ОБОРУДОВАНИЮ
Настоящие указания составлены для обеспечения методической помощи студентам при выполнении работы по инженерному оборудованию в составе проектов по дисциплине «Проектирование объектов пространственной среды»
1. Определить по укрупненным показателям нагрузки на инженерные системы: отопление, водоснабжение (холодное и горячее), канализацию, газоснабжение, электроснабжение.
2. Разработать ориентировочные проекты систем отопления, водоснабжения, канализации.
3. Система водоснабжения в районе расположения здания - централизованная, обеспечивающая суммарные количественные потребности в воде. Приготовление горячей воды в местных водонагревателях (газовых, электрических или от внутридомового теплового устройства).
4. Канализация – местная.
5. Источником теплоты для системы отопления (горячего водоснабжения - при необходимости) является отопительная котельная (или котел).
6. Газо- и электроснабжение – централизованные.
8.1. ОБЪЕМ РАБОТЫ
Работа включает пояснительную записку с необходимыми расчетами и обоснованиями, а также графическую часть.
Пояснительная записка разрабатывается в произвольной форме.
Графическая часть включает:
- план типового этажа в масштабе 1:100 с нанесением приборов инженерных систем, их оборудования и трубопроводов, а также план подвала, на котором следует показать расположение магистральных трубопроводов, приборов и арматуры на них;
- разрез по канализационному выпуску с указание очистных сооружений (септика, фильтрующего колодца или траншеи) в масштабе 1:100;
- аксонометрические схемы систем отопления и холодного водоснабжения с указанием источника теплоты, нагревательных приборов, водомерного узла, расширительного бака, основной арматуры и трубопроводов. Масштаб- произвольный и связан как с обязательным их размещением на чертеже, так и с приданием последнему выразительности и убедительности.
8.2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Отопление
Отопительная нагрузка Qот может быть определена по следующей зависимости:
Qот = q(tв – tпр) Vн,
где q – удельная тепловая характеристика здания, то есть количество теплоты, приходящиеся на 1 м3 отапливаемого объема здания при разности между внутренней и наружной температурами 1 0 C, Вт;
t в – температура воздуха внутри помещений (для большинства из них принимается равной 18 0С);
tнр – расчетная температура наружного (для Петербурга tнр = - 26 0С);
Vн - объем отапливаемой части здания по наружному обмеру, м3 .
Удельная тепловая характеристика здания с учетом современных требований к термическому сопротивлению ограждающих конструкций здания может быть вычислена по формуле
(0, 3 +2d)Fн+S
q = ---------------------, Вт/ м3 0С,
Vн
где d – доля остекления наружных ограждений – отношение площади остекления к общей площади наружных стен, включая остекление (величина, всегда меньшая единицы);
Fн – площадь наружных стен (с остеклением), м2;
S – площадь здания в плане, м2 ;
Vн – объем отапливаемой части здания м3.
Удельную тепловую характеристику, здания можно использовать и для определения расхода теплоты за отопительный период Q от год. :
Q от год. = q Vн (t в - t ср.от.пер ) r/ 1000, кВт в год,
где t ср.от. пер – средняя температура отопительного периода (для Петербурга она равна – 2,2 0С);
r – продолжительность отопительного периода в часах (для Петербурга она составляет 219 x 24 = 5256 часов, где 219 – число суток отопительного периода, т. е. времени года со среднесуточной температурой менее 8 0С).
Расчет отопительной системы производить не требуется, а диаметры трубопроводов можно принять равными:
- стояки – 20 мм;
- магистрали 40 мм.
Для вычерчивания элементов отопительной системы в плане и построения ее аксонометрической схемы необходимо:
- на плане типового этажа расставить нагревательные приборы (в помещениях постоянного пребывания людей – желательно, под окнами), продумать расстановку приборов на остальных этажах и определить место прохода отопительных стояков;
- оценить качество и с позиций рациональности место расположения отопительного котла (котельной). Качественная оценка - архитектурная целесообразность. Рациональность - стремление к энергоэкономичности: котел в центре нагрузок;
- определить место установки расширительного бака схему прокладки отопительных стояков и магистральных трубопроводов;
- пронумеровать все стояки по порядку (От. ст. 1, От. ст.2 и т. д.).
Аксонометрическая схема вычерчивается в удобном (с позиций размещения на чертеже) масштабе с расстановкой нагревательных приборов, трубопроводов, оборудования и арматуры. Поверхность нагревательных приборов указывать не требуется, диаметры трубопроводов отопительной системы следует принимать в соответствии с приведенными выше рекомендациями.
В заключение этого раздела заметим, что на практике расчет и проектирование систем отопления ведется согласно требованиям СНиП 2.04.05-91, а расчет теплопотерь помещений должен соответствовать требованиям СНиП П- 3-79**.
Водоснабжение
Потребление как холодной, так и горячей воды определяется в соответствии с требованиями СНиП 2.04.05-85. Различают при этом нормы расхода воды в средние сутки, в сутки наибольшего водопотребления, в час наибольшего водопотребления. В настоящей работе эти величины рекомендуется принимать соответственно следующими: 250 л/сутки, 300л /сутки,15,6 л/ч по холодной воде (включая и горячую) и 105 л / сутки,120 л/ сутки, 10 л /ч- по горячей воде.
Общее потребление воды на здание определяется как нормой водопотребления, так и числом жителей в здании.
Одной из важнейших характеристик при проектировании системы внутреннего водоснабжения является секундный расход qc, определяемый по формуле
qc = 5 q0 а, л/с,
где q0 – удельный расчетный расход одного прибора (максимальный из всех установленных. В работе этот расход принимается равным 0,3 л/с;
а – величина, зависящая от общего числа приборов N на расчетном участке и вероятности их одновременного действия p.
Значение a при p меньше 0,1 и любом числе приборов N можно определить по приложению А. Диаметры трубопроводов внутреннего водопровода можно, в свою очередь, подобрать по табл. 1.
При вычерчивании системы внутреннего водопровода необходимо предусмотреть установку водомера, запорной регулирующей арматуры на каждом стояке и перед каждым водоразборным устройством. Все водопроводные стояки на плане нумеруются (B 1, B 2, …)
Т а б л и ц а 1
| Наименование Участка сети | Диаметры трубопроводов | |||||||
| Магистрали и стояки Подводки | 0,27 0,43 | 0,48 0,81 | 0,80 1,30 | 1,42 - | 1,90 - | 3,20 - | 5,28 - | 7,45 - |
Аксонометрическая схема внутреннего водопровода вычерчивается с нанесением высотных отметок и необходимых элементов как самой системы, так и конструкций (фундаменты, перекрытия т. п.). Все стояки, как и на плане, нумеруются.
Канализация
Нормы водоотведения принимаются равными нормами водопотребления.
Секундный расход водоотведения принимается в зависимости от числа приборов по приложению А.
Диаметры стояков канализации рекомендуется принимать либо 50 мм, либо 100 мм. Диаметр 100 мм обязательно принимается в том случае, когда к нему присоединяется унитаз.
В отличие от строительных, разрез по канализационному стояку вычерчивается без показания строительных элементов, не попадающих в плоскость разреза «по трубе». Вычерчивание начинают, как правило, с наиболее удаленного прибора до стояка, по стояку и далее по выпуску до септика или колодца дворовой канализационной сети. На разрезе показываются все приборы, попадающие в плоскость разреза, точки подключения отводных труб от приборов, не попавших в плоскость разреза, вентиляционная труба с флюгаркой, места и высота установки ревизий и прочисток, диаметры, длины и уклоны труб, отметки полов, земли, лотка труб выпуска и дворовой сети в колодце (септике).
Приборы и трубы, не попавшие в плоскость разреза «по трубе», то есть присоединяемые перпендикулярно или под углом к трубопроводам, расположенным в плоскости разреза, вычерчиваются отдельно, в развертке.
Все канализационные стояки необходимо пронумеровать (К 1, К 2,).
Все санитарно-технические приборы, стояк, колодец на дворовой сети должны быть пронумерованы по данным планов.
Объем септика зависит от его производительности и принимается равным трехкратному суточному водотведению при производительности системы до 5 м3/ сутки и 2,5-кратному – при большей производительности. От обслуживаемых зданий септик располагается на расстоянии не менее 5 м. Расстояние от здания до колодцев дворовой канализации должно находиться в пределах 3 – 10 м. Для систем небольшой производительности целесообразным является сочетание септика с фильтрующим колодцем.
Газо- и электроснабжение
В этом разделе мы остановимся на определении нагрузок на названные системы. То же самое следует проделать и в работе.
Расчетные годовые расходы газа (на одного жителя) приведены в табл. 2.
Суточное потребление газа оставляет 1/365 часть от годового. Объем же газа определяется путем деления расхода в тепловых единицах на теплотворную способность, которую в расчетах принимают равной 34 МДж/м3 (8000 ккал/кг). Приближенно можно принимать часовой расход газа на здание из расчета 6000 – 9000 ккал на одну газовую плиту и учитывать коэффициент одновременности, которой для зданий типа авторского дома может быть принят равным 1.
Электрические нагрузки жилых домов носят, как правило, случайный характер и зависят от наличия бытовых электроприборов, режима их использования, режима дня семьи, уровней естественной освещенности помещений и ряда других факторов.
Для расчета электрических нагрузок квартир пользуются удельными электрическими нагрузками, выраженными в киловаттах на квартиру (СН 544- 82). Эти нагрузки могут быть определены по табл. 3 с учетом типа бытовых электроприборов, освещенности общедомовых помещений, вида энергии, используемой для приготовления пищи (газовая плита, электрическая плита и др.) и числа квартир, присоединяемых к сети.
Расчетные годовые расходы газа
Т а б л и ц а 2
| Потребители газа | Нормы расхода газа МДж (тыс. ккал) |
| Жилые дома при наличии в квартире газовой плиты и централизованного горячего водоснабжения при газоснабжении природным газом. То же, но при использовании сжиженных газов. Жилые дома при наличии в квартире газовой плиты и газового водонагревателя (при отсутствии ценрализованного горячего водоснабжения) при газоснабжении природным газом. То же, но при использовании сжиженных газов. Жилые дома при наличии в квартире газовой плиты и отсутствии ценрализованного горячего водоснабжения и газового водонагревателя при газоснабжении природным газом. То же, но при использовании сжиженных газов | 2800 (660) 2540(610) 8000 (1900) 7300 (1750) 4600 (1100) 4240 (1050) |
Расчетная максимальная нагрузка P макс. кв на все квартиры может быть определена по формуле
P макс. кв = (P кв.уд + P уд. кон) n,
где P кв.уд – удельная расчетная электрическая нагрузка, определяемая по табл.3;
P уд. кон – дополнительная удельная (на квартиру) нагрузка от бытовых кондиционеров;
n – число квартир.
Т а б л и ц а 3
| Потребители электроэнергии | Количество квартир | ||||||
| 1 – 3 | |||||||
| Квартиры с плитами: - на природном газе - на сниженном газе (в том числе при групповых установках) и твердом топливе - электрическими мощностью 5,8 кВт - электрическими мощностью 5,9-8,0 кВт Дома на участках садоводств Бытовые кондиционеры | 4,5 5,0 6,0 7,0 3,0 1,1 | 2,3 2,6 3,2 4,0 1,5 1,0 | 1,75 2,0 2,7 3,0 1,1 0,95 | 1,3 1,65 2,4 2,5 0,9 0,9 | 1,15 1,48 2,15 2,15 0,75 0,83 | 1,0 1,15 2,0 2,0 0,6 0,8 | 0,8 1,0 1,8 1,8 0,5 0,7 |
Примечания:
1. Определение расчетной нагрузки для количества квартир, не указанных в таблице, производится путем интерполяции.
2. Удельные расчетные нагрузки квартир учитывают нагрузку освещения общедомовых помещений (лестниц, холлов, вестибюлей, чердаков, технических подполий и подвалов).
3. Удельные расчетные нагрузки приведены для квартир общей площадью до 55 кв. м. При общей площади квартир, превышающей указанную, удельную нагрузку следует увеличить на 1 % на 1 кв. м. дополнительной площади для домов с газовыми плитами и на 0,5 % для домов с электроплитами и плитами на твердом топливе. В любом случае надбавка не должна превышать 25 %.
4. В удельных нагрузках не учтено применение в квартирах электрических водонагревателей. Нагрузки на инженерные системы следует свести в таблицу (Приложение В). Эту таблицу следует привести как в пояснительной записке, так и на чертеже.
При выполнении чертежных работ для изображения тех или иных элементов инженерных систем удобно пользоваться условными обозначениями, приведенными в приложении Б.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Данные методические указания дают общее представление об устройстве самых необходимых сетей инженерного обеспечения населенных мест и зданий. Кроме того даны примеры расчетов нагрузок для того, чтобы иметь представление о том, что нужно для того, чтобы обеспечить полное инженерное оборудование зданий. Чертежи архитекторов-дизайнеров должны иметь грамотное условные обозначения размещения инженерного оборудования для совместной работы со специалистами.
Список литературы
1. Инженерное оборудование зданий и сооружений / под ред. Ю. А. Табунщикова. – М.: Высшая школа, 1989.
2. Инженерное оборудование зданий: энциклопедия/ под ред. С. В. Яковлева. – М.: Стройиздат, 1994. – 512 с.: ил.
3. Внутренние санитарно-технические устройства; справочник / под ред. И. Г. Староверова и Ю. И. Шиллера. – М.: Стройиздат, 1990.
4. Путько, А. В. Отопление и вентиляция здания: учеб. пособие / А. В. Путько. – 3-е изд. испр., перераб. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2007. – 103 с.: ил.
5. Водоснабжение и канализация дома и участка / под ред. Рыженко В. И. – М.: Оникс, 2011. Сер. Издания для досуга.
6. https://www.zhkh.su/literatura/vodosnabzhenie_i_kanalizacija_dom_i_uchastka_258677//
Приложение А
Значение а для жилых домов, оборудованных умывальниками, ванными и мойками с горячим водоснабжением (при p менее 0,1 и любом числе приборов)
| Число приборов | З Н А Ч Е Н И Я a | ||||||
| Холодная вода | Горячая вода | Водоотведение | |||||
| NP | a | NP | a | NP | a | q | |
| 0,016 0,023 0,031 0,062 0,094 0,125 0,156 0,187 0,218 0,250 0,312 0,374 0,437 0,468 | 0,205 0,222 0,239 0,292 0,336 0,373 0,405 0,437 0,465 0,493 0,542 0,591 0,635 0,657 | 0,037 0,056 0,074 0,148 0,222 0,296 0,370 0,444 0,518 0,592 0,740 0,888 0,936 1,110 | 0,250 0,283 0,309 0,397 0,469 0,530 0,583 0,640 0,688 0,736 0,826 0,914 0,980 1,022 | 0,006 0,009 0,012 0,023 0,035 0,046 0,058 0,070 0,081 0,093 0,116 0,139 0,162 0,174 | 0,200 0,200 0,200 0,222 0,247 0,266 0,286 0,304 0,319 0,335 0,362 0,388 0,412 0,424 | 1,50 1,50 1,50 1,66 1,95 1,99 2,15 2,28 2,39 2,51 2,72 2,91 3,09 3,18 |
Приложение Б
Условные обозначения элементов инженерного оборудования зданий
| Трубопровод /общее обозначение/ | 
|
| Соединение трубопроводов | 
|
| Пересечение трубопроводов | 
|
| Изолированные участки трубопроводов | 
|
| Конец трубы с пробкой | 
|
| Переходные муфты на трубопроводах | 
|
| Гидрозатвор | 
|
| Ревизия | 
|
| Вентиль | 
|
| Задвижка | 
|
| Обратный клапан | 
|
| Кран водоразборный | 
|
| Кран поливочный | 
|
| Смеситель | 
|
| Смеситель с поворотным изливом и душевой сеткой | 
|
| Кран проходной | 
|
| Пожарный кран | 
|
Продолжение приложения Б
| Счетчик воды (водомер) | 
|
| Насос центробежный | 
|
| Колодец на сети | 
|
| Мойка кухонная | 
|
| Умывальник | 
|
| Ванная | 
|
| Унитаз | 
|
| Флюгарка вентиляционная | 
|
| Воронка внутреннего водостока | 
|
| Теплообменник | 
|
| Котел | 
|
| Септик | 
|
| Фильтрующий колодец | 
|
| Радиатор отопления | 
|
| Расширительный бак | 
|
| Бытовой кондиционер | 
|
Приложение В
Инженерные нагрузки по объекту
| Название объекта, единица | Величина | Примечание |
| Теплота на отопление, кВт Теплота на горячее водоснабжение, кВт Водоснабжение (в сумме), м3/сут. Канализация, м3/сут. Электроснабжение, кВт |