Серия «Заметки проектировщика»

Здравствуйте читатели! Я инженер-проектировщик систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВиК) с десятилетним стажем работы и в данной серии постов я хочу пройти вместе с Вами полный цикл проектирования рабочей и проектной документации по разделу ОВиК. В прошлом посте я уже высказался о так называемой «культуре проектирования» в нашей стране и о том, как её уровень с каждым годом падает все ниже и ниже - поэтому повторяться не буду. В сегодняшнем посте я хочу вам рассказать о том, с чего начинается проектирование раздела ОВиК. Без лишних слов приступаем к разбору.

Сопротивление теплопередаче.

Как правило разработка проекта ОВиК начинается с проектирования системы отопления. Чтобы её спроектировать нам потребуется сперва провести ряд расчётов. Первый из них и пожалуй самый главный - это расчет теплопотерь ограждающих конструкций нашего объекта. Выполнив данный расчет мы уже сможем прикинуть необходимую тепловой нагрузку системы отопления. Ключевой характеристикой в этом расчёте служит сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций. Данная характеристика показывает насколько эффективно материал ограждающей конструкции препятствует передаче тепловой энергии от одной его стороны к другой. Чем выше ее значение, тем лучше материал препятствует прохождению тепла. Соответственно чем выше данная характеристика ограждающих конструкций здания, тем меньше тепловая нагрузка на систему отопления (которая и компенсирует данные теплопотери от ограждающих конструкций).

Подбор ограждающих конструкций (стен, кровли) осуществляют архитекторы и обычно они нам сами сообщают данную характеристику. И порой случается так, что ограждающие конструкции, закладываемые архитекторами, не соответствуют нормативным значениям по сопротивлению теплопередаче, так как изначально не был проведен корректно теплотехнический расчёт. Именно теплотехнический расчёт и позволяет подобрать ограждающею конструкцию, которая бы соответствовала нормативным значениям.

Но как узнать нормативные значения данной характеристики и от чего она вообще зависит?

Ответом на этот вопрос будет правильно проведённый теплотехнический расчёт.

Теплотехнический расчёт. Нахождение требуемого сопротивление теплопередаче

А теперь давайте пройдемся по методике теплотехнического расчёта. В самом начале мы задаёмся городом, в котором строится здание. Затем мы находим данный город в специальном документе, где отражены климатические параметры региона. Этот документ называется СП (Свод правил) 131.13330.2025 «Строительная климатология» . Последняя редакция данного документа была выпущена в 2025 году и ключевой особенностью данной редакции является включение в документ климатологии новых территорий. Поэтому давайте в качестве примера возьмем город воинской доблести и славы - Херсон.

Затем следующим шагом является определение климатического показателя, который характеризует суровость зимы в городе Херсон. Он называется ГСОП (Градусо-сутки отопительного периода) и рассчитывается по данной формуле:

ГСОП= (tв-tот) х zот, где

где: tв-расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °C ;

tот-средняя температура наружного воздуха, для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С;

zот-продолжительность, сут, отопительного периода для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С

Данные показатели принимаются по таблице 5.1 из СП 131.13330.2025 «Строительная климатология».

Так что в Херсоне достаточно тёплая зима. Для сравнения приведу параметры из климатологии для моего родного города - Иваново

Ну в общем для Херсона ГСОП= 2335 °С·сут.

Для дальнейшего расчёта мы переходим ко второму очень важному документу, а именно к СП 50.13330.2024 «Тепловая защита зданий». Далее по нашему ГСОП находим требуемые сопротивления теплопередаче согласно таблицы 3 данного СП. Примем, что наше здание производственное здание и по данной таблице оно попадает в 3 категорию. Затем находим наш ГСОП - он находится между 2000 и 4000, но ближе к 2000. Так что можно принять требуемые сопротивления теплопередаче по ГОСП 2000, но можно и рассчитать более точную цифру.

Roтр для наружной стены: 1,467 (м2·°С/Вт);

Roтр для покрытия (кровли) : 2,0(м2·°С/Вт) - принимаем по ближней, так как коэффициенты а и б отсутствуют.

И что все это значит?

А это значит, что закладываемые ограждающие конструкции должны иметь сопротивление теплопередаче не ниже данных значений.

Теплотехнический расчёт. Расчётное сопротивление теплопередаче

Как я уже сказал ранее, данные сопротивления нам обычно предоставляют архитекторы, но бывает так что и не предоставляют. Если проектная документация разрабатывается по уму, то для стадии «П» производится расчёт по нормативным показателям сопротивления теплопередаче. Но поскольку все делается сейчас в проектировании шиворот на выворот ( см. предыдущий пост), то мы уже работаем с готовыми ограждающими конструкциями, то есть с фактическими. Давайте рассмотрим для примера стену и кровлю здания из моего последнего проекта и попробуем вычислить фактическое сопротивление теплопередаче данных ограждающих конструкций.

Для стены используется стеновая сэндвич-панель ПСМ 120. Ее легко можно найти в интернете.

Что удивительно, но для кровли архитекторы используют тот же самый ПСМ (стеновой), но толще. Сомневаюсь, что это правильное решение, но это уже зона не моей ответственности - для меня главное тепловые характеристики.

И что мы получаем в итоге? Значения сопротивления теплопередаче фактические гораздо больше нормируемых. Соответственно данные ограждающие конструкции по данному параметру проходят. Скажу даже больше - нужно еще воспользоваться формулой и прибавить к этому значению дополнительные коэффициенты, что дополнительно повысит сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции.

R0ст= 1 /αв + Rк + 1 / αн = 1/8,7 + 3,2 + 1/23 = 3,358 м2 °С / Вт

Думаю теперь стало понятно, что данные конструкции более чем подходят по тепловым характеристикам. А давайте теперь представим, что в качестве стены использовался не ПСМ, которые обладают хорошими тепловыми характеристиками, а кирпич б=250мм?

Не всегда в каталогах производителей можно найти информацию по сопротивлению теплопередаче. Для этого также можно воспользоваться Приложением М (СП 50.13330.2024)

А затем применяем данную формулу:

Так же стоить рассказать о другой важной характеристике - о теплопроводности. Теплопроводность отражает способность материала передавать тепловую энергию от более нагретых его участков к менее нагретым. Соотвественно чем выше теплопроводность, тем меньше значение сопротивления теплопередаче.

R0ст= 1 /αв + б/λ + 1 / αн = 1/8,7 +0,25/0,76 + 1/23 = 0,115+0,329+0,043= 0,487 м2 °С / Вт

Полученное значение R0ст гораздо меньше нашего требуемого 1,467 м2 °С / Вт. Это означает что стены из кирпича недостаточно. Чтобы ограждающая конструкция соответствовала нормативным показателям необходимо добавить слой утеплителя. Теперь давайте скорректируем расчёт добавив к кирпичной стене слой утеплителя б=100мм из плиты минераловатной.

R0ст= 1 /αв + бст/λст+бут/λут + 1 / αн = 1/8,7 +0,25/0,76+0,1/0,039+ 1/23 = 0,115+0,329+2,564+0,043= 3,051>1,467 м2 °С / Вт

В результате корректировки расчёта мы выяснили, что добавив слой утеплителя б=100мм к стене из кирпича, её сопротивление теплопередаче превысит требуемые значения. Можно даже дополнительно скорректировать расчёт и уменьшить толщину утеплителя, так как его хватает с большим запасом.

Вот таким образом и осуществляется теплотехнический расчёт, который позволяет архитекторам подобрать ограждающие конструкции соответствующие нормативными показателями, в нашем случае тепловым.

В своей следующей статье я хочу вам рассказать про дальнейший этап проектирования системы отопления, а именно про расчёт теплопотерь ограждающих конструкций здания. Так же пишите в комментариях какие ещё темы вы бы хотели разобрать в данной серии постов!

В телеграм-канале я выложил актуальные редакции СП 50 и СП 131. Если кому-то будет интересно, то можете сами с ними ознакомиться. Спасибо за внимание!

P.S Подписывайтесь, чтобы всегда быть в курсе интересных обзоров и событий. Ваша поддержка очень важна! С большим количеством обзоров и историй вы можете ознакомиться и в телеграм-канале. Спасибо!

Честно говоря мне хотелось свой «пилотный» пост посвятить другой теме, а именно с чего начинается проектирование раздела ОВиК( с теплотехнического расчёта ограждающих конструкций и расчёта теплопотерь здания). Но чем я дольше писал, тем сильнее мне хотелось вначале высказаться непосредственно о процессе разработки проектной документации и что она в настоящем времени из себя представляет. Поэтому пожалуй начну именно с этой темы, а про теплотехнический расчёт расскажу в следующий раз, если Вам будет интересна данная тема.

В идеальных условиях разработка проектной документации начинается с так называемой стадии «П» (Проектная документация), в которых разрабатываются принципиальные технические решения. Данная проектная документация состоит из пояснительной записки ( в которой описываются принципиальные решения по работе систем ОВиК) и принципиальных схем (пример принципиальной схемы ниже на скрине).

Затем данная проектная документация проходит экспертизу, в которой она должна получить положительное заключение экспертов о том, что все предложенные решения соответствуют всем нормам. Далее начинается 2 этап - разработка стадии «Р» (Рабочая документация) и уже в ней разрабатываются чертежи, по которым можно осуществлять монтажные работы (ниже скрины из стадии «Р»).

После того как Заказчик принимает Рабочую документацию, то начинается 3 Этап - строительно-монтажные работы, которые завершаются разработкой исполнительной документации. Исполнительную документацию разрабатывают уже инженеры смежного с нами отдела - инженеры производственного-технического отдела (ПТО). «ПТОшники» отражают в исполнительной документации все отклонения от рабочей документации. Я вам описал идеальную и правильную последовательность проектирования, которая позволяет в дальнейшим выпустить качественный проект и качественно выполнить строительно-монтажные работы....а теперь все забудьте...

В современных реалиях у государства нет много времени на ввод в эксплуатацию стратегических объектов и нет лишних денег на их строительство, и уж тем более нет денег на проектирование. Государству нужно построить условный завод уже вчера и желательно задёшево....Сразу уточню, я в последние годы в основном занимаюсь государственно- стратегическими объектами (пороховые заводы, очистные сооружения и т.д) - и я очень надеюсь, что «бедлам», описанный мной ниже, не относится к коммерческому и жилому строительству. Надеюсь в этих сферах дела обстоят иначе. Очень рассчитываю на то, что коллеги по цеху из пикабушников расскажут свои истории насчёт этого всего под данным постом. И поэтому цикл проектирования превращается в хаос неделимый ( приветствую Вас братья Вахоёбы😂) и разработка чаще всего начинается сразу со 2 этапа, со стадии рабочей документации и одновременно с ней начинается уже стройка.

Но Вы спросите: «А как такое возможно? Как можно строить даже не получив положительное заключение экспертизы?»

Да легко как оказывается, прохождение экспертизы откладывают на потом, и это «потом» порой случается, когда строительство объекта уже завершается. И Вы сами наверное уже можете представить какой это ад для проектировщиков....Во-первых проектировщикам параллельно и одновременно приходится разрабатывать стадию «П» и стадию «Р». Во-вторых это ведёт к сокращению общего времени разработки, а это не идет в плюс качеству проекта. Порой приходится даже отправлять монтажникам отдельные чертежи из рабочей документации по-системно ( что успели сделать на данный момент), так как строительство во всю идет и монтажникам нужно уже сейчас работать, в ином случае им придется платить за простой. В-третьих порой случается так, что одновременно с монтажными работами, параллельно сдаётся проектная документации в экспертизу и даже её проходит с положительным заключением. А затем в ходе стройки могут поменяться «хотелки» у Заказчика, появится новые помещения в архитектуре или вообще поменяться СТУ( специальные технические условия). Соответственно приходится заново заходить в экспертизу уже с новыми техническими решениями, одновременно с этим ведётся корректировка рабочей документации и отправка чертежей на стройку. А повторное прохождение экспертизы эта та ещё головная боль, особенно с государственными объектами, где приходится доказывать экспертам необходимость новых изменений с составлением сравнительных спецификаций «Было - стало» вместе с «Ворами» и «Сворами» ( я думаю кто в теме, то тот поймет).Особенно «весело» приходится, когда организация берёт проектные документации, прошедшие экспертизу, лет так 5 -10 назад, и начинает по ним строить. В процессе строительства быстро выясняется, что технические решения устарели и хотелки Заказчиков за эти годы изменились, как и стоимость смет. Так что приходится все равно начинать с начала, с разработки рабочей документации и одновременно с ней пытаться защищать все новые и новые изменения в экспертизе.

Само собой, при таком подходе к разработке, появляются косяки как и в проектных документациях, так и косяки во время монтажных работ, которые наслаиваются друг на друга, как на спутанный клубок. А учитывая еще порой сложную кооперацию со смежными отделами - все это превращается в полнейший хаос, где концы с концами не сведешь. А теперь помножьте это на бюрократию гос.аппарата и на большое количество одновременно проектируемых объектов, то получите полнейший «сумасшедший дом». Именно в «сумасшедший дом» и превратилась по-моему мнению нынешняя культура проектирования, в которой делается всё шиворот - навыворот...И это кпц меня как сильно удручает...

Фуууух, выговорился!) В общем делитесь своим мнением по данной ситуации, согласны или не согласны Вы со мной. В следующий раз я планирую опубликовать статью по теплотехническому расчёту ограждающих конструкций, который является отправной точкой для проектирования системы отопления. Или можете в комментариях предложить свою тему, которую Вам хотелось бы разобрать. Спасибо за внимание!

P.S Подписывайтесь, чтобы всегда быть в курсе интересных обзоров и событий. Ваша поддержка очень важна! С большим количеством обзоров и историй вы можете ознакомиться и в телеграм-канале. Спасибо!