Instalacje ogrzewcze – przepisy, trwałość, odpowiedzialność

Poniżej przedstawiono prawne aspekty dotyczące wymagań dla instalacji c.o., do przestrzegania których zobowiązane są wszystkie osoby wykonujące samodzielne funkcje techniczne w budownictwie, a więc projektanci, kierownicy robót, inspektorzy nadzoru inwestorskiego, osoby sprawujące kontrolę techniczną utrzymania obiektów budowlanych, a także właściciele i zarządcy obiektów budowlanych [1]. 

Zgodnie z tytułem artykułu ograniczono się jedynie do wymagań w zakresie utrzymania trwałości instalacji c.o. (także innych układów zamkniętych), podając kryteria doboru materiałów instalacyjnych oraz warunki wprowadzania ochrony instalacji przed korozją.

Prawo budowlane [1] zobowiązuje osoby wykonujące samodzielne funkcje w budownictwie do sprawowania swych funkcji zgodnie z „przepisami i zasadami wiedzy technicznej”. Na właścicieli i zarządców budynków mieszkalnych obowiązek utrzymania wymaganego stanu technicznego instalacji i urządzeń oraz zapewnienia właściwych warunków ich użytkowania nakłada rozporządzenie w sprawie użytkowania budynków mieszkalnych [2], czyli przepisy techniczno-budowlane wynikające z Prawa budowlanego.

Wymagany stan techniczny instalacji c.o. (podobnie jak innych instalacji w budynku) określają regulacje zawarte w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać obiekty budowlane i ich usytuowanie [3] – przepisy przywołane w ustawie Prawo budowlane [1]. Szczegółowo wymagania te podają: Wytyczne projektowania instalacji centralnego ogrzewania [4] oraz Warunki techniczne wykonania i odbioru instalacji ogrzewczych [5].

Oba te dokumenty wydane były w ramach Wymagań technicznych COBRTI INSTAL zalecanych do stosowania przez Ministerstwo Infrastruktury – stanowią więc „zasady wiedzy technicznej”, do których przestrzegania – zgodnie z wymaganiami Prawa budowlanego – zobowiązane są osoby wykonujące samodzielne funkcje techniczne w budownictwie. Dokumenty te podają m.in.: wymagania dotyczące wyrobów, z których wykonuje się instalacje c.o. (przewody, grzejniki, armatura, podpory); wymagania dotyczące prowadzenia przewodów i montażu grzejników; sposoby regulacji instalacji; wymagania dotyczące izolacji cieplnej; sposób prowadzenia ochrony przeciwkorozyjnej.

Ochrona antykorozyjna

Jednym z podstawowych wymagań, jakie stawia się instalacjom ogrzewczym, chcąc zachować ich wymaganą trwałość, są zasady łączenia materiałów instalacyjnych w jednym obiegu wodnym oraz wprowadzania ochrony przeciwkorozyjnej (ochrona przy użyciu inhibitorów korozji). Zasady te zawiera norma PN-93/C 04607 [6], jej zapisy przywołane są w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych [3], a więc zgodnie z przepisami [1] przeznaczone do obowiązkowego stosowania.

W tabeli przedstawiono kryteria doboru materiałów instalacji c.o., uwzględniając jakość wody służącej do napełniania instalacji i konieczność wprowadzenia ochrony przeciwkorozyjnej (ochrony inhibitorowej). Kryteria te stanowią rozszerzenie wymagań PN-93/C-04607 [6] (norma z 1993 r. nie uwzględnia wszystkich możliwości materiałowych wprowadzonych w okresie po jej powstaniu).

Komentując przedstawione w tabeli kryteria, można uznać, że najkorzystniejszym rozwiązaniem jest wykonanie instalacji z jednorodnych materiałów.

W sytuacji gdy np. przewody i grzejniki wykonane są ze stali (żeliwa), a źródłem ciepła jest stalowy (żeliwny) kocioł bądź wymiennik ciepła ze stali odpornej na korozję (ale nie lutowany miedzią), o konieczności ochrony inhibitorowej decyduje jakość wody. Progiem jest przekroczenie sumarycznej zawartości agresywnych korozyjnie jonów Cl– + SO₄– równej 150 mg/l, natomiast łączenie w jednym obiegu wodnym przewodów miedzianych (czy też obecność w układzie lutowanego miedzią płytowego wymiennika ciepła) ze stalowymi grzejnikami obniża tę granicę do 50 mg/l. To samo dotyczy połączeń przewody miedziane – grzejniki aluminiowe.

W większości wód wodociągowych w kraju sumaryczna zawartość jonów chlorkowych i siarczanowych przekracza 50 mg/l – w Warszawie ponad 150 mg/l – co automatycznie zobowiązuje zarządców budynków do wprowadzenia w instalacji ogrzewczej ochrony inhibitorowej bez względu na zastosowane rozwiązanie materiałowe.

Zwraca się również uwagę na samowole instalacyjne nieuzgadniane z zarządcą budynku, dokonywane przez użytkowników lokali – np. wymiany (w tym ze względów dekoracyjnych) grzejników. Dobór takich grzejników jest na ogół przypadkowy – nie uwzględnia się mocy grzewczej i ewentualnych materiałów negatywnie oddziałujących na inne elementy instalacji.

Zarządcom budynków, a właściwie ich służbom eksploatacyjnym, należy zwrócić uwagę na inne wymaganie PN-93/C-04607 [6] – otóż ubytki wody instalacyjnej nie mogą przekraczać 5% pojemności zładu rocznie. Koresponduje to z innym wymaganiem tej normy – koniecznością utrzymania zawartości rozpuszczonego w wodzie instalacyjnej tlenu na poziomie 0,1 mg/l, co w praktyce oznacza utrzymanie ubytków wody instalacyjnej na poziomie określonym normą (pożądane nawet poniżej 5%).

Tlen w warunkach pracy instalacji (pH wody > 8) jest podstawowym czynnikiem powodującym korozję metalowych elementów (proces korozji ma charakter elektrochemiczny, najogólniej ujmując – na mikroanodach powierzchni metalu następuje rozpuszczenie żelaza /aluminium, miedzi/, a na mikrokatodach wydzielanie rozpuszczonego tlenu).

Tlen wprowadzany jest do układu z wodą służącą do napełniania instalacji (ta porcja tlenu zużywa się szybko w reakcjach powierzchniowych), dalsze wprowadzanie tlenu (z wodą uzupełniającą) może już powodować niebezpieczną korozję (stąd ograniczenia dla ubytków wody instalacyjnej). Innym źródłem tlenu w wodzie instalacyjnej może być naczynie wzbiorcze mające poduszkę ciśnieniową powietrza (nie gazu obojętnego) czy też źle dobrana pompa (podciśnienie).

Ograniczenie zawartości tlenu w wodzie instalacyjnej praktycznie eliminuje stosowanie rur z tworzyw sztucznych nieposiadających odpowiedniej bariery antydyfuzyjnej w stosunku do tlenu z powietrza dyfundującego do wody instalacyjnej. Według badań prowadzonych w COBRTI INSTAL [7] szybkość przenikania tlenu przez wykonane z jednorodnych materiałów rury i połączenia z PP, PE, PEX i PB jest 50-krotnie większa od dopuszczalnej szybkości przenikania tlenu określonej w normie PN-EN ISO 15875 Systemy przewodów z rur z tworzyw sztucznych [8] dla rur, które mają być przewodami instalacji c.o.

Nadmierną przepuszczalność tlenu wykazały również rury wielowarstwowe z perforowaną warstwą aluminium, włóknem szklanym, a nawet z ciągłą warstwą aluminium połączoną „na zakładkę”.

Barierami pozytywnie ocenianymi w badaniach COBRTI INSTAL są ciągłe warstwy aluminium łączone metodą zgrzewania, a także cienkie warstwy tworzywa EVOH (kopolimer etylenu i alkoholu winylowego) umieszczone trwale w ściance rury.

Należy zwrócić tu uwagę, że test przenikalności tlenu przez ścianki rur przeznaczonych do wykonywania instalacji ogrzewczych należy wykonywać w temperaturze 80°C. Większość badań przenikalności tlenu przeprowadzana jest w temperaturze 40°C, a więc badań określających przydatność rur w instalacjach podłogowych, co nie zawsze potwierdza ich użyteczność w instalacjach grzejnikowych c.o., a to właśnie grzejniki stalowe czy aluminiowe narażone są na korozję wywołaną obecnością tlenu w wodzie instalacyjnej. Kiedy nie ma pewności co do warunków pracy rur (brak odpowiednich zapisów w deklaracji zgodności i dokumentach odniesienia), należy wybrać inny materiał przewodów instalacji ogrzewczej.

Trudno przełamać powszechne uznanie, jakim cieszą się wśród inwestorów (cena), projektantów (gotowe programy projektowe), zarządców czy użytkowników budynków przewody z tworzyw sztucznych – jednak wobec przedstawionych powyżej argumentów (przepuszczalność tlenu, nierozwiązany problem utylizacji – różne tworzywa, kopolimery, włókno szklane, przekładki aluminiowe) ich stosowanie powinno być ograniczone.

W odniesieniu do pracujących już instalacji ogrzewczych z przewodów z tworzyw sztucznych, w stosunku do których istnieją zastrzeżenia co do przepuszczalności tlenu, użytkownik (zarządca budynku), chcąc zapewnić trwałość i uniknąć awarii grzejników (stalowych czy aluminiowych), powinien zastosować odpowiedni inhibitor korozji w dawce, która skutecznie zabezpieczy grzejniki przed korozją (są to na ogół większe dawki niż zalecane w normalnych warunkach pracy instalacji c.o.).

Stosowanie inhibitorów (ochrona przed korozją) objęte jest wymaganiami PN-93/C-04607 [6], a więc obowiązkowe w przypadkach określonych tymi wymaganiami.

Kiedy stosować inhibitory korozji

Konieczność wprowadzenia inhibitora do wody instalacyjnej uzależniona jest od jakości wody służącej do napełniania i uzupełnienia zładu instalacji, a także od materiałów, które znajdują się w jednym obiegu wodnym. Wybór rodzaju inhibitora zależy od materiału kontaktującego się z wodą obiegową – np. gdy przewody i grzejniki są stalowe, a wymiennik ciepła ze stali odpornej na korozję i lutowany miedzią, należy dobrać inhibitor, który chroni stal w obecności jonów miedzi (jony miedzi wymywane z wymiennika stanowią dodatkowe zagrożenie korozyjne dla stali, a więc materiału przewodów czy grzejników). Wymagania, jakie stawia się inhibitorom korozji, to 90-procentowy stopień ochrony korozyjnej metali znajdujących się w jednym obiegu wodnym.

Prowadzenie ochrony antykorozyjnej instalacji ogrzewczych przy użyciu inhibitorów korozji jest stosunkowo proste – sprowadza się praktycznie do wprowadzenia odpowiedniego inhibitora do wody instalacyjnej, a następnie kontroli jego stężenia i ewentualnego uzupełnienia 2–3 razy w roku. Koszty wprowadzenia i utrzymania ochrony inhibitorowej są znikome w stosunku do wartości instalacji czy tym bardziej kosztów jej wymiany.

Podsumowanie

Utrzymanie trwałości instalacji ogrzewczych to jeden z podstawowych obowiązków projektantów, inspektorów nadzoru i wykonawców instalacji, a jego niewykonywanie grozi odpowiedzialnością zawodową, która z kolei zagrożona jest karami określonymi w Prawie budowlanym [1]. Podobnie właściciele czy zarządcy obiektów budowlanych, którzy nie utrzymują obiektu budowlanego w należytym stanie technicznym, użytkują obiekt niezgodnie z przepisami i podlegają zgodnie z [1] „karze grzywny nie mniejszej niż 100 stawek dziennych, karze ograniczenia wolności albo pozbawienia wolności do roku”.

Kontrole obiektu budowlanego przeprowadzają – zgodnie z wymaganiami tego samego Prawa – organy nadzoru budowlanego. Ale czy to się kiedykolwiek zdarzyło?

Literatura

1. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane (DzU nr 89/1994, poz. 414, z późn. zm.).

2. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16 sierpnia 1999 r. w sprawie warunków technicznych użytkowania budynków mieszkalnych (DzU nr 74/1999, poz. 836, z późn. zm.).

3. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75/2002, poz. 690, z późn. zm.).

4. Wytyczne projektowania instalacji centralnego ogrzewania, Zeszyt 2, WT COBRTI INSTAL, 2001.

5. Warunki techniczne wykonania i odbioru instalacji ogrzewczych, Zeszyt 6, WT COBRTI INSTAL, 2003.

6. PN-93/C-04607 Woda w instalacjach ogrzewania. Wymagania i badania dotyczące jakości wody.

7. Rutkiewicz A., Pomiar szybkości przenikania tlenu przez ścianki rur z tworzyw polimerowych, projekt badawczy nr R 040 1204, „Instal” nr 11/2008.

8. PN-EN ISO 15875 Systemy przewodów rur z tworzyw sztucznych.