Отопление высотных жилых зданий

ЦНИИЭП инженерного оборудования разрабатывает рабочую документацию приточных устройств применительно к окнам различной конструкции и оказывает научно-техническую помощь при их внедрении.

 

 

Использование приточно-вытяжной механической вентиляции незначительно влияет на себестоимость квартир, но при этом может быть подан требуемый расход воздуха независимо от наружных погодных условий.

Вытяжная вентиляция с  естественным побуждением выполняется, как правило, в соответствии со схемами, рис. 2. Преимущественной является схема, показанная справа. При этом каждая квартира соединяется со сборным вытяжным каналом посредством попутчика.

Рис. 2. Возможные схемы  естественной канальной вытяжной вентиляции

Вентиляционная сеть образуется из унифицированных по высоте здания поэтажных блоков.

При экономическом обосновании  применения на объекте механической централизованной приточно-вытяжной вентиляции следует иметь в виду, что при  использовании естественного притока  через открываемые окна подогрев приточного воздуха осуществляется за счет системы отопления. Поэтому  при проектировании системы отопления  необходимо учесть это обстоятельство и, соответственно, увеличить поверхность  отопительных приборов.

Для климатизации квартир могут быть использованы либо местные, либо центральные системы кондиционирования воздуха. В первом случае в специально отведенных местах на фасаде здания устанавливаются наружные блоки, от которых к одному или нескольким внутренним блокам подводятся фреоновые магистрали. В случае использования центральных систем холодильные машины устанавливаются, в большинстве случаев, в ниж-ней части здания или на кровле, а в квартиры подается охлажденная вода.

В процессе проектирования часто возникает  вопрос: что выгоднее использовать для охлаждения квартир – местные  мультизональные системы или центральные системы с чиллерами и фэнкойлами?

Однозначного ответа не существует. Решение о целесообразности того или иного варианта принимается  после изучения каждого конкретного  проекта.

При выборе вариантов системы охлаждения жилой зоны (местной или центральной) учитываются не только технические  аспекты, но и экономические соображения. В частности, при установке местной  системы кондиционирования воздуха  все затраты на проектирование, монтаж и эксплуатацию оборудования относят  на счет заказчика – владельца  квартиры (со службой эксплуатации оговаривается только размещение наружных блоков). При использовании для  климатизации помещений центральной системы кондиционирования воздуха затраты на установку оборудования – это затраты инвестора, который затем возвращает вложенные средства, увеличивая стоимость квартир.

Потенциальные покупатели в данном случае согласны оплачивать дополнительные услуги, повышающие потребительские  качества здания и увеличивающие  коммерческую привлекательность жилья. Но для оборудования здания центральной  системой кондиционирования необходимы значительные капитальные вложения. Инвестор же зачастую стремится к удешевлению проекта, что приводит к отказу от центральной системы кондиционирования в пользу местных систем.

При использовании центральных  кондиционеров к квартирным теплообменникам  подводится охлажденная вода, такая  система обладает большей гибкостью: в случае необходимости достаточно легко можно изменить конфигурацию магистралей, при достаточной пропускной способности возможно подключение  новых потребителей. Для ограничения  гидростатического давления эти  системы зонируются, на промежуточных технических этажах устанавливаются промежуточные теплообменники и т. д.

10.    Системы автоматизации и диспетчеризации.

Современная технология строительства  зданий подразумевает наличие большого количества инженерных систем: освещения, противопожарных, охраны и безопасности, вентиляции и кондиционирования  и т.д. Средства автоматизации и  диспетчеризации обеспечивают надежную и безотказную работу этих систем. Кроме того, указанные средства позволяют  обеспечить снижение расходов на эксплуатацию за счет уменьшения энергопотребления  и повышения надежности работы оборудования. По оценкам специалистов, срок окупаемости  систем автоматизации и диспетчеризации  составляет от 3 до 5 лет.

11. Электроснабжение.

В отличие от систем отопления и  водоснабжения, системы вентиляции и электроснабжения по действующим  нормативным документам обязательно  должны совпадать по зонам с границами  пожарных отсеков.

Для обеспечения нормального режима электроснабжения здания в настоящее  время предъявляются высокие  требования к безопасности, бесперебойной  работе и экономичности систем электроснабжения. В системах электроснабжения применяются дополнительные источники электроэнергии, источники бесперебойного питания. Все системы жизнеобеспечения питаются от источника резервного энергоснабжения. В зданиях должно быть предусмотрено рабочее и аварийное освещение.  Есть требования и по устройству огней светового ограждения на фасаде здания.

12. Некоторые проблемы

Высотные здания считаются сложными конструкциями, для строительства  которых требуются серьезные  инженерные решения. Достаточно сказать, что в современных высотках насчитывается  до 30 систем инженерного оборудования: системы отопления, вентиляции, водопровода, канализации, мусороудаления, пожарной безопасности, автоматизации, пассажирского подъемного оборудования и др. Причем, все эти системы отличаются от тех, которые используются в строительстве обычных домов. И, зачастую, требуется взаимоувязка работы таких систем, поскольку они могут оказывать друг на друга существенное влияние.

Кроме того, в высотных зданиях  необходимо проводить постоянный мониторинг как самой конструкции, так и всех ее инженерных систем. Поэтому в зданиях устанавливаются тысячи датчиков, с которых постоянно снимаются показатели.

13. Заключение

Системы водяного отопления высотных зданий зонируются по высоте и, если пожарные отсеки разделяются техническими этажами, то зонирование систем отопления, как правило, совпадает с пожарными отсекам, т. к. технические этажи удобны для прокладки разводящих трубопроводов. При отсутствии технических этажей зонирование систем отопления может не совпадать с разделением здания на пожарные отсеки. Органами пожарного надзора допускается пересечение границ пожарных отсеков трубопроводами водонаполненных систем, и высота зоны определяется значением допустимого гидростатического давления для нижних отопительных приборов и их обвязки.

Первоначально проектирование зональных  систем отопления проводилось, как  для обычных многоэтажных зданий. Применялись, как правило, двухтрубные  системы отопления с вертикальными  стояками и нижней разводкой подающей и обратной магистралей, проходящих по техническому этажу, что позволяло  включать систему отопления, не дожидаясь  возведения всех этажей зоны. Такие  системы отопления были реализованы  в жилых комплексах «Алые Паруса», «Воробьевы Горы», «Триумф Палас». Каждый стояк оборудуется автоматическими балансировочными клапанами для обеспечения автоматического распределения теплоносителя по стоякам, а каждый отопительный прибор – автоматическим терморегулятором с повышенным гидравлическим сопротивлением для предоставления жильцу возможности установления нужной ему температуры воздуха в помещении и сведения к минимуму влияния гравитационной составляющей циркуляционного напора и включения/выключения термостатов на других отопительных приборах, подключенных к данному стояку.

Далее, во избежание разбалансировки  системы отопления, связанной с  несанкционированным изъятием термостатов  в отдельных квартирах, что неоднократно имело место на практике, было предложено переходить на систему отопления  с верхней разводкой подающей магистрали с попутным движением  теплоносителя по стоякам. Это выравнивает  потери давления циркуляционных колец  через отопительные приборы независимо от того, на каком этаже они расположены, повышает гидравлическую устойчивость системы, гарантирует удаление воздуха  из системы и облегчает настройку  терморегуляторов.

Однако впоследствии, в результате анализа различных решений, проектировщики пришли к выводу, что наилучшей  системой отопления, особенно для зданий без технических этажей, являются системы с поквартирной горизонтальной разводкой, подключаемые к вертикальным стоякам, проходящим, как правило, по лестничной клетке, и выполненным  по двухтрубной схеме с нижней разводкой магистралей. Такая система  запроектирована в венчающей  части (9 этажей третьей зоны) высотного  комплекса «Триумф Палас» и в  строящемся 50-этажном доме без промежуточных  технических этажей на ул. Пырьева, д. 2.

Поквартирные системы отопления  оборудуются узлом с запорной, регулирующей с помощью балансировочных  клапанов и спускной арматурой, фильтрами  и прибором учета тепловой энергии. Этот узел должен располагаться вне  квартиры на лестничной клетке для  беспрепятственного доступа службы эксплуатации. В квартирах более 100 м² подключение производится не петлей, периметрально проложенной по квартире (поскольку при увеличении нагрузки возрастает диаметр трубопровода, а вследствие этого усложняется монтаж и повышается стоимость из-за применения дорогих фитингов большого размера), а через промежуточный квартирный распределительный шкаф, в котором устанавливается гребенка, и от нее теплоноситель по лучевой схеме трубопроводами меньшего диаметра направляется к отопительным приборам по двухтрубной схеме.

Применение поквартирных горизонтальных систем отопления по сравнению с  системой c вертикальными стояками приводит к уменьшению протяженности  магистральных трубопроводов (они  подходят только к лестничному стояку, а не к самому удаленному стояку в угловой комнате), снижению потерь теплоты трубопроводами, упрощению  поэтажного ввода здания в эксплуатацию и повышению гидравлической устойчивости системы. Стоимость устройства поквартирной системы ненамного отличается от стандартных с вертикальными стояками, однако срок службы выше за счет применения труб из термостойких полимерных материалов.

В поквартирных системах отопления  значительно проще и с абсолютной наглядностью для жильцов можно  осуществить учет тепловой энергии. Хотя установка теплосчетчиков не относится к энергосберегающим мероприятиям, однако, оплата за фактически потребленную тепловую энергию является мощным стимулом, заставляющим жителей бережно относиться к ее расходованию. Естественно, достигается это, в первую очередь, обязательным применением термостатов на отопительных приборах. Опыт их эксплуатации показал, что во избежание влияния на тепловой режим смежных квартир в алгоритм управления термостатом должно быть введено ограничение снижения температуры в обслуживаемой ими комнаты не ниже 15–16 °С, а отопительные приборы следует подбирать с запасом мощности не менее 15 %.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список:

1. М. М. Бродач   «Инженерное оборудование высотных зданий», техническая библиотека НП «АВОК», 2011.
2. http://www.gosthelp.ru/text/Oteplosnabzheniivysotnyxz.html
3. http://esco-ecosys.narod.ru/2007_9/art134.htm
4. Н.В. Шилкин   «Проблемы высотных зданий» ,  АВОК №6, 1999
5. Т. И. Садовская «Высотные здания: Общие положения к техническим требованиям»,  Стройпрофиль, №4/1, 2004.
6. Б.А. Крупное «К вопросу проектирования отопления высотных зданий», Строительный эксперт,   №24, 2004.
7. http://www.arktika.ru/tech.phtml?menu=infotex&page=knigavz.htm
8. СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».