Инженерное обеспечение зданий

Сикор-Энерго    Центр поддержки    Монтажная служба    Инженерное обеспечение зданий
Инженерное обеспечение зданий.
СОДЕРЖАНИЕ

    1. Введение
    2. Aвтономные системы
        2.1. Структура потерь тепла в здании
        2.2. Отопление
            2.2.1. Выбор мощности котла
            2.2.3. Закрытая или открытая система
            2.2.3. Способы разводки труб отопления
            2.2.4. Выбор нагревательных приборов
            2.2.5. Выбор трубопроводов
            2.2.6. Теплый пол
        2.3. Автоматизация
        2.4. Водоснабжение
        2.5. Канализация
        2.6. Вентиляция
        2.7. Электроснабжение
    3. Послесловие


1. ВВЕДЕНИЕ
    С момента образования в2007 году основными направлениями деятельности нашей фирмы стала поставка и сервисное обслуживание газовых двухконтурных котлов Rinnai (Южная Корея) которые пользуется широким признанием среди рядовых покупателей, монтажных и строительных организаций благодаря своим превосходным рабочим характеристикам и компактному размеру.
    Расширяя область деятельности и постоянно повышая квалификацию своих специалистов, мы пытаемся добиться комплексного решения всех инженерных проблем, возникающих при строительстве и реконструкции зданий. Для нас очень важно предоставить своим клиентам возможность работать с одной фирмой и получить то качество работ и услуг по всем направлениям нашей деятельности, к которому они привыкли за годы знакомства с нашей фирмой.
    За последние три года нами были также освоены такие направления как монтаж под ключ (проект, поставка оборудования, монтаж, сервисное обслуживание) котельных, систем отопления, систем водоснабжения ,систем водоотведения, систем вентиляции а также поставка газовых генераторов электрической энергии GreenPower, гофрированной трубы из нержавеющей стали для газа и воды.
    Главный принцип, на котором основаны наши технические решения и подбор оборудования - это предоставление максимума удобств при минимуме контроля и ухода за оборудованием. Именно для этого мы используем самое современное оборудование и материалы. Все используемые нами технологии можно назвать энергосберегающими. Они позволяют не только экономить тепло, электроэнергию и другие ресурсы, но сочетать все это с максимальным комфортом для клиента.

2. АВТОНОМНЫЕ СИСТЕМЫ
    При строительстве дома и комплектации его инженерной начинки необходимо все рассматривать в комплексе потому, что современный дом - это единый организм. Для избежание крупных ошибок и необоснованных финансовых затрат при строительстве дома необходим проект (следует отметить что часто в период строительства не предусмотрены каналы под дымовые и вентиляционные трубы, монтажные проемы под канализацию и др.)
    С помощью современных инженерных систем полностью решаются вопросы жизнеобеспечения и комфортности. Конечно, цены на хорошее оборудование достаточно высокие, но кто оценит Ваши затраты времени и сил на обслуживание и ремонт.
2.1 Структура потерь тепла в здании

    Давайте рассмотрим потери тепла в доме (рис.1). Площадь окон составляет около 8% от общей площади дома, но теплопотери через них достигают 30% от суммарных теплопотерь. Потери тепла через вентиляцию довольно значительны, но их можно компенсировать, установив дополнительный теплообменник (эффективны системы с промежуточным теплоносителем для зданий промышленного и бытового назначения с площадью от 500 м.кв.). В целом, из рисунка очевидно одно: прежде чем приступать к разработке системы отопления, нужно максимально защитить дом от потерь тепла. Установка хороших окон, утепление стен, крыши и теплоизоляция подвального помещения помогут существенно снизить затраты на содержание дома.

2.2 Отопление
    В результате технической политики прошлых лет в большинстве наших городов сложилась централизованная система отопления и горячего водоснабжения, которая имеет свои плюсы и минусы. Недостатками являются: значительные теплопотери по внешним сетям, огромные затраты на ремонт и содержание трубопроводов, плохое качество теплоносителя (либо «перетоп», либо «недотоп).
    Один из наиболее интересных путей решения этой проблемы - разделение внешней и внутренней систем отопления здания(или группы зданий). Небольшую внутреннюю систему дома достаточно просто автоматизировать, сделать управляемой и экономичной. Такое решение реализуется, в частности, при помощи модульных тепловых пунктов. Модульный теплопункт дает возможность регулировать подачу тепла в зависимости от температуры наружного воздуха, вести поквартирный учет теплопотребления, повысить качество горячей воды (рис. 2).

    Многие сторонники централизованного отопления утверждают, что с введением большого количества мини-котельных ухудшится экологическая обстановка в городе. С этим можно поспорить. Прежде всего, потери по теплотрассам достигают 15-40% !!! от общего количества производимого тепла, а это значит, что большое количество топлива сжигается попусту. Максимально приблизив производство тепла к потребителю, можно свести к минимуму эти потери, что позволит сжигать меньше топлива, а значит, меньше загрязнять окружающую среду. Причем, это только часть экономии топлива, за счет оборудования системы отопления современной автоматикой ее можно еще увеличить. Срок окупаемости мини-котельной (на природном газе) без возведения отдельно стоящих зданий (мощностью до 100Квт) составляет от 1 до 3 лет. В этом отношении наиболее перспективным является сооружение крышных модульных котельных.
    Особое место занимает подготовка горячей воды. Приготовление горячей воды в мини-котельной позволит во много раз повысить ее качество.
    Основным агрегатом автономной системы отопления, безусловно, является котел. На сегодняшний день самые экономичные - газовые котлы. Котлы на дизтопливе и электрокотлы более дорогие в эксплуатации. Но изменения в тарифной политике легко могут поменять это соотношение.

2.2.1 Выбор мощности котла
При выборе мощности котла необходимо учитывать следующие факторы:
  • Теплопотери здания
  • Потери тепла на вентиляцию
  • Затраты на нужды горячего водоснабжения
  • Затраты тепла на другие нужды (бассейн и др
  • Ожидаемое фактическое давление газа на входе в котел
    В частном строительстве бытовыми тепловыделениями и тепловыделениями от различных механизмов и др. как правило, пренебрегают.

    Ориентировочно суммируя все данные в Сибири ориентируются на негласный норматив 10 м.кв. помещения -1 Квт, который, как правило, необходимо корректировать, учитывая утепление здания, его назначения и этажность помещения и другое.

2.2.2 Закрытая или открытая система 
Рассмотрим два примера организации системы отопления для небольшого дома:
    1. Открытая система
    2. Замкнутая система

    Открытая система состоит из отопительного котла, подающего трубопровода, радиаторов и обратного трубопровода. Для защиты отопительной системы от перепадов давления к обратному трубопроводу подключается расширительный бак. Обычно через него и осуществляется подпитка системы. Циркуляция в подобных системах поддерживается за счет разного удельного веса жидкости в обратном и подающем трубопроводах. Из-за малой разности давлений необходимо точно выдерживать уклоны и как можно меньшие сопротивления в трубопроводах, что приводит к использованию труб большого диаметра. Такая система медленно разогревается. Кроме того, открытый расширительный бак делает необходимой постоянную подпитку системы из-за испарения теплоносителя. Все выше перечисленные характеристики системы с естественной циркуляцией привели к тому, что около 50 лет назад в подающий или обратный трубопровод стали устанавливать ускорители циркуляции, которые мы называем сегодня отопительными циркуляционными насосами . Установка циркуляционного насоса в системе с естественной циркуляцией значительно улучшает качественные показатели работы.

    Замкнутая (закрытая) система отопления кроме котла, радиатора, подающего и обратного трубопроводов, обязательно имеет циркуляционный насос, предохранительный клапан и экспанзомат (мембранный ресивер), выполняющий функции расширительного бака. Для улучшения работы как замкнутой, так и открытой системы отопления необходимы следующие принадлежности: автоматические воздухоотводчики, фильтр грубой очистки (грязевик). Основными преимуществами замкнутой системы отопления являются: отсутствие испарения теплоносителя и, следовательно, необходимости подпитки; отсутствие теплопотерь, связанных с установкой расширительного бака. Это делает возможным применение различных антифризов. Использование циркуляционных насосов ведет к уменьшению диаметров трубопроводов, что значительно сокращает монтажные затраты. Уменьшается и объем воды в системе, что позволяет ей быстро реагировать на внешние влияния или колебания температуры, следовательно, повышается экономичность.


2.2.3 Способы разводки труб отопления
    По способу принципиальной разводки трубопроводов бывают: однотрубная, двухтрубная, система с попутным движением коллекторная (лучевая), смешанная и др. разводки.



Система с попутным движением теплоносителя.
    Для равномерного распределения потока теплоносителя между приборами отопления. Наиболее эффективной является лучевая разводка и разводка с попутным движением теплоносителя

2.2.4 Выбор нагревательных приборов
    Для повышения управляемости системы необходимо уменьшить количество теплоносителя. Один из способов - использованиестальных панельных радиаторов (в Европе 75% рынка радиаторов занимают именно они) в последнее время все более популярны гигиенические стальные колончатой конструкции дизайн радиаторы (типа Arbonia)или других приборов отопления с малым объемом. Трубопроводы предусматриваются с минимально возможными диаметрами.

2.2.5 Выбор трубопроводов
Стальные и оцинкованные трубы
    Подвержены коррозии, что негативно сказывается на качестве не только питьевой воды, но и воды в системах отопления. Это приводит к снижению теплоотдачи отопительных приборов и необходимости промывки всей системы. По стоимости СМР (строительно-монтажных работ) примерно аналогичные металлопластиковым трубам.

Гибкая гофрированная труба из нержавеющей стали для систем водоснабжения и отопления. Основные преимущества:
    - высокая стойкость к коррозионному воздействию воды;
    - удобство монтажа;
    - стойкость к изменениям температуры и ультрафиолетовым лучам;
    - Ввиду самокомпенсации можно не учитывать коэффициент линейного расширения трубопроводов;
    - Лучший внешний вид при открытой прокладке;
    - Доступная стоимость.

Недостатки:
    - Скрытая прокладка (в бетоне) – рекомендуется без соединений – только целой трубой.

Медные трубы для систем водоснабжения и отопления.
Основные преимущества:
    - высокая стойкость меди к коррозионному воздействию воды;
    - удобство монтажа;
    - стойкость к изменениям температуры и ультрафиолетовым лучам;
    - возможность вторичного использования отслуживших трубопроводов.

Недостатки:
    - Необходимо тщательно учитывать коэффициент линейного расширения
    - Скрытая прокладка (в бетоне) – рекомендуется без соединений – только целой трубой.
    - Выше стоимость СМР (строительно-монтажных работ) по сравнению с металопластиком (хотя и соизмерима разница – 15-40%)
    - Малая толщина стенки трубы - (как правило, 1 мм.)

Металлопластиковые трубы
Основные преимущества:
    - не подвержены коррозии;
    - срок эксплуатации более 50 лет;
    - газонепроницаемость;
    - низкий коэффициент линейного расширения;
    - стойкость к гидравлическим ударам;
    - низкая шероховатость: уменьшение гидравлических потерь и солевых отложений на поверхности.
Недостатки:
    - Нежелательны соединения труб при скрытой разводке.

Полипропилен
Материал сходный с металлопластиком
Преимущества:
    - Более дешевый
    - Лучший внешний вид при открытой прокладке.
Недостатки:
    - Нежелателен для скрытой прокладки (соединения получаются «замурованные»)

Сшитый полиэтилен (с антидифузиооным слоем).
Основные преимущества:
    - Для скрытой прокладки;
    - не подвержены коррозии;
    - срок эксплуатации более 50 лет;
    - газонепроницаемость;
    - низкий коэффициент линейного расширения;
    - стойкость к гидравлическим ударам;
    - возможность «заморозки - оттаивания» - до 5 циклов;
    - низкая шероховатость: уменьшение гидравлических потерь и солевых отложений на поверхности;
    - При монтаже в меньшей степени влияет «человеческий фактор;
Недостатки:
    - Не очень «красивый» внешний вид при открытой прокладке.


    Применение металлопластиковых, медных трубопроводов или сшитого полиэтилена позволяет сделать трубную разводку невидимой. Разводка трубопроводов производится под полом или в специальных каналах (штробах).

Для открытой разводки применяются:
    - медь в бухтах;
    - полипропилен;
    - металопластик;
    - гибкая гофрированная труба из нержавеющей стали.

2.2.6 Теплый пол
    В качестве дополнительного «комфортного» отопления можно устанавливать систему теплого пола. Теплый пол позволяет рационально перераспределять потоки тепла, уменьшает мощность используемых приборов отопления.
    Система теплого пола как правило рекомендуется в помещениях покрытых кафельной плиткой (наливные полы и др. покрытия с высоким коэффициентом теплопередачи)- коридоры, кухня, ванна , гараж и др.
    Температура теплоносителя системе теплого пола рекомендуется не более 55 гр. Цельсия. Теплый пол может применяться в качестве основного вида отопления, если суммарные теплопотери помещения не превышают 80 Ватт/м2 (в случае если имеются не менее 80 % открытых поверхностей, а сами поверхности имеют высокий коэффициент теплопередачи –например на деревянный пол, линолеум –не очень эффективно, на бетон-эффективно). В Швеции, которая близка к нам по климатическим условиям, накоплен значительный опыт по эксплуатации таких систем.
    Стоимость укладки теплого пола, как правило, не превышает стоимость системы с радиаторным отоплением.

2.3 Автоматика

    Автоматика управления котлом обычно включает в себя рабочий и аварийный термостаты. Это обеспечивает ручное управление котлом из котельной. Для автоматического управления котельным контуром используются различные смесители. Смеситель представляет из себя трех-или четырехходовой кран с приводом и управляется различными автоматическими блоками, позволяющими плавно повышать или понижать температуру системы отопления в зависимости от погодных условий. По своей сути, это своеобразные миникомпьютеры. При необходимости ими можно управлять с выносного пульта, расположенного в одной из жилых комнат и даже по телефону, программировать работу системы отопления по дням недели.
    Кроме автоматики управления котлом, необходимо использовать радиаторные термостаты, которые регулируя поток теплоносителя через радиатор, позволяют поддерживать установленную температуру, что не допускает перетопов помещений и повышает комфортность.- ориентировочный срок окупаемости термостатов – 1-3 года.
    В итоге, мы получаем высоко автоматизированную, экономичную и легко управляемую систему отопления. Экономический эффект от применения только радиаторных термостатов достигает 10-40%.

2.4 Водоснабжение
    Традиционная схема водоснабжения дома выглядит следующим образом: вода из скважины подается при помощи насоса в резервуар, расположенный на верхнем этаже или чердаке, и уже из него самотеком к приборам.
К недостаткам такого способа относятся:
  1. Отсутствие давления в системе - перепад давления не может быть больше одной атмосферы
  2. Невозможность использовать современные сантехнические приборы и оборудование
  3. Невозможность автоматизировать процесс наполнения накопительного бака без значительных затрат
  4. Необходимость теплоизоляции бака
    Современная система водоснабжения жилого дома представляет из себя сочетание оборудования, которое по стоимости ненамного превышает стоимость системы старого образца.

Необходимыми составляющими подобной системы являются:
    1. Насос
    2. Реле давления
    3. Манометр
    4. Гидроаккумулятор
    5. Обратный клапан

    Для наших условий, когда глубина залегания водоносного слоя составляет от 20 до 50 метров, основным видом применяемых насосов является скважинный (погружной) насос. Использование поверхностных насосов возможно, но следует иметь в виду, что за счет самовсасывания насосы подобного типа не способны поднимать воду более, чем с 9 метров, а насосы с эжектором весьма ненадежны и не обеспечивают достаточный объем воды, особенно, при глубине залегания воды более 20 метров.
    Комплектуя систему водоснабжения современным оборудованием, потребитель будет ощущать себя также комфортно, как в своей городской квартире.
    Рассмотрим работу системы водоснабжения. Насос подает воду из скважины в дом, при этом вода поступает как в систему, так и вгидроаккумулятор, представляющий из себя сосуд с резиновой мембраной, которая делит его на две части: в одной находится азот, закачиваемый заводским способом с давлением 1,5 атмосферы, а в другую часть поступает вода. Гидроаккумулятор выполняет две важные функции: оберегает санприборы от гидравлических ударов и поддерживает давление в системе между включениями насоса. Чем больше емкость гидроаккумулятора, тем реже включается насос и больше аварийный запас воды. Включением и выключением насоса занимается реле давления. Оно имеет два датчика: максимального давления и перепада давления (конструктивно бывают и другие модели). Обратный клапан не позволяет воде из системы вытекать в скважину и предохраняет насос от давления системы. Манометрнеобходим для настройки системы и контроля за ее работой.
Преимущества данной схемы:
    - полная автоматизация работы системы водоснабжения;
    - создаваемое давление позволяет использовать различные водонагревательные приборы и получать горячую воду;
    - отсутствует необходимость устанавливать на чердаке накопительный бак, все оборудование занимает не более 1 м2 и может находиться в подвале.
    Большое значение в системе водоснабжения имеет качество самой воды.
Очень часто скважины бурят с нарушением технологии, не представляя владельцу не только химического анализа, но даже дебета скважины (количества воды, которое можно выкачать из нее за единицу времени). Правильный подбор фильтра, а точнее, системы подготовки воды, дело очень сложное. В первую очередь необходимо установить фильтр грубой механической очистки воды, например, фильтр Honeywell, имеющий механизм обратной промывки. Последующая очистка воды невозможна без химического анализа - нужно определить точный состав воды - только тогда можно правильно подобрать систему фильтров, которые обеспечат качественную воду потребителю.

2.5 Канализация
    Несмотря на большие успехи в этой области, компактных и дешевых решений для одного дома нет. Предлагаемые отечественные и зарубежные разработки, во-первых, чистят до уровня 92-95%, во-вторых, предъявляют высокие требования к составу стоков: культуры бактерий, выращиваемые в них, чувствительны ко многим химическим веществам и могут погибнуть. На сегодняшний день рациональнее устанавливать очистные сооружения на группу домов, или зарывать в землю кессон.

2.6 Вентиляция
    Вентиляция, несмотря на свою кажущуюся простату, очень часто выполнена не эффективно или про нее просто «забывают».
    По виду вентиляция бывает – приточная и вытяжная.
    По способу циркуляции – естественная или с искусственным побуждением.
    Задачи, решаемые системами вентиляции и отопления, имеют одну общую цель - создание для человека комфортной среды обитания. Разделение этих систем достаточно условно. В каждом конкретном случае инженер подбирает оборудование исходя из поставленной задачи, добиваясь максимального совмещения систем, что позволяет снизить общую стоимость оборудования и последующие эксплуатационные расходы на его содержание.

2.7 Энергоснабжение
    Современная жизнь невозможна без электричества. Различные осветительные приборы, оборудование, автоматические устройства требуют электроэнергию с определенными параметрами. Владельцы домов в загородной зоне часто сталкиваются с проблемой ненадежного электроснабжения. Скачки напряжения электросети, колебания частоты тока или просто длительная работа при пониженном напряжении выводят из строя чуткую технику.
    Установка стабилизаторов напряжения для защиты автоматики и приборов от скачков напряжения - насущная необходимость.
    На случай отключения электроэнергии устанавливают генератор (бензиновый или дизельный), оснащенный системой автозапуска.
    Важно не только предусмотреть защиту, но и правильно запроектировать всю систему энергоснабжения. Часто в частных домах не предусматривают контур заземления, хотя многие современные приборы не могут нормально без этого работать. А самое главное, речь идет о Вашей безопасности! В таком доме не будет работать система УЗО (устройство защитного отключения). Отсутствие молниезащиты, также увеличивает риск вывода автоматики котлов из строя во время грозы. Также необходимо соблюдать фазность при подключении теплового оборудования(котлы, водонагреватели и др.)
    Система электроснабжения любого дома - самая важная часть системы жизнеобеспечения, не допускающая легкомысленного отношения к себе.

3. Послесловие
    Владельцев дорогостоящего и сложного импортного оборудования становится год от года все больше, и рано или поздно они сталкиваются с проблемами, связанными с его эксплуатацией.     Предлагаем Вам взять в руки паспорт и внимательно познакомиться с гарантийными обязательствами фирм-производителей оборудования: ни один производитель, как правило, не дает гарантию на оборудование больше, чем на 12-18 месяцев с момента выполнения пуско-наладочных работ, но не более 18-24 месяцев с момента отгрузки с завода.
    Дело в том, что срок службы очень сильно зависит от условий эксплуатации и уровня сервисного обслуживания.
Конечно, факторов, влияющих на эффективность работы систем гораздо больше:
    - отсутствие ошибок проектировщиков;
    - квалифицированный монтаж;
    - грамотно проведенные пуско-наладочные работы;
    - правильная эксплуатация оборудования;
    - своевременно производимые профилактические работы.
    Придется несколько разочаровать тех, кто, купив однажды дорогую импортную технику, думает, что она будет работать сама по себе и о ней вообще можно забыть. Это не так. Профилактика любой сложной техники - процедура совершенно необходимая.
Целью этой публикации является желание уберечь Вас от возможных ошибок и напрасных затрат. Качественная проектная документация, квалифицированный монтаж, система контроля качества работ и мобильная сервисная служба - необходимые составляющие для любой фирмы, занимающейся инженерным оборудованием.
    Делая свой выбор, помните: с этими людьми Вам придется иметь дело довольно длительное время. Версия для печати
Работает на: Amiro CMS