Системы отопления зданий
Система отопления это: комплекс элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи тепла в обогреваемые помещения. Система отопления состоит из:
1. Генератора тепла.
Генератор тепла служит для получения теплоты и передачи ее теплоносителю.
Генераторами тепла могут служить:
1. Котельные установки на ТЭС, КЭС.
Теплопроводы – для транспортировки теплоносителя от генератора тепла к отопительным приборам. Теплопроводы системы отопления подразделяют на магистрали, стояки и подводки (лежаки) к приборам.
Отопительные приборы – служат для передачи тепла от теплоносителя воздуху отапливаемых помещений.
Основные требования, предъявляемые к системе отопления:
1. Санитарно-гигиенические – обеспечение СНиПами температур во всех точках помещения и поддержание температур внутренних поверхностей наружных ограждений и отопительных приборов на определенном уровне.
2. Экономические – обеспечение минимальных затрат на изготовление и эксплуатацию системы (возможность унифицирования узлов, деталей).
3. Строительные – обеспечение соответствия архитектурно-планировочным и конструктивным решениям. Увязка размещения отопительных приборов со строительными конструкциями.
4. Монтажные – обеспечение монтажа индустриальными методами с максимальным использованием унифицированных узлов, при минимальном количестве типоразмеров.
5. Эксплуатационные – простота и удобство обслуживания, управления, ремонта, надежность, безопасность, бесшумность действия.
6. Эстетические – минимальная площадь, сочетаемость с архитектурными решениями.
Все перечисленные требования важны, и их необходимо учитывать при выборе и проектировании системы отопления. Но наиболее важными требованиями все же остаются санитарно-гигиенические требования.
Теплоносители системы отопления
Теплоносителем для системы отопления может быть любая среда, обладающая хорошей способностью аккумулировать тепловую энергию и изменять теплотехнические свойства, подвижная, дешевая, не ухудшающая санитарные условия в помещениях, позволяющая регулировать отпуск теплоты.
Наиболее широко в системе отопления используют: воду, водяной пар, воздух, отвечающие всем перечисленным требованиям.
Свойства теплоносителей
Вода – обладает высокой теплоемкостью, большой плотностью (950 кг/м3), несжимаема, при нагревании расширяется.
Пар – малая плотность, высокая подвижность.
Воздух — малая плотность и теплоемкость, большая подвижность.
Классификация систем отопления
Системы отопления различаются по трем основным классификационным признакам: Центральными называют системы отопления, предназначенные для отопления нескольких помещений (зданий) из одного теплового пункта, расположенного вне отапливаемых помещений (зданий) (котельная, ТЭЦ).
В таких системах теплота вырабатывается за пределами помещений, а затем с помощью теплоносителя по теплопроводам транспортируется в отдельное помещение здания.
Например: система отопления здания с собственной местной котельной.
Центральными могут быть: система парового отопления; система водяного отопления; система воздушного отопления.
Местными называют такие системы отопления, где все три основных конструктивных элемента (генератор, теплопроводы). Системы отопления объединены в одном устройстве, установленном непосредственно в отапливаемом помещении.
Например: местная система отопления – отопительная печь, где теплогенератором является топка, теплопроводы – газоходы, отопительная печь – стенки печи.
К местному отоплению относят отопление газовыми и электрическими приборами, воздушно-отопительными агрегатами.
Классификация систем отопления зданий
По способу циркуляции теплоносителя
Система с естественной циркуляцией – циркуляция теплоносителя осуществляется за счет разности плотностей холодного и горячего теплоносителя
Система с искусственной циркуляцией – где циркуляция теплоносителя осуществляется при помощи циркуляционных насосов.
Центральные паровые системы отопления имеют искусственную циркуляцию за счет давления пара (т.е. насосов нет в паровых системах с искусственной циркуляцией).
По виду теплоносителя центральные на:
— водяные (для жилья, школ, домов, больниц и т.д.);
— паровые (для жилья, школ, домов, больниц, спортивных сооружений, бассейнов, залов);
— воздушные (спортивные сооружения, бассейны, залы);
Инженерные системы зданий и сооружений. Описание и виды инженерных систем. Образцы проектов инженерных систем. Главная — Информация — Информационные статьи
Инженерные системы — это комплекс систем здания, обеспечивающих его жизнедеятельность и функционирование в соответствии с его назначением. Современное здание сложно представить без инженерных систем: если для 1900 года отопление дровами и колодец для водоснабжения были у большинства домовладений, то в данный момент всё с точностью наоборот – зданий с печным отоплением и без канализации с водоснабжением найти всё трудней (конечно, стоит уточнить, что речь идет о общественных и жилых зданиях – индивидуальных частных домах, административных зданиях, жилых многоквартирных домах).
Инженерные системы бывают как внутренними, так и наружными — из названия понятно, что инженерные системы, находящиеся внутри здания относятся к внутренним, а находящиеся за границами наружной стены относятся к наружным инженерным системам. Граница проектирования и монтажа для всех инженерных систем как правило проводится по стене здания — до первой задвижки для механических инженерных систем и по вводной автомат (либо просто по границе наружной стены) для электрических инженерных систем. Для инженерных систем канализации граница разделения внутренних и наружных сетей — первый наружный колодец канализации.
Виды внутренних инженерных систем:
1. Инженерные системы электроснабжение
2. Инженерные системы отопления
3. Инженерные системы водоснбжения и канализации
4. Инженерные системы вентиляции и кондиционирования
5. Слаботочные инженерные системы
6. Инженерные системы газоснабжения
Виды наружних инженерных систем:
1. Наружные инженерные системы электроснабжения
2. Наружные инженерные системы теплоснабжения
3. Наружные инженерные системы водопровода и канализации
4. Наружные инженерные слаботочные сети
5. Наружные сети газоснабжения
Стоимость проектирования инженерных систем
Расценки на проектирование инженерных систем для зданий различного назначения приведены в разделе стоимость проектных работ
Внутренние инженерные системы зданий
Внутренние инженерные системы электроснабжения — это одна из важнейших инженерных систем здания. От её правильной работоспособности зависит как безопасность эксплуатации здания и его пожаробезопасность (человека должно не убить током и нигде ничего не должно замкнуть, и вызвать пожар), так и комфортная эксплуатация здания. Сегодня почти вся бытовая техника и большинство используемых повседневно устройств нуждаются в электричестве – от банального освещения и отопления (насосы требуют электричества, а без насосов современная система отопления работать не будет) до мелочей вроде подзарядки телефона, компьютера и телевизора. Не даром в СССР была фраза: «Коммунизм есть Советская власть плюс электрификация всей страны»
Инженерные системы отопления (теплоснабжения) следующая по значимости инженерная система для нашей страны (для южных стран, где не бывает сильных заморозков система отопления как правило относится к разряду второстепенных – когда «зима» длится несколько недель и температура не пускается ниже нуля можно «как-нибудь» пережить данный период без полноценной системы отопления – обогреться электрообогревателем, кондиционером, камином или просто одеться потеплей). Для России, где отопительный сезон длится полгода (как правило с октября по апрель ) система отопления является одной из основных инженерных систем здания. В большинстве зданий от времен союза осталось центральная система теплоснабжения (отопления) – горячая вода вырабатывается на ТЭЦ, а далее распределяется по зданиям и домам. Сейчас постепенно намечается тенденция к европейскому подходу – индивидуальному отоплению. Индивидуальное отопление может быть как поквартирное (непосредственно в каждой квартире стоит газовая колонка, которая не только греет воду, но и отапливает квартиру) так и домовое (крышные котельные, которые обогревают только свой дом) либо когда котельная строится на несколько рядом стоящих домов.
Инженерные системы водоснабжения и канализации – инженерная коммуникация зданий, обеспечивающая достаточно высокую долю комфорта в ходе эксплуатации здания. Для квартир и больших зданий данная инженерная система здания это нечто само-собой разумеющееся, но для частного сектора и многих производственных направлений данный вид инженерных коммуникаций и сейчас остается недоступным – во многих деревнях до сих пор носят воду из колодца, а туалет – это выгребная яма, а в производственных цехах наподобие пилорами, металлобазы или холодных складов водоснабжение и канализация просто не нужна — туалеты, души для персонала есть в административных помещениях, но не на производстве. Да и многие городские жители часто на даче используют колодец и туалет на улице.
Инженерные системы вентиляции в той или иной мере присутствует в любом здании – даже в погребе для удаления излишней влажности используют систему вентиляции. Основная задача вентиляции, как инженерной системы здания – это удалить отработанный воздух с вредностями, появившимися в результате жизнедеятельности человека (отработанный выдыхаемый воздух) или эксплуатации помещения (повышенная влажность, запахи и т.п.) и заменить его свежим чистым воздухам, что бы потом повторить процесс сначала. Вентиляция условно делится на две большие группы – естественную и механическую. Отличие первой от второй в наличии вентилятора. Естественная вентиляция работает за счет разности давлений (теплый воздух легче холодного и поднимается вверх, откуда попадает в вентиляцию и выходит наружу, а в замен его поступает свежий воздух с улицы через не плотности окон, приоткрытые окна, двери, цели. Механическая вентиляция отличается тем, что как правило на вытяжной вентиляции стоит вентилятор, который забирает отработанный воздух, а приток подается организованно своим отдельным вентилятором с предварительной обработкой воздуха – нагревом, очисткой, увлажнением.
Слаботочные инженерные системы— это в основном инженерные системы, отвечающие за комфорт, связь и информацию – телевидение, домофон, телефон, системы контроля доступа, мониторинг основных инженерных систем, их бесперебойное функционирование и контроль, интернет и другие системы, которые направлены на повышение комфорта эксплуатации здания в целом. Как правило слаботочные системы позволяют не только повысить комфорт использования здания, но и довольно существенно оптимизируют (позволяют экономить) на обслуживании других инженерных систем (зачем перегревать помещение, зачем отапливать помещения где нет присутствия людей до температуры в +25 градусов, когда достаточно +10-15 градусов – и опасности заморозки нет и тепло лишнее не выбрасывается, зачем использовать воды больше чем нужно)
Системы пожарной сигнализации.
В современных зданиях большая роль уделяется системам безопасности. Одной из основополагающих инженерных ситам здания является пожарная сигнализация. Данная система позволяет получить сигнал о начале пожара службе эксплуатации здания, посредством системы оповещения оповестить людей в здании о начале пожара, направив их к выходам из здания и тем самым избежать жертв среди людей, отравившихся угарным газом или погибших при пожаре. Данная система имеет различные варианты датчиков и контроллеров, которые выбираются для каждого здания в зависимости от конкретных задач.
Система оповещения.
Как говорилось выше основная цель инженерной системы оповещения – оповестить людей о чрезвычайной ситуации, которая произошла в здании и направить их к выходу по безопасному пути. Данная система как правило устроена с помощью громкоговорителей, которые должны перекрыть громкостью любые источники шума в штатном режиме работы здания.
Система безопасности и система контроля доступа.
Если в советское время большинство систем безопасности сводились к контролеру на проходной, охране, делающей периодически обходы и запираемым на ключ определенным помещениям, то в настоящее время ввиду движения прогресса обходы сторожей и двери запираемые на ключ уходят в прошлое и им на смену приходят современные видеокамеры для визуального наблюдения и магнитные карточки (с которыми большинство из нас сталкивается в отелях на отдыхе) раз блокирующие двери в зависимости от параметров доступа данной конкретной карточки. Для больших офисных центров, посетитель, получив карточку получает доступ к определенным блокам офисных помещений и не может свободно перемещаться по всему зданию, что позволяет избежать воровства и ненужных визитов.
Инженерные системы газоснабжения – это вид инженерных систем зданий который присутствует на очень большом количестве объектов, что в принципе не удивительно, если учесть, что это самый распространенный и один из самых дешевых видов топлива для теплоснабжения, обогрева, приготовления пищи. Как правило газоснабжение – самый популярный вид источника тепловой энергии для обогрева жилища. Это объясняется тем, что стоимость газа в России, относительно Европы довольно низка и реальной удобной альтернативы просто нет. К тому же для России характерен консерватизм в плане газоснабжения. Покупая частный загородный дом, даже построенный по последнему слову техники покупатель в обязательном порядке спросит у продавца – подключен ли газ или нет. И для среднего и низкого ценового сегмента наличие газификации дома как правило оказывает существенное влияние на стоимость дома. В проектировании и монтаже систем внутреннего газоснабжения у профессионалов как правило не возникает больших сложностей, за исключением большого количества оформительских задач, наличия большого количества сертификатов и лицензий и времени согласования.
Инженерные системы автоматизации – инженерные системы автоматизации присутствуют в большинстве зданий промышленного и гражданского строительства. Именно данные системы отвечают за экономичность, безопасность и комфорт эксплуатации остальных инженерных систем. Проектирование, монтаж и стоимость данных инженерных систем зданий и сооружений на прямую зависит от технического задания и желания заказчика. Возьмем для примера автоматизацию инженерных систем коттеджа: Минимальная система автоматизации будет сводиться к установке датчиков температуры помещения по которым будет включаться и выключаться котел. Данная система примитивна в своей работе и её стоимость несколько сотен либо тысяч рублей в зависимости от используемого оборудования (как правило данная система автоматики поставляется комплектно с котлом). Если бы принимаем более дорогую и продвинутую систему автоматики, то она уже может иметь датчики температуры в каждом помещении и регулирует температуру индивидуально для каждого обслуживаемого помещения, отключает насосы при неработающем котле (если котел не вырабатывает тепло в данный момент времени то насосы гонять нет смысла), управляет температурой котловой воды не перегревая помещение и ориентируясь на температуру наружного воздуха и т.д. — данная система позволяет экономить до 30% расходов на систему отопления в течении отопительного периода. Рассмотрев ещё более дорогую систему автоматики — умный дом, мы получим стоимость системы автоматики вплоть до стоимости «коробки» дома, но зато данная система будет управлять климатом, обеспечивать контроль влажности и качества воздуха и выполнять множество других функций, которые придут в голову заказчику.
Инженерные системы кондиционирования и холодоснабжения – инженерные системы кондиционирования в последние годы присутствуют всё в большем числе зданий и сооружений. Данные системы в гражданском строительстве ориентированны на комфорт, в промышленном в первую очередь на технологию и только во вторую очередь на комфорт. Более подробно о кондиционировании и холодоснабжении, как о инженерных системах зданий можно прочитать в статьях кондиционирование и холодоснабжение и кондиционирование. В рамках данной статьи только поясним, что под кондиционированием подразумевается непосредственная обработка воздуха (охлаждение, осушение, увлажнение), а холодоснабжение это комплекс мер для получения холодоносителя (охлажденная вода или фреон) для возможности реализации кондиционирования.
Наружные инженерные системы зданий
Наружные системы электроснабжения — фактически основа инженерных систем здания и основа строительного процесса. Часто выделяют временное электроснабжение — на период строительства здания или сооружения прокладывают временное наружное электроснабжение для электроснабжения строительных машин и организации стройки. К наружному электроснабжению зданий относят всё электроснабжение в границах участка, предназначенного для обслуживания здания. Это и освещение и трансформаторные подстанции и подключение самого здания. В настоящее время как правило наружное электроснабжение зданий прокладывается подземным способом — более эстетически, более безопасно и более удобно в условиях города. В то же время магистральные сети электроснабжения — линии электропередач (ЛЭП) прокладываются надземным способом, что экономически более оправдано.
Наружные инженерные системы теплоснабжения В нашей стране со времен СССР применяется централизованное теплоснабжение — вода нагревается в котельных и ТЭЦ и затем с помощью мощны насосов подается в здания для отопления и горячего водоснабжения. Хотя в последнее время наблюдается тенденция к децентрализованному теплоснабжению (на многих жилых домах появляются крышные котельные, большие торговые и офисные центры предпочитают строить свои котельные, расположенные на их территории) для большой части зданий в крупных городах других вариантов, кроме как прокладка теплотрассы и подключение к существующим тепловым сетям просто нет. Прокладка наружных инженерных сетей теплоснабжения как правило осуществляется подземным способом, реже надземным (мы часто видим трубопроводы над дорогой, либо просто идущие чуть выше земли — в детстве многие сидели на трубах теплоцентрали). Прокладка теплотрассы бывает безканальной (трубопроводы в изоляции просто укладываются в песок и засыпаются землей), в непроходном канале (инженерные сети прокладываются в железобетонных лотках, которые вмещают только сами трубопроводы и для их замены необходимо удалить грунт и снять верхний лоток), в полупроходном канале (высота канала 1,45 м), проходном канале (высота канала >1,8 м). Для проходных и полупроходных каналов устраивают вентиляцию — назначение данных каналов — при необходимости произвести ремонт теплотрассы без нарушения грунта — сверху могут быть дороги, благоустройство и т.п. Как правило длинна одной теплосети около 10-20 км, редко до 40 км это связано с большими потерями тепла и ограничением мощности насосов.
Наружные сети канализации Наружные сети канализации как правило делятся на фекальную и ливневую. Ранее использовались и объединенные сети, но последнее время от них стараются отказываться и проектировать по возможноси отдельные сети ливневой и фекальной канализации. Канализационные сети прокладываются с уклоном и сточные воды в них движутся самотеком. Коллекторы могут иметь большие диаметры (до нескольких метров). Виду того что по коллекторам течет не только чистая вода, а вода со взвесями периодически происходят засорения сети канализации. Для их устранения на всем пути прокладки канализационной сети устанавливаются смотровые колодцы, которые дают возможность избавиться от засора подав воду под давлением либо механически устранив засор. К основным элементам наружных инженерных сетей канализации относят — лотки (трубопроводы), колодцы, насосные станции перекачки, септики и очистные, водоприемники.
Наружные сети водоснабженияОсновной особенностью при прокладке наружных инженерных сетей водоснабжения является то, что по трубопроводам течет холодная вода, которая имеет свойство замерзать при минусовых температурах. Поэтому прокладка наружных инженерных сетей водопровода как правило осуществляется ниже глубины промерзания грунта либо в утеплении, а иногда (как правило для регионов крайнего севера и временного водоснабжения) и с подогревом трубопроводов инженерных систем водоснабжения. Так же на водопроводные наружные сети возлагается и противопожарная функция – при тушении пожара в здании пожарные машины не привозят воду с собой, а подключаются к наружным гидрантам, расположенным на наружных сетях водопровода и работают в качестве насоса высокого давления (по аналогии с мойками высокого давления karcher). Поэтому наружные сети водопровода как правило делают кольцевыми (вокруг квартала идет кольцо трубопроводов водоснабжения или правильнее сказать квадрат). Данное решение позволяет обеспечить все здания водой при ремонте или аварии одно из участков кольцевого водопровода и обеспечивает безопасность в случае пожара – в любой момент времени в водопроводе гарантированно будет вода.
Наружные слаботочные сетиПрокладка наружных слаботочных сетей как правило осуществляется в трубопроводах и кабельных колодцах с тем, чтобы при необходимости можно было проложить дополнительную сеть либо при необходимости заменить кабель или его участок. Основная проблема при прокладке это как правило пересечение с другими инженерными системами зданий и сама прокладка – изначально монтируется система трубопроводов, в которые потом заталкиваются кабеля. Заложить кабель изначально как правило практически не реально – трубопровод собирается из труб, длинной 2-3 метра, а длинна участка кабеля может достигать сотен метров. Прокладка слаботочных систем без трубопроводов (просто в грунте) как правило не выполняется.
Наружные сети газоснабженияНаружные сети газоснабжения обеспечивают транспортировку газа от месторождений до хранилищ, компрессорных станций, газораспределительных пунктов и непосредственно до потребителей. Прокладка наружных инженерных систем газоснабжения довольно трудоемкая работа ввиду того, что необходимо прокладывать трубопроводы большого диаметра на большие расстояния и как правило в непростых условиях Сибири. В то же время ввиду того, что газоснабжение представляет собой инженерные сети зданий повышенной опасности (ни электричество, ни вода не могут взорваться и уничтожить часть дома) на их расчет и самое главное согласование уходит довольно много времени.
