Общие сведения об отоплении

Отопление поддерживает в помещении на определенном уровне температуру воздуха и внутренних поверхностей ограждающих конструкций. В помещении обеспечивается тепловой комфорт — оптимальная температурная обстановка, благоприятная для жизни и деятельности людей в холодное время года.

Отопление - один из видов инженерного (технологического) оборудования здания и, кроме того, является отраслью строительной техники. Монтаж стационарной установки отопления производится в процессе возведения здания, ее элементы увязываются со строительными конструкциями и сочетаются с интерьером помещений.

Функционирование отопления характеризуется определенной периодичностью в течение года и изменчивостью использования мощности установки, зависящей прежде всего от метеорологических условий в холодное время года. При понижении температуры наружного воздуха и усилении ветра должна увеличиваться, а при повышении температуры наружного воздуха и воздействии солнечной радиации уменьшаться теплоподача от отопительных установок в помещения. Изменение интенсивности внешнего воздействия на здание может также сочетаться с неравномерным поступлением тепла от внутренних производственных и бытовых источников, что требует дополнительного регулирования действия отопления.

Очевидно, что для создания и поддержания теплового комфорта в помещениях зданий требуются технически совершенные отопительные установки. И чем суровее климат местности и выше требования к обеспечению благоприятных условий в здании, тем более мощным и надежным должно быть отопление.

Состояние воздушной среды в помещениях в холодное время года обусловливается действием не только отопления, но и вентиляции. Отопление и вентиляция совместно обеспечивают в помещениях, помимо температуры, определенные влажность, подвижность, давление, состав и чистоту воздуха. В производственных и сельскохозяйственных сооружениях, во многих гражданских зданиях отопление и вентиляция неотделимы, они взаимно создают требуемые санитарно-гигиенические условия, способствуют снижению числа заболеваний, улучшению самочувствия людей и повышению производительности их труда.

Не только люди, но и животные, птицы и растения, а также сами здания и продукты труда людей требуют для поддержания своего нормального состояния надлежащих температурных условий. Недостаточно отапливаемые здания быстрее разрушаются вследствие нарушения необходимого температурно-влажностного режима их конструкций. Технологический процесс получения и хранения ряда продуктов, изделий и веществ (точных приборов и ламп, пряжи и тканей, кинопленки и стекла, муки и бумаги и т. д.) требует строгого поддержания заданной температуры помещений.

Итак, отопление вместе с вентиляцией создают в помещении искусственный климат в холодное время года.

Научные основы современной отопительной техники базируются на положениях физики и химии, гидравлики и аэродинамики, теплопередачи, термодинамики и строительной теплофизики. Техника отопления тесно связана также с общестроительной техникой, так как способ отопления в большой мере зависит от конструктивных и архитектурно-планировочных решений зданий.

Развитие строительной техники, создание и совершенствование конструкций сборных зданий способствуют изменению конструкций отопительных установок, обеспечивая повышение степени механизации заготовительных работ, сборность и снижение трудовых затрат при монтаже.

В связи с ростом уровня жизни предъявляются новые требования к тепловому режиму помещений, зависящему от действия отопления, выявляются оптимальные условия деятельности людей в помещениях. Например, для таких зданий массового использования, как учебные заведения, установлена зависимость усвоения слушателями излагаемого материала от температуры воздуха. При отклонении от оптимальной температуры (+22° С) до +15° С усвояемость снижалась на четверть, а до +30° С - наполовину.

Климат большей части территории нашей страны отличается суровой зимой, схожей лишь с зимой в северо-западных провинциях Канады и на Аляске. Сравним зимние климатические условия в России с условиями в других странах.

Средняя температура наружного воздуха в крупных городах северного полушария в течение наиболее холодного месяца.

На рисунке приведен график изменения продолжительности стояния одинаковой среднесуточной температуры в Москве, где отопительный сезон длится около семи месяцев (205 суток). Как видно, наибольшая продолжительность стояния температуры в Москве относится к средней температуре отопительного сезона (-3,2°С), входящей в интервал температуры от 0 до -5° С. Эта закономерность отмечается в большинстве районов страны.

Продолжительность стояния одинаковой среднесуточной температуры наружного воздуха за отопительный сезон в Москве.

Продолжительность отопительного сезона невелика лишь на крайнем юге (три - четыре месяца), а на большей части России она составляет шесть-восемь месяцев, доходя до девяти (в Архангельской, Мурманской и других областях) и даже до 12 месяцев (в Магаданской области и Якутии).

Суровость или мягкость зимы полнее выражается не длительностью отопления зданий, а значением произведения числа суток действия отопления на разность внутренней и наружной температуры, средней в течение этого периода. Если это число градусо-суток для Москвы принять за 100%, то в Якутии оно составит 220%. Указанные данные свидетельствуют о разнообразии местных условий и значении отопления для нашей страны, где почти каждое здание возводится с отопительной установкой и на отопление расходуется значительная часть (до 1/3 добываемого топлива).