Проект системы отопления и вентиляции салона красоты в г. Красноярск

Содержание

Содержание

Введение

1. Исходные данные объекта проектирования

   1.1. Расчетные параметры наружного воздуха

   1.2. Расчетные параметры внутреннего воздуха

2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

   2.1. Расчет ГСОП

   2.2. Расчет теплозащитных свойств наружных стен

   2.3. Расчет теплозащитных свойств перекрытия

   2.4. Расчет теплозащитных свойств пола над неотапливаемым подвалом

   2.5. Расчет теплозащитных свойств пола на втором этаже

   2.6. Расчет теплозащитных свойств световых проемов

   2.7. Расчет теплозащитных свойств дверных проемов

3. Тепловой режим помещений

   3.1. Расчет теплопотерь в помещениях

   3.2. Расчет теплопоступлений в помещения

   3.2.1. Теплопоступления от источников искусственного освещения

   3.2.2. Теплопоступления от солнечной радиации через световые проемы

   3.2.3. Теплопоступления от солнечной радиации через покрытие

   3.2.4. Теплопоступления, влагопоступления от людей

   3.3. Тепловой баланс помещений

4. Выбор принципиальных решений по отоплению и вентиляции

5. Отопление

   5.1. Тепловой расчет отопительных приборов

   5.2. Гидравлический расчет системы отопления

   5.3. Подбор и предварительная настройка терморегуляторов

   5.4. Подбор и предварительная настройка балансировочных клапанов

6. Вентиляция

   6.1. Параметры воздуха в вентиляционном процессе

   6.2. Построение вентиляционных процессов на I-d диаграмме

   6.3. Расчет воздухообмена в помещениях

   6.4. Составление воздушного баланса

   6.5. Аэродинамический расчет систем вентиляции

   6.6. Подбор и расчет вентиляционного оборудования

7. Энергосбережение в системах отопления и вентиляции

8. Экономика

   8.1. Экономика в системах ТГВ

   8.2. Расчет локальной сметы на монтаж систем отопления и вентиляции

   8.3. Технико-экономические показатели

   8.4. Расчет эксплуатационных затрат

9. Организация, планирование, управление строительным производством

   9.1. Составление календарного плана производства работ и построение графика движения рабочей силы

   9.2. Расчет количества автотранспорта

   9.3. Расчет площади приобъектных складов

   9.4. Расчет объемов строительства временных зданий

   9.5. Расчет потребности строительной площадки в воде, электроэнергии и тепле

   9.6. Расчет электрических нагрузок на внутреннее освещение

   9.7. Технико-экономические показатели проекта производства работ

10. Технология монтажно-заготовительных и строительных работ

   10.1. Подготовительные работы перед монтажем систем вентиляции

   10.2. Подготовительные работы перед монтажем систем отопления

   10.3. Последовательность монтажа систем вентиляции

   10.4. Последовательность монтажа воздуховодов

   10.5. Испытания и сдача в эксплуатацию систем вентиляции

   10.6. Испытания и сдача в эксплуатацию систем отопления

11. Автоматизация

   11.1. Функциональные возможности автоматизации

   11.2. Применение и состав щитов автоматики вентиляции

   11.3. Классификация схем автоматизации приточных венткамер

   11.4. Описание схемы автоматизации приточной венткамеры

   11.5. Описание принципиальной схемы общих цепей управления приточными венткамерами

   11.6. Функционирование схемы при пуске приточной камеры

Заключение

Список использованных источников

Приложение А. Технические характеристики отопительно-вентиляционного оборудования

 Введение

В связи с быстрыми темпами развития и расширения теплоэнергетического оборудования и способов его монтажа, перед современными специалистами, а также проектировщиками возникают большие перспективы и возможности по внедрению их в нашей стране. 

Разработка систем отопления и вентиляции является одной из составных частей, определяющих эффективное и рациональное использование ресурсов. 

Системы отопления – это совокупность технических элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи во все обогреваемые помещения количества теплоты, необходимого для поддержания температуры на заданном уровне. Системы отопления подразделяются на местные и центральные.

Теплоперенос в системах отопления осуществляется теплоносителем –жидкой средой (вода) или газообразной (пар, воздух, газ). В зависимости от вида теплоносителя системы отопления подразделяют на водяные, паровые, воздушные и газовые.

Для поддержания необходимой температуры внутреннего воздуха здания оборудуются отопительными установками. Создание и поддержание теплового комфорта в помещениях жилых зданий – их основная задача.

Состояние воздушной среды в помещениях в холодное время года определяется действием не только отопления, но и вентиляции.

Системы вентиляции – это совокупность технических элементов, предназначенных для поддержания в помещениях благоприятного для человека состояния воздушной среды в соответствии с нормируемыми ее характеристиками.

Отопление и вентиляция предназначены для поддержания в помещениях помимо необходимой температуры определенных влажности, подвижности, давления, газового состава и чистоты воздуха. Во многих производственных и гражданских зданиях отопление и вентиляция неотделимы, они совместно создают требуемые санитарно-гигиенические условия, что способствует снижению числа заболеваний людей, улучшению их самочувствия, повышению производительности труда и качества продукции.

Актуальность проекта определяется большим интересом к современным системам теплоснабжения, перспективностью развития данной отрасли в рамках повышения эффективности, экологичности и экономичности отопительно-вентиляционных установок. 

Целью настоящего дипломного проекта является разработка и проектирование систем отопления и вентиляции здания ТД «Атланта». 

Объект исследования - системы отопления и вентиляции здания. 

В достижения обозначенной цели в дипломном проекте необходимо решить следующие задачи: 

- трассировка системы отопления и вентиляции на плане подвала и этажа, построение аксонометрической схемы системы отопления и вентиляции, расстановка санитарных приборов и запорной арматуры; 

- определение теплового режима здания, тепловой и гидравлический расчет системы отопления; 

- проектирование системы вентиляции; 

- расчет технико-экономических показателей проекта; 

- разработка мероприятий по организации, планированию и управлению строительным производством; 

- выбор технологии монтажнозаготовительных и строительных работ; 

- проектирование системы автоматизации. 

Дипломная работа состоит из: введения, одиннадцати глав, заключения, библиографического списка и приложений. 

В ходе подготовительной работы была использована научная литература и нормативно-правовые акты в области теплоэнергетики. 

1. Исходные данные объекта проектирования

Назначение здания – общественное

Расположение – г. Красноярск

Характеристика конструкций наружных ограждений:

Стены: 

- кирпич пустотелый коричневого цвета;

- утеплитель Rockwool light boots;

- внутренняя поверхность стен – кирпич.

Пол над неотапливаемым подвалом: 

- прослойка и заполнение швов из цементно - песчаного раствора марки М150 – 15;

- стяжка из цементно - песчаного раствора М150 – 20;

- 3 слоя изола  И – БД ГОСТ 1029679  на горячей битумной мастике     МБКГ55 ГОСТ 288980;

- стяжка из цементно – песчаного  раствора М150 по уклону арматурной сеткой;    

- керамзит, пролитый цементно - песчаным раствором на  30мм;

- утеплитель - минераловатные плиты ППЖ, обернутые полиэтиленовой пленкой;

- пароизоляция - 1 слой пергамина;

- ж.б. плита.

Пол на остальных этажах:

- покрытие - коммерческий линолеум «Tarkett»;

- прослойка из быстротведеющей мастике на водостойких вяжущих;

- стяжка из цементно - песчаного раствора  по уклону АРМ сеткой;

- звукоизоляция - минераловатные  плиты ППЖ;

- пароизоляция - 1 слой пергамина;

- ж.б. плита.

Потолочное перекрытие:

- ж. б. плита;

- слой пароизоляции (1 слой пергамина);

- теплоизоляция - минераловатные  плиты «Техно лайт»;

- стяжка из цементно - песчаного раствора  по уклону АРМ сеткой;

- 3 слоя рубероида.

Двери: по СНиП

Источник теплоснабжения: от существующей теплосети

Параметры теплоносителя: τ1 = 95 ºС, τ2 = 70 ºС

Система отопления: по СНиП

Количество этажей – 2

1.1. Расчетные параметры наружного воздуха

Расчетные параметры наружного воздуха принимаются согласно СНиП 23−02−2003 [1] для города Красноярск

1.2. Расчетные параметры внутреннего воздуха

Расчетные параметры внутреннего воздуха для различных категорий помещений определяем в соответствии с ГОСТ 30494 – 96.

2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

2.1 Расчет ГСОП

Минимальные значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий принимаем в соответствии с показателем, называемым градусосутками отопительного периода (Dd)

3.3 Тепловой баланс помещений

При определении тепловой мощности систем отопления жилых и общественных зданий необходимо учитывать

а) потери теплоты через наружные ограждающие конструкции;

б) расход теплоты на нагревание инфильтрующегося в помещение наружного воздуха, не компенсируемого подогретым приточным воздухом;

в) потери теплоты через внутренние ограждающие конструкции, если разность температур в смежных помещениях равна 3 ºС и более;

г) тепловой поток, поступающий в комнаты и кухни (бытовые тепловыделения).

4. Выбор принципиальных решений по отоплению и вентиляции

Для теплоснабжения общественных зданий и сооружений, как правило применяется центральное водяное отопление. В районе строительства в городе Красноярске, где находится торговый дом «Атланта», источником теплоносителя является центральная котельная, которая обеспечивает температуру теплоносителя (воды) в подающей магистрали  95 0С, в обратной - 70 0С. 

Здание торгового дома имеет не отапливаемый подвал, а чердак  отсутствует. Индивидуальный тепловой пункт, расположен в подвале, в отдельном помещении, оборудуемом железной дверью, для предотвращения попадания туда посторонних лиц. 

Для равномерного прогрева отопительных приборов, наиболее удаленных от теплового пункта, систему отопления принимаем двух трубную горизонтальную, с тупиковым движением теплоносителя. Схема присоединения к теплофикационной сети независимая с насосным побуждением.

Магистрали и стояки системы отопления выполняются  из стальных водогазопроводных труб (ГОСТ 326275*) различных диаметров. 

Прокладка магистралей осуществляется по подвалу с применением изоляции. Магистрали прокладываются с уклоном, который составляет 0,003м на 1п.м. Уклон выполняется для опорожнения системы. Стояки прокладываются  открыто. В угловых помещениях, по возможности, стояк устанавливается в углу, образованном наружными стенами. На стояках двухтрубной системы устанавливается запорная и спускная арматура, в пределах подвала. 

В качестве запорной арматуры используются шаровые краны, в качестве спускной, для опорожнения системы отопления  – пробноспускные краны. 

На магистралях, в местах разветвлений  устанавливается арматура, предназначенная для отключения ветви системы отопления в случае аварийной ситуации. Кроме того, на магистралях располагаются дренажные устройства в нижних точках системы. 

Выпуск воздуха при заполнении системы водой происходит через воздуховыпускные устройства (краны Маевского), ввинченные в пробки верхних отопительных приборов стояка. Для компенсации теплового удлинения стояков в местах присоединения к подающей магистрали выполняются их изгибы. Компенсация теплового удлинения магистралей осуществляется их естественными изгибами.

В качестве отопительных приборов приняты стальные радиаторы PURMO COMTACT. Высота отопительных приборов принята 500 мм.  Радиаторы неприхотливы, практически не выступают за пределы подоконника.

Согласно /4/ приборы преимущественно  располагаются под световыми проемами, без ниш, у поверхности наружных стен. Возможно, смещение осей прибора относительно оси светового проема. Для равномерного обогрева помещения приборы устанавливаются под каждым световым проемом. 

Все радиаторы комплектуются автоматическим клапаном для выпуска воздуха, присоединительным элементом типа RTDN (Danfoss), включающем в себя: отвод, регулирующий клапан, соединительную трубку и распределительную деталь; термостатическим элементом RTD (Danfoss), а также запорным клапаном радиаторного типа RLV(Danfoss).

Подсоединение отопительных приборов – боковое одностороннее. 

Диаметр подводок к отопительным приборам 15 мм.

Подача теплоносителя в прибор осуществляется сверху-вниз. 

Вентиляция помещений, в соответствии с требованиями СанПин  и СНиП, запроектирована приточно – вытяжная с механическим и, частично, естественным побуждением движения воздуха. Кратности воздухообменов в помещениях приняты в соответствии с требованиями норм.

Отдельные системы вытяжной вентиляции предусмотрены для санитарных узлов, душевых, банкетных залов, производственных цехов и помещений для хранения уборочного инвентаря, помещений чистки одежды и обуви. 

В части помещений со значительным скоплением людей проектируется приточная вентиляция с механическим побуждением. Вытяжная вентиляция для данных помещений предусматривается естественная и механическая.

В производственной части устраивается вентиляция:

- искусственная приточная во всех цехах, кладовых и уборочных помещениях;

- естественная вытяжная для всех помещений;

- искусственная вытяжная для уборных и душевых.

Все воздуховоды, расположенные в помещениях с повышенной степенью пожароопасности, изолируются матами минераловатными толщиной 60 мм с оштукатуриванием их цементнопесчаным раствором по металлической сетке толщиной 20 мм, что придает им предел огнестойкости не менее Е30. Воздуховоды, проложенные по остальным помещениям, выполнены из оцинкованной стали толщиной 1 мм  и оштукатурены цементнопесчаным раствором толщиной 50 мм. 

Цветовая окраска воздуховодов выполнена в соответствии с архитектурными решениями.

Проектом предусмотрено автоматическое выключение всех вентиляционных систем при возникновении пожара, по сигналу пожарных датчиков. 

5. Отопление

5.1 Тепловой расчет отопительных приборов

Тепловой расчет системы отопления заключается в определении площади поверхности отопительных приборов.

Поверхность нагрева отопительных приборов в двухтрубных системах отопления рассчитывается с учетом температуры теплоносителя на входе в каждый прибор tвх,оС, количества теплоносителя, проходящего через прибор Gпр, кг/ч, и величины тепловой нагрузки прибора Qпр, Вт.

5.2 Гидравлический расчет системы отопления

Цель гидравлического расчета системы отопления состоит в подборе диаметров ее участков таким образом, чтобы располагаемого давления было достаточно для преодоления всех сил сопротивления по ходу движения теплоносителя.  

В дипломном проекте выполнен гидравлический расчет диаметров участков главного циркуляционного кольца и диаметров второстепенного кольца, а также  увязка с главным кольцом. Диаметры  остальных участков системы определяем по допустимой скорости и тепловой нагрузке. 

В качестве расчетного кольца  для насосной горизонтальной двухтрубной системы с тупиковым движением теплоносителя принимаем кольцо, проходящее через самый нагруженный  и удаленный верхний отопительный прибор. 

К основному циркуляционному кольцу подсоединяются горизонтальные ветви, для разводки по помещениям.

5.3 Подбор и предварительная настройка терморегуляторов

Для регулирования параметров микроклимата в каждом помещении используются автоматические радиаторные терморегуляторы RTD фирмы «Danfoss»

Радиаторный терморегулятор – автоматический регулятор прямого действия, предназначенный для поддержания на заданном уровне температуры воздуха в помещении путем изменения теплоотдачи установленного в нем местного отопительного прибора системы водяного отопления здания.

Терморегулятор типа RTD фирмы «Danfoss» представляет собой сочетание двух частей: регулирующего клапана и автоматического термостатического элемента. 

Регулирующий клапан монтируется на трубопроводе, подающем воду к отопительному прибору, а на клапане устанавливается термостатический элемент.

Устройство терморегулятора представлено на рис. 5.2.

Основным устройством термостатического элемента является сильфон, который обеспечивает пропорциональное регулирование. Датчик термоэлемента воспринимает изменение температуры окружающего воздуха. Сильфон и датчик заполнены легко испаряющейся жидкостью и её парами. Выверенное давление в сильфоне соответствует температуре его зарядки. Это давление сбалансировано силой сжатия настроечной пружины. При повышении температуры воздуха вокруг датчика часть жидкости испаряется и давление паров в сильфоне увеличивается. При этом сильфон растягивается, перемещая конус клапана в сторону закрытия отверстия для протока теплоносителя в отопительный прибор до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие между силой пружины и давлением паров. При понижении температуры воздуха пары конденсируются, давление в сильфоне уменьшается, что приводит к его сокращению и перемещению конуса клапана в сторону открытия до положения, при котором вновь установится равновесие системы. Паровое заполнение всегда будет конденсироваться в самой холодной части датчика, обычно наиболее удаленной от корпуса клапана. Поэтому радиаторный терморегулятор будет всегда реагировать на изменения комнатной температуры, не ощущая температуры теплоносителя в подводящем трубопроводе. Тем не менее, когда воздух вокруг клапана всё же нагревается теплом, отдаваемым трубопроводом, датчик может регистрировать более высокую температуру, чем в помещении. Поэтому для исключения такого влияния рекомендуется устанавливать термостатические элементы, как правило, в горизонтальном положении. В противном случае необходимо применять термоэлементы с дистанционным датчиком. 

Клапаны радиаторных терморегуляторов серии RTD подразделяются на два типа: RTDN (для двухтрубных насосных систем отопления) и RTDG (для однотрубных насосных и двухтрубных гравитационных систем).

Принимаем к установке терморегуляторы с клапанами RTDN.

Клапан RTDN (рис. 5.3) — повышенного гидравлического сопротивления с предварительной монтажной настройкой предельной пропускной способности. Клапаны бывают с условным диаметром от 10 до 25 мм. Клапаны RTDN имеют никелевое покрытие и поставляются с красным защитным колпачком.

Устройство предварительной настройки (рис. 5.4) представляет собой дросселирующий цилиндр, связанный с поворотной коронкой. Различные положения коронки и цилиндра соответствуют определенным значениям пропускной способности клапана терморегулятора. На коронке обозначены цифровые индексы положений настроечного элемента. Индексы настройки должны быть определены в ходе гидравлического расчета системы отопления и выставлены против сверления на корпусе клапана при выполнении монтажных работ. Настройка производится без применения какого-либо инструмента

5.4 Подбор и предварительная настройка балансировочных клапанов

Балансировочные клапаны необходимы для гидравлической балансировки (увязки) отдельных колец системы отопления и стабилизации динамических режимов ее работы.

Балансировочные клапаны подразделяются на ручные (MSVC, MSV-F, USVI и MSVI), которые используются вместо регулировочных диафрагм, и автоматические, поддерживающие постоянный перепад давлений в стояках двухтрубных систем отопления (ASVP/ASVM, ASVP-V (PV Plus)/ASVM) или постоянный расход в стояках однотрубных систем (ABQM).

Принимаем к установке автоматические балансировочные клапаны типа ASVP c клапаном ASVM (рис. 5.5). 

Устанавливаются на стояках или горизонтальных ветвях двухтрубных систем отопления с целью стабилизации в них перепада давлений на уровне, который требуется для оптимальной работы автоматических радиаторных терморегуляторов.

Клапан ASVР представляет собой регулятор постоянства перепада давлений, к регулирующей мембране которого подводится положительный импульс через импульсную трубку длиной 1,5 м от подающего стояка системы и отрицательный импульс — от обратного стояка через внутренние каналы клапана. Импульсная трубка к подающему стояку присоединяется через запорный клапан ASVM. 

6. Вентиляция

6.1 Параметры воздуха в вентиляционном процессе

Согласно СНиП 41012003 расчетные параметры наружного воздуха для холодного периода года принимаются по параметру Б, а в теплый – по параметру А

6.2 Построение вентиляционных процессов на I-d диаграмме

В помещениях с тепло- и влаговыделениями воздухообмен определяется по Idдиаграмме. Расчет воздухообменов в помещениях сводится к построению процессов изменения параметров воздуха в помещении.

В проекте мы условно принимаем, что система отопления полностью компенсирует потери тепла, которые будут иметь место в помещении. Поступление вредностей учитывается для трех периодов года: холодного, переходного и теплого.

6.4 Составление воздушного баланса

В любом  помещении, в котором имеется система  вентиляции, расходы воздуха сбалансированы, то есть количество приточного и удаляемого воздуха равны. При этом, если в помещении функционирует только приточная вентиляция, удаление воздуха происходит неорганизованным путем. 

Если предусмотрена только вытяжная вентиляция, поступление воздуха в помещение происходит неорганизованно, то есть за счет инфильтрации, через щели и неплотности, за счет перетекания из соседних помещений, но при этом всегда сохраняется баланс, при котором массовый расход удаляемого воздуха, кг/ч, равен массовому расходу приточного воздуха, кг/ч.

6.6 Подбор и расчет вентиляционного оборудования

Подбор калориферов

Для поддержания в рабочей зоне температуры в зимний период необходимо подавать подогретый воздух в помещения, где находится постоянный обслуживающий персонал. Для этого предусмотрена приточная система. Эта система позволяет создавать требуемые санитарными нормами условия на рабочем месте. Воздух, подаваемый этой системой, подогревается в калориферной установке.

Калориферы стальные пластинчатые предназначены для нагрева воздуха с предельно допустимым содержанием химически агрессивных веществ по ГОСТ 12.1005 – 88, с запыленностью не более 0,15 мг/м3 и не содержащего липких веществ и волокнистых материалов, в системах воздушного отопления и в сушильных установках. Рабочее давление теплоносителя должно быть не более 1,2 МПа, температура не выше +150 оС.

Произведем выбор калорифера для приточной системы П1. 

Количество нагреваемого воздуха составляем 2887,7 м3/ч.

Задаемся массовой скоростью движения теплоносителя ϑ = 8 кг/(м2с)

Подбор вентиляторов

Для систем вентиляции выбираем канальные вентиляторы. 

Канальные вентиляторы - предназначены для установки непосредственно в вентиляционную сеть (проточную часть) круглого и прямоугольного сечения. Вентиляторы этого типа устанавливаются на одном валу с электродвигателем в едином корпусе с использованием виброизолирующих прокладок и, как правило снабжаются встроенными устройствами автоматического регулирования.

Из-за небольших габаритных размеров канальные вентиляторы могут устанавливаться непосредственно в сети воздуховодов, встраиваться в канальные системы вентиляции воздуха и скрываться за подшивным потолком или в специальных вертикальных шкафах. Основные преимущества канального вентилятора связаны с его компактностью при значительных расходах воздуха.

Подбор вентилятора для вытяжной системы В1 производится

Дефлекторы предназначены для усиления тяги за счет давления, создаваемого ветром в системах естественной вентиляции. Они изготавливаются из листовой стали, устанавливаются на вытяжных шахтах и ограждают выпускные отверстия труб от попадания в них дождя и снега. Дефлекторы изготавливаются десяти номеров, с диаметром 150 - 1250 мм и поставляются в собранном виде.

Места присоединения дефлекторов вентиляционных имеют нормируемые размеры, установленные СНиП 41012003. Дефлекторы вентиляционные устанавливаются на поверхности, превышающей уровень конька на крыше на определенное расстояние – 1,52 м.

7. Энергосбережение в системах отопления и вентиляции

Под понятием «Энергосбережение» принято понимать реализацию научных, правовых, производственных, организационных, экономических и технических мер, которые направлены на эффективное и экономное использование топливно-энергетических ресурсов, с целью привлечения в хозяйственный оборот источников возобновляемой энергии. Постоянное увеличение спроса на энергетические ресурсы, повышение тарифов на них, сокращение запасов природных ископаемых – все это делает энергосбережение важным и придает ему особое значение. К тому же, энергосбережение является важной задачей по сохранению разнообразных природных ресурсов.

Наиболее насущным в данный период является энергосбережение в быту, а также в сфере жилищно-коммунальных хозяйств.

Системы отопления и вентиляции воздуха для общественных и промышленных зданий являются крупнейшими потребителями тепловой энергии. Поэтому совершенствование этих систем имеет первостепенное значение для повышения энергоэффективности зданий и снижения затрат энергии на создание в них комфортных параметров.

Мероприятия по энергосбережению в системах отопления и вентиляции воздуха условно можно разделить на четыре группы:

1. Организация учета и контроля по использованию энергоносителей.

2. Объемнопланировочные, строительно-конструктивные мероприятия по енергосбережения.

3. Технические мероприятия энергосбережения: совершенствование инженерных систем и их элементов (местного и центрального теплоснабжения, водоснабжения, отопления, горячего водоснабжения (ГВС), вентиляции, кондиционирования);

4. Энергосбережение путем утилизации природной теплоты и холода, использование вторичных энергоресурсов, уменьшение тепловых потерь.

Организация учета и контроля по использованию энергоносителей

Организация приборного учета тепловой энергии и расхода теплоносителя позволяет выявить фактическое потребление тепловой энергии, что может отличаться от проектного тепловой нагрузки зданий и сооружений. Это различие по данным, полученным в результате эксплуатации систем теплоснабжения, оборудованных узлами учета теплопотребления, может составлять до 30% от плановых (проектных) показателей. Превышение планового теплопотребления, как правило, связано с ухудшенными характеристиками ограждающих конструкций. В отсутствие приборного учета теплоснабжающие организации часто используют систему тарифов и удельных нормативов отопления и ГВС с понижающими коэффициентами, что приводит к превышению объемов тепловой энергии, за которую платит потребитель.

Объемнопланировочные, строительно-конструктивные мероприятия по энергосбережению

Объемнопланировочные, строительно-конструктивные мероприятия по энергосбережению связаны с уменьшением тепловых потерь и теплоснабжения. Конкретная их реализация может быть связана с:

- выбором ориентации здания относительно сторон света;

- выбором формы здания в плане и по вертикали, применением солнцезащитных устройств;

- уменьшением расходов энергии на искусственное освещение;

- выбором степени и характера остекления.

В целом эти меры предусматриваются на стадии проектирования зданий.

Технические мероприятия по энергосбережению:

- совершенствования инженерных систем и обогревателей: местного и центрального теплоснабжения, водоснабжения, отопления, горячего водоснабжения (ГВС), вентиляции, кондиционирования;

Энергосбережение за счет совершенствования инженерных систем и их элементов.

К этой группе мероприятий по энергосбережению можно отнести, например:

- уточнения расчетных условий (выбор расчетных температур наружного и внутреннего воздуха, правильный выбор необходимого количества свежего воздуха);

- уменьшения инфильтрации (создания подпора, воздушных завес и т.д.);

- снижение потерь (изоляция трубопроводов и воздуховодов, уменьшение коэффициентов гидравлических и аэродинамических потерь, исключения утечек теплоносителя, повышение КПД оборудования);

- использование предварительного нагрева и охлаждения теплоносителей;

- автоматизация процессов теплоснабжения и подготовки воздуха;

- качественное и количественное регулирование.

При проектировании, монтаже и эксплуатации систем отопления и вентиляции рассматриваемого здания можно достичь их энергоэффективности, выполнив ряд мероприятий

Для эффективной работы калориферов воздушного отопления следует периодически очищать теплопередающую поверхность (паром, сжатым воздухом и т.п.). Коэффициент теплопередачи зависит от чистоты поверхностей теплообмена.

В помещениях с пониженной температурой воздуха, которая определяется условиями производства, при малом количестве работников следует применять автономное воздушное отопление с подачей воздуха только в рабочую зону.

Необходимо осуществлять постоянный контроль за утеплением окон и дверей. Не плотности и отсутствие утепления приводят к увеличению расхода теплоты на отопление до 60%.

Установка теплоотражающей пленки (теплового экрана) в межрамном пространстве окна позволит экономить до 10% тепловой энергии на отопление здания.

Перевод системы отопления на дежурный режим в нерабочее время, праздничные и выходные дни позволит сэкономить 1015% по отношению к теплоснабжению здания.

Снижение внутренней температуры в жилых домах в ночное время позволит сэкономить 23% по отношению к теплоснабжению здания.

Удаление отложений (накипи) из стенок котлоагрегатов и теплообменников позволит снизить расход тепла на 30% и более.

Восстановление теплоизоляции на трубопроводах систем отопления и ГВС позволит снизить тепловые потери на 79% от общего теплопотребления.

Применение регуляторов температуры в системах отопления позволит сэкономить около 15% от общих затрат на тепловую энергию.

Установка отражателя, что является теплоизоляционной прокладкой из теплоотражающим слоем между отопительным прибором и стеной, позволит сэкономить 23% от общего потребления.

Замена трубчатых теплообменников на пластинчатые и использовать энергоэффективное экономичное отопление, что позволит экономить 1020% тепла.

8. Экономика

8.1 Экономика в системах ТГВ

Во всех специализированных хозяйствующих субъектах (независимо от форм собственности), вырабатывающих и транспортирующих энергоресурсы, систем теплоснабжения и вентиляции в современных условиях происходят большие изменения в формах и методах организации и управления предприятиями (организациями, их объединениями), ценообразовании и финансировании, налогообложении, материально-техническом обеспечении  и определении  эффективности инвестиционностроительных проектов.

Экономика систем ТГВ ставит своей целью проведение технико-экономических расчетов, выбора и обосновании экономической эффективности принимаемых инженерных решений, применении экономических методов воздействия на исполнителей (рабочих и специалистов) с целью повышения результативности функционирования развития систем ТГВ в современных условиях.

Основные задачи данного раздела:

- определение экономической эффективности проектных решений в заданных условиях с определением области экономически допустимых параметров каждого из сопоставимых вариантов;

- разработка и внедрение энергосберегающих технологий;

- снижение себестоимости строительно-монтажных работ за счет сокращения сроков их выполнения и применения прогрессивных технологий;

- снижение затрат на эксплуатацию систем ТГВ;

- совершенствование хозяйственного механизма организаций и предприятий, осуществляющих возведение и эксплуатацию систем ТГВ в условиях рыночной экономики и др.

8.2 Расчет локальной сметы на монтаж систем отопления и вентиляции

Состав и порядок разработки сметной документации регламентирован методикой определения стоимости строительной продукции на территории Российской Федерации.

Сметная стоимость строительства – затраты связанные со строительством новых объектов, реконструкцией, расширением и техническим переоснащением действующих объектов.

Сметная стоимость является основой для определения объема капитальных вложений, для открытия финансирования строительства, формирования договорных цен на строительную продукцию, осуществления расчетов между заказчиком и подрядчиком за выполненные объемы работы, оплаты расходов по приобретению оборудования и его доставки, а также возмещения других затрат за счет средств, предусмотренных сводным сметным расчетом. 

Сметная стоимость строительно-монтажных работ определяется на основе  Формы 4   локальной сметы.

Стоимость строительно-монтажных работ в локальной смете в составе сметной документации приводится в двух уровнях цен:

- в базисном уровне, определяемом на основе действующих сметных норм и цен 2011 г.;

- в текущем уровне (I квартал 2012г.) на основе цен, сложившихся ко времени составления смет или прогнозируемых к периоду осуществления строительства.

Ведомость договорной цены на строительно-монтажные работы составлена на основе локальной сметы по данным видам работ. Договорная цена (твердая) включает:

- сметную стоимость строительно-монтажных работ;

- прочие затраты, относящиеся к деятельности подрядчика.

Нормы накладных расходов и сметной прибыли определяются в процентах от фонда оплаты труда (ФОТ) рабочих, строителей и механизаторов.

При составлении локальной сметы для расчета сметной стоимости строительно-монтажных работ на систему отопления и вентиляции были использованы открытые и закрытые единичные расценки, принимаемые по соответствующим сборникам территориальных единичных расценок (ТЕР).

Исходные данные к разработке локальной сметы на монтаж системы отопления культурно-оздоровительного центра

9. Организация, планирование, управление строительным производством

9.1 Составление календарного плана производства работ и построение графика движения рабочей силы

Календарный план - это документ, в котором перечисляются все виды работ в их технологической последовательности, сроки выполнения каждого вида работ со взаимной увязкой, общий срок строительства объекта. 

На основании календарного плана выявляется потребность в рабочей силе, строительных механизмах и транспорте. 

Календарный план составлен в соответствии со СНиП 3.01.01.85 «Организация строительного производства». Календарный план строительства разрабатывают с целью установления состава и объектов строительно-монтажных работ на объекте, очередности, последовательности и сроков выполнения каждой работы.

В данном дипломном проекте при производстве санитарно-технических работ по монтажу системы отопления и вентиляции применяется совмещённый метод производства работ. Данный метод позволяет максимально совместить по времени отдельные строительно-монтажные работы при производстве санитарно-технических систем, что существенно сокращает сроки строительства при выполнении работ постоянным составом исполнителей. Применение поточного метода, являющегося передовым методом производства работ, невозможно, в связи с малым объёмом работ по монтажу систем и однородностью всех производственных процессов.

Технология монтажнозаготовительных и строительных работ

10.1 Подготовительные работы перед монтажом систем вентиляции

Сооружение систем вентиляции включает в себя сложный комплекс организационных мероприятий и технологических процессов. 

 При современных темпах и методах строительства проектирование и монтаж вентиляции требует тщательной подготовки. С этой целью в монтажных организациях создаются специальные подразделения подготовки производства монтажных работ. 

 Начальными этапами подготовки к монтажу вентиляции являются детальное ознакомление с рабочим проектом указанных вентиляционных систем и разработка проекта производства работ, монтажного проекта для передачи на завод вентиляционных заготовок. 

Подготовительные работы включают в себя разработку и заключение контрактов на строительство систем вентиляции, инженерную подготовку производства, подготовку объекта под монтаж.

Монтаж систем промышленной вентиляции начинается с того, что бригаде монтажников передают техническую документацию : поэтажные планы здания с наружными разрезами и нанесённым на них расположением вентиляционных систем, рабочие чертежи отдельных узлов и систем, способов установки оборудования и органов управления, детали крепления. На всех чертежах обязательно должны быть указаны типы и марки оборудования, размеры и формы воздуховодов, расположение их по отношению к строительным конструкциям. Обязательным документом является проект производства работ - ППР, или краткая технологическая записка.

Необходимо, чтобы к началу монтажа вентиляционных установок основные строительные работы на месте монтажа были закончены.

При монтаже систем вентиляции надо строго соблюдать указания проекта, не нарушать строительные конструкции здания. Малейшие отступления от проекта должны быть согласованы с проектной организацией.

Объект считается подготовленным к монтажу при полной готовности строительных конструкций, на которых устанавливают вентиляционное оборудование и прокладывают воздуховоды, а также готовности помещений вентиляционных камер. К началу монтажа оборудования строители должны закончить фундаменты под оборудование. В стенах и перекрытиях должны быть оставлены монтажные проёмы для подачи крупногабаритного оборудования и воздуховодов к месту монтажа. Технологическое оборудование должно быть установлено на месте.

До начала монтажа в цехе должны быть закончены работы, связанные с проводкой электроосвещения, сооружением лесов и подмостей для монтажа оборудования и воздуховодов па высоте. К месту монтажа должен быть свободный доступ

10.2 Подготовительные работы перед монтажом систем отопления

В соответствии со СНиП 3.01.0195 «Организация строительного производства»  до начала выполнения строительно-монтажных (в том числе подготовительных) работ на объекте Генподрядчик обязан получить в установленном порядке разрешение от Заказчика на выполнение монтажных работ. Основанием для начала работ может служить Акт освидетельствования скрытых работ по подготовке помещений к монтажу отопления. Монтаж систем отопления осуществляют в соответствии с требованиями СНиП, рабочего проекта, проекта производства работ и инструкций заводов-изготовителей оборудования. Замена предусмотренных проектом материалов и оборудования допускается только по согласованию с проектной организацией и заказчиком.

Монтаж системы отопления включает в себя подготовительные работы по группировке, тщательной промывке с последующим гидравлическим (пневматическим) испытанием на герметичность отопительных приборов и работы по сборке системы трубопроводов, подводящих и отводящих нагретую воду к приборам.

При приемке объекта под монтаж должны проверяться: 

  соблюдение всех требований СНиПа и действующих технических условий; 

  наличие и правильное оформление актов на скрытые работы; 

  геометрические размеры и привязки к строительным конструкциям фундаментов под отопительное оборудование, монтажных проемов; 

  правильность установки закладных деталей; 

  устройство ограждений проемов, настилов и навесов.

10.3 Последовательность монтажа систем вентиляции

Монтаж систем вентиляции - установка, размещение и закрепление согласно проекту вентиляционного оборудования и сети воздуховодов.

Перед началом монтажа производят проверку качества и комплектации необходимых для них изделий. Монтаж на крупных объектах, как правило, начинают с монтажа воздуховодов и установки приточных камер и др. крупногабаритного оборудования. До начала санитарно-технических работ производят приемку объекта под монтаж. 

Монтаж калориферов

Состав работы:

1. Доставка секций к месту монтажа на расстояние до 20 м. 

2. Установка секций. 

3.Присоединение секций с установкой прокладок, затяжкой гаек и выверкой по уровню. 

Перед установкой калориферов проверяют соответствие их модели проекту и затем проводят гидравлические испытания. Калориферы испытывают под давлением на 2кгс/см2 больше рабочего, но не выше избыточного давления, равного 8 кгс/ см2. Испытание длится 2-3 мин. за это время понижение давления не допускается. Перед монтажом калориферы очищают от грязи, пыли, выправляют погнутые пластинки, чтобы не повредить их оцинковку. В приточных камерах калориферы обычно устанавливают на металлических подставках из угловой стали. Размеры подставки зависят от количества и способа установки калорифера. 

Устанавливать калориферы следует вертикально, причем штуцер для входа теплоносителя должен быть расположен вверху, а штуцер для выхода теплоносителя-внизу. 

Калориферы крепят стропами 3СК0,4 и лебедкой ТЭЛ2 поднимают на подставку. С закрепленного на подставке калорифера снимают стропы и оттяжки. Монтаж остальных калориферов выполняют в той же последовательности.

После того, как калориферы будут установлены их обвязывают заранее изготовленными в мастерских трубопроводами и необходимой арматурой. Обвязанные калориферы испытывают на плотность и равномерность прогрева.

По окончании монтажа необходимо заделать все отверстия между калориферами и строительными конструкциями, чтобы холодный воздух не проникал к всасывающему патрубку вентилятора, минуя калорифер. Зазоры заделывают кровельной сталью и асбестовым картоном.

При установке калориферов в вентиляционной камере следует с каждой стороны калорифера, т.е. со стороны входа и выхода воздуха , оставить свободное пространство шириной не менее 700 мм, нужное для осмотра во время эксплуатации.

Калориферы соединяют с воздуховодами переходами и фланцами с асбестовыми прокладками. Трубопроводы присоединяют к калориферам посредством разборных соединений (фланцы, резьбовые соединения). Трубопроводы должны иметь уклон: для воды не менее 3 мм на 1 м длины, для пара и конденсата не менее 5 мм на 1 м длины. Направление уклона должно обеспечивать удаление воздуха из системы и слив воды по трубопроводам. В местах прохода трубопроводов через строительные конструкции здания (стены, перекрытия) необходимо помещать гильзы. Трубопроводы для пара или воды с температурой выше 100°С проходящие через сгораемые конструкции, изолируют листовым асбестом. Все трубопроводы, проводящие теплоноситель к калориферам, покрывают термоизоляцией.

Монтаж вентиляторов

Монтаж вентиляторов ведут в такой последовательности: 

- проверяют  комплектность  поставки вентилятора и его деталей, а также наличие электродвигателей, ограждающих устройств, анкерных болтов;

- делают ревизию (заказчик или монтажная организация) вентиляторов и электродвигателей, если они не прошли предмонтажную ревизию;

- доставляют вентилятор и его детали к месту монтажа;

- поднимают и устанавливают вентилятор (при необходимости его собрав) с помощью грузоподъемных средств на фундамент, площадку или кронштейны; проверяют правильность установки вентилятора и закрепляют его в проектном положении к опорным конструкциям; проверяют работу вентилятора.

При монтаже вентиляторов на металлоконструкциях пружинные виброизоляторы крепят к ним таким образом, чтобы элементы металлоконструкций в плане совпадали с соответствующими элементами рамы вентилятора. Это делают для того, чтобы можно было корректировать положение виброизоляторов. Пружинные виброизоляторы крепят к металлоконструкциям болтами, используя отверстия в нижней  плите  виброизолятора,   с  применением  резиновых   прокладок.

10.4 Последовательность монтажа воздуховодов

Состав работы

- сборка деталей и воздуховодов в укрупненные блоки на фланцах с постановкой прокладок и затяжкой болтов;

- установка средств креплений в готовые отверстия с заделкой цементным раствором и его приготовлением или закрепление их к опорным конструкциям с поддерживанием при электроприхватке; 

- подъем и установка блоков в проектное положение и временное их крепление (при необходимости); 

- соединение установленного блока с ранее смонтированным блоком на фланцах с установкой прокладок и затяжкой болтов; 

- выверка и окончательное закрепление системы.

Последовательность работ

Комплекты вентиляционных установок поступают к месту монтажа с приобъектного склада на автомашинах, автопогрузчиках в контейнерах. Узлы и детали с автомашин разгружают кранами. Доставленные комплекты рассортировывают согласно маркировке и отдельные детали разносят к месту монтажа вручную. Путь перемещения грузов должен быть очищен от мусора, грязи, лишних предметов.

Для монтажа вентиляционных систем в стенах и перекрытиях здания должны быть остановлены необходимые отверстия. Если этих отверстий нет, их нужно пробить. Необходимо также разметить и пробить отверстия, чтобы можно было установить различные средства крепления. Эти работы выполняют со строительных лесов, площадок и подмостей.

Инвентарные площадки (УИКМ60)- козлы с настилом или монтажные вышки устанавливают в нужных местах и проверяют их прочность и надежность. По имеющимся строительным отметкам наносят на стене на высоте 1,5 м от уровня чистого пола вспомогательную линию, параллельную уровню пола. На этой линии откладывают расстояние между осями отверстий, начиная с крайнего. С помощью рулетки с отвесом от уровня чистого пола или вспомогательной линии отмечают центры отверстий или средств крепления согласно проекту. Затем электрической сверлильной машиной просверливают отверстия нужного размера.

Подвески и кронштейны крепят с помощью строительно-монтажного пистолета СМП3, который забивает крепежные детали - гвоздевые дюбели.

Расчетный шаг кронштейнов и подвесок следует принимать 4м, если диаметр большей стороны прямоугольного воздуховода не более 400 мм, и 3 м при диаметре круглого воздуховода или размерах большей стороны - прямоугольного воздуховода сечения выше 400 мм. Если нагрузка в месте заделки подвесок в перекрытие или в другую строительную конструкцию превышает допустимую, то расчетный шаг кронштейнов следует уменьшить.

Монтаж горизонтальных воздуховодов может быть начат, когда в местах их прокладки оштукатурены стены, потолки, перегородки и установлены средства крепления и опоры.

Перед началом монтажа следует проверить комплектность и качество деталей и узлов, изготовленных в УЗМ непосредственно у места монтажа на полу воздуховоды должны быть собраны в звенья, возможная величина которых определяется местными условиями, грузоподъемностью лебедок. Это делают для того, чтобы как можно меньше вести работ на высоте.

Собранное звено воздуховода закрепляют инвентарными стропами 3СК0,4 и лебедками ТЭЛ2. При подъеме нужно следить за тем, чтобы воздуховод не цеплялся за строительные конструкции, оборудование, монтажные вышки. Для этого к воздуховоду прикрепляют оттяжки, с помощью которых во время подъема его удерживают в нужном положении.

Магистральные воздуховоды монтируют в направлении от вентилятора. Правильность установки проверяют с помощью шнура, натянутого по фланцам, сначала вдоль трех первых устанавливаемых деталей, а затем и вдоль каждой последующей.

Только после выверки и устранения прогибов воздуховод захватывают хомутами подвесок и закрепляют. Хомуты должны плотно охватывать воздуховод: зазоры не допускаются. После закрепления воздуховодов на подвесках, оттяжки и стропы снимают и вновь проверяют правильность смонтированного узла и устраняют искривления с помощью талрепов.

Фланцевые соединения должны находиться вне строительных конструкций, а гайки болтов фланцевого соединения с одной стороны. Резиновые прокладки между фланцами должны плотно прилегать, ко всей плоскости. 

Все регулирующие устройства следует располагать так, чтобы ими можно было легко воспользоваться.

Вертикальные воздуховоды монтируют методом наращивания, если невозможно поднять весь воздуховод сразу.

Прокладка вертикального воздуховода у стены внутри здания необходимо проводить в следующей последовательности: стена должна быть оштукатурена и готовы отверстия во всех перекрытиях. Сначала устанавливают средства подъема (лебедку). Верхний узел крепят стропами и поднимают на высоту следующего узла. Узлы соединяют с подмостей. Соединенный узел поднимают на высоту следующего элемента воздуховода и т.д. Когда подняты и соединены все узлы, их крепят к стене хомутами. Верхнюю, выступающую над кровлей часть вертикального воздуховода закрепляют растяжками.

По окончании монтажа подъемные приспособления снимают.

Отклонение воздуховодов от вертикали не должно быть больше 2-3 мм на 1 м высоты.

10.5 Испытания и сдача в эксплуатацию систем вентиляции

Системы вентиляции воздуха перед пуском должны пройти предпусковые испытания и регулировку. Перед пусковыми испытаниями проверяют: 

- соответствие проекту и правильность установки вентиляционного оборудования; 

- устройства вентиляционных шахт каналов и монтажа воздуховодов;

- прочность креплений вентиляционного оборудования, воздуховодов и других устройств; 

- правильность установки жалюзийных решеток, клапанов.

Установка вентиляции воздуха до ее испытаний должна непрерывно и исправно проработать в течение времени, определяемого по паспорту испытываемого оборудования или по техническим условиям. По результатам испытаний вентиляционного оборудования составляется акт.

При испытании проверяют: 

- подачу вентиляционного агрегата и ее соответствие проектным данным;

- объемы воздуха, проходящего через воздухораздаточные или воздухоприемные устройства общеобменных вентиляционных систем и соответствие этих объемов проектным данным;

- объемы воздуха, проходящего через воздухоприемные и воздухораздаточные устройства местных вентиляционных систем, обслуживающих технологическое оборудование и отдельные производственные места;

- сопротивление проходу воздуха в калориферах, пылеуловителях, фильтрах, местных отсосах;

- скорость воздуха на выходе из приточных отверстий;

- отсутствие неплотностей в воздуховодах и других элементах систем;

- равномерность прогрева калорифера.

Допускаются следующие отклонения от предусмотренных проектом данных, выявленные при испытании вентиляционных систем:

±10% - по расходу воздуха (подаче), проходящего через воздухораспределительные и воздухоприемные устройства общеобменных систем вентиляции при условии обеспечения требуемого подпора (разрежения) воздуха в помещениях;

±10% - по расходу воздуха, удаляемого через местные отсосы и подаваемого через патрубки;

±10% - по объему воздуха проходящего через головные участки установок в вентиляции.

Приемка смонтированной вентиляционной установки производится комиссией. В состав комиссии входят представители заказчика  и проектно-монтажной организации. 

При приемке необходимо проверить соответствие установки проекту, качество монтажа и эффективность её работ.

При приемке вентиляционных установок следует особое внимание на соответствие оборудования требованиям пожарной безопасности.

На каждую установку при ее пуске в эксплуатацию должны быть составлены технический паспорт, журнал ремонта и эксплуатации и инструкция по эксплуатации.

10.6 Испытания и сдача в эксплуатацию систем отопления

Смонтированные системы отопления должны быть испытаны,  налажены и доведены до такого состояния, чтобы все технические показатели соответствовали проектным данным. 

Прием систем отопления производиться в три этапа, наружный осмотр, испытания гидростатическим методом и испытания на тепловой эффект. 

При наружном осмотре проверяются исполнительные чертежи и соответствие выполненных работ утвержденному проекту, правильность сборки и прочность крепления труб и отопительных приборов, установки контрольно-измерительных приборов, запорной и регулирующей арматуры , расположения спускных и воздушных кранов, соблюдение уклонов.

После наружного осмотра проводиться испытание по программе определяемой системой отопления и временем года.  Для удобства выявления дефектных мест  каждая система испытывается по узлам, а затем вся в целом.

Испытания должны проводиться до начала малярных работ.

Испытания системы водяного отопления проводятся при отключенных теплообменниках и расширительных баках давлением, равным 1,5 рабочего давления, но не менее 0,2 МПа в самой нижней точке системы.

Системы считаются выдержавшими испытания, если в течении 5 минут нахождения ее под пробным давлением падение давления не превысит 0,02 МПА и отсутствуют течи в сварных швах, трубах, резьбовых соединениях, арматуре, отопительных приборах.

При сдаче систем предоставляется комплект исполнительных чертежей, все акты приемки скрытых работ, паспорта оборудования, акты о гидравлических испытаниях и акты теплового испытания систем. 

Автоматизация

11.1 Функциональные возможности автоматизации

Одной из основных составляющих современных систем вентиляции (СВ) является средства и системы автоматики. Они реализуют различные функции управления, которые должны с одной стороны обеспечить поддержание требуемого микроклимата в обслуживаемом помещении, а с другой - экономичную и надежную работу технологического оборудования. Диапазон функций управления, выполняемых системами автоматики по количеству и сложности реализации довольно широк: от простого включения - выключения до централизованного управления климатическим или всем инженерным оборудованием здания. 

Функциональные возможности автоматизации систем вентиляции:

- поддержание и контроль температуры воздуха в помещении;

- включение/выключение системы вентиляции дистанционно;

- управление работой вентиляторов;

- управление циркуляционным насосом;

- контроль состояния теплообменных агрегатов (термостаты защиты электронагревателей, защита водяного калорифера от замораживания по температуре воздуха или обратной воды, обрыв ремня приточного вентилятора и т. д.);

- контроль степени загрязнения фильтров с помощью показывающего дифманометра;

 - защита двигателя от пропадания/обрыва фазы (для трехфазных двигателей), от перегрузки, сигнализация обрыва передаточного ремня;

 - регулировка скорости вентиляторов (при необходимости);

 - отключение приточной системы при возникновении аварийных ситуаций;

- отключение приточной системы по сигналам системы пожаротушения;

- автоматический или ручной переход в режим зима/лето;

- программируемая задержка включения приточного вентилятора;

- программируемая задержка отключения вытяжного вентилятора;

- индикация текущих параметров системы;

- конфигурирование пользователем отдельных параметров управления и системы в целом;

- управление расходом воздуха и влажностью;

- контроль и управление роторными и пластинчатыми рекуператорами, тепловыми насосами, увлажнителями/осушителями.

11.2 Применение и состав щитов автоматики вентиляции

Современные системы вентиляции и кондиционирования снабжены приборами автоматики, которые контролируют рабочие процессы оборудования и упрощают управление климатическим оборудованием. 

Щит управления – ключевой приборы системы автоматики, именно в нем монтируют систему управления вентиляцией. 

Для управления простейшей по конструктивному исполнению системой вентиляции достаточно индикатора с выключателем, которой позволит включать и выключать вентилятор. Однако, если система сложная и представляет собой целый вентиляционный комплекс, то без системы управления с элементами автоматики не обойтись. Приборы автоматики системы вентиляции управляют воздушным клапаном, следят за чистотой фильтра, включают калорифер при понижении температуры приточного воздуха и многое другое. Для подобных систем управления в качестве детекторов используют термостаты, гигростаты, датчики давления и другие приборы, контролирующие состояние вентиляционной системы. 

В комплектацию щитов управления системами вентиляции обычно входят: 

- дифференциальный датчик перепада давлений; 

- запорная и регулирующая арматура; 

- микропроцессорный контроллер; 

- сервопривод воздушного клапана; 

- температурные датчики; 

- термостат перегрева электрокалорифера; 

- термостат против замерзания водяного калорифера. 

Щиты автоматики для системы вентиляции выполняют следующие функции: 

- контролирование и управление рабочим процессом приборов, входящих в системы вентиляции, кондиционирования, отопления, пожарозащиты и другого оборудования; 

- отслеживание работоспособности оборудования; 

- обеспечение защиты приборов от перегрева, неправильного подключения питающего напряжения, или короткого замыкания; 

- регулирование и поддержание желаемого уровня температуры воздуха, как на выходе вентиляционной установки, так и в помещении; 

- изменение производительности вентиляционной установки как плавно, так и ступенчато; 

- контроль над состоянием воздушных фильтров (степень загрязненности); 

- обеспечение любого временного алгоритма управления вентиляционной системой без вмешательства обслуживающего персонала.

11.3 Классификация схем автоматизации приточной вентиляционной камеры

В зависимости от назначения и условий работы камер, применяются различные схемы автоматизации их работы.

Управляющие функции можно условно разделить на две категории. Первая объединяет функции управления, определяемые технологией и оборудованием обработки воздуха. Вторая - дополнительные функции, которые большей частью являются сервисными.

Технологические функции управления системами вентиляции практически неизменны, то есть являются типовыми и различаются в основном способом реализации, а, следовательно, качеством и надежностью работы. Большинство этих функций определяется требованиями, предъявляемыми к САУ нормативными документами (СНиП, ПУЭ, ГОСТ и другие) [2, 3].

В общем виде основные технологические функции управления системой вентиляции приточной камеры могут быть разделены на следующие группы:

- контроль и регистрация параметров;

- оперативное и программное управление;

- функции защиты и блокировки;

- регулирующие функции.

Схемы автоматизации приточной вентиляционной камеры можно классифицировать по следующим вариантам:

- полностью автоматизированная система приточной вентиляции без возможности ручного управления элементами системы автоматизации;

- полностью автоматизированная система приточной вентиляции с возможностью ручного управления элементами системы автоматизации;

- полностью автоматизированная система приточной вентиляции с возможностью ручного управления элементами системы автоматизации и циркуляционным насосом;

- полуавтоматизированная система приточной вентиляции.

11.4 Описание схемы автоматизации приточной вентиляционной камеры

Система автоматики выполняет следующие функции:

- защита;

- контроль;

- регулирование;

- измерение;

- управления.

Защитные функции:

- защита двигателя вентилятора от перегрева (при возрастании температуры на двигателе релейный контакт термостат даст сигнал в щит управления об аварии двигателя);

- защита калорифера от замерзания (для защиты по воздуху устанавливает капиллярный термостат, который перекрывает все сечение воздуховода и срабатывает при температуре воздуха 5°С, замыкая релейный контакт выдает сигнал в щит управления; для защиты по воде на выходе трубопровода с обратной водой устанавливается накладной термостат, который срабатывает при температуре воды 20°С, замыкая релейный контакт выдает сигнал в щит управления);

Контрольные функции:

- контроль работы двигателя (реле давления, которое меряет наличие перепада давления до и после двигателя);

- контроль засорения фильтра (реле давления, которое измеряет перепад давления до и после фильтра; в случае срабатывания реле, его контакт передает сигнал в щит управления).

Регулировочные функции:

- во время работы системы температура приточного воздуха Tпр.в поддерживается на одном уровне. Сигнал с датчика температуры приточного воздуха поступает на вход ПИ регулятора контроллера, который вырабатывает управляющий сигнал на открытие или закрытия клапана. Регулирование температуры осуществляется с помощью регулирующего клапана.

Функции измерения:

- система автоматики обрабатывает сигналы, поступающие на вход (Тн.в., Тпр.в., Тобр) по заданной программе и формирует сигналы управления и регулирования, а также отображая значение температуры.

Функции управления:

- управление системой осуществляется в ручном режиме с помощью кнопок и переключателей, расположенных на панели управления за дверцей щита и в автоматическом режиме. Управление запуском насосов и двигателей происходит с контроллера при благоприятных параметрах системы.

11.5 Описание принципиальной схемы общих цепей управления приточной вентиляционной камеры

Принципиальная электрическая схема управления и регулирования обеспечивает выполнение следующих задач:

Схема управления:

-подачу питающего напряжения и защиту асинхронного электродвигателя вентилятора;

-включение электродвигателя вентилятора в местном и дистанционном режиме;

-сигнализацию нормальной работы вентилятора;

-ручное и автоматическое управление исполнительным клапаном воздушной заслонки.

Схема регулирования:

-регулирование температуры воздуха в помещении;

-управление клапаном  на  технологическом трубопроводе после калорифера

-защита воздухонагревателя от замерзания.

Напряжения питания на электродвигатель от трехфазной сети 380/220 В подается по цепи фазы: А, В, С, контакты магнитного пускателя KM, катушки электротеплового реле KK. Статорные обмотки электродвигателя, N.

Включение электродвигателя в местном режиме, положение переключателя SA3 «M» происходит при нажатии SА1. При напряжение на катушку магнитного пускателя KM подается по цепи; фаза С, предохранитель FH, кнопка SA1, переключатель SA3  катушка магнитного пускателя KM, контакт электрического реле KK, N. Остановка двигателя производится нажатием кнопки SA1. Предусмотрена блокировка кнопки SA3 контактом магнитного пускателя KM. (фаза C, FH, SA1, KM, KK, N.)

В режиме дистанционного управления переключатель SA3 в положении «Д», включение электродвигателя производится кнопкой SA1 при этом напряжение на катушку KM магнитного пускателя подается по цепи: фаза C, FН, SA5, SA1, SA3, KM, KK, N.

Сигнализация нормальной работы производится сигнальной лампой HL1, которая загорается при замыкании контакта магнитного пускателя КМ как в режиме местного, так и в режиме дистанционного управления. При этом напряжении на сигнальную лампу HL1 подается по цепи: фаза C, FH, SA5,  SA1, SA3, КМ (контакт), ИМ (отключение), HL1, N.

Управление исполнительным механизмом ИМ1 воздушной заслонки в режиме местного управления электродвигателем вентилятора SA3 в положении «M», обеспечивается  вручную кнопками SB5 («открыть») и SB6 («закрыть»). При этом напряжение на обмотки электродвигателя исполнительного механизма подается по цепи; фаза C, FH, SA5, SA1, SA3, SB5(SB6), кнопки электродвигателя, K3, N.

В режиме дистанционного управления электродвигателем вентилятора, включение исполнительного механизма воздушной заслонки производится автоматически. При  срабатывании магнитного пускателя KM замыкаются его контакты в цепи питания промежуточного реле K3 и K4, которое своими контактами производит включение исполнительного механизма. При этом напряжение на электродвигатель исполнительного механизма подается по цепи: фаза C, FH, SA3, контактные реле K3 и K4, статорные обмотки электродвигателя исполнительного механизма, N. Выключатели положения B1 и B2 производят отключение электродвигателя исполнительного механизма при полностью закрытой воздушной заслонке.

Сигнализация аварийной работы производится сигнальной лампой HL2, которая загорается при замыкании контактов универсального переключателя SA4 как в режиме местного, так и в режиме дистанционного управления. При этом напряжении на сигнальную лампу HL2 подается по цепи: фаза C, FH, SA5,  SA1, SA3, SA4, HL2, N. Отключение  аварийной сигнализации происходит путем нажатия кнопки SB7.

11.6 Функционирование схемы при пуске приточной камеры

В процессе описания задач автоматизации, которые реализует функциональная схема входит:

-управление воздушной заслонкой

-регулирование температуры приточного воздуха изменением теплопроизводительности  калорифера;

-автоматический прогрев воздухонагревателя перед включением приточного вентилятора;

- контроль и сигнализация системы

-автоматическое подключение схемы регулирования перед включением приточного вентилятора;

-защита воздухонагревателя от замерзания.

Управление воздушной заслонкой  осуществляться как дистанционно, так и автоматически.

С помощью универсального переключателя УП5311С225 (на схемах обозначен SA2) можно менять режим управления. А кнопочным постом управления  ПКЕ 7222У3 (на схемах обозначен SB4) управлять воздушной заслонкой.

Регулирование температуры приточного воздуха осуществляется путем использования регуляторов температуры ТI2, который следит за температурой поступающей жидкости непосредственно в калорифер. Температурой воздуха можно управлять с щита автоматизации, используя трехпозиционный регулятор температуры  ПТР304 (на схемах обозначен VT).

Калорифер от замораживания защищают следующим образом. На трубопроводе после калорифера установлен датчик позиционного регулятора температуры TI4, настроенного на 700С, а в воздуховоде - датчик позиционного регулятора TI3, настроенного на температуру 160С. Если температура воды после калорифера  понизится до 700С, а температура поступаемого воздуха  будет ниже 160С, позиционный регулятор температуры ТУДЭ4 (на схемах обозначен TE3) сработает, автоматически выключится вентилятор, закроется утепленный клапан, установленный в воздуховоде, и откроется регулирующий клапан. При отключенном вентиляторе защита калориферов от замораживания осуществляется периодическим их прогревом с помощью регулятора ТУДЭ4 (на схемах обозначен TS2), управляющего исполнительным механизмом.

Контроль над работой приточной и вытяжной систем производится специальными реле потока воздуха. Сигнализация работы системы передается на щит автоматизации ЩШМ, где установлены сигнальные лампы HL1, HL2, аварийное состояние сигнализируется красной лампой (HL2), а нормальной работы - зеленой (HL1). Там же находится кнопка съема аварийной сигнализации КЕ011 (на схемах обозначена SB7).

Иногда, при большой тепловой инерционности вентилируемого помещения, возможно значительное снижение температуры приточного воздуха, что влечет за собой создание дискомфортных  условий в отдельных зонах помещения (ветер, резкое снижение температуры). Чтобы избежать этого, в воздуховоде за вентилятором устанавливается датчик ТСП1079 (на схемах обозначен TE2) трехпозиционного регулятора ПТР304 (на схемах обозначен VT), настроенный на минимально допустимую температуру приточного воздуха. Если по команде регулирующий клапан закрывается, и температура приточного воздуха понижается до минимально допустимой, срабатывает регулятор  ПТР304 (на схемах обозначен VT) и управляющий сигнал на исполнительный  механизм прерывается.

    Заключение

В данном дипломном проекте была  спроектирована система отопления и вентиляции общественного здания ТД «Атланта». 

В ходе выполнения дипломного проекта были решены следующие задачи: 

- спроектирована система отопления здания;

- определен тепловой режим здания, произведены тепловой и гидравлический расчеты системы отопления; 

  спроектирована система приточной и вытяжной вентиляции; 

  рассчитаны технико-экономические показатели проекта.

Отопление и вентиляция здания запроектированы согласно нормам. Системы вентиляции и отопления обеспечивают допустимые условия работы персонала и  посетителей. Принятые в проекте решения направлены на минимизацию влияния объекта на окружающую среду и позволяют обеспечить его допустимый уровень.

Проект системы отопления здания выполнен с применением современной регулирующей и балансировочной аппаратуры отечественного производства. В соответствии с требованиями к воздухообмену спроектированы системы вентиляции.

Кроме того, разработана схема автоматизации приточной вентиляции, которая реализует непрерывное поддержание заданной температуры с одновременным контролем аварийных ситуаций.