В последнее время все большее распространение в России приобретают системы низкотемпературного теплоснабжения. В том числе технология водяного теплого пола (ВТП) как наиболее эффективная и экономичная система.

Системы и технологии ВТП могут быть эффективно использованы для любых типов зданий и сооружений, в том числе для жилых комплексов, офисных и торговых центров, деревянных домов, стадионов и спортивных площадок, автомобильных дорог, подъездных путей и взлетно-посадочных полос. Теплые полы можно организовать как в отдельной квартире или частном коттедже, так и в многоэтажном доме и помещениях большой площади. Универсальность систем позволяет монтировать их как при строительстве, так и в уже возведенном объекте. При этом возможно как подключение к теплоцентрали, так и полностью автономное использование.

Концепция ВТП сводится к монтажу между полом и напольным покрытием сети мини-трубопроводов, по которым циркулирует теплоноситель — нагретая вода. От прогретого пола тепло поднимается вверх, равномерно отапливая все помещение, что обеспечивает отсутствие «перегретых» (у радиаторов) и «холодных» зон, а также горизонтального перемещения воздуха. При помощи термостатов и климат-компенсаторов можно в индивидуальном порядке задавать и поддерживать желательный микроклимат в каждом помещении.

Равномерность прогрева помещения и свободное регулирование интенсивности обогрева позволяют экономить порядка 6–8 % тепла. При отоплении торговых площадок и иных больших помещений температура без ущерба для комфортности человека и функционального использования объектов может быть снижена до необходимых значений, что тоже даст значительную экономию.

В коттеджах водяное напольное отопление может быть смонтировано с применением «мокрой» технологии, предусматривающей укладку труб в бетонную стяжку, усиленную арматурной сеткой. Работы начинают с подготовки основания. При необходимости базовый пол выравнивают или придают ему нужный уклон. Если систему напольного отопления устраивают в подвальном или цокольном этаже, то подоснову гидроизолируют. Деревянное покрытие (паркет, доска из массива дерева) нуждается в пароизоляции.

На готовую подоснову настилают рулонную или листовую теплоизоляцию (пенополистирол, минеральная базальтовая вата). Утеплитель накрывают полиэтиленовой пленкой, защищающей его от строительного раствора. Затем по периметру помещения и вокруг других конструкций (колонн, столбов и т. д.) крепят ленту из пенополистирола, выполняющую функцию демпфера. Окантовка воспринимает температурное расширение бетона и предотвращает появление трещин, а также других деформаций стяжки. В помещениях сложной формы или имеющих площадь более 45 м2 устраивают температурные швы, для чего используют деревянные рейки или пенополистирол.

Следующий этап — установка подающего и обратного коллекторов. Их размещают в монтажном шкафу. К подающему коллектору подсоединяют конец бухты, после чего формируют греющий контур.

Водяное напольное отопление монтируется тремя способами. Простейший из них «одиночный змеевик» применяется в небольших по площади помещениях, в коридорах и на участках с уклоном. Для обогрева просторных комнат с большими теплопотерями используют «параллельную спираль». При этом раскладку труб осуществляют таким образом, чтобы у наружных стен спиральные сегменты располагались ближе друг к другу, чем во внутренних зонах.

Третий способ предполагает параллельную укладку подающей и обратной труб. При такой схеме возможно образование тепловой «зебры», когда соседние участки пола нагреваются неравномерно.

Смонтированные контуры обычно крепят к арматурной сетке. Существуют и другие способы фиксации, например, при помощи элементов профилированной теплоизоляции. Водяной теплый пол бетонируют после успешного завершения гидравлических испытаний системы. В это время отопительные контуры находятся под рабочим давлением. Раствор для стяжки замешивают в строгом соответствии с рецептурой производителя системы напольного отопления, бетонирование проводят в один этап. Чтобы избежать образования воздушных полостей, уложенный бетон тщательно уплотняют.

Система теплых полов запускается не раньше, чем через 28 дней после устройства стяжки, т. е. срок, за который бетон набирает 70 % прочности.

РХТУ им. Д. И. Менделеева, МФТИ, ВНИИжелезобетон, МГСУ разработали сухую смесь для устройства обогреваемых полов. Фирма «Победит» начала производить материал, который получил название Победит и может использоваться для устройства бетонных стяжек полов, в которые вмонтированы тепловыделяющие элементы при перепаде температуры нагревателя и обогреваемого помещения до 200 °C.

Состав содержит цементно-песчаную смесь, компенсаторы тепловых расширений, регуляторы твердения, наполнители, пластификаторы и армирующие добавки и обеспечивает равномерное распределение тепла по поверхности, при застывании не создает остаточных напряжений, не дает усадки, обладает хорошей теплостойкостью и морозостойкостью.

Состав Победит АМ-8 применяется для устройства стяжек толщиной 2–7 см при температуре нагревательного элемента 150 °C и отличается высокой пластичностью, адгезией к бетонным, кирпичным и другим основаниям (2,7 МПа).

Состав Победит АМ-9 применяют для заделки нагревательных элементов с температурой до 200 °C слоем 5—15 см для полов с повышенными нагрузками (М500). Материал пригоден для применения и эксплуатации на улице.

Отличительной особенностью материала является эффективность в конструкциях, эксплуатируемых в режиме периодического нагревания и охлаждения (табл. 9.1).

Состав набирает 10–15 % прочности через 24 ч и готов к минимальным механическим нагрузкам, а через 7 суток прочность составляет уже 50–75 % и позволяет выдержать полную тепловую нагрузку.

Смеси сертифицированы Госстроем России и применены при устройстве теплого пола в ряде жилых зданий и здании церкви МВД в Москве.

Водяные теплые полы можно монтировать и «сухим» методом. Он применяется при устройстве напольного отопления под деревянным перекрытием. [119–122]

Одной из самых современных систем напольной отопительной системы является система WIRSBO. Основная особенность ее в том, что используются не металлические трубы, а полиэтиленовые. Носят они международное название PEX-труба, изготавливаются из HD-полиэтилена (High Dencity — «высокая плотность»), модифицированного пероксидом при высоких температурах, и обладают целым спектром особенностей:

□ не ржавеют;

□ выдерживают огромные перепады температур: от -100 до +100 °C;

□ прекрасно гнутся как в холодном состоянии, так и «на горячую», причем ошибки при изгибе устранить очень просто: достаточно нагреть феном нужный участок и труба вернет прежнюю конфигурацию;

□ обладают очень низким коэффициентом трения, тем самым препятствуя отложению загрязнений и накипи на стенках;

□ отличаются низким коэффициентом падения давления воды и обеспечивают большую скорость ее подачи;

□ очень прочны механически при минимальном весе: метр трубы диаметром 16 мм весит порядка 100 грамм;

□ легко режутся и обрабатываются самым простым инструментом;

□ экологически чисты.

Для препятствия кислородной диффузии разработана особая труба PE PEX, которая имеет специальный слой из материала PVAL (поливинилгидрооксид) или EVOH (этилвинилгидрооксид). При использовании PEX-труб надо отметить исключительную простоту и надежность соединений при монтаже.

Быстрый и простой способ для укладки труб WIRSBO — это использование специальных полистироловых реек со скобами. Трубы закрепляются к стальной арматуре перед установкой направляющих реек (рис. 9.1).

Основной принцип при монтаже: петли пластиковых труб укладываются с определенным шагом и в нужной конфигурации (спирально, зигзагом или «улиткой») на бетонное или иное основание «черного» пола, прикрепляются проволокой к арматурной сетке или защелкиваются в специальных пластиковых фиксаторах, затем заливаются слоем жидкого бетона (рис. 9.2, а). После застывания стяжки система готова к включению. Особое внимание здесь нужно обратить на следующие моменты:

□ все штукатурные работы в помещении должны быть закончены до начала монтажа труб, чтобы не загрязнить их и не повредить;

□ перед началом монтажа следует провести укладку всей необходимой гидро - и теплоизоляции пола и стен;

□ в любых бетонных зданиях имеются так называемые швы расширения полов, и при пересечении такого шва пластиковая труба должна быть защищена металлической втулкой, а арматурная сетка в этих местах разрезается;

□ минимальный радиус изгиба PEX-трубы в общем случае равен ее пяти наружным диаметрам, т. е. при размере трубы в 20 мм радиус изгиба составит 100 мм. Следовательно, этот показатель и определит шаг укладки петель отопления, а если необходимо уложить трубы с меньшим шагом, придется выполнять изгибы в «грушевидной» форме;

□ при подключении петель отопления к подающему и возвратному коллекторам очень удобно пользоваться специальными угловыми изгибателями-кондукторами, фиксирующими изгиб на угол 90°;

□ после заливки бетоном необходимо выдержать нужный срок (обычно 21 день) для полного и правильного застывания стяжки, прежде чем включать систему отопления.

В случае, если применение наливной бетонной стяжки не представляется возможным, например, в старых зданиях с балочными металлическими или деревянными перекрытиями, вполне можно использовать способ крепления нагревательных труб снизу, под несущей поверхностью, с помощью алюминиевых пластин (рис. 9.2, б). Для этой цели создана система WIRSBO-Alu. [123]

Фирма «Thermo Tech Rus» (Санкт-Петербург) в течение ряда лет успешно применяет конструкцию КНАУФ-суперпола с водоподогревом.

В целях повышения эффективности передачи тепла и его равномерного распределения от труб по всей поверхности пола в настильных системах применяют алюминиевые пластины для шага укладки 150 и 300 мм. Пластины имеют специальный профиль для плотного прилегания к трубе. Алюминиевые пластины укладываются без приклеивания в пенополистирольные плиты с пределом прочности 200 кПа. В комплект входят поворотные плиты с пазами. Обычный или ламинированный паркет, толщиной как минимум 9 мм, укладывается непосредственно на алюминиевые пластины через тонкую влагопоглощающую прокладку из картона или вспененного полиэтилена. При использовании линолеумного покрытия, керамической плитки или покрытия из ПВХ следует сначала на алюминиевые пластины положить плиты ГВЛ толщиной 10 мм в два слоя.

Возможна также установка системы на старый пол, так называемая «система достройки (обновления)». Конструктивно система достройки аналогична настильной системе, только в отличие от стандартной настильной системы применяются те же алюминиевые пластины с уже приклеенными пенополистирольными листами толщиной 20 мм без пазов. Основные отличия настильных систем от кабельных в том, что они подходят для любых типов зданий (несущих конструкций). Кроме того, отсутствует мокрый процесс, что сокращает время на монтаж и обеспечивает немедленную готовность к эксплуатации после монтажа. Конструкция КНАУФ-суперпол с водоподогревом выполняется в соответствии со СНиП 2.03.13–88 и чертежами типовых деталей полов 2.244-1 (узлы 153, 154, 155, 158, 159). [22]