Системы обогрева DEVI на муниципальных объектах (детские сады, школы, институты, больницы и пр.)

 

Введение

«Теплый пол» во многих странах давно не является каким-то комфортабельным изыском. Напротив, устройства электрического или водяного подогрева пола вошли в нормативные документы и стандарты, и, таким образом, приобрели статус обязательных для таких муниципальных объектов, как дошкольные образовательные организации (ясли, детские сады), детские дома, школы, колледжи, институты, родильные дома, больницы, дома престарелых, хосписы и пр.

В России системы подогрева пола стали обязательными при проектировании зданий дошкольных образовательных организаций (ДОО) с 17 августа 2016 года, когда вышел Свод правил СП 252.1325800.2016 «Здания дошкольных образовательных организаций. Правила проектирования». В Разделе 9 этого документа «Требования к инженерному оборудованию зданий дошкольных образовательных организаций» указано:

п. 9.2.6   Средняя температура воздуха в помещении ДОО, в том числе на первом этаже, должна поддерживаться в пределах 23 °С согласно СанПиН 2.4.1.3049. Температура поверхности пола по оси нагревательного элемента в помещениях, включая плавательные бассейны, не должна превышать 35 °С. Следует предусматривать обогреваемые полы основных помещений на первом этаже, в спальных и раздевальных, а также в медицинских помещениях для детей с нарушением опорно-двигательного аппарата.

Сейчас всё чаще в средних школах и гимназиях появляются помещения со своими бассейнами. В передовых частных и муниципальных дошкольных учреждениях также встречаются бассейны для детей. В рассматриваемом документе содержатся требования, предъявляемые к подогреву плиточного кафельного пола в помещениях с такими бассейнами:

п. 9.1.13   Температура воды в ваннах бассейнов должна быть в пределах 29-32 °С. Пол зала бассейна с ваннами предусматривают с подогревом в пределах температур поверхности пола 26-30 °С. При устройстве водяной системы обогрева она должна быть подключена к системе горячего водоснабжения.

Выбор оборудования для «Теплого пола»

Компания DEVI выпускает два вида нагревательных изделий для конструкций пола муниципальных учреждений – это двухжильные нагревательные маты и кабели. Две близко расположенные токопроводящие нагревательные жилы со встречными токами создают непосредственно над полом и в окружающем пространстве переменное магнитное поле с крайне низким значением магнитной индуктивности, сравнимым с величиной естественного магнитного поля Земли. Это свойство двухжильных нагревательных изделий обеспечивает их высокую экологичность при эксплуатации в детских учреждениях, больницах, домах престарелых и пр.

Комфортный теплый пол может быть использован в любом помещении, оборудованном другой систе­мой отопления, для обеспечения необходимой температуры воздуха (водяные радиаторы, конвекторы, инфракрасные длинноволновые панели). В рассматриваемых муниципальных объектах «Теплый пол» устанавливается обычно с целью поддержания постоянной температуры пола в любое время независимо от отопи­тельного сезона. В особо холодные зимние дни или же в случае отсутствия регулиро­вания температуры в помещениях, не оборудованных современ­ными терморегуляторами для управления системой отопления, «Теплый пол» увеличивает температуру воздуха и по­зволяет компенсировать недостаток тепла. «Теплый пол» управляется терморегулятором с датчиком температуры пола. Заданная комфортная температура поверхности пола поддерживается полностью автоматически. При этом учитываются естественные теплопотери, режимы проветривания и уровень вентиляции помещений.

Максимальная комфортная темпера­тура пола длительного действия для перечисленных выше помещений опре­делена стандартом ISO/TS 13732-2 на уровне 29,5 °C. Для малоподвижных групп населения (инвалиды,  пациенты стационарных больничных учреждений и домов престарелых) к этому значению следует добавить ещё 1...2 °C. Для полов в помещениях с повышенной влажностью (детские бассейны, санузлы, процедурные кабинеты с ванными) максимально допустимая температура составляет 31 °C. Эти рекомендуемые значения темпера­туры пола могут использоваться для рас­чета и выбора установленной удельной мощности [Вт/м²] систем тёплых полов. Оп­тимальная комфортная температура зависит от вида покрытия пола: многослойная деревянная доска, паркет, ламинат +26...27 °C, ковровое покрытие типа ковролин +24 °C. 

Следует учитывать, что ощущение комфортной температу­ры поверхности пола различное у разных людей. Поэтому максимально достижимая температура пола должна удов­летворять запросы большинства пользователей. С другой стороны, надо учитывать, что большинство деревянных полов или видов ламината имеют ограни­чение максимальной температуры +27 °C.

Значение необходимой установленной удельной мощности [Вт/м²] для систем комфортных теплых полов легко оценить. Допустим, температура в помещении поддерживается на уровне 20 °C (обе­спечивается другой системой отопле­ния во время отопительного сезона), а температура пола должна достигать 29 °C. Разница температур ΔТ составляет: 29 °С – 20 °С = 9 °С.  Умножаем эту разницу ΔТ на коэффициент теплоотдачи α=10 Вт/(м²·K). Получаем, что для нагрева 1 м² пола на 9 °С относительно температуры воздуха в помещении требуется установка «Теплого пола» с удельной мощностью теплового потока «вверх» 9 °С · 10 Вт/(м²·K) = 90 Вт/м². Далее следует умножить это значение на 1,3 (добавляем так называемый «коэффициент запа­са» 30 %), чтобы определить минималь­ную установленную удельную мощность электрического нагревательного изделия, использу­емого в системе комфортного «Тепло­го пола»: 90 Вт/м² · 1,3 ≈ 120 Вт/м².

Важно: следует иметь в виду, что иногда производители покрытия пола указывают для своей продукции ограничение максимально допустимой величины установленной удельной мощности системы подогрева пола.

Мощность теплого пола

Для комфортного теплого пола рекоменду­ется использовать следующие значения мощности с учетом вида покрытия пола, наличия теплоизоляционного слоя, общей конструкции «Теплого пола», температуры в помещении, характерного напряжения в питающей сети переменного тока и индиви­дуальных предпочтений пользователя:

  • Деревянные полы на бетонном основании – не более 100 Вт/м²;
  • Сухие помещения, полы с тепло­изоляцией – 100 Вт/м² и выше;
  • Полы без теплоизоляции – 130-160 Вт/м²;
  • Влажные помещения – 150-180 Вт/м²;
  • Низкое напряжение, недоста­точная изоляция, балконные перекрытия – 160-200 Вт/м²;
  • Максимальная установленная удельная мощность не должна превышать 200 Вт/м².

Если под обогреваемым полом имеется холодное пространство (подвал, цокольное воздушное пространство и пр.), то настоятельно рекомендуется установить слой теплоизоляции – от 2 до 10 см экструдированного пенополистирола.

Для деревянного покрытия пола, уложенного на лагах, ограничение установленной удельной мощности: 80 Вт/м²; для такого же покрытия и деревянного основания ограничение более жёсткое: 55 Вт/м².

Нагревательные изделия

Самый распространённый нагревательный кабель – DEVIflex™ 18T с линейной мощностью 18 Вт/м. Устанавливается в цементно-песчаную или бетонную стяжку толщиной не менее 3 см. Если имеются ограничения на величину толщины стяжки, то можно уложить нагревательный кабель DEVIflex™ 10T (10 Вт/м) в стяжку толщиной от 2 см или использовать нагревательные маты DEVIcomfort™ 150T (толщина 4 мм), DEVImat™ 150T (3,5 мм), DEVImat™ 200T (3,5 мм). Порядок производства монтажных работ изложен в статье: «Теплый пол DEVI – разный, но всегда комфортный. Рекомендации по выбору оборудования».

Альтернативный способ устройства «Теплого пола» – нагревательный коврик со встроенным нагревательным кабелем DEVIdry™ 100, обычно укладываемый под ламинат. Подробнее об этом способе подогрева покрытия пола читайте в вышеупомянутой статье.

Терморегуляторы

Терморегуляторы, управляющие обогревом пола или помещения, можно разделить на две группы:

  • программируемые со встроенным таймером, автоматически переключающим экономичный режим работы (пониженная температура пола) на комфортный (оптимальная температура пола);
  • непрограммируемые, круглосуточно поддерживающие установленную комфортную температуру.

Программируемые терморегуляторы, как правило, обеспечивают «интеллектуальное управление», отслеживающее изменение внешних погодных условий, режима основного отопления или вентиляции. Также они снабжены некоторыми сервисными функциями, что в целом позволяет более чем в 2 раза сэкономить потребляемую электроэнергию, сохраняя высокий уровень комфорта. Отдельные терморегуляторы обладают дополнительными сервисными функциями: к таким терморегуляторам относятся DEVIreg™ Smart (с возможностью дистанционного управления обогревом со смартфонов и планшетов по Wi-Fi), DEVIreg™ Touch (с удобным сенсорным дисплеем с подсветкой),  DEVIreg™ Opti (с тремя программами таймера и кнопочным управлением), ECtemp™ Next Plus (с большим круглым дисплеем и удобным управлением экранным «джойстиком»).

Для каждого вида покрытия пола существует рекомендованное ограничение максимальной температуры разогрева. Имеется возможность установить это ограничение, а также защитить терморегулятор от вмешательства любознательных детей. Эти возможности присутствуют практически у всех терморегуляторов, даже не программируемых. В детских садах иногда устанавливают терморегуляторы в электрощитах (DEVIreg™316, DEVIreg™330 (диапазон регулировки температуры +5…+45 °С), чтобы полностью исключить доступность для детей.

Примеры установленных кабельных систем обогрева пола

  1. Групповая комната в детском саду

Техническое задание:

Конструкция дома: многоэтажное городское здание;

Этаж: 1-й.

Обогреваемая площадь групповой: 49,3 м².

Конструкция пола:

  • 31,5 м² - 1000 мм керамзитовый гравий на грунте (+5 °С);
  • 17,8 м² - холодный техн. подвал под железобетонной монолитной плитой (+5 °С).

Покрытие пола – паркет 10 мм.

  • Расчётная температура воздуха в комнате: +22,3 °С;
  • Температура поддержания на поверхности паркета: +27 °С.

Решение:

Установить двухжильные нагревательные кабели типа DEVIflex™ 18T в стяжке толщиной 28 мм с применением армирующей сетки. На бетонное основание уложить теплоизоляцию: флормейт толщиной 5 мм. Шаг укладки нагревательного кабеля и установленная удельная мощность:

  • в зоне обогрева над грунтом: 22,5 см / 105 Вт/м²;
  • в зоне обогрева над холодным подвалом: 20 см / 120 Вт/м².

Нагревательные кабели:

  • DEVIflex™ 18Т: 118 м (х 1 секция), 105 м (х 2 секции).

Терморегулятор: DEVIreg™ Touch.

Коммутация нагрузки: магнитным контактором, смонтированным в установочной коробке, встроенной в стену вблизи терморегулятора.

Общая установленная мощность: 4,535 кВт.

Суммарная длина нагревательных кабелей: 328 м.

Требования к паркету: остаточная влажность – не ниже 13 %. Влажность воздуха в помещении: от 30 % до 60 %.

Гарантийный срок: 20 лет на нагревательные кабели, 5 лет на терморегуляторы.

  1. Подогреваемый пол в лечебнице   

Техническое задание:

Требуется разогреть и поддерживать температуру пола, покрытого кафельной напольной плиткой, на уровне +60 °С для лечебных целей. Применить кабельную электрическую систему обогрева (КЭСО).

Температура воздуха под бетонной плитой перекрытия: +22 °С.

Установившаяся температура над обогреваемым полом: +25 °С.

Применить теплоизолирующий слой ЭППС (экструдированный пенополистирол).

Время разогрева пола: в пределах одних суток.

Решение:

Для удовлетворения условий Технического задания применить нагревательный кабель DEVIsnow™ 30T (30 Вт/м). Разрез конструкции пола с электроподогревом (снизу вверх):

  • Бетонная плита перекрытия толщиной 180 мм;
  • Выравнивающая бетонная стяжка толщиной 20 мм;
  • Теплоизоляция - экструдированный пенополистирол толщиной 30 мм;
  • Цементно-песчаная стяжка, армированная стальной оцинкованной сеткой – 25 мм;
  • Нагревательный кабель с линейной мощностью 30 Вт/м с диаметром оболочки 7 мм. Замоноличен в стяжку на глубине 15 мм.
  • Плиточный клей – 3 мм;
  • Напольная плитка толщиной 8 мм.

 Двухжильный нагревательный кабель укладывается «змейкой» с шагом укладки 75 мм. Установленная удельная мощность: 400 Вт/м². Необходимая суммарная длина нагревательных секций, укладываемых на площади обогрева S [м²]: LΣ [м] = 13,3 • S [м²].

Параметры КЭСО:

Время разогрева поверхности напольной плитки от +25 °С до +60 °С: 18 часов.

Установившееся перераспределение тепловых потоков от нагревательного кабеля в одномерной модели:

       Поток тепла «вверх»: 316 Вт/м² (79 %);

       Поток тепла «вниз»: 84 Вт/м² (21 %).

Нагревательный кабель закрепляется на монтажной ленте DEVIfast™ шириной 21 мм.

Документация. Нормативные требования, выполняемые при устройстве КЭСО на муниципальных объектах.

 При устройстве кабельных электрических систем обогрева пола на муниципальных объектах (дошкольные образовательные организации, школы, гимназии, колледжи, институты, детские дома, больницы, клиники, реабилитационные центры, детские и школьные бассейны, дома престарелых и т.д.) следует руководствоваться требованиями, изложенными в нормативных документах:

  • Свод правил СП 252.1325800.2016. Здания дошкольных образовательных организаций. Правила проектирования. Раздел 9. Введён в действие 17.08.2016.
  • Свод правил 76.13330.2012, раздел 6, раздел 7. Установки распределённого электрообогрева. Требования к монтажу.
  • Свод правил 60.13330.2012. Отопление, вентиляция и кондиционирование.
  • ГОСТ Р 50571.25 – 2001 (ТК 337, МЭК 364). Электроустановки зданий. Часть 7. Требования к специальным установкам. Электроустановки зданий и сооружений с электрообогреваемыми полами и поверхностями.

Заключение

Существующая нормативная строительная документация регламентирует правила устройства кабельных электрических систем обогрева (КЭСО) полов, в частности, на муниципальных объектах. До недавнего времени системы комфортного подогрева пола и основного отопления через встроенные КЭСО на таких объектах выполнялись по желанию Заказчика. После утверждения и выпуска СП 252.1325800.2016 устройство систем подогрева полов в детских образовательных учреждениях и прочих перечисленных выше объектах стало обязательным. С требованиями, регламентирующими правила устройства КЭСО полов, а также с многочисленными особенностями их монтажа и эксплуатации, можно ознакомиться в Техническом каталоге DEVI, «Руководстве по применению» DEVI «Кабельные системы напольного отопления» и в специальных статьях, представленных на сайте DEVI www.devi.ru и посвящённых рассматриваемой тематике.