Головна > Будівлі > Особливості систем опалення багатоповерхового будинку: огляд схем трубопроводів, параметрів теплоносія, автономного та централізованого теплопостачання. Система опалення із природною циркуляцією води. Квартирні системи опалення. Система водяного

Особливості систем опалення багатоповерхового будинку: огляд схем трубопроводів, параметрів теплоносія, автономного та централізованого теплопостачання. Система опалення із природною циркуляцією води. Квартирні системи опалення. Система водяного

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http:// www. allbest. ru/

Міністерство освіти Республіки Білорусь

Білоруський національний технічний університет

Факультет енергетичного будівництва

Кафедра "Теплогазопостачання та вентиляція"

на тему: "Теплопостачання та опалення висотних будівель"

Підготував: студент гр. №11004414

Новікова К.В.

Перевірив: Нестеров Л.В.

Мінськ - 2015

Вступ

Якщо в приміщенні, будівлі температурна ситуація сприятлива, то фахівців з опалення та вентиляції якось і не згадують. Якщо ж ситуація несприятлива, то насамперед критикують фахівців у цій галузі.

Проте відповідальність за підтримку заданих параметрів у приміщенні лежить не лише на фахівцях з опалення та вентиляції.

Прийняття інженерних рішеньщодо забезпечення заданих параметрів у приміщенні, обсяги капітальних вкладень на ці цілі та подальші експлуатаційні витрати залежать від об'ємно-планувальних рішень з урахуванням оцінки вітрового режиму та аеродинамічних показників, будівельних рішень, орієнтації, коефіцієнта скління будівлі, розрахункових кліматичних показників, у тому числі якості, рівня забруднення атмосферного повітря за сукупністю всіх джерел забруднення. Багатофункціональні висотні будівлі та комплекси являють собою надзвичайно складну споруду з точки зору проектування інженерних комунікацій: систем опалення, загальнообмінної та протидимної вентиляції, загального та протипожежного водопроводу, евакуації, протипожежної автоматики та ін. Це пояснюється головним чином висотою будівлі та допустимим гідростатичним тиском, , у водяних системах опалення, вентиляції та кондиціювання повітря.

Всі будівлі висотою можна розділити на 5 категорій:

* до п'яти поверхів, де не потрібне встановлення ліфтів - малоповерхові будівлі;

* До 75 м (25 поверхів), в межах яких не потрібно зонування по вертикалі на пожежні відсіки - багатоповерхові будівлі;

* 76-150 м – будівлі підвищеної поверховості;

* 151-300 м – висотні будівлі;

* понад 300 м - надвисокі будинки.

Градація кратна 150 м обумовлена зміною розрахункової температури зовнішнього повітря для проектування опалення та вентиляції – через кожні 150 м вона знижується на 1 °С.

При встановленні його у підвальній частині лише частина поверху, розташованого на межі пожежних відсіків, може бути використана для розміщення вентиляторів протидимного захисту, решта – під робочі приміщення. При каскадній схемі підключення теплообмінників, як правило, вони разом із насосними групами розміщуються на технічних поверхах, де їм потрібно більше місця, і займають поверх повністю, а в надвисоких будинках іноді й два поверхи.

Нижче буде дано аналіз проектних рішеньз тепловодопостачання та опалення перерахованих житлових будівель.

1. Теплопостачання

Теплопостачання внутрішніх системопалення, гарячого водопостачання, вентиляції, кондиціювання висотних будівель рекомендується передбачати:

від мереж централізованого теплопостачання;

від автономного джерела тепла (АІТ), за умови підтвердження допустимості його впливу на стан довкілля відповідно до чинного природоохоронного законодавства та нормативно-методичних документів;

від комбінованого джерела тепла (КІТ), у тому числі гібридних теплонасосних систем теплопостачання, що використовують нетрадиційні відновлювані джерела енергії та вторинні енергоресурси (грунт, вентиляційні викиди будівлі тощо) у комбінації з тепловими та/або електричними мережами.

Споживачі тепла висотної будівлі за надійністю теплопостачання поділяються на дві категорії:

перша - системи опалення, вентиляції та кондиціонування приміщень, в яких при аварії не допускаються перерви в подачі розрахункової кількості тепла та зниження температури повітря нижче за мінімально допустимі за ГОСТ 30494. Перелік зазначених приміщень та мінімально допустимі температури повітря в приміщеннях необхідно наводити в Технічному завданні;

друга - решта споживачів, для яких допускається зниження температури в опалюваних приміщеннях на період ліквідації аварії не більше 54 годин, не нижче:

16С – у житлових приміщеннях;

12С - у громадських та адміністративно-побутових приміщеннях;

5С – у виробничих приміщеннях.

Теплопостачання висотної будівлі слід проектувати, забезпечуючи безперебійну подачу тепла при аваріях (відмовах) на джерелі тепла або в теплових мережах, що подають, протягом ремонтно-відновного періоду від двох (основного та резервного) незалежних вводів теплових мереж. Від основного введення повинна забезпечуватись подача 100 % необхідної кількості тепла для висотної будівлі; від резервного введення? подача тепла у кількості не менше необхідного для систем опалення та вентиляції та кондиціонування споживачів першої категорії, а також систем опалення другої категорії для підтримки температури в опалюваних приміщеннях не нижче зазначеної вище. До початку робочого циклу температура повітря у цих приміщеннях має відповідати нормативній.

Системи внутрішнього теплопостачання слід приєднувати:

при централізованому теплопостачанні? за незалежною схемою до теплових мереж;

при АІТ? за залежною чи незалежною схемою.

Системи внутрішнього теплопостачання необхідно поділяти по висоті будівель на зони (зонувати). Висоту зони слід визначати величиною допустимого гідростатичного тиску нижніх елементах систем теплопостачання кожної зони.

Тиск у будь-якій точці систем теплопостачання кожної зони при гідродинамічному режимі (як при розрахункових витратах і температурі води, так і при можливих відхиленнях від них) повинен забезпечувати заповнення систем водою, запобігати закипанню води та не перевищувати значення, допустимого за міцністю для обладнання (теплообмінників, баків, насосів та ін.), арматури та трубопроводів.

Подача води в кожну зону може здійснюватися за послідовною (каскадною) або паралельній схемічерез теплообмінники з автоматичним регулюванням температури води, що нагрівається. Для споживачів тепла кожної зони необхідно передбачати, як правило, свій контур приготування та розподілу теплоносія з температурою, що регулюється за індивідуальним температурним графіком. При розрахунку температурного графіка теплоносія початок та кінець опалювального періоду слід приймати при середньодобовій температурі зовнішнього повітря +8С та усередненій розрахунковій температурі повітря в опалюваних приміщеннях.

Для систем теплопостачання висотних будівель необхідно передбачати резервування обладнання за наступною схемою.

У кожному контурі приготування теплоносія слід встановлювати не менше двох теплообмінників (робочий + резервний), поверхня нагрівання кожного з яких повинна забезпечувати 100% необхідної витрати тепла для систем опалення, вентиляції, кондиціювання та гарячого водопостачання.

У разі встановлення в контурі приготування гарячої води резервних ємнісних електронагрівачів резервування теплообмінників систем ГВП допускається не передбачати.

Допускається встановлення в контурі приготування теплоносія для системи вентиляції трьох теплообмінників (2 робочих + 1 резервний), поверхня нагріву кожного з яких повинна забезпечувати 50% необхідної витрати тепла для систем вентиляції та кондиціювання.

При каскадній схемі теплопостачання кількість теплообмінників для теплопостачання верхніх зон допускається приймати 2 робочих + 1 резервний, причому поверхню нагріву кожного слід приймати по 50% або за технічним завданням.

Теплообмінники, насоси та інше обладнання, а також арматуру та трубопроводи слід вибирати з урахуванням гідростатичного та робочого тиску в системі теплопостачання, а також граничного пробного тиску при гідравлічному випробуванні. Робочий тиску системах слід приймати на 10 % нижче за допустимий робочий тиск для всіх елементів систем.

Параметри теплоносія в системах теплопостачання, як правило, слід приймати з урахуванням температури води, що нагрівається в зональних теплообмінниках контуру приготування води відповідної зони по висоті будівлі. Температуру теплоносія слід приймати не більше 95 С у системах із трубопроводами із сталевих або мідних труб і не більше 90 С - із полімерних труб, дозволених до застосування у системах теплопостачання. Параметри теплоносія в системах внутрішнього теплопостачання допускається приймати більше 95 С, але не більше 110 С в системах з трубопроводами сталевих трубз урахуванням перевірки не закипання води, що переміщається по висоті будівлі. При прокладанні трубопроводів з температурою теплоносія понад 95 °С слід передбачати їх прокладання в самостійних або загальних з іншими трубопроводами, вигороджених шахтах з урахуванням відповідних заходів безпеки. Прокладання зазначених трубопроводів можливе лише в місцях, доступних для експлуатуючої організації. Слід вживати заходів, що унеможливлюють попадання пари при пошкодженні трубопроводів за межі технічних приміщень.

Особливістю проектування систем тепло- та водопостачання є те, що все насосне та теплообмінне обладнання розглянутих висотних житлових будівель розташоване на рівні землі або мінус першого поверху. Це зумовлено небезпекою розміщення трубопроводів перегрітої води на житлових поверхах, невпевненістю у достатності захисту від шуму та вібрації суміжних житлових приміщень під час роботи насосного обладнання та прагненням збереження дефіцитної площі для розміщення більшої кількості квартир.

Таке рішення можливе завдяки використанню високонапірних трубопроводів, теплообмінників, насосів, запірного та регулюючого обладнання, що витримують робочий тиск до 25 атм. Тому в обв'язці теплообмінників з боку місцевої води використовують дискові затвори з комірними фланцями, насоси з U-подібним елементом, регулятори тиску "до себе" прямої дії, що встановлюються на підживлювальному трубопроводі, електромагнітні клапани, Розраховані на тиск 25 атм. у станції заповнення систем опалення.

При висоті будівель вище 220 м у зв'язку із виникненням надвисокого гідростатичного тиску рекомендується застосовувати каскадну схему підключення зональних теплообмінників опалення та гарячого водопостачання. Іншою особливістю теплопостачання реалізованих висотних житлових будівель є те, що у всіх випадках джерело теплопостачання – це міські теплові мережі. Підключення до них здійснюється через ЦТП, який займає досить велику площу. ЦТП включає теплообмінники з циркуляційними насосами систем опалення різних зон, систем теплопостачання калориферів вентиляції та кондиціювання повітря, систем гарячого водопостачання, насосні станції заповнення систем опалення та системи підтримки тиску з розширювальними баками та обладнанням авторегулювання, аварійні електричні накопичувальні водонагрівачігарячого водопостачання. Обладнання та трубопроводи розташовуються по вертикалі, щоб у процесі експлуатації вони були легко доступні. Через усі ЦТП проходить центральний проїзд шириною не менше 1,7 м для можливості переміщення спеціальних навантажувачів, що дозволяють вивезти важке обладнання під час його заміни (рис. 1).

Таке рішення зумовлено ще й тим, що висотні комплекси, як правило, є багатофункціональними за призначенням із розвиненою стилобатною та підземною частиною, на якій можуть знаходитися кілька будівель. Тому в комплексі, який включає 3 висотних житлових будівлі в 43-48 поверхів і 4 будівлі висотою 17-25 поверхів, об'єднаних п'ятирівневою стилобатною частиною, від цього єдиного ЦТП відходять технічні колектори з численними трубопроводами, і для їх скорочення в технічній зоні висотних підвищувальні насосні станції водопостачання, які здійснюють підкачування холодної та гарячої води в кожну зону висотних корпусів.

Можливе й інше рішення - ЦТП служить для введення міських теплових мереж на об'єкт, розміщення регулятора перепаду тисків "після себе", вузла обліку теплової енергії та, при необхідності, установки когенерації і може бути поєднаний з одним з індивідуальних локальних теплових пунктів (ІТП), службовців для приєднання місцевих системтеплоспоживання, близьких за прихильністю до цього теплового пункту. З цього ЦТП перегріта вода двома трубами, а чи не по кількох від гребінки, як у попередньому випадку, подається у локальні ІТП, які у інших частинах комплексу, зокрема і верхніх поверхах, за принципом наближеності до теплової навантаження. За такого рішення немає необхідності приєднання системи внутрішнього теплопостачання калориферів припливних систем за незалежною схемою через теплообмінник. Калорифер сам є теплообмінником і підключається до трубопроводів перегрітої води безпосередньо з насосним підмішуванням підвищення якості регулювання навантаження і підвищення надійності захисту калориферів від замерзання.

Одним із рішень щодо резервування централізованого тепло- та електропостачання висотних будівель може бути пристрій автономних міні-ТЕЦ на базі газотурбінної (ГТУ) або газопоршневої (ГПУ) установок, що одночасно виробляють обидва види енергії. Сучасні засобизахисту від шуму та вібрації дозволяють розміщувати їх безпосередньо у будівлі, у тому числі і на верхніх поверхах. Як правило, потужність цих установок не перевищує 30-40% максимальної потреби потужності об'єкта і в штатному режимі ці установки працюють, доповнюючи централізовані системиенергопостачання. За більшої потужності когенераційних установок виникають проблеми передачі надлишків того чи іншого енергоносія до мережі.

Існує література, в якій наводиться алгоритм розрахунку та підбору міні-ТЕЦ при енергопостачанні об'єкта в автономному режимі та аналіз оптимізації вибору міні-ТЕЦ на прикладі конкретного проекту. При дефіциті тільки теплової енергії для об'єкта, що розглядається, як джерело тепло-постачання може бути прийнятий автономний джерело теплопостачання (АІТ) у вигляді котельної з водогрійними котлами. Можуть використовуватися прибудовані, розташовані на даху або виступаючих частинах будівлі або котельні, що окремо стоять, проектовані згідно СП 41-104-2000. Можливість та місце розміщення АІТ слід пов'язувати з усім комплексом його впливу на довкілля, у тому числі і на житлову висотну будівлю.

На температурну обстановку в приміщенні істотно впливає площа та теплотехнічні показники заскленої поверхні. Відомо, нормативний наведений опір теплопередачі вікон майже в 6 разів менше від наведеного опору теплопередачі зовнішніх стін. Крім того, через них за годину надходить, якщо відсутні сонцезахисні пристрої, до 300 – 400 Вт/м2 тепла за рахунок сонячної радіації. На жаль, при проектуванні адміністративних та громадських будівель коефіцієнт скління допускається перевищувати на 50% за наявності відповідного обґрунтування (при опорі теплопередачі не менше ніж 0,65 м2°С/Вт). Насправді, не виключено використання цього припущення без відповідного обґрунтування.

2. Опалення

У висотних будинках можуть використовуватися такі системи опалення:

водяні двотрубні з горизонтальним розведенням по поверхах або вертикальні;

повітряні з опалювально-рециркуляційними агрегатами в межах одного приміщення або поєднані із системою механічної припливної вентиляції;

електричні за завданням на проектування та при отриманні технічних умоввід енергопостачальної організації.

Допускається застосовувати підлогове (водяне або електричне) опалення для обігріву ванних кімнат, роздягальень, басейнів і т.п.

Параметри теплоносія в системах опалення відповідної зони слід приймати за СП 60.13330 не більше 95С в системах з трубопроводами із сталевих або мідних труб і не більше 90С? із полімерних труб, дозволених до застосування у будівництві.

Висоту зони системи опалення слід визначати за величиною допустимого гідростатичного тиску в нижніх елементах системи. Тиск у будь-якій точці системи опалення кожної зони при гідродинамічному режимі повинен забезпечувати заповнення систем водою та не перевищувати значення, допустимого за міцністю для обладнання, арматури та трубопроводів.

Прилади, арматуру та трубопроводи систем опалення слід вибирати з урахуванням гідростатичного та робочого тиску в системі опалення зони, а також граничного пробного тиску при гідравлічному випробуванні. Робочий тиск у системах слід приймати на 10 % нижче за допустимий робочий тиск для всіх елементів систем.

Повітряно-тепловий режим висотної будівлі

При розрахунку повітряного режиму будівлі в залежності від конфігурації будівлі оцінюють вплив швидкості вітру по вертикалі на фасадах, на рівні покрівлі, а також перепад тисків між навітряним та завітряним фасадом будівлі.

Розрахункові параметри зовнішнього повітря для систем опалення, вентиляції, кондиціювання, тепло- та холодопостачання висотної будівлі слід приймати за технічним завданням, але не нижче, ніж за параметрами Б згідно з СП 60.13330 та СП 131.13330.

Розрахунки втрат тепла зовнішніми конструкціями, що захищають, повітряного режиму висотних будівель, параметрів зовнішнього повітря в місцях розміщення повітрозабірних пристроїв та ін.

Параметри зовнішнього повітря слід приймати з урахуванням таких факторів:

зниження температури повітря за висотою на 1 ° С на кожні 100 м;

підвищення швидкості вітру в холодну пору року;

появи потужних конвективних потоків на фасадах будівлі, опромінених сонцем;

розміщення повітрозабірних пристроїв у висотній частині будівлі.

При розміщенні приймальних пристроїв для зовнішнього повітря на південно-східному, південному або південно-західному фасадах температуру зовнішнього повітря в теплий період року слід приймати на 3-5°С вище за розрахункову.

Розрахункові параметри мікроклімату внутрішнього повітря (температура, швидкість руху та відносна вологість) у житлових, готельних та громадських приміщеннях висотних будівель слід приймати в межах оптимальних норм за ГОСТ 30494

У холодний період року в житлових, громадських, адміністративно-побутових та виробничих приміщеннях (холодильні установки, машинні відділення ліфтів, венткамери, насосні та ін.), коли вони не використовуються і в неробочий час, допускається зниження температури повітря нижче нормованої, але не менше:

16С? у житлових приміщеннях;

12С? у громадських та адміністративно-побутових приміщеннях;

5С? у виробничих приміщеннях.

На початок робочого дня температура повітря цих приміщеннях повинна відповідати нормативної.

на вхідних тамбурахвисотних будівель, як правило, слід передбачати подвійне шлюзування холу або вестибюлю. В якості вхідних дверейрекомендується застосовувати повітронепроникні пристрої кругового або радіусного типу.

Слід передбачати заходи щодо зниження тиску повітря у вертикальних ліфтових шахтах, що формується по висоті будівлі за рахунок гравітаційного перепаду, а також за винятком неорганізованих потоків внутрішнього повітря між окремими функціональними зонамибудівлі.

Системи водяного опалення висотних будівель зонуються по висоті і, як вже було сказано, якщо пожежні відсіки поділяються технічними поверхами, то зонування систем опалення, як правило, збігається з пожежними відсіками, тому що технічні поверхи зручні для прокладання трубопроводів. У разі відсутності технічних поверхів зонування систем опалення може не збігатися з поділом будівлі на пожежні відсіки. Органами пожежного нагляду допускається перетин кордонів пожежних відсіків трубопроводами водонаповнених систем, і висота зони визначається значенням допустимого гідростатичного тиску для нижніх опалювальних приладів та їхньої обв'язки.

Спочатку проектування зональних систем опалення проводилося як для звичайних багатоповерхових будівель. Застосовувалися, як правило, двотрубні системиопалення з вертикальними стояками і нижньою розведенням подавальної та зворотної магістралей, що проходять по технічному поверху, що дозволяло включати систему опалення, не чекаючи на зведення всіх поверхів зони. Такі системи опалення були реалізовані, наприклад, у житлових комплексах. Багряні вітрилаКожен стояк обладнується автоматичними балансувальними клапанами для забезпечення автоматичного розподілу теплоносія по стоякам, а кожен опалювальний прилад - автоматичним терморегулятором з підвищеним гідравлічним опором для надання мешканцю можливості встановлення потрібної. повітря у приміщенні та зведення до мінімуму впливу гравітаційної складової циркуляційного напору та включення/вимкнення термостатів на інших опалювальних приладах, підключених до цього стояка.

Далі, щоб уникнути розбалансування системи опалення, пов'язаної з несанкціонованим вилученням термостатів в окремих квартирах, що неодноразово мало місце на практиці, було запропоновано переходити на систему опалення з верхнім розведенням магістралі, що подає, з попутним рухом теплоносія по стоякам. Це вирівнює втрати тиску циркуляційних кілець через опалювальні приладинезалежно від того, на якому поверсі вони розташовані, підвищує гідравлічну стійкість системи, гарантує видалення повітря із системи та полегшує налаштування терморегуляторів.

Однак згодом, в результаті аналізу різних рішень, проектувальники дійшли висновку, що найкращою системою опалення, особливо для будівель без технічних поверхів, є системи з горизонтальною поквартирною розводкою, що підключаються до вертикальних стояків, що проходять, як правило, по сходовій клітці, і виконаним по двотрубної схемиз нижнім розведенням магістралей. Наприклад, така система запроектована у вінчаючій частині (9 поверхів третьої зони) висотного комплексу "Тріумф Палас" і в 50-поверховому будинку, що будується, без проміжних технічних поверхів.

Поквартирні системи опалення обладнуються вузлом із запірною, що регулює за допомогою балансувальних клапанів та спускною арматурою, фільтрами та приладом обліку теплової енергії. Цей вузол повинен розташовуватись поза квартирою на сходовій клітці для безперешкодного доступу служби експлуатації. У квартирах більше 100 м2 підключення здійснюється не петлею, периметрально прокладеною по квартирі (оскільки при збільшенні навантаження зростає діаметр трубопроводу, а внаслідок цього ускладнюється монтаж та підвищується вартість через застосування дорогих фітингів). великого розміру), а через проміжну квартирну розподільну шафу, в якій встановлюється гребінка, і від неї теплоносій за променевою схемою трубопроводами меншого діаметра прямує до опалювальних приладів за двотрубною схемою.

Трубопроводи застосовують із термостійких полімерних матеріалів, Як правило, з пошитого поліетилену РЕХ, прокладка виконується в підготовці підлоги. Розрахункові параметри теплоносія, виходячи з технічних умов на такі трубопроводи, 90-70 (65) ° З побоювання, що подальше зниження температури призводить до значного зростання поверхні нагріву опалювальних приладів, що не вітається інвесторами через зростання вартості системи. Досвід застосування металопластикових труб у системі опалення комплексів було визнано невдалим. В процесі експлуатації в результаті старіння руйнується клейовий шар і внутрішній шар труби "зхлопується", внаслідок чого звужується прохідний переріз і система опалення перестає працювати.

Деякі фахівці вважають, що при поквартирному розведенні оптимальним рішенням є застосування автоматичних балансувальних клапанів ASV-P (PV) на зворотному трубопроводі та запірно-вимірювальних клапанів ASV-М (ASV-1) на подавальному. Використання цієї пари клапанів дає можливість не тільки компенсувати вплив гравітаційної складової, а й обмежувати витрати на кожну квартиру відповідно до параметрів. Клапани, як правило, підбираються діаметром трубопроводів і налаштовуються на підтримку перепаду тисків на рівні 10 кПа. Така величина налаштування клапанів вибирається виходячи із значення необхідних втрат тиску на радіаторних терморегуляторівдля забезпечення їх оптимальної роботи. Обмеження витрати на квартиру визначається настроюванням на клапанах ASV-1, причому враховується, що в цьому випадку втрати тиску на цих клапанах необхідно включити в перепад тисків, що підтримується регулятором ASV-РV. теплопостачання температурне водяне опалення

Застосування поквартирних горизонтальних систем опалення в порівнянні з системою з вертикальними стояками призводить до зменшення протяжності магістральних трубопроводів (вони підходять тільки до сходового стояка, а не до віддаленого стояка в кутової кімнати), зниження втрат теплоти трубопроводами, спрощення поверхового введення будівлі в експлуатацію та підвищення гідравлічної стійкості системи. Вартість пристрою поквартирної системи ненабагато відрізняється від стандартних з вертикальними стояками, проте термін служби вищий за рахунок застосування труб із термостійких полімерних матеріалів.

У поквартирних системахопалення значно простіше та з абсолютною наочністю для мешканців можна здійснити облік теплової енергії. Треба погодитися з думкою авторів, що хоч установка теплолічильників не відноситься до енергозберігаючих заходів, проте оплата за фактично спожиту теплову енергіює потужним стимулом, що змушує мешканців дбайливо ставитися до її витрачання. Звичайно, досягається це, в першу чергу, обов'язковим застосуваннямтермостатів на опалювальних приладах Досвід їх експлуатації показав, що щоб уникнути впливу на тепловий режим суміжних квартир в алгоритм управління термостатом повинно бути введено обмеження зниження температури в кімнаті, що ними обслуговується, не нижче 15-16 °С, а опалювальні прилади слід підбирати із запасом потужності не менше 15%.

Такі рішення систем теплопостачання та опалення найвищих житлових будівель, збудованих до теперішнього часу. Вони зрозумілі, логічні та принципово не відрізняються від рішень, що застосовуються при проектуванні звичайних багатоповерхових будівель заввишки менше 75 м, за винятком поділу систем опалення та водопостачання на зони. Але всередині кожної зони зберігаються стандартні підходи до виконання цих систем. Звертається більша увага до установок заповнення систем опалення та підтримання тиску в них, а також у циркуляційних лініях від різних зон перед підключенням їх до загального гребінця, автоматичному регулюваннюподачі тепла та розподілу теплоносія для реалізації комфортного та економічного режимів, резервування роботи обладнання для забезпечення безперебійного постачання споживачів теплом.

До недоліків прийнятих рішень слід віднести ігнорування використання енергозберігаючих рішень, таких як часткове заміщення енергопотреби за рахунок застосування автономних енерговиробних газотурбінних або газопоршневих установок, сонячних фотоелектричних або водонагрівальних елементів, теплових насосів, що використовують низькопотенційну енергію грунту, вентиляцій. Також слід зазначити недостатнє використання централізованого холодопостачання для підвищення комфорту проживання у квартирах та усунення негативного впливу на архітектуру будівлі безсистемно розвішаних на фасаді зовнішніх блоків спліт-систем. Висотні будівлі, будучи передовими в частині архітектурно-конструктивних рішень, повинні бути прикладом з реалізації перспективних технологій інженерних системах. При монтажі та виготовленні вузлів та деталей теплопостачання та систем опалення з температурою води вище 388 К (115 °С) та парою з робочим тиском понад 0,07 МПа (0,7 кгс/см).

Для захисту від електрохімічної корозії та блукаючих струмів пристрої кріплення металевих елементіввсіх систем та вузлів проходу через будівельні конструкції повинні бути електроізольовані. Магістральні трубопроводи та стояки повинні мати заземлення. Не допускається поєднання матеріалів, що утворюють електрохімічну пару.

Довговічність обладнання має становити не менше 12 років, матеріалів – 25 років.

Розробці проектної документаціїмає передувати розробка та узгодження спеціальних технічних умов.

Список літератури

1.Анапольська Л.Є., Гандін Л.С. Метеорологічні фактори теплового режиму будівель Гідрометеоздат. Ленінград. 1973.

2.СНіП 21-01-97 * "Пожежна безпека будівель та споруд".

3.Шилкін Н.В. Проблеми висотних будівель// АВОК №6, 1999.

Розміщено на Allbest.ru

...

Подібні документи

Категорування висотних будівель та складання їх рейтингів. Три критерії виміру висоти будівлі. Історія хмарочосів – дуже високих будівельз несучим сталевим каркасом. Конструктивні схемивисотних будівель. Різні варіантискладових сталевих колон.

презентація , доданий 06.03.2015

Архітектоніка як художній вираз структурних закономірностей конструкції будівлі. Поняття та різновиди конструктивних систем. Стовбурні системи висотних будівель. Архітектоніка висотних будівель, її принципи та значення, напрями дослідження.

реферат, доданий 27.10.2013

Вивчення поняття "висотна будівля" - будівля, висота якої більша за регламентовану БНіП для житлових багатоквартирних, а також багатоповерхових громадських та багатофункціональних будівель. Архітектурна організація висотних житлових будівель та висотних комплексів.

реферат, доданий 09.11.2010

Загальні правилапроведення обстеження та моніторингу технічного станубудівель та споруд. Спостереження за будинками, що знаходяться в аварійному стані. Приклади проектування та експлуатації схем моніторингу конструкцій та основ висотних будівель.

реферат, доданий 11.06.2011

Тривалість стояння інтервалів температури зовнішнього повітря згідно з кліматологічними даними м. Астрахань. Розрахунок режимів опалення, теплонасосної установки у режимі системи теплопостачання. Режим холодопостачання системи кондиціювання повітря.

контрольна робота , доданий 07.02.2013

Способи теплопостачання адміністративних будівель. Схеми та обладнання тепломереж. Властивості теплоносіїв. Гідравлічний розрахунок газопроводів тепломережі. Характеристики газової котельні, розрахунок її параметрів залежно від тепловтрат приміщення.

дипломна робота , доданий 22.03.2018

Висотні будинки та історія їх зведення. Критерії класифікації будівель. Класифікація конструктивних систем хмарочосів. Особливості технології зведення висотних будівель оболонкової системи. Характеристика матеріалів, необхідних зведення.

есе , доданий 24.09.2016

Основні вимоги до сучасних промислових будівель. Об'ємно-планувальні рішення промислових будівель. Типи багатоповерхових промислових будівель. Осередкові та зальні промислові будівлі. Уніфіковані параметри одноповерхових виробничих будівель.

презентація , доданий 20.12.2013

Вибір, розміщення та прокладання магістральних труб, стояків та опалювальних приладів. Розміщення запірно-регулюючої арматури. Видалення повітря із системи опалення. Компенсація температурного подовження труб. Розрахунок головного та малого циркуляційного кільця.

курсова робота , доданий 26.03.2012

Основи проектування промислових підприємств. Внутрішньоцехова підйомно-транспортне обладнання. Уніфікація у промисловому будівництві. Модульна системата параметри будівель. Сталевий каркасодноповерхових будівель. Вимоги до стін та їх класифікація.

Система водяного опалення висотних будівель

Висотні будівлі та санітарно-технічні пристрої класифікуються: діляться на частини – зони певної висоти, розділені технічними поверхами. Обладнання та комунікації розміщуються на технічних поверхах. У системах опалення, вентиляції та водопостачання допустима висота зони визначається значенням гідростатичного тиску води у нижніх опалювальних приладах або інших елементах та можливістю розміщення обладнання, повітроводів, труб та інших комунікацій на технічних поверхах.

Для системи водяного опалення висота зони залежно від гідростатичного тиску, допустимого як робітника для окремих видів опалювальних приладів (від 0,6 до 1,0 МПа), не повинна перевищувати (з деяким запасом) 55 м при використанні чавунних та сталевих приладів (при радіаторах типу МС - 80м) і 90 м для приладів зі сталевими трубами, що гріють.

В межах однієї зони систему водяного опалення влаштовують при водяному теплопостачанні за схемою з незалежним приєднанням до зовнішніх теплопроводів, тобто гідравлічно ізольованої від зовнішньої теплової мережі та інших систем опалення. Така система має власні водо-водяний теплообмінник, циркуляційний та підживлювальний насоси, розширювальний бак.

Число зон по висоті будівлі визначається, як і висота окремої зони, допустимим гідростатичним тиском, але не для опалювальних приладів, а для обладнання теплових пунктах, розташованих при водяному теплопостачанні зазвичай у підвальному поверсі. Основне обладнання цих теплових пунктів, а саме звичайного виглядуводо-водяні теплообмінники та насоси, навіть виготовлені на спеціальне замовлення, можуть витримувати робочий тиск не більше 1,6 МПа.

Це означає, що при такому обладнанні висота будівлі при водо-водяному опаленні гідравлічно ізольованими системами має межу, що дорівнює 150-160 м. У такій будівлі можуть бути влаштовані дві (по 75-80 м заввишки) або три (по 50-55 м заввишки) ) зональні системи опалення. При цьому гідростатичний тиск в обладнанні системи опалення верхньої зони, що знаходиться в підвальному поверсі, досягне розрахункової межі.

У будинках висотою 160-250 м може застосовуватися водо-водяне опалення з використанням спеціального обладнання, розрахованого на робочий тиск 2,5 МПа. Може бути також виконано, якщо є пара, комбіноване опалення: крім водо-водяного опалення в нижніх 160 м в зоні понад 160 м влаштовується пароводяне опалення.

Теплоносій пар, що відрізняється незначним гідростатичним тиском, подається на технічний поверх під верхньою зоною, де обладнають ще один тепловий пункт. У ньому встановлюють пароводяний теплообмінник, свої циркуляційний насос та розширювальний бак, прилади для якісно-кількісного регулювання.

У кожній зональній системі опалення є свій розширювальний бак, обладнаний системою електричної сигналізації та керування підживленням системи.

Подібний комплекс комбінованого опалення діє у центральній частині головного корпусу Московського державного університету: у нижніх трьох зонах влаштовано водо-водяне опалення із чавунними радіаторами, у верхній IV зоні – пароводяне опалення.

У будинках висотою понад 250 м передбачають нові зони пароводяного опалення або вдаються до електроводяного опалення, якщо джерела пари немає.

Для зниження вартості та спрощення конструкції можлива заміна комбінованого опалення висотної будівлі однією системою водяного опалення, при якій не потрібен другий первинний теплоносій (наприклад, пара). У будівлі може бути влаштована гідравлічно загальна система з одним водо-водяним теплообмінником, загальним циркуляційним насосом та розширювальним баком (рис.2). Система по висоті будівлі, як і раніше, ділиться на зональні частини за наведеними вище правилами. Вода в другу та наступні зони подається зональними циркуляційно-підвищувальними насосами і повертається з кожної зони в загальний розширювальний бак. Необхідний гідростатичний тиск у головному зворотному стояку кожної зональної частини підтримується регулятором тиску типу «до себе». Гідростатичний тиск в обладнанні теплового пункту, у тому числі й у насосах, обмежено висотою установки відкритого розширювального бака і не перевищує стандартного робочого тиску 1 МПа.

Для систем опалення висотних будівель характерні поділ їх у межах кожної зони по сторонах горизонту (по фасадах) та автоматизація регулювання температури теплоносія. Температура теплоносія води для зональної системи опалення встановлюється за заданою програмою залежно від зміни зовнішньої температури (регулювання «з обурення»). При цьому для частини системи, що обігріває приміщення, звернені на південь і захід, передбачають додаткове регулювання температури теплоносія (для економії теплової енергії) у разі, коли при інсоляції температура приміщень підвищується (регулювання «відхилення»).

Для випорожнення окремих стояків чи частин системи на технічних поверхах прокладають дренажні лінії. На час дії системи дренажну лінію вимикають, щоб уникнути неконтрольованого витоку води загальним вентилем перед роздільним бачком водостічних.

Децентралізована система водо-водяного опалення

Серед систем водяного опалення переважають системи, в яких температура поверхні опалювальних приладів обмежена 95 °С. Вище розглядалися поширені системи, де місцевий теплоносій централізовано нагрівається високотемпературною водою, причому нагрівається максимум до 95 °С двотрубних і до 105 °С однотрубних системах. Тим часом, система, в якій високотемпературна вода підводилася б якомога ближче до опалювальних приладів, а температура їх поверхні гігієнічним вимогамзберігалася зниженою, мала певну економічну перевагу перед звичайною системою. Ця перевага досягалася б за рахунок зменшення діаметра труб для переміщення скороченої кількості води з підвищеною швидкістюпід тиском мережного (станційного) циркуляційного насоса.

У такій комбінованій водо-водяній системі нагрівання теплоносія відбувалося б децентралізовано. У тепловому пункті будівлі обладнання для нагрівання та створення циркуляції води не знадобилося, там тільки контролювалася б дія системи та враховувалася витрата теплової енергії.

Розберемо деякі схеми системи децентралізованого нагрівання місцевого теплоносія високотемпературною водою, розроблені радянськими інженерами, розділивши їх на дві групи: із незалежним та залежним приєднанням системи до зовнішніх теплопроводів.

Для децентралізованого нагрівання місцевої води чи олії за незалежною схемою запропоновані безнапірні сталеві чи керамічні опалювальні прилади. Ці прилади, як відкриті судини, заповнюються водою (олією), що нагрівається через стінки змійовика високотемпературною водою. Випаровування з поверхні води в приладі сприяє підвищенню вологості повітря в приміщенні. Змійовик включений в однотрубну проточно-регульовану систему з перекинутою циркуляцією високотемпературної води. Високотемпературна вода може мати температуру при керамічних блоках 110°С, при сталевих приладах, заповнених мінеральною олією, 130°С. У цьому температура поверхні приладів вбирається у 95 °З.

Децентралізоване змішування високо- та низькотемпературної води, тобто нагрівання місцевого теплоносія за залежною схемою, може здійснюватися у магістралях, стояках та безпосередньо в опалювальних приладах.

При змішуванні в магістралях система опалення ділиться на кілька послідовно з'єднаних частин (підсистем), що складаються з декількох однотрубних П-подібних стояків. Попутне підмішування високотемпературної води до охолодженої зворотній водіз підсистем (підвищення температури від 70 до 105 °З) відбувається через перемички з діафрагмами в проміжні магістралі між окремими підсистемами.

У системі зі змішуванням води на підставі однотрубних П-подібних стояків магістраль з високотемпературною водою робиться на відміну від відомих систем опалення також однотрубною. Вода в ній знижує температуру в точках змішування і надходить у стояки з різною температурою. У вертикальних стояках виникає переважно природна циркуляція води, оскільки гідравлічний опір замикаючих ділянок порівняно невелика.

Для змішування води в основі двотрубних стояків використовуються спеціальні змішувачі. . Вода обох магістралях переміщається під тиском насоса, у стояках відбувається природна циркуляція води.

При децентралізованому змішуванні та однотрубних стояках система опалення ділиться на дві частини: у першій високотемпературна вода рухається у стояках знизу нагору, охолоджуючись до температури 95 °С, у другій – зверху донизу. Для забезпечення затікання в прилади необхідної кількості високотемпературної води на ділянках, що замикають, встановлюють діафрагми.

При децентралізованому змішуванні у двотрубних стояках високотемпературна вода подається всередину кожного опалювального приладу через перфорований колектор 4 або через сопло-змішувач, а охолоджена вода видаляється в такій кількості в зворотний стояк.

Описані системи опалення не набули масового поширення через труднощі з прокладанням труб високотемпературної води в приміщеннях, складності монтажного та експлуатаційного регулювання.

В даний час застосовується прямоточна система опалення з децентралізованим нагріванням води, що повертається із послідовно з'єднаних трьох-чотирьох підсистем (груп стояків). У цій так званій системі зі ступінчастою регенерацією температури (СРТ) (високотемпературна вода нагріває охолоджену воду в двох-трьох (між підсистемами) регенераторах температури (РТ). Регенератори температури є протиточними теплообмінниками типу «труба в трубі» (наприклад, труба Dy25 в корпусі Dy40).Вода двічі протікає через кожен РТ; спочатку у вигляді високотемпературної по міжтрубному просторі, потім у вигляді охолодженої води по внутрішній трубі. т. д., поки з першої підсистеми вона охолодженою не повернеться до точки введення до будівлі високотемпературної води.

Систему опалення СРТ виконують однотрубною з односторонніми уніфікованими приладовими вузлами, з верхнім або нижнім розведенням магістралі, що подає.

Система поквартирного опалення

Проблема раціонального споживання та розподілу теплової енергії системами опалення, як і раніше, актуальна, т.к. кліматичних умовахРосії системи опалення житлових будівель є найбільш енергоємними з інженерних систем.

У Останніми рокамистворено передумови для будівництва житлових будинків зі зниженим енергоспоживанням за рахунок оптимізації містобудівних та об'ємно-планувальних рішень, форми будівель, за рахунок підвищення рівня теплозахисту конструкцій, що захищають, і за рахунок використання більш енергоефективних інженерних систем.

Зведені з 2000 року житлові будинки з теплозахистом, що відповідає другому етапу енергозбереження, за енергоефективністю відповідають нормативним вимогам таких країн, як Німеччина та Великобританія. Стіни та вікна житлових будівель стали «теплішими» - втрати тепла конструкціями, що захищають, скоротилися в 2-3 рази, сучасні світлопрозорі огородження (вікна, двері лоджій і балконів) мають настільки невелику повітропроникність, що при закритих вікнах практично відсутня інфільтрація.

Водночас у житлових будинках масового будівництва дотепер проектуються та експлуатуються виконані по типовим проектамсистеми опалення. У системах традиційно використовуються високотемпературні теплоносії із параметрами 105–70, 95–70°C. При забезпеченні теплового захисту будівель на другому етапі енергозбереження та при зазначених параметрах теплоносія знижуються габарити та поверхня нагріву опалювальних приладів, витрата теплоносія через кожен прилад і, як наслідок, не забезпечується захист від зворотної радіації у зоні вікон, дверей балконів, лоджій, погіршуються умови роботи та регулювання автоматичних терморегуляторів опалювальних приладів.

Для створення будівель з ефективнішим використанням теплової енергії, що забезпечують комфортні умови для проживання людини, необхідні сучасні, енергоекономічні системи опалення. Регульовані поквартирні системи опалення цілком відповідають цим вимогам. Однак широке застосування поквартирних систем опалення стримується частково через відсутність достатньої нормативної бази та рекомендацій щодо проектування.

В даний час у відділі технічного нормування Держбуду Росії розглядається Зведення правил «Системи опалення поквартирного житлових будівель». Звід правил підготовлений групою фахівців ФГУП «СантехНДІпроект», ВАТ «Моспроект», Держбуду Росії та включає вимоги до систем, опалювальних приладів, арматури та трубопроводів, вимоги щодо безпеки, довговічності та ремонтопридатності поквартирних систем опалення.

Зведення правил доповнює та розвиває вимоги щодо проектування поквартирних систем опалення згідно з СНиП 2.04.05-(2) та може використовуватись для проектування поквартирних систем опалення у житлових будинках різного типуодно- та багатоквартирних, блокових та секційних при будівництві нових та реконструйованих будівель, що забезпечуються тепловою енергією від теплових мереж (ТЕЦ, РТС, котельня), від автономних або індивідуальних джерел тепла.

Поквартирна система опалення – система з розведенням трубопроводів у межах однієї квартири, що забезпечує підтримку заданої температури повітря у приміщеннях цієї квартири.

Аналіз низки проектів показує, що поквартирні системи опалення мають ряд переваг у порівнянні з центральними системами:

Забезпечують більшу гідравлічну стійкість системи опалення житлової будівлі;

Підвищують рівень комфорту у квартирах за рахунок забезпечення температури повітря у кожному приміщенні за бажанням споживача;

Забезпечують можливість обліку тепла у кожній квартирі та скорочення витрати тепла за опалювальний період на 10–15% при автоматичному або ручному регулюванні теплових потоків;

Задовольняють вимоги замовника щодо дизайну (можливість вибору типу опалювального приладу, труб, схеми прокладання труб у квартирі);

Забезпечують можливість заміни трубопроводів, запірно-регулюючої арматури та опалювальних приладів в окремих квартирах під час перепланування або аварійних ситуацій без порушення режиму експлуатації систем опалення в інших квартирах, можливість проведення налагоджувальних робіт та гідростатичних випробувань в окремій квартирі.

Рівень теплозахисту житлових будинків з поквартирними системами опалення повинен бути не нижчим від необхідних значень наведеного опору теплопередачі зовнішніх огорож будівлі відповідно до СНиП II-3-79*.

Розрахункову температуру повітря для холодного періоду року в опалюваних приміщеннях житлового будинку слід приймати в межах оптимальних норм за ГОСТ 30494, але не нижче 20 ° C для приміщень з постійним перебуванням людей. У багатоквартирних будинках допускається зниження температури повітря в опалюваних приміщеннях, коли вони не використовуються (на час відсутності власника квартири), нижчою від нормованої не більше ніж на 3–5°C, але не нижче 15°C. При такому перепаді температури втрати теплоти через внутрішні огороджувальні конструкції допускається не враховувати.

У багатоквартирному будинку з центральною системоюопалення системи опалення поквартирного слід проектувати для всіх квартир. Не допускається влаштування поквартирних систем для однієї або декількох квартир у будинку. Системи поквартирного опалення в житловому будинку приєднуються до теплових мереж за незалежною схемою через теплообмінники, квартальному ЦТП або в індивідуальному тепловому пункті (ІТП). Допускається приєднання систем поквартирного опалення до теплових мереж за залежною схемою за умови забезпечення автоматичного регулювання параметрів теплоносія в ІТП.

В одноквартирних та блокових будинкахз індивідуальними джерелами теплопостачання можуть застосовуватись як системи поквартирного опалення з опалювальними приладами, так і системи опалення для підлоги окремих приміщеньабо ділянок підлоги, можна застосовувати за умови забезпечення автоматичної підтримки заданої температури теплоносія та температури на поверхні підлоги.

Для систем поквартирного опалення як теплоносій застосовується, як правило, вода; інші теплоносії допускається застосовувати за техніко-економічного обґрунтування відповідно до вимог СНиП 2.04.05-91*.

Параметри теплоносія для систем поквартирного опалення в залежності від джерела тепла, типу труб і способу їх прокладки, що використовуються, наведені в таблиці.

У системах опалення поквартирного житлового будинку параметри теплоносія повинні бути однакові для всіх квартир. При технічному обґрунтуванні або за завданням замовника допускається приймати температуру теплоносія системи поквартирного опалення однієї з квартир нижче за прийняту для системи опалення будівлі. При цьому має бути забезпечена автоматична підтримка заданої температури теплоносія.

Системи опалення

У будинках висотою два і більше поверхів для подачі теплоносія до квартир слід проектувати двотрубні системи з нижнім або верхнім розведенням магістральних трубопроводів, магістральними вертикальними стояками, що обслуговують частину будівлі або одну секцію.

Магністральні вертикальні стояки для кожної частини будівлі секції, що подає і зворотний, прокладаються в спеціальних шахтах загальних коридорів, сходових холів. У шахтах на кожному поверсі передбачаються вбудовані монтажні шафи, в яких повинні розміщуватися розподільні поверхові колектори з трубопроводами, що відводять для кожної квартири, запірна арматура, фільтри, балансувальні клапани, лічильники обліку тепла.

Системи поквартирного опалення можуть виконуватися за такими схемами:

Двотрубні горизонтальні (тупикові або попутні) з паралельним приєднанням опалювальних приладів (рис. 1). Труби прокладаються біля зовнішніх стін, у конструкції підлоги або в спеціальних плінтусах-коробах;

Двотрубні променеві з індивідуальним під'єднанням трубопроводами (петлями) кожного опалювального приладу до розподільного колектора квартири (рис. 2). Дозволяється приєднання «на зчіпці» двох опалювальних приладів у межах одного приміщення. Трубопроводи прокладаються у формі петель у конструкції підлоги або вздовж стін під плінтусами. Система зручна для монтажу, тому що використовуються трубопроводи одного діаметра, відсутні з'єднання труб у підлозі;

Однотрубні горизонтальні з замикаючими ділянками та послідовним приєднанням опалювальних приладів (рис. 3). Значно скорочується витрата труб, але поверхня нагріву опалювальних приладів збільшується приблизно на 20% і більше. Схема рекомендується застосовувати при більш високих параметрах теплоносія та меншому перепаді температур (наприклад, 90–70°C). За рахунок збільшення кількості води, що затікає в прилад, зменшується поверхня нагріву приладу. Розрахункова температура води, що виходить з останнього приладу, не повинна бути нижчою за 40°C;

Підлога з укладанням нагрівальних змійовиків із труб у конструкції підлоги. Підлогові системимають більшу інерційність, ніж системи з нагрівальними приладами, менш доступні для ремонту та демонтажу. Можливі варіанти схеми укладання труб у системах опалення підлоги наведені на рис. 4, 5. Схема з рис. 4 забезпечує легкий монтажтруб та рівномірний розподіл температури по поверхні підлоги. Схема з рис. 5 забезпечує приблизно рівну середню температуру поверхні підлоги.

Сушки для рушників ванних приміщень приєднуються до системи гарячого водопостачання – при теплопостачанні будівлі від теплових мереж або від автономного джерела, або до системи опалення – при індивідуальному джерелі тепла.

У житлових будинках з кількістю поверхів більше трьох при центральному або загальному автономному джерелах теплопостачання необхідно проектувати опалення сходових кліток, сходових та ліфтових холів. У будинках з кількістю поверхів більше трьох, але не більше 10, а також у будинках будь-якої поверховості з індивідуальними джерелами тепла допускається не проектувати опалення незадимлюваних сходових кліток першого типу. При цьому опір теплопередачі внутрішніх стін, що захищають опалювальну сходову клітину від житлових приміщень, приймається рівним опору теплопередачі зовнішніх стін.

Гідравлічні розрахунки систем поквартирного опалення виконуються за існуючими методиками з урахуванням рекомендацій щодо застосування та підбору опалювальних приладів, розроблених на підставі результатів НДІсантехніки під час проведення випробувань та сертифікації опалювальних приладів різних виробників.

Приєднання опалювального приладу до трубопроводів може виконуватись за такими схемами:

Бокове одностороннє приєднання;

Підключення радіатора знизу;

Бокове двостороннє (різностороннє) приєднання до нижніх пробок радіатора. Різностороннє під'єднання трубопроводів слід передбачати для радіаторів довжиною не більше 2000 мм, а також для радіаторів, з'єднаних на зчіпці. У двотрубній системі опалення допускається в межах одного приміщення з'єднання двох опалювальних приладів "на зчіпці".

У системах поквартирного опалення, як і традиційних системах опалення, слід використовувати нагрівальні прилади, клапани, арматуру, труби та інші матеріали, дозволені до застосування у будівництві, мають сертифікати відповідності Російської Федерації.

У багатоквартирних житлових будинкахтермін служби опалювальних приладів та трубопроводів систем опалення має бути не менше 25 років; в одноквартирних будинках термін служби приймається за завданням замовника.

Як опалювальні прилади доцільно застосовувати сталеві радіатори або інші прилади з гладкою поверхнею, Що забезпечує очищення поверхні від пилу. Дозволяється застосовувати конвектори з повітряними регулюючими клапанами.

Для регулювання теплового потоку в приміщеннях біля опалювальних приладів слід встановлювати регулюючу арматуру. У приміщеннях з постійним перебуванням людей, як правило, встановлюються автоматичні терморегулятори (із вбудованими або виносними термостатичними елементами), що забезпечують підтримку заданої температури в кожному приміщенні та економію подачі тепла за рахунок використання внутрішніх теплонадлишків (побутові тепловиділення, сонячна радіація).

Для гідравлічної ув'язки окремих гілок двотрубної поквартирної системи опалення у всіх опалювальних приладів в квартирі встановлюються клапани з попереднім налаштуванням.

Для гідравлічної стійкості системи опалення будівлі передбачається встановлення балансувальних клапанів на магістральних вертикальних стояках для кожної частини будівлі, секції, а також у кожного поверхового розподільчого колектора.

У будинках із системами поквартирного опалення слід передбачати:

встановлення в ІТП закритого розширювального бака та фільтра для системи будівлі при теплопостачанні від теплових мереж та автономного джерела тепла;

Установка закритого розширювального бака та фільтра для кожної квартири при теплопостачанні від індивідуального джерела тепла.

При відкритих розширювальних баках вода в системі насичується повітрям, що істотно активізує процес корозії елементів системи з металу, утворюються повітряні пробкив системі.

Трубопроводи поквартирної системи опалення можуть виконуватися із сталевих, мідних, термостійких полімерних або металополімерних труб. У системах опалення з трубопроводами з полімерних або металополімерних труб параметри теплоносія (температура та тиск) не повинні перевищувати гранично допустимі значення, зазначені в технічній документації на їх виготовлення. При виборі параметрів теплоносія слід враховувати, що міцність полімерних та металополімерних труб залежить від робочої температурита тиску теплоносія. При зменшенні температури та тиску теплоносія нижче максимально допустимих значень збільшується коефіцієнт безпеки та відповідно термін експлуатації труб. Трубопроводи систем опалення поквартирного, як правило, прокладаються приховано: в штробах, в конструкції підлоги. Допускається відкрите прокладання металевих трубопроводів. При прихованій прокладці трубопроводів у місцях розташування розбірних з'єднань та арматури слід передбачати люки або щити для проведення огляду та ремонту.

При розрахунку опалювальних приладів у кожному приміщенні слід враховувати не менше 90% теплоти, що надходить від трубопроводів, що проходять по приміщенню. Втрати теплоти за рахунок остигання теплоносія у неізольованих відкрито прокладених горизонтальних трубопроводах приймаються за довідковими даними. Тепловий потік відкрито прокладених труб враховується в межах:

90% при горизонтальному прокладанні труб у підлоги;

70–80% під час прокладання горизонтальних труб під стелею;

85-90% при вертикальному прокладанні труб.

Теплова ізоляція передбачається для трубопроводів, що прокладаються в штробах зовнішніх стін, у шахтах та в неопалюваних приміщеннях, на ділянках підлоги з близьким розміщенням чотирьох і більше труб у підлозі, забезпечуючи допустиму температуруна поверхні.

Облік витрати теплової енергії

Поквартирні системи опалення, з одного боку, забезпечують найбільш комфортні умови для проживання, що задовольняють споживача, а з іншого боку дозволяють регулювати тепловіддачу опалювальних приладів у квартирі з урахуванням режиму проживання сім'ї в квартирі, необхідності зниження витрат на плату за опалення тощо.

У будівлі з поквартирними системами опалення передбачається облік витрати теплоти будинком загалом, а також окремо кожною квартирою та приміщеннями громадського та технічного призначення, розташованими у цій будівлі.

Для обліку витрати теплоти кожної квартири можуть передбачатися: лічильники витрати теплоти для кожної квартири; розподільники тепла випарного або електронного типу на кожному опалювальному приладі; лічильник витрати теплоти на введення у будівлю. За будь-якого виду приладів обліку теплоти в оплату мешканця повинні включатися загальні витрати тепла на будівлю (опалення сходових кліток, ліфтових холів, службових та технічних приміщень).

У будівлях з підвищеним тепловим захистом конструкцій, що захищають, поквартирні системи опалення (з автоматичними терморегуляторами біля опалювальних приладів та лічильниками витрат теплоти як на введенні в будівлю, так і для кожної квартири) створюють додаткові можливості та стимули для більш ефективного використання теплової енергії. Завдяки автоматичному регулюванню тепловіддачі опалювальних приладів при зміні теплового навантаження у приміщеннях та можливості мешканців регулювати тепловіддачу опалювальних приладів з урахуванням режиму проживання сім'ї (зниження температури повітря у приміщеннях на час відсутності мешканців, зменшення тепловтрат) може бути досягнута економія теплової енергії від 20 до 30 . При цьому знизиться оплата споживачів за тепло, оскільки встановлені нормативи споживання теплової енергії значно перевищують фактичне споживання.

Гідравлічний розрахунок системи опалення. Способи гідравлічного розрахункуСистеми водяного опалення. Розрахунок за питомою лінійною втратою тиску; розрахунок за характеристиками опору та провідностей; розрахунок за проведеними довжинами та за динамічним тиском. - 1година.

Втрата тиску в мережі.

Рух рідини в теплопроводах походить від перерізу з більшим тиском до перерізу з меншим тиском за рахунок різниці тиску. При переміщенні рідини витрачається потенційна енергія, тобто гідростатичний тиск на подолання опорів від тертя об стінки труб і від завихрень та ударів при зміні швидкості та напрямку руху у фасонних частинах, приладах та арматурі.

Падіння тиску, обумовлене опорами тертя стінки труб, є лінійною втратою; падіння тиску, спричинене місцевими опорами, – місцевою втратою.

Падіння тиску Ар, Па, викликане тертям та місцевими опорами, вимірюється в частках динамічного тиску і виражається формулою, відомою з курсу гідравліки

Якщо при розрахунках систем опалення прийняти щільність теплоносія (рідини) постійної, що веде до похибки, що лежить за межами практичної точності розрахунку, величини можуть бути визначені як постійні для теплопроводу заданого діаметра.

Використання в розрахунках постійного відношення - дозволяє за заданою витратою теплоносія та діаметром теплопроводу визначити швидкість теплоносія розподілом витрати на цю величину; використання постійної величини дозволяє визначити втрати тиску в теплопроводі за заданою витратою, минаючи визначення швидкості.

Гідравлічний розрахунок систем опалення.

Трубопроводи в системі опалення виконують важливу функцію розподілу теплоносія по окремих опалювальних приладах. Вони є теплопроводами, завдання яких полягає у передачі певної розрахункової кількості тепла кожному приладу.

Система опалення є сильно розгалуженою і складно закільцьованою мережею теплопроводів, по кожній ділянці якої має переноситися певна кількість тепла. Виконання точного розрахунку такої мережі є складним гідравлічним завданням, пов'язаним із розв'язанням великої кількості нелінійних рівнянь. У інженерної практиці це завдання вирішується шляхом підбору.

У водяних системах кількість принесеного тепла теплоносієм залежить від його витрати та перепаду температури при охолодженні води у приладі. Зазвичай при розрахунку задають загальний для системи перепад температури теплоносія і прагнуть того, щоб цей перепад був витриманий у двотрубних системах - для всіх приладів та системи в цілому; в однотрубних системах – для всіх стояків. При відомому перепаді температури теплоносія по теплопроводах системи повинен бути підведений певний розрахунком витрати води до кожного опалювального приладу.

При такому підході виконати гідравлічний розрахунок мережі теплопроводів системи опалення означає (з урахуванням наявного циркуляційного тиску) Так підібрати діаметри окремих ділянок, щоб по них проходив розрахунковий витрата теплоносія. Розрахунок ведеться підбором діаметрів за наявним сортаментом труб, тому він завжди пов'язаний із деякою похибкою. Для різних систем та окремих елементів допускаються певні нев'язки.

На відміну від розглянутого вище методу в даний час знайшов широке поширення, стосовно розрахунку однотрубних систем опалення, метод зі змінним перепадом температури води в стояках, запропонований А. І. Орловим в 1932 р.

Принцип розрахунку полягає в тому, що витрати води в стояках не задаються заздалегідь, а визначаються в процесі гідравлічного розрахунку виходячи з повної ув'язування тисків у всіх кільцях системи та прийнятих діаметрів теплопроводів мережі. Перепад температури теплоносія в окремих стояках при цьому виходить різним – змінним. Площа тепловіддаючої поверхні опалювальних приладів знаходиться за температурою та витратою води, визначеною гідравлічним розрахунком. Метод розрахунку із змінним перепадом температури точніше відображає дійсну картину роботи системи, виключає необхідність монтажного регулювання, полегшує уніфікацію трубної заготовки, оскільки дає можливість уникнути застосування різноманітних поєднань діаметрів радіаторних вузлів та складових стояків. Цей метод набув поширення після того, як у 1936 р, Г.І. Фіхман довів можливість застосування під час розрахунку теплопроводів систем водяного опалення усереднених значень коефіцієнтів тертя та ведення всього розрахунку за квадратичним законом.

загальні вказівкиз розрахунку системи водяного опалення

Штучний тиск Арн, що створюється насосом, приймається:

а) для залежних систем опалення, що приєднуються до теплових мереж через елеватори або змішувальні насоси, виходячи з наявної різниці тиску на введенні та коефіцієнта змішування;

б) для незалежних систем опалення, що приєднуються до теплових мереж через теплообмінники або до котелень без перспективи приєднання до теплових мереж, виходячи з гранично допустимої швидкості руху води в теплопроводах, можливості ув'язування втрати тиску в циркуляційних кільцях систем та техніко-економічних розрахунків.

Орієнтуючись на величину середньої питомої лінійної втрати тиску Rcр спочатку визначають попередні, а потім (з урахуванням втрати на місцеві опори) остаточні діаметри теплопроводів.

Розрахунок теплопроводів починають з основного найбільш несприятливого циркуляційного кільця, яким слід вважати:

а) у насосної системиз тупиковим рухом води у магістралях - кільце через найбільш навантажений та віддалений від теплового пункту стояк;

б) у насосній системі з попутним рухом води - кільце через середній найбільш навантажений стояк;

в) в гравітаційній системі - кільце, у якого в залежності від циркуляційного тиску, значення Rсp буде найменшим.,

Ув'язування втрат тиску в циркуляційних кільцях повинно проводитися з урахуванням тільки тих ділянок, які не є спільними для порівнюваних кілець.

Розбіжність (нев'язка) у розрахункових втратах тиску на паралельно з'єднаних ділянках окремих кілець системи допускається при тупиковому русі води до 15%, при попутному русі води на магістралях ±5%.

Переваги та недоліки таких систем відзначені в інших джерелах. Серед основних недоліків слід зазначити такі:

неможливо проводити облік витрати теплоти на опалення кожної квартири;
неможливо здійснювати оплату витрат теплоти за фактично спожиту теплову енергію;
дуже складно підтримувати необхідну температуру повітря у кожній квартирі.

Тому можна зробити висновок про те, що необхідно відмовитись від використання вертикальних системдля опалення житлових багатоповерхових будівель та застосовувати поквартирні системи опалення, як це рекомендує. При цьому у кожній квартирі необхідно встановлювати лічильник теплової енергії.

Поквартирні системи опалення багатоповерхових будинках— це такі системи, які можуть обслуговуватись мешканцями квартири без зміни гідравлічного та теплового режимів сусідніх квартир та забезпечувати поквартирний облік витрати теплоти. При цьому підвищується тепловий комфорт у житлових приміщеннях та економія теплоти на опалення.

На погляд це дві суперечливі завдання. Однак жодної суперечності тут немає, т.к. усувається перегрів приміщень за рахунок відсутності гідравлічного та теплового розрегулювання системи опалення. Крім того, повністю використовуються теплота сонячної радіації та побутові теплонадходження в кожну квартиру.

Актуальність вирішення цієї проблеми усвідомлюють будівельники та служби експлуатації. Існуючі системи поквартирного опалення в нашій країні для опалення багатоповерхових будівель застосовуються рідко з різних причин і, в тому числі, через їх невисоку гідравлічну та теплову стійкість.

Система поквартирного опалення, захищена чинним патентом РФ №2148755 F24D 3/02, на думку авторів, відповідає всім вимогам. На рис. 1 представлена схема системи опалення для житлових будівель, що мають невелику кількість поверхів. Система опалення містить подавальний 1 і зворотний теплопроводи 2 мережної води, повідомлені з індивідуальним тепловим пунктом 3, і з'єднаним, у свою чергу, з подає теплопроводом 4 системи опалення.

До подавального теплопроводу 4 приєднаний вертикальний стояк 5, що подає, з'єднаний з поверховою горизонтальною гілкою 6. Квітку 6 приєднані опалювальні прилади 7. У тих же квартирах, де встановлений вертикальний подаючий стояк 5, встановлений зворотний стояк 8, який приєднаний до зворотного теплопроводу системи опалення 9 горизонтальній поверховій гілці 6.

Вертикальні стояки 5 та 8 обмежують довжину поверхових гілок 6 однією квартирою. На кожній поверховій гілці 6 встановлено квартирний тепловий пункт 10, який служить для забезпечення подачі необхідної витрати теплоносія та обліку витрати теплоти на опалення кожної квартири та регулювання температури повітря всередині приміщення в залежності від температури зовнішнього повітря, надходження теплоти від сонячної радіації, тепловиділень у кожній квартирі , швидкості та напрямки вітру.

Для відключення кожної горизонтальної гілки передбачені вентилі 11 і 12. Повітряні крани 13 служать для видалення повітря з опалювальних приладів і гілок 6.У опалювальних приладів 7 можуть встановлюватися крани 14 регулювання витрати води, що проходить через опалювальні прилади 7.

У разі реалізації системи опалення багатоповерхової будівлі (рис. 2) вертикальний стояк, що подає 5 виконаний у вигляді групи стояків-5, 15 і 16, а вертикальний зворотний стояк 8 виконаний у вигляді групи стояків 8, 17 і 18.

У цій системі опалення стояк 5, що подає, і зворотний стояк 8, повідомлені відповідно з теплопроводами 4 і 9, об'єднують в блок А горизонтальні поверхові гілки 6 декількох (в даному конкретному випадку трьох гілок) верхніх поверхів будівлі.Подає стояк 15 і зворотний стояк 17 також з'єднані з теплопроводами 4 і 9 і об'єднують в блок горизонтальні поверхові гілки наступних трьох поверхів.

Вертикальні стояк 16, що подає, і зворотний стояк 18 об'єднують поверхові гілки 6 трьох нижніх поверхів в блок С (кількість гілок в блоках А,В і С може бути більше або менше трьох).На кожній горизонтальній поверховій гілці 6, розташованій в одній квартирі, встановлений квартирний тепловий пункт 10

Він включає, залежно від параметрів теплоносія та місцевих умов, запірно-регулюючу та контрольно-вимірювальну арматуру, регулятор тиску (витрати) та пристрій для обліку витрати теплоти (теплолічильник). Для відключення горизонтальних гілок передбачені вентилі 11 та 12.

Крани 14 служать регулювання тепловіддачі опалювального приладу (у разі потреби). Повітря видаляється через крани 13. Кількість горизонтальних гілок у кожному блоці визначається розрахунком і може бути більшою або меншою за три.

Слід зазначити, що вертикальні стояки, що подають 5, 15, 16 і зворотні 8, 17, 18 прокладені в одній квартирі, тобто. так само, як і на рис. 1, а це забезпечує високу гідравлічну та теплову стійкість системи опалення багатоповерхової будівлі та, отже, ефективну роботу системи опалення.

Змінюючи кількість блоків, на які по висоті ділиться система опалення, можна повністю виключити вплив природного тиску на гідравлічну і теплову стійкість системи водяного опалення багатоповерхової будівлі.

Іншими словами, можна сказати, що при кількості блоків, що дорівнює кількості поверхів у будівлі, отримаємо систему водяного опалення, в якій природний тиск, що виникає від остигання води в опалювальних приладах, приєднаних до поверхових гілок, не впливатиме на гідравлічну та теплову стійкість системи опалення. .

Розглянута система опалення забезпечує високі санітарно-гігієнічні показники в опалюваних приміщеннях, економію теплоти на опалення, ефективне регулювання температури повітря у приміщенні.

Здійснити запуск системи опалення можна за бажанням мешканця (за наявності теплоносія в тепловому пункті 3) у будь-який час, не чекаючи запуску системи опалення в інших квартирах або в усьому будинку. Враховуючи, що теплова потужність і довжина горизонтальних гілок приблизно однакова, то при виготовленні заготовки труб досягається максимальна уніфікація вузлів, а це знижує витрати на виготовлення і монтаж системи опалення.

Розроблена система поквартирного опалення багатоповерхових житлових будинків універсальна, тобто. її можна використовувати при теплопостачанні:

від центрального джерела теплоти(Від теплових мереж);
від автономного джерела теплоти(В т.ч. дахової котельні).

Така система має гідравлічну та теплову стійкість, може бути одно- і двотрубною і використовувати опалювальні прилади будь-якого типу, що задовольняють вимогам.

Така система опалення може застосовуватися не тільки для опалення житлових будівель, а й громадських та виробничих будівель. В цьому випадку горизонтальна гілка прокладається біля підлоги (або в поглибленні підлоги) уздовж плінтуса. Таку систему опалення можна ремонтувати та реконструювати, якщо виникла потреба у переплануванні будівлі.

Для влаштування такої системи потрібна менша витрата металу. Монтаж таких систем опалення можна здійснювати із сталевих, мідних, латунних та полімерних труб, дозволених до застосування у будівництві.

Тепловіддача теплопроводів повинна враховуватися під час розрахунку опалювальних приладів. Застосування поквартирних систем опалення забезпечує зниження витрат теплоти на 10-20%.

Опис:

Розглянуті у книзі будівлі можна зарахувати до категорії висотних будинків. Сподіваємося, що в майбутньому з'явиться книга про вітчизняний досвід проектування інженерного обладнання надвисоких будівель, що образно називають хмарочосами.

Тепловодопостачання та опалення висотних житлових будівель

До виходу у світ книги

В. І. Лівчак, віце-президент НП «АВОК», начальник відділу енергоефективності будівництва Мосгосекспертизи

У Москві після півстоліття після спорудження семи «сталінських» висоток відновилося будівництво висотних будівель. Нині збудовано будинки понад 40 поверхів: у 2003 році – «Едельвейс» на Давидківській вул., вл. 3 (висота 176 м, 43 поверхи), «Червоні вітрила» корпус 4 (179 м, 48 поверхів) на Авіаційній вул., вул.

77–79; 2004 року – «Воробйові Гори» (188 м, 49 поверхів) на Мосфільмівській вул., Вл. 4–6, «Тріумф Палас» – найвища житлова будівля в Європі (225 м, 59 поверхів, зі шпилем – 264 м), Чапаєвський пров., вл. 2.

Намічаються до будівництва кілька десятків будівель заввишки 30-50 поверхів за міською інвестиційною програмою «Нове кільце Москви». У діловому центрі «Москва-Сіті» будується низка хмарочосів висотою понад 300 м, і апофеозом всього передбачається спорудження вежі «Росія» заввишки 600 м за проектом англійського архітектора Нормана Фостера, проектування якої розпочали 2006 року.

Проект житлового будинку «Едельвейс» виконаний ЦНИИЭПжилища, інженерна частина інших перерахованих висотних житлових будинків, побудованих компанією «ДОН-строй», стала плодом творчості проектно-виробничої фірми «Олександр Колубков» під керівництвом А. М. Колубкова і що його ім'я.

Цікаво й те, що «ДОН-буд» сам і експлуатує споруджувані ним будинки, а тому застосовані рішення підтверджені практикою їхньої роботи.

Досвід, накопичений під час проектування цих будівель та їх експлуатації, було покладено в основу книги «Інженерне обладнання висотних будівель», виданої «АВОК-ПРЕС» у 2007 році за загальною редакцією проф. Мархі М. М. Бродач.

На наш погляд, усі будівлі за висотою можна розділити на 5 категорій:

До п'яти поверхів, де не потрібне встановлення ліфтів – малоповерхові будівлі;

До 75 м (25 поверхів), у межах яких не потрібно зонування по вертикалі на пожежні відсіки – багатоповерхові будинки;

Понад 300 м – надвисокі будинки.

Градація кратна 150 м обумовлена зміною розрахункової температури зовнішнього повітря для проектування опалення та вентиляції через кожні 150 м вона знижується на 1 °С.

Особливості проектування будівель вище 75 м пов'язані з тим, що їх по вертикалі необхідно ділити на герметичні пожежні відсіки (зони), межами яких є огороджувальні конструкції, що забезпечують необхідні межі вогнестійкості для локалізації можливої пожежі та нерозповсюдження на суміжні відсіки. Висота зон повинна становити 50-75 м, причому необов'язково розділяти вертикальні пожежні відсіки технічними поверхами, як це прийнято в теплих країнах, де технічні поверхи не мають стін і використовуються для збирання людей під час пожежі та подальшої евакуації. У країнах із суворим кліматом необхідність технічних поверхів обумовлена вимогами розміщення інженерного обладнання. При встановленні його у підвальній частині лише частина поверху, розташованого на межі пожежних відсіків, може бути використана для розміщення вентиляторів протидимного захисту, решта – під робочі приміщення. При каскадній схемі підключення теплообмінників, як правило, вони разом із насосними групами розміщуються на технічних поверхах, де їм потрібно більше місця, і займають поверх повністю, а в надвисоких будинках іноді й два поверхи.

Нижче буде дано аналіз проектних рішень щодо тепловодопостачання та опалення перерахованих житлових будівель. І це лише частина тематики, якій присвячена розглянута книга, за рамками цієї статті залишається аналіз передових рішень, реалізованих у низці зарубіжних висотних будівель, та особливостей впливу зовнішнього клімату, досвід проектування систем вентиляції та кондиціювання повітря житлових та громадських будівель, систем пожежної безпеки, водовідведення та сміттєвидалення, автоматизації та диспетчеризації, також наведених у книзі «Інженерне обладнання висотних будівель».

Теплопостачання

Таке рішення можливе завдяки використанню високонапірних трубопроводів, теплообмінників, насосів, запірного та регулюючого обладнання, що витримують робочий тиск до 25 атм. Тому в обв'язці теплообмінників з боку місцевої води використовують дискові затвори з комірними фланцями, насоси з U-подібним елементом, регулятори тиску «до себе» прямої дії, що встановлюються на підживлювальному трубопроводі, електромагнітні клапани, розраховані на тиск 25 атм. у станції заповнення систем опалення.

При висоті будівель вище 220 м у зв'язку з виникненням надвисокого гідростатичного тиску рекомендується застосовувати каскадну схему підключення зональних теплообмінників опалення та гарячого водопостачання, приклад такого рішення наводиться у книзі.

Іншою особливістю теплопостачання реалізованих висотних житлових будівель є те, що у всіх випадках джерело теплопостачання – це міські теплові мережі. Підключення до них здійснюється через ЦТП, який займає досить велику площу, наприклад, у комплексі «Воробйові Гори» він займає 1200 м 2 з висотою приміщення 6 м (розрахункова потужність 34 МВт).

ЦТП включає теплообмінники з циркуляційними насосами систем опалення різних зон, систем теплопостачання калориферів вентиляції та кондиціювання повітря, систем гарячого водопостачання, насосні станції заповнення систем опалення та системи підтримки тиску з розширювальними баками та обладнанням авторегулювання, аварійні електричні накопичувальні водонагрівачі. Обладнання та трубопроводи розташовуються по вертикалі, щоб у процесі експлуатації вони були легко доступні. Через усі ЦТП проходить центральний проїзд шириною не менше 1,7 м для можливості переміщення спеціальних навантажувачів, що дозволяють вивезти важке обладнання під час його заміни (рис. 1).

Малюнок 1.

Таке рішення зумовлено ще й тим, що висотні комплекси, як правило, є багатофункціональними за призначенням із розвиненою стилобатною та підземною частиною, на якій можуть знаходитися кілька будівель. Тому в комплексі «Воробйові Гори», який включає 3 висотні житлові будівлі на 43–48 поверхів та 4 будівлі заввишки 17–25 поверхів, об'єднаних п'ятирівневою стилобатною частиною, від цього єдиного ЦТП відходять технічні колектори з численними трубопроводами, та для їх скорочення зоні висотних корпусів розташували підвищувальні насосні станції водопостачання, які здійснюють підкачування холодної та гарячої води в кожну зону висотних корпусів.

Можливо й інше рішення – ЦТП служить для введення міських теплових мереж на об'єкт, розміщення регулятора перепаду тисків «після себе», вузла обліку теплової енергії та, за необхідності, установки когенерації і може бути поєднаний з одним з індивідуальних локальних теплових пунктів (ІТП), службовців для приєднання місцевих систем теплоспоживання, близьких за прихильністю до цього теплового пункту. З цього ЦТП перегріта вода двома трубами, а чи не по кількох від гребінки, як у попередньому випадку, подається у локальні ІТП, які у інших частинах комплексу, зокрема і верхніх поверхах, за принципом наближеності до теплової навантаження. За такого рішення немає необхідності приєднання системи внутрішнього теплопостачання калориферів припливних систем за незалежною схемою через теплообмінник. Калорифер сам є теплообмінником і підключається до трубопроводів перегрітої води безпосередньо з насосним підмішуванням підвищення якості регулювання навантаження і підвищення надійності захисту калориферів від замерзання.

Одним із рішень щодо резервування централізованого тепло- та електропостачання висотних будівель може бути пристрій автономних міні-ТЕЦ на базі газотурбінної (ГТУ) або газопоршневої (ГПУ) установок, що одночасно виробляють обидва види енергії. Сучасні засоби захисту від шуму та вібрації дозволяють розміщувати їх безпосередньо у будівлі, у тому числі і на верхніх поверхах. Зазвичай, потужність цих установок вбирається у 30–40 % максимальної необхідної потужності об'єкта й у штатному режимі ці установки працюють, доповнюючи централізовані системи енергопостачання. За більшої потужності когенераційних установок виникають проблеми передачі надлишків того чи іншого енергоносія до мережі.

У книзі наводиться алгоритм розрахунку та підбору міні-ТЕЦ при енергопостачанні об'єкта в автономному режимі та аналіз оптимізації вибору міні-ТЕЦ на прикладі конкретного проекту. При дефіциті тільки теплової енергії для об'єкта, що розглядається, як джерело теплопостачання може бути прийнятий автономне джерело теплопостачання (АІТ) у вигляді котельні з водогрійними котлами. Можуть використовуватися прибудовані, розташовані на даху або виступаючих частинах будівлі або котельні, що окремо стоять, проектовані згідно СП 41–104–2000. Можливість та місце розміщення АІТ слід пов'язувати з усім комплексом його впливу на довкілля, у тому числі і на житлову висотну будівлю.

Опалення

Далі, щоб уникнути розбалансування системи опалення, пов'язаної з несанкціонованим вилученням термостатів в окремих квартирах, що неодноразово мало місце на практиці, було запропоновано переходити на систему опалення з верхнім розведенням магістралі, що подає, з попутним рухом теплоносія по стоякам. Це вирівнює втрати тиску циркуляційних кілець через опалювальні прилади незалежно від того, на якому поверсі вони розташовані, підвищує гідравлічну стійкість системи, гарантує видалення повітря із системи та полегшує налаштування терморегуляторів.

Однак згодом, в результаті аналізу різних рішень, проектувальники дійшли висновку, що найкращою системою опалення, особливо для будівель без технічних поверхів, є системи з горизонтальним поквартирним розведенням, що підключаються до вертикальних стояків, що проходять, як правило, по сходовій клітці, і виконаним по двотрубної схеми з нижнім розведенням магістралей. Така система запроектована у вінчаючій частині (9 поверхів третьої зони) висотного комплексу «Тріумф Палас» і в 50-поверховому будинку, що будується, без проміжних технічних поверхів на вул. Пир'єва, буд. 2.

Поквартирні системи опалення обладнуються вузлом із запірною, що регулює за допомогою балансувальних клапанів та спускною арматурою, фільтрами та приладом обліку теплової енергії. Цей вузол повинен розташовуватись поза квартирою на сходовій клітці для безперешкодного доступу служби експлуатації. У квартирах більше 100 м 2 підключення проводиться не петлею, периметрально прокладеною по квартирі (оскільки при збільшенні навантаження зростає діаметр трубопроводу, а внаслідок цього ускладнюється монтаж і підвищується вартість через застосування дорогих фітингів великого розміру), а через проміжну квартирну розподільну шафу, якому встановлюється гребінка, і від неї теплоносій за променевою схемою трубопроводами меншого діаметра прямує до опалювальних приладів за двотрубною схемою.

Трубопроводи застосовують із термостійких полімерних матеріалів, як правило, із зшитого поліетилену РЕХ (обґрунтування його використання наводиться у книзі), прокладка виконується у підготовці підлоги. Розрахункові параметри теплоносія, виходячи з технічних умов на такі трубопроводи, 90–70 (65) °С через побоювання, що подальше зниження температури призводить до значного зростання поверхні нагріву опалювальних приладів, що не вітається інвесторами через зростання вартості системи. Досвід застосування металопластикових труб у системі опалення комплексу «Тріумф Палас» було визнано невдалим. У процесі експлуатації в результаті старіння руйнується клейовий шар і внутрішній шар труби «схлопується», внаслідок чого звужується прохідний переріз і система опалення перестає працювати.

Автори книги вважають, що при поквартирному розведенні оптимальним рішенням є застосування автоматичних балансувальних клапанів ASV-P (PV) на зворотному трубопроводі та запірно-вимірювальних клапанів ASV-М (ASV-1) на подавальному. Використання цієї пари клапанів дає можливість не тільки компенсувати вплив гравітаційної складової, а й обмежувати витрати на кожну квартиру відповідно до параметрів. Клапани, як правило, підбираються діаметром трубопроводів і налаштовуються на підтримку перепаду тисків на рівні 10 кПа. Така величина налаштування клапанів вибирається виходячи зі значення необхідних втрат тиску на терморегуляторах радіаторів для забезпечення їх оптимальної роботи. Обмеження витрати на квартиру визначається настроюванням на клапанах ASV-1, причому враховується, що в цьому випадку втрати тиску на цих клапанах необхідно включити в перепад тисків, що підтримується регулятором ASV-РV.

У поквартирних системах опалення значно простіше та з абсолютною наочністю для мешканців можна здійснити облік теплової енергії. Треба погодитися з думкою авторів, що хоч установка теплолічильників не відноситься до енергозберігаючих заходів, проте оплата за фактично спожиту теплову енергію є потужним стимулом, який змушує мешканців дбайливо ставитися до її витрачання. Звичайно, досягається це, перш за все, обов'язковим застосуванням термостатів на опалювальних приладах. Досвід їх експлуатації показав, що щоб уникнути впливу на тепловий режим суміжних квартир в алгоритм керування термостатом повинно бути введено обмеження зниження температури в кімнаті, що їх обслуговує, не нижче 15–16 °С, а опалювальні прилади слід підбирати із запасом потужності не менше 15 %.

Водопостачання

Для підвищення надійності водопостачання в будинках до 250 м передбачають не менше двох вводів від незалежних водоживильників (окремих ліній зовнішньої кільцевої водопровідної мережі), при більшій висоті кожен введення прокладається в дві лінії, кожна з яких повинна бути розрахована на перепустку не менше 50% розрахункової витрати.

З метою підвищення надійності та забезпечення безперебійності у роботі гарячого водопостачання у всіх висотних житлових будинках передбачають додатково до швидкісних водоводяних водонагрівачів встановлення ємнісних електроводонагрівачів, що включаються під час відключення тепломережі на планові профілактичні роботи або аварії. Об'єм цих резервних водонагрівачів підбирається з розрахунку півторагодинної пікової витрати гарячої води. Потужність нагрівального елемента призначається таким чином, щоб час нагріву даного об'єму води становив 8 годин – це проміжок між піковими ранковим та вечірнім водозаборами.

Як правило, резервних електроводонагрівачів багато (є об'єкти, де їхня кількість досягає 13 шт.), і для стабільності їх роботи слід включення водонагрівачів здійснювати за схемою з попутним рухом води. Якщо при підключенні гарячої води водонагрівач стоїть першим, по підведенню води, що нагрівається, він повинен бути останнім. Робочий тиск електроводонагрівачів вбирається у 7 атм. Цим зумовлюється висота зони систем водопостачання. Тому й необов'язково, щоб кількість зон у системах водопостачання збігалася із опаленням. Так, у 50-поверховому житловому будинку на вул. Пир'єва передбачається по вертикалі 3 зони для системи опалення та 4 – для гарячого та холодного водопостачання (рис. 2). В останніх систем кількість зон збігається для можливості здійснення резервування між ними.

Малюнок 2 ()

Зонування інженерних систем

Іншою особливістю системи гарячого водопостачання перерахованих висотних будівель є те, що незалежно від кількості зон встановлюється єдиний теплообмінник на всю систему, а потім окремими насосними станціями, що підвищують, гаряча вода закачується у відповідну зону. Також і по холодній воді поруч знаходяться свої підвищувальні насосні станції на кожну зону, що підвищує надійність системи водопостачання, дозволяючи в позаштатних ситуаціях здійснювати водопостачання трубопроводами гарячої води.

Підключення циркуляційних трубопроводів різних зон до загального гребінця відбувається через вузол, що включає, крім запірної арматури і зворотного клапана, регулятор тиску «після себе» і регулятор витрати. Така схема була прийнята після множини проб і помилок. Спочатку встановлювалися регулюючі клапани з електричним керуванням. У процесі експлуатації з'ясувалося, що їхньої швидкості спрацьовування не вистачає для нормальної роботи. Потрібно було знайти обладнання, здатне більш оперативно реагувати на зміну тиску в циркуляційному трубопроводі. В результаті було обрано регулятори тиску прямої дії. Спочатку їх поставили без регуляторів витрати, але оскільки циркуляційні насоси сприяють повітрюванню, ці регулятори тиску почали працювати як дроселі з неприпустимими шумами. Для усунення цього дефекту систему намагалися відрегулювати ретельніше, але потім поставили регулятори витрати, після чого описаний ефект зник.

Щоб зміна тиску в міському водопроводі не впливала на стабільність підтримки тиску насосними станціями, на введенні водопроводу встановлено регулятор тиску після себе. Якщо до встановлення цього регулятора розкид тиску становив 0,6-0,9 атм., то після встановлення він стабілізувався на рівні 0,2-0,4 атм. На введенні гарячого водопостачання (після теплообмінників, перед насосною станцієюкожної зони) також встановлені свої регулятори тиску «після себе», завдяки яким виключаються помилкові спрацьовування зворотних клапаніві включення резервних насосів без особливої необхідності.

Система водопостачання, як правило, організується з горизонтальним поквартирним розведенням. Таке рішення успішно реалізовано у висотних житлових комплексах «Воробйові Гори», «Тріумф Палас» та на вул. Пир'єва. В цьому випадку стояки системи водопостачання прокладені в сходово-ліфтовому холі, звідки забезпечується введення в квартиру трубопроводів гарячої та холодної води. Система оснащена лічильниками холодної та гарячої води, які разом із фільтрами та регуляторами тиску встановлені у розподільчих шафах у сходово-ліфтовому холі. Щоб уникнути перетікання води (з холодної магістралі в гарячу і навпаки), що виникає внаслідок неправильної експлуатаціїсантехнічного обладнання

, на введеннях у квартири на трубопроводах, що подають холодної та гарячої води, встановлюються зворотні клапани. Розведення трубопроводів від стояків до квартир та у квартирах виконується з труб зшитого поліетилену (РЕХ-труб). У квартирах доцільно застосовуватиколекторне розведення

При горизонтальному розведенні системи гарячого водопостачання можна відмовитися від установки сушки для рушників. Досвід експлуатації показав, що навіть у будівлях, обладнаних сушки для рушників, до 70 % власників квартир не користуються ними. Вони або залишають ванну кімнату взагалі без сушки для рушників, або користуються електричними сушки для рушників. Використання електричних сушки для рушників, з точки зору власника квартири, зручніше, оскільки він включається тільки в міру необхідності.

Такі рішення систем тепловодопостачання та опалення найвищих житлових будівель, збудованих на цей час у Москві. Вони зрозумілі, логічні і принципово не відрізняються від рішень, які застосовуються при проектуванні звичайних багатоповерхових будівель заввишки менше 75 м, за винятком поділу систем опалення та водопостачання на зони. Але всередині кожної зони зберігаються стандартні підходи до виконання цих систем. Звертається більша увага до установок заповнення систем опалення та підтримки тиску в них та на кожному поверсі систем водопостачання, а також у циркуляційних лініях від різних зон перед підключенням їх до загального гребінця, автоматичного регулювання подачі тепла та розподілу теплоносія для реалізації комфортного та економічного режимів, резервування роботи обладнання для забезпечення безперебійного постачання споживачів теплом та водою.

Відмінною особливістює застосування для цілей безперебійного постачання гарячою водоюаварійних ємнісних електроводонагрівачів на півторагодинний запас води Але здається, що й можливості використовуються над повною мірою. Крім включення їх під час аварії або планово-попереджувального ремонту теплових мереж, вони могли б бути обв'язані таким чином, щоб їхня ємність використовувалася для зняття пікових теплових навантажень на систему теплопостачання.

Ця дотепна схема, запропонована прабатьком техніки гарячого водопостачання А. В. Хлудова, включає водонагрівач, бак-акумулятор і насос, що виконує функцію зарядки бака гарячою водою (рис. 3). При зарядженому акумуляторі холодна вода паралельними потоками надходить у водонагрівач і бак-акумулятор, витісняючи знизу вгору гарячу воду з акумулятора в систему споживача. Таким чином, при великому водорозборі споживач отримує у свою систему гарячу воду з водонагрівача та акумулятора. При зменшенні водорозбору насос видавлює надлишок нагрітої у водонагрівачі води в бак-акумулятор, витісняючи тим самим з нижньої частини акумулятора холодну воду у водонагрівач, тобто відбувається заряджання акумулятора. Це дозволяє вирівняти навантаження на водонагрівач та знизити його поверхню нагріву.

До недоліків прийнятих рішень слід віднести ігнорування використання енергозберігаючих рішень, таких як часткове заміщення енергопотреби за рахунок застосування автономних енерговиробних газотурбінних або газопоршневих установок, сонячних фотоелектричних або водонагрівальних елементів, теплових насосів, що використовують низькопотенційну енергію грунту, вентиляцій. Також слід зазначити недостатнє використання централізованого холодопостачання для підвищення комфорту проживання у квартирах та усунення негативного впливу на архітектуру будівлі безсистемно розвішаних на фасаді зовнішніх блоків спліт-систем. Висотні будівлі, будучи передовими в частині архітектурно-конструктивних рішень, повинні бути прикладом реалізації перспективних технологій в інженерних системах.

Статті потемі:

Фарш для котлет з яловичини та свинини: рецепт з фото

Донедавна я готував котлети лише з домашнього фаршу. Але буквально днями спробував приготувати їх зі шматка яловичої вирізки, чесно скажу, вони мені дуже сподобалися і припали до смаку всій моїй родині. Для того щоб котлетки отримав

Схеми виведення космічних апаратів Орбіти штучних супутників Землі

1 2 3 Ptuf 53 · 10-09-2014 Союз звичайно добре. але вартість виведення 1 кг вантажу все ж таки позамежна. Раніше ми обговорювали способи доставки на орбіту людей, а мені хотілося б обговорити альтернативні ракетам способи доставки вантажів.

Риба на решітці - найсмачніша і найзапашніша страва

Особливість приготування риби на мангалі полягає в тому, що незалежно від того, як ви смажитимете рибу — цілком або шматочками, шкіру знімати не слід. Тушку риби потрібно обробити дуже акуратно - намагайтеся розрізати її таким чином, що голова х

Ю.Андрєєв - Живий журнал! Андрєєв Ю.А. Юрій Андрєєв: біографія

Андрєєв Ю.А. – про автора Юрій Андрійович народився у Дніпропетровську. 1938 року родина переїхала з Дніпропетровська до Смоленська, де зустріла війну (батько - кадровий військовий). У 1944 році сім'я переїхала до Ленінграда за місцем служби батька. Закінчив школу із золотою

Популярне

2024-04-13 02:40:32	Майстер-клас для педагогів на тему «Створення електронних тестів» методична розробка технології на тему
2024-04-12 02:26:50	Старець Павло (Груздєв) Старець архімандрит Павло Груздєв
2024-04-10 02:23:37	Користь та шкода білка для організму
2024-04-09 02:23:30	Денситометрія хребта
2024-04-08 02:21:43	Сонник Міллер: відмінні риси та характерні особливості Дивитися сонник тлумачення снів міллера
2024-04-05 02:30:06	Рецепти рулетів із лаваша з різними начинками (фото)
2024-04-05 02:30:06	Смажені кабачки - найкращі рецепти
2024-04-01 02:23:38	Органи квіткових рослин Органи рослин та їх функції презентація
2024-03-31 02:28:43	Будова молекули льоду та водяної пари малюнок
2024-03-29 02:26:33	Іван крило кращі байки для дітей Байки різні цікаві і зрозуміло читати

Нове

2024-03-29 02:26:33	Тефтелі з підливою на сковороді
2024-03-28 06:32:57	Житіє святої вероніки у православ'ї
2024-03-28 06:32:57	Вознесенська церква в коломенському Храм вознесіння Господнього
2024-03-26 02:24:23	Цікава розповідь про себе (All about myself)
2024-03-24 02:29:32	Їж мед, їж імбир – будь здоровий, як богатир!
2024-03-23 02:54:36	Де в Празі з'їсти найсмачніше "вепрево коліно"?
2024-05-10 02:22:08	Фарш для котлет з яловичини та свинини: рецепт з фото
2024-05-02 02:14:23	Схеми виведення космічних апаратів Орбіти штучних супутників Землі
2024-04-21 02:23:23	Риба на решітці - найсмачніша і найзапашніша страва
2024-04-14 02:26:43	Ю.Андрєєв - Живий журнал! Андрєєв Ю.А. Юрій Андрєєв: біографія
2024-04-13 02:40:32	Майстер-клас для педагогів на тему «Створення електронних тестів» методична розробка технології на тему
2024-04-12 02:26:50	Старець Павло (Груздєв) Старець архімандрит Павло Груздєв