Стандарт АВОК «Системы отопления и обогрева с газовыми инфракрасными излучателями»

Широкое обоснованное применение газовых инфракрасных излучателей (ГИИ) связано с необходимостью разработки и согласования соответствующих нормативно-методических материалов.

Творческим коллективом специалистов некоммерческого партнерства «Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике» (НП «АВОК») при участии Института медицины труда РАМН разработан Стандарт АВОК «Системы отопления и обогрева с газовыми инфракрасными излучателями». Стандарт согласован с Управлением государственного пожарного надзора МЧС России, утвержден и введен в действие приказом Президента НП «АВОК».

Стандарт разработан на основе практического опыта проектирования и эксплуатации систем в соответствии с «Рекомендациями по применению систем обогрева с газовыми инфракрасными излучателями» (АВОК, 1996), результатов исследований ОАО «ЦНИИпромзданий», ООО «НПО Термэк», НИИ медицины труда РАМН, АО «Запсибгазпром» и с учетом требований европейского стандарта ЕN13410:2001 «Отопительные установки c газовыми инфракрасными излучателями. Приточная и вытяжная вентиляция зданий промышленного назначения».

Системы отопления и обогрева с газовыми инфракрасными излучателями обеспечивают необходимый микроклимат преимущественно в помещениях производственных зданий промышленных и сельскохозяйственных предприятий, на отдельных рабочих местах, открытых и полуоткрытых площадках, а также отдельных общественных зданий, когда устройство других систем отопления по техническим и технико-экономическим соображениям является невозможным или нецелесообразным. Формирование микроклимата происходит за счет прямого излучения теплоты, получаемой при сжигании газа, нагретой поверхностью (излучателей) и отражающими экранами, вторичного излучения и конвекции от нагреваемых поверхностей в обслуживаемом помещении или участке.

Рисунок 1. Варианты размещения газовых инфракрасных излучателей (ГИИ) при отоплении помещений и обогреве отдельных зон а – «светлые» газовые инфракрасные излучатели на колоннах и стенах; б – «темные» газовые инфракрасные излучатели на нижнем поясе ферм; в – центральные газовоздушные излучатели; г – обогрев зоны «светлыми» газовыми инфракрасными излучателями под навесом

Сокращение расхода теплоты на отопление и вентиляцию при применении газовых инфракрасных излучателей обеспечивается за счет возможности понижения температуры воздуха, поддерживаемой в помещении; существенного сокращения объема воздуха, нагреваемого до необходимой температуры при локальном обогреве рабочих мест и отдельных зон помещения; малой инерционности и гибкости управления систем; высокого, не менее 92 %, общего коэффициента полезного действия излучателей. В результате стоимость энергоресурсов, используемых на отопление производственных помещений, может быть сокращена в 2,5–3 раза. Системы быстро монтируются, бесшумно работают и полностью автоматизированы.

Настоящий стандарт распространяется на системы отопления помещений и обогрева отдельных рабочих мест с применением газовых инфракрасных излучателей (далее – ГИИ) различных типов (лучистого отопления и обогрева) и устанавливает общие принципы устройства и работы систем и требования безопасности при их эксплуатации.

Основным элементом систем лучистого отопления и обогрева является ГИИ, включающий газогорелочный блок, элементы с нагреваемой при сжигании газа теплоизлучающей поверхностью, теплоотражающий экран, системы управления и безопасности.

ГИИ применяют следующих типов:

– «светлые» с открытой атмосферной газовой горелкой, не имеющей организованного отвода продуктов горения, и температурой излучающей поверхности t_пов более 600 °С;

– «темные» с вентиляторным газогорелочным блоком, отводом продуктов сгорания за пределы помещения и температурой излучающей поверхности t_пов менее 600 °С.

Необходимую для обеспечения требуемых параметров микроклимата теплопроизводительность системы и количество излучателей при проектировании систем лучистого отопления определяют расчетом, приведенным в Стандарте.

Выбор типоразмеров и мощности, а также размещение излучателей для отопления помещения и обогрева рабочих мест производят в соответствии с рекомендациями предприятий – производителей оборудования с учетом необходимости соблюдения требований пожарной и санитарной безопасности.

Минимальная высота установки излучателей определяется в соответствии с требованиями пожарной безопасности и санитарно-гигиеническими требованиями.

На открытых или полуоткрытых площадках следует применять ветроустойчивые конструкции ГИИ с защитой от атмосферных осадков.

Варианты размещения ГИИ при отоплении помещений и обогреве отдельных рабочих мест приведены на рисунке. При этом конкретные места установки, высота подвеса, шаг расстановки и угол наклона излучателей определяются в каждом конкретном случае в соответствии с характеристиками ГИИ.

 Системы отопления и обогрева с «темными» ГИИ допускается применять на открытых площадках и в помещениях зданий и сооружений производственного и складского назначения классов функциональной пожарной опасности Ф5.1 и Ф5.2 по СНиП 21–01–97, относящихся к категории В1, В2, В3, В4 с размещением ГИИ вне взрывоопасных зон и категориям Г и Д по НПБ 105–03, сельскохозяйственных зданий класса Ф5.3, зрелищных и культурно-просветительских учреждений классов Ф2.3 и Ф2.4 с расчетным числом посадочных мест для посетителей и расположенных на открытом воздухе, физкультурно-оздоровительных комплексов и спортивно-тренировочных учреждений класса Ф3.6 без трибун для зрителей.

Системы со «светлыми» ГИИ допускается применять на открытых площадках и в помещениях зданий и сооружений производственного и складского назначения (при наличии в них персонала) классов функциональной пожарной опасности Ф5.1 и Ф5.2 по СНиП 21-01–97, относящихся к категории В2, В3, В4 с размещением ГИИ вне взрывоопасных зон и категориям Г и Д по НПБ 105–03, а также в помещениях и сооружениях классов функциональной пожарной опасности Ф2.3 и Ф2.4, расположенных на открытом воздухе.

Применение «светлых» и «темных» ГИИ в помещениях с отступлением от указанных выше положений согласовывается в установленном порядке.

Не допускается применение систем отопления в помещениях подвальных и цокольных этажей.

Производственные и складские здания с применением ГИИ должны соответствовать требованиям СНиП 31–04–2001 и СНиП 31–03–2001.

Помещения, в которых размещены ГИИ и находятся (обращаются) негорючие вещества и материалы в холодном состоянии, относящиеся, в соответствии с НПБ 105–03, к категории Д, должны отвечать требованиям, предъявляемым к помещениям категории Г.

Здания и сооружения, в которых предусматривается применение систем отопления и обогрева с ГИИ, должны быть не ниже IV степени огнестойкости и класса конструктивной пожарной опасности С0 по СНиП 21–01–97.

В зданиях V степени огнестойкости и в зданиях всех степеней огнестойкости классов конструктивной пожарной опасности С1, С2 и С3 применение ГИИ не допускается.

Конструкции, на которых устанавливаются ГИИ, должны быть выполнены из негорючих материалов и относиться к классу конструктивной пожарной опасности К0. Расстояние между ГИИ и находящимися в помещении горючими и трудногорючими материалами, в том числе строительными конструкциями, выполненными из горючих и трудногорючих материалов (окна, двери и т. п.), следует выбирать таким образом, чтобы температура обогреваемых поверхностей и плотность падающего на них теплового потока не превышали 50 °C и 3 кВт/м² соответственно.

Системы отопления и обогрева с ГИИ должны соответствовать требованиям СНиП 42–01–2002 в части устройства внутренних газопроводов. Дымовые трубы и каналы для удаления продуктов сгорания от «темных» излучателей должны соответствовать требованиям НПБ 252–98.

При эксплуатации систем обогрева с ГИИ следует соблюдать требования ППБ 01–03 и ПБ 12-529–03.

В качестве топлива для систем обогрева и отопления с ГИИ следует использовать природный или сжиженный газ в соответствии с действующими стандартами.

Параметры микроклимата в отапливаемых помещениях производственных и складских зданий, оборудованных системами отопления с ГИИ (температура воздуха, температура поверхностей, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха), должны соответствовать оптимальным или допустимым нормам, установленным СанПиН 2.2.4.548–96.

При этом допускается снижение температуры воздуха, но не более чем на 4 °С по сравнению со значениями, предусмотренными СанПиН 2.2.4.548–96.

Параметры микроклимата на обогреваемых рабочих местах в неотапливаемых помещениях производственных и складских зданий, на открытых и полуоткрытых площадках (температура воздуха и температура поверхностей, а для помещений также влажность и скорость движения воздуха) должны соответствовать значениям, установленным в приложении 3 СанПиН 2.2.4.548–96 с учетом времени пребывания людей на рабочих местах.

Параметры микроклимата в помещениях отапливаемых общественных зданий, оборудованных системами отопления с ГИИ (температура воздуха, скорость движения воздуха, относительная влажность воздуха, результирующая температура помещения и локальная асимметрия результирующей температуры), должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 2 ГОСТ 30494–96. При этом допускается снижение температуры воздуха, но не более чем на 2 °С по сравнению со значениями, предусмотренными ГОСТ 30494–96.

Для предупреждения неблагоприятного воздействия инфракрасного излучения на организм человека интенсивность теплового облучения при отоплении и обогреве должна быть не выше:

– 15 Вт/м² на поверхности незащищенных участков головы при температуре воздуха, соответствующей нижней границе допустимых величин, указанных в СанПиН 2.2.4.548–96;

– 25 Вт/м² на поверхности туловища, рук и ног человека при температуре воздуха, соответствующей нижней границе оптимальных величин, указанных в СанПиН 2.2.4.548–96;

– 50 Вт/м² на поверхности туловища, рук и ног человека при температуре воздуха, соответствующей нижней границе допустимых величин, указанных в СанПиН 2.2.4.548–96.

При понижении температуры воздуха, начиная от нижней границы соответствующих нормативных величин, приведенных в СанПиН 2.2.4.548–96, интенсивность теплового облучения должна увеличиваться:

– на 15 Вт/м² на поверхности незащищенных участков головы на каждый градус снижения температуры;

– на 25 Вт/м² на поверхности туловища, рук и ног на каждый градус снижения температуры.

При этом максимальная интенсивность инфракрасного облучения поверхности туловища, рук и ног не должна превышать 150 Вт/м² на постоянных и 250 Вт/м² на непостоянных рабочих местах.

Контроль параметров микроклимата на соответствие требованиям, приведенным в 6.1–6.3, следует осуществлять согласно СанПиН 2.2.4.548–96 и ГОСТ 30494–96. При этом интенсивность теплового облучения следует измерять в горизонтальной и вертикальной плоскостях на уровне головы, туловища и ног работающих.

ГИИ должны размещаться таким образом, чтобы не создавать прямого воздействия инфракрасного излучения на глаза человека в секторе рабочего обзора.

Вентиляция помещений с ГИИ, не оборудованных системой отвода продуктов сгорания в атмосферу, может быть естественной или механической. Для удаления продуктов сгорания могут быть использованы системы общеобменной или местной вентиляции помещения, оборудованные устройствами для забора воздуха, расположенными выше излучателей.

Система вентиляции помещения должна обеспечивать удаление из помещения всего объема продуктов сгорания от ГИИ. Концентрация вредных веществ продуктов сгорания на рабочих местах, в том числе находящихся выше уровня установки ГИИ (рабочие места крановщиков, монтажников, ремонтных рабочих и др.), должна быть не выше допустимой по ГН 2.25.689–98.

Подача воздуха в помещения с ГИИ должна быть организована таким образом, чтобы обеспечивать поступление приточного воздуха на рабочие места без перемешивания с продуктами сгорания.

Установка запорных или регулирующих устройств в вытяжных вентиляционных отверстиях допустима только при условии блокирования их открытия одновременно с выключением излучателей.

Вытяжные воздуховоды и газоходы, расположенные за пределами отапливаемых зон, должны иметь тепловую изоляцию из условия защиты от конденсации водяных паров.

Стандарт АВОК «Системы отопления и обогрева с газовыми инфракрасными излучателями» содержит следующие приложения:

– Типы газовых инфракрасных излучателей;

– Расчет систем лучистого отопления помещения.