рассмотрим. Типовая приточная цепочка состоит из следующих компонентов, расположенных по направлению движения воздуха, от входа к выходу.
Âîçäóõîçàáîðíàÿ ðåøåòêà
Через воздухозаборную решетку в систему вентиляции поступает наружный воздух. Эти решетки, как и все другие элементы вентиляционной системы, бывают круглой или прямоугольной формы. Воздухозаборные решетки не только выполняют декоративные функции, но и защищают систему вентиляции от попадания внутрь капель дождя и посторонних предметов.
Âîçäóøíûé êëàïàí Этот клапан предотвращает попадание в помещение наружного воздуха при выключенной системе вентиляции. Воздушный клапан особенно необходим зимой, поскольку без него в помещение будет попадать холодный воздух и снег. Как правило, в приточных системах вентиляции устанавливаются воздушные клапана с электроприводом, что позволяет полностью автоматизировать управление системой – при включении вентилятора (и калорифера) клапан открывается, при выключении – закрывается.
Ôèëüòð Фильтр необходим для защиты как самой системы вентиляции, так и вентилируемых помещений от пыли, пуха, насекомых. Обычно устанавливается один фильтр грубой очистки, который задерживает частицы величиной более 10 мкм. Если к чистоте воздуха предъявляются повышенные требования, то дополнительно могут быть установлены фильтры тонкой очистки (задерживают частицы до 1 мкм) и особо тонкой очистки (задерживают частицы до 0,1 мкм). Фильтрующим материалом в фильтре грубой очистки служит ткань из синтетических волокон, например, акрила. Фильтр необходимо периодически очищать от грязи и пыли, обычно не реже 1 раза в месяц. Для контроля загрязнения фильтра можно
установить дифференциальный датчик давления, который контролирует разность давления воздуха на входе и выходе фильтра – при загрязнении разность давления увеличивается.
Êàëîðèôåð Калорифер, или воздухонагреватель, предназначен для подогрева подаваемого с улицы воздуха в зимний период. Калорифер может быть водяным (подключается к системе центрального отопления) или электрическим. Для небольших приточных установок выгоднее использовать электрические калориферы, поскольку установка такой системы требует меньших затрат. Для больших офисов (площадью более 100 м2) желательно использовать водяные нагреватели, иначе затраты на электроэнергию окажутся очень большими. Существует способ в несколько раз снизить затраты на подогрев поступающего воздуха. Для этого используется рекуператор – устройство, в котором холодный приточный воздух нагревается за счет теплообмена с удаляемым теплым воздухом. Разумеется, воздушные потоки при этом не смешиваются.
Âåíòèëÿòîð Вентилятор – основа любой системы искусственной вентиляции. Он подбирается с учетом двух основных параметров: производительности, то есть количества прокачиваемого воздуха, и полном давлении. По конструктивному исполнению вентиляторы разделяются на осевые (пример – бытовые вентиляторы «на ножке») и радиальные или центробежные («беличье колесо»). Осевые вентиляторы обеспечивают хорошую производительность, однако характеризуются низким полным давлением, то есть, если на пути воздушного потока встречается препятствие (длинный воздуховод с поворотами, решетка и т.п.), то скорость потока существенно уменьшается. Поэтому в системах вентиляции с разветвленной сетью воздуховодов применяют радиальные вентиляторы, отличающиеся высоким давлением созданного воздушного потока. Другими важными характеристиками вентиляторов является уровень шума и габариты. Эти параметры в большой степени зависят от марки оборудования.
165
Øóìîãëóøèòåëü Поскольку вентилятор является источником шума, после него обязательно устанавливают шумоглушитель, чтобы предотвратить распространение шума по воздуховодам. Основным источником шума при работе вентилятора являются турбулентные завихрения воздуха на его лопастях, то есть аэродинамические шумы. Для снижения этих шумов используется звукопоглощающий материал определенной толщины, которым облицовываются одна или несколько стенок шумоглушителя. В качестве звукопоглощающего материала обычно используют минеральную вату, стекловолокно и т.п.
Âîçäóõîâîäû После выхода из шумоглушителя обработанный воздушный поток готов к распределению по помещениям. Для этих целей используются воздухопроводная сеть, состоящая из воздуховодов и фасонных изделий (тройников, поворотов, переходников). Основными характеристиками воздуховодов являются площадь сечения, форма (круглая или прямоугольная) и жесткость (бывают жесткие, полугибкие и гибкие воздуховоды).
прокачиваемого воздуха, то есть размер воздуховодов подбирается исходя из расчетного значения воздухообмена и максимально допустимой скорости воздуха. Жесткие воздуховоды изготавливаются из оцинкованной жести и могут иметь круглую или прямоугольную форму. Полугибкие и гибкие воздуховоды имеют круглую форму и изготавливаются из многослойной алюминиевой фольги. Круглую форму таким воздуховодам придает каркас из свитой в спираль стальной проволоки. Такая конструкция удобна тем, что воздуховоды при транспортировке и монтаже можно складывать «гармошкой». Недостатком гибких воздуховодов является высокое аэродинамическое сопротивление, вызванное неровной внутренней поверхностью, поэтому их используют только на участках небольшой протяженности.
Ðàñïðåäåëèòåëè âîçäóõà
Через воздухораспределители воздух из воздуховода попадает в помещение. Как правило, в качестве воздухораспределителей используют решетки (круглые или прямоугольные, настенные или потолочные) или диффузоры (плафоны). Помимо декоративных функций, воздухораспределители служат для равномерного рассеивания воздушного потока по помещению, а также для индивидуальной регулировки воздушного потока, направляемого из воздухораспределительной сети в каждое помещение.
Ñèñòåìû ðåãóëèðîâêè è àâòîìàòèêè
Последним элементом вентиляционной системы является электрический щит, в котором обычно монтируют систему управления вентиляцией. В простейшем случае система управления состоит только из выключателя с индикатором, позволяющего включать и выключать вентилятор. Однако чаще всего используют систему управления с элементами автоматики, которая включает калорифер при понижении температуры приточного воздуха, следит за чистотой фильтра, управляет воздушным клапаном и т.д. В качестве датчиков для системы управления используют термостаты, гигростаты, датчики давления и т.п.
¢Ã¸ÉÉÀÌÀ¸ÎÀ× ÉÀÉÊ½Ä º½ÅÊÀÃ×ÎÀÀ
▶
Скорость потока в воздуховоде не должна превышать определенного значения, иначе воздуховод станет источником шума. Поэтому площадью сечения воздуховода определяется объем
166
При всем многообразии систем вентиляции, обусловленном назначением
• том II
помещений, характером технологического процесса, видом вредных выделений и т. п., их можно классифицировать по следующим характерным признакам: 1. По способу создания давления для перемещения воздуха. 2. По назначению. 3. По зоне обслуживания. 4. По конструктивному исполнению. Рассмотрим вопрос подробней. По способу перемещения воздуха системы вентиляции делят на: Естественную вентиляцию; Механическую вентиляцию.
Åñòåñòâåííàÿ âåíòèëÿöèÿ
Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит: вследствие разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении, так называемой аэрации; вследствие разности давлений «воздушного столба» между нижним уровнем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем – вытяжным устройством (дефлектором), установленным на кровле здания; в результате воздействия так называемого ветрового давления. АЭРАЦИЮ применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по условиям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или если приток наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата. В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружного. Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее плотный теплый воздух. При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воздуха, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентилятор. В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха создается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 м. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов не должна быть более 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах – не превышать 1 м/с.
Воздействие ветрового давления выражается в том, что на ветреных (обращенных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах, а иногда и на кровле, – пониженное давление (разрежение). Если в ограждениях здания имеются проемы, то с наветренной стороны атмосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной – выходит из него, причем скорость движения воздуха в проемах зависит от скорости ветра, обдувающего здание, и соответственно от величин возникающих разностей давлений. Системы естественной вентиляции просты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электрической энергии. Однако зависимость эффективности этих систем от переменных факторов (температуры воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое располагаемое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции.
Ìåõàíè÷åñêàÿ âåíòèëÿöèÿ
В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением. Следует отметить, что в практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую вентиляцию. В каждом конкретном проекте определяется, какой тип вентиляции является наилучшим в санитарно-гигиеническом отношении, а также экономически и технически более рациональным.
§Æ Ÿ¿Å¸Ï½ÅÀÖ ÉÀÉʽÄÓ º½ÅÊÀÃ×ÎÀÀ ÇƼȸ¿¼½Ã×ÖÊ Å¸ Приточные; Вытяжные; Приточно-вытяжные.
Ïðèòî÷íàÿ âåíòèëÿöèÿ Приточные системы – это системы односторонней вентиляции, при которой происходит забор воздуха извне. Отработанный воздух удаляется способом естественного проветривания через окна и двери. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.). Приточные установки бывают как маленькие (мини-приточные установки для использования в квартирах, небольших офисах и т.д.), так и большие, предназначенные для обеспечения приточной вентиляции в промышленных помещениях (цехах, складах, торговых комплексах, больших жилых зданиях и др.). Бывает, что в одно помещение устанавливается несколько приточных установок. Приточные установки могут набираться из отдельных элементов (вентиляторы, нагреватели, фильтры и др.) при монтаже, или идти с завода уже собранными в одном корпусе. Корпус заводской приточной установки сделан из звукоизолирующего материала, что позволяет использовать эти установки в жилых помещениях. Условно можно разделить приточные вентустановки на несколько типов: 1. по типу нагревателя: с электрическим калорифером; с водяным калорифером; 2. по расходу воздуха: до 200-3000 м3/ч – миниприточные установки; более 3000 м3/ч – центральные приточные установки; 3. по различному исполнению: для вертикального монтажа; для горизонтального монтажа; универсальные. Монтаж моноблочной приточной установки более простой, чем монтаж наборной системы. Для ее установки достаточно закрепить установку, подвести к ней электричество для вентилятора и нагревателя, подключить систему автоматики и сеть воздуховодов. В случае если в установке используется водяной нагреватель (калорифер), к ней подводится горячая вода от бойлера, чиллера или другого источника. К калориферу вода подключается через систему обвязки, состоящую из циркуляционного насоса, клапана с электроприводом и фильтра. Количество подаваемого приточкой воздуха, его температура и отключение установки в случае неисправности регулируется автоматикой. Также автоматика следит за тем, чтобы не происходила раз-
том II •
морозка водяного нагревателя в зимний период и предупреждает о необходимости чистки воздушного фильтра. Эффективно совмещать преимущества кондиционирования и вентиляции помещений можно при использовании сплит-систем с приточной вентиляцией. (Подробнее читайте в разделе о кондиционерах кассетного типа и кондиционерах канального типа.) ДОСТОИНСТВА ПРИТОЧНЫХ СИСТЕМ обеспечивают приток свежего воздуха в помещение; производят необходимую обработку воздуха (нагрев, фильтрация). НЕДОСТАТКИ невозможность принудительного удаления отработанного воздуха из помещений; все вентиляционные установки создают определенный шум. Для понижения уровня шума в конструкцию может входить шумоглушитель или шумозащитный короб.
Âûòÿæíàÿ âåíòèëÿöèÿ Вытяжные установки используются для удаления загрязненного воздуха из помещений. К таким помещениям относятся производственные цеха, в которых функционируют вредные производства, кухни столовых и ресторанов, санузлы, а также обычные помещения (квартиры, офисы, магазины и т.д.). Для эффективной работы вытяжной вентиляции применяются: статический дефлектор, установленный на крыше; дополнительный вытяжной венти-
167
лятор, который позволяет увеличить расход воздуха автоматически (при помощи таймера и/или терморегулятора) или принудительно (при помощи выключателя). Обязательным элементом конструкции вентустановки являются устройства распределения воздуха – вытяжные отверстия (диффузоры, решетки, плафоны), которые являются саморегулирующими, что позволяет обеспечить одинаковый приток воздуха при разнице давлений внутри и снаружи здания от 0 до 100 Па. Вытяжные отверстия по целевому назначению различаются на отверстия для туалетов и ванных комнат и для кухонь. Отверстия для кухонь часто снабжаются дополнительной заслонкой, которая открывается вручную, что позволяет дополнительно увеличить расход воздуха. Вытяжной вентилятор может быть установлен на любом индивидуальном или коллективном воздуховоде (вентиляционной шахте).
!
Следует помнить, что запрещается объединять воздуховоды для вентиляции и для удаления продуктов горения (например, с дымоходом камина или печи). ДОСТОИНСТВА ВЫТЯЖНЫХ СИСТЕМ обеспечивают удаление отработанного воздуха из помещения;
168
производят необходимую очистку воздуха перед удалением его наружу. НЕДОСТАТКИ невозможность принудительного подсоса воздуха извне; все вентиляционные установки создают определенный шум. Для понижения уровня шума в конструкцию может входить шумоглушитель или шумозащитный короб. Вытяжные установки бывают местные, удаляющие загрязненный воздух локально из мест образования вредных выделений, и установки, применяемые в общеобменной вентиляции.
▶
Местная вытяжная установка нужна для того, чтобы отработанный воздух и вредные вещества удалялись, не распространяясь по помещению. При общеобменной вентиляции вытяжные установки забирают воздух из всего объема помещения для обеспечения нормального воздухообмена.
Есть еще и рециркуляционные системы – когда забираемый из помещения воздух повторно используется после обработки путем фильтрации, нагрева, охлаждения, увлажнения, осушения, дезинфекции. В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность
• том II
должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений. В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система. В этом случае воздух поступает в данное помещение снаружи или из смежных помещений через специальные проемы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения.
Ïðèòî÷íî-âûòÿæíàÿ âåíòèëÿöèÿ
Это означает, что необходимо обеспечить приток свежего воздуха и вытяжку застоявшегося из помещения. Система приточно-вытяжной вентиляции основывается на создании двух встречных потоков. Такая система может быть создана либо на основе независимых подсистем притока и вытяжки воздуха – с собственными вентиляторами, фильтрами и т.д., либо на основе одной соответствующей установки, работающей как на приток, так и на вытяжку. Удобство таких систем не только в облегчении установки и монтажа, но и в эксплуатации, а также в дополнительных свойствах таких систем. Одним из таких свойств является рекуперация тепла – процесс, при котором происходит частич-
ное повышение температуры приточного воздуха за счет тепла вытягиваемого воздуха. При этом энергия затрачивается только на организацию воздухопотоков, т.е. не расходуется на нагрев поступающего воздуха, экономя таким образом электроэнергию. Нагрев поступающего воздуха за счет рекуперации может дополняться электрическим или водяным нагревателем. ДОСТОИНСТВА обеспечивают принудительную замену воздуха в помещении; производят необходимую обработку воздуха (нагрев, очищение); некоторые системы предусматривают увлажнение воздуха в определенных пределах за счет поступления выделяющейся в канале влаги в поток приточного воздуха. Таким образом, дополнительно решается проблема отвода конденсата. НЕДОСТАТКИ все вентиляционные установки создают определенный шум. Для понижения уровня шума в конструкцию может входить шумоглушитель или шумозащитный короб; большинство вентиляционных установок осуществляют лишь нагрев поступающего воздуха, его принудительное охлаждение не предусмотрено конструкцией; необходимость периодического отвода конденсата, образующегося в каналах рекуператора. Как приточная, так и вытяжная вентиляция может устраиваться на рабочем месте (местная) или для всего помещения (общеобменная).
§Æ ÉÇÆÉÆ¹Ë ÆÈ»¸ÅÀ¿¸ÎÀÀ ºÆ¿¼ËÍÆƹĽŸ À ˼¸Ã½ÅÀ× ºÈ½¼ÅÓÍ ºÓ¼½Ã½ÅÀÁ ÉÀÉʽÄÓ º½ÅÊÀÃ×ÎÀÀ ¹Óº¸ÖÊ Общеобменные; Местные.
Ìåñòíàÿ âåíòèëÿöèÿ Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция). Местную приточную вентиляцию применяют в виде воздушных завес (у ворот, печей и пр.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха. Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т. п.) обычно применяют смешанную систему вентиляции – общую для устранения вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест. Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделений вредностей в помещении локализованы и можно не допустить их распространение по всему помещению. Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла. Для удаления вредностей применяют местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.). Основные требования, которым они должны удовлетворять: Место образования вредных выделений по возможности должно быть полностью укрыто. Конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал
том II •
нормальной работе и не снижал производительность труда. Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, холодные тяжелые газы и пыль – вниз). Конструкции местных отсосов условно делят на три группы: Полуоткрытые отсосы. Объемы воздуха определяются расчетом. Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха При устройстве местной вытяжной вентиляции для улавливания пылевыделений удаляемый из цеха воздух, перед выбросом его в атмосферу, должен быть предварительно очищен от пыли. Наиболее сложными вытяжными системами являются такие, в которых предусматривают очень высокую степень очистки воздуха от пыли с установкой последовательно двух или даже трех пылеуловителей (фильтров). Местные вытяжные системы, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объеме удаляемого воздуха. Однако местные системы не могут решить всех задач, стоящих перед вентиляцией. Не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами. Например, когда вредные выделения рассредоточены на значительной площади или в объеме, подача воздуха в отдельные зоны помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды. То же самое если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещением и т. д.
169
Îáùåîáìåííûå ñèñòåìû âåíòèëÿöèè При общеобменной вентиляции воздух сменяется во всем объеме помещения или во всей его рабочей зоне. Требуемое состояние воздуха в помещении достигается подачей свежего, подготовленного воздуха в необходимом количестве. В системе общеобменной естественной вентиляции используется ветровое давление. Обдуваемый ветром дефлектор позволяет создать разрежение при любых направлениях ветра. За счет этого через дефлектор и сеть воздуховодов из помещения удаляется загрязненный воздух. Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменные приточные системы подают
удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных санитарно-гигиенических норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне. При отрицательном тепловом балансе, т. е. при недостатке тепла, общеобменную приточную вентиляцию устраивают с механическим побуждением и с подогревом всего объема приточного воздуха. Как правило, перед подачей воздух очищают от пыли. При поступлении вредных выделений в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.
¸È¸ÂʽÈÀÉÊÀÂÀ À ȸÉÏ½Ê ÉÀÉÊ½Ä º½ÅÊÀÃ×ÎÀÀ При выборе оборудования для системы вентиляции, в первую очередь необходимо рассчитать следующие параметры: Производительность по воздуху (м2/ч). Рабочее давление (Па) и скорость потока воздуха в воздуховодах (м/с). Допустимый уровень шума (дБ). Мощность калорифера (кВт).
Ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ïî âîçäóõó
воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения. Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не
170
Подбор оборудования для системы вентиляции начинается с расчета требуемой производительности по воздуху или «прокачки», измеряемой в м3/ч. Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией (таблицей наименований каждого помещений с указанием его площади). Расчет начинается с определения
• том II
требуемой кратности воздухообмена для каждого помещения. Кратность воздухообмена показывает, сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении, например, для помещения площадью 50 м2 с высотой потолков 3 м (объем – 150 м3) двукратный воздухообмен соответствует 300 м3/ч. Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества людей, мощности тепловыделяющего оборудования и определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами). Так, для большинства жилых помещений достаточно однократного воздухообмена, для офисных помещений требуется 2-3-х кратный воздухообмен. Просуммировав расчетные значения воздухообмена для всех помещений, мы получим требуемую производительность по воздуху. Типичные значения производительности – 100-800 м3/ч для квартир, 1000-2000 м3/ч для коттеджей, 1000-10000 м3/ч для офисов.
Ðàáî÷åå äàâëåíèå, ñêîðîñòü ïîòîêà âîçäóõà â âîçäóõîâîäàõ è äîïóñòèìûé óðîâåíü øóìà После расчета производительности по воздуху приступают к проектированию воздухораспределительной сети, которая состоит из воздуховодов, фасонных изделий (переходников, разветвителей, поворотов и т.п.) и распределителей воздуха. Расчет воздухораспределительной сети начинают с составления схемы воздуховодов. По этой схеме рассчитывают три взаимосвязанных параметра – рабочее давление, скорость потока воздуха и уровень шума. Требуемое
рабочее давление определяется мощностью вентилятора и рассчитывается исходя из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа распределителей воздуха. Чем длиннее трасса и чем больше на ней поворотов и переходов, тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором. От диаметра воздуховодов зависит скорость потока воздуха. Обычно эту скорость огра-
ничивают 13-15 м/с. При больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается уровень шума. В то же время, использовать «тихие» воздуховоды большого диаметра не всегда возможно, поскольку их трудно разместить в межпотолочном пространстве. Поэтому при проектирование систем вентиляции часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой мощностью вентилятора и диаметром воздуховодов.
том II •
Ìîùíîñòü êàëîðèôåðà Калорифер используется в приточной системе вентиляции для подогрева наружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности системы вентиляции, требуемой температурой воздуха на выходе системы и минимальной температурой наружного воздуха. Два последних параметра определяются СНиП. Температура воздуха, поступающего в жилое помещение, должна быть не ниже 16 °С. Таким образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 40 °С. Типичные значения расчетной мощности калорифера – от 1 до 5 кВт для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов.
171
ÄÐÓÃ Ñ ÏÐÎÏÅËËÅÐÎÌ
Áåç âåíòèëÿöèîííîãî îáîðóäîâàíèÿ íåâîçìîæíî îáåñïå÷èòü êîìôîðòíûå óñëîâèÿ áûòà è íîðìàëüíûå óñëîâèÿ òðóäà íà ïðîèçâîäñòâå è â ñôåðå îáñëóæèâàíèÿ. ×åëîâåê ÷óâñòâóåò ñåáÿ êîìôîðòíî òîëüêî ïðè îïòèìàëüíîì ñî÷åòàíèè ðàçëè÷íûõ ïàðàìåòðîâ âîçäóõà, ïðè÷åì â äîâîëüíî óçêîì äèàïàçîíå. Äëÿ ïîääåðæàíèÿ ñîîòâåòñòâóþùèõ ñàíèòàðíîãèãèåíè÷åñêèõ è òåõíîëîãè÷åñêèõ òðåáîâàíèé è íîðìàëüíûõ óñëîâèé âîçäóøíîé ñðåäû â ïîìåùåíèÿõ óñòàíàâëèâàåòñÿ âåíòèëÿöèîííîå îáîðóäîâàíèå, ïðåæäå âñåãî âåíòèëÿòîð. 172
©Ê¸ÈÓÁ ¼Æ¹ÈÓÁ º½ÅÊÀÃ×ÊÆÈ Вентилятор – одно из самых распространенных и хорошо известных устройств. Еще недавно прибор был одним из немногих технических средств для создания комфортных условий дома и на рабочем месте. Но с появлением таких мощных и умных, но при этом, надо сказать, дорогостоящих устройств, как кондиционеры (а точнее системы кондиционирования), мы как-то незаметно забыли о вентиляторах. И совсем напрасно. За последние годы из гудящего мотора с пропеллером бытовые вентиляторы превратились в нешумное, компактное и удобное в использовании устройство, которое может быть практически незаметным.
• том II
Любые вентиляторы представляют собой механические устройства, предназначенные для перемещения воздуха по воздуховодам систем кондиционирования и вентиляции, а также для осуществления прямой подачи воздуха в помещение либо отсоса из помещения, и создающие необходимый для этого перепад давлений (на входе и выходе вентилятора). Небольшой вентилятор зачастую способен успешно решить многие задачи, выполняемые кондиционером. Конечно, не все, но ведь и стоимость самого дорогого вентилятора в несколько раз меньше, чем цена самого дешевого кондиционера.
Ó¹Àȸ½Ä ÂÆÅÉÊÈËÂÎÀÖ º½ÅÊÀÃ×ÊÆȸ
прохождении потока воздуха через рабочее колесо. Диаметральные вентиляторы характеризуются более высокими аэродинамическими параметрами, по сравнению с другими типами вентиляторов, в частности, они создают плоский равномерный по-
Необходимо учитывать, что все вентиляторы конструктивно делятся на осевые, диаметральные и радиальные. Этим определяются особенности их использования. ОСЕВЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ представляют собой расположенное в цилиндрическом корпусе колесо с консольными лопастями.
Как правило, рабочее колесо насаживается непосредственно на ось электродвигателя. При вращении колеса воздух захватывается лопастями и перемещается в осевом направлении. При этом перемещение воздуха в радиальном направлении практически отсутствует. На входе в вентилятор устанавливается коллектор для улучшения аэродинамических характеристик работы вентилятора. Осевые вентиляторы имеют достаточно больший КПД по сравнению с другими типами, однако напорные характеристики у них невелики. Такие вентиляторы, как правило, применяют для подачи значительных расходов воздуха при малых аэродинамических сопротивлениях сети. Кроме того, их можно устанавливать непосредственно в стену. РАДИАЛЬНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ – расположенное в спиральном кожухе лопаточное (рабочее) колесо, при вращении которого воздух, попадающий в каналы между его лопатками, двигается в радиальном направлении к периферии колеса, сжимается и под действием центробежной силы отбрасывается в спиральный кожух и далее направляется в нагнетательное отверстие.
Рабочее колесо представляет собой пустотелый цилиндр, в котором по всей боковой поверхности, параллельно оси вращения, установлены на равных расстояниях лопатки. Количество лопаток бывает различным в зависимости от назначения и типа вентилятора. Вентиляторы могут иметь правое и левое вращения. В системах вентиляции и кондиционирования применяются радиальные вентиляторы одностороннего или двустороннего всасывания. На одном валу с электрическим двигателем или с клиноременной передачей. С лопатками, загнутыми назад или вперед.
▶
Применение радиальных вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, дает экономию электроэнергии примерно 20%. Другое весьма важное достоинство вентиляторов с лопатками, загнутыми назад, заключается в том, что они относительно легко переносят перегрузки по расходу воздуха.
Радиальные вентиляторы с лопатками, загнутыми вперед, обеспечивают одни и те же расходные и напорные характеристики, что и вентиляторы с лопатками, загнутыми назад, при меньшем диаметре колеса и более низкой частоте вращения. Таким образом, они могут достичь требуемого результата, занимая меньше места и создавая меньший шум. ДИАМЕТРАЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР состоит из рабочего колеса барабанного типа с загнутыми вперед лопатками и корпуса, имеющего патрубок на входе и диффузор на выходе. Действие диаметральных вентиляторов основано на двукратном поперечном
том II •
ток воздуха большой ширины; удобством компоновки, позволяющей осуществлять поворот потока в широких пределах; компактностью установки, позволяющей существенно сократить объем, занимаемый вентиляционной установкой.
▶
КПД таких вентиляторов может достигать 0,7. Благодаря этим качествам диаметральные вентиляторы нашли самое широкое применение в различных агрегатированных установках вентиляции и кондиционирования воздуха: фанкойлах, внутренних блоках сплит-систем, воздушных завесах.
По месту установки вентиляторы делят на: обычные, устанавливаемые на специальной опоре (раме, фундаменте и т.д.); канальные, устанавливаемые непосредственно в воздуховоде; крышные, размещаемые на кровле. КАНАЛЬНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ предназначены для установки непосредственно в вентиляционную сеть (проточную часть). Они бывают круглого или прямоугольного
173
сечения. Канальные центробежные вентиляторы появились относительно недавно (в 1973 г.) и завоевали популярность у разработчиков вентиляционных систем благодаря уникальному удобству их использования при безусловной простоте. КРЫШНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ или вытяжные вентиляторные агрегаты, устанавливаемые на кровлях, предназначены для вытяжных систем вентиляции.
кондиционерах и других вентиляционных установках. Как уже отмечалось выше, в системах вентиляции и кондиционирования применяются осевые, радиальные и диаметральные вентиляторы. Диаметральные вентиляторы, как правило, поставляются в составе оборудования (кондиционеров, фанкойлов и пр.) и характеризуются не только конкретным
Уменьшение шума вентиляторных установок может быть достигнуто непосредственно в самой установке и предотвращением его распространения в окружающее пространство. Снижение шума самого вентилятора возможно: при уменьшении скорости вращения рабочего колеса, повышении КПД вентилятора, улучшении аэродинамических характеристик подводящих и отводящих воздуховодов. Для уменьшения шума в сети воздуховодов устанавливают шумоглушители, возможна облицовка корпусов вентиляторов звукоизоляционными материалами, установка вентилятора в специальном звукоизоляционном кожухе.
Æ¿¼ËÐÅÓ½ ʽÇÃƺӽ ¿¸º½ÉÓ
Крышный вентиляторный агрегат состоит из вентилятора, электродвигателя и устройств автоматического регулирования, виброизолирующих прокладок, заключенных в едином корпусе. В таких агрегатах применяются осевые, как правило, многолопастные вентиляторы или радиальные с лопатками, загнутыми вперед или назад, одностороннего или двухстороннего всасывания.
¦¹Ã¸ÉÊÔ ÇÈÀĽŽÅÀ× À ÇƼ¹ÆÈ º½ÅÊÀÃ×ÊÆÈƺ
Вентиляторы могут поставляться как самостоятельно, так и в составе вентиляторного агрегата или вентиляционной секции. В этом случае вентилятор встраивается вместе с электродвигателем в специальный корпус. Кроме того, они могут использоваться в составе агрегатированных приточных установок, в кондиционерах, в воздушных завесах, в воздухоочистителях, фан-койлах, сплит-системах, шкафных
174
расположением (компоновкой), но и жесткой привязкой к определенной модели этого оборудования. В вентиляционных сетях диаметральные вентиляторы используются крайне редко. Осевые и радиальные вентиляторы могут использоваться как в определенных моделях оборудования (вентиляционных агрегатах, конденсаторных установках и пр.), так и в составе систем вентиляции и кондиционирования. В последнем случае конкретные модели вентиляторов подбираются расчетом. При установке вентилятора в вентиляционную сеть рекомендуется предусматривать прямые участки стабилизации воздушного потока с обеих сторон от вентилятора, для уменьшения аэродинамических потерь, связанных с турбулизацией потока. Минимальные длины стабилизирующих участков составляют 1,5 диаметра колеса вентилятора на всасывании и 3 диаметра колеса вентилятора на нагнетании. У всех вентиляторов генерация шума увеличивается с возрастанием окружной скорости вращения колеса, в связи с этим при одном и том же числе оборотов больший шум исходит от вентиляторов больших размеров. Кроме того, шум у одного и того же вентилятора больше при уменьшении его КПД.
• том II
Воздушные тепловые завесы – это вентиляторы подвесного типа, предназначенные для подачи обогреваемого (или холодного) воздуха. Являясь энергосберегающим оборудованием, воздушные тепловые завесы обеспечивают комфортные условия в помещении с минимальным затратами. Воздушные тепловые завесы являются идеальным решением для кафе, магазинов и холлов общественных и административных зданий – заведений, двери которых практически не закрываются. Традиционные методы обогрева для таких помещений малоэффективны, ведь с каждым новым посетителем через дверной проем в помещение попадает порция холодного воздуха, а теплый воздух выходит наружу. Воздушная тепловая завеса позволяет сократить потери тепла через дверной проем в 10 раз, а потому окупает себя в первый же год. Не меньший эффект дает установка завес на въездных воротах отапливаемых гаражей, складов, таможенных терминалов, промышленных объектов. То же самое можно сказать о проходных крупных предприятий. Современная воздушная тепловая завеса состоит из металлического корпуса, вентилятора барабанного типа (как в кондиционерах) и нагревательного элемента. В результате создается мощная направленная струя, перекрывающая движение воздуха через дверной проем. Поэтому воздушная тепловая завеса может работать и летом, сохраняя внутри помещения охлажденный кондиционером воздух и препятствуя проникновению в него пыли, неприятных запахов и летающих насекомых.
▶
Наибольшее распространение получили устройства, размещаемые над дверными проемами. Они собирают собравшийся под потолком теплый воздух и направляют его вниз, выравнивая температуру внутри помещения. Кроме того, горизонтальные завесы не занимают полезной площади, а при большом желании могут быть спрятаны в подвесной потолок.
В качестве нагревательного элемента в тепловых завесах обычно используется электрическая спираль. Единственный серьезный недостаток такого решения – ограничение по мощности. Поэтому при развитой системе централизованного отопления выгоднее использовать воздушные тепловые завесы с подводом горячей воды. Установка такого прибора сложнее, а потому обойдется дороже, зато эксплуатация достаточно дешева. И, наконец, третий вариант – воздушные завесы без нагревательного элемента. Они потребляют минимальную мощность и функционируют только за счет интенсивности воздушного потока. Это наиболее экономичное решение в том случае, если в помещении не требуется дополнительный обогрев. Тепловые завесы оснащаются выключателем и регулятором мощности нагрева, некоторые модели – еще и регулятором интенсивности воздушного потока. Тепловые завесы для небольших и стандартных
проемов имеют встроенные элементы управления, а у более мощных моделей есть выносной пульт, который устанавливается в легкодоступном месте. В дополнении к пульту можно установить термостат, который будет отключать нагревательные элементы (или всю завесу) при достижении заданной температуры в помещении.
©º½¾ÀÁ ºÆ¿¼ËÍ º ¸¾¼ÆÁ ÂÆÄŸʽ
Некоторые вентиляторы выполняют функции вытяжных устройств, гарантируя устойчивую циркуляцию воздуха, интенсифицируя воздухообмен, удаляя из замкнутых помещений нагретый воздух, а также запахи, пыль, пары. Для таких помещений, как ванные и туалетные комнаты, кухни и небольшие мастерские, вентиляторы могут оказаться просто незаменимыми.
▶
Для того чтобы понять, насколько засорены имеющиеся в помещении воздуховоды и какой вентилятор Вам необходим, достаточно поднести свечку к отдушинам на кухне, в туалете и в ванной. Если пламя упорно не реагирует на близость вентиляционной решетки, значит, потребуется центробежный вентилятор, способный создавать высокий напор.
Однако, заботясь о свежем воздухе в своей квартире, не следует забывать о соседях. Поставив слишком мощный вентилятор, Вы можете значительно испортить жизнь тем, кто живет выше. Слишком большое количество подаваемого в общий воздуховод воздуха превратит их вытяжные решетки в приточные. Это неприятно тем, что в соседские квартиры хлынет испорченный Вами воздух, увлекающий за собой скопившуюся в вентиляционной системе пыль.
Âåíòèëÿöèÿ ìåñò óåäèíåíèÿ
Если Ваша система вентиляции всетаки подает признаки жизни, в туалете будет достаточно простейшего вытяжного вентилятора. Его подбирают из расчета 30 м3/ч на одно «посадочное место» и закрепляют на место воздушной решетки. Чтобы вентилятор включался только по делу, а не жужжал постоянно, его подсоединяют к выключателю света. Если туалет имеет общий воздуховод с ванной комнатой или кухней, не повредит наличие обратного клапана, не поз-
том II •
воляющего запахам гулять из помещения в помещение. В ванной комнате лучше всего установить вентилятор в брызгозащищенном исполнении. Это позволит избежать попадания воды в воздуховод и короткого замыкания. Вентилятор с контроллером влажности обойдется в два раза дороже. Как только влажность в ванной превысит определенное значение, вентилятор удалит насыщенный влагой воздух. В такой комнате легче дышится, не запотевают зеркала и даже белье сохнет намного быстрее.
Âåíòèëèðóåì êóõíþ На кухне потребность в свежем прохладном воздухе гораздо выше, а потому необходимо более мощное устройство. Его производительность можно подобрать, умножив объем кухни на 10 и отняв метры, занимаемые мебелью и холодильником. Можно приобрести вентиляторы, вставляемые прямо в окно, и организовать не только вытяжку, но и приток. В последнее время широкое распространение получили так называемые вытяжные зонты, или, говоря проще, кухонная вытяжка. Ее главная особенность – наличие вентилятора, который втягивает воздух под зонт и направляет по воздуховоду за пределы помещения. Таким образом, кухонные вытяжки осуществляют механическую (принудительную) вентиляцию. Выбор этих приборов достаточно велик. Изяществом форм, богатством расцветок и разнообразием конструкций вытяжек можно полюбоваться как в многочисленных салонах кухонного оборудования, так и в магазинах крупных поставщиков бытовой техники. Диапазон цен тоже весьма широк – от $50 до $3000. Вообще говоря, от загрязненного воздуха на кухне можно избавиться двумя способами: очисткой с помощью фильтров с последующим возвратом в помещение (это называется рециркуляцией); полным отводом грязного воздуха за пределы Вашей квартиры. В режиме рециркуляции воздух, прогоняемый вентилятором через вытяжку, очищается с применением активного угольного фильтра и затем подается обратно в помещение. Срок эксплуатации стандартного угольного фильтра составляет в среднем 2-3 месяца, после этого его необходимо заменить.
175
Более качественной очистки воздуха можно добиться, удаляя его через воздуховод. В этом случае процесс гораздо эффективнее. Однако нередко возникают проблемы: откуда брать дополнительный (порой весьма значительный) объем воздуха и куда сбрасывать его загрязненный избыток.
!
Воздуховоды естественной вентиляции абсолютно не предназначены для подключения кухонных вытяжек! Даже при отключенном зонте нарушается нормальное, естественное проветривание помещения кухни. Ведь теперь до вентиляционной шахты воздух должен пройти больший путь, да еще и преодолеть множество препятствий. А когда вытяжку включают, ситуация еще больше ухудшается.
Äðóãèå ïîìåùåíèÿ Для организации движения воздуха в жилых помещениях, как правило, используют настольные и напольные вентиляторы. Оборудование данного типа относится к самым простым устройствам вентиляции воздуха. Такие вентиляторы способны создавать потоки воздуха в любом помещении, причем в зависимости от модели изменяются силы потоков, возможности регулировки направлений, а также возможности включения, расположения и дизайн. Прежде чем устанавливать вентиляционную систему в жилых комнатах, следует определить необходимую производительность оборудования. Для этого объем помещения умножают на 3.
§ÈÆÀ¿ºÆ¼ÀʽÃÔÅÆÉÊÔ º½ÅÊÀÃ×ÊÆȸ
Чтобы рассчитать необходимую производительность, необходимы следующие данные: объем комнаты; число смен воздуха в час (кратность обмена воздуха). Произведение этих двух величин и будет требуемой производительностью вентилятора.
176
Òèï ïîìåùåíèÿ
Êðàòíîñòü îáìåíà
Áèáëèîòåêà
3-4
Áèëüÿðäíàÿ
6-8
Âàííàÿ êîìíàòà
6-8
Ãàðàæ
6-10
Ãèìíàñòè÷åñêèé çàë
6-8
Äóøåâàÿ
10-20
Æèëàÿ êîìíàòà
3-6
Êëàäîâàÿ
3-8
Êîíôåðåíö-çàë
6-10
Êóõíÿ
10-15
Îðàíæåðåÿ
25-50
Ïîäâàë
8-12
Ñïàëüíÿ
2-4
Ñòîëîâàÿ
8-12
Òóàëåò
6-10
Õîëë
3-5
×åðäàê
3-10
• том II
«ÉʸÅƺ¸ Для обеспечения эффективной работы системы и соблюдения правил техники безопасности при подборе и расположении вентилятора руководствуются следующими принципами: независимо от способа монтажа вентилятор должен монтироваться достаточно высоко и как можно дальше от локальных точек, откуда возможен приток воздуха. Такое расположение обеспечит максимальную циркуляцию воздуха в помещении; нельзя монтировать оборудование в местах, где температура окружающего воздуха может превышать 40-60°С, например над кухонными плитами или каминными решетками; при монтаже вентиляторов в помещениях с устройствами, использующими открытое пламя, или с плитами без регулируемых дымоходов необходимо обеспечить достаточный приток воздуха, чтобы предотвратить механическую вытяжку воздуха по дымоходу; вентилятор с напряжением электропитания 230 В, установленный в ванной
комнате, должен быть расположен на значительном расстоянии от места принятия водных процедур; для душевых кабин обязательно следует использовать низковольтные или встроенные в воздуховод вентиляторы. Колебание напряжения в электросети может привести к преждевременному выходу из строя электронных компонентов блока управления вентилятора. Поэтому при использовании в помещении люминесцентных ламп, которые при включении/выключении вызывают скачки напряжения, и вентиляторов с электронным управлением рекомендуется устанавливать в цепи электропитания вентилятора сетевой фильтр.
«Èƺ½ÅÔ ÐËĸ ȸ¹ÆʸÖѽÁ º½ÅÊÀÃ×ÎÀÆÅÅÆÁ ÉÀÉʽÄÓ
Каждый вентилятор приводится во вращение электродвигателем, работа которого сопровождается шумом двух видов – аэродинамическим и механическим. Первый проникает в помещения, распространяясь по воздуховодам, а второй – в результате вибрации элементов конструкций (стенок защитного кожуха вентилятора, самих воздуховодов и др.). Шум более 35 дБ раздражающе действует на психику человека. По нормам в спальных помещениях он не должен превышать это значение. Борьба с ним – актуальная задача при монтаже оборудования. Уровень шума снижают в основном двумя способами: установкой шумоглушителя за вентилятором и облицовкой звукопоглощающим материалом внутренней поверхности стенок воздуховода. Существуют две основные конструкции шумоглушителей – трубчатая и пластинчатая. Первая, более простая, используется для воздуховодов диаметром до 500 мм. Диаметр воздуховода не должен быть слишком малым, чтобы не образовывались воздушные «пробки» из-за турбулентности воздушного потока, но и не должен быть слишком большим, чтобы не увеличивать материальные затраты на вентилятор большой мощности и пространство, необходимое для его установки.
¦¹ÉÃ˾Àº¸ÅÀ½ À ËÍƼ При отсутствии периодического технического обслуживания качество воздуха ухудшается. Ниже перечислены наиболее распространенные причины ухудшения. Засоренные и (или) старые филь-
тры плохо очищают воздух. Для эффективной очистки воздуха замену фильтров следует производить не реже двух раз в год. Засоренные фильтры становятся очагом размножения микроорганизмов и распространения их по приточным воздуховодам. Из-за загрязнения вытяжных воздуховодов расход воздуха со временем уменьшается. Отключение вентиляторов на ночь может привести к загрязнению вентиляционной системы. Сырость в помещениях может быть вызвана неправильной установкой защитных козырьков над воздухозаборными отверстиями, неправильным использованием увлажнителей воздуха или образованием конденсата в воздуховодах вследствие их недостаточной теплоизоляции. Лучше всего, если Вы не допустите ни одной из перечисленных проблем. Для этого следует выполнять обслуживание вентиляционной установки так же тщательно и регулярно, как и остальных систем здания. Регулярно проверять состояние фильтров несложно, и это позволяет избежать многих серьезных проблем. Обычно в жилых домах и производственных зданиях, в которых осуществляется правильное управление вентиляционной системой, и настройка системы соответствует количеству фактически присутствующих в нем людей, качество воздуха очень хорошее. Инспекционные проверки вентиляционных систем показывают, что наиболее распространенной причиной низкого качества воздуха является неудовлетворительное техническое обслуживание системы.
½ÅÊÀÃ×ÎÀ× À ÂÆżÀÎÀÆÅÀÈƺ¸ÅÀ½ Ÿ ËÂȸÀÅÉÂÆÄ ÈÓŽ По словам специалистов, компании, представленные на рынке вентиляции и кондиционирования, можно условно разделить на две группы. Первую составляют оптовые компании, являющиеся официальными дистрибьюторами зарубежных брэндов и, как правило, не занимающиеся установкой систем и оборудования. Ко второй группе относятся монтажные (инжиниринговые) компании, выполняющие проектирование, монтаж, ремонт и сервисное обслуживание систем кондиционирования и вентиляции. Монтажные компании могут также реализовывать оборудование, предлагая для конечного
том II •
потребителя, как правило, те марки, на установке которых они специализируются. В отрасли кондиционирования на рынке абсолютно доминирует продукция зарубежных производителей. Среди крупнейших компаний, представляющих зарубежные брэнды, – «АЕК» (официальный дистрибьютор марки York, эксклюзивный дистрибьютор марки Fujitsu General и Remak), «Ликонд» (авторизированный торговый партнер корпорации Daikin), «АСМ» (официальный дистрибьютор марок Blue Box, Ostberg, IV Produkt, Regin, Camfil Farr, 2VV), «Ивик» (официальный дистрибьютор Mitsubishi Heavy Industries), «Киев Климат» (официальный дистрибьютор Mitsubishi Electric и эксклюзивный дистрибьютор марки Gree), «Три Океана» (официальный представитель корпорации SANYO). Среди инжиниринговых компаний на отечественном рынке присутствуют такие, как «Ангелы Плюс», «Арктика», «Биата Инжиниринг», «Бриллион», «ГЕА-Украина», «Деккер-Украина», «Климат Контроль», «Комфорт Сервис», «Леннокс Ентерпрайс», «Филин», «Циклон», «Энергомонтажвентиляция» и другие. Среди основных производителей компонентов вентиляционных систем эксперты называют зарубежные компании France Air, «ЭБМ-ПАПСТ», Air Trade Centre, Euro Register, Helios, Kanalflakt, Ostberg, Pyrox, Rosenberg, Remak, Vortice, Twitoplast, а также отечественные компании «Европейские вентиляционные системы» и «ВЕНТС». Основными производителями компонентов для систем кондиционирования воздуха являются ABB, Carrier, Chofu, Daikin, Fujitsu General, Mitsubishi Electric, Mitsubishi Heavy, Panasonic, PM-Luft, Swegon, Toshiba, Trane, York, Airedale, Airwell, Blue Box, CIAT, Climaveneta, Clivet, DeLonghi, Fuji Electric, Fujitsu General, Hitachi, McQuay, Mitsubishi Heavy, Panasonic, Sanyo, Sharp, Toshiba, Airedale, ALKO-Tech, Ballu, Blue Box, Carrier, Gree, Haier, Isovel, LG, LiebertHIROSS, Midea, Rolsen, Samsung, Trane. Компании-поставщики профессиональных систем кондиционирования и вентиляции конкурируют за счет разветвленной и сильной дилерской сети, тесного сотрудничества с инжиниринговыми и проектно-монтажными организациями. Эксперты компании «Ликонд» отмечают тенденцию диверсификации бизнеса, когда крупные компании начинают предлагать весь комплекс оборудования по созданию климата (кондиционирование, вентиляцию, отопление), а также создают проектные, монтажные и сервисные подразделения.
177
ÐÀÁÎÒÀ – ÊÀÊ ÑÂÅÆÈÉ ÂÎÇÄÓÕ Âåíòèëÿöèÿ ïîìåùåíèé ñåãîäíÿ ïðîñòî íåîáõîäèìà. Êðîìå áûòîâîé, ñóùåñòâóåò òàêæå ïðîìûøëåííàÿ âåíòèëÿöèÿ. È ãëàâíàÿ åå ôóíêöèÿ – îñóùåñòâëåíèå âîçäóõîîáìåíà ïðîèçâîäñòâåííûõ ïîìåùåíèé. Âåäü äëÿ ýôôåêòèâíîé ðàáîòû íà ïðåäïðèÿòèÿõ òàêæå íåîáõîäèì ñâåæèé âîçäóõ.
178
• том II
ÉÃÀ ½ÉʽÉʺ½ÅÅÆÉÊÀ Ž¼ÆÉʸÊÆÏÅÆc Как правило, для промышленных объектов обычно предусмотрена подача воздуха через окна и двери – естественным образом. В случаях, когда организация естественной приточной вентиляции невозможна, требуется промышленная вентиляция на объекте с применением принудительной приточной системы. Это можно объяснить тем, что при отсутствии вентиляции в закрытых помещениях возрастает концентрация вредных веществ, что негативно сказывается на самочувствии людей. Также принудительный приток воздуха необходим при обработке поступающего воздуха. Для расчетов температуры и объема обмена воздуха используют СНиП (строительные нормы и правила). Отработанный воздух допускается удалять из помещений как принудительно, так и естественными методами. Так как работа производственного оборудования сопровождается выделением в воздух тепла, водяных паров, вредных газов, пыли. То для того чтобы в помещениях поддерживать состав и состояние воздуха, соответствующие санитарным нормам, необходима принудительная система воздухообмена. Кроме санитарных норм, предъявляются требования, вытекающие из технологии производства, условий хранения товаров, сохранности оборудования и строительных конструкций.
¢¸ÂËÖ º½ÅÊÀÃ×ÎÀÖ ÇȽ¼ÇÆϽÉÊÔ
В промышленности используют различные типы вентиляции. Вытяжная вентиляция необходима чаще всего на складах, общепите или недорогих офисах и домах. Например, местная вытяжная вентиляция устанавливается на рабочие столы при вредном производстве. Но, по большому счету, вытяжная вентиляция малоэффективна без соответствующей приточной вентиляции. Если объем вытягиваемого воздуха намного превышает объем приточного воздуха, то начинают проявляться негативные последствия, возникают сквозняки и снижается температура в помещении.
Самой эффективной промышленной вентиляцией для производства считается приточно-вытяжная система вентиляции. Приточно-вытяжной вентиляцией оборудуются цеха, рестораны и кафе, офисы. Приточная часть системы подает свежий воздух, вытяжная часть системы удаляет загрязненный. Приточновытяжная вентиляция производственного назначения поддерживает необходимые климатические условия и создает комфорт для работы на производстве. Конечно, в первую очередь установка промышленной вентиляции, как правило, интересует директоров крупных производств, начальников производственных отделов. Именно здесь существует первостепенная и ежедневная потребность в промышленной вентиляции как в системе эффективного кондиционирования больших рабочих площадей. Ведь комфортные условия труда – это не только санитарно-гигиеническая норма, прописанная в соответствующих статьях трудового кодекса, но и условие, необходимое для оптимальной организации труда и повышения производительности и качества выпускаемой продукции как следствие. И промышленная вентиляция стоит не на последнем месте в системе создания оптимальных рабочих условий. Заметим, что эксплуатация промышленной вентиляции не требует особых навыков, что позволяет быстро и качественно наладить ее функционирование. Промышленная вентиляция представляет собой меры по организации необ-
том II •
ходимого воздухообмена в промышленных масштабах. Но, тем не менее, это не обязательно какие-то фабрики или цеха производства. Это может быть и вентиляция жилого многоэтажного комплекса. Следовательно, промышленная вентиляция – это вентиляция крупных объектов с большими расходами воздуха, промышленным количеством подводимого тепла и холода. Промышленные вентиляционные установки отличаются не только большими размерами. Все предусмотрено для удобного монтажа тяжелой и габаритной конструкции. Приточно-вытяжные агрегаты устанавливаются на специальные рамы из двутаврового стального профиля. Как правило, каждая секция оборудована усиленными петлями для погрузки-разгрузки с помощью подъемного крана. Для удобства обслуживания предусмотрены смотровые стекла и гермодвери, как в подводной лодке. Дело в том, что от работы одной такой установки зависит нормальная работа и жизнедеятельность очень большого числа людей и агрегатов. Поэтому необходимо предусмотреть все, чтобы уменьшить вероятность нештатных и аварийных ситуаций. Промышленная вентиляция требует серьезного подхода к проектированию и монтажу установок и коммуникаций. Например, дренаж камеры орошения, секции охладителя и рекуператора должен отводиться через трубу большого сечения с сифонами и, скорее всего, в свой собственный стояк. В то время, как от обычной небольшой приточной установки дренаж
179
можно отводить под ближайшую раковину. Трубы должны периодически инспектироваться, чтобы избежать их засора.
½ÃÆ É ÀÅÉʸÅÎÀ×ÄÀ Если Вы почувствуете необходимость в установке промышленной вентиляции, то сначала требуется согласовать проект со всеми инстанциями – пожарной инспекцией, СЭС, коммунальными службами и Энергонадзором. Только затем приступают к выполнению работ по монтажу вентиляции и кондиционирования в помещениях с особыми требованиями к экологической и пожарной обстановке, поддержанию требуемых параметров среды, гигиенических характеристик, необходимых для бесперебойной работы оборудования и осуществления технологических процессов. От правильной последовательности действий зависит многое – переделки, экономия средств и сдача в эксплуатацию объекта. В случае сложных технических объектов, не требующих согласования проекта, следует учитывать возможности электроснабжения и теплоснабжения здания, его архитектурные особенности, нюансы эксплуатации.
При разработке проекта необходимо учитывать следующее: Целевое назначение объекта. Строительные и архитектурные чертежи с размерами и отметками по высотам, ориентацией по сторонам света, данные по конструкции и материалам перекрытий и стен, размер окон. Предусмотренные технические помещения или площади снаружи здания для монтажа оборудования. Категории помещений в соответствии с противопожарными нормами. Сертификация технологического оборудования, режим работы и план размещения, характеристики вредных источников (углекислый газ, тепло, влага, пыль и др.). Характер деятельности персонала, его количество и режим работы. Электрическое освещение помещений (тип, расположение светильников и мощность, кВт). Имеющаяся электрическая мощность, имеющаяся тепловая мощность и характеристики теплоносителя (температура воды и пара – входная и выходная),
▶
Наличие проекта дает возможность заказчику на основе сравнительной информации сделать правильный выбор относительно профессионального подхода соискателей и стоимости работ. Поскольку многие заказчики не имеют опыта в проектировании вентиляции, наилучшим выходом будет оценка технических решений на базе имеющегося проекта.
180
• том II
источники хладоснабжения и тип хладоносителя (фреон, вода). Запросы по внутренним параметрам воздуха (влажность, температура, скорость в зоне работ, чистота и др.). Требуемый уровень шума. Система управления и нужный уровень автоматизации. Следует помнить, что для создания проекта необходимо привлекать специалистов – проектирование является трудоемким процессом, поэтому проектные работы, возможно, придется производить после проведения оплаты оговоренного объема работ. В дальнейшем, если возникает необходимость заключения договора на монтаж и поставку оборудования, стоимость работ по проектированию учитывается в итоговом документе. Профессиональные проектные работы исключают возможность переделок, выхода за пределы сметы, и обеспечивают сдачу объекта в указанные сроки.
¢ÆÄÇÆŽÅÊÓ ÇÈÆÄÓÐýÅÅÆÁ º½ÅÊÀÃ×ÎÀÀ Что касается цен на промышленные установки, невозможно создать подобный прайс-лист. Все приточные и вытяжные агрегаты подразделяются на так называемые типоразмеры. Фактически это касается только размеров корпуса установки. Все остальные агрегаты, встраиваемые в корпус, рассчитываются индивидуально. Это касается вентиляторов, секций подогрева и охлаждения, камеры орошения, фильтров, шумоглушителей и т.д. Более того, каждая установка комплектуется индивидуальной системой автоматики, цена которых варьируется довольно широко. Поэтому установки одного типоразмера могут различаться по цене в разы.
Как правило, системы промышленной вентиляции состоят из следующих компонентов: 1. Устройства забора и выброса воздуха; 2. Вентиляционная камера; 3. Вентилятор; 4. Шумоглушитель; 5. Сеть воздуховодов; 6. Воздухораспределительные устройства; 7. Регулирующие устройства;
8. Системы автоматики. Основные параметры промышленных вентиляторов: Кратность по воздуху (м3/ч). Производительность по воздуху (м3/ч). Рабочее давление (кПа). Скорость потока воздуха (м/с). Мощность калорифера (кВт). Уровень шума (дБ). Выбор конкретных моделей промыш-
том II •
ленных вентиляторов зависит от размера, расположения и назначения вентилируемых помещений, а также от количества находящихся там людей и определяется в соответствии со СНиП. Расчет промышленной вентиляции производится на этапе подготовки исходных данных для проекта. Кстати, промышленная вентиляция включает в себя также противопожарные системы дымоудаления.
181
ÑËÎÂÎ Î ÊÎÍÄÈÖÈÎÍÅÐÀ ÊÎÍÄÈÖÈÎÍÅÐÀÕ
×åì ìîæíî ñïàñòèñü ëåòîì îò æàðû? Åñòü íåñêîëüêî ñïîñîáîâ: îòêðûòü îêíî, âûéòè íà óëèöó è ïîñèäåòü â òåíè, íàáðàòü â âàííó õîëîäíîé âîäû è ïëþõíóòüñÿ òóäà, çàñòàâèòü ñåêðåòàðøó ìàõàòü âååðîì ïåðåä Âàìè... À ìîæíî êóïèòü êîíäèöèîíåð! 182
• том II
ÊÎÍÄÈÖÈÎÍÅÐÛ
×óâñòâîâàòü ñåáÿ óþòíî è êîìôîðòíî õî÷åòñÿ âñåãäà. Íàâåðíîå, ïîýòîìó ñïðîñ íà êîíäèöèîíåðû ðàñòåò êàê íà äðîææàõ.
¯ÊÆ Ê¸Âƽ ÂÆżÀÎÀÆÅ½È À ¿¸Ï½Ä ÆÅ Å˾½Å Что это за прибор, сейчас, наверное, знает каждый. А если не знает, то мы можем напомнить. Итак, если коротко, то – Кондиционер – это прибор для охлаждения или обогрева воздуха в помещении. Но спасением от жары дело не ограничивается. Здоровье, работоспособность, да и просто самочувствие человека в значительной степени определяются условиями микроклимата и воздушной среды в жилых и общественных помещениях, где он проводит значительную часть своего времени. Кондиционер – один из приборов, который создан, чтобы поддерживать здоровый климат в помещении.
«Âëèÿòåëüíûé» àïïàðàò С помощью кондиционера создается Ваша комфортная среда: именно та температура и именно та влажность, которые подходят именно Вам. Современные кондиционеры производят чистый, здоровый, свежий воздух; удаляют избыточную влажность и предупреждают появление плесени, – и все это без сквозняков или шума! Кондиционер помогает Вам чувствовать себя лучше, бодрее и энергичнее, что хорошо отражается на работоспособности. Никто не будет спорить, что гораздо приятнее находиться в магазине, кафе, ресторане, гостинице, оборудованными кондиционерами воздуха. Влияние кондиционера на работоспособность Существует прямая связь между работоспособностью человека и микроклиматом рабочих помещений. Если в помещении слишком жарко, слишком холодно или слишком влажно – трудно ожидать высокую работоспособность.
!
Производительность труда начинает падать при температуре около 22 °С, а выше 26 °С это падение становится наиболее очевидным. Поэтому очень важно держать температуру под контролем! Большое значение в теплообмене человека имеет влажность воздуха в помещении. Оба этих значения (темпера-
тура и влажность) объединены термином «эффективная температура». Научно доказано, что: Несчастные случаи происходят чаще при предельных температурах, причем оптимальная температура равна приблизительно 20 градусам. При высоких температурах ухудшается психическое состояние и быстро падает рабочий ритм. Влияние кондиционера на здоровье Те, кто заботятся о своем здоровье, уделяют все больше и больше внимания качеству воздуха внутри помещений. Загрязненный воздух может негативно сказаться на здоровье как сразу, так и через несколько лет. С помощью кондиционирования воздуха можно предотвратить и снизить такие негативные эффекты. Множество зданий с целью сохранения тепла имеют плохую естественную вентиляцию, что, безусловно, сокращает энергозатраты на тепло. Но не надо забывать, что при этом изо дня в день в доме остается один и тот же загрязненный воздух. Пыль, сигаретный дым, бактерии, вирусы, плесень, моль, грибок, отравляющие вещества циркулируют в воздухе. Процесс пылеобразования идет постоянно – вытираются ковровые покрытия, разрушается и осыпается краска и другие отделочные материалы, с улицы попадает пыль и выхлопные газы автомобилей, люди и домашние животные теряют волосы, кожный эпителий, перхоть и т.д. Пыль способствует развитию плесени, грибка, моли. В непроветриваемых помещениях существует опасность отравления красками, лаками, клеем. Влажность в помещении менее 50 % значительно снижает развитие вируса гриппа. Решения, позволяющие снизить концентрацию загрязнения воздуха внутри помещений – это вентиляция, фильтрация воздуха и контроль влажности. И все это возможно сделать с помощью кондиционера. Каждый кондиционер оборудован фильтром. Тип фильтра зависит от типа кондиционера. Например, если вентиляция уже интегрирована в систему – можно выбрать фильтр меньшей
Çäîðîâüå, ðàáîòîñïîñîáíîñòü è ïðîñòî íàñòðîåíèå ÷åëîâåêà â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè îïðåäåëÿåòñÿ óñëîâèÿìè ìèêðîêëèìàòà è âîçäóøíîé àòìîñôåðû â æèëèùíûõ è îáùåñòâåííûõ ïîìåùåíèÿõ, ãäå îí ïðîâîäèò áîëüøóþ ÷àñòü ñâîåãî âðåìåíè. Âîçäóõ, êîòîðûì ìû äûøèì, åãî ñâåæåñòü è ÷èñòîòà çàâèñÿò îò èíæåíåðíûõ ñèñòåì, ñïåöèàëüíî ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ îáåñïå÷åíèÿ âîçäóøíîãî êîìôîðòà. Äëÿ ýòîé öåëè è ñîçäàíà êëèìàòè÷åñêàÿ òåõíèêà. Ñîâðåìåííûå ñèñòåìû êîíäèöèîíèðîâàíèÿ àâòîìàòè÷åñêè ïîääåðæèâàþò îïòèìàëüíóþ òåìïåðàòóðó âîçäóõà, î÷èùàþò åãî îò ìèêðîáîâ, ïûëè è òÿæåëûõ ÷àñòèö, äåçîäîðèðóþò è èîíèçèðóþò âîçäóõ. Îñíîâíûìè ïîòðåáèòåëüñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè ñèñòåì êîíäèöèîíèðîâàíèÿ ÿâëÿþòñÿ: óðîâåíü øóìà, êîòîðûé ñîçäàåò êîíäèöèîíåð ïðè ðàáîòå, êà÷åñòâî î÷èñòêè âîçäóõà â ïîìåùåíèè, ãàáàðèòû áëîêîâ, ýíåðãîïîòðåáëåíèå, ðàâíîìåðíîå ðàñïðåäåëåíèå âîçäóõà ïî âñåìó ïîìåùåíèþ, âûñîêèé õîëîäèëüíûé êîýôôèöèåíò è ñðîê ñëóæáû êîíäèöèîíåðà. Åñëè Âû õîòèòå èìåòü äîñòàòî÷íî íàäåæíûé êîíäèöèîíåð ñ îïòèìàëüíûì ñîîòíîøåíèåì öåíà-êà÷åñòâî, òî ëó÷øèì âûáîðîì áóäåò êîíäèöèîíåð «Mitsubishi Electric». «Mitsubishi Electric» – ýòî ýëèòíûå âûñîêîêà÷åñòâåííûå êëèìàòè÷åñêèå ñèñòåìû ÿïîíñêîé êîðïîðàöèè. Ýòè êîíäèöèîíåðû òèõèå (óðîâåíü øóìà 21 äÁ), íàäåæíûå, äîëãîâå÷íûå (ñðîê ñëóæáû ïðè ïðàâèëüíîé ýêñïëóàòàöèè êîíäèöèîíåðà äîñòèãàåò 10 ëåò) è íåïðèõîòëèâûå.  àññîðòèìåíòå êëèìàòè÷åñêîé òåõíèêè «Mitsubishi Electric» ïðåäñòàâëåíî áîëåå 320 ìîäåëåé îò áûòîâûõ äî ïðîìûøëåííûõ ñåðèé äëÿ âñåõ òèïîâ ïîìåùåíèé. Áûòîâûå ñèñòåìû – ñòàíäàðòíûå è èíâåðòîðíûå íàñòåííûå, íàïîëüíî-ïîòîëî÷íûå, êàíàëüíûå, êàññåòíûå ñèñòåìû, ìóëüòè-ñïëèòû, îñóøèòåëè âîçäóõà. Ïîëóïðîìûøëåííûå êîíäèöèîíåðû Mr Slim – êàññåòíûå áëîêè (ñòàíäàðòíûå è èíâåðòîðíûå), íàñòåííûå, ïîäâåñíûå è íàïîëüíûå áëîêè, êàíàëüíûå áëîêè (ñòàíäàðòíûå, èíâåðòîðíûå è ìîùíûå), ïîòîëî÷íûå ñèñòåìû äëÿ êóõîíü. Ñèñòåìà ïðèòî÷íî-âûòÿæíîé âåíòèëÿöèè ñ óòèëèçàöèåé òåïëà ËÎÑÑÍÅÉ É (áûòîâàÿ è ïðîìûøëåííàÿ ñåðèÿ). Ìóëüòèçîíàëüíûå ñèñòåìû ÑÈÒÈ ÌÓËÜÒÈ. Êðûøíûå êîíäèöèîíåðû (ÐÓÔ-ÒÎÏÛ). Î÷èñòêà âîçäóõà â ïîìåùåíèè çàâèñèò îò òèïà ôèëüòðà, ïðèìåíÿåìîãî âî âíóòðåííèõ áëîêàõ êîíäèöèîíåðîâ. Êîíäèöèîíåðû «Mitsubishi Electric» îñíàùåíû àêòèâíûì ôèëüòðîì (äâîéíàÿ ïëàçìà), êîòîðûé óëàâëèâàåò ìåëü÷àéøèå ÷àñòèöû èç âîçäóõà, óñòðàíÿåò çàïàõè, ðàçëàãàåò ôîðìàëüäåãèä, âûäåëÿåìûé ìåáåëüþ, î÷èùàåò âîçäóõ îò áàêòåðèé, âèðóñîâ è âñåõ èçâåñòíûõ àëëåðãåíîâ. Äàííûå êîíäèöèîíåðû îñíàùåíû ñëåäóþùèìè ôóíêöèÿìè: ñêàíèðîâàíèå òåìïåðàòóðû ïîìåùåíèÿ äëÿ ðàâíîìåðíîãî ïîääåðæàíèÿ êîìôîðòíîé òåìïåðàòóðû, íàïðèìåð ó ïîâåðõíîñòè ïîëà â äåòñêîé êîìíàòå, ðåæèì îõëàæäåíèÿ äî 10 °Ñ è îáîãðåâà (äëÿ «òåïëûõ ìîäåëåé») äî 20 °Ñ, 24÷àñîâîé òàéìåð íà âêëþ÷åíèå è âûêëþ÷åíèå ñ äèñêðåòíîñòüþ 10 ìèíóò, ôóíêöèÿ àâòîìàòè÷åñêîãî ïîâòîðíîãî ïåðåçàïóñêà ïîñëå ñáîÿ ïèòàíèÿ, âåíòèëÿöèè è îñóøåíèÿ. Äëÿ ïèòàíèÿ ñõåìû óïðàâëåíèÿ âíóòðåííåãî áëîêà ïðèìåíÿåòñÿ èìïóëüñèâíûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ.  ðåçóëüòàòå, ñòàëî âîçìîæíûì óìåíüøèòü ãàáàðèòíûå ðàçìåðû è âåñ âíóòðåííåãî áëîêà, ñíèçèòü ðàññåèâàåìóþ ìîùíîñòü, à ñàìîå ãëàâíîå – èñêëþ÷èòü «çàâèñàíèå» êîíòðîëëåðà ïðè ïðîâàëàõ ñåòåâîãî íàïðÿæåíèÿ. Êàêóþ ìîäåëü âûáðàòü?! Ñòàíäàðòíûé, êëàññè÷åñêèé âàðèàíò äëÿ êâàðòèð, îôèñîâ, êîòòåäæåé – óñòàíîâèòü íàñòåííûé êîíäèöèîíåð. Åñëè ó Âàñ íåñêîëüêî êîìíàò èëè íåáîëüøèõ ïîìåùåíèé (20-50 ì2 êàæäîå), òî âû ìîæåòå óñòàíîâèòü ìóëüòè-ñïëèò ñèñòåìó. Îíà ñîñòîèò èç îäíîãî ìîùíîãî âíåøíåãî áëîêà, ê êîòîðîìó ïîäñîåäèíÿþòñÿ íåñêîëüêî âíóòðåííèõ (îò 2 äî 8 áëîêîâ). Åñëè ó Âàñ áîëüøîå ïîìåùåíèå (îò 40 äî 130 ì2) ñ ïîäâåñíûì ïîòîëêîì, òî îïòèìàëüíûì âàðèàíòîì áóäåò óñòàíîâêà êàññåòíîãî êîíäèöèîíåðà. Îí öåëèêîì ñêðûâàåòñÿ ïîä ïîòîëêîì, âû âèäèòå òîëüêî ëèöåâóþ ïàíåëü. Åñëè â áîëüøîì ïîìåùåíèè ïîäâåñíûõ ïîòîëêîâ íåò, òîãäà ìîæíî óñòàíîâèòü ìîùíûé ïîäïîòîëî÷íûé êîíäèöèîíåð. Îí êðåïèòñÿ ê ïîòîëêó è íàïðàâëÿåò âîçäóõ âäîëü íåãî. Åñëè ó Âàñ íåñêîëüêî êîìíàò ñ ïîäâåñíûìè ïîòîëêàìè (ïëîùàäüþ îò 40 äî 500 êâ. ì), òî âîçìîæíî óñòàíîâèòü êàíàëüíûé êîíäèöèîíåð, êîòîðûé ñêðûâàåòñÿ ïîä ïîòîëêîì è íàïðàâëÿåò âîçäóõ ïî âîçäóõîâîäàì è âûáðàñûâàåò â êîìíàòû ÷åðåç äåêîðàòèâíûå ðåøåòêè. Åñëè ó Âàñ áîëüøîå îôèñíîå çäàíèå èëè ãîñòèíèöà, òî îïòèìàëüíûì ðåøåíèåì êîíäèöèîíèðîâàíèÿ áóäåò óñòàíîâêà ìóëüòèçîíàëüíîé ñèñòåìû. Ïî ñóòè, îíà ïîõîæà íà ìóëüòè-ñïëèò ñèñòåìó, íî òîëüêî çíà÷èòåëüíî áîëüøå è ñ ðàñøèðåííûìè âîçìîæíîñòÿìè. Áîëåå äåòàëüíóþ èíôîðìàöèþ è ïðîôåññèîíàëüíóþ êîíñóëüòàöèþ î ñèñòåìàõ êîíäèöèîíèðîâàíèÿ «Mitsubishi Electric» ìîæíî ïîëó÷èòü â ôèðìå «ÌÒÅÑÍ». Ýòà ôèðìà âîò óæå áîëåå 10 ëåò çàíèìàåòñÿ ïðîäàæåé, ïðîåêòèðîâàíèåì, ìîíòàæîì, ñåðâèñíûì è ãàðàíòèéíûì îáñëóæèâàíèåì êëèìàòè÷åñêîé òåõíèêè.
мощности. Производительность фильтра определяется процентом задержки частиц. Влияние на бытовые приборы Кондиционер не только приносит в Ваш дом комфорт и чистый здоровый воздух – он также положительно влияет на Ваши бытовые приборы. Контролируя уровень влажности воздуха, кондиционер увеличивает срок службы бытовых приборов. Уровень влажности 40-60 % является оптимальным для длительного срока службы оборудования.
Ñïîñîáû êîíäèöèîíèðîâàíèÿ âîçäóõà. ×òî óìåþò êîíäèöèîíåðû? Как же работает кондиционер? Попробуем разобраться, что происходит внутри этого аппарата и чего можно от него ожидать. Цикл охлаждения Итак, пойдем по порядку. Безусловно, главная задача кондиционера – охлаждение воздуха. Хотя бы потому, что его нагрев, осушение и очистку могут обеспечить другие, зачастую более простые и дешевые устройства, а вот давать освежающую прохладу умеет только он. Причем делает это очень экономично – на один киловатт потребляемой электроэнергии выдает порядка 3 кВт холода! Принцип работы кондиционера аналогичен принципу работы холодильника. Цикл охлаждения состоит из четырех этапов: 1. Хладагент циркулирует по закрытому контуру системы, его движение поддерживается компрессором. На первом этапе в компрессор из испарителя поступает холодный парообразный хладагент низкого давления. Затем он сжимается,
в течение этого процесса происходит повышение его температуры и давления. 2. Горячий пар поступает в конденсатор, где начинается его переход в состояние жидкости высокого давления – процесс конденсации. Тепло, отводимое от хладагента вентилятором системы охлаждения, отдается окружающей среде. 3. Затем жидкий хладагент попадает в расширительный клапан, где он резко расширяется, при этом снижаются его давление и температура (он переходит в туманообразное состояние). Регулятор потока контролирует подачу хладагента в испаритель. 4. Хладагент низкого давления попадает в испаритель. Там он начинает кипеть и забирать тепло от воздуха внутри помещения, переходя при этом в газообразное состояние. Затем газообразный хладагент возвращается в компрессор и цикл начинается заново. Функция нагрева Помимо приятной прохлады многие современные кондиционеры умеют нагревать воздух. Причем заставить кондиционер работать на тепло можно двумя различными способами. В подавляющем большинстве случаев это делается с помощью так называемого теплового насоса. На самом деле никакого насоса в кондиционере нет; в этом режиме он морозит улицу и греет помещение. При наружных температурах выше минус 10 градусов Цельсия такое отопление весьма эффективно. На каждый киловатт электроэнергии можно получить от 2,5 до 3,5 кВт тепла. Правда, «садировать» кондиционер в сорокаградусные мрозы все-таки не стоит – толку никакого. Чем холоднее на улице, тем меньше тепла он дает. А вот износ при низких температурах возрастает многократно. Смазка густеет, теряет свои свойства, и сердечко кондиционера – компрессор – неумолимо движется к «инфаркту».
▶
Но если уж Вам непременно хочется погреться у кондиционера в лютую стужу, можно приобрести модель с электрическим подогревом. Компрессор такого кондиционера зимой уходит в отпуск, а приятное тепло создают ТЭНы. Электричества они потребляют много, зато согреют в любую погоду.
Для нагрева воздуха в кондиционерах используется цикл, обратный охлаждению. Контроль влажности воздуха Помимо охлаждения и обогрева воздуха все современные кондиционеры
184
• том II
умеют осушать воздух. Понижая температуру воздуха, они удаляют из него лишнюю влагу. Достаточно холодный (ниже точки росы) испарительный змеевик конденсирует водяной пар из обработанного воздуха (таким же образом, как и очень холодный напиток конденсирует водяной пар воздуха на внешней стороне стакана), отправляя воду в дренажную систему и таким образом понижая влажность воздуха. Сухой воздух улучшает комфорт, так как он обеспечивает естественное охлаждение организма человека путем испарения пота с кожи. Обычно кондиционеры позволяют обеспечить относительную влажность воздуха от 40 до 60 процентов. Установка кондиционера с парогенератором позволяет поддерживать точное значение влажности в помещении. Вентиляция В режиме вентиляции не происходит ни охлаждения, ни нагрева, а создается циркуляция находящегося в помещении воздуха и его очистка (при наличии соответствующих фильтров). Компрессор и вентилятор наружного блока при этом выключены, а вентилятор внутреннего блока работает на скорости, заданной с ПДУ. Существует распространенное мнение, что не только охлаждать, но и вентилировать воздух в помещении может любой кондиционер. Однако в полной мере функция подачи свежего воздуха может быть реализована только у канальных кондиционеров. Остальные могут только охлаждать или нагревать воздух внутри помещения, а режим «вентиляции», о котором написано в инструкции к кондиционеру, означает, что в этом режиме работает только вентилятор внутреннего блока, без включения компрессора. Очищение воздуха Ну и, наконец, четвертая функция кондиционера – очистка воздуха. Большинство современных сплит-систем и оконников имеют только один фильтр – воздушный электростатический. Он защищает наши легкие и теплообменник внутреннего блока от пыли, тополиного пуха и прочего болтающегося в воздухе мусора. Замены воздушный фильтр не требует, однако время от времени его необходимо мыть в теплой воде или чистить с помощью пылесоса. Если этого не делать, нормальная циркуляция воздуха нарушается, кондиционер почти не холодит. А вот фильтры тонкой очистки, способные улавливать мельчайшую пыль, пыльцу растений, запахи, сигаретный дым, у многих моделей не входят в стандартную
комплектацию и приобретаются отдельно. Чаще всего их изготавливают из активированного угля, полученного из кокосовых орехов, а потому они называются угольными (карбоновыми) или дезодорирующими. Время, в течение которого фильтры тонкой очистки сохраняют работоспособность, сильно зависит от условий эксплуатации. Однако в больших городах они редко выдерживают больше 3–4 месяцев. После этого их необходимо выбрасывать, поскольку отслуживший свое фильтр становится настоящим рассадником микробов. Исключение – фотокаталитические (цеолитные) фильтры, которые частично восстанавливаются под воздействием ультрафиолетовых лучей и могут использоваться многократно. Однако стоит иметь ввиду, что при большом загрязнении воздуха разумнее и выгоднее использовать специальные воздухоочистители
ÉÊÆÈÀ× ÂÆżÀÎÀÆŽÈƺ ¢¸Â ºÉ½ ŸÏÀŸÃÆÉÔ У большинства наших сограждан слово «кондиционер» прочно ассоциируется со сплит-системой, маленьким аккуратным созданием, исправно охлаждающим отдельно взятую комнату. Однако далеко не всегда кондиционеры были такими.
Êîíäèöèîíåðû äëÿ òèïîãðàôèè
Слово «кондиционер» впервые было произнесено вслух в 1815 году, когда француз Жанн Шабаннес получил британский патент на метод «кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жи-
лищах и других зданиях». Однако практического воплощения идеи пришлось ждать достаточно долго. Только в 1902 году американский инженер-изобретатель Уиллис Карриер собрал промышленную холодильную машину для типографии Бруклина в Нью-Йорке. Самое любопытное, что первый кондиционер предназначался не для создания приятной прохлады работникам, а для борьбы с влажностью, здорово ухудшавшей качество печати... Правда, уже через год аристократия Европы, посещая Кельн, считала своим долгом посетить местный театр. Причем живой интерес публики вызывала не только (и не столько) игра труппы, а приятный холодок, царивший в зрительном зале даже в самые знойные месяцы. А когда в 1924 году система кондиционирования была установлена в одном из универмагов Детройта, наплыв зевак был просто умопомрачительный. Конечно, по сравнению с современными сплит-системами те первые кондиционеры выглядели как собака Баскервиллей рядом с английским пуделем. Тем не менее, именно они стали предками современных систем центрального кондиционирования воздуха. Уже в те годы существовали водоохлаждающие машины (чиллеры), внутренние блоки (фанкойлы) и нечто напоминающее современные центральные кондиционеры. Правда, для создания комфорта в отдельном помещении или нескольких небольших комнатах центральные системы мало подходят. Именно поэтому в начале 30-х годов началось производство небольших портативных систем. Первый комнатный кондиционер, который может считаться «ископаемым»
том II •
предком всех современных сплит-систем и оконников, был выпущен в 1929 году компанией «General Electric». Поскольку в качестве хладагента в этом устройстве использовался аммиак, пары которого небезопасны для здоровья человека, компрессор и конденсатор кондиционера были вынесены на улицу. То есть, по своей сути это устройство было самой настоящей сплит-системой! Однако, начиная с 1931 года, когда был изобретен безопасный для человеческого организма хладагент – фреон, конструкторы сочли за благо собрать все узлы и агрегаты кондиционера в одном корпусе. Так появились первые оконные кондиционеры, далекие потомки которых успешно работают и в наши дни.
ßâëåíèå ñïëèò-ñèñòåì Следующим этапом в развитии климатической техники стало массовое производство сплит-систем. В 1961 году японская компания «Toshiba» «вспомнила» об идее «General Electric» и предложила своим клиентам кондиционер, разделенный на два блока. С тех пор популярность этого типа климатического оборудования постоянно росла. Благодаря тому, что наиболее шумная часть кондиционера – компрессор – была вынесена на улицу, в помещениях, оборудованных сплит-системами, стало намного тише, чем в комнатах, где работают оконники. Интенсивность звука уменьшена на порядок! Второй огромный плюс – это возможность разместить внутренний блок сплит-системы в любом удобном месте. Выпускается немало различных типов внутренних устройств: настенные, колонные, подпотолочные, напольные и встраиваемые в подвесной потолок – кассетные и канальные. Различные типы внутренних
185
блоков позволяют создавать наиболее оптимальное распределение охлажденного воздуха в помещениях разной формы и назначения.
▶
В небольших тесных комнатках, насыщенных людьми и тепловыделяющим оборудованием, наилучший эффект дают сплит-системы с внутренними блоками напольного типа.
Благодаря тому, что охлажденный поток выпускается вертикально вверх, он никого не простудит. Другой вариант – настенные многопоточные блоки, распределяющие воздух вдоль стены, на которой висят. А вот в комнатах сложной формы наилучший результат дает использование сплит-систем с внутренними блоками кассетного или канального типа. Кассетный кондиционер может находиться над любой точкой помещения, подавая охлажденный воздух в четырех, трех, двух, а при необходимости и в одном направлении. Такую же возможность дает потолочный блок. Сплит-системы канального типа позволяют распределять кондиционированный воздух по системе воздуховодов, которая может иметь любое количество воздушных решеток и при необходимости охватывать сразу несколько помещений. Такую же возможность предоставляют мульти-сплит-системы, в которых с одним внешним блоком работает два и более внутренних. Впервые подобное устройство было предложено в 1969 году японской компанией «Daikin». Сегодня мульти-сплит-системы могут включать в себя от двух до десяти внутренних блоков различных типов.
гулируется в зависимости от количества работающих блоков и может частично перераспределяться между ними. Наконец, в 1982 году было предложено оборудование, совмещающее преимущества сплитов и центральных систем кондиционирования. Системы типа VRF состоят из наружных и внутренних блоков, которые практически не отличаются от используемых в привычных сплит-системах. Они могут быть настенными, канальными, кассетными, напольными, потолочными – то есть на любой вкус. Системы типа VRF просты в монтаже, допускают поэтапный ввод оборудования в эксплуатацию. Они используются в компьютерных залах, АТС и других местах, насыщенных дорогой электроникой. Кондиционеры этого типа могут круглый год поддерживать оптимальную температуру, влажность, чистоту и подвижность воздуха. Благодаря конструкционным особенностям они на порядок надежнее бытовых кондиционеров и обеспечивают более высокую точность в поддержании заданной температуры.
Âçãëÿä â áóäóùåå Конечно, на этом прогресс в развитии климатической техники не закончился, однако, в основном, происходит совершенствование существующих типов оборудования. Появились новые функциональные возможности, менялся дизайн, появлялись новые холодильные агенты. Появилась возможность управлять работой домашнего кондиционера, «позво-
Èíâåðòîðû 80-õ Важной вехой в истории систем кондиционирования воздуха стало появление в начале 80-х годов инверторов – кондиционеров с изменяемой мощностью компрессора. В отличие от стандартных моделей они работают не короткими включениями на полную мощность, а постоянно. После достижения необходимой температуры они снижают обороты и очень точно поддерживают ее на заданном уровне. Благодаря такой схеме работы инвертора долговечнее, тише и экономичнее обычных моделей. За год они потребляют электроэнергии на 30 % меньше аналогичных по мощности стандартных моделей. Особенно заметны преимущества инверторной технологии в мультисплитсистемах, где мощность компрессора ре-
186
• том II
нив» ему с мобильного телефона. Как знать, может быть через несколько лет сплит-системы начнут входить в интернет и осуществляет свою работу исходя из прогноза погоды? Это покажет только будущее.
©ÀÉʽĸ ÂÆżÀÎÀÆÅÀÈƺ¸ÅÀ× ºÆ¿¼Ë͸ ¢Ã¸ÉÉÀÌÀ¸ÎÀ×
В наиболее общем смысле кондиционирование воздуха является формой вентиляции. Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических средств, называемым системой кондиционирования воздуха (СКВ). Кондиционер – не единственное звено в этой системе, хотя и основное. В состав СКВ входят: технические средства забора воздуха, подготовки, т.е. придания необходимых кондиций (фильтры, теплообменники, увлажнители или осушители воздуха), перемещения (вентиляторы) и его распределения, а также средства хладо- и теплоснабжения, автоматики, дистанционного управления и контроля. Во многих случаях все технические средства для кондиционирования воздуха скомпонованы в одном блоке или в двух блоках, и тогда понятия «СКВ» и «кондиционер» однозначны. Прежде чем перейти к классификации систем кондиционирования, следует отметить, что общепринятой классификации СКВ до сих пор не существует и связано это с многовариантностью при-
нципиальных схем, технических и функциональных характеристик, зависящих не только от технических возможностей самих систем, но и от объектов применения (кондиционируемых помещений). Итак, современные системы кондиционирования могут быть классифицированы по следующим признакам: по основному назначению (объекту применения): комфортные и технологические; по принципу расположения кондиционера по отношению к обслуживаемому помещению: центральные и местные; по наличию собственного (входящего в конструкцию кондиционера) источника тепла и холода: автономные и неавтономные; по принципу действия: прямоточные, рециркуляционные и комбинированные; по способу регулирования выходных параметров кондиционированного воздуха: с качественным (однотрубным) и количественным (двухтрубным) регулированием; по степени обеспечения метеорологических условий в обслуживаемом помещении: первого, второго и третьего класса; по количеству обслуживаемых помещений (локальных зон): однозональные и многозональные; по давлению, развиваемому вентиляторами кондиционеров: низкого, среднего и высокого давления.
(по определенной программе) метеорологическими параметрами. КОМФОРТНЫЕ СКВ предназначены для создания и автоматического поддержания температуры, относительной влажности, чистоты и скорости движения воздуха, отвечающих оптимальным санитарно-гигиеническим требованиям для жилых, общественных и административно-бытовых зданий или помещений. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СКВ предназначены для обеспечения параметров воздуха, в максимальной степени отвечающих требованиям производства. Технологическое кондиционирование в помещениях, где находятся люди, осуществляется с учетом санитарно-гигиенических требований к состоянию воздушной среды. ЦЕНТРАЛЬНЫЕ СКВ снабжаются извне холодом (доставляемым холодной водой или хладагентом), теплом (доставляемым горячей водой, паром или электричеством) и электрической энергией для привода электродвигателей вентиляторов, насосов и пр.
Кондиционирование воздуха, согласно СНиП 2.04. 05–91*, по степени обеспечения метеорологических условий подразделяются на три класса: ПЕРВЫЙ КЛАСС – обеспечивает требуемые для технологического процесса параметры в соответствии с нормативными документами. ВТОРОЙ КЛАСС – обеспечивает оптимальные санитарно-гигиенические нормы или требуемые технологические нормы. ТРЕТИЙ КЛАСС – обеспечивает допустимые нормы, если они не могут быть обеспечены вентиляцией в теплый период года без применения искусственного охлаждения воздуха. По давлению, создаваемому вентиляторами центральных кондиционеров, СКВ подразделяются на системы: низкого давления (до 100 кг/м2); среднего давления (от 100 до 300 кг/м2); высокого давления (выше 300 кг/м2).
Типовая схема построения сплит-системы с приточной вентиляцией
Кроме приведенных классификаций, существуют разнообразные системы кондиционирования, обслуживающие специальные технологические процессы, включая системы с изменяющимися во времени
том II •
187
Центральные СКВ расположены вне обслуживаемых помещений и кондиционируют одно большое помещение, несколько зон такого помещения или много отдельных помещений. Иногда несколько центральных кондиционеров обслуживают одно помещение больших размеров (производственный цех, театральный зал, закрытый стадион или каток). Центральные СКВ оборудуются центральными неавтономными кондиционерами, которые изготавливаются по базовым (типовым) схемам компоновки оборудования и их модификациям. Центральные СКВ обладают следующими преимуществами: 1. Возможностью эффективного поддержания заданной температуры и относительной влажности воздуха в помещениях; 2. Сосредоточением оборудования, требующего систематического обслуживания и ремонта, как правило, в одном месте (подсобном помещении, техническом этаже и т. п.); 3. Возможностями обеспечения эффективного шумо- и виброгашения. С помощью центральных СКВ при надлежащей акустической обработке воздуховодов, устройстве глушителей шума и гасителей вибрации можно достигнуть наиболее низких уровней шума в помещениях и обслуживать такие помещения, как радиои телевизионные студии и т. п.
!
Несмотря на ряд достоинств центральных СКВ, надо отметить, что крупные габариты и проведение сложных монтажно-строительных работ по установке кондиционеров, прокладке воздуховодов и трубопроводов часто приводят к невозможности применения этих систем в существующих реконструируемых зданиях. МЕСТНЫЕ СКВ разрабатывают на базе автономных и неавтономных кондиционеров, которые устанавливают непосредственно в обслуживаемых помещениях. Достоинством местных СКВ является простота установки и монтажа. Такая система может применяться в большом ряде случаев: в существующих жилых и административных зданиях для поддержания теплового микроклимата в отдельных офисных помещениях или в жилых комнатах; во вновь строящихся зданиях для отдельных комнат, режим потребления холода в которых резко отличается от такого режима в большинстве других помещений,
188
например, в серверных и других насыщенных тепловыделяющей техникой комнатах административных зданий. Подача свежего воздуха и удаление вытяжного воздуха при этом выполняется, как правило, центральными системами приточно-вытяжной вентиляции; во вновь строящихся зданиях, если поддержание оптимальных тепловых условий требуется в небольшом числе помещений, например, в ограниченном числе номеров-люкс небольшой гостиницы; в больших помещениях как существующих, так и вновь строящихся зданий: кафе и ресторанах, магазинах, проектных залах, аудиториях и т. д. АВТОНОМНЫЕ СКВ снабжаются извне только электрической энергией, например, кондиционеры сплит-систем, шкафные кондиционеры и т. п. Такие кондиционеры имеют встроенные компрессионные холодильные машины, работающие, как правило, на фреоне-22. Автономные системы охлаждают и осушают воздух, для чего вентилятор продувает рециркуляционный воздух через поверхностные воздухоохладители, которыми являются испарители холодильных машин, а в переходное и зимнее время они могут производить подогрев воздуха с помощью электрических подогревателей или путем реверсирования работы холодильной машины по циклу так называемого «теплового насоса». Наиболее простым вариантом, представляющим децентрализованное обеспечение в помещениях температурных условий, можно считать применение кондиционеров сплит-систем. НЕАВТОНОМНЫЕ СКВ подразделяются на: воздушные, при использовании которых в обслуживаемое помещение подается только воздух. (Мини-центральные кондиционеры, центральные кондиционеры); водовоздушные, при использовании которых в кондиционируемые помещения подводятся воздух и вода, несущие тепло или холод, либо то и другое вместе (системы чиллеров-фанкойлов, центральные кондиционеры с местными доводчиками и т. п.). ОДНОЗОНАЛЬНЫЕ ЦЕНТРАЛЬНЫЕ СКВ применяются для обслуживания больших помещений с относительно равномерным распределением тепла, влаговыделений, например, больших залов кинотеатров, аудиторий и т. д. Такие СКВ, как правило, комплектуются устройствами
• том II
для утилизации тепла (теплоутилизаторами) или смесительными камерами для использования в обслуживаемых помещениях рециркуляции воздуха. МНОГОЗОНАЛЬНЫЕ ЦЕНТРАЛЬНЫЕ СКВ применяют для обслуживания больших помещений, в которых оборудование размещено неравномерно, а также для обслуживания ряда сравнительно небольших помещений. Такие системы более экономичны, чем отдельные системы для каждой зоны или каждого помещения. Однако с их помощью не может быть достигнута такая же степень точности поддержания одного или двух заданных параметров (влажности и температуры), как автономными СКВ (кондиционерами сплит-систем и т. п.). ПРЯМОТОЧНЫЕ СКВ полностью работают на наружном воздухе, который обрабатывается в кондиционере, а затем подается в помещение. РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ СКВ, наоборот, работают без притока или с частичной подачей (до 40 %) свежего наружного воздуха или на рециркуляционном воздухе (от 60 до 100 %), который забирается из помещения и после его обработки в кондиционере вновь подается в это же помещение. Классификация кондиционирования воздуха по принципу действия на прямоточные и рециркуляционные обусловливается, главным образом, требованиями к комфортности, условиями технологического процесса производства либо техникоэкономическими соображениями. ЦЕНТРАЛЬНЫЕ СКВ С КАЧЕСТВЕННЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ метеорологических параметров представляют собой широкий ряд наиболее распространенных, так называемых одноканальных систем, в которых весь обработанный воздух при заданных кондициях выходит из кондиционера по одному каналу и поступает далее в одно или несколько помещений. При этом регулирующий сигнал от терморегулятора, установленного в обслуживаемом помещении, поступает непосредственно на центральный кондиционер. СКВ С КОЛИЧЕСТВЕННЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ подают в одно или несколько помещений холодный и подогретый воздух по двум параллельным каналам. Температура в каждом помещении регулируется комнатным терморегулятором, воздействующим на местные смесители (воздушные клапаны), которые изменяют соотношение расходов холодного и подогретого воздуха в подаваемой смеси.
▶
Двухканальные системы используются очень редко из-за сложности регулирования, хотя и обладают некоторыми преимуществами, в частности, отсутствием в обслуживаемых помещениях теплообменников, трубопроводов тепло-холодоносителя; возможностью совместной работы с системой отопления, что особенно важно для существующих зданий, системы отопления которых при устройстве двухканальных систем могут быть сохранены.
К бытовой серии (RAC) относятся кондиционеры, применяемые для охлаждения помещений площадью до 100 м2 – квартир или комнат в коттеджах, небольших магазинов или офисов. Это оконные и мобильные кондиционеры, а также настенные сплит-системы и мульти-сплит системы мощностью до 7–8 кВт.
Недостатком таких систем являются повышенные затраты на тепловую изоляцию параллельных воздуховодов, подводимых к каждому обслуживаемому помещению. Двухканальные системы, так же как и одноканальные, могут быть: прямоточными; рециркуляционными.
К полупромышленным кондиционерам (PAC) относятся все сплит-системы и мульти-сплит системы мощностью свыше 8 кВт. Это канальные, кассетные, напольно-потолочные, колонные и некоторые другие типы кондиционеров. При средней мощности 10–15 кВт полупромышленные кондиционеры используются в помещениях площадью до 300–400 м2. Именно такие кондиционеры установлены в большинстве офисов: бытовые кондиционеры часто подходят по площади, но не справляются с дополнительной нагрузкой: люди, компьютерная техника, связь с улицей и т.п.
¢ ¢ ³ ¶ª ¢¦¥ ® ¦¥ ¨³
Как уже было сказано выше, любой кондиционер работает точно так же, как и обычный холодильник. Принцип работы основан на поглощении тепла фреоном при переходе из жидкого состояния в газообразное. Состоит из двух блоков: испарителя и конденсатора. Всегда один блок нагревается, а другой охлаждается. Конденсатор должен иметь связь с улицей: либо просто выходить на улицу (оконные кондиционеры), либо иметь части, установленные на улице (сплитсистемы), либо соединяться с улицей воздуховодом (напольные кондиционеры). На кондиционере при охлаждении образуется конденсат. В настенных кондиционерах он выводится естественным стоком, а в канальных, кассетных и колонного типов – с помощью помпы. В кондиционерах напольного типа конденсат собирается в резервуар. Рассмотрим основные типы кондиционеров подробней. В соответствии с наиболее распространенной классификацией кондиционеров, их принято делить на три группы: Бытовые кондиционеры (RAC – Room Air Conditions); Полупромышленные кондиционеры (PAC – Packages Air Conditions); Системы промышленной вентиляции и кондиционирования воздуха (Unitary).
том II •
189
К системам промышленной вентиляции и кондиционирования воздуха или просто промышленным кондиционерам относятся системы мощностью свыше 20-25 кВт. Это мультизональные VRV и VRF-системы, системы центрального кондиционирования, системы чиллер-фанкойл, прецизионные, шкафные и другие типы кондиционеров. Они используются для обслуживания жилых и административных зданий, больших офисов, торговых залов и спортивных комплексов, производственных и специализированных помещений площадью свыше 300 м2.
ÎÊÎÍÍÛÅ ÊÎÍÄÈÖÈÎÍÅÐÛ
Самый простой и дешевый, но в настоящее время практически изживший себя, оконный кондиционер. Его мощность – от 1,5 до 6 кВт. Оконный кондиционер – это моноблочный кондиционер, монтируемый в оконный проем или тонкую стену, при этом задняя часть корпуса кондиционера должна выходить наружу.
Достоинствами этого типа являются дешевизна и возможность вытяжки отработанного в помещении воздуха. Благодаря невысокой цене и появлению моделей кондиционеров с современным дизайном и использованием передовых технологий оконные кондиционеры занимают второе место после сплит-систем настенного типа. Но по сравнению со сплит-системами «оконник» имеет ряд недостатков, среди которых более высокий уровень шума и отсутствие выбора места установки. Кроме того, он ухудшает освещенность помещения. Конечно, современные оконные кондиционеры покомпактнее и работают чуть-чуть потише. Однако уровень комфорта, который они дают, по-прежнему оставляет желать лучшего. Впрочем, благо-
190
даря низким ценам, оконные кондиционеры по-прежнему имеют своего клиента. На Украине «оконники» используются в основном для кондиционирования уличных торговых павильонов и государственных учреждений. Во всем мире, кроме США, оконные кондиционеры постепенно уступают место сплит-системам. Нюансы выбора оконного кондиционера: 1. Его нельзя загораживать плотными шторами или жалюзи. В этом случае кондиционер будет создавать комфорт не в помещении, а в пространстве между окном и шторами. 2. Выбирая оконный кондиционер, необходимо удостовериться, что его ширина меньше ширины окна. 3. Если в Вашем доме или офисе установлены витражи или стеклопакеты в рамах из ПВХ или алюминия, монтаж оконного кондиционера может стать «золотым». К тому же, в этом случае кондиционер не сможет работать «на вытяжку». 4. Устанавливая оконный кондиционер, нужно помнить, что на расстоянии
полтора–два метра от него в направлении выброса холодного (нагретого) воздуха лучше не садиться.
ÑÏËÈÒ-ÑÈÑÒÅÌÛ Сплит-системы – это кондиционеры, которые состоят из двух блоков: внутреннего, устанавливаемого внутри помещения и внешнего, который монтируется за окном. Только предназначен внешний блок отнюдь не для подачи свежего воздуха с улицы, а для охлаждения циркулирующего между блоками фреона. И вот почему. Что толку гнать в помещение разогретый уличный воздух? Прохладнее от этого уж точно не станет. Да и много ли пройдет через тоненькую медную трубочку? А вот фреон, словно пони в зоопарке: бегает по кругу
• том II
и «перетаскивает» тепло из помещения на улицу. Делает он это просто: капните на руку одеколоном – почувствуете холод. При определенных условиях, которые легко воссоздать в кондиционере, фреон кипит во внутреннем блоке при +5 °С, жадно «вбирая в себя лишние градусы». Попав во внешний блок, он снова становится жидкостью и избавляется от награбленного в помещении тепла. Причем разогревается при этом до +55 °С и легко отдает лишние киловатты уличному воздуху, даже если за окном жара. Именно для этого и создан внешний блок. Кроме того, он является «местом ссылки» самого «голосистого» агрегата кондиционера – компрессора. За счет этого и достигается тишина в охлаждаемых помещениях. «МУЛЬТИКИ» ДЛЯ ВЗРОСЛЫХ Еще один способ спастись от летнего зноя – обзавестись мультисплит-системой. Если с одним внешним блоком работает сразу несколько внутренних (обычно от 2 до 4–5 штук), такой кондиционер называется мультисплит-системой. Подобная конструкция дает возможность независимой регулировки температуры отдельно в каждой комнате. Каждый внутренний блок кондиционера имеет свой пульт управления и может работать в индивидуальном режиме. Удобно и то, что можно комбинировать типы внутренних модулей. Например, в гостиной придется к месту напольно-потолочный аппарат,
а в спальной наилучшим решением станет настенный. Как правило, есть возможность поэтапного монтажа и подключения внутренних блоков. Основное достоинство мультисплит-систем – уменьшение количества внешних блоков, что позволяет сохранить архитектурный облик зданий. При этом внутренние блоки могут быть не только разной мощности (обычно от 2 до 5 кВт), но и разных типов.
!
Замена нескольких сплит-систем на одну мультисплит-систему не приводит к выигрышу в цене, поскольку стоимость оборудования примерно такая же, а трудоемкость и стоимость монтажа – в 1.5-2 раза выше из-за более длинных коммуникаций. Кроме этого, при выходе из строя внешнего блока мульти сплит-системы перестают работать все внутренние блоки – с этой точки зрения надежность нескольких сплит-систем выше. Поэтому мульти-сплит системы обычно используют только при невозможности размещения нескольких внешних блоков на наружной стене дома. Особенно интересны мультисплитсистемы типа «конструктор». В таких системах к внешнему блоку можно прицепить произвольную комбинацию внутренних блоков, подобранных в соответствии
с размерами Ваших комнат. Это особенно выгодно, если в Вашем жилище преобладают небольшие помещения, размером менее 20–25 квадратных метров. Ведь для комнаты в 10 квадратных метров обычно хватает 1 киловатта холода, минимальная мощность большинства моносплит-систем 1,8–2,2 кВт. Производство обычных мультисплит-систем освоило большинство фирм, производящих моносплит-ситемы, а вот «конструкторы» предлагают далеко не все. Подобную технику выпускают Daikin, Hitachi, Mitsubishi Electric, Mitsubishi Heavy, Sanyo. Еще одним преимуществом сплит и мульти-сплит систем является большой выбор различных типов внутренних блоков. Среди них выделяют следующие модификации: настенный, канальный, кассетный и потолочный кондиционер. Нередко один и тот же внутренний блок может устанавливаться как в напольном, так и в потолочном положении. При этом бытовые сплит-системы бывают только настенного типа, все остальные кондиционеры – полупромышленные. Airwell, Daikin, Fujitsu General и Hitachi предлагают мультисплит-системы, в которых сочетаются внутренние блоки различных типов: настенные, канальные, кассетные, напольно-потолочные. Такие
том II •
кондиционеры открывают самые широкие возможности при оснащении элитного жилья. НАСТЕННЫЕ СПЛИТ-СИСТЕМЫ В нашей стране наиболее популярен настенный вариант. В количественном выражении на блоки настенного типа приходится около 85 % всех продаж сплитсистем. Причина такого положения в сочетании двух факторов: во-первых, они дешевле сплит-систем других типов; во-вторых, в наиболее ходовом диапазоне мощностей от 1.8 до 3.5 кВт сплит-системы других типов практически не выпускаются. Кроме того, в большинстве случаев это очень удобно. Элегантный дизайн аппарата и относительные небольшие габариты позволяют установить его практически в любом удобном месте, не нарушая внутреннего убранства. Правда, не следует вешать прибор над обеденным столом или кроватью: простуды в этом случае не избежать. Не место кондиционеру и над сложной бытовой техникой. Если холодный поток будет падать непосредственно на корпус, например, телевизора, то осевшая влага запросто может стать причиной его поломки. А вообще, для нормального распределения охлажденного воздуха желательно, чтобы вокруг внутрен-
191
него блока оставалось порядка 2-2,5 метров свободного пространства. Состоят настенные сплит-системы из двух блоков, соединенных коммуникационной связкой: двух трубок фреона, дренажной трубкой (для вывода конденсата) и электрического кабеля. Различные варианты крепления внутреннего блока позволяют оптимальным образом разместить кондиционер так, чтобы он идеально «вписался» в Ваш интерьер. Управление работой настенного кондиционера производиться с пульта дистанционного управления. Исполнение и возможности пультов управления отличаются друг от друга, но, как правило, все они позволяют: 1. Задать режим работы кондиционера: обогрев, охлаждение, осушка, вентиляция, а также ночной режим; 2. Определить фактическую температуру в помещении (в зоне нахождения пульта дистанционного управления) и задать кондиционеру требуемую температуру, которую он должен автоматически поддерживать; 3. Выбрать режим работы вентилятора; 4. Настроить таймер, который включит или выключит кондиционер в заданное время, что позволяет, например, к приходу сотрудников создать необходимые условия и автоматически выключить кондиционер в конце рабочего дня; 5. Автоматически регулировать положение направляющих шторок и изменять таким образом направление воздушного потока.
▶
Если в квартире необходимо кондиционировать одну-две комнаты, то установка сплит-систем настенного типа – оптимальный вариант, достаточно простой, но дающий максимум комфорта.
ли израильской техники могут приобрести кондиционеры Electra и Tadiran.
▶
Однако в ряде случаев использование настенного варианта невозможно или нежелательно. Посудите сами: если на стене висит старинный ковер или коллекция картин, даже самый стильный аппарат будет выглядеть как-то некстати. Выходом из ситуации может служить установка внутреннего блока напольно-потолочного типа.
Кроме того, мощность настенных кондиционеров ограничена, так как сильный поток холодного воздуха, характерный для кондиционеров большой мощности, может вызвать неприятные ощущения у потребителей. Поэтому в помещениях, где необходима установка более мощного кондиционера, или в вытянутых помещениях устанавливаются кондиционеры напольно-потолочного типа, позволяющие направить сильную струю воздуха вдоль стены или потолка и таким образом обеспечить равномерное распределение температуры в помещении. НАПОЛЬНО-ПОТОЛОЧНЫЕ СПЛИТ-СИСТЕМЫ Эти системы используются в случае, когда сил у обычной сплит-системы недостаточно и нет возможности установки кондиционера кассетного типа (отсутствует подвесной потолок), или же в случае, если помещение имеет сильно вытянутую форму. Мощность данного типа кондиционеров составляет 4–15 кВт по холоду и теплу. Внутренний блок такого кондиционера направляет мощную струю охлажденного воздуха вдоль стены или потолка и таким расобразом обеспечивает равномерное рас пределение температуры в помещении. Его
Выбор таких моделей очень широк. Из ведущих японских компаний на Украине представлены Daikin, Fujitsu General, Hitachi, Mitsubishi Electric, Mitsubishi Heavy, Panasonic, Sanyo, Sharp и Toshiba. В этом году этот список пополнила еще одна компания Chofu. Среди дешевого оборудования доминируют корейцы: Daewoo, Hyundai, LG и Samsung. Есть и европейская техника: Airwell и DeLonghi. Из американских фирм на Украине представлены Carrier, General Electric, McQuay и York, а любите-
192
• том II
оригинальный внешний вид специально предназначен для крепления на потолке или стене. НАСТЕННО-ПОТОЛОЧНЫЕ СПЛИТ-СИСТЕМЫ Такие системы рассчитаны на кондиционирование одной комнаты; исходя из ее площади и высоты потолков, определяется мощность устанавливаемого агрегата. Сплит-система состоит из наружного блока, в котором находятся компрессор, клапан, теплообменник-конденсатор и капиллярная трубка, и внутреннего, в котором установлены теплообменник-конденсатор и электронное управление. Являются наиболее распространенными на украинском рынке. Настенно-потолочные сплит-системы имеют эргономичный дизайн, полный набор необходимых функций, могут быть установлены в практически любом месте помещения. Требуют обязательного профессионального монтажа. КАССЕТНЫЕ СПЛИТ-СИСТЕМЫ Идеальное решение для помещения с подвесными потолками – это кассетные сплит-системы. Кассетные кондиционеры с раздачей воздуха по четырем разводным направлениям потока холода, особенно хорошо подходят для использования в объемных нежилых помещениях общественного назначения, например, в магазинах, офисах, конференц-залах, больницах, школах и ресторанах. В этих моделях воздух поступает через отверстие в центре блока, а охлажденный воздух раздается по четырем направлениям.
Максимальный комфорт обеспечивается при установке данного кассетного блока в центре помещения. Сплит-системы имеют элегантный дизайн (видна только лицевая панель), дают возможность притока свежего воздуха. Главным недостатком подобных систем является необходимость наличия подвесных потолков.
КАНАЛЬНЫЕ СПЛИТ-СИСТЕМЫ Еще один вариант создания комфорта в нескольких помещениях с помощью одного кондиционера – использование сплит-систем канального типа. Внутренний блок такого кондиционера также размещается над подвесным потолком и распределяет охлажденный воздух по системе воздуховодов. Типичная мощность этих кондиционеров составляет 12–25 кВт, что достаточно для охлаждения небольшого офиса или 4–5 комнатной квартиры. Эта сеть может охватывать сразу несколько помещений, а при определенных условиях с помощью канального кондиционера можно организовать и приток свежего воздуха с улицы. В условиях квартиры чаще всего поступают следующим образом. Чтобы сохранить кубатуру в жилых комнатах внутренний блок канального кондиционера прячут там, где большая высота потолка, в общем-то, не нужна: в темной комнате, в коридоре или туалете. Если они потеряют в высоту от 25 до 40 сантиметров, это, в общем-то, не смертельно. Зато в охлаждаемых комнатах подвесной потолок «съест» всего 10–15 сантиметров – ровно столько, чтобы прошел воздуховод. А если вывести воздушные решетки над дверями, ведущими из комнат в коридор, то фальшпотолок в жилых помещениях можно и не делать. Правда, при установке канального кондиционера необходимо проведение проектных работ с целью точного подбора сечений воздуховодов. Ведь требуемую температуру можно будет установить только в одном из охлаждаемых помещений, в остальных она будет регулироваться опосредованно, в зависимости от того какое значение задано в контрольной комнате. И если ошибиться с диаметром воздуховодов, то в остальных помещениях можно недоохладить или переохладить воздух. Конечно, есть автоматика, позволяющая регулировать температуру в каждой комнате, но она стоит недешево. Принципиальное отличие канального кондиционера от остальных сплит-систем– в возможности подачи свежего воздуха в объемах, необходимых для полноценной вентиляции кондиционируемых помещений. Но наличие таких достоинств подразумевает и некоторое количество недостатков.
том II •
193
!
Канальные кондиционеры не могут регулировать температуру в каждой комнате по отдельности. Поэтому необходимо точно рассчитать сечение воздуховодов, по которым поступает приятная прохлада. Ошибка в расчетах может привести к неравномерному охлаждению жилища и как следствие – к дискомфорту и постоянным сквознякам. Выпуск сплит-систем канального типа освоен практически всеми ведущими мировыми фирмами. Это японские компании Daikin, Fujitsu General, Hitachi, Mitsubishi Electric, Mitsubishi Heavy, Panasonic, Sanyo, Toshiba, европейские Airwell и Clivet и израильские – Electra и Tadiran. Встречается и американская продукция Carrier, McQuay, Lennox и York. КОЛОННЫЙ ТИП И, наконец, сплит-системы колонного типа используют в помещениях, в которых нежелательно трогать стены и потолок (театры, музеи, холлы, рестораны) и где требуется большая холодопроизводительность. Эти кондиционеры по габаритам напоминают холодильник, имеют большой вес и устанавливаются на полу. Колонные кондиционеры требуют сравнительно большой площади для своего размещения, поскольку создают сильный поток охлажденного воздуха, который не позволяют находиться в непосредственной близости от кондиционера. В кондиционерах используются новейшие технологии – автоматическое управление, нагревание/охлаждение, независимое осушение воздуха, изолированная вентиляция, таймирование, ручное/автоматическое управления и т.д. ИНВЕРТОРНЫЕ СПЛИТ-СИСТЕМЫ Инвертор – это устройство, которое меняет частоту электрического тока. В инверторных кондиционерах с помощью инвертора меняется частота вращения компрессора. В обычных кондиционерах компрессор включается и выключается в зависимости от температуры в комнате. В инверторных кондиционерах компрессор плавно меняет свои обороты. За счет этого достигается существенная экономия электроэнергии. К дополнительным плюсам инверторных кондиционеров можно отнести отсутствие пусковых токов и более быстрый нагрев холодной комнаты за счет работы на повышенных оборотах. Поскольку инверторные кондиционеры дороже, чем обычные, их часто оснащают дополнительными функциями.
194
Инверторные сплит-системы автоматически регулируют мощность охлаждения в помещении (обычные сплит-системы работают лишь на включение-выключение), при этом точнее поддерживается заданная температура, создается меньше шума, экономится до 30% электроэнергии, обеспечивается большая охлаждающая способность и больший срок службы. Это возможно потому, что потребляемая мощность снижается, когда температура в помещении приближается к желаемой. Инвертор в этом случае переключается в режим работы на низкой мощности, чтобы поддерживать оптимальную температуру без потери электроэнергии. Стоимость инверторной сплит-системы выше, чем аналогичной, неинверторной. Инверторные мультисплит-системы позволяют использовать при одном внешнем блоке несколько внутренних блоков, то есть кондиционировать несколько помещений. ВЫБИРАЕМ СПЛИТ-СИСТЕМУ Чтобы не попасть впросак, приобретая сплит-систему, стоит учесть следующие моменты: 1. Если Вы делаете ремонт, то систему кондиционирования желательно приобрести и установить до того, как в помещении будут проведены отделочные работы. В этом случае все коммуникации между блоками можно спрятать в стену. К тому же монтаж сплит-системы на стадии ремонта стоит в 1,3-1,5 раза дешевле, чем в помещении с выполненной отделкой. 2. Подбирая кондиционер, необходимо хотя бы приблизительно знать, какая мощность охлаждения Вам необходима,
• том II
чтобы погасить все избытки тепла. Это можно сделать исходя из того, что через 1 м2 остекления в помещение поступает в среднем 0,45 кВт тепла, один человек выделяет около 0,15 кВт, а офисная техника превращает в тепловую энергию примерно 30 процентов потребляемой мощности (один компьютер выделяет 0,3 кВт, лазерный принтер – 0,4 кВт, копировальный аппарат – 0,5 кВт). Просуммировав все теплопоступления, мы подбираем кондиционер, мощность охлаждения которого превышает теплопоступления от освещения, находящихся в помещении людей и оргтехники. Однако при этом на 10 кв.м. помещения должно приходиться не менее 1 кВт холода, что соответствует минимальным теплопоступлениям от солнечного или искуственного освещения при высоте потолка не выше 3 метров. 3. Стоит учесть, что к цене заявленной в прайс-листе фирмы стоит добавить 10-12 % на комплектующие (крепление внешнего блока, декоративные короба, медная трубка, дренажный трубопровод, кабели) и 20-25 % на монтаж. Эта цифра не столь велика, если учесть, что в Европе и Японии монтаж стоит 50-70 % от стоимости оборудования. Конечно, можно найти бригаду «шабашников» и сберечь сотню – полторы долларов, но это может обернуться большими проблемами, поскольку некачественная установка может «угробить» даже самую лучшую технику. К тому же стоит иметь ввиду, что гарантию покупателю дает не фирма-производитель, а компания, установившая кондиционер, а потому в случае любой неисправности требовать что-либо с «шабашников» будет непросто.
4. Заранее продумайте, где Вы собираетесь расположить внешний блок кондиционера. Не стоит просить монтажников установить его на голой стене 16-ти этажной высотки. Это не только осложнит и сделает более дорогим монтаж, но и затруднит дальнейшее обслуживание наружного блока, которому совсем не повредит переодическая чистка и защита от падающих сосулек. Гораздо лучше он будет «чувствовать себя» на балконе или в другом малоприметном месте. 5. Средний кондиционер удаляет из воздуха от 1 до 2 литров воды в час, а потому заранее обговорите с продавцом, куда он собирается вывести дренажный трубопровод. Наилучший вариант – отвод влаги в канализацию, но если это невозможно, надо выводить трубопровод на улицу. В этом случае необходимо позаботиться о том, чтобы был выполнен подогрев дренажного трубопровода. Это позволит использовать кондиционер при отрицательных температурах, не опасаясь замерзания отводимой влаги. Ни в коем случае нельзя соглашаться на то, чтобы конденсат сливался «в баночку». Это не только испортит интерьер, но и обернется бесконечными лужами на полу. 6. Необходимо помнить, что качественный кондиционер может прослужить в полтора-два раза дольше, а потому, выбирая сплит-систему, не экономьте на престижности марки. Разница в цене между техникой класса люкс и ширпотребом сегодня составляет от 15 до 30 %, и это при том, что себестоимость может различаться вдвое!
ÌÎÁÈËÜÍÛÅ ÊÎÍÄÈÖÈÎÍÅÐÛ
Для удобства людей выпускаются не стационарные кондиционеры, а мобильные. Этот кондиционер можно переме-
щать из одного помещения в другое и перевозить с места на место. Мобильные кондиционеры можно разделить на две группы. Во-первых, это мобильные моноблоки, связанные с улицей гибким гофрированным шлангом. Обычно его выводят в форточку, приоткрытое окно или дверь. Однако через эту же щель легко попадает нагретый воздух с улицы, а потому некоторые хозяева делают специальные заглушки в оконных рамах. Убрав их, можно вывести наружу шланг, через который удаляется нагретый воздух. Зимой заглушки закрываются, и мобильный кондиционер работает как обычный тепловентилятор. Другой тип – мобильные сплит-системы – устроены иначе. Они имеют как внутренний, так и внешний блок. Между собой они связаны гибким шлангом, в котором находятся фреоновые трубки и электрические коммуникации. Работа такого кондиционера практически не отличается от действия обычной сплит-системы, за исключением того, что мобильный кондиционер не требует монтажа. Для его работы необходимо выставить за дверь наружный блок, либо вывесить его за окно, привязав ремнем. Выбирая мобильный кондиционер, следует обратить внимание на следующее: 1. Поскольку в любом мобильном кондиционере компрессор находится внутри помещения, его шумовые характеристики близки к показателям внешнего блока обычных сплит-систем и производители очень неохотно указывают точные значения этой величины. По этой причине при покупке обязательно протестируйте аппарат на максимальной скорости вентилятора. 2. Заранее выясните объем конденсатосборника (у мобильных моноблоков). Если он слишком мал, Вам придется каждые два-три часа сливать воду. 3. Стоит обратить внимание на размеры и вес аппарата, поскольку это влияет на его основное достоинство – мобильность.
ÑÈÑÒÅÌÀ ÊÎÍÄÈÖÈÎÍÈÐÎÂÀÍÈß ×ÈËËÅÐ-ÔÀÍÊÎÉË Одной из наиболее распространенных технологий кондиционирования зданий является система с водоохладителем, или, на профессиональном языке, чиллером. Чиллер также называют холодогенератором и прочими, близкими по смыслу терминами.
том II •
ЧИЛЛЕР представляет собой холодильный агрегат, который охлаждает циркулирующую в контуре воду.
ФАНКОЙЛ – это конечное устройство, охлаждающее воздух в помещении.
По своему устройству фанкойл напоминает внутренний блок кондиционера. Только вместо фреона в испарителе мы имеем холодную воду в теплообменнике. Фанкойлы бывают разных типов, как и блоки сплит-систем: настенные, кассетные, канальные, напольные, потолочные. Системы чиллер-фанкойл таких известных брендов, как Trane, Carrier, Wesper, York, Daikin и Mcquay, обычно используют при установке вентиляции в коммерческих площадях, таких как офисные и торговые помещения, а также в больших частных домах и коттеджах, где преимущества данной системы наиболее очевидны. Система кондиционирования на базе чиллера работает подобно системе отопления с котлом, нагревающим воду, и конечными нагревательными устройствами в помещениях, передающими энергию теплоносителя воздуху в помещении. Стоит упомянуть, что вода циркулирует по разветвленной сети труб под давлением, которое создает насосная станция. Насосные
195
станции подбираются под каждый объект индивидуально в зависимости от протяженности и разветвленности труб системы кондиционирования.
!
Одно из неоспоримых преимуществ системы кондиционирования на базе чиллера заключается в том, что сам чиллер может быть удален практически на любое расстояние от самого дальнего фанкойла. Второе преимущество – универсальность. Чиллер может снабжать холодом не только фанкойлы, но и другие потребители холода. Это может быть и секция охладителя в центральном кондиционере, и специальные устройства, охлаждающие серверные стойки в узлах связи, и многое другое. Также очень важно то, что чиллер дает постоянную температуру воды в контуре. Это позволяет точно и без перепадов поддерживать необходимую температуру в помещениях заказчика. Стоит отметить, что чиллеры способны не только охлаждать воду. Существуют так называемые реверсивные чиллеры, которые, как и бытовые сплит-системы, способны нагревать воду, забирая тепло из наружного воздуха. Очень важный момент – такой обогрев в плане затрат на энергоресурсы обходится в среднем в два с половиной, три раза дешевле, чем обычный электрический обогрев. Чиллеры подразделяются по способу охлаждения конденсатора. Дело в том,
ДРАЙКУЛЕР представляет собой большой теплообменник с несколькими осевыми вентиляторами, продувающими всю площадь теплообменника.
что по сути, как и любое другое холодильное устройство, чиллер представляет собой тепловой насос — он только перекачивает тепло из контура с водой и сбрасывает его в атмосферу. И этот процесс осуществляется разными способами в зависимости от потребностей на объекте. Классический вариант – чиллер с воздушным охлаждением конденсатора с осевыми вентиляторами. Такой агрегат может устанавливаться только снаружи здания – либо на крыше, либо на земле. Тепло сбрасывается путем продувания вентилятором большого количества воздуха через фреоновые теплообменники – конденсаторы. Благодаря тому, что поставляется такой чиллер в сборе и для его запуска необходимо фактически только подсоединить питание и водяные трубы, он получил широкое распространение. Немаловажно также то, что чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора обычно существенно выигрывают по цене у других вариантов.
!
Один из серьезных недостатков такого типа водоохлаждающих агрегатов – неработоспособность при отрицательных наружных температурах. Реверсивные чиллеры не могут обогревать круглогодично, что мешает использовать их вместо водогрейного котла. С другой стороны, на Украине применяется классическая схема: отопление работает от котельной на газу, а кондиционирование – на базе чиллера. Система кондиционирования включается только в жаркое время года. В остальные периоды просто отключается или консервируется.
Дело в том, что трубы с водой не могут находиться зимой на открытом воздухе. Рано или поздно вода в трубах замерзнет, и система будет выведена из строя. Во избежание подобных аварий воду сливают из системы. Но существуют чиллеры, способные охлаждать и обогревать круглогодично даже в условиях украинского климата. Это чиллеры с водяным охлаждением конденсатора. Суть этого типа водоохлаждающих агрегатов в следующем. Вместо воздуха фреоновые конденсаторы охлаждаются водой. Устроены они по-другому, и благодаря гораздо большей теплоемкости воды, такие водяные конденсаторы гораздо компактнее. Поэтому и сам чиллер имеет в дватри раза меньшие размеры своего собрата, охлаждаемого воздухом. Такие чиллеры устанавливаются внутри здания, как правило, в подвале, на чердаке или техническом этаже. Вода, циркулирующая через конденсатор, далее устремляется в наружные теплообменники, так называемые драйкулеры.
▶
Драйкулеры могут монтироваться как в вертикальной плоскости (подвешиваться к стене или устанавливаться на крыше), так и в горизонтальной – ставиться на ножки.
Как правило, в контуре охлаждения конденсатора циркулирует не вода, а раствор этиленгликоля. Его также называют антифриз. Антифриз позволяет круглогодично эксплуатировать систему кондиционирования без риска заморозить систему. Такие чиллеры называют еще чиллерами с промежуточным теплоносителем охлаждения конденсатора. Потому что по сути это тот же агрегат, как и чиллер с воздушным охлаждением, только наружу тепло сбрасывается через еще один теплоноситель – воду. При невозможности смонтировать чиллер на крыше или возле здания широко применяются чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора с центробежными вентиляторами. Эти агрегаты предназначены для внутреннего монтажа. Центробежный напорный вентилятор прокачивает через конденсатор большое количество воздуха, который забирает и выбрасывает по подведенным воздуховодам. Такие чиллеры также возможно использовать круглогодично.
▶
Неоспоримым преимуществом водяных систем кондиционирования
196
• том II
является универсальность и относительная простота наращивания и реконструкции системы трубопроводов. Например, в торговом центре арендатор может реализовать на арендуемой площади любую планировку и дизайн интерьера и подобрать именно тот тип и мощности фанкойлов, которые необходимы для кондиционирования новой конфигурации площадей. При условии соблюдения технических требований, такие вмешательства в систему никак не нарушат ее нормальную работу.
§¨¦¤³°£ ¥¥¦ ¢¦¥ ® ¦¥ ¨¦ ¥
Чиллеры относятся к системам промышленной вентиляции и кондиционирования воздуха. Рассмотрим еще несколько типов оборудования, которые входят в эту группу. Центральный кондиционер. Его функция – очистка, предварительный нагрев или охлаждение уличного воздуха, который раздается по помещениям с помощью системы воздуховодов. Как правило, для охлаждения воздуха центральный кондиционер использует воду, поступающую от чиллера. Чаще всего используется совместно со схемой чиллер-фанкойлы в больших офисных зданиях, гостиницах, музеях, крупных государственных учреждениях. Руф-топ – крышный моноблок размером от большого телевизора до легкового автомобиля. Руф-топ сам охлаждает или нагревает воздух и подает его по системе
воздуховодов. Используется для охлаждения больших помещений – спортзалов, супермаркетов, кафе, вокзалов и аэропортов. В США активно применяется в коттеджном строительстве. Прецизионные кондиционеры – кондиционеры точного контроля параметров воздушной среды. Используются в компьютерных залах, АТС и других местах, насыщенных дорогой электроникой. Кондиционеры этого типа могут круглый год поддерживать оптимальную температуру, влажность, чистоту и подвижность воздуха. Благодаря конструкционным особенностям они на порядок надежнее бытовых кондиционеров и обеспечивают более высокую точность в поддержании заданной температуры.
VRF-системы, или по-другому – мультизональные системы. Относятся к новому направлению развития центральных систем. Отличаются от них большими
том II •
(до 100 метров) расстояниями между наружным и внутренними блоками. Последние могут быть самых различных типов: настенными, кассетными, канальными, напольными, потолочными, колонными. Наиболее современные разработки позволяют использовать в рамках одной системы до 3-4 внешних и 30-32 внутренних блоков. Это позволяет разместить наружные блоки на крыше, а внутренние с 1-го по 5 этаж 17-этажного дома. Благодаря этому удается полностью сохранить архитектурный облик зданий.
197
ÑÍÀ×ÀËÀ – ÏËÀÍ, ÇÀÒÅÌ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПЛАНИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВОДО- И ГАЗОСНАБЖЕНИЯ 198
• том II
– ÐÀÁÎÒÀ! Уж очень-очень давно продолжительный обряд, сопровождавший строительство дома, состоял из трех основных этапов: закладки дома, его возведения и заселения. Все это сопровождались многочисленными ритуальными действиями, которые обеспечивали успех строительства, а также благополучие и процветание хозяев будущего дома. Трем основным этапам строительства дома предшествовал подготовительный, не менее ответственный этап, в ходе которого выбирали строительный материал и место для будущей постройки. А вот сегодня, в ХХІ веке (времени технических перемен и значительных успехов), не стоит забывать о важных «жилищных артериях» строящихся зданий: систем водо- и газоснабжения. В данной обзорной статье (которую символично назовем «вводной») приведены теоретические вопросы по данной тематике, но стоит учитывать, что, возможно, эти вопросы будут в дальнейшем дополняться и расширяться…
¸¿ÀÌÀ¸ÎÀ× ¼Æĸ Àâòîíîìíûå è öåíòðàëèçîâàííûå ñèñòåìû ãàçîñíàáæåíèÿ Для обустройства дома системой автономного газоснабжения необходимо: проектирование системы автономного газоснабжения; оборудование для газификации; монтаж системы; наладка и регистрация системы; обслуживание, заправка системы газом. Отопление сжиженным газом значительно дешевле и электрического отопления, и отопления дизельным топливом. Отопление сжиженным газом не вредно для экологии. Оборудование для автономного газоснабжения, как правило, стойко к изнашиванию, долговечно, обладает высоким уровнем надёжности и безопасности. Наиболее экономически выгодно и удобно использовать в качестве топлива
для отопления природный газ. Такой вариант прекрасно подойдёт для тех, кто не планирует отвыкать от городского комфорта, пребывая в коттедже за городом. В случае отсутствия доступности подключения к магистрали природного газа, можно использовать сжиженный углеводородный газ. Этот газ недорог относительно прочих видов топлива, используемых для автономного отопления (например, дизельного). Несмотря на немалые затраты на закупку и установку оборудования, отопление сжиженным газом – приемлемый с экономической точки зрения вариант. Для отопления дома сжиженным газом необходима емкость (газгольдер), которая должна находиться в стороне от дома. Газ к оборудованию в доме подается через газопровод. Небольшая газовая котельная в доме дает тепло, горячую воду, газ. Газификация дома дает необходимый уровень комфорта. Современное оборудование для газификации дома надежно, безотказно работает даже при условиях низких температур окружающей среды.
¦ ÉÀÉÊ½Ä¸Í ºÆ¼ÆÉŸ¹¾½ÅÀ×
эксплуатируемого водоносного горизонта, фильтр предназначен для очистки воды от песка, а насос подает ее на поверхность.
▶ Наиболее распространены сейчас так называемые поверхностные скважины (до 20 метров). По словам специалистов, данной скважины вполне достаточно для дома с несколькими точками водопотребления (туалет, ванная, кухонная мойка, стиральная машина). При этом не надо тратиться на дорогостоящее оборудование (хватит простенького электронасоса). Однако следует иметь в виду: песчаные либо глинистые водоносные горизонты, которых можно достичь при бурении неглубоких скважин, подвержены воздействию внешних факторов. Так, объемы подземных вод сильно зависят от времени года и количества выпавших осадков. Заметим также, что глубина залегания воды в глинистой породе, даже в границах небольшого участка, порой отличается на 5−10 м. Потому далеко не всегда удается пробурить скважину в том месте, где хотелось бы.
▶
Одна из серьезных проблем, с которыми обычно приходится сталкиваться владельцу дома, – где брать воду для бытовых и хозяйственных нужд.
!
Лучшим решением этой проблемы является обустройство своего водопровода, а точнее автономной системы водоснабжения. Забор воды в такой системе осуществляется из традиционного колодца либо из скважины. При неглубоком залегании подземных вод обычно сооружают круглый или прямоугольный шахтный колодец, в котором устанавливают насос для подачи воды. Однако в последнее время все популярнее становится скважина. Состоит она из обсадной трубы, фильтровой части (не путать с фильтрами, что ставятся на трубах уже непосредственно в доме!) и насоса. Обсадная труба обеспечивает изоляцию
том II •
Еще один немаловажный момент: при усиленном использовании скважина «на песок» истощается за 57 лет, поэтому владельцам обширных имений со всевозможными удобствами (бассейнами, фонтанами) стоит подумать о том, чтоб обзавестись парочкой скважин.
Одна, неглубокая, сгодится для полива газонов, а другая (артезианская) позволит брать воду для бытовых нужд из залегающего на большой глубине (несколько сотен метров) водоносного горизонта. В настоящее время услуги по бурению скважин предлагают как специализированные фирмы, так и бригады «шабашников». У последних, конечно, расценки ниже. Однако во избежание проблем в будущем, лучше все-таки заключить договор с организацией, которая не только сдает скважину «под ключ», но и берется устранять возможные неполадки в течение гарантийного срока.
199
Âîïðîñ îáîðóäîâàíèÿ Приобрести инженерное оборудование для собственного водопровода – задача не из легких, и, как показывает практика, лучше профессионалов с этим никто не справится. Зная требуемый расход и напор воды, можно безошибочно подобрать трубы, насосы, запорную арматуру.
При обустройстве автономных систем водоснабжения обычно применяют стальные либо пластиковые (полиэтиленовые) трубы. Первые хороши тем, что рассчитаны на значительное рабочее давление (десять и более атмосфер), обладают высокой прочностью, хорошо гнутся. Но по вине извечного врага железа срок службы стальных трубопроводов редко превышает 25 лет. А различные способы защиты стальных труб от коррозии не дают стопроцентного результата. Конечно, можно вспомнить и про трубы из нержавеющей стали, которые служат гораздо дольше обычных, не требуют никакой покраски.
!
Впрочем, с практической точки зрения более выгодны пластиковые трубы, которые характеризуются целым рядом замечательных свойств. Так, они имеют малый удельный вес, не окисляются, устойчивы к воздействию большинства кислот и других едких веществ, плохо проводят звук и тепло. К тому же трубы из полиэтилена экологически безопасны и не требуют особого ухода. Благодаря своей гладкой поверхности пластиковая труба имеет пропускную способность в среднем на 20 % больше, нежели металлическая того же диаметра. Кроме того, она не «зарастает» в процессе эксплуатации, так как на ее внутренних стенках не образуются отложения солей. Стандартный срок службы труб из полимеров в полторадва раза больше, чем у стальных.
Pedrollo, Nocchi, Grundfoss, Gardenpres, Ebara, Sumoto. Отдельного разговора заслуживают системы водоподготовки. Дело в том, что ни одна серьезная буровая фирма не дает гарантии на качество воды. А между тем, даже живительная влага из глубоких скважин обычно требует доочистки, поскольку содержащиеся в ней карбонаты могут значительно сократить срок службы сантехники, а также стиральных и посудомоечных машин, водонагревателей. Что уж говорить о поверхностных водах, нередко имеющих весьма специфический цвет, привкус и запах… В системах подготовки воды для домов используют «накопительные» (сорбционный, ионообменный, окислительный), а также мембранный (обратноосмотический) методы водоочистки. Причем наибольшее распространение получили именно системы «накопительного» типа, принцип работы которых основан на пропускании воды через кварцевый песок, активированный уголь, катионообменную смолу. Главная особенность данных систем, считающихся классическими, состоит в том, что определенное фильтрующее вещество в них рассчитано на конкретный вид загрязнений. Основным конструктивным элементом установок для очистки H2O, работающих по принципу обратного осмоса, является синтетическая мембрана с микроскопическими порами. В зависимости от размера пор мембраны, сквозь нее проходят лишь некоторые растворенные в воде минеральные соли либо только молекулы воды. При этом «отсеиваются» практически все загрязнители и микроорганизмы. На практике применяют разные варианты технологии обратного осмоса, и самые совершенные установки обеспечивают максимальную степень очистки воды благодаря тому, что в них создается высокое рабочее давление, позволяющее «проталкивать» мо-
Î÷èùàåì âîäó Скважинные насосы специалисты советуют покупать известных марок –
200
• том II
лекулы воды через мембрану с мельчайшими порами. У экспертов есть разные точки зрения насчет того, какой способ очистки воды предпочтительней. Так, сторонники «классики» рекомендуют устанавливать в частных домах комбинированные системы очистки воды, состоящие из нескольких блоков с разными фильтрующими элементами. Обычно такие системы осуществляют стандартную (механическую и химическую) очистку воды, освобождая ее как от нерастворимых твердых частиц, так и от хлора, микроорганизмов, излишков железа, ионов тяжелых металлов.
!
Приверженцы метода обратного осмоса указывают на то, что традиционные высокопроизводительные комплексы водоочистки, включающие в себя несколько «узкоспециализированных» фильтров, довольно-таки громоздки (как правило, для них надо отдельное помещение) и требуют немалых затрат на обслуживание. Не менее производительные и вместе с тем компактные, неприхотливые обратноосмотические аппараты в этом плане выглядят весьма привлекательно. Впрочем, они отличаются высокой ценой. Так что выбор остается за потребителем. Но если Вы таки решили приобрести классическую систему, то предварительно сделайте анализ воды из скважины или колодца. Потому что, во-первых, глупо тратить деньги на водоочиститель, не зная, от чего он должен защищать, а во-вторых, на основе данных о химическом составе воды специалисты смогут составить оптимальную комбинацию фильтров, а также подскажут, на чем можно сэкономить. Покупателям систем обратного осмоса подобные предосторожности ни к чему. Но в любом случае за серьезной техникой следует идти в специализированную фирму. Профессионалы не только квалифицированно смонтируют у Вас дома систему водоочистки, но и дадут годичную гарантию, как на само оборудование, так и на монтаж.
000 ,%+-'&( *)'/ .%
369; =?A 6?DAF? D9HAJ?FDL9? A296598F3B9? :<>9@ ?95:AH 3A>A@ F CBEAH
C F93 L: LD9J936=BG ? I $ " ## # # # C >966B L: KB:=A36=BG " ? $ " " C 1BD4=A3 L: 7AJ3FEFJB " ? $ " ! ! # " ! # " C FHI9DA5A:4 L: 93B6?A5A:46=BG # ? $ #
Ñ&#x201A;ом II â&#x20AC;¢
201
ÍÅ ÏÎÄÊÀ×ÀÉ, ÍÀÑÎÑ!
×òî åñòü äîì (áóäü ýòî ñåçîííàÿ äà÷à èëè êîòòåäæ äëÿ êðóãëîãîäè÷íîãî æèëüÿ) áåç íîðìàëüíîãî âîäîñíàáæåíèÿ? Îäíî íåäîðàçóìåíèå: íè äóø ïðèíÿòü, íè ïîñóäó ïîìûòü. Áîëüøèíñòâî äëÿ ðåøåíèÿ ïîäîáíûõ «âîäíûõ ïðîáëåì» óæå çàïàñëèñü íàñîñàìè, à êòî-òî òîëüêî ñîáèðàåòñÿ èõ êóïèòü. Ïîýòîìó öåëü äàííîãî îáçîðà – ïîìîùü âî èçáåæàíèå îøèáîê â âûáîðå, óñòàíîâêå è ýêñïëóàòàöèè íàñîñíîãî îáîðóäîâàíèÿ. 202
• том II
¯ÊÆ Ê¸Âƽ ŸÉÆÉ
Если нужен насос, то его выбор будет напрямую зависеть от задачи, на него возлагаемой. Четкой классификации среди бытовых насосов нет, тем не менее, все они подразделяются на поверхностные и погружные. Насос – это устройство (другими словами, гидравлическая машина) для напорного перемещения (всасывания и нагнетания) главным образом капельной жидкости в результате сообщения ей внешней энергии (потенциальной и кинети-
ческой). Устройства для безнапорного перемещения жидкости насоса обычно не называют и относят к водоподъемным машинам.
▶
Основной параметр насоса – количество жидкости, перемещаемое в единицу времени: осуществляемая объемная подача Q. Для большинства насосов важнейшими техническими параметрами также являются: развиваемое давление p или соответствующий ему напор, потребляемая мощность N и КПД h.
§Æº½ÈÍÅÆÉÊÅÓ½ ŸÉÆÉÓ Скажем несколько слов о поверхностных насосах, потому что именно с ними у владельцев загородных домов возникает больше всего проблем. Такие модели, по заверению многих продавцов, способны поднять воду с глубины 9 м (вариант, который годится исключительно для колодцев). Но в действительности поверхностный насос может справиться, лишь если глубина колодца 7 м, так как ему еще нужен запас мощности для выталкивания воды и «доставки» ее непосредственно до дома (следует учитывать, что 10 м горизонтального участка между домом и колодцем соответствуют 1 м глубины колодца). Поэтому, если, например, глубина, с которой требуется доставить воду, составляет 8,5 м, а расстояние от коттеджа до источника воды – около 30 м, обычный поверхностный насос в этом случае не подойдет. Тогда следует использовать так называемый поверхностный насос инжекторного типа, который способен качать воду с глубины до 40 м (такая модель подойдет и для небольшой скважины). Особенностью данного насоса является то,
что его основные «компоненты» разделены между собой: двигатель находится на земле, а вот устройство, создающее разряжение воздуха, опускается в воду.
▶
Инжекторные поднимают воду за счет разряжения в инжекторе. Каналопромывочная машина обеспечивает его работу и подает в него воду под давлением. Внутри прибора образуется инжектирующая струя воды, уносящая за собой откачиваемую жидкость из затопленного места.
Инжекторные насосы создают некоторый шум, и поэтому, если они используются для подачи воды в дом, то обычно устанавливаются вне жилого здания, в техническом помещении. Также эти насосы очень удобны для полива сада, огорода.
Ñàìîâñàñûâàþùèå íàñîñû
В случае если глубина залегания воды небольшая, то удобным способом подъема воды будет установка самовсасывающего насоса. Самовсасывающий насос подойдет для дома, в котором уже установлен накопительный бак, и для пользования душем или мытья посуды. Важно не забыть установить в этом баке датчик, отслеживающий уровень воды и отключающий насос до того, как бак переполнится. Этот же датчик должен выдавать сигнал насосу о включении, когда уровень жидкости в баке упадет. У такой системы есть несколько МИНУСОВ: вода из бака к потребителю идет самотеком, и соответственно, давление воды оказывается невысоким; нужно специальное место на чердаке и дополнительная трубная разводка к баку и от бака ко всем водонагревательным и сантехническим приборам; требуется очень внимательное отношение к автоматике, отвечающей за отключение насоса в случае переполнения бака. При отказе этой системы можно оказаться в доме, залитом водой. Обычно бак снабжается переливным патрубком, отводящим аварийный излишек воды из дома.
том II •
Íàñîñíûå ñòàíöèè Существует и второй, более предпочтительный вариант использования самовсасывающего насоса, лишенный всех вышеперечисленных недостатков. Это использование насоса совместно с мембранным напорным баком. Самовсасывающий насос, установленный на мембранный бак и снабженный реле давления, принято называть насосной станцией. Мембранный бак представляет герметичный металлический сосуд, разделенный на две части мембраной. Одна часть бака заполнена воздухом под давлением, а во вторую насос закачивает воду. На реле задается верхний предел давления, до которого сжимается воздух в мембранном баке. Как только это давление достигнуто, насос отключается. Теперь можно использовать воду, накопленную в мембранном баке. Если расход воды небольшой, то насос каждый раз включаться не будет, а вода просто будет поступать из бака. И только когда давление опустится до нижнего предела, заданного на реле, произойдет новое включение насоса.
!
Немаловажно, что насосные станции достаточно компактны, легки и мобильны. Масса большинства насосных станций колеблется в районе 30 кг (ее вполне может переносить один человек). При установке насосной станции надо не забыть что на шланге, опускаемом в колодец, обязательно должен быть установлен обратный клапан, предотвращающий «уход» воды из системы обратно в колодец при отключении насоса.
203
▶
Важнейшим параметром, характеризующим насосную станцию, является ее номинальная подача (м3/час). Эта цифра говорит о том, сколько воды можно получить за определенный промежуток времени с помощью такой станции. Большинство моделей, представленных на рынке, имеет максимальную подачу в пределах 3-8 м3/час и максимальный напор от 40 до 55 м.
Насосные станции можно расположить как в доме, так и за его пределами. Если планируется использовать насос только в теплое время года, то проблем с установкой возникать не должно. Достаточно подключить насос к электрической сети, опустить шланг в колодец и подсоединить напорный патрубок к водопроводной сети. После этих несложных операций вода из колодца поступит в дом. Единственное условие, чтобы вода в колодце не заканчивалась (точнее, чтобы уровень воды в колодце не падал ниже уровня водозабора). Если такое возможно, обязательно надо предусмотреть защиту от «сухого хода». В случае же, когда планируется использовать насосную станцию круглогодично, потребуются достаточно серьезные подготовительные работы. Станцию надо установить в теплом помещении, а трубу от колодца до дома обязательно утеплить или проложить в земле ниже уровня промерзания. Во избежание замерзания воды в шланге, колодец тоже придется утеплить. Таким образом, использование самовсасывающего насоса совместно с мембранным баком имеет следующие ПРЕИМУЩЕСТВА: в системе водоснабжения создается давление, необходимое для работы многих водонагревательных приборов;
сокращается количество включений-выключений насоса, и тем самым продлевается срок его службы; мембранный бак создает запас в несколько десятков литров воды, и в случае отключения электроэнергии можно беспрепятственно этой водой воспользоваться; нет необходимости устанавливать накопительную емкость на чердаке здания.
§¦ ¨« ¥³ ¥ ©¦©³ При невозможности использования поверхностных насосов, например из-за большой глубины источника, выбирают погружные. К этой группе относятся скважинные и дренажные насосы. Область применения погружных насосов предполагает надежную изоляцию от контакта оголенной проводки и управляющей электроники с водой. В конструкциях используются такие материалы, как нержавеющая сталь, различные «водостойкие» и прочные полимеры. Такие насосы предназначены для откачки воды из специальных резервуаров, естественных водоемов. Чаще всего выполняются с нижним заборным отверстием. Это позволяет насосному агрегату работать некоторое время в режиме частичного погружения, так как охлаждение происходит за счет перекачиваемой воды. Некоторые модели таких насосов снабжаются поплавковым выключателем, который прекращает работу прибора при отсутствии воды. Могут работать не только в колодцах и «широких» скважинах, но и в специальных резервуарах или естественных водоемах. Из-за сильной тяги, образующей ярко выраженный «конус всасывания», их нельзя приближать менее чем на метр ко дну колодца (сам насос, возможно, и не испортится, а вот качество воды ухудшится заметно).
Ñêâàæèííûå è êîëîäåçíûå íàñîñû
Скважинные (или глубинные) насосы служат для подъема воды из артезианских скважин и отличаются высоким напором. Их работа основана на том, что гораздо проще создать достаточное для подъема давление воды снизу, чем пытаться за счет откачки воздуха «тянуть» ее сверху. Характер использования аппаратов накладывает на них существенные ограничения, которые, прежде всего, касаются диаметра корпуса и материала, из которого он изготовлен. Такой насос может использоваться в любых колодцах и скважинах глубиной от 10 до 300 м. Не требует специ-
204
• том II
ального монтажа, не занимает много места, в воде работает практически бесшумно. Однако он неудобен в обслуживании, так как необходимо вынимать его из скважины или колодца. Погружной насос сложно разбирается из-за герметичного корпуса, но делать это придется, если потребуется смазка и чистка движущихся частей.
▶
Значительно расширяет область применения скважинного насоса возможность его горизонтального монтажа. В тех случаях, когда забор воды осуществляется из озера или реки, которые находятся на значительном удалении от дома, и требуется большой напор, можно применить скважинный насос, поместив его предварительно в охлаждающий кожух.
По сравнению с насосной станцией, выбор, установка и подключение скважинного насоса – дело гораздо более сложное и серьезное. Да и цены на качественные западноевропейские скважинные насосы в 2-3 раза выше стоимости насосной станции. И это без учета затрат на монтаж и на бурение. Высокая стоимость этого типа насосов обусловлена тем, что они при собственном маленьком диаметре должны обеспечивать высокий набор. Для решения такой технически сложной задачи конструкторам приходится прибегать к сложным техническим решениям, например, создавать многоступенчатую систему всасывания, что, естественно, приводит к удорожанию аппарата. Колодезные насосы, как и скважинные, имеют форму цилиндра, но имеют больший диаметр, что позволяет им эффективнее использовать возможности двигателя. Такие насосы отличаются повышенной производительностью и меньшей стоимостью при той же потребляемой мощности и напоре, что и у скважинных насосов
!
Основное отличие колодезного насоса от скважинного в том, что он имеет внутреннюю рубашку охлаждения двигателя и поэтому может быть помещен в колодец или скважину большого диаметра. Надо отметить, что как для насосных станций, так и для скважинных насосов очень важна их защита от «сухого хода». «Сухой ход» возникает в ситуации, когда уровень воды в колодце или скважине падает ниже критического и всасывающий патрубок (шланг) оказывается выше этого
уровня. Как результат – перегрев двигателя и выход насоса из строя. Чтобы избежать этого, существует несколько способов защиты насоса. Первый. Можно использовать поплавковую систему. Схема работы в этом случае достаточно проста. При падении уровня воды поплавок опускается в нижнее положение, размыкает цепь электропитания и отключает насос. При повышении уровня воды до нормального значения поплавок опять поднимется и, замкнув линию, включит насос. Аналогично работает и защита насоса с помощью опущенных в воду двух специальных электродов (датчиков уровня), соединенных с защитным устройством. Если нижний электрод оказался выше уровня
воды, то происходит отключение насоса, и наоборот, когда вода достигнет уровня верхнего электрода, защитное устройство включит насос. Еще одним способом защиты насоса от «сухого хода» является устройство, отслеживающее не уровень воды в колодце или скважине, а контролирующее прохождение воды через насос. Есть вода – насос работает. Как только движение воды прекращается, это устройство останавливает его работу. Хороший скважинный насос – это технически сложное и, как следствие, достаточно «капризное» устройство. Он готов обеспечивать отличную работу, но и отношения к себе требует внимательного. Для его нормальной работы нужно стабильное напряжение в электросети. Максимально допустимое отклонение напряжения, заявленное большинством производителей, равно плюс-минус 5 % КАК ПРАВИЛЬНО ПОДОБРАТЬ СКВАЖИННЫЙ НАСОС? Существует достаточно простая формула, по которой можно ориентировочно определить требуемый напор насоса:
Hтреб.=Hдин. + Hдома + Hнап. + 20 %, где:
Hтреб. – требуемый напор, м. Hдин. – расстояние от поверхности земли
до уровня воды в скважине после включения насоса (обычно уровень воды при включении насоса падает на 3-8 м), м. Hдома – расстояние от поверхности земли до верхней отметки подъема воды, B. Hнап. – давление, обеспечивающее напор в системеводоснабжения(обычно1–3атм., т.е. 10-30 м водяного столба), м. 20 % прибавляется для учета сопротивления в трубопроводе. Понятно, что эта цифра ориентировочная, и она очень сильно зависит от расстояния от дома до скважины. Давайте рассмотрим выбор насоса на простом примере. Допустим, заданы следующие условия: необходимое количество воды – 2 м3/час, динамический уровень воды – 61 м, а самая верхняя точка водоразбора находится на третьем этаже (высота этажа 3 м).
Äðåíàæíûå íàñîñû Иногда вместе с грунтовой водой в подвал попадает много ила и грязи. Для трудоемких мер по очистке помещения от подобных отложений оптимальным является выбор модели дренажного насоса, способной кроме откачивания воды позаботиться и об очистке дна затопленного помещения.
▶
Работа такого насоса построена следующим образом. Часть откачиваемой насосом воды выбрасывается под давлением обратно. В результате возникающего воздействия происходит отслоение и отделение осадка от дна. Образовавшаяся смесь воды и грязи вновь засасывается насосом и удаляется из помещения.
Имеют совсем небольшой вес (от 4 кг) и потребляют совсем мало электроэнергии (от 0,3 кВт). Такое совсем небольшое и, что очень важно, достаточно недорогое устройство, способно откачивать порядка 5 кубометров воды в час на высоту до 4 м. Часто бытовые дренажные насосы уже укомплектованы поплавком для включения насоса в зависимости от уровня воды. Поплавковый выключатель подаст сигнал на включение насоса в случае заполнения подвала водой и отключит насос, после того как вся вода будет откачана, что одновременно является защитой насоса и от работы на «сухом ходе».
Тогда получаем:
Hтреб. = (61+6+30) х 1,2 = 116,4 м
Ðó÷íûå íàñîñû
Далее берутся характеристики насосов и по графику, связывающему напор и расход, подбирается ближайшая к требуемым параметрам (расход 2 м3/час и напор 116,4 м) марка насоса.
Очевидно, что основными достоинствами ручных насосов являются их полная независимость от электроэнергии и невысокая цена. Недостаток тоже виден невооруженным глазом – никто
том II •
205
за Вас воду качать не будет, и, не затратив определенных физических усилий, воду из колодца или скважины не поднимешь. Количество фирм, представляющих ручные насосы, незначительно. Наверное, это можно объяснить не только относительно невысоким спросом, но и, опять же, как это на первый взгляд ни странно, достаточно низкой ценой. Сумма этих двух факторов говорит о невысокой прибыльности этой позиции и, как следствие, небольшом предложении их на рынке. При этом в определенных ситуациях такие насосы могут стать наилучшим выбором.
▶
Кроме ситуаций с отсутствием электроэнергии такие насосы могут помочь в случае, когда уровень зеркала воды находится ниже 8 м, а финансовые средства не позволяют установить качественный, но дорогой скважинный насос.
Ручные насосы условно можно разделить на две группы: способные поднимать воду из колодца глубиной до 7 м;
206
обеспечивающие подъем воды из колодцев (скважин) глубиной в 15-30 м. Насосы первой группы обычно имеют вес до 20 кг и низкую стоимость. Они смогут помочь Вам поднять порядка 25-40 л воды в минуту. Насосы второй группы крупнее, имеют высокую водоразборную колонку и весят порядка 25 кг, их стоимость несколько выше. При возможности подъема воды с глубины до 30 м, они имеют подачу того же порядка, что и ручные насосы первой группы, 20-40 л/мин.
§¨ ¥® § ¡©ª ·
Существует множество типов насосов, различающихся по принципу действия и конструкции. По характеру сил, преобладающих в насосе, последние делятся на объемные, в которых преобладают силы давления, и динамические, в которых преобладают силы инерции.
Íàñîñû îáúåìíîãî äåéñòâèÿ
Эти насосы могут использоваться для перекачки вязких жидкостей. В этих
• том II
насосах происходит одно преобразование энергии – энергия двигателя непосредственно преобразуется в энергию жидкости. Это высоконапорные насосы, они чувствительны к загрязнению перекачиваемой жидкости. Рабочему процессу в объемных насосах присуща высокая вибрация, поэтому для них необходимы массивные фундаменты. Однако преимуществом таких насосов можно считать способность к сухому всасыванию (самовсасыванию). В объемных насосах рабочим органом является изменяющая объем камера и преобладают силы давления, принудительно перемещающие вещество. К насосам объемного типа относятся: роторные насосы – общее название насосов, которые перемещают жидкости при движении роторов, кулачков/ клиньев, винтов, лопастей/ лопаток или похожих деталей в фиксированном корпусе; шестеренные насосы – простой тип насосов с принудительным смещением, которое вызывается изменением объ-
емов в полостях сцепленных между собой шестерен; импеллерные насосы, в которых рабочее колесо с лопастями из эластичного материала вращается внутри эксцентрического корпуса, что приводит к сгибанию лопастей и вытеснению жидкости; кулачковые насосы, в которых жидкость перемещается внутри рабочей камеры насоса благодаря вращению двух независимых роторов. Благодаря высокой точности изготовления корпуса насоса и роторов между ними находятся малые зазоры, препятствующие противотоку жидкости внутри насоса. Такие насосы могут перекачивать жидкости с большими включениями (например джем с целыми ягодами) и поэтому широко применяются в производстве продуктов питания, напитков, молочных продуктов, фармацевтической промышленности; перистальтические насосы, рабочим элементом в этих насосах является гибкий многослойный рукав из эластомера. Двигатель вращает вал с башмаками (роликами), которые пережимают рукав насоса, перемещая жидкость внутри рукава; винтовые насосы, в которых металлический ротор винтообразной формы находится внутри статора, сделанного из эластомера. При вращении ротора изменяется объем полостей внутри пары ротор-статор и жидкость, вытесняясь из-за вращения ротора, перемещается по оси насоса.
▶
Характерной особенностью эксплуатации объемных насосов является необходимость обеспечения надежной работы предохранительных устройств. Это касается прежде всего предохранительных клапанов или их разновидности – разрывных мембран, а также электроконтактных манометров.
Последовательное соединение объемных насосов в практике встречается крайне редко, а их параллельная работа – обычное явление. При параллельной работе подачи насосов практически суммируются.
!
Характерной чертой насосов объемного типа является неравномерность подачи. Особенно это проявляется в насосах с возвратно-поступательным движением рабочего органа. Имеется ряд типовых конструктивных решений по компенсации этого недостатка:
установка на напорных и всасывающих линиях воздушных колпаков; использование многоплунжерных насосов, насосов двухстороннего действия и двухцилиндровых насосов, работающих в противофазе. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОБЪЕМНОГО НАСОСА: Очистные сооружения: сточные воды, стабилизированный и активный ил, уплотненный осадок, направляемый на фильтр-пресс. Строительство: цементный раствор, дисперсные краски, бетонит, известковое молоко, известковый осадок. Химическая промышленность: кислоты, щелочи, растворители, жиры, масла, вязкие пасты, пластмассы, эмульсии, латекс. Рыбообрабатывающая промышленность: рыбий жир, потроха, кровь, икра, суспензированная рыбная мука, измельченное мясо рыбы. Мясоперерабатывающая промышленность: измельченное мясо, жир, костная масса, фекалии. Керамика: известковый осадок, литейные массы, шлам окиси железа, отработанные сульфиды, глазурь. Сельское хозяйство: сточные воды, жидкий корм, помет. Переработка фруктов и овощей: плодово-ягодная мезга, овощное и фруктовое пюре. Целлюлозно-бумажная промышленность: растворы квасцов, суспензии, краски, известковое молоко, сточные воды. Судостроение: трюмная вода, балластная вода, мазут, котельное топливо, маслосодержащий шлам. Крахмальные заводы: картофельная пульпа, крахмальное молоко, вязкие шламы промывной воды. Сахарные заводы: патока, сток, шламы промывной воды, осадок карбоната кальция, напорная вода.
характерно двойное преобразование энергии (1 этап: механическая => кинетическая + потенциальная; 2 этап: кинетическая => потенциальная). В динамических насосах можно перекачивать загрязненные жидкости, они обладают равномерной подачей и уравновешенностью рабочего процесса. В отличие от объемных насосов, они не способны к самовсасыванию. Динамические насосы подразделяются на: Осевой (пропеллерный) насос, рабочим органом у которого служит лопастное колесо пропеллерного типа. Жидкость в этих насосах перемещаются вдоль оси вращения колеса (обладает большой подачей, но маленьким напором); Центробежные, у которых перекачка и создание напора происходят вследствие центробежных сил, возникающих при вращение рабочего колеса; Струйные насосы, в которых перемещение жидкости осуществляется за счет энергии потока вспомогательной жидкости, пара или газа (нет подвижных частей, но низкий КПД). Тараны, работающие за счет энергии гидравлического удара.
¸¾ÅÓÁ ºÓ¹ÆÈ
Прежде чем приобрести насос, необходимо знать статический и динамический уровни воды в скважине. Эти данные содержатся в паспорте к скважине. Он выдается организацией, выполняющей работы по бурению. Однако, как отмечают специалисты-гидрогеологи, на сегодняшний день около 80 % скважин эксплуатируется без такого документа.
!
Насос подбирается по двум основным параметрам: производительности (расходу) – сколько литров в минуту или кубометров воды в час может перекачать насос (определяется потребностями в воде), и напору – на какую высоту в метрах насос может доставить эту воду (глубина до зеркала воды).
Äèíàìè÷åñêèå íàñîñû В динамических насосах преобладают динамические силы. Для них
том II •
Величина требуемого напора определяется: высотой, на которую воду приходится поднимать из скважины, потерями давления по длине трубопровода и рабочим давлением в системе водоснаб-
207
жения, которое необходимо для нормального функционирования бытовой техники (например, в системах горячего водоснабжения напор воды должен составлять не менее 20 м). Потери напора по длине трубопровода зависят от материала, из которого сделан трубопровод и скорости движения воды по нему. Исходя из полученных значений расхода и напора, выбирается нужная модель насоса.
▶
Если расстояние от поверхности земли до зеркала воды не более
208
7-8 м, то лучше использовать самовсасывающий поверхностный насос, который обеспечит экономию электроэнергии, удобство в эксплуатации. Также эти насосы компактны и малошумные. Погружные насосы в бытовом хозяйстве используют при глубине залегания воды более 8 м. Скважинные насосы выбираются по диаметру скважины.
!
• том II
Специалисты рекомендуют: при подборе насоса использовать диаграммы характеристик моделей, на
которых одновременно представлены и напор, и расход. В комплект насосной установки для водоснабжения, кроме самого насоса входят: датчики давления, запорная арматура и мембранные гидроаккумуляторы, представляющие собой баки для воды. На украинском рынке представлено как отечественное, так и импортное насосное оборудование, в основном, таких компаний, как GRUND-FOS, WILO (Германия), SPERONI, NOCCHI, PEDROLLO (Италия), EBARA (Италия-Япония).