§ 11.5. Описание бетонных отопительных панелей
Потолочные отопительные панели могут быть совмещенными и подвесными. Совме-щенные панели изображены на рис. 11.5, где в одной из конструкций греющие трубы включены в бетон несущей части междуэтажного перекрытия (рис. 11.5, а). Это делается таким образом, чтобы под ними было достаточно места для размещения арматуры, необ-ходимой для увеличения прочности бетона и усиления теплопередачи вниз. Также для усиления теплопередачи вниз в верхней части перекрытия помещают теплоизоляционный слой.
В качестве теплоизоляции применяют твердые малотеплопроводные материалы, способ-ные выдерживать давление со стороны пола. Пол устраивают из рулонных материалов по цементной стяжке или деревянный.
На рис. 11.5, б показана другая конструкция совмещенной потолочной панели, располо-женной в перекрытии из пустотелых блоков. Пустоты в этом случае являются теплоизо-ляцией.
Рис. 11.5. Совмещенные потолочные бетонные панели: а - с расположением греющих труб в несущем бетонном слое; б - то же под несущими пустотелыми блоками; 1 - теплоизоля-ция; 2 - цементная стяжка; 3 - покрытие пола; 4 - сетка; 5 - греющая труба; 6 - штукатурка; 7 - арматура; 8 - бетонный слой; 9 - пустотелая панель перекрытия
375
Совмещенные потолочные отопительные панели применяют при условии, что температу-ра теплоносителя поддерживается на невысоком уровне (до 55...60 °С). При температуре теплоносителя выше 60 °С (60... 90 °С) отопительные панели описанных конструкций размещают в помещениях длительного пребывания людей не по всей площади, а только по периметру потолка или по контуру здания, вдоль его наружных стен.
Известен недостаток совмещенных отопительных панелей: большая тепловая инерция и связанная с ней трудность регулирования теплоотдачи, так как изменение температуры теплоносителя проявляется на греющей поверхности только по истечении значительного промежутка времени. Потолочное панельно-лучистое отопление может быть устроено с малой тепловой инерцией. Для этого греющие трубы располагают в нижнем штукатурном слое или применяют металлические листы, соединенные с трубами для развития теплоот-дающей поверхности.
349
Подобная подвесная потолочная отопительная панель приведена на рис. 11.6. Тонкие перфорированные стальные или алюминиевые листы прикрепляются к греющим трубам, со стороны перекрытия покрываются звуко- и теплоизоляционным слоем. При такой кон-струкции подвесных отопительных панелей, помимо обеспечения передачи основного теплового потока через потолок и звукоизоляции помещений, появляется возможность ав-томатизировать действие системы отопления, повышать температуру теплоносителя, не превосходя предельно допустимых показателей для их поверхности.
Пространство над подвесными отопительными панелями может использоваться для про-кладки труб и кабелей, размещения светильников и воздуховодов.
Подвесные нагреваемые панели можно ремонтировать в процессе эксплуатации системы отопления без вскрытия основных строительных конструкций. Однако они не лишены не-достатков: междуэтажные перекрытия усложняются по конструкции, возрастают их масса и толщина, а следовательно, высота и стоимость здания. Монтаж соответствующей систе-мы отопления может проводиться только после возведения основных строительных кон-струкций, а при такой последовательности работ увеличиваются сроки строительства зда-ния.
Напольные отопительные панели могут быть совмещенными и приставными (рис. 11.7). Конструкция совмещенной напольной панели показана на рис. 11.7, а. Греющие трубы заделаны, как и в потолочной совмещенной панели, в бетон несущей части (моно-литной или сборной) междуэтажного перекрытия при ее изготовлении. Над трубами со стороны пола помещены теплоизоляционные вкладыши, способствующие равномерному распределению температуры по поверхности пола.
Рис. 11.6. Подвесная потолочная отопительная панель: 1 - подвеска; 2 - перекрытие; 3 - тепловая изоляция; 4 - труба для теплоносителя; 5 - перфорированный металлический лист
Рис. 11.7. Напольные бетонные отопительные панели: а - с расположением греющих труб в несущей части перекрытия; б - то же на несущем перекрытии; 1 - покрытие пола; 2 - теплоизоляционный материал; 3 - железобетонное несущее перекрытие; 4 -греющая труба; 5 - бетонная панель; 6 - штукатурка
350
Данную конструкцию отопительной панели следует отнести скорее к напольно-потолочной отопительной панели, так как часть теплового потока от труб направляется вниз через потолок. В тех случаях, когда необходимо большую часть теплового потока передавать через пол (например, при устройстве теплого пола в вестибюле здания), под перекрытием подвешивают дополнительный слой тепловой изоляции.
Приставные бетонные отопительные панели (рис. 11.7, б) изготавливают в заводских условиях отдельно от несущей части перекрытия в виде секции ограниченных размеров (для удобства транспортирования и монтажа). Эти секции укладываются и соединяются одна с другой в процессе монтажа. Возможна также укладка прверх несущей части пере-крытий змеевиков, которые после их соединения и гидравлического испытания покрыва-ются на месте слоем бетона. При втором способе производства работ увеличивается срок строительства здания, что является его недостатком.
Стеновые отопительные панели бывают двух типов: плинтусные и подоконные. Ранее применялись панели совмещенного вида: перегородочные панели, частично заменяющие внутренние стены, и стеновые панели, встроенные в наружные стены зданий.
Перегородочные отопительные панели, устанавливавшиеся впритык к наружным стенам, включали в себя, помимо греющих труб, отопительные стояки, благодаря чему открыто расположенные трубы в помещениях отсутствовали. Теплоотдача этих панелей была двухсторонней и целиком "полезной", тепловая изоляция не требовалась.
Недостатками перегородочных отопительных панелей являлись одинаковая теплоотдача в два смежных помещения обычно с различными теплопотерями и невозможность регули-рования теплопоступления в каждое помещение. Кроме того, существовали ограничения в расстановке мебели в помещениях, появлялись щели в местах примыкания панелей к внутренним стенам.
Совмещенные стеновые отопительные панели бетонируют вместе с отопительными стоя-ками в заводских условиях одновременно с изготовлением наружных стен для полносбор-ных зданий. Стояк, заделанный в бетон, служит частью нагревательной поверхности па-нели.
Для примера на рис. 11.8 показано расположение греющих труб, выполненных по бифи-лярной схеме, в трехслойной наружной стене, предназначенной для верхнего этажа зда-ния. Греющие трубы размещены во внутреннем бетонном слое с некоторым смещением к внутренней поверхности стены (hв=30 мм при толщине внутреннего бетонного слоя 80 мм).
351
Рис. 11.8. Бифилярный стояк системы водяного отопления с греющими элементами змее-виковой формы, совмещенные с трехслойной наружной стеновой панелью: 1 -тепловая изоляция; 2 - наружный железобетонный слой; 3 - греющая труба; 4 - внутренний железо-бетонный слой; 5 - штукатурка
Бетонные отопительные панели, совмещенные с наружными стенами, не нашли широкого применения в массовом строительстве зданий из-за больших теплопотерь наружу, беспо-лезных для отопления помещений.
Плинтусные отопительные панели, заменяющие собой плинтус, распространены в странах с умеренным климатом (США, Англия) для отопления магазинов, выставочных залов и других подобных помещений. Там применяются чугунные или стальные плинтус-ные панели, представляющие собой большей частью пустотелые элементы с гладкой по-верхностью толщиной 45...60 мм и высотой 150...300 мм, по форме напоминающие обыч-ные деревянные плинтусы. Панели с двухсторонней теплоотдачей такого типа снабжены с задней стороны вертикальными ребрами. Их теплоотдача возрастает на 60 % по сравне-нию с плоскими плинтусными панелями с односторонней теплоотдачей.
В нашей стране плинтусные панели используют для отопления детских учреждений, при-чем применяют панели из бетона марки 150...200 с односторонней теплоотдачей (рис. 11.9). Для уменьшения бесполезных теплопотерь между плинтусной панелью и наружной стеной помещают слой тепловой изоляции.
352
Рис. 11.9. Плинтусная приставная бетонная отопительная панель: 1 - бетон; 2 - концы греющих труб для присоединения к стояку; 3 - поверхность чистого пола; 4 - тепловая изоляция
При использовании для отопления плинтусных панелей уменьшается вертикальный гра-диент температуры воздуха. Установлено, что разность температуры воздуха под потол-ком и у пола помещений, обогреваемых плинтусными панелями, составляет не более 1 °С, тогда как при радиаторном отоплении она доходит до 3 °С. Кроме того, наблюдается от-носительное повышение температуры воздуха у пола и температуры поверхности пола и стен в нижней зоне помещении, что особенно важно для детских комнат. При отоплении помещений плинтусными панелями температуру воздуха по условиям теплового комфор-та принимают равной расчетной температуре воздуха для конвективного отопления.
Подоконные бетонные отопительные панели устанавливают в тех местах под окнами помещений, где принято размещать металлические отопительные приборы. Панели могут быть приставными или вставленными в выемку (нишу) в стене. Такие панели бывают с односторонней (рис. 11.10, а) и двухсторонней (рис. 11.10, б) теплоотдачей с их поверхно-сти. Соединяются они с трубами системы отопления как обычные отопительные приборы.
При использовании панели с двухсторонней теплоотдачей увеличивается теплопередача в помещение в расчете на единицу длины панели, а также сокращаются бесполезные теп-лопотери наружу по сравнению с панелью, вплотную приставленной к стене. Однако та-кая панель с труднодоступным конвективным каналом уступает в санитарно-гигиеническом отношении панели с односторонней теплоотдачей.
На рис. 11.10, в показана конструкция, сочетающая отопительную панель с каналом для подачи подогретого свежего воздуха в отапливаемое помещение. Тепловая изоляция здесь отсутствует, а часть теплового потока, уходящего наружу, используется для нагревания приточного воздуха. Такую конструкцию панелей можно использовать в малоэтажных зданиях. В многоэтажных зданиях потребуется более тщательная ее наладка из-за возник-новения неравномерности и неустойчивости движения воздуха в приточных каналах на различных этажах.
353
Рис. 11.10. Подоконные приставные бетонные отопительные панели: а - с односторонней теплоотдачей; б - с двусторонней теплоотдачей; в - с двусторонней теплоотдачей и кана-лом для подачи подогретого наружного воздуха; 1 - тепловая изоляция; 2 - конвективный канал; 3 - отопительная панель; 4 - приточный канал; 5 - запорный клапан; 6 - стальной экран
Низкие подоконные панели, поверхность которых из-за этого может иметь относительно более высокую температуру, получаются меньших размеров чем панели других типов. При использовании подоконных панелей сокращается площадь охлажденной поверхности наружных стен, уменьшаются радиационное охлаждение людей и зона распространения холодного воздуха от окон, не затрудняется, как при перегородочных панелях, расстанов-ка предметов в помещениях.