Инженерные сети

Для человека комфортными являются такие условия, при которых от него отводится столько же тепла, сколько вырабатывает его организм. Это положение зависит от следующих факторов: интенсивность труда человека, термоизоляционные свойства его одежды, способность конкретного человека испарять влагу с кожного покрова. На теплообмен сильно влияют температура и влажность окружающего воздуха. Как принято считать, при комфортной температуре внутри помещения 21 ... 23 °С около 10% людей ощущают различную степень дискомфорта. Проектирование систем кондиционирования и вентиляции ведется по СНиП 2.04.05-91.Стандарты устанавливают оптимальные и допустимые параметры окружающего воздуха для различных времен года, категорий помещений, видов производств.

Технологическое кондиционирование используют в производственных целях. Такая система включает в себя воздухоприготовительное устройство, сеть воздуховодов, сетевое оборудование - воздухораспределители, доводчики, средства автоматического регулирования, охлаждающие или нагревающие устройства, шумопоглотители.

Различают центральное и местное, прямоточное и рециркуляционное техническое кондиционирование.

Кондиционеры могут работать в автономном и неавтономном режимах. Автономные кондиционеры используют в качестве охлаждающего устройства холодильную камеру на фреоне. Для них требуется источник электропитания. Неавтономные кондиционеры не имеют источника холода или тепла, которые подводятся по трубам. Их устанавливают для больших помещений и применяют для центральных систем кондиционирования (производительность — до 250 тыс. м3/ч).

Принцип работы холодильной машины базируется на свойстве жидкости охлаждаться при пониженном давлении и конденсироваться и нагреваться — при повышенном давлении. В большинстве холодильных машин рабочей жидкостью является фреон с температурой кипения —40 °С. Фреон циркулирует по замкнутой системе, Компрессор поднимает давление, а значит и температуру фреона, который в конденсаторе охлаждается и превращается в жидкость В радиаторе давление жидкости резко понижается. она кипит, испаряется и резко понижает свою температуру. Охлажденные пары фреона забирают тепло из окружающей среды в испарителе. В современных конструкциях кондиционеров предусматривают изменение направления потока фреона, т. е. испаритель с калорифером как бы меняются местами, и кондиционер в этом случае работает в режиме нагрева помещения.

8.5. Оборудование  и устройство систем вентиляции  и кондиционирования

В помещениях требуется поддерживать определенный тепловлажностный режим. Требования к системам вентиляции и кондиционирования включают в себя строительно-монтажные и архитектурные параметры. Оборудование должно иметь минимальную массу и габаритные размеры, гармонировать с интерьером помещения, просто монтироваться, иметь устройства для предотвращения распространения дыма и огня по каналам системы.

Оборудование вентиляционных систем, располагаемое в специальных камерах, подбирают в зависимости от того, в каком режиме надо нагревать или охлаждать, увлажнять или осушать и фильтровать воздух в помещении. Приточная система вентиляции имеет воздухозаборную шахту, многостворчатый клапан, фильтр, калорифер, шумопоглотитель, воздуховоды. Вентиляционная си стема включает в себя вытяжные решетки, вытяжную камеру, фильтр, выбросную шахту.

Вентиляторы представляют собой механические устройства для создания потока воздуха. По конструкции вентиляторы подразделяются на осевые (аксиальные) и центробежные (радиальные). В зависимости от полного давления воздуха на выходе вентиляторы бывают низкого (до 1 кПа), среднего (до З кПа) и высокого (до 12 кПа) давления. Направление вращения вентилятора считается правым, если со стороны всасывания рабочее колесо вращается по часовой стрелке, и левым — если рабочее колесо вращается против часовой стрелки. Основные характеристики вентилятора: расход воздуха (м3/ч), полное давление (кПа), частота вращения (об/мин), потребляемая мощность (кВт), коэффициент полезного действия КПД (%) и уровень звукового давления (дБа).

Осевой вентилятор представляет собой колесо с лопастями, закрепленное на валу двигателя. Воздух засасывается в вентилятор и выбрасывается из него вдоль оси вращения колеса. Расходы воздуха и давление могут регулироваться частотой вращения, углом поворота лопастей или перекрытием части воздушного потока. Осевой вентилятор обладает большим КПД и применяется при большом расходе воздуха при малом аэродинамическом сопротивлении сети

Центробежный вентилятор представляет собой полый цилиндр с закрепленными на его боковой поверхности наклонными лопастями. При вращении лопасти отбрасывают воздух в направлении касательной к цилиндру в выходной патрубок. При этом внутри колеса образуется область пониженного давления, в которую в осевом направлении засасывается воздух из атмосферы.

Калориферы нагревают или охлаждают воздух с помощью его

контакта с трубопроводом соответствующей температуры. Фильтры очищают воздух от пыли и взвешенных частиц. Для этого используют сетки, матерчатые рукава и т. д. Шумопоглотители представляют собой изоляционные устройства из пористых легких несгораемых материалов, минераловаты, стекловолокон.

Кондиционеры бывают следующих типов.

Кондиционер сплит-системы состоит из двух блоков — наружного и внутреннего. Наружный блок включает в себя компрессор, конденсатор и вентилятор и устанавливается вне обслуживаемого помещения, где горячий конденсатор может интенсивно охлаждаться наружным воздухом. Внутренний блок, устанавливаемый внутри помещения, соединен с наружным двумя медными трубками с фреоном, заключенными в теплоизоляцию. Сплит-системы с приточной вентиляцией объединяют блоки сплит-системы с вентиляционным блоком, способным забирать воздух как из помещения (в замкнутом режиме), так и из атмосферы.

Мультисплит-системы включают в себя один наружный блок в несколько (обычно до четырех) внутренних, которые можно устанавливать в различных помещениях и регулировать индивидуально.

Крышные кондиционеры представляют собой массивный моно-блок, устанавливаемый на крыше зданий с большими помещениями (конференц-залы, спортзалы, супермаркеты и т. п.). Блок обеспечивает забор воздуха изнутри помещения и из атмосферы с заданным соотношением, его фильтрацию, нагрев или охлаждение в подачу вентилятором в обслуживаемое помещение.

Шкафные кондиционеры представляют собой моно-блок, устанавливаемый внутри помещения. Нагретый воздух, использованный для охлаждения конденсатора, по специальным воздуховодам выбрасывается в атмосферу.

Центральные кондиционеры — это крупногабаритные мощные устройства, предназначенные для кондиционирования большого числа офисов или одного большого помещения (театральный зал, стадион, большой производственный цех). Центральный кондиционер устанавливается в отдельном помещении и требует для этого сложных строительно-монтажных работ.

Центральный кондиционер состоит из герметично соединенных функциональных секций. Их компоновка и набор определяются при проектировании. Секция охлаждения обычно использует фреоновый или водяной теплообменник, секция нагрева — водяной, паровой или электрический нагреватель. Секция увлажнения увеличивает влажность воздуха орошением его водой в форсуночной камере или в камере парового увлажнения. Секции фильтрации содержат элементы грубой, тонкой или особо тонкой очистки, в зависимости от требований к чистоте воздуха в помещении. Фильтрующие элементы обычно выполняются из супертонких синтетических волокнистых материалов и задерживают от 40 % (для класса фильтров ЕU-5) до 90 % и более твердых частиц. Секция шумоглушения поглощает шумы, издаваемые вращающимися и вибрирующими элементами (вентиляторами, насосами), а также шумы рабочих сред (жидкостей, воздуха). Вентиляторная секция предназначена для подачи воздуха в центральный кондиционер и из него — в обслуживаемые помещения. Теплообменник — секция, в которой происходит теплопередача от рабочей жидкости к воздушному потоку. Эффективность теплообменника можно повысить, увеличив его активную поверхность и создав турбулентный (с завихрениями) поток воздуха.

Воздушные завесы предназначены для разделения зон с различной температурой по разные стороны открытых проемов, ворот, дверей. Высокоскоростной воздушный поток не дает теплому воз духу выходить, а холодному — входить в помещение. При этом исчезают сквозняки, снижаются теплопотери на обогрев помещения, предотвращается поступление выхлопных газов, запахов, пыли, летающих насекомых. Так как наружный воздух за счет турбулентности потока частично подмешивается к воздушному потоку завесы, в корпус блока завесы могут устанавливать электронагреватель или другие типы теплообменника.

Такие воздушно-тепловые завесы должны создавать воздушный поток на выходе блока с температурой не выше 50 °С при установке блока около дверей, и не выше 70 °С — при установке у открытых проемов.

Смесь воздушных потоков, поступающая внутрь помещения, должна иметь в зимний период температуру не ниже установленных для данной категории помещений норм — от + 14 до +5 ‘С. Скорость воздушного потока завесы на выходе из корпуса блока должна быть не более 8 м/с для дверей и 25 м/с — для ворот и технологических проемов.

9.ГАЗОСНАБЖЕНИЕ

9.1. Система газоснабжения  поселений

Благодаря развитию газовой промышленности в нашей стране большинство поселков и городов газифицированы. Газ используется в промышленности и жилищно-коммунальном хозяйстве. Он транспортируется по трубопроводам из месторождений на большие расстояния и поступает к потребителю в виде горючей смеси углеводорода, водорода и оксида углерода.

Для газоснабжения городов, поселков и сельских населенных пунктов применяют газ, соответствуюший требованиям ГОСТ 5542—50. Если он не обладает характерным запахом, то к нему добавляют одорант. Температура выходящего из газораспределительной станции газа должна быть не ниже 10 °С.

Нормы расхода газа зависят от оборудования квартиры, климатических условий, уровня развития коммунально-бытового обслуживания Например, норма расхода газа в квартире с газовой плитой и горячим водоснабжением принимается равной 77 м3\год на одного человека, а в квартире с газовой плитой и газовым водонагревателем для горячего водоснабжения — 160 м3\год

Газоснабжение территорий поселений природным газом — наиболее экономичный способ горячей обработки пищевых продуктов и обеспечения населения теплом. Природные газы, используемые для этой цели, добываются в Тюменской и Оренбургской областях, Якутии, Ставропольском крае. В России создана единая автоматизированная система газопроводов страны. Система газоснабжения — это высокомеханизированный комплекс сооружений, который включает в себя газодобываюшую станцию, магистральный газопровод, компрессорные и газораспределительные станции, газопроводы города и газораспределительные пункты. Городская система газоснабжения состоит из газопроводов, газорегуляторных пунктов и обслуживающих сооружений.

Используемые природные газы представляют собой смесь горючих газов: метана, предельных и непредельных углеводородов (этилена, пропилена, бутилена) и примесей. Сжиженный газ состоит из пропана и бутана. Его получают на газобензиновых и нефтеперерабатывающих заводах, используют в сельской местности.

9.2. Газопроводные  сети.

Газораспределительные станции

Газопроводные сети. При проектировании и прокладке систем газоснабжения населенных пунктов необходимо руководствоваться требованиями СНиП 2.04.08-87* и СНиП 3.05.02-88. Газовые сети следует проектировать с учетом максимальной индустриализации строительно-монтажных работ за счет применения сборных унифицированных конструкций. Проекты газоснабжения разрабатывают на основе схем районной планировки, генеральных планов населенных пунктов. Источники газоснабжения, систему распределения газа и схемы газоснабжения разрабатывают, учитывая объемы, структуру в плотности газопотребления, технико- экономическую целесообразность и местные условия.

Прокладываемые в городах, поселках и сельских населенных пунктах газопроводы транспортируют:

• природный газ (число газовых месторождений)

• попутный нефтяной газ (газонефтяных месторожлений);

• сжиженный углеводородный газ (фракции С3 и С4);

• искусственный газ;

• смешанный газ.

Из распределительной станции в городские газопроводные сети газ поступает под низким (до 3000 Па) ц средним (до 0,3 МПа) давлением, высоким давлением (до 0,6 МПа) 1-й ступени и вы соким давлением (до 1,2 МПа) 2-й ступени.

Газопроводы низкого давления используют для гражданских зданий. газопроводы среднего и высокого давлений 1-й ступени для производственных предприятий и в коммунальном хозяй стве. Газопроводы высокого давления 2-й ступени предназначены для работы ТЭЦ, ГРЭС и промышленных объектов большой мощности.

По местоположению относительно отметки земли различают подземные (подводные) и надземные (надводные) газопроводы. Подземные газопроводы располагают под городскими проездами и зелеными насаждениями. Расстояния по горизонтали до зданий, сооружений и инженерных сетей нормируются и должны быть согласованы.

Газопроводы, транспортирующие влажный газ, должны быть уложены ниже глубины промерзания грунта. Газопроводы сухого газа укладывают в зоне промерзания грунта на глубине не менее 0,7... 0,9 м от поверхности земли.

Газопроводы прокладывают с уклоном не менее 1.5 мм/м для отвода возможного конденсата. Их нельзя устраивать под каналами, мостами, железнодорожным ц путями, автодорогами, линиями передач без специальных устройств. Надземная прокладка газопроводов допускается в отдельных случаях на территориях предприятий и в местах, где она обоснована Разводящие газопроводы ведут вдоль несгораемых стен. над окнами промзданий, в местах вводов.

По расположению в системе планировки городов и населенных пунктов газопроводы подразделяются на наружные (уличные, внутриквартальные, .дворовые. межцеховые. межпоселковые) и внутренние (внутридомовые, внутрицеховые).

По назначению в системе газоснабжения газопроводы классифицируются следующим образом;

• городские магистральные;

• распределительные вводы, вводные газопроводы (ввод в здание);

• импульсные;

• продувочные.

При создании системы газоснабжения используют закольцованные (кольцевые), тупиковые и смешанные схемы построения газопроводов.

Схемы газоснабжения населенных пунктов многоступенчатые. На их выбор влияют плотность застройки и производственных зданий, перспектива развития. для поселков и малых городов применяют одноступенчатую схему газоснабжения, для средних и больших городов — двухступенчатую для крупных и крупнейших городов — многоступенчатую. Принципиальная схема разводки газовых сетей населенных пунктов состоит в создании концентрических замкну тых контуров, в каждом из которых по направлению к потребителю: давление газа понижается. Из магистрального газопровода через регуляторный пункт газ под давлением 2 МПа поступает в подземное газовое хранилище и в сеть, окружающую по периметру город. В наружном кольце сети давление газа составляет 1,2 МПа. Контрольно-регулирующие пункты и радиальные отрезки сети соединяют наружное кольцо с внутренним, внутреннее со следующим и тд. Газорегуляторные пункты устанавливают на всех ответвлениях и соединениях между кольцевыми трассами. Из сети низкого давления газ поступает к потребителям с давлением 0,3 МПа.