Теплогазоснабжение и вентиляция

К круглосуточно работающей системе общеобменной вытяжной вентиляции, оборудованной резервным вентилятором, допускается присоединять местные отсосы вредных веществ, если не требуется очистка воздуха от них.

Общую вытяжную систему общеобменной вентиляции и местных отсосов допускается проектировать:

- для одного лабораторного помещения научно-исследовательского и производственного назначения категорий В1-В4, Г и Д, если в оборудовании, снабженном местными отсосами, не образуются взрывоопасные смеси;

- для кладовой категории оперативного хранения исследуемых веществ.

11. Системы общеобменной вытяжной вентиляции для помещений категорий В1-В4, Г, Д, удаляющие воздух из 5-метровой зоны вокруг оборудования, содержащего горючие вещества, которые могут образовывать в этой зоне взрывопожароопасные смеси, следует предусматривать отдельными от других систем этих помещений.

12. Системы местных отсосов от технологического оборудования следует предусматривать отдельными для веществ, соединение которых может образовать взрывоопасную смесь или создать более опасные и вредные вещества. В задании на проектирование должна быть указана возможность объединения местных отсосов горючих или вредных веществ в общие системы.

13. Системы местных отсосов горючих веществ, осаждающихся или конденсирующихся в воздуховодах или вентиляционном оборудовании, следует проектировать отдельными для каждого помещения, объединяя несколько единиц оборудования, шкафов в одном помещении, или для каждой единицы оборудования в одном помещении.

14. Системы воздушного душирования для подачи воздуха на рабочие места следует проектировать отдельными от систем другого назначения.

15. Системы круглосуточной и круглогодичной подачи наружного воздуха в один тамбур-шлюз или группу тамбур - шлюзов помещений категорий А и Б, а также в машинные отделения лифтов зданий категорий А и Б следует проектировать отдельными от систем другого назначения, предусматривая резервный вентилятор для каждой системы, и в соответствии с 11.15, 11.16.

Подачу воздуха в тамбур-шлюз одного помещения или в тамбур - шлюзы группы помещений категории А или Б и в тамбур-шлюз помещения для вентиляционного оборудования категории А или Б допускается проектировать от приточной системы, обслуживающей данные помещения, или от системы (без рециркуляции), обслуживающей помещения категорий В4, Г и Д, предусматривая резервный вентилятор на требуемый воздухообмен для тамбур - шлюзов и автоматическое отключение подачи воздуха в указанные помещения при возникновении пожара.

Системы для подачи воздуха в тамбур - шлюзы других категорий и другого назначения следует, как правило, предусматривать общими с системами помещений, защищаемых этими тамбур - шлюзами.

16. Системы механической вентиляции следует предусматривать для помещений складов категорий А, Б и В1-В4 с выделениями горючих газов и паров. Для помещений складов категорий А и Б вместимостью более 10 т необходимо предусматривать резервную систему механической вытяжной вентиляции на требуемый воздухообмен, размещая местное управление системой при входе.

Допускается предусматривать удаление воздуха только из верхней зоны в системах с естественным побуждением, если в указанных помещениях выделяемые газы и пары легче воздуха и требуемый воздухообмен не превышает двухкратного в 1 ч.

17. Системы механической общеобменной вытяжной вентиляции следует предусматривать для помещений складов с выделением вредных газов и паров, предусматривая резервную систему механической вытяжной вентиляции на требуемый воздухообмен, размещая местное управление системой при входе. Допускается предусматривать системы общеобменной вентиляции с естественным побуждением при выделении вредных газов и паров 3-го и 4-го классов опасности, если они легче воздуха.

18. Системы механической общеобменной вытяжной вентиляции следует предусматривать для помещений категорий А и Б. Допускается предусматривать такие системы с естественным побуждением, если взрывопожарные вещества легче воздуха и работоспособность их обеспечивается при безветрии в теплый период года.

19. Системы общеобменной вентиляции помещений допускается использовать для вентиляции приямков глубиной 0,5 м и более и смотровых канав, требующих ежедневного обслуживания и расположенных в помещениях категорий А и Б или в помещениях, в которых выделяются вредные газы, пары или аэрозоли с удельным весом более удельного веса воздуха.

5.4 Приемные устройства наружного воздуха

1. Приемные устройства, а также открываемые окна и проемы, используемые для приточной вентиляции с естественным побуждением, следует размещать по 9.9.8.

2. Низ отверстия для приемного устройства следует размещать на высоте более 1 м от уровня устойчивого снегового покрова, определяемого по данным гидрометеостанций или расчетом, но не ниже 2 м от уровня земли.

В районах песчаных бурь и интенсивного переноса пыли и песка за приемным отверстием следует предусматривать камеры для осаждения крупных частиц пыли и песка и размещать низ отверстия не ниже 3 м от уровня земли.

Защиту приемных устройств от загрязнения взвешенными примесями растительного происхождения следует предусматривать по заданию на проектирование.

3. Общие приемные устройства наружного воздуха не допускается проектировать для любых систем (в том числе систем приточной противодымной вентиляции), обслуживающих разные пожарные отсеки.

Расстояние по горизонтали между проемами для забора воздуха, расположенными в соседних пожарных отсеках, должно быть не менее 3 м.

В пределах одного пожарного отсека общие приемные устройства наружного воздуха не следует проектировать:

а) для приточных систем, оборудование которых не допускается размещать в одном помещении для вентиляционного оборудования;

б) для приточных систем и систем противодымной вентиляции; допускается предусматривать общие приемные устройства наружного воздуха для приточных систем (кроме систем, обслуживающих помещения и склады категорий А и Б) и для подачи наружного воздуха системами приточной противодымной вентиляции при условии установки противопожарных клапанов перед клапанами наружного воздуха приточных установок.

5.5 Расчет теплопоступлений в помещение

Расчетные теплопоступления Q^р, кДж/ч (Вт), представляют сумму теплопоступлений от людей Q_л, источников искусственного освещения Q_осв, технологического (по данным технологов) и электрического оборудования Q_то, оргтехники Q_от (множительная техника, компьютеры), остывающей пищи Q_п, теплопоступлений от солнечной радиации и теплопередачи Q_ср через заполнения световых проемов, покрытие (помещений одноэтажных или верхних этажей многоэтажных зданий) и наружные стены восточной, южной и западной ориентаций в расчетный час для каждого помещения.

Тепловыделения от людей Q_л зависят от их числа и возраста, температуры воздуха в помещении и категории выполняемой ими работы.

Теплопоступления от источников искусственного освещения Q_осв определяют по суммарной электрической нагрузке, в зависимости от типа светильников и их расположения.

Теплопоступления от электрического оборудования, в т.ч. оргтехники, находят по суммарной электрической мощности с учетом одновременности работы, загрузки оборудования.

В помещениях общественного питания можно считать определяющими тепловыделения от оборудования в горячих цехах и остывающей пищи в обеденных залах.

Доля теплопоступления солнечной радиации через наружные ограждения и в первую очередь через заполнения светопроемов особенно значительна в общественных зданиях и ряде производственных, имеющих повышенную площадь остекления наружного ограждения.

Методики определения расчетных теплопоступлений подробно изложены в литературе.

5.6 Расчет влаговыделений в помещении

Источниками влаговыделений W, кг/ч, в различных помещениях могут быть люди, технологическое оборудование, потребляющее пар, воду горячую и холодную, остывающая пища, водная и смоченная поверхности, например, в бассейнах, душевых павильонах и пр.

Влаговыделения от людей зависят от их числа и возраста, температуры воздуха в помещении и категории выполняемой работы.

Влаговыделения от технологического оборудования зависят от режима работы оборудования, количества потребляемой воды и пара, а также степени герметичности оборудования.

Влаговыделения от пищи определяют в зависимости от числа посадочных мест, продолжительности приема и температуры принимаемой пищи.

Количество влаги, испаряющейся с поверхности открытых резервуаров, мокрых полов зависит от температуры воды и воздуха над поверхностью, скорости движения воздуха у поверхности жидкости, парциального давления водяных паров на поверхности жидкости и в окружающем воздухе. Способы определения расчетных влаговыделений подробно изложены в литературе.

5.7 Построение основных процессов изменения состояния приточного воздуха на I-d диаграмме

На основе закономерностей, системы уравнений, определяющих термодинамические свойства воздуха, в 1918 г. проф. Казанского университета Л.К. Рамзин построил диаграмму влажного воздуха.

По линии ц =100% размещены параметры полностью насыщенного водяными парами влажного воздуха. Выше этой линии находится область, характеризующая атмосферный воздух с относительной влажностью от 100 до 0 % (при нулевом влагосодержании воздуха d, г/кг). Ниже линии ц =100% находится область тумана, в которой происходит неустановившийся процесс, определяющий образование и разрушение водяных капель.

На I -d диаграмме каждая точка в области атмосферного воздуха соответствует определенному тепловлажностному состоянию воздуха. Положение любой точки на диаграмме может быть определено по известным данным двух параметров (обычно по температуре и теплосодержанию, или температуре и относительной влажности).

На рис. 5.19. представлены расчетные процессы изменения параметров воздуха наружного до поступления его в помещение и внутри помещения, после поступления приточного воздуха в помещение через воздухораспределитель.

В холодный период года возможны следующие процессы для поддержания оптимальных параметров в пределах 1-2-3-4:

- отрезок Н^б_хп - Н₁ означает нагревание наружного воздуха в воздухонагревателе 1-го подогрева (при кондиционировании воздуха);

- отрезок Н₁ - У - адиабатическое увлажнение в камере испарительного или распылительного типа до 80 -90 % относительной влажности (при кондиционировании воздуха, при постоянном значении удельной энтальпии влажного воздуха I, кДж/кг);

- отрезок У - Н_2х - нагревание наружного воздуха в воздухонагревателе 2-го подогрева;

- отрезок Н_2х - П_х - нагревание приточного воздуха в сети воздуховодов;

_- отрезок П_х - В_хп - изменение параметров приточного воздуха при его движении от воздухораспределителя в направлении рабочей зоны при расчетной разности температур (t_в - t_п) с учетом тепловлажностного отношения или углового коэффициента луча процесса е (изменения параметров приточного воздуха в помещении);

- отрезок Н^б_хп - Н₃ - нагревание наружного воздуха в воздухонагревателе при увлажнении воздуха насыщенным паром (с помощью пароувлажнителя);

- отрезок Н₃ - Н_2х - увлажнение воздуха насыщенным паром по линии, близкой t = const.

Возможно нагревание наружного воздуха до точки Н₄ в одном воздухонагревателе при применении камеры орошения с обходным каналом, позволяющим пропускать через камеру часть приточного воздуха от общего расхода, соответствующего отношению отрезков (Н₄ -Н_2х) / (Н₄ - У₁). В этом случае на выходе из камеры получаем воздух с параметрами в т.У₁. В результате смешения в определенной пропорции воздуха с параметрами до и после камеры орошения (т. Н₄ и т. У₁) можно подать воздух в систему с параметрами в той же точке Н_2х.

Угловой коэффициент е, кДж/кг, равен отношению расчетной величины полных теплоизбытков Q^р к количеству испаряющейся в помещении влаги W.

При поддержании допустимых параметров в холодный период с помощью приточно-вытяжной вентиляции достаточно нагревание наружного воздуха до требуемой температуры исходя из допустимой разности температур (t_в - t_п).

В теплый период года для поддержания оптимальных параметров в пределах 5-6-7-8 возможны следующие процессы обработки приточного воздуха:

- отрезок Н^б_тп - Н_2т - охлаждение наружного воздуха в поверхностном воздухоохладителе (при коэффициенте е = ? охлаждение осуществляется по d = const) до требуемой температуры, исходя из допустимой разности температур (t_в - t_п);

- отрезок Н_2т - П_т - нагревание приточного воздуха в сети воздуховодов;

_- отрезок П_т - В_тп - изменение параметров приточного воздуха при его движении от воздухораспределителя в направлении рабочей зоны с расчетной разностью температур (t_в - t_п) в соответствии с угловым коэффициентом луча процесса е (в данном случае е = ?, когда влаговыделениями в помещении можно пренебречь).

При значительном влаговыделении в помещении требуется подача наружного воздуха с меньшим влагосодержанием. В этом случае необходимо более глубокое охлаждение наружного воздуха с уменьшением его влагосодержания (например, до влагосодержания в т. О) и с последующим нагреванием до температуры в т. Н¹_2т. Линия Н^б_тп - О выражает процесс политропического охлаждения наружного воздуха, линия О - Н¹_2т - процесс его нагревания, а линия Н¹_2т - В_тп - изменение состояния воздуха в помещении.

5.8 Определение требуемого количества приточного воздуха

Количество приточного и вытяжного воздуха при общеобменной вентиляции и кондиционировании воздуха помещений определяется по избыткам теплоты явной, полной и влаговыделениям, а также выделениям вредных веществ для двух периодов года (теплого и холодного) и переходных условий года.

1. Расход приточного воздуха (наружного или смеси наружного и рециркуляционного) следует определять расчетом в соответствии с приложением 8 и принимать большую из величин, необходимую для обеспечения санитарных норм или норм взрывопожаробезопасности.

2. Расход наружного воздуха в помещении следует определять по расходу воздуха, удаляемого наружу системами вытяжной вентиляции и технологическим оборудованием, с учетом нормируемого дисбаланса, но не менее расхода, требуемого по прил. 17 СНиП 2.0405-91* или прил. Л СНиП 41-01-2003.

3. Расход воздуха, подаваемого в тамбур - шлюзы в соответствии с 7.1.6. и 7.2.15. СНиП 41-01-2003, следует принимать из расчета создания и поддержания в них избыточного давления 20 Па при закрытых дверях (по отношению к давлению в помещении, для которого предназначен тамбур-шлюз), но не менее 250 мі/ч.

Расход воздуха, подаваемого в машинное отделение лифтов в зданиях категорий А и Б, следует определять из расчета создания давления на 20 Па выше давления в примыкающей части лифтовой шахты. Разность давления воздуха в тамбур - шлюзе машинного отделения лифтов и примыкающем помещении не должна превышать 50 Па.

4. Рециркуляция воздуха не допускается:

а) из помещений, в которых максимальный расход наружного воздуха определяется массой выделяемых вредных веществ 1-го и 2-го классов опасности;

б) из помещений, в воздухе которых имеются болезнетворные бактерии и грибки в концентрациях, превышающих установленные Госсанэпиднадзором России, или резко выраженные неприятные запахи;

в) из помещений, в которых имеются вредные вещества, возгоняемые при соприкосновении с нагретыми поверхностями воздухонагревателей, если перед воздухонагревателем не предусмотрена очистка воздуха;

г) из помещений категорий А и Б (кроме воздушных и воздушно-тепловых завес у наружных ворот и дверей);

д) из лабораторных помещений научно-исследовательского и производственного назначения, в которых могут производиться работы с вредными или горючими газами, парами и аэрозолями;

е) из 5-метровых зон вокруг оборудования, расположенного в помещениях категорий В1-В4, Г и Д, если в этих зонах могут образовываться взрывоопасные смеси из горючих газов, паров, аэрозолей с воздухом;

ж) из систем местных отсосов вредных веществ и взрывоопасных смесей с воздухом;

з) из тамбур - шлюзов.

Рециркуляция воздуха допускается из систем местных отсосов пылевоздушных смесей (кроме взрывоопасных пылевоздушных смесей) после их очистки от пыли.

5. Рециркуляция воздуха ограничивается:

а) пределами одной квартиры, номера в гостинице или одноквартирного дома;

б) пределами одного помещения в общественных зданиях;

в) пределами одного или нескольких помещений, в которых выделяются одинаково вредные вещества 1-4-го классов опасности, кроме помещений, приведенных в 7.4.4. СНиП 23-01-2003.

5.9 Организация воздухообмена

1. В общественных, административно-бытовых и производственных зданиях, оборудованных механическими системами вентиляции, в холодный период года следует, как правило, обеспечивать баланс между расходом приточного и вытяжного воздуха.

В общественных и административно-бытовых зданиях часть приточного воздуха (в объеме не более 50% требуемого воздуха для обслуживаемых помещений) допускается подавать в коридоры или смежные помещения.

В общественных и административно-бытовых зданиях (кроме зданий с влажным и мокрым режимами) в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (параметры Б) в холодный период года следует обеспечивать положительный дисбаланс в объеме однократного воздухообмена в 1 ч в помещениях высотой 6 м и менее и не более 6 м/ч на 1 м пола в помещениях высотой более 6 м.

2. В производственных зданиях в холодный период года допускается предусматривать при техническом обосновании отрицательный дисбаланс в объеме не более однократного воздухообмена в 1 ч в помещениях высотой 6 м и менее и из расчета 6 м/ч на 1 м пола в помещениях высотой более 6 м.

Для помещений категорий А и Б, а также для производственных помещений, в которых выделяются вредные вещества или резко выраженные неприятные запахи, следует предусматривать отрицательный дисбаланс.

3. Для "чистых" помещений и помещений с кондиционированием следует предусматривать, как правило, положительный дисбаланс, если в них отсутствуют выделения вредных и взрывоопасных газов, паров и аэрозолей или резко выраженные неприятные запахи.

4. Расход воздуха для обеспечения дисбаланса в помещениях следует принимать:

а) при отсутствии тамбур-шлюза - из расчета создания разности давления не менее 10 Па по отношению к давлению в защищаемом помещении (при закрытых дверях), но не менее 100 м/ч на каждую дверь защищаемого помещения;

б) при наличии тамбур-шлюза - равным расходу, подаваемому в тамбур-шлюз.

5. В помещениях жилых, общественных и административно-бытовых зданий приточный воздух следует подавать, как правило, из воздухораспределителей, расположенных в верхней зоне. В помещениях общественного назначения с избытками теплоты высотой более 3 м возможно применение вытесняющей вентиляции (подача приточного охлажденного воздуха с пола через специальные воздухораспределители в обслуживаемую зону и удаление воздуха из верхней зоны помещения).

6. В помещениях со значительными влаговыделениями при тепловлажностном отношении 4000 кДж/кг и менее следует, как правило, подавать часть приточного воздуха в зоны возможной конденсации влаги на ограждающих конструкциях здания.

7. В производственные помещения приточный воздух следует подавать в рабочую зону из воздухораспределителей:

а) горизонтальными струями, выпускаемыми в пределах или выше рабочей зоны, в том числе при вихревой воздухораздаче;

б) наклонными (вниз) струями, выпускаемыми на высоте 2 м и более от пола;

в) вертикальными струями, выпускаемыми на высоте 4 м и более от пола.

При незначительных избытках теплоты приточный воздух допускается подавать из воздухораспределителей, расположенных в верхней зоне производственных помещений.

В помещениях с выделениями пыли приточный воздух следует, как правило, подавать струями, направленными сверху вниз из воздухораспределителей, расположенных в верхней зоне.

8. Приточный воздух следует подавать на постоянные рабочие места, если они находятся вблизи источников вредных выделений, у которых невозможно устройство местных отсосов.

9. Удаление воздуха из помещений системами вентиляции следует предусматривать из зон, в которых воздух наиболее загрязнен или имеет наиболее высокую температуру или энтальпию. При выделении пыли и аэрозолей удаление воздуха системами общеобменной вентиляции следует предусматривать из нижней зоны.

В производственных помещениях с выделениями вредных или горючих газов или паров загрязненный воздух следует удалять из верхней зоны в объеме не менее однократного воздухообмена в 1 ч, а в помещениях высотой более 6 м не менее 6 мі/ч на 1 мІ помещения.

10. Приемные отверстия для удаления воздуха системами общеобменной вытяжной вентиляции из верхней зоны помещения следует размещать:

а) под потолком или покрытием, но не ниже 2 м от пола до низа отверстий - для удаления избытков теплоты, влаги и вредных газов;

б) не ниже 0,4 м от плоскости потолка или покрытия до верха отверстий - для удаления взрывоопасных смесей газов, паров и аэрозолей (кроме смеси водорода с воздухом);

в) не ниже 0,1 м от плоскости потолка или покрытия до верха отверстий в помещениях высотой 4 м и менее или не ниже 0,025 высоты помещения (но не более 0,4 м) в помещениях высотой более 4 м - для удаления смеси водорода с воздухом.

11. Приемные отверстия для удаления воздуха системами общеобменной вентиляции из нижней зоны следует размещать на уровне до 0,3 м от пола до низа отверстий.

Расход воздуха через местные отсосы, размещенные в пределах рабочей зоны, следует учитывать как удаление воздуха из этой зоны.

При организации воздухообмена следует иметь в виду, что в любом помещении присутствуют условно четыре зоны: зона притока, дыхания, образования вредных веществ и удаления (забора) загрязненного воздуха.

5.10 Аэродинамический расчет воздуховодов

Аэродинамический расчет воздуховодов системы вентиляции сводится:

- к определению размеров воздуховодов, каналов отдельных участков сети, обеспечивающих перемещение требуемого количества воздуха;

- к определению суммарного сопротивления, возникающего при движении воздуха в магистральной сети, для определения в дальнейшем расчетного давления, создаваемого вентилятором;

- к возможной увязке потерь давления на отдельных участках сети воздуховодов.

Наименьшая скорость движения воздуха в системах с механическим побуждением, с учетом акустических требований, принимается на участках перед обслуживаемыми помещениями (3-5 м/с), наибольшая - в магистральных воздуховодах перед вентиляционными установками (до 7-9 м/с). В системах естественной вентиляции скорость движения воздуха, как правило, не превышает 0,9 -1,1 м/с.

Аэродинамический расчет ведется преимущественно по методу удельных потерь. Расчетная потеря давления в наиболее протяженной и нагруженной магистральной сети воздуховодов Др^р представляет сумму потерь давления на каждом расчетном участке магистрали.

Др = У (Др_тр + Др_мс) = У [R_тр l в_ш + Уо (vІс/2)], Па (кг/мІ)

где Др_тр и Др_мс потери давления, Па (кг/мІ), на расчетном участке соответственно по длине l, м, и в местных сопротивлениях;

R_тр - удельная потеря на трение, Па/м (кг/мІ м), определяемая по таблицам, номограммам или расчетным путем;

в_ш - коэффициент, учитывающий шероховатость внутренней поверхности воздуховода, канала;

Уо - сумма коэффициентов местных сопротивлений в долях динамического давления, определяемых экспериментально и принимаемых по таблицам в справочной литературе.

v - скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с;

с - плотность воздуха, кг/мі.

Таблицы и номограммы (см. рис. 5.21, 5.22) для определения R_тр составлены для круглых воздуховодов. Поэтому при применении воздуховодов прямоугольной формы пользуются понятием "эквивалентный диаметр" прямоугольного воздуховода, при котором потери давления на трение R_тр в круглом и прямоугольном воздуховодах равны.

Обычно эквивалентный диаметр d_э, м, определяют по формуле, исходя из равенства скоростей в воздуховодах. d_э = 2 А Б / (А +Б)

где А и Б - размеры сторон прямоугольного воздуховода, м.

Соотношения размеров прямоугольных воздуховодов и круглых по эквивалентному диаметру приведены в табл. 5.1 (по данным ООО "ЛОТВЕНСЕРВИС").

Примеры расчетов воздуховодов приведены в справочной и учебной литературе.



5.11 Оборудование вентиляции и кондиционирования воздуха

5.11.1 Общие положения

1. Вентиляторы, кондиционеры, приточные камеры, воздухонагреватели, теплоутилизаторы, пылеуловители, фильтры, клапаны, шумоглушители и др. (далее - оборудование) следует выбирать по расчетному расходу воздуха с учетом подсосов и потерь через неплотности: в оборудовании - по данным завода-изготовителя; в воздуховодах вытяжных систем до вентилятора и приточных систем после вентилятора - в соответствии с требованиями 7.11.7. СНиП 41-01-2003 (исключая участки воздуховодов систем общеобменной вентиляции, прокладываемые в пределах обслуживаемых ими помещений). Подсосы и утечки воздуха через неплотности дымовых и противопожарных клапанов должны соответствовать требованиям 8.5. СНиП 41-01-2003.

2. Для защиты от замерзания воды в трубках воздухонагревателей следует:

а) предусматривать установку смесительных насосов у воздухонагревателей;

б) при отсутствии смесительных насосов у воздухонагревателей скорость движения воды в трубках обосновывать расчетом или принимать не менее 0,12 м/с при расчетной температуре наружного воздуха по параметрам Б и при 0 °С;

в) при теплоносителе паре конденсатоотводчики размещать не менее чем на 300 мм ниже патрубков воздухонагревателей, из которых стекает конденсат, и удаление конденсата от конденсатоотводчиков предусматривать самотеком до сборных баков.

Тепловой поток выбранного воздухонагревателя не должен превышать расчетный более чем на 10%.

3. Оборудование во взрывозащищенном исполнении следует предусматривать:

а) если оно размещено в помещениях категорий А и Б или в воздуховодах систем, обслуживающих эти помещения;

б) для систем вентиляции, дымоудаления, кондиционирования и воздушного отопления (в том числе с воздухо-воздушными теплоутилизаторами) помещений категорий А и Б;

в) для систем вытяжной вентиляции, указанных в 7.2.13 СНиП 41-01-2003 ;

г) для систем местных отсосов взрывоопасных смесей.

Если температура, категория и группа взрывоопасной смеси горючих газов, паров, аэрозолей, пыли с воздухом не соответствуют техническим условиям на взрывозащищенные вентиляторы, то следует предусматривать эжекторные установки. В системах с эжекторными установками следует предусматривать вентиляторы, воздуходувки или компрессоры в обычном исполнении, если они работают на наружном воздухе.

Оборудование в обычном исполнении следует предусматривать для систем местных отсосов, размещенных в помещениях категорий В1-В4, Г и Д, удаляющих паро-, газовоздушные смеси, если в соответствии с нормами технологического проектирования исключена возможность образования указанной смеси взрывоопасной концентрации при нормальной работе или при аварии технологического оборудования.

4. Оборудование приточных систем вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления для помещений категорий А и Б, а также воздухо-воздушные теплоутилизаторы для этих помещений с использованием теплоты воздуха из помещений других категорий (кроме А, Б, В1-В2), размещаемые в помещениях для вентиляционного оборудования, допускается принимать в обычном исполнении при условии установки взрывозащищенных обратных клапанов согласно 7.9.10 СНиП 41-01-2003.

5. Для очистки взрывоопасной пылевоздушной смеси от горючих веществ следует применять пылеуловители и фильтры (далее - пылеуловители):

а) при сухой очистке - во взрывозащищенном исполнении, как правило, с устройствами для непрерывного удаления уловленной пыли;

б) при мокрой очистке (в том числе пенной) - как правило, во взрывозащищенном исполнении; при техническом обосновании допускается применять в обычном исполнении.

6. Воздухораспределители приточного воздуха следует принимать:

а) при воздушном отоплении, вентиляции и кондиционировании - с устройствами для регулирования расхода воздуха;

б) для душирования рабочих мест - с устройствами для регулирования расхода и направления струи в горизонтальной плоскости на угол до 180° и в вертикальной плоскости - на угол до 30°.

7. В помещениях, оборудованных газовыми приборами, на вытяжных системах следует применять решетки (а также клапаны у вентилятора) с устройствами для регулирования расхода воздуха, исключающими возможность полного их закрытия.

8. Воздухораспределители приточного воздуха (кроме воздуховодов перфорированных и со щелями) и вытяжные устройства допускается применять из горючих материалов.

9. Теплоутилизаторы и шумоглушители следует применять из негорючих материалов; для теплообменных (внутренних) поверхностей теплоутилизаторов допускается применять горючие материалы Г1.

Литература к 5 главе

1. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология.

2. СНиП 2.0405-91* Отопление, вентиляция и кондиционирование.

3. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование.

4. Батурин В.В. Основы промышленной вентиляции. Профиздат, 1965.

5. Нестеренко А.В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. - М.: Высшая школа, 1971.

6. Захаров Ю.В. Судовые установки кондиционирования воздуха и холодильные машины. "Судостроение", Ленинград, 1979.

7. Баркалов Б.В., Карпис Е.Е. Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях. - М.: Стройиздат, 1982.

8. Участкин П.В. Вентиляция, кондиционирование воздуха и отопление на предприятиях легкой промышленности: Учебное пособие. - М.: Легкая индустрия, 1980.

9. Богословский В.Н., Кокорин О.Я., Петров Л.В. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение (учебник). - М.: Стройиздат, 1985.

10. Титов В.П., Сазонов Э.В., Краснов Ю.С., Новожилов В.И. Курсовое и дипломное проектирование по вентиляции гражданских и промышленных зданий: учеб. пособие для вузов.- М.: Стройиздат, 1985.

11. Кузьмин М.С., Овчинников П.А. Вытяжные и воздухораспределительные устройства. - М.: Стройиздат, 1987.

12. Гримитлин М.И. и др. Вентиляция и отопление цехов машиностроительных заводов. - М.: Машиностроение, 1993.

13. Гримитлин М.И. Распределение воздуха в помещениях. - Санкт-Петербург, 1994.

14. Кокорин О.Я. Современные системы кондиционирования воздуха. - М.: Издательство физико-математической литературы. 2003.

15. Кокорин О.Я. Энергосберегающие системы кондиционирования воздуха. - М., 2007.

16. Рымкевич А.А. Системный анализ оптимизации общеобменной вентиляции и кондиционирования воздуха. - Санкт-Петербург, Издательство "АВОК СЕВЕРО-ЗАПАД", 2003.

17. Белова Е.М. Системы кондиционирования воздуха с чиллерами и фэнкойлами/ ЕВРОКЛИМАТ, 2003.

18. Краснов Ю.С., Борисоглебская А.П., Антипов А.В. Системы вентиляции и кондиционирования /Рекомендации по проектированию, испытаниям и наладке. М.: ТЕРМОКУЛ, 2004.

18. Воздухораспределители компании "АРКТОС"/ Указания по расчету и практическому применению. 2006.

19. Краснов Ю.С. Системы вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для производственных и общественных зданий. - М.:Термокул,2006.

20. Стефанов Е.В. Вентиляция и кондиционирование воздуха.- Санкт-Петербург, Издательство "Авок Северо - Запад". 2005.

21 Хрусталев Б.М., Кувшинов Ю.Я., Копко В.М. Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование. - М.: Изд-во АСВ, 2005.

22. П.Н. Каменев, Е.И. Тертичник. Вентиляция. - М.: Изд-во АСВ, 2006.

23. Крупнов Б.А., Н.С. Шарафадинов, Крупнов Д.Б. Руководство по проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Москва - Вена: ГЕРЦ, 2006.

24. Крупнов Б.А. Расчет теплопоступлений в помещение через наружные ограждающие конструкции за счет солнечной радиации и теплопередачи/ Кафедра отопления и вентиляции МГСУ. - 2008.

Список вопросов.

1. Назначение вентиляции и кондиционирования.

2. Виды систем вентиляции.

3. Виды систем кондиционирования.

4. Факторы, определяющие необходимость вентиляции и кондиционирования.

5. Определение количества приточного и вытяжного воздуха.

6. Назначение систем аспирации и пневмотранспорта.

7. Назначение аэродинамического расчета.

8. Основное оборудование систем вентиляции и кондиционирования.

9. Принцип подбора воздухораспределителей.

10. Способы увлажнения приточного воздуха.

6. Теплоснабжение

6.1 Общие положения

В СССР и РФ основным видом теплоснабжения является централизованная система теплоснабжения, включающая три основных элемента: источник тепловой энергии, тепловые сети и местные системы теплопотребления. Высшей формой централизованной системы теплоснабжения является теплофикация, т.е. центральное теплоснабжение на базе комбинированной выработки электрической и тепловой энергии.

В децентрализованных системах теплоснабжения производится меньше половины общего объема тепловой энергии. К ним относятся и системы поквартирного и печного отопления.

На производство тепловой энергии расходуется примерно 30% топливно-энергетических ресурсов страны. Около 80 % общего годового теплопотребления приходится на долю городов и поселков городского типа.

Вопросу развития электрификации и теплоэнергетики уделялось большое внимание с первых дней существования советского государства. Еще в апреле 1918 г., на основе сформулированного Лениным "Наброска плана научно-технических работ", Академия наук по поручению ВСНХ должна была образовать "ряд комиссий из специалистов для возможно более быстрого составления плана реорганизации промышленности и экономического подъема России" (ПСС, т.36, стр.228).

После гражданской войны и интервенции для разработки плана электрификации России 11.02.1920 была создана государственная комиссия по электрификации России. За короткий срок, к 8-му Всероссийскому съезду Советов, открывшемуся 22.12.1920 г. был подготовлен план, вошедший в историю как план ГОЭЛРО (672 стр., большое число схем, графиков).

Планом предусматривалось значительное опережение темпов ввода электроэнергетических мощностей по сравнению с темпами роста других отраслей промышленности. Если общий рост промышленной продукции за 10-15 лет намечался в 1,8-2 раза по сравнению с довоенным 1914 г., то мощность районных электростанций должна была возрасти в 10 раз. Так, намечалось построить 30 крупных районных паровых и гидроэлектростанций: ГЭС - Волховская, Свирская, Днепровская, в Казахстане, Узбекистане и на Северном Кавказе; ТЭС - Шатурская, Каширская, Енифанская в районе Тулы, Нижегородская; ТЭЦ - в Саратове, Царицине, близ Самары и т.д.

Началом теплофикации в нашей стране является ввод в эксплуатацию первой системы теплофикации в ноябре 1924 г. в г. Ленинграде на базе Ленинградской электростанции. В 1928 г. была построена экспериментальная ТЭЦ Всесоюзного теплотехнического института (ВТИ). С 1931 г., после июньского. Пленума ЦК ВКП (б) теплофикация была положена в основу реконструкции и строительства топливно-энергического хозяйства городов.

6.2 Потребители тепловой энергии

В системах теплоснабжения теплота расходуется на отопление, нагревание приточного воздуха систем вентиляции, кондиционирования воздуха, на горячее водоснабжение и технологические нужды промышленных предприятий.

Первые два потребителя теплоты зависят от температуры наружного воздуха (расходуется в основном при температуре наружного воздуха ниже + 8-10 °С), поэтому их называют сезонными. Причем, системы кондиционирования воздуха требуют тепло как в холодный так и в теплый периоды года. Потребление теплоты на горячее водоснабжение и технологические нужды мало зависит от температуры наружного воздуха. Такие потребители называют круглогодичными.

6.3 Регулирование тепловой нагрузки

В условиях переменного потребления теплоты в течение суток, недели и года необходимо изменение температуры (качественное регулирование) и расхода (количественное регулирование) теплоносителя в соответствии с фактическим, требуемым теплопотреблением. Имеет место и одновременное изменение температуры и расхода теплоносителя (качественно-количественное регулирование).

В зависимости от места регулирования различают:

- централизованное, преимущественно качественное регулирование в котельных или ТЭЦ по нагрузке, характерной для большинства абонентов;

- групповое регулирование - в ЦТП, для группы однородных потребителей;

- местное регулирование - на абонентском вводе, для дополнительной корректировки температуры и расхода теплоносителя с учетом фактических условий;

- индивидуальное регулирование - непосредственно у теплопотребляющих устройств.

В целом перечисленные виды регулирования выражают комбинированное регулирование.

Регулирование разделяют автоматическое и ручное.

6.4 Виды систем теплоснабжения

Системы теплоснабжения разделяются по виду теплоносителя на водяные и паровые.

Водяные системы теплоснабжения, в свою очередь, подразделяются:

а) По способу подачи воды на горячее водоснабжение на:

- закрытые системы, с использованием водоводяных теплообменников (кожухотрубных или пластинчатых) для получения горячей воды;

- открытые системы, с отбором воды непосредственно из теплосети. В этом случае вода в теплосети должна отвечать требованиям ГОСТ на питьевую воду.

б) По количеству труб - на однотрубные, двухтрубные и многотрубные.

в) По способу, схеме обеспечения теплотой потребителей - на одноступенчатые и многоступенчатые с применением центральных тепловых пунктов (ЦТП) и контрольно-распределительных пунктов (КРП).

Паровые системы теплоснабжения подразделяются:

- на системы с возвратом и без возврата конденсата от потребителей;

- на системы высокого и низкого давления.

6.5 Системы внутреннего теплоснабжения

1. Теплоснабжение зданий может осуществляться:

- от централизованного источника теплоты (от тепловых сетей систем теплоснабжения населенного пункта) в соответствии с техническими условиями (по зависимой или независимой схеме);

- от автономного источника теплоты (в том числе крышной котельной);

- от индивидуальных теплогенераторов систем поквартирного теплоснабжения.

При теплоснабжении от одного источника теплоты групп помещений разного назначения, групп помещений, предназначенных для разных владельцев или размещаемых в разных пожарных отсеках здания, следует проектировать отдельные трубопроводы с индивидуальными узлами учета тепловой энергии для каждой группы помещений.

2. Теплоснабжение здания следует проектировать, как правило, обеспечивая учет расхода теплоты и автоматическое регулирование температуры теплоносителя для внутренних систем теплоснабжения здания по температурному графику в зависимости от изменения температуры наружного воздуха. Системы теплоснабжения без автоматического регулирования допускается проектировать при расчетном расходе теплоты зданием (включая расходы теплоты на отопление, вентиляцию, кондиционирование и горячее водоснабжение) менее 50 кВт.

В зданиях с системами центрального водяного отопления с трубопроводами из полимерных материалов следует предусматривать автоматическое регулирование параметров теплоносителя в индивидуальных тепловых пунктах при любом расходе теплоты зданием. Параметры теплоносителя (температура, давление) не должны превышать 90 °С и 1,0 МПа, а также предельно допустимых значений, указанных в документации предприятий-изготовителей, в частности, ГЕРЦ (схемы 8.3.-8.16).

3. Отопление жилых зданий следует проектировать, обеспечивая регулирование и учет расхода теплоты на отопление каждой квартирой, группами помещений общественного и другого назначения, расположенными в доме, а также зданием в целом.

Для определения расхода теплоты каждой квартирой (с учетом показаний общего счетчика) в жилых зданиях следует предусматривать:

- установку счетчика расхода теплоты для каждой квартиры при устройстве поквартирных систем отопления с горизонтальной (лучевой) разводкой труб;

- устройство поквартирного учета теплоты индикаторами расхода теплоты на каждом отопительном приборе в системе отопления с общими стояками для нескольких квартир, в том числе в системе поквартирного отопления;

- установку общего счетчика расхода теплоты для здания в целом с организацией поквартирного учета теплоты пропорционально отапливаемой площади квартир или другим показателям.

6.6 Поквартирные системы теплоснабжения

1. Поквартирные системы теплоснабжения применяются для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения квартир в жилых зданиях, в том числе имеющих встроенные помещения общественного назначения.

2. В качестве источников теплоты систем поквартирного теплоснабжения следует применять индивидуальные теплогенераторы - автоматизированные котлы полной заводской готовности на различных видах топлива, в том числе на природном газе, работающие 8без постоянного обслуживающего персонала. Для многоквартирных жилых домов и встроенных помещений общественного назначения следует применять теплогенераторы:

-с закрытой (герметичной) камерой сгорания;

-с автоматикой безопасности, обеспечивающей прекращение подачи топлива при прекращении подачи электроэнергии, при неисправности цепей защиты, при погасании пламени горелки, при падении давления теплоносителя ниже предельно допустимого значения, при достижении предельно допустимой температуры теплоносителя, при нарушении дымоудаления;

-с температурой теплоносителя до 95 °С;

-с давлением теплоносителя до 1,0 МПа.

В квартирах жилых домов высотой до 5 этажей допускается применение теплогенераторов с открытой камерой сгорания для систем горячего водоснабжения (проточных водонагревателей).

3. В квартирах теплогенераторы общей теплопроизводительностью до 35 кВт можно устанавливать в кухнях, коридорах, в нежилых помещениях, а во встроенных помещениях общественного назначения - в помещениях без постоянного пребывания людей. Теплогенераторы общей теплопроизводительностью свыше 35 кВт следует размещать в отдельном помещении. Общая теплопроизводительность установленных в этом помещении теплогенераторов не должна превышать 100 кВт.

4. Забор воздуха для горения должен осуществляться:

- для теплогенераторов с закрытыми камерами сгорания - воздуховодами непосредственно снаружи здания;

- для теплогенераторов с открытыми камерами сгорания - непосредственно из помещений, в которых установлены теплогенераторы.

5. Дымоход должен иметь вертикальное направление и не иметь сужений. Запрещается прокладывать дымоходы через жилые помещения.

К коллективному дымоходу могут присоединяться теплогенераторы одного типа (например, с закрытой камерой сгорания с принудительным дымоудалением), теплопроизводительность которых отличается не более чем на 30% в меньшую сторону от теплогенератора с наибольшей теплопроизводительностью. К одному коллективному дымоходу следует присоединять не более 8 теплогенераторов и не более одного теплогенератора на этаж.

6. Выбросы дыма следует, как правило, выполнять выше кровли здания. Допускается при согласовании с органами Госсанэпиднадзора России осуществлять выброс дыма через стену здания, при этом дымоход следует выводить за пределы габаритов лоджий, балконов, террас, веранд и т.п.

7. Дымоходы должны быть выполнены гладкими и газоплотными класса П из конструкций и материалов, способных противостоять без потери герметичности и прочности механическим нагрузкам, температурным воздействиям, коррозионному воздействию продуктов сгорания и конденсата. Тепловую изоляцию дымоходов и дымоотводов, температура газов внутри которых превышает 105 °С, следует выполнять из негорючих материалов.

8. В помещениях теплогенераторов с закрытой камерой сгорания следует предусматривать общеобменную вентиляцию по расчету, но не менее одного обмена в 1 ч. В помещениях теплогенераторов с открытой камерой сгорания следует учитывать также расход воздуха на горение топлива, при этом система вентиляции не должна допускать разряжения внутри помещения, влияющего на работу дымоудаления от теплогенераторов.

9. При размещении теплогенератора в помещениях общественного назначения следует предусматривать установку системы контроля загазованности с автоматическим отключением подачи газа для теплогенератора при достижении опасной концентрации газа в воздухе - свыше 10% нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПРП) природного газа.

10. Техническое обслуживание и ремонт теплогенератора, газопровода, дымохода и воздуховода для забора наружного воздуха должны осуществляться специализированными организациями, имеющими свою аварийно-диспетчерскую службу.

6.7 Схемы, способы прокладки тепловых сетей

В зависимости от взаимного расположения источников и потребителей тепловой энергии, величины и характера тепловой нагрузки, рельефа местности, материалов инженерной геологии тепловые сети могут быть:

по схеме транспорта теплоты:

- радиальные (водяные сети допускаются при диаметре магистральных труб до 400 мм со сроком ликвидации до 24 ч.);

- радиально-кольцевые, с устройством перемычек для резервирования теплоснабжения на аварийном участке;

- кольцевые, как правило, многоступенчатые, от двух и более источников.

по способу прокладки:

- подземные;

- надземные;

- прокладываемые в особых условиях (в сейсмических районах, в просадочных и вечномерзлых грунтах, пересечение водных преград, существующих сооружений).

Подземные прокладки теплосети разделяют на канальные и бесканальные (при температуре теплоносителя до 180 °С, диаметром труб до 500 мм.). При канальной прокладке применяют каналы (без или с попутным дренажем):

Проходные (высота не менее 1, 8 м, ширина прохода не менее 0,7 м), как правило, для совместной прокладки коммуникаций в стесненных, городских условиях, под автодорогами с интенсивным движением;

Полупроходные (высота канала не менее 1,4 м, проход не менее 0,6 м), в городских условиях, когда невозможна прокладка проходных каналов;

Непроходные - наиболее распространенный тип прокладки.

При бесканальной прокладке теплопроводы не защищены от механических воздействий грунта, временной нагрузки и коррозийного влияния почвы. Надземная прокладка может выполняться на:

- отдельно стоящих опорах, стойках;

- эстакадах со сплошным пролетным строением в виде ферм, балок или на тягах (вантовые конструкции).

Отдельно стоящие опоры могут быть:

- деревянные, стальные, железобетонные;

- высокие и низкие;

- жесткие (преимущественно), гибкие и качающиеся;

- одно- и двухветвевые, составные.

Эстакады (как правило, для совместной прокладки) бывают:

- одно- и многоярусные;

- металлические, железобетонные, комбинированные;

Проходные и непроходные (без проходов по длине трассы для обслуживания)

6.8 Элементы тепловых сетей

1. Трубы. В тепловых сетях применяют стальные трубы, соединяемые при помощи электрической или газовой сварки. При температуре воды свыше 115°С и давлении пара более 0,07 МПа трубы, подлежащие регистрации в Госгортехнадзоре, делятся на четыре категории. В тепловых сетях применяют преимущественно стальные трубы четвертой и третьей категории (температура воды до 250 °С, давление соответственно до 16 и до 39 МПа).

Промышленностью выпускаются стальные трубы:

- бесшовные, горячекатаные с наружным диаметром 38-426 мм;

- электросварные прямошовные (по ГОСТ 10704-76**) с наружным диаметром до 426 мм;

- электросварные прямошовные (по ГОСТ 20295-85) и спиральношовные (по ТУ 14-3-808-78, 14-30954-80) с наружным диаметром от 530 до 1420 мм.

2. Тепловая изоляция - для уменьшения тепловых потерь в теплосети.

3. Запорная и запорно-регулирующая арматура (задвижки, вентили, краны), выбираемая в соответствии с температурой и давлением теплоносителя и диаметра труб.

4. Опоры, устанавливаемые для восприятия усилий, возникающих в теплопроводах, и передачи их на несущие конструкции или грунт. Опоры подразделяются на подвижные и неподвижные.

Подвижные опоры, воспринимающие массу теплопроводов, обеспечивают свободное перемещение труб на строительных конструкциях. Они бывают: скользящие, катковые, шариковые, подвесные (жесткие, пружинные), диэлектрические.

Неподвижные опоры разделяют теплопроводы на участки, независимые по температурным деформациям и внутреннему давлению. Они подразделяются на разгруженные и неразгруженные, на стальные (хомутовые, лобовые) и железобетонные (щитовые). Неподвижные опоры устанавливаются на выходе из источника тепловой энергии, на входе и выходе ЦТП, насосных станций, в местах ответвлений для устранения влияния изгибающих и крутящих моментов.

5. Компенсаторы или компенсаторные устройства - для устранения или уменьшения усилий, возникающих при тепловых удлинениях труб между неподвижными опорами. Компенсаторы разделяют на осевые (сальниковые, линзоыве) и радиальные (П - и S - образные, естественной компенсации).

6. Камеры (колодцы). Они подразделяются на смотровые для обслуживания арматуры, вентиляционные для вентиляции проходных и полупроходных каналов по трассе теплосети, монтажные на трассе проходных каналов. Камеры выполняются из мелкоштучного материала, монолитные и сборные.

7. Ниши компенсаторные - для размещения радиальных компенсаторов.

8. Опорные подушки - для восприятия вертикальной нагрузки теплопроводов при канальной прокладки.

Литература к 6 главе.

1. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология.

2. СНиП 2.0405-91* Отопление, вентиляция и кондиционирование.

3. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование.

4. СНиП 41-0202003. Тепловые сети.

5. СНиП 41-03-2003. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов.

6. С.Ф. Копьев. Теплоснабжение. М., 1953.

7. В.Е. Козин и др. Теплоснабжение: Учебное пособие - М.: Высшая школа, 1980.

8. А.А.Ионин и др. Теплоснабжение. Учебник для вузов. М.: Стройиздат, 1982.

9. Е.Я. Соколов. Теплофикация и тепловые сети: Учебник для вузов-М.: Издательство МЭИ, 1999.

Список вопросов.

1. Определение теплоснабжения, теплофикации

2. Виды систем теплоснабжения.

3. Схемы тепловых сетей.

4. Способы прокладки тепловых сетей.

5. Назначение и виды компенсаторных устройств.

6. Элементы тепловых сетей

7. Назначение и виды опор.

8. Требования к источникам поквартирного теплоснабжения.

9. Виды труб, применяемых в тепловых сетях.