Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Тепло- и холодоснабжение

Одним из важнейших факторов, влияющих на устройство отопительно-вентиляционных систем в церковных зданиях, является создание благоприятных климатических условий, позволяющих использовать их в качестве зданий музейного, церковного или музейно-церковного назначения. Создаваемые системы должны обеспечивать необходимые параметры микроклимата в помещениях с учетом характера их использования.

Это определяется в первую очередь величиной тепловлажностных возмущений и продолжительностью их воздействия, что зависит от назначения зданий. Следует отметить возрастающую тенденцию использования церковных зданий одновременно для музейных и церковных целей. Примеры этому — соборы Московского Кремля, Владимира, Пскова, Суздаля и др.

Помимо разнохарактерных способов эксплуатации церковных зданий, необходимо учитывать множество других факторов, кардинально влияющих на выбор отопительно-вентиляционных систем. К ним относятся:

- объемно-планировочные особенности здания;

- теплотехнические свойства ограждающих конструкций;

- климатологический район строительства;

- состояние экологической среды;

- источники энергоснабжения;

- возможность использования существующих отопительно-вентиляционных систем.

Системы отопления

Древнейшими отопительными устройствами, которыми оборудовались строившиеся здания, в том числе и церковные, являлись камины, печи, огневоздушные системы. Все они характеризуются очень низким КПД, пожароопасны, нуждаются в постоянном обслуживании. Тепловой режим в помещениях, обслуживаемых такими системами, не стабилен, амплитуда колебаний температур достигает +8-12°С. Но эти системы обладают и определенными достоинствами: они автономны, могут использовать любой вид местного топлива, обладают способностью наряду с отопительными выполнять определенные вентиляционные функции.

В настоящее время теплоснабжение городов и населенных пунктов качественно изменилось. На смену индивидуальным источникам пришли центральные районные котельные и теплоэлектростанции (ТЭЦ). Соответственно изменились и потребители тепла.

Водяные системы

Источниками теплоснабжения водяных систем могут служить ТЭЦ, районные или местные котельные. При централизованном теплоснабжении системы отопления следует присоединять к источникам тепла по независимой схеме, чтобы обеспечить их безопасность и надежную работу. В качестве нагревательных приборов водяного отопления могут служить радиаторы, регистры, отопительные шкафы, напольные низкотемпературные панели. Входные тамбуры для соответствующих климатических районов должны быть оборудованы воздушно-тепловыми завесами.

Теплоносителем для систем отопления с местными приборами обычно служит вода с параметрами t = +95-70°С; для систем с напольными лучистыми панелями — t = +55-40°С. Отопительные шкафы могут питаться перегретой водой в диапазоне + 150-70°С. Нагревательные приборы должны быть оснащены устройствами автоматического регулирования. Схемы отопительных систем с местными приборами зависят, в основном, от архитектурно-планировочных особенностей здания. Они могут быть одно- или двухтрубными, с верхней или нижней разводкой. Однотрубные системы применяются, как правило, для сооружений, имеющих единый объем, с прокладкой разводящей магистрали горизонтально, по периметру здания. Трубопроводы следует прокладывать открыто. Возможна скрытая прокладка: в случаях нарушения интерьеров это решение должно быть согласовано с соответствующими органами охраны памятников.

Системы отопления могут выполняться с естественным или искусственным побуждением циркуляции теплоносителя.

Воздушные системы

По сравнению с водяными, воздушные системы обладают рядом преимуществ: они малоинерционны и незамедлительно реагируют на внутренние тепловые возмущения; могут совмещать отопительные и вентиляционные функции; безопасны в работе; обладают высокими санитарно-гигиеническими свойствами; могут использовать как высоко-, так и низкотемпературные теплоносители. Возможно применение центральных или местных систем. Первые, как правило, одновременно выполняют вентиляционные функции; в отопительный период они работают с использованием рециркуляционного воздуха (для экономии тепла).

В зависимости от имеющихся источников тепла агрегаты воздушного отопления могут быть оборудованы водяными, паровыми, электрическими или огневоздушными калориферами.

Воздушные системы, особенно центральные, совмещенные с вентиляцией, в состоянии обеспечить равномерную температуру во всем объеме обслуживаемых помещений, что особенно важно для отопления барабанов. Для обеспечения посезонной гидравлической устойчивости каналы центральных систем должны обладать повышенным сопротивлением. При устройстве центральных систем необходимо максимально использовать существующие каналы, которые ранее предназначались для огневоздушного отопления. Местные отопительные системы могут выполняться с помощью отопительных шкафов с естественным или механическим побуждением.

Воздухораспределение в системах воздушного отопления должно быть организовано по схеме «снизу-вверх». В зданиях, ранее оборудованных печным отоплением, для удаления воздуха могут быть использованы существующие дымоходы.

Электрические системы

В районах с дешевой электроэнергией, не имеющих центрального теплоснабжения, возможно применение электрического отопления. Такие системы имеют ряд преимуществ, по сравнению с водяными (возможность свободного размещения приборов, отсутствие необходимости в тепловых пунктах циркуляционных насосов и др.). Кроме того, они обладают незначительной металлоемкостью.

Системы электрического отопления должны отвечать требованиям пожарной безопасности; приборы должны быть закрытого типа с максимальной температурой на поверхности +80-90°С.

В помещениях со значительной площадью следует устанавливать отопительные шкафы, оснащенные электрокалориферами и рециркуляционными вентиляционными агрегатами.

Другие разновидности систем отопления

Помимо перечисленных систем, в зависимости от существующих источников тепла, возможны другие системы отопления: паровые, газовые, термальные и др. Системы отопления обеспечивают только температурный режим в холодный период года.

В настоящее время появилось разнообразное отопительное оборудование, вполне пригодное для отопления церковных зданий. Это нагревательные приборы разного назначения, котлы с использованием различных видов топлива, малошумные фланцевые циркуляционные насосы, трубопроводы из полимерных материалов и многое другое.

Особое внимание следует обратить на малогабаритные высокопроизводительные отопительно-воздушные агрегаты, которые, не нарушая строительных конструкций и сложившегося облика помещений, могут обслужить значительные объемы.