Kotłownia gazowa. Wymagania techniczne, ppoż. przy projektowaniu kotłowni gazowej

2020-09-22 8:24 dr inż. Dariusz Ksionek, Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa, Laboratorium Pomiarów Cieplnych, Politechnika Warszawska
kotłownia gazowa
Autor: Andrzej Szandomirski Podstawowym aktem prawnym zawierającym wytyczne do projektowania i wykonawstwa kotłowni gazowej jest rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie

Przy projektowaniu kotłowni gazowej należy uwzględnić szereg przepisów prawnych. Jakie warunki techniczne musi spełniać kotłownia gazowa? Jakie są wymagania dla kotłowni gazowej w zakresie bezpieczeństwa i instalacji? Omawiamy obowiązujące normy dla kotłowni gazowej.

Spis treści

  1. Kotłownia gazowa - obowiązujące przepisy prawne i normy
  2. Wymagania dotyczące pomieszczenia dla kotłowni gazowej
  3. Urządzenia wodociągowe i kanalizacyjne w kotłowni gazowej
  4. Oświetlenie kotłowni gazowej
  5. Kubatura i wysokość pomieszczenia kotłowni gazowej
  6. Instalacja gazowa w kotłowni
  7. Zabezpieczenia kotłowni i kotłów gazowych

Kotłownia gazowa - obowiązujące przepisy prawne i normy

Podstawowym aktem prawnym zawierającym wytyczne do projektowania i wykonawstwa kotłowni gazowej jest rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [4]. W prawodawstwie krajowym obligatoryjne są tylko normy powołane w aktach prawnych, np. PN B-02431-1 „Ogrzewnictwo. Kotłownie wbudowane na paliwa gazowe o gęstości względnej mniejszej niż 1. Wymagania”, przywołana w Warunkach Technicznych (w zakresie pkt 2.2 z wyłączeniem 2.2.1.4, 2.2.1.8, 2.2.2.4 i 2.2.2.5 oraz pkt 2.3 z wyłączeniem 2.3.8.1, 2.3.8.2, 2.3.9 i 2.3.14). Dotyczy ona gazu ziemnego. Nie ma natomiast oddzielnej normy dla kotłowni zasilanych paliwem o gęstości większej od 1, czyli gazem płynnym. Zakres wymagań odnośnie do pomieszczenia według normy [2] zależy od łącznej mocy cieplnej zainstalowanych w nim urządzeń:

  • do 60 kW

– do 30 kW– powyżej 30 do 60 kW,

  • 60– 2000 kW.
Kotłownia gazowa

Spalanym paliwem w kotłowni gazowej może być gaz ziemny lub płynny (LPG). Ten pierwszy występuje w pięciu rodzajach: wysokometanowy typu E (d. GZ-50), zaazotowany typu Ls (d. GZ-35) lub Lw (d. GZ-41,5) oraz Lm i Ln. Najczęściej wykorzystywane są: E, Lw i Ls. Jeśli chodzi o gaz płynny, wyróżnia się tu: butan techniczny oznaczany symbolem B (co najmniej 95% butanu), propan techniczny – P (minimum 90% propanu) oraz propan-butan – B/P (od 18 do 55% propanu i co najmniej 45% butanu). W celach ogrzewczych stosuje się głównie propan.

Wymagania dotyczące pomieszczenia dla kotłowni gazowej

Zgodnie z § 176 ust. 2 [4] kotły na paliwa gazowe o łącznej mocy cieplnej do 30 kW mogą być instalowane w pomieszczeniu nieprzeznaczonym na stały pobyt ludzi, technicznym lub przewidzianym wyłącznie na kotłownię w budynku wolno stojącym. Za pomieszczenia nieprzeznaczone na stały pobyt ludzi uważa się takie, w których osoby przebywają krócej niż 4 godziny na dobę. Zalicza się do nich łazienkę, wydzieloną kuchnię, przedpokoje, garderoby, pomieszczenia sanitarne, pralnie itp.

Urządzenia gazowe z otwartą komorą spalania (typu B) nie mogą być instalowane w pomieszczeniach mieszkalnych – § 170 ust. 2 [4], natomiast te z zamkniętą (typ C) już tak, niezależnie od rodzaju występującej we wnętrzach wentylacji, pod warunkiem zastosowania koncentrycznych przewodów powietrzno-spalinowych – § 93 ust. 3 [4]. W budynkach wysokich i wysokościowych dopuszcza się zamontowanie tego typu kotłów w piwnicy bądź na pierwszej lub ostatniej kondygnacji – pkt 2.2.1.1 [2]. Natomiast kotły na paliwo gazowe o łącznej mocy cieplnej powyżej 30–60 kW montuje się w pomieszczeniu technicznym lub przewidzianym wyłącznie na kotłownię w budynku wolno stojącym (§ 176 ust. 3 i 4 [4]). Kotłownia powinna być zlokalizowana możliwie centralnie w stosunku do ogrzewanych pomieszczeń. Zalecane jest jej umiejscowienie na jak najniższej lub najwyższej kondygnacji budynku. Powinna mieć jedną ścianę zewnętrzną – pkt 2.2.2.1 [2].

  • W kotłowniach do 30 kW i od 30 do 60 kW kotły należy tak usytuować we wnętrzu, aby zapewnić dostęp do wszystkich części wymagających obsługi, konserwacji i czyszczenia.
  • Odległość przodu urządzenia od przegrody powinna stanowić co najmniej 1 m – pkt 2.2.1.7 i 2.2.2.7 [2].
  • Gdy moc cieplna kotłów wynosi od 60 do 2000 kW, pomieszczenie również należy zlokalizować możliwie centralnie w stosunku do ogrzewanych przez wspólną kotłownię wnętrz lub budynków. Może ono znajdować się na najniższej lub najwyższej kondygnacji obiektu. Powinno być specjalnie wydzielone i przeznaczone wyłącznie do zainstalowania kotłów wraz z niezbędnym wyposażeniem oraz mieć co najmniej jedną ścianę zewnętrzną.
  • W budynkach o liczbie kondygnacji większej niż cztery, kotłownię na gaz należy zlokalizować na najwyższej.
  • Jej dach powinien być lekki, wykonany z materiałów niepalnych – pkt 2.3.1 [2]. Szczegółowe wytyczne względem dachu w wypadku kotłowni dachowych zawarte są w § 221 ust. 1 [4].
  • Minimalna odległość między kotłami musi wynosić co najmniej 0,5 m (nie mogą być zestawione ze sobą), natomiast odległość tylnych i bocznych ścian urządzenia powinna umożliwić jego właściwą obsługę i być nie mniejsza niż 1 m.
  • Należy zapewnić przynajmniej 1,5 m między przegrodą, w której są umieszczone otwory wentylacji nawiewnej, a palnikami kotłów. Dopuszcza się odstępstwa względem minimalnej odległości między kotłami w przypadku modeli sekcyjnych (kompaktowych) – pkt 2.3.13 [2].
  • Kotłownie o łącznej mocy urządzeń powyżej 2000 kW powinny znajdować się w budynku wolno stojącym przeznaczonym na kotłownię (§ 176 ust. 5 [4]).
  • Kotłownie na gaz płynny nie mogą być lokalizowane w pomieszczeniach, w których poziom podłogi znajduje się poniżej otaczającego terenu. Wynika to z przepisu dotyczącego instalacji gazowych zasilanych gazem płynnym (§ 157 ust. 8 [4]): „Instalacje gazowe zasilane gazem o gęstości większej od gęstości powietrza nie mogą być stosowane w pomieszczeniach, których poziom podłogi znajduje się poniżej otaczającego terenu oraz w których znajdują się studzienki lub kanały instalacyjne i rewizyjne poniżej podłogi”.
Kotłownia z kotłami na paliwo gazowe o łącznej mocy cieplnej powyżej 30 kW w budynku: Klasa odporności ogniowej
ścian wewnętrznych  stropów drzwi lub innych   zamknięć
niskim (N) i średniowysokim (SW) EI 60 REI 60 EI 30
wysokim (W) i wysokościowym (WW) EI 120 REI 120 EI 60

Oznaczenia w tabeli: R – nośność ogniowa (min.), określona zgodnie z polską normą dotyczącą zasad ustalania klas odporności ogniowej elementów budynku, E – szczelność ogniowa (min.), określona jw., I – izolacyjność ogniowa (min.), określona jw.

Ze względu na to, że kotłownia gazowa to pomieszczenie zagrożone wybuchem, dach powinien być lekki, wykonany z materiałów co najmniej trudno zapalnych, o masie nieprzekraczającej 75 kg/m² rzutu, nie licząc elementów jego konstrukcji nośnej, takich jak podciągi, wiązary i belki – § 221 ust. 1 [4]. Powyższego przepisu nie stosuje się, jeżeli łączna powierzchnia urządzeń odciążających (przeciwwybuchowych) we wnętrzu, jak przepony, klapy oraz otwory oszklone szkłem zwykłym, jest większa niż 0,065 m²/m³ jego kubatury – § 221 ust. 2 [4].

Ściany oddzielające pomieszczenie zagrożone wybuchem od pozostałych powinny być odporne na parcie o wartości 15 kN/m² (15 kPa) – § 221 ust. 3 [4].

Drzwi do pomieszczenia kotłowni o mocy cieplnej od 60 do 2000 kW muszą mieć szerokość co najmniej 0,9 m i być otwierane na zewnątrz pod naciskiem, a od wewnątrz wyposażone w zamknięcie bezklamkowe,pkt 2.3.6 [2].

Podłoga lub ściana przylegająca do kotła w kotłowni o mocy do 30 kW i od 30 do 60 kW powinna być wykonana z materiałów niepalnych. W przeciwnym razie powierzchnię w odległości minimum 0,5 m od krawędzi urządzenia należy w sposób trwały pokryć surowcem niepalnym. Natomiast elementy pod urządzeniem nie mogą być zrobione z materiałów palnych – pkt 2.2.1.2 i 2.2.2.2 [2].

Jeśli łączna moc cieplna wynosi od 60 do 2000 kW, podłoga powinna być wykonana z materiałów niepalnych, wytrzymałych na zmiany temperatury oraz uderzenia. Nie można zapomnieć o spadku w kierunku przyłącza kanalizacyjnego – pkt 2.3.5 [2]. Jeśli pomieszczenie znajduje się na najniższej kondygnacji, należy zabezpieczyć ją przed przenikaniem wód gruntowych – pkt 2.3.3 [2]. Wejście do kotłowni powinno mieć oświetlenie naturalne, a szerokość schodów wynosić co najmniej 1 m.

Schody, pomosty i poręcze trzeba wykonywać z materiałów niepalnych. Zaleca się zapewnienie dostępu do kotłowni z zewnątrz budynku, w którym została ona zlokalizowana – pkt 2.3.4 [2]. Strop nad i pod nią powinien być gazoszczelny, z izolacją cieplną i przeciwdźwiękową oraz mieć odporność ogniową zgodną z aktualnymi przepisami – pkt 2.3.7 [2].

Urządzenia wodociągowe i kanalizacyjne w kotłowni gazowej

W kotłowni o łącznej mocy cieplnej do 30 kW i od 30 do 60 kW należy zapewnić wyposażenie umożliwiające dostarczenie do kotłów wody o jakości wymaganej przez odpowiednie przepisy oraz do odprowadzenia jej na zewnątrz – pkt 2.2.1.6 i 2.2.1.6 [2]. Gdy łączna moc cieplna wynosi od 60 do 2000 kW, w pomieszczeniu powinny znaleźć się: instalacja wodociągowa i kanalizacyjna oraz urządzenia umożliwiające schładzanie i odprowadzanie wody o pojemności równej co najmniej pojemności wodnej największej jednostki kotłowej.

Należy również zapewnić wyposażenie zapewniające dostarczenie do kotłów wody o jakości wymaganej odpowiednimi przepisami oraz do odprowadzania jej na zewnątrz – pkt 2.3.11 [2]. Konieczność stosowania urządzeń do schładzania wody kotłowej – studzienki schładzającej, wynika z rozporządzenia Ministra Budownictwa w sprawie sposobu realizacji obowiązków dostawców ścieków przemysłowych oraz warunków wprowadzania ścieków do urządzeń kanalizacyjnych [3]. Dopuszcza ono wprowadzanie ścieków przemysłowych do urządzeń kanalizacyjnych, pod warunkiem że ich temperatura nie przekracza 35°C, a odczyn pH mieści się w przedziale od 6,5 do 9,5, z wyłączeniem tych zawierających cyjanki i siarczki, dla których pH wynosi od 8 do 10 – § 8 pkt 3 [3]. W przypadku kotłów kondensacyjnych o kwaśnym odczynie skroplin i tych o większej mocy zaleca się stosowanie specjalnych neutralizatorów [1].

Oświetlenie kotłowni gazowej

Kotłownia o łącznej mocy cieplnej do 30 kW i od 30 do 60 kW powinna być wyposażona w oświetlenie sztuczne, zainstalowane zgodnie z wymaganiami stopnia ochrony IP24. Zalecane jest również naturalne,bezpośrednie lub pośrednie – pkt 2.2.1.3 i 2.2.2.3 [2].

Gdy łączna moc cieplna mieści się w zakresie od 60 do 2000 kW, należy zaprojektować oświetlenie sztuczne zainstalowane zgodnie z wymaganiami stopnia ochrony IP65. Trzeba również zapewnić dopływ naturalnego od przodu kotłów. Okna powinny zajmować łącznie powierzchnię nie mniejszą niż 1 : 15 podłogi kotłowni, a co najmniej 50% z nich mieć możliwość otwierania – pkt 2.3.10 [2].

Kubatura i wysokość pomieszczenia kotłowni gazowej

Minimalną kubaturę pomieszczenia, w którym będą zainstalowane urządzenia gazowe pobierające z niego powietrze do spalania, oblicza się na podstawie łącznego, maksymalnego obciążenia cieplnego przypadającego na jej 1 m³.

W przypadku gdy w jednym wnętrzu są zainstalowane urządzenia gazowe bez odprowadzania spalin czy z ich odprowadzeniem, łączne obciążenie cieplne pochodzące od nich, przypadające na 1 m³ kubatury pomieszczenia, nie może przekraczać wielkości podanych w tab. 2. w kolumnie 2. – § 172 ust. 2 [4]. Minimalna kubatura pomieszczeń, w których zamontowane będą urządzenia gazowe, nie powinna być mniejsza niż – § 172 ust. 3 [4]:

  •  8 m³ – gdy powietrze do spalania pobierane jest z tych pomieszczeń,
  • 6,5 m³ – w przypadku urządzeń z zamkniętą komorą spalania.

Natomiast minimalna wysokość wnętrza powinna wynosić co najmniej 2,2 m – § 172 ust. 4 [4].

W jednorodzinnych budynkach mieszkalnych w zabudowie zagrodowej i budynkach rekreacji indywidualnej wzniesionych przed dniem wejścia w życie rozporządzenia (przepis dotyczy obiektów istniejących) dopuszczalne jest instalowanie gazowych kotłów grzewczych w pomieszczeniach technicznych o wysokości co najmniej 1,9 m – § 172 ust. 5 [4].

Instalacja gazowa w kotłowni

We wnętrzu z zainstalowanymi kotłami o łącznej mocy cieplnej powyżej 60–2000 kW oraz większej niż 2000 kW zabrania się instalowania urządzeń przeznaczonych do pomiaru zużycia gazu – § 176 ust. 8 [4]. Do pomieszczeń technicznych z zamontowanymi kotłami o łącznej mocy cieplnej powyżej 60 kW do 2000 kW, zlokalizowanych w budynku o innym przeznaczeniu niż kotłownia, należy doprowadzić odrębny przewód gazowy, z którego nie mogą być zasilane pozostałe urządzenia gazowe w tym obiekcie – § 176 ust. 9 [4]. Przy instalowaniu urządzeń gazowych należy spełnić następujące warunki (§ 173 ust. 1 [4]):

  • powinny być połączone ze stalowymi lub miedzianymi przewodami instalacji gazowej na stałe lub z zastosowaniem elastycznych przewodów metalowych,
  • zawór odcinający dopływ gazu do urządzenia trzeba umieścić w pomieszczeniu, w którym jest ono zainstalowane, w miejscu łatwo dostępnym, w odległości nie większej niż 1 m od króćca przyłączeniowego.

W kotłowni o łącznej mocy cieplnej od 60 do 2000 kW według pkt 2.3.21 [2] instalacja gazowa powinna zapewnić odcięcie:

  • dopływu gazu do każdego kotła,
  • wspólnego dopływu gazu do wszystkich kotłów wewnątrz pomieszczenia,
  • dopływu gazu do kotłowni z zewnątrz budynku.

Należy zagwarantować możliwość ręcznej obsługi wspólnych odcięć dopływu gazu, wewnątrz i na zewnątrz budynku. Instalacja gazowa doprowadzająca go do kotłowni powinna być przeznaczona tylko do zasilania kotłów.

Wentylacja kotłowni gazowej

Zabezpieczenia kotłowni i kotłów gazowych

Urządzenia gazowe pozostające bez stałego dozoru w czasie ich użytkowania, takie jak kotły gazowe lub ogrzewacze pomieszczeń, powinny być wyposażone w samoczynnie działające zabezpieczenia przed skutkami spadku ciśnienia lub przerwą w dopływie gazu – § 171 [4]. Przepis ten realizowany jest przez zastosowanie zaworu elektromagnetycznego normalnie zamkniętego na tzw. ścieżce gazowej, który zostaje zamknięty np. na skutek zaniku napięcia zasilającego kocioł.

W przypadku urządzeń sygnalizacyjno-odcinających dopływ gazu należy montować, jeśli łączna nominalna moc cieplna jest większa niż 60 kW – § 158 ust. 5 [4]. Przy łącznej mocy cieplnej od 60 do 2000 kW powinno się zainstalować sygnalizator akustyczny informujący użytkowników budynku o przekroczeniu założonego dopuszczalnego stężenia gazu, wynoszącego 10% dolnej granicy wybuchowości jego mieszaniny z powietrzem. Zaleca się podłączenie modelu z układem automatycznego odcięcia dopływu gazu do kotłowni – pkt 2.3.20 [2]. Czujnik stężenia gazu ziemnego należy umieszczać w najwyższym punkcie pomieszczenia kotłowni, natomiast dla płynnego – w najniższym. Ten drugi powinien być montowany w każdej kotłowni, niezależnie od jej mocy cieplnej [1].

Stosowanie i zakres wytycznych dotyczących projektowania kotłowni gazowych zależą od łącznej mocy cieplnej zainstalowanych urządzeń grzewczych. Im jest ona większa, tym wyższe stawia się wymagania. Jednak zgodnie z pkt 2.3.23 [2] zalecenia dla kotłowni od 60 do 2000 kW można stosować także w odniesieniu do tych o mniejszej mocy, w zakresie uzasadnionym potrzebami.

Należy zwrócić uwagę, że przepisy nakazują użycie czujnika stężenia gazu dla kotłowni o mocy powyżej 60 kW. Warto jednak zamontować go w każdej, tak samo jak czujniki dymu i tlenku węgla. Obowiązkowo w ten ostatni powinni zaopatrzyć się użytkownicy kotłów lub podgrzewaczy przepływowych wody z otwartą komorą spalania. W przypadku tego typu urządzeń wadliwie działająca wentylacja kotłowni (np. ze względu na szczelne okna lub zasłonięte kratki wentylacyjne) prowadzi do niezupełnego spalania i powstawania tlenku węgla, bezwonnego toksycznego gazu. Niestety, nie ma przepisu nakazującego ich stosowanie. Koszt zakupu kompletu czujników (stężenia gazu, detektora dymu, czujnika tlenku węgla) to kwota rzędu 200–250 zł, a często jest to cena ludzkiego życia.

Literatura

  1. K. Mizielińska, J. Olszak, „Olejowe i gazowe źródła ciepła”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005.
  2. PN-B-02431-1 „Ogrzewnictwo. Kotłownie wbudowane na paliwa gazowe o gęstości względnej mniejszej niż 1. Wymagania”.
  3. Rozporządzenie Ministra Budownictwa z dnia 14 lipca 2006 r. w sprawie sposobu realizacji obowiązków dostawców ścieków przemysłowych oraz warunków wprowadzania ścieków do urządzeń kanalizacyjnych (DzU z 2006 r. nr 136, poz. 964).
  4. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2002 r. nr 75, poz. 690).




Materiał ukazał się w "Informatorze Instalacyjnym-murator"

Więcej artykułów znajdziesz w publikacjach na informatory.murator.pl

Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
Czytaj więcej