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

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.

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”.

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).