Normy i przepisy w ogrzewaniu Zadaniem projektantów instalacji c.o. jest takie zaprojektowanie instalacji aby spełniała wymagania techniczne oraz aby zapewniła użytkownikom niezawodne jej działanie. W przypadku budownictwa jednorodzinnego obecnie najczęściej stosuje się wodne instalacje centralnego ogrzewania lub ogrzewanie podłogowe. Jeżeli chodzi o wodne instalacje c.o. można wspomnieć o kilku najważniejszych cechach wyróżniających tego typu rozwiązanie do których bez wątpienia należą: bezpieczeństwo eksploatacji oraz długi okres użytkowania instalacji przy stosunkowo niewielkiej korozyjności układu, wysoki komfort cieplny, niską temperaturę powierzchni grzejników a tym samym uniknięcie zagrożenia wynikającego z możliwości przypadkowego poparzenia się, prostotę obsługi i łatwość regulacji pracy instalacji za pomocą zaworów termostatycznych. Oczywiście wszystkie rozwiązania zawierają także i wady do których należy w przypadku tego typu instalacji zaliczyć dużą bezwładność układu, możliwość zamarzania w przypadku dłuższego wyłączenia instalacji w okresie zimowym, oraz stosunkowo wysokie koszty inwestycyjne. Ten rodzaj ogrzewania wodnego dzielimy, ze względu na sposób połączenia z atmosferą, na: otwarte i zamknięte, także na grawitacyjne oraz pompowe. Ze względu na położenie przewodów zasilających w stosunku do pionów instalacji, dzielimy na ogrzewanie: z rozdziałem dolnym lub z rozdziałem górnym, lub też w zależności od rozwiązania samej sieci przewodów: na jednorurowe, dwururowe, ewentualnie pionowe lub poziome. Inną kwestią jest podział ze względu na rodzaj zastosowanego paliwa wówczas instalacje dzieli się na ogrzewanie na paliwo stałe, olejowe, gazowe, zasilane energię elektryczną. W przypadku każdego typu rozwiązań podstawowym zadaniem projektanta jest taki dobór średnic przewodów oraz elementów regulacyjnych pracy sieci, tak aby zapewnić niezawodne działanie instalacji oraz doprowadzenie odpowiedniej ilości czynnika grzejnego do każdego z odbiorników ciepła grzejników, wymienników itp. Celem poprawnego zaprojektowania instalacji c.o jest ustalenie zapotrzebowania na moc cieplną ogrzewanych pomieszczeń, w taki sposób aby utrzymać wewnątrz pomieszczenia wymaganą temperaturę wewnętrzną, niezależnie od warunków zewnętrznych. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12.04.2012 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 2002 nr 75 poz. 690 z późn. zm.) określa obliczeniowe temperatury wewnętrzne które są wymagane dla zapewnienia komfortu cieplnego w budynku i tak [1]: +5 o C dla pomieszczeń nieprzeznaczonych na pobyt ludzi, +8 o C dla pomieszczeń w których nie występują zyski ciepła, a jednorazowy pobyt osób
znajdujących się w ruchu i okryciu zewnętrznym nie przekracza 1 h, +12 o C dla pomieszczeń, w których nie występują zyski ciepła, przeznaczone do stałego pobytu ludzi, znajdujących się w okryciu zewnętrznym, lub wykonujących pracę fizyczną o wydatku energetycznym powyżej 300 W, +16 o C dla pomieszczeń, w których nie występują zyski ciepła, przeznaczone na pobyt ludzi, w okryciach zewnętrznych w pozycji siedzącej i stojącej, +20 o C dla pomieszczeń, w których przebywają na stałe ludzie bez okryć zewnętrznych, +24 o C - dla pomieszczeń przeznaczonych do rozbierania, przeznaczonych na pobyt ludzi bez ubrania. Natomiast Norma PN-94/B-03430 Obliczanie zapotrzebowania na ciepło pomieszczeń o kubaturze do 600 m 3 określa sposób obliczania zapotrzebowania na moc cieplną dla pomieszczeń o kubaturze nie przekraczającej 600 m3, w budynkach nie przekraczających 25 kondygnacji w budynku. W tej normie podano iż istnieje możliwość stosowania metod bardziej dokładnych, ponieważ norma przewiduje sposób obliczeń z zastosowaniem metod uproszczonych. W tej metodzie określenie zapotrzebowania na ciepło pomieszczeń określa prosta zależność: Q= Q p + (1 + d 1 + d 2 ) + Qw [W] we wzorze: Q p oznaczają straty ciepła przez przenikanie, [W] d 1 dodatek do strat ciepła przez przenikanie dla wyrównania wpływu niskich temperatur powierzchni przegród chłodzących pomieszczenia, d 2 dodatek do strat ciepła przez przenikanie uwzględniający skutki nasłonecznienia przegród i pomieszczeń [2], Straty ciepła przez przenikanie określa zależność: Q p = Q o [W] we wzorze: Q o oznaczają straty ciepła poszczególnych przegród lub ich części, dla których obliczeniowy współczynnik przenikania ciepła ma jednakową wartość, [W] Straty ciepła przez pojedynczą przegrodę należy obliczać zgodnie z zależnością: Q o = U o x ( t i - t e ) x A [W] gdzie: U o oznacza współczynnik przenikania ciepła obliczany zgodnie z normą PB- EN ISO 6946:1999 (bez uwzględnienia mostków liniowych i punktowych). Poprzednia norma PN -91/B- 02020 dla potrzeb ogrzewania lub ogrzewania miejscowego również nie uwzględniała wpływu mostków cieplnych liniowych i punktowych. t i obliczeniowa temperatura powietrza w pomieszczeniu należy przyjmować temperatury obliczeniowe zgodnie z rozporządzeniem w [o C], t e obliczeniowa temperatura w przestrzeni przyległej do danej przegrody [ o C], wg PN -82/B-02402
lub PN -82/B -02403, A powierzchnia przegrody lub jej części [m2]. Jeśli chodzi o straty i zyski ciepła przez przenikanie należy uwzględnić wówczas, jeśli różnice temperatur obliczeniowych wynoszą co najmniej 4 K, dla przykładu dla klatek schodowych, przy ustaleniu strat ciepła, należy przyjmować temperaturę obliczeniową zgodnie z PN -82/B-02402, jednakową na całej wysokości klatki. Projektowanie wodnych instalacji centralnego ogrzewania określa norma PN-EN 12828:2006, która szczegółowo opisuje zasady projektowania i montażu wodnej instalacji centralnego ogrzewania z maksymalną temperaturą zasilania do 105 o C i maksymalnym ciśnieniu pracy do 6 bar. Dotyczą one: źródeł ciepła, sieci przewodów, grzejników oraz urządzeń regulacyjnych stosowanych w budynkach mieszkalnych, użyteczności publicznej i przemysłowej. W przypadku instalacji grzewczych w budynkach i przy zastosowaniu metody obliczania projektowego obciążenia cieplnego należy skorzystać z normy PN- EN 12831 :2006, w normie tej podano metody obliczania strat ciepła oraz określono sposób obliczenia zapotrzebowania na moc cieplną dla typowych przypadków w warunkach projektowych. Typowe przypadki dotyczą w rzeczywistości większości budynków z pomieszczeniami o ograniczonej wysokości (nie przekraczającej 5 m) i ogrzewanych stale, zgodnie z wymaganiami projektowanymi. Projektowanie wg normy PN-94/B-03430 daje inne wyniki niż wg normy PN EN 12831:2006 mniej więcej o ok. 20% różnią się między sobą wyniki obliczania strat ciepła, a wynika to z innego sposobu określania powierzchni przegrody wymiary zewnętrzne oraz z dodatku na uwzględnienie mostków cieplnych metoda uproszczona. Norma PN 82 /B-02402 zawiera podział Polski na pięć stref klimatycznych, tak więc temperatura obliczeniowa powietrza zewnętrznego na zewnątrz budynków w [ o C] zawiera się w przedziale od -16 o C w pierwszej strefie do 24 o C w strefie piątej. W zależności od stref klimatycznych temperatury obliczeniowe w pomieszczeniach zamkniętych różnią się między sobą. Nieco inaczej ma się sprawa w przypadku ogrzewania podłogowego, poniżej zdjęcie: Foto: Joanna Kopica
Ogrzewanie podłogowe chociaż znane od wielu lat jednakże w chwili obecnej przeżywa swój prawdziwy rozkwit. Wynika to pewnie z faktu iż popularna podłogówka kiedyś bardo droga, dzisiaj cena instalacji jest już porównywalna z ogrzewaniem grzejnikowym. Inną nie mniej ważną zaletą tego typu rozwiązania, jest brak grzejników na ścianach pionowych, co jest odzwierciedleniem współczesnego designu i nowoczesnych trendów w architekturze wnętrz. Pozwala bowiem maksymalnie wykorzystywać ściany pionowe również jako element dekoracyjny, w których grzejniki nie zawsze dobrze komponowałyby się z wizją nowoczesnego wzornictwa. Jeśli chodzi o aspekty techniczne to nie ma w polskich przepisach ograniczeń co do stosowania ogrzewania podłogowego, ponieważ wg Polskiej Normy PN 85/N-08013 temperatura grzejna podłogi nie powinna przekraczać 29 o C. Często też zaleca się aby temperatura podłogi dla miejsc przeznaczonych do stałej pracy w pozycji stojącej nie przekraczała 27 o C. Przy czym są to wartości limitujące maksymalną temperaturę powierzchni podłogi. Obecnie w zakresie tego typu instalacji można korzystać z normy PN-EN 1264-2:2008 Wbudowane płaszczyznowe wodne systemy ogrzewania i chłodzenia. Część 2 Ogrzewanie podłogowe: Obliczeniowa i badawcza metoda określania mocy cieplnej ogrzewania podłogowego. Norma ta określa metody wyznaczania mocy cieplnej instalacji opartej na różnicy temperatury czynnika grzewczego i temperatury w pomieszczeniu. Metoda obliczeniowa dotyczy systemów zdefiniowanych w prpn-pren 1264-1 (typ A, B i C). Do pozostałych systemów stosuje się metodę badawczą. Aspekty zdrowotne tego typu rozwiązań chociaż nadal budzą wiele kontrowersji nie mają w dalszym ciągu potwierdzenia w poważnych badaniach naukowych co do szkodliwego wpływu na organizm ludzki. Wielu przeciwników zarzucało, że ogrzewanie podłogowe, źle wpływa na obieg krwi w nogach, ale póki co nie ma jasnych korelacji między tego typu ogrzewaniem a zapadalnością na choroby krążenia. Natomiast literatura fachowa podkreśla, że powierzchnia grzejna o niskiej temperaturze pozwala utrzymać pomieszczenia w czystości co jest spowodowane faktem iż przy niskich prędkościach powietrza ograniczone jest unoszenie się kurzu z podłogi, oraz niska temperatura powierzchni grzejnej nie powoduje dodatniej jonizacji powietrza co bez wątpienia jest zaletą tego typu rozwiązań, zwłaszcza dla osób cierpiących na choroby alergiczne. Obecnie ogrzewanie podłogowe znajduje swoje zastosowanie nie tylko w budownictwie jednorodzinnym, ale także i w budynkach użyteczności publicznej, przy czym najpopularniejsze jest ogrzewanie wodne z jastrychem wylewanym na mokro. Są też inne rozwiązania np. ogrzewanie powietrzne oraz ogrzewanie elektryczne ale te rozwiązania są rzadko stosowane, zwłaszcza elektryczne z uwagi na cenę nośnika energii. Oczywiście prawidłowe funkcjonowanie ogrzewania podłogowego wymaga nie tylko starannego projektu tego typu instalacji, ale także i wysokiej jakości wykonania prac instalacyjnych przez odpowiednio przeszkolonych w tym zakresie fachowców. Na koniec należy dodać, iż normy zmieniają się i czasem a nawet często, potrafią być uaktualniane. Powyższy artykuł nie sugeruje stosowania przedstawionych norm, a jedynie posługuje się nimi w celu naświetlenia niektórych kwestii związanych z tematem ogrzewania. Ponadto w polskim prawodawstwie nie ma obligatoryjnego obowiązku stosowania norm ponieważ każdy projekt instalacji powinien być wykonany zgodnie z wiedzą projektanta oraz sztuką budowlano instalacyjną, ale stosowanie norm jest bardzo praktyczne. Źródła: [1]. Rozporządzenie Min. Infrastruktury z 12.04.2002 r. w sprawie warunków technicznych jakim
powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie ze zm. [2]. Koczyk H. Ogrzewnictwo praktyczne Poznań 2009 str. 57, Opracowanie: mgr inż. Joanna Kopica, mgr inż. Radosław Turski. Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji.