Какой объём жилой застройки может отопить котельная мощностью 15–20 МВт?
Порядок величины — 260–420 тыс. м² общей площади современной многоэтажной застройки, и считается это не по СП 50, а по приложению В СП 124.13330.2012, где удельные показатели максимальной тепловой нагрузки на отопление и вентиляцию жилых домов даны прямо в Вт/м² в зависимости от этажности, года постройки и расчётной температуры наружного воздуха. Для застройки после 2015 года при t_нв = −25 °C это 45 Вт/м² для 4—6 этажей, 40 для 7—10, 37 для 11—14 и 36 при этажности больше 15. Отсюда 15 МВт покрывают 333—417 тыс. м² только отопления и вентиляции, 20 МВт — 444—556 тыс. м². Но мощность котельной этим не исчерпывается: по п. 4.12 СП 89.13330.2016 расчётная тепловая мощность — это сумма максимальных нагрузок на отопление, вентиляцию и кондиционирование, средних нагрузок на горячее водоснабжение и технологических нагрузок, плюс собственные нужды котельной и потери в котельной и в тепловых сетях. С учётом одного только ГВС (12,2 Вт/м² по приложению Г СП 124 при заселённости 25 м²/чел) остаётся 262—311 тыс. м² на 15 МВт и 350—415 тыс. м² на 20 МВт. Для панельного фонда до 1995 года те же 15 МВт дают вдвое меньше — около 182 тыс. м².
Чем подтверждён ответ
-
СП 124.13330.2012 «СНиП 41-02-2003 Тепловые сети» (ред. от 31.05.2022, с Изменениями № 1—3) — приложение В, таблица В.1 (в ред. Изменения № 1, утв. приказом Минстроя России от 20.11.2019 № 698/пр)
УДЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ МАКСИМАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ НА ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЮ ЖИЛЫХ ДОМОВ, Вт/м2. Для зданий строительства после 2015 г., при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления −20 / −25 / −30 / −35 °C: 1—3-этажные одноквартирные отдельно стоящие — 64 / 67 / 72 / 77; 2—3-этажные одноквартирные блокированные — 51 / 55 / 59 / 64; 4—6-этажные — 42 / 45 / 49 / 55; 7—10-этажные — 37 / 40 / 42 / 48; 11—14-этажные — 35 / 37 / 41 / 45; более 15 этажей — 33 / 36 / 40 / 43.
-
СП 124.13330.2012 — п. 5.2, перечисление «в»
При разработке схем теплоснабжения расчетные тепловые нагрузки определяются: <…> в) для намечаемых к застройке жилых районов — по укрупненным показателям плотности размещения тепловых нагрузок или при известной этажности и общей площади зданий, согласно генеральным планам застройки районов населенного пункта — по удельным тепловым характеристикам зданий (приложение В).
-
СП 124.13330.2012 — п. 5.3 и п. 5.4
5.3 Расчетные тепловые нагрузки при проектировании тепловых сетей определяются по данным конкретных проектов нового строительства, а существующей — по фактическим тепловым нагрузкам. Допускается при отсутствии таких данных руководствоваться указаниями 5.2. <…> Нагрузки для тепловых сетей по системам горячего водоснабжения при известной площади зданий определяются согласно генеральным планам застройки районов по удельным тепловым характеристикам (приложение Г). 5.4 Расчетные потери теплоты в тепловых сетях следует определять как сумму тепловых потерь через изолированные поверхности трубопроводов и с потерями теплоносителя.
-
СП 124.13330.2012 — приложение Г, таблица Г.1
Жилые дома, независимо от этажности, оборудованные умывальниками, мойками и ваннами, с квартирными регуляторами давления — норма расхода горячей воды 105 л/сут на 1 жителя, норма общей/полезной площади на 1 измеритель 25 м2/чел, удельная величина тепловой энергии q hw — 12,2 Вт/м2. То же, с заселенностью 20 м2/чел — 15,3 Вт/м2. То же, с умывальниками, мойками и душевыми — 18 м2/чел, 13,8 Вт/м2.
-
СП 89.13330.2016 «СНиП II-35-76 Котельные установки» (ред. от 15.12.2021, с Изменением № 1) — п. 4.12
Расчетную тепловую мощность котельной определяют как сумму максимальных часовых нагрузок тепловой энергии на отопление, вентиляцию и кондиционирование, средних часовых нагрузок тепловой энергии на горячее водоснабжение и нагрузок тепловой энергии на технологические цели. При определении расчетной мощности котельной следует учитывать также нагрузки тепловой энергии на собственные нужды котельной, потери в котельной и в тепловых сетях системы теплоснабжения.
-
СП 89.13330.2016 — п. 4.14 (в ред. Изменения № 1) и п. 4.15
4.14 Максимальные тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и кондиционирование и средние тепловые нагрузки на горячее водоснабжение жилого, общественного и производственного здания или группы зданий, обеспечиваемых тепловой энергией от одной котельной, следует принимать по соответствующим разделам проектной документации, а при их отсутствии — по удельным показателям. 4.15 Тепловые нагрузки для расчета и выбора оборудования котельной следует определять для обеспечения устойчивой работы при трех режимах: максимального — при температуре наружного воздуха в наиболее холодную пятидневку; среднего — при средней температуре наружного воздуха холодного месяца; минимального, летнего — при минимальной нагрузке.
-
СП 50.13330.2024 «СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий» (утв. приказом Минстроя России от 15.05.2024 № 327/пр; изменений не имеет) — п. 10.1
Показателем расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилого или общественного здания на стадии разработки проектной документации является удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания, численно равная расходу тепловой энергии на 1 м3 отапливаемого объема здания в единицу времени при перепаде температуры в 1 °C q от, Вт/(м3·°C).
-
СП 50.13330.2024 — формулы Б.1 и Б.12 приложения Б
Б.1 <…> q_от^р = k_об + k_вент − β_КПИ(k_быт + k_рад), где k_быт — удельная характеристика внутренних теплопоступлений здания; k_рад — удельная характеристика теплопоступлений в здание от солнечной радиации. <…> Б.7 <…> Расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период Q_от^год, кВт·ч/год, следует определять по формуле Q_от^год = 0,024·ГСОП·V_от·q_от^р.
-
СП 50.13330.2024 — п. 3.11
отапливаемый объем здания: Объем, ограниченный внутренними поверхностями наружных ограждений здания — стен, покрытий (чердачных перекрытий), перекрытий пола первого этажа или пола подвала при отапливаемом подвале.
Порядок величины — 260–420 тыс. м² общей площади современной многоэтажной застройки. Считается это не по СП 50, а по приложению В СП 124.13330.2012, где удельные показатели максимальной тепловой нагрузки на отопление и вентиляцию жилых домов даны прямо в Вт/м².
Чем считать
Пункт 5.2 СП 124 перечисляет три способа определить расчётные тепловые нагрузки, и для нашей задачи работает третий: «для намечаемых к застройке жилых районов — по укрупнённым показателям плотности размещения тепловых нагрузок или при известной этажности и общей площади зданий <…> по удельным тепловым характеристикам зданий (приложение В)». Тот же ход закреплён в п. 4.14 СП 89.13330.2016: при отсутствии разделов проектной документации нагрузки принимают «по удельным показателям».
Таблица В.1 задаёт нагрузку тремя параметрами: этажность, период постройки и расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления tнв. Вот срез для застройки после 2015 года:
| Этажность | −20 °C | −25 °C | −30 °C | −35 °C |
|---|---|---|---|---|
| 1—3-этажные одноквартирные отдельно стоящие | 64 | 67 | 72 | 77 |
| 2—3-этажные одноквартирные блокированные | 51 | 55 | 59 | 64 |
| 4—6-этажные | 42 | 45 | 49 | 55 |
| 7—10-этажные | 37 | 40 | 42 | 48 |
| 11—14-этажные | 35 | 37 | 41 | 45 |
| более 15 этажей | 33 | 36 | 40 | 43 |
Значения в Вт/м². Обратите внимание на направление зависимости от этажности: чем выше дом, тем меньше удельная нагрузка — работает компактность здания. Это ровно обратное тому, что подсказывает интуиция «высокий дом — большие теплопотери».
Числа для 15 и 20 МВт
При tнв = −25 °C и застройке после 2015 года:
| Этажность | Вт/м² | 15 МВт, только О+В | 20 МВт, только О+В | 15 МВт с ГВС | 20 МВт с ГВС |
|---|---|---|---|---|---|
| 4—6 | 45 | 333 000 м² | 444 000 м² | 262 000 м² | 350 000 м² |
| 7—10 | 40 | 375 000 м² | 500 000 м² | 287 000 м² | 383 000 м² |
| 11—14 | 37 | 405 000 м² | 541 000 м² | 305 000 м² | 407 000 м² |
| более 15 | 36 | 417 000 м² | 556 000 м² | 311 000 м² | 415 000 м² |
ГВС здесь взято по приложению Г СП 124: для жилых домов с умывальниками, мойками и ваннами при норме площади 25 м²/чел удельная величина теплоты на нагрев qhw = 12,2 Вт/м². При более плотном заселении — 20 м²/чел — уже 15,3 Вт/м², и площадь падает ещё примерно на 5 %.
Для сравнения, тот же расчёт для старого фонда: 4—6-этажные панельные дома постройки до 1995 года при −25 °C дают 70 Вт/м², и 15 МВт покрывают всего около 182 000 м² с учётом ГВС. Разница с новой застройкой — почти вдвое. Поэтому вопрос «сколько отопит котельная» без указания периода постройки не имеет одного ответа даже при известной этажности.
Что ещё съедает мощность
Пункт 4.12 СП 89.13330.2016 перечисляет всё, из чего складывается расчётная тепловая мощность котельной:
- максимальные часовые нагрузки на отопление, вентиляцию и кондиционирование — это и есть таблица В.1;
- средние часовые нагрузки на горячее водоснабжение — именно средние, а не максимальные: пиковый водоразбор покрывается баками-аккумуляторами, и в мощность котельной он не закладывается;
- нагрузки на технологические цели;
- нагрузки на собственные нужды котельной, потери в котельной и в тепловых сетях.
Последний пункт в оценках теряют чаще всего. Потери в тепловых сетях по п. 5.4 СП 124 складываются из потерь через изолированные поверхности трубопроводов и потерь с теплоносителем; на протяжённой сети микрорайона это заметная доля, и её надо вычитать из мощности котельной до того, как делить на удельный показатель. Таблица выше даёт верхнюю границу — сколько застройки котельная покрывает «на выходе из коллектора», без сети и без собственных нужд.
Ещё одно: по п. 4.15 СП 89 оборудование выбирают на устойчивую работу в трёх режимах — максимальном (наиболее холодная пятидневка), среднем (средняя температура холодного месяца) и минимальном летнем. Котельная 15–20 МВт летом работает только на ГВС, и её способность держать малую нагрузку — отдельный вопрос выбора числа и типоразмера котлов, к площади застройки отношения не имеющий.
Почему не СП 50
Через СП 50.13330.2024 такую оценку делают часто — и получают систематически заниженную мощность. Причина в определении величины. По п. 10.1 удельная характеристика qот — это расход тепловой энергии на 1 м³ отапливаемого объёма при перепаде температуры в 1 °C, и умножение её на объём и на разность температур формально даёт ватты. Но откалибрована она не на расчётный максимум:
- в формуле Б.1 из суммы теплозащитной и вентиляционной характеристик вычитаются бытовые теплопоступления kбыт и теплопоступления от солнечной радиации kрад. В расчётном максимуме — самая холодная пятидневка, ночь — ни солнца, ни расчёта на бытовые тепловыделения нет;
- формула Б.12 привязывает qот к ГСОП — градусо-суткам отопительного периода: Qотгод = 0,024 · ГСОП · Vот · qотр. ГСОП строится по средней температуре отопительного периода, а не по холодной пятидневке.
То есть qот — среднесезонная характеристика энергоэффективности здания, инструмент проверки «расчётное значение не больше нормируемого» по формуле (10.1). Подставлять в неё температуру наиболее холодной пятидневки по параметрам Б — значит применять величину за пределами её модели. Приложение В СП 124 названо ровно тем, чем нужно: «удельные показатели максимальной тепловой нагрузки».
Есть и вторая ловушка. Таблица 14 СП 50 — это «нормируемая (базовая) удельная характеристика <…> малоэтажных жилых одноквартирных зданий», а не «зданий малой площади»: её строки по 50, 100, 150 … 1000 м² относятся к коттеджам, а не к секциям многоквартирного дома. Многоквартирные дома живут в таблице 15.
Про слово «объём»
В вопросе оно почти наверняка означает «сколько застройки», то есть площадь. Стоит развести три величины, потому что нормы пользуются разными:
- общая площадь зданий — измеритель приложения В СП 124 (Вт/м²) и приложения Г (Вт/м²), в ней и считают ответ;
- отапливаемый объём Vот — измеритель СП 50 (Вт/(м³·°C)); по п. 3.11 это объём, ограниченный внутренними поверхностями наружных ограждений: стен, покрытий или чердачных перекрытий, перекрытия пола первого этажа либо пола отапливаемого подвала. Это не строительный объём здания;
- переход между ними даёт формула Б.11 СП 50: h = Vот / Aот, средняя высота этажа, где Aот — сумма площадей этажей в пределах внутренних поверхностей наружных стен, за исключением технических этажей и гаражей.
При средней высоте этажа около 3 м 300 000 м² соответствуют примерно 900 000 м³ отапливаемого объёма. Но считать нагрузку правильнее по площади: удельные показатели, которые нормы дают для этой задачи, привязаны именно к ней.
Ответ проверен · Дмитрий Засыпкин, Главный инженер проекта
Смежные вопросы
- Когда принимать параметры наружного воздуха А, а когда Б? Параметры А — для систем вентиляции и воздушного душирования в тёплый период года. Параметры Б — для отопления, вентиляции и воздушного душирования в холодный период, а также для кондиционирования в оба периода. У сельскохозяйственных зданий правило другое: А для вентиляции и кондиционирования круглый год, Б только для отопления.
- Какая изоляция нужна транзитным трубам отопления в межквартирном коридоре? Основание — пункт 14.10 СП 60.13330.2020, а не 14.4. Он требует предусматривать тепловую изоляцию трубопроводов внутренних систем теплохолодоснабжения по пяти целям: предупреждение ожогов, обеспечение допустимых потерь тепла, исключение конденсации влаги, исключение замерзания теплоносителя в неотапливаемых помещениях и обеспечение взрывопожаробезопасности. В межквартирном коридоре срабатывают минимум две первые, поэтому изоляция нужна. Жёсткое число там же: температура поверхности тепловой изоляции не должна превышать 40 °C. Конструкция и толщина подбираются по СП 61.13330 (пункт 14.12). Пункт 14.4 к коридору не относится — он предписывает изоляцию адресно для дошкольных организаций, лестничных клеток и вестибюлей, и в этот перечень межквартирный коридор не входит.