1867

11

морегулятор) и гидравлической увязкой циркуляционных колец. С этой целью применяются радиаторные терморегуляторы RTD-N с повышенным гидравлическим сопротивлением на обвязке отопительных приборов, а на стояках или приборных ветвях системы – автоматические балансировочные клапаны се-

рии ASV–P (PV и PV Plus) и ASV–M (I).

Автоматические балансировочные клапаны разделяют систему отопления на несколько независимых подсистем. Подсистемами могут быть поэтажные, квартирные ветки или стояки. В подсистеме образуется свойственный только ей гидравлический режим, в пределах которого следует обеспечивать гидравлическую устойчивость. Количество ступеней увязывания циркуляционных колец в этом случае зависит от места установки автоматического регулятора перепада давления и разветвленности регулируемого им участка системы. Чем ближе автоматический балансировочный клапан к отопительным приборам, тем проще гидравлическая увязка системы. Отсутствие большого количества ручных балансировочных клапанов снижает гидравлическое сопротивление системы и экономит стоимость энергии на перекачивание теплоносителя и улучшает тепловой комфорт в помещении. При наличии автоматических регуляторов перепада давления на неразветвленных ветках увязывание циркуляционных колец сводится к одноступенчатой процедуре. Количество циркуляционных колец в такой подсистеме равно количеству отопительных приборов.

Раздел 8: "Системы вентиляции и кондиционирования высотных зданий".

Особенности расчёта и конструирования приточных систем вентиляции и воздушного отопления промышленных и гражданских высотных и большепролётных зданий – 2 часа.

Особенности работы и регулирования индивидуальных и зональных климатических систем – 2 часа.

Схемы системы вентиляции и кондиционирования высотных зданий. – 2 часа.

Особенности проектирования систем вентиляции и кондиционирования воздуха высотных многофункциональных жилых комплексов.

В жилой и общественной частях высотных многофункциональных жилых комплексов обычно применяется механическая приточно-вытяжная вентиляция. Системы кондиционирования воздуха используются и в жилой, и в общественной частях, но варианты систем варьируются в зависимости от назначения помещений. Для общественных зон обычно применяют системы центрального кондиционирования; в жилой зоне – местные (поквартирные) установки (такие как сплит- и мульти-сплит-системы).

Для правильной работы системы вентиляции вытяжка, естественная или механическая, компенсируется притоком. Если используется приточная механическая вентиляция, никаких проблем не возникает. В случае естественного притока использование герметичных окон нарушает работу системы вентиляции. Самым простым способом организации притока в этом случае является установка приточных клапанов на окна или в наружную стену или использование режима «щелевого проветривания». Могут использоваться и другие решения. Например, в отдельных квартирах для обеспечения притока можно устанавливать небольшие канальные приточные установки с электрокалориферами мощностью 3–6 кВт, однако такое решение возможно лишь в том случае, если данная электрическая мощность может быть предоставлена.

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

При экономическом обосновании применения на объекте механической централизованной при- точно-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.

Как отмечалось выше, для климатизации квартир могут быть использованы либо местные, либо

12

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.

Впроцессе 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.

Впримере большое место отведено особенностям систем вентиляции и кондиционирования воздуха высотного общественного многофункционального комплекса «Федерация», а именно вопросам выбора расчетных параметров наружного воздуха, которые определялись исходя из условий, что в холодный и теплый периоды года температура наружного воздуха понижается примерно на 1 ° С через каждые 150 м высоты, а скорость ветра возрастает. В теплый период года, в результате воздействия солнечной радиации, у наружных ограждающих конструкций возникает мощный конвективный поток с более высокой температурой, чем вдали от здания, поэтому принятые параметры наружного воздуха отличаются от нормируемых как в теплый, так и в холодный периоды года, с учетом более высокой обеспеченности систем и влияния высоты здания.

Расчетные параметры внутреннего воздуха с учетом высокого класса здания комплекса «Федерация» приняты, например, в офисах в теплый период 22–24 ° С, в холодный период 20–22 ° С, а в номерах отеля 22–24 ° С круглый год. В холодный период в большинстве помещений предусмотрено поддержание относительной влажности воздуха в пределах 30–40 %.

Выбор системы кондиционирования воздуха комплекса «Федерация».

При проектировании общественного высотного многофункционального комплекса рассматривалось два варианта системы кондиционирования воздуха: децентрализованная поэтажная система и схема с техническими этажами.

При децентрализованной схеме на каждом рабочем этаже предусматривается небольшой инженерный центр площадью 60–70 м2 с забором наружного воздуха непосредственно с фасада и выбросом отработанного воздуха тоже на фасад на нормируемом расстоянии. В таком центре размещается центральный кондиционер, обслуживающий только свой этаж, вытяжная установка, внешние VRV-блоки или чиллер с водяным охлаждением конденсатора, вентиляторная градирня, теплообменники, насосы,

13

электрические щиты и другое вспомогательное оборудование.

В варианте с техническими этажами устанавливается такой же набор более мощного оборудования, в частности, на одном техническом этаже 6 кондиционеров производительностью 44 000 м3/ч каждый, которые подают воздух на 12 этажей вверх или вниз по трем вертикальным шахтам отдельно для каждого фасада (здание в плане имеет форму треугольника).

Технические и экономические расчеты и тщательный анализ показали, что более предпочтительным является децентрализованный вариант с поэтажной компоновкой системы. Основные его преимущества заключаются в следующем:

–меньшая суммарная площадь, занимаемая оборудованием и шахтами;

–очень высокая степень зонирования, поскольку одна система обслуживает только один этаж, т. е. примерно 1 700 м2;

–более высокая обеспеченность, т. к. отказ кондиционера оставляет без приточного воздуха только один этаж здания;

–меньшие эксплуатационные затраты, поскольку работа всего мини-инженерного центра точно соответствует режиму работы офисов обслуживаемого этажа;

–минимальные сечения воздуховодов и их протяженность, отсутствие огнезадерживающих клапанов и некоторых других элементов сети;

–исключительная простота обслуживания оборудования, имеющего небольшие габариты и массу и, что очень важно, значительное уменьшение первичных затрат, т. к. приобретение и монтаж такого оборудования можно вести по мере сдачи помещений в аренду.

К недостаткам относится только три фактора:

–более высокая удельная стоимость оборудования меньшей мощности (для разного вида оборудования от 10 до 30 %);

–более низкие удельные энергетические показатели;

–значительно (в несколько раз) большее количество обслуживаемого оборудования, что пугает службу эксплуатации.

Что касается первых двух факторов, то они полностью перекрываются указанными выше преимуществами.

При оценке третьего недостатка необходимо учитывать, что сам процесс эксплуатации, а в случае необходимости и ремонта малогабаритного оборудования, намного проще и дешевле, поскольку можно быстро осуществить замену оборудования и последующий его ремонт уже в стационарных условиях мастерской, а не на техническом этаже. Вариант компоновки с техническими этажами для данного конкретного объекта преимуществ практически не имеет, т. к. технические этажи оказались предпочтительнее при выборе количества и схемы движения лифтов, а также для размещения силового электрооборудования.

Для высотных многофункциональных зданий в основном применяют центральные кондиционеры

сминимальным расходом наружного воздуха и фэнкойлы в качестве местных доводчиков-охладителей или нагревателей. Если теплопоступления в помещениях значительно превышают теплопотери в холодный период, то в схеме дополнительно предусматривают сухой охладитель с контуром этиленгликоля.

2.4Контрольные вопросы

1.Теплоёмкость. Количество теплоты.

2.Виды теплопередачи тепла.

3.Закон Фурье и коэффициент теплопроводности.

4.Теплопроводность однослойной и многослойной стенки.

5.Конвективный теплообмен. Коэффициент теплоотдачи.

6.Теплообмен излучением.

14

7.Теплообмен и теплопередача. Коэффициент теплопередачи и сопротивление теплопередаче.

8.Теплообменные аппараты.

9.Микроклимат помещения.

10.Теплозащитные свойства ограждений. Требуемое и экономически целесообразное сопротивление теплопередаче.

11.Воздухопроницаемость ограждающих конструкций.

12.Влажностный режим ограждений.

13.Теплопотери через ограждающие конструкции.

14.Определение теплопотерь по укрупненным параметрам.

15.Требования, предъявляемые к системам отопления.

16.Классификация систем отопления.

17.Системы водяного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Однотрубные и двухтрубные системы.

18.Системы водяного отопления с искусственной циркуляцией теплоносителя. Однотрубные и двухтрубные системы.

19.Область применения систем водяного отопления.

20.Технико-экономические показатели систем водяного отопления.

21.Отопительные приборы. Преимущества и недостатки различных конструкций.

22.Размещения и установка отопительных приборов. Присоединение их к трубопроводу.

23.Определение площади поверхности и числа элементов отопительных приборов.

24.Принципы гидравлического расчета систем водяного отопления.

25.Схемы присоединения систем водяного отопления к тепловым сетям.

26.Системы парового отопления. Схемы и оборудование.

27.Общестроительные работы, связанные с устройством систем водяного и парового отопления.

28.Системы воздушного отопления. Воздушно-тепловые завесы.

29.Системы панельно-лучистого отопления.

30.Местное отопление.

31.Понятие о предельно допустимых концентрациях (ПДК) вредных веществ.

32.Воздухообмен в помещении и способ его определения.

33.Классификация систем вентиляции.

34.Естественная вентиляция жилых зданий. Схемы систем вентиляции. Конструктивные элементы.

35.Основы аэродинамического расчета канальных систем естественной вентиляции.

36.Гравитационное давление в канальных системах естественной вентиляции.

37.Аэрация зданий.

38.Вытяжные системы механической вентиляции.

39.Приточные системы механической вентиляции.

40.Оборудование систем вентиляции и кондиционирования воздуха – вентиляторы, калориферы, устройства для очистки воздуха от пыли.

41.Кондиционирование воздуха.

42.Классификация систем теплоснабжения.

43.Топливо. Теплотехнические характеристики топлива.

44.Типы котлов для теплоснабжения зданий.

45.К.П.Д. и тепловой баланс котельной установки.

46.Основные принципы проектирования котельных. Компоновка котельных.

47.Централизованное теплоснабжение. ТЭЦ.

48.Тепловые сети. Способы прокладки теплопроводов.

49.Тепловые пункты. ИТП. ЦТП.

50.Газовые сети населенных пунктов. Газорегуляторные пункты (ГРП) и установки (ГРУ).

51.Методы сжигания газообразного топлива.

15

52. Устройство внутридомовых газопроводов. Газовые приборы.

16

3. Методические указания по подготовке к практическим занятиям

3.1Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям

Входе подготовки к практическим занятиям необходимо изучать основную литературу, знакомиться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периодических изданиях: журналах, газетах и т.д. При этом необходимо учесть рекомендации преподавателя и требования учебной программы.

Всоответствии с этими рекомендациями и подготовкой полезно дорабатывать свои конспекты лекции, делая в нем соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой. Целесообразно также подготовить тезисы для возможного выступлений по всем учебным вопросам, выносимым на практическое занятие.

При подготовке к занятиям можно также подготовить краткие конспекты по вопросам темы. Очень эффективным приемом является составление схем и презентаций.

Готовясь к докладу или реферативному сообщению, желательно обращаться за методической помощью к преподавателю. Составить план-конспект своего выступления. Продумать примеры с целью обеспечения тесной связи изучаемой теории с реальной жизнью. Своевременное и качественное выполнение самостоятельной работы базируется на соблюдении настоящих рекомендаций и изучении рекомендованной литературы. Студент может дополнить список использованной литературы современными источниками, не представленными в списке рекомендованной литературы, и в дальнейшем использовать собственные подготовленные учебные материалы при написании курсовых и дипломных работ.

3.2Примеры контрольных работ для практических занятий

Вопросы к контрольной работе

1.Теплопоступления от солнечной радиации и бытовые тепловыделения.

2.Принципы проектирования системы отопления.

3.Способы организации воздухообмена и устройство систем вентиляции. Естественная вентиляция.

4.Тепловыделения людей.

5.Естественное циркуляционное давление. Естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения воды в трубах.

6.Определение естественного давления и расчет воздуховодов.

7.Характеристика воздушной среды. Характеристика теплового режима. Два условия комфортности.

8.Наружные и внутренние воздействия на воздушно-тепловой режим.

9.Нормирование воздушно-теплового режима.

10.Сопротивление теплопередаче наружных ограждений.

11.Сопротивление воздухопроницанию наружных ограждений.

12.Сопротивление паропроницанию ограждающих конструкций. Теплоустойчивость.

13.Влажностной режим ограждений.

14.Оптимальное сопротивление теплопередаче ограждения.

15.Тепловой баланс помещения и его составляющие.

16.Теплопотери через ограждающие конструкции и определение площади поверхностей.

17.Особенности подсчета теплопотерь через полы.

18.Добавочные теплопотери.

17

19.Затраты теплоты на нагревание наружного воздуха, поступающего в помещение за счет инфильтрации и естественной вентиляции.

20.Порядок подсчета теплопотерь.

21.Теплопотери здания по укрупненным измерителям.

22.Теплопоступления от нагретого оборудования и трубопроводов.

23.Теплопоступления от искусственного освещения и электрооборудования.

24.Теплопоступления от нагретых материалов.

25.Тепловая эффективность отопительного устройства в помещении.

18

4. Методические указания по организации самостоятельной работы

4.1 Общие рекомендации для самостоятельной работы

Самостоятельная работа студентов является основным способом овладения учебным материалом в свободное от обязательных учебных занятий время.

Целями самостоятельной работы студентов являются:

-систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений студентов;

-углубление и расширение теоретических знаний;

-формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и специальную литературу;

-развитие познавательных способностей и активности студентов:

-формирования самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации.

Запланированная в учебном плане самостоятельная работа студента рассматривается как связанная либо с конкретной темой изучаемой дисциплины, либо с подготовкой к курсовой, дипломной работе, а также к защите ВКР.

Самостоятельная работа выполняется в два этапа: планирование и реализация. Планирование самостоятельной работы включает:

-уяснение задания на самостоятельную работу;

-подбор рекомендованной литературы;

-составление плана работы, в котором определяются основные пункты предстоящей подготовки. Составление плана дисциплинирует и повышает организованность в работе.

На втором этапе реализуется составленный план. Реализация включает в себя:

-изучение рекомендованной литературы;

-составление плана (конспекта) по изучаемому материалу (вопросу);

-взаимное обсуждение материала.

Необходимо помнить, что на лекции обычно рассматривается не весь материал. Оставшаяся восполняется в процессе самостоятельной работы. В связи с этим работа с рекомендованной литературой обязательна.

Работа с литературой и иными источниками информации включает в себя две группы приемов: техническую, имеющую библиографическую направленность, и содержательную. Первая группа – уяснение потребностей в литературе; получение литературы; просмотр литературы на уровне общей, первичной оценки; анализ надежности публикаций как источника информации, их относимости и степени полезности. Вторая – подробное изучение и извлечение необходимой информации.

Для поиска необходимой литературы можно использовать следующие способы:

-поиск через систематический каталог в библиотеке;

-просмотр специальных периодических изданий;

-использование материалов, размещенных в сети Интернет.

Для того, чтобы не возникало трудностей понимания текстов учебника, монографий, научных статей, следует учитывать, что учебник и учебное пособие предназначены для студентов и магистрантов, а монографии и статьи ориентированы на исследователя. Монографии дают обширное описание проблемы, содержат в себе справочную информацию и отражают полемику по тем или иным дискуссионным вопросам. Статья в журнале кратко излагает позицию автора или его конкретные достижении в исследовании какой-либо научной проблемы.

В процессе взаимного обсуждения материала закрепляются знания, а также приобретается практика в изложении и разъяснении полученных знаний, развивается речь.

19

При необходимости студенту следует обращаться за консультацией к преподавателю. Составление записей или конспектов позволяет составить сжатое представление по изучаемым

вопросам. Записи имеют первостепенное значение для самостоятельной работы студентов. Они помогают понять построение изучаемого материала, выделить основные положения, проследить их логику.

Ведение записей способствует превращению чтения в активный процесс. У студента, систематически ведущего записи, создается свой индивидуальный фонд подсобных материалов для быстрого повторения прочитанного. Особенно важны и полезны записи тогда, когда в них находят отражение мысли, возникшие при самостоятельной работе.

Можно рекомендовать следующие основные формы записи: план, конспект, тезисы, презентация. План – это схема прочитанного материала, краткий (или подробный) перечень вопросов, отражающих структуру и последовательность материала. Подробно составленный план вполне заменяет кон-

спект.

Конспект – это систематизированное, логичное изложение материала источника. Объем конспекта не должен превышать 10 страниц. Шрифт Times New Roman, кегль 14, интервал 1,5. Список литературы должен состоять из 5-8 источников, по возможности следует использовать последние издания учебных пособий и исследований.

Тезисы — это последовательность ключевых положений из некоторой темы без доказательств или с неполными доказательствами. По объему тезисы занимают одну страницу формата А4 или одну – две страницы в ученической тетради. В конце тезисов студент должен сделать собственные выводы.

Презентации по предложенной теме составляются в программе Power Point или Impress. Количество слайдов должно быть не менее 15 и не превышать 20 слайдов. Кроме текста на слайдах можно создавать схемы и таблицы. Шрифт должен быть читаемым, например, шрифт черного цвета на светлом фоне или светлый шрифт на темном фоне. Также шрифт не должен быть слишком мелким. В слайдах указываются только основные тезисы, понятия и нормы.

4.2Темы для самостоятельного изучения

1.Особенности индивидуальных и типовых конструкций, методы расчёта и принципы регулирования отечественной и зарубежной теплотехнической и климатической техники

2.Особенности проектирования, использования научных методов расчета и регулирования систем газоснабжения, теплоснабжения, теплогенерирующих установок, ГВС, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

3.Теоретические аспекты особенности обеспечения требуемых теплопритоков, воздухообменов и параметров микроклимата в помещениях зданий различного назначения в холодный, переходный и теплый периоды года.

4.Особенности проектирования, конструирования и эксплуатации теплотехнического, отопитель- но-вентиляционного оборудования и особых видов комбинированных систем газоснабжения, теплогенерирующих установок, теплоснабжения, ГВС, отопления, вентиляции, кондиционирование воздуха.

4.3Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы

1. Теплогазоснабжение и вентиляция : учеб. пособие. Штокман Е.А., Карагодин Ю.Н. ; Москва : Издательство ACB, 2013

2.Инженерное оборудование высотных зданий : учеб. пособие для студентов архит. и строит. вузов. под общ. ред. М.М.Бродач. – М. : АВОК-ПРЕСС, 2011

20

5.Примерные темы для выполнения расчетно-графической работы

1.Особенности конструирования энергоэффективных систем газоснабжения высотных зданий.

2.Особенности конструирования энергоэффективных систем теплоснабжения высотных зданий.

3.Особенности конструирования энергоэффективных теплогенерирующих установок высотных зда-

ний.

4.Особенности конструирования энергоэффективных систем создания и поддержания микроклимата в гражданских высотных зданиях.

5.Особенности конструирования энергоэффективных систем газоснабжения большепролётных промышленных зданий.

6.Особенности конструирования энергоэффективных систем теплоснабжения большепролётных промышленных зданий.

7.Особенности конструирования энергоэффективных теплогенерирующих установок большепролётных промышленных зданий.

8.Особенности конструирования энергоэффективных систем создания и поддержания микроклимата в промышленных большепролётных зданиях.

9.Экологическая оценка загрязнения окружающей среды от выбросов промышленных предприятий высотных и большепролётных промышленных зданий.

Врасчетную часть РГР входит: теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания, определение потерь теплоты по помещениям здания через ограждающие конструкции, составление теплового баланса здания и определение теплозатрат на отопление, выбор системы отопления здания, типа отопительных приборов, параметров теплоносителя, определение требуемой площади поверхности отопительных приборов.

Вграфическую часть работы входит: план здания с нанесенным отопительно-вентиляционным оборудованием, разрез здания с нанесенным отопительно-вентиляционным оборудованием, схема элеваторного узла.

Вопросы к защите расчетно-графической работы:

1.Как рассчитывается сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций здания?

2.Особенности подсчета тепловых потерь через полы.

3.Как определяется расчетная мощность системы отопления здания?

4.Как производится подбор отопительных приборов в отапливаемом помещении?

5.Определение количества вентиляционного воздуха по кратности обмена.

6.Воздухообмен в помещении и способ его определения.

7.Основные схемы присоединения потребителей к тепловым сетям.

8.Характеристика воздушной среды. Характеристика теплового режима.

9.Тепловая эффективность отопительного устройства в помещении.

10.Принципиальная схема канальной системы естественной вентиляции.

11.Как составляется тепловой баланс помещений здания.

12.Способы организации воздухообмена и устройство систем вентиляции.

13.Характеристики отопительных приборов: установка приборов и конструкции укрытия; присоединение теплопроводов к отопительному прибору.

14.Затраты теплоты на нагревание наружного воздуха, поступающего в помещение за счет инфильтрации и вентиляции.