Отопление вентиляция и кондиционирование здания. Защита калориферов от разморозки. Теплоносители в системах вентиляции. Источник тепла определяет выбор схемы узла регулирования

9. Теплоснабжение, отопление, вентиляция , кондиционирование и холодоснабжение

9.1. Теплоснабжение систем отопления, горячего водоснабжения , вентиляции и кондиционирования (далее – систем внутреннего теплоснабжения) следует преимущественно осуществлять от тепловых сетей систем централизованного теплоснабжения города. По заданию на проектирование и согласование с Межведомственной комиссией о тепло-, электро-, газо - и водоснабжению объектов Москвы при Правительстве Москвы могут быть приняты децентрализованные источники теплоснабжения, в том числе - крышные котельные.

Выбор источника теплоснабжения следует принимать на основании технико-экономического сравнения вариантов.

9.2 Потребители теплоты высотного здания по надежности теплоснабжения делятся, на две категории:

Первая категория – системы отопления, не допускающие перерывов в подаче расчетного количества теплоты и снижения температуры воздуха в помещениях ниже минимальной из допустимых температур по ГОСТ 30494 (СанПиН 2.1.2.1002) и ГОСТ 12.1.005 (СанПиН 2.2.4.548);

По согласованию с органами Госсанэпиднадзора России допускается предусматривать вторую категорию надежности теплоснабжения для систем отопления. При авариях (отказах) на источнике теплоты в течение всего ремонтно-восстановительного периода подачу необходимого количества теплоты следует обеспечивать согласно СНиП 41-02.

9.3. Срок службы оборудования, отопительных приборов и трубопроводов систем внутреннего теплоснабжения должен быть не менее 25 лет.

9.4. Способ резервирования подачи тепла следует проектировать согласно СНиП 41-02 на основании технико-экономического сравнения вариантов.

9.5 Присоединение систем внутреннего теплоснабжения к сетям источника теплоснабжения следует предусматривать через индивидуальные тепловые пункты (ИТП), предусматривая автоматическое регулирование работы оборудования, обеспечивая учет расхода теплоты и автоматическое регулирование температуры теплоносителя для внутренних систем теплоснабжения здания по температурному графику в зависимости от изменения температуры наружного воздуха, с учетом высоты здания и назначения обслуживаемых помещениях, а также передачу информации по параметрам теплоносителей на диспетчерский пункт.

В здании следует предусматривать узел коммерческого учета расхода тепла поступающего от централизованного или децентрализованного источника, а по заданию на проектирование – счетчики расхода тепла, устанавливаемые у разных потребителей, арендаторов в каждой квартире.

Автоматизация ИТП и тепловых пунктов должна обеспечивать надежную работу всех систем теплоснабжения здания без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Дистанционный контроль за работой оборудования и параметрами теплоносителей, аварийно-предупредительная сигнализация, дистанционное управление , телемеханизация ИТП и тепловых пунктов должны осуществляться из диспетчерского пункта здания. Приборы коммерческого учета тепла, установленные в каждой квартире и в арендуемых помещениях, должны иметь устройства для удаленного считывания показаний. Помещения ИТП, размещение оборудования, арматуры и трубопроводов должны отвечать требованиям СНиП 41-02, а также обеспечивать возможность монтажа и демонтажа оборудования при эксплуатации.

9.6. Системы внутреннего теплоснабжения здания следует присоединять к двухтрубным тепловым сетям по независимой схеме.

При централизованном источнике тепла системы теплоснабжения установок вентиляции, кондиционирования и тепло-воздушных завес, установленных в подземной и стилобатной частях здания, по заданию на проектирование допускается присоединять по зависимой схеме. При проектировании систем внутреннего теплоснабжения следует предусматривать комплексную систему защиты, предотвращающую возникновение гидравлических ударов и недопустимых давлений в оборудовании и системах.

9.7. В системах внутреннего теплоснабжения высотных зданий в качестве теплоносителя следует принимать воду. Расчетную температуру теплоносителя следует принимать с учетом функционального назначения обслуживаемых помещений согласно СНиП 41-01.

9.8. Теплообменники, насосы и другое оборудование, арматуру и трубопроводы следует выбирать с учетом гидростатического и рабочего давления.

9.9. Давление и температура воды во всасывающих патрубках насосов не должны быть ниже давления кавитации и выше допускаемых по условиям прочности конструкций насосов.

Напор сетевых, подпиточных, подкачивающих и смесительных насосов следует определять согласно СНиП 41-02.

Количество насосов следует определять с учетом их совместной работы на сеть систем теплоснабжения, но не менее двух (один рабочий и один резервный).

9.10. Трубы, арматуру и изделия из стали для систем внутреннего теплоснабжения следует проектировать согласно СНиП 41-02. Материалы тепловой изоляции должны отвечать требованиям СНиП 41-03, норм пожарный безопасности и выбираться с учетом конкретных условий и способов прокладки.

9.11. Тепловую изоляцию транзитных и магистральных трубопроводов следует проектировать, обеспечивая понижение температуры теплоносителя на 10 м изолированных подающих трубопроводов не более:

0,2 оС - для трубопроводов диаметром 50 мм и менее;

0,1 оС – для трубопроводов большего диаметра.

9.12. На трубопроводах систем внутреннего теплоснабжения следует предусматривать компенсацию тепловых удлинений. Использование сальниковых компенсаторов не допускается.

9.13. В высотных зданиях следует предусматривать технические решения, обеспечивающие нормируемые уровни шума и вибрации от работы оборудования и систем.

9.14. Системы внутреннего теплоснабжения высотных зданий необходимо зонировать (делить) на зоны по высоте зданий. Высоту зоны следует определять величиной гидростатического давления в нижних элементах систем теплоснабжения с учетом размещения оборудования по высоте здания на технических этажах или в специальных помещениях.

9.15. Подача греющей воды в зональные теплообменники каждой зоны может осуществляться по каскадной или параллельной схеме через теплообменники с автоматическим регулированием температуры теплоносителя по графику. Для каждого потребителя тепла необходимо предусматривать, как правило, свой контур приготовления и распределения тепла с температурой теплоносителя, регулируемой по своему температурному графику.

9.16. При расчете графика температуры воды в каждом контуре приготовления воды систем внутреннего теплоснабжения начало и конец отопительного периода следует принимать при среднесуточной температуре наружного воздуха 8 оС и усредненной расчетной температуре воздуха в отапливаемых помещениях.

9.17. Давление в любой точке систем теплоснабжения каждой зоны при гидродинамическом режиме должно обеспечивать заполнение системы водой, предотвращать вскипание воды и не превышать допустимого по прочности конструкций оборудования (теплообменников, баков, насосов и др.), арматуры и трубопроводов. Эти условия принимают при разработке графиков температур и давлений как при расчетных расходах и расчетной температуре воды, так и при возможных отклонениях от расчетных в системах.

Гидростатическое давление системы теплоснабжения каждой зоны не должно превышать допустимого давления для оборудования этой системы. Рабочее давление в указанных системах следует принимать не менее чем на 10 % ниже допустимого рабочего давления для всех элементов систем.

9.18. В каждом контуре приготовления воды рекомендуется устанавливать не менее двух параллельно включенных теплообменников с поверхностью нагрева каждого:

На 100 % требуемого расхода тепла для систем отопления;

На 75 % требуемого расхода тепла для систем вентиляции и горячего водоснабжения.

9.19. Оборудование для приготовления воды систем внутреннего теплоснабжения каждой зоны следует устанавливать в отдельных помещениях на технических этажах. В этих помещениях допускается размещать оборудование вентиляционных систем , повысительные насосные установки, баки хозяйственно-питьевого и пожарного водопровода .

9.20. Системы отопления высотного здания следует проектировать отдельными:

Как правило, для разных пожарных отсеков;

Для разных конструктивных зон с учетом ограничения допустимого гидравлического давления в системах отопления по высоте здания, из условия ограничения (не более допустимого рабочего давления) гидростатического давления на элементы системы, условий прокладки трубопроводов, протяженности и схемных решений систем, условий тепловой и гидравлической устойчивости, а также с учетом принятых параметров теплоносителя;

Для разных функциональных зон с учетом различия расчетных температур воздуха в помещениях, разных режимов эксплуатации и параметров теплоносителя.

9.21. Параметры теплоносителя в системах отопления следует определять с учетом параметров воды, нагреваемой в зональных теплообменниках контура приготовления воды соответствующей зоны по высоте здания. Параметры теплоносителя следует принимать с температурой не более 90 оС в системах с трубопроводами из стальных или медных труб и не более 80 оС – из полимерных и металлополимерных труб, разрешенных к применению в строительстве.

9.22. В высотных зданиях могут использоваться системы отопления: водяные, как правило, двухтрубные вертикальные с горизонтальной разводкой по этажам; воздушные, совмещенные с системой механической вентиляции или с отопительно-рециркуляционными агрегатами в пределах одного помещения.

Напольное водяное или электрическое отопление допускается проектировать по заданию на проектирование для обогрева ванных комнат, раздевалок, помещений бассейнов и др.

9.23. Расчетные параметры наружного воздуха для систем отопления, вентиляции, кондиционирования, тепло и холодоснабжения следует принимать по параметрам Б СНиП 41-01 и СНиП 23-01.

По заданию на проектирование допускается принимать более низкие параметры наружного воздуха в холодный период года и более высокие параметры наружного воздуха в теплый период года. Расчеты потерь тепла наружными ограждающими конструкциями, воздушного режима высотных зданий, забора наружного воздуха и др., следует выполнять с учетом изменения скорости и температуры наружного воздуха по высоте высотных зданий по приложению П.7.1.

9.24. При проектировании систем кондиционирования для высотной части параметры наружного воздуха следует принимать с учетом следующих факторов:

Изменения температуры воздуха на 1 оС через каждые 150 м по высоте;

Повышение скорости ветра в холодный период года;

Появления мощных конвективных потоков на фасадах здания, облучаемых солнцем;

Необходимости более высокой обеспеченности.

9.25. Расчетные параметры внутреннего воздуха (температура воздуха, скорость движения воздуха, относительная влажность воздуха) основных помещений жилых, гостиничных и общественных высотных зданий рекомендуется принимать в пределах оптимальных норм по ГОСТ 30494 (СанПиН 2.1.2.1002). По заданию на проектирование допускается принимать температуру внутреннего воздуха в холодный период на 1-2 оС выше максимальных, а в теплый период на 1-2 оС ниже минимальных оптимальных значений, указанных в таблице приложения П.7.2.

9.26. Расход наружного воздуха в помещениях жилых, гостиничных и общественных зданий следует рассчитывать для обеспечения в обслуживаемых помещениях необходимой чистоты (качества) воздуха. Расход наружного воздуха в помещениях следует определять согласно СНиП 41-01, но не менее нормы расхода наружного воздуха по приложению П.7.3.

9.27. В холодный период года в жилых, общественных, административно-бытовых и производственных помещениях, когда они не используются и в не рабочее время , допускается снижение температуры воздуха ниже нормируемой, но не ниже:

15 оС - в жилых помещениях;

12 оС - в общественных и административно-бытовых помещениях;

5 оС - в производственных помещениях.

Параметры микроклимата помещений в жилых, гостиничных и общественных высотных зданиях приведены в приложении П.7.2.

9.28. Системы вентиляции и кондиционирования следует проектировать отдельными для каждого пожарного отсека с раздельными воздухозаборными и выбросными устройствами. Системы вентиляции и кондиционирования в пределах одного пожарного отсека следует проектировать согласно действующим нормативным документам.

9.29.Системы вентиляции и кондиционирования следует проектировать:

Децентрализованные поэтажные, при этом оборудование располагается на обслуживаемом этаже;

Централизованные, обслуживающее несколько этажей вверх и (или) вниз от технического этажа, на котором размещается вентиляционное оборудование;

Комбинированные, когда часть вентиляционного оборудования устанавливается на технических этажах, а часть оборудования размещается на обслуживаемых этажах.

9.30. Системы вентиляции и кондиционирования, предназначенные для круглосуточного или круглогодичного обеспечения требуемых параметров воздуха помещений, следует предусматривать не менее, чем с двумя установками. При выходе из строя одной из установок необходимо обеспечивать не менее 50% требуемого воздухообмена и заданную температуру (но не менее 120С) в холодный период года.

9.31. Системы приточно-вытяжной механической вентиляции рекомендуется (при технико-экономическом обосновании) оборудовать установками для утилизации тепла вытяжного воздуха. В системах вентиляции с утилизацией тепла вытяжного воздуха в пределах одной квартиры могут применяться регенеративные или рекуперативные утилизаторы; для систем с центральной утилизацией тепла, в том числе с промежуточным теплоносителем.

9.32. Приточные и вытяжные системы вентиляции в высотных зданиях следует проектировать с искусственным побуждением.

Для жилых зданий допускается предусматривать:

Системы вытяжной вентиляции с механическим побуждением и приточной вентиляции с естественным побуждение со специальными открываемыми конструкциями для притока воздуха, защищенными от повышенного ветрового давления;

Системы вытяжной вентиляции с естественным побуждением для холодного периода года и установкой вентиляторов в этих системах для теплого периода года и приточной вентиляции с механическим побуждением.

9.33. Приточный воздух следует подавать непосредственно в помещения с пребыванием людей. На приточных и вытяжных устройствах в помещениях следует устанавливать ограничители расхода воздуха.

9.34. Вентиляторы для систем вентиляции и кондиционирования предпочтительно применять с частотными регуляторами для плавного изменения производительности.

9.35. Расход приточного воздуха в системах вентиляции и кондиционирования следует определять в соответствии с СНиП 41-01 и другими справочными материалами.

9.36. Для систем кондиционирования с местными доводчиками-охладителями расход приточного воздуха следует проверять на ассимиляцию расчетных теплоизбытков в помещении в холодный период года при работающей системе отопления, рассчитанной на температуру внутреннего воздуха 12 – 15 оС.

9.37. Места забора наружного воздуха и выброса отработанного в атмосферу в высотной части здания допускается размещать в одном уровне технического или обслуживаемого этажа на одном фасаде на расстоянии не менее 6 м друг от друга по горизонтали. При этом выбросы из санузлов, курительных, кухонь и т. п. помещений следует оборудовать сменными адсорбционными фильтрами. Выбросы воздуха в высотной части следует осуществлять под углом 45 о вниз со скоростью в живом сечении решетки не менее 6 м/с, направляя их от конвективных потоков, возникающих у облучаемых солнцем наружных стен. Для обеспечения большей безопасности эксплуатации высотных зданий рекомендуется места забора и выброса воздуха размещать на высоте не ниже 10 м от земли. Забор и выбросы воздуха в нижней части здания должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП 41-01.

Выбросы от систем дымоудаления следует выполнять со скоростью не менее 15-20 м/с, исключая попадание дыма в воздухозаборы приточных систем противодымной защиты.

9.38. При подборе вентиляторов следует отдавать предпочтение моделям, имеющим более высокие энергетические характеристики, меньшую частоту вращения и низкий уровень аэродинамического шума.

9.39. Для очистки приточного воздуха следует применять двухступенчатые фильтры кассетного и карманного типа легкосъемной конструкции. Вторая ступень должна быть не ниже класса F6. Все фильтры должны быть оборудованы указателями перепада давления.

9.40. Для увлажнения приточного воздуха следует применять форсуночные камеры или высокоэффективные орошаемые насадки. Допускается применение ультразвуковых и паровых увлажнителей при технико-экономическом обосновании. Для подпитки испаряющейся воды необходимо предусматривать установки водоподготовки в соответствии с требованиями к качеству воды изготовителей оборудования.

9.41. При проектировании, а также монтаже, наладке и эксплуатации систем холодоснабжения (СХС) следует руководствоваться нормативными документами:

СНиП 41-01 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»;

Правила устройства и безопасной эксплуатации фреоновых холодильных установок;

Акты выборочных проверок материалов и оборудования, экспертиз;

Регламент технического обслуживания и эксплуатации систем.

9.62. Надежность функционирования и долговечность систем достигается применением резервирования систем и оборудования.

Основное оборудование систем вентиляции и кондиционирования должно, как правило, иметь «холодный» или «горячий» резерв. Вид резерва определяется режимом эксплуатации, временем наработки на отказ, временем и трудоемкостью замены оборудования в аварийных ситуациях. Рекомендуется использовать оборудование с максимальным сроком наработки на отказ и долговечностью не менее 10-12 лет, материалы не менее 25 лет.

9.63. Для защиты от электрохимической коррозии и блуждающих токов устройства крепления металлических элементов системы отопления и узлы прохождения через строительные конструкции должны быть электроизолированы. Магистральные трубопроводы, стояки должны иметь заземление. Не допускается сочетание материалов, образующих электрохимическую пару.

9.64. После сдачи системы в эксплуатацию на систему оформляется гарантийный сертификат, включающий гарантии на оборудование, материалы и качество монтажных работ на срок не менее 3 лет.

9.65. Безопасная эксплуатация оборудования должна обеспечиваться:

Его размещением, соблюдением необходимых проходов для его обслуживания;

Вес и габариты оборудования должны позволять осуществлять его демонтаж и замену с использованием существующих в здании проемов и лифтов.

Кафедра Теплогазоаснабжение и вентиляция (ТГВ) Московского государственного строительного университета образована в 2016 году путем слияния кафедр ТТГС и ОиВ. Кафедра «Отопление и вентиляция» (ОиВ) создана в 1921 году в период основания нашего вуза, это одна из старейших кафедр в МИСИ-МГСУ.

Родоначальником Московской школы по отоплению и вентиляции является профессор Чаплин В.М. (механический факультет МВТУ), который уже в начале XX-го столетия выпускал дипломированных специалистов по специальности, связанной с инженерными системами зданий и отоплением, в частности. Учениками профессора Чаплина такие крупнейшие специалисты, такие как М.М. Щеголев, В.В. Батурин, Н.С. Ермолаев, А.В. Нестеренко, В.П. Щеглов, М.И. Киссин, М.Ф. Бромлей, И.Г. Староверов, М.Ф. Староверов, Г.Н. Уфимцев и многие другие.

В 1929 в МИСИ (тогда Московский политехникум) был создан факультет Теплогазоснабжения и вентиляции (ТГВ, декан С.В. Ульянинский) и вместе с ним кафедра Отопления и вентиляции. Первыми выпускниками по специальности ТГВ в 1931-32 годах были М.П. Калинушкин и Г.Н. Абрамович, которые позже стали известными специалистами и крупными учеными в области строительных наук.

На факультете ТГВ начинали читать свои курсы такие крупнейшие специалисты, как:
Проф. Н.С. Ермолаев – курс отопление; Проф. В.Д. Мачинский – теория теплопередачи, основы строительной физики; Проф. М.М. Щеголев – топливо, топки и котельные установки; Проф. О.Е. Власов – аэро- и гидромеханика; Проф. П.Н. Каменев – струйные аппараты; Проф. В.В. Батурин – вентиляция промышленных зданий.

В 1935 году состав кафедры «Отопление и вентиляция» сократился, т.к. произошло разделение кафедры на три самостоятельных. До 1936 года кафедру возглавлял проф. Н.С. Ермолаев. Затем в период с 1936 по 1968 гг. с небольшими перерывами кафедрой руководил П.Н.Каменев.

В 50-х годах прошлого века на постоянные должности на кафедре перешли ранее работавшие по совместительству М.Ф. Бромлей и А.Н. Сканави. После аспирантуры на кафедре начали работать В.Н. Богословский, А.Г. Егиазаров, Е.В. Казнин, В.П. Титов, а после соединения МИСИ и МИИГС в 1959 году на нашу кафедру вернулись проф. А.В. Нестеренко, Ф.М. Староверов. Лабораторией заведовали В. Земелько, Л.И. Кореневская, а затем А.Е. Петрачкова, проработавшая всю жизнь на кафедре.

С 1971 года кафедру возглавил В.Н. Богословский. Пришли на работу доценты Б.Д. Симаков, Н.Н. Разумов. Затем Л.В. Петров, Ю.Я. Кувшинов, В.В. Поляков, Б.Н. Аверин, Е.И. Тертичник, А.Т. Мелик-Аракелян, М.Н. Стрельчук, Л.М. Махов, Н.А. Гельман, Е.Г. Малявина, С.Г. Булкин. По совместительству на кафедре работал проф. О.Я. Кокорин. Затем пришли на работу В.С. Тишкин, Ю.С. Краснов, Б.А. Крупнов.

Все 90-е годы, кафедру возглавлял проф., д.т.н. Ю.Я. Кувшинов. С 2012 года кафедрой руководит проф., д.т.н. В.Г. Гагарин.

В настоящее время кафедра ОиВ считается одной из самых активных и молодых кафедр в МГСУ. Этому способствует наличие молодых перспективных сотрудников. Среди них О.Д. Самарин, А.С. Маркевич, А.П. Латушкин, Д.Г. Титков, О.Ю. Крючкова, В.В. Савичев, В.В. Смирнов, К.И. Лушин.

На кафедре осуществляется подготовка специалистов в области оборудования и систем для отопления, вентиляции, холодоснабжения и кондиционирования воздуха в жилых, общественных и производственных помещениях.

В лекционных курсах использованы результаты НИР кафедры в области расчета и формирования тепло-влажностных режимов ограждающих конструкций зданий; теплового и влажностного режима помещений; гидравлических режимов систем отопления и холодоснабжения; повышения эффективности систем кондиционирования микроклимата. Основные курсы:

• Строительная теплофизика;
• Системы отопления;
• Системы вентиляции;
• Системы кондиционирования воздуха и холодоснабжения.

Темы курсового и дипломного проектирования максимально приближены к реальному проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, в них решаются конкретные инженерные и научные задачи.

В истории развития преподавания и научных исследований кафедры в области отопления, гражданской и промышленной вентиляции нашла отражение история промышленного развития страны, начиная с 20-х годов теперь уже прошлого века и по наши дни. Преподавательский состав кафедры, методика преподавания, тематика научных исследований соответствуют проблематике и уровню развития отопления и вентиляции в стране.

Заметное место в работе кафедры занимают исследования состояния и оценки эффективности работы существующих систем вентиляции гражданских зданий и промышленных объектов, обследования состояния и эффективность работы систем кондиционирования воздуха, вентиляции и отопления высотных зданий города Москвы.

Широта и перспективность проводимых на кафедре исследований объяснялась тесной связью с производством, многие преподаватели кафедры совмещают преподавательскую деятельность с практической работой в научно-исследовательских и проектных организациях, являются членами ученых и технических советов и постоянными консультантами профильных ведомств, институтов и строительных организаций.

Кафедра осуществляет подготовку аспирантов по научной специальности:

• 05.23.03 – «Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение»

Направления научной деятельности кафедры:

1. Строительная теплофизика ограждающих конструкций зданий. Научный руководитель направления: проф. В.Г. Гагарин,
2. Энергосбережение и энергоэффективность. Научный руководитель направления: проф. В.Г. Гагарин.
3. Инженерное оборудование и системы поддержания микроклимата производственных зданий и сооружений. Научный руководитель направления: проф. Е.И. Тертичник.
4. Системы поддержания микроклимата сельскохозяйственных зданий и сооружений. Научный руководитель направления: доц. А.А. Плотников
5. Системы поддержания микроклимата лечебно-профилактических зданий. Научный руководитель направления: доц. А.П. Борисоглебская.
6. Теоретические основы совершенствования систем создания микроклимата в здании. Научный руководитель направления: доц. О.Д. Самарин.

Ведущие научные руководители кафедры:

• Гагарин Владимир Геннадьевич
• Малявина Елена Георгиевна
• Рымаров Андрей Георгеевич
• Самарин Олег Дмитриевич
• Саргсян Самвел Владимирович

Темы защищенных в последнее время диссертаций:

1. Петров Дмитрий Юрьевич, Работа системы отопления и тепловой режим здания при отключении теплоснабжения. Диссертация к.т.н. по специальности 05.23.03, защищена в Совете Д212.138.10.

1. Лушин Кирилл Игоревич, Воздушный режим в вентилируемых прослойках теплоизоляционных навесных фасадных систем и его влияние на изменение теплозащиты, обусловленное эмиссией волокон из минераловатного утеплителя. Диссертация к.т.н. по специальности 05.23.03, защищена в Совете Д212.138.10. ()