В советское время большинство многоэтажных жилых домов строилось на средства государства, а население, как правило, получало квартиры бесплатно. С целью сокращения стоимости строительства системы отопления в таких домах предусматривались вертикальные однотрубные, в основном, с различными схемами приборных узлов [проточные, с центральным и со смещённым замыкающим участком и краном регулирующим проточным (КРП), проточнорегулируемые с трёхходовыми кранами (КРТ)] и двухтрубные с кранами двойной регулировки (КРД) [1, 2]. В таком случае обычно в одной квартире от трёх до семи и более стояков системы (рис. 1).
Если высоту этажа принять равной 3 м, то в однотрубных системах общая длина стояков из стальных труб с условным диаметром 20-32 мм может составлять 9-21 м, а в двухтрубных системах — в два раза больше, но меньшего диаметра. Длина подводок к отопительным приборам диаметром 15 мм может составить ориентировочно 6-14 м. Позднее начали устанавливать домовые теплосчётчики для учёта потребляемой тепловой энергии, расходуемой на отопление, и для оплаты за потребляемую тепловую энергию пропорционально площади каждой квартиры, что не совсем корректно.
До 1995 года сопротивление теплопередаче наружных ограждений Rопр практически принималось не менее требуемой величины, определяемой по формуле [3], исходя из обеспечения нормируемого температурного перепада Δtн между температурой внутреннего воздуха tв и температурой внутренней поверхности наружного ограждения (до изменения 3 в 1995 году [3]) при расчётной зимней температуре наружного воздуха tнр (табл. 1).
До 1995 года сопротивление теплопередаче наружных ограждений принималось не менее требуемой величины, определяемой по формуле из [3], исходя из обеспечения нормируемого температурного перепада между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности наружного ограждения
Как известно, с 1995 года СНиП 11-3-79* [3], позднее СНиП 23-02-2003 [4] и СП 50.13330.2012 [5] предусмотрено увеличение приведённого сопротивления теплопередаче Rопр, как в связи с уменьшением нормируемого перепада Δtн, так и, в основном, с определением сопротивления теплопередаче в зависимости от градусо-суток района строительства (исходя из условий энергосбережения). При принятии приведённого сопротивления теплопередаче наружной стены Rнспр, на примере города Москвы, в зависимости от градусо-суток его значение становится больше чем в три раза, а заполнений световых проёмов Rокпр — в 1,1 раза (табл. 1).
Следовательно, при выполнении только этого требования расчётные удельные тепловые потери q через наружные вертикальные ограждения современных жилых домов при коэффициенте остекления 10 % будут меньше почти в 2,35 раза, при 40 % остеклении — в 1,5 раза и при 70 % остеклении — в 1,23 раза (табл. 2). И, как следствие, должна быть меньше стоимость систем отопления в связи с уменьшением общей площади поверхности отопительных приборов и диаметров труб стояков и магистралей:
q = KокΒ + Кнс(1 – Β), Вт/м2;
Kок = 1/Rокпр, Кнс = 1/Rнспр,
где Кок, Кнс — коэффициенты теплопередачи заполнений световых проёмов и наружной стены, Вт/(м2·°С); β — коэффициент остекления наружной стены, выражающий отношение площади заполнений световых проёмов к общей площади вертикального наружного ограждения.
Значения удельных тепловых потерь q в скобках даны при сопротивлении теплопередаче наружной стены и окна до изменения 3 по [3].
Представленные в таблице изменения тепловых потерь q при современных требованиях к сопротивлению теплопередаче наружных стен, а также покрытий, подтверждают нецелесообразным проектирование многоэтажных жилых домов и ряда общественных зданий с повышенной площадью остекления.
В последние 10-12 лет в соответствии с [6, 7] в жилых многоквартирных домах, кроме терморегулирующих клапанов перед отопительными приборами, требуется предусматривать коммерческий учёт расхода теплоты в системах внутреннего теплоснабжения на дом, а также учёт и регулирование расхода теплоты в каждой квартире. В домах с вертикальной разводкой системы отопления требуется предусматривать поквартирный учёт расхода теплоты (установка радиаторных распределителей теплоты и других аналогичных устройств).
Для гидравлической увязки в системах отопления стали применять балансировочные ручные и автоматические вентили и клапаны. В части достижения увязки самыми неудачными можно считать двухтрубные водяные системы с тупиковым движением и нижним расположением подающей и обратной магистралей.
Горизонтальные системы отопления с поквартирным учётом тепловой энергии принципиально отличаются от ранее проектируемых.
В таких системах предусматривается один стояк на две-четыре квартиры. Для каждой квартиры в коридоре устанавливается шкаф с запорно-регулирующей арматурой, двумя коллекторами и узлом учёта тепловой энергии. В пределах квартиры проектируется горизонтальная система отопления с использованием как правило полимерных труб в теплоизоляции, прокладываемых от коллекторов в конструкции пола при веерном присоединении отопительных приборов или по периметру вдоль наружных стен.
В пределах квартир стояки отсутствуют, но значительно увеличивается длина горизонтально прокладываемых труб поквартирной системы отопления, особенно при веерной схеме присоединения отопительных приборов. Кроме того, в верхней части каждого отопительного прибора необходимо устанавливать дополнительно краны Маевского или воздухоотводчики для удаления воздуха из системы отопления. Суммарная длина полимерных изолированных труб с условным диаметром 12-14 мм при четырёх-семи приборах в квартире и веерном присоединении отопительных приборов может достигать 50-80 м. К тому же стоимость прокладки полимерных изолированных труб в конструкции пола дороже открытой прокладки вертикальных стальных труб. Значительную долю общей стоимости системы составляет квартирный шкаф с запорно-регулирующей арматурой и приборами.
Разрабатываются и системы отопления с поквартирным учётом тепловой энергии с присоединением их к стояку по двухступенчатой схеме, то есть с установкой поэтажного коллекторного модуля (распределительного шкафа) и квартирных коллекторов (шкафов), присоединяемых к модулю (рис. 2).
В таких системах часть труб прокладывается в межквартирных коридорах. На рис. 1 и 2 представлены планы вертикальной и горизонтальной системы отопления по материалам Московского представительства фирмы Herz.
Намечается опробование новых «умных» теплосчётчиков со сбором показаний по отдельной квартире и всему дому и рассылкой их собственникам, ТСЖ или управляющим компаниям.
Следует отметить, что в жилых домах с системами отопления с поквартирным учётом квартиры приобретают, как правило, без внутренней отделки. В этом случае по предложению владельца квартиры нередко происходит замена и отечественных отопительных приборов [8], и других элементов системы. В отдельных случаях устраивают дополнительно тёплые полы. К тому же, требуется более квалифицированное обслуживание контрольно-измерительных приборов и арматуры. Вызывает определённое неудобство и удаление теплоносителя из системы отопления с помощью сжатого воздуха.
В итоге горизонтальные системы отопления с поквартирным учётом тепловой энергии в современных жилых домах с меньшим потреблением тепловой энергии на отопление значительно дороже обычных вертикальных (в экономическом и энергетическом отношении).
Экономия тепловой энергии на отопление домов навряд ли окупится в течение восьми-десяти лет за счёт использования приборов контроля, регулирования и учёта
Экономия тепловой энергии на отопление домов навряд ли окупится в течение восьми-десяти лет за счёт использования приборов контроля, регулирования и учёта, несмотря на то, что большая часть территории России в современных границах относится к Северной строительно-климатической зоне, которая характеризуется суровой и длительной зимой, обуславливающей максимальную теплозащиту зданий и сооружений от продувания сильными ветрами и повышенной относительной влажности наружного воздуха особенно в приморских районах, большой продолжительностью отопительного периода, низкими значениями средней температуры воздуха наиболее холодных пятидневок при обеспеченности 0,92 и 0,98 и за отопительный период при средней суточной температуре наружного воздуха < 8 °C.
Имеются районы и с мягким, тёплым климатом, в которых отопительный период сравнительно меньше (табл. 3).
Из всего изложенного вытекает необходимость выполнения технико-экономического расчёта для определения целесообразности проектирования систем отопления с поквартирным учётом тепловой энергии в многоэтажных жилых домах, располагаемых в первую очередь в южных районах.
МНЕНИЕ ЭКСПЕРТА
А. Э. ШУСТРОВ, главный инженер ООО «Северо-Западная Ресурсосберегающая Компания»:
— В многоквартирных домах удельное потребление теплоты на отопление отличается в отдельных квартирах незначительно. Исключение могут составить характерные (в частности, угловые) квартиры, где удельное потребление теплоты на отопление будет выше (с большой площадью наружных стен; расположенные на нижнем и верхнем этажах) или ниже (с малой площадью наружных стен; находящиеся на промежуточных этажах — смежные по вертикали с другими квартирами). При этом квартиры с высоким удельным теплопотреблением экранируют от воздействия наружного воздуха остальные, и это является обоснованием распределения затрат на теплоснабжение дома между жильцами пропорционально площади квартир. Квартиры, которые содержатся в неудовлетворительном состоянии (остекление окон, трубы, отопительные и сантехнические приборы), что вызывает неоправданные потери теплоты при воздухообмене или из-за намокания ограждающих конструкций, могут выявляться без индивидуальных УУТЭ. Воздействовать на жильцов таких квартир можно в соответствии с Гражданским кодексом РФ. Конечно, стоимость сэкономленных средств, благодаря учёту расхода любого ресурса (или энергоносителя), должна быть больше затрат на учёт этого ресурса (или энергоносителя) и связанных с учётом дополнительных затрат и издержек. В случае поквартирного учёта потребления теплоты каждый владелец будет нести затраты по эксплуатации УУТЭ и дополнительные затраты по плановому (и аварийному) ремонту труб системы отопления в пределах своей квартиры, связанные с увеличением длины этих труб в несколько раз.
Замечу, что поставщик тепловой энергии от поквартирного учёта также ничего не выигрывает (расчёты проводятся по показаниям общедомового УУТЭ). Экономии тепловой энергии в масштабах страны это тоже не даёт (существенная экономия лежит в сфере промышленности), а ресурсы на данный учёт производителями счётчиков и организациями проектирующими и монтирующими УУТЭ затрачиваются. Напрашивается сравнение с переводом времени с летнего на зимнее.
