Система горячего водоснабжения с горизонтальной поквартирной

Разводкой

Система водоснабжения, как и система отопления, может быть организована
с горизонтальной поквартирной разводкой. Данная схема успешно реализована, например, в высотных жилых комплексах «Воробьевы горы» и «Триумф-Палас».

В этом случае стояки системы водоснабжения проложены в лестнично-лифтовом холле, откуда обеспечивается ввод в квартиру трубопроводов горячей и холодной воды. Система оснащена счетчиками горячей и холодной воды, которые
вместе с фильтрами и регуляторами давления установлены в распределительных
шкафах в лестнично-лифтовом холле. Расчет за фактически потребленные ресурсы ведется по показаниям счетчиков. Такое решение позволяет при необходимости отсечь одного из потребителей, проверить давление, отрегулировать потребителей. Локализация поврежденного участка позволяет минимизировать ущерб от
аварии, при этом водоснабжение соседних квартир не прекращается.

Во избежание перетока воды (из холодной магистрали в горячую), возникающего в результате неправильной эксплуатации некоторых типов сантехнического
оборудования, на вводах в квартиры систем горячего и холодного водоснабжения
устанавливаются обратные клапаны. Предусматривается установка ограничительных регуляторов давления на 4 бара.

Разводка до квартир и в квартире выполняется, как и для системы отопления, из РЕХ-труб, размещенных, как правило, за подшивным потолком (или в
полу). Поскольку разводка от отключающей до водоразборной арматуры выполняется без разрывов «одной трубой», данная схема отличается высокой надежностью, устойчивостью к протечкам. В свою очередь гладкая внутренняя
поверхность трубы из сшитого полиэтилена позволяет избежать зарастания трубы даже в случае использования очень жесткой воды. Система водоснабжения
также делится на зоны по высоте, и в описываемых системах стояки систем прокладываются параллельно в нишах лестнично-лифтового узла, имеют удобный
доступ для обслуживания и ремонта. По аналогии с системами отопления все
стояки горячего водоснабжения оборудуются компенсаторами и неподвижными опорами. Расчетная циркуляция выставляется при помощи регулирующей и
балансировочной арматуры. Применение современных регуляторов позволяет
использовать в ИТП одну группу теплообменников горячего водоснабжения
для двух-трех зон.

 

Водоснабжение

Для реализации основных особенностей систем водоснабжения высотных
зданий при разработке проектной документации необходимо выполнять многовариантное проектирование, анализируя надежность, функциональность, ресурсосбережение на всех стадиях проектирования. На начальных стадиях проектирования необходимо формировать не только водный, но и водохозяйственный
и энергетический баланс высотного здания. В балансе следует подробно рассмотреть потребности в воде с выделением питьевой, хозяйственной, технологической, противопожарной потребностей.

Анализ нескольких вариантов балансов с использованием оборотных, последовательных схем водоснабжения и водоотведения, утилизации теплоты, возобновляемых источников энергии позволит оптимизировать состав систем, нагрузки на них, снизить общее водо-, тепло- и электропотребление.

Для повышения надежности целесообразно разделять системы различного
назначения, т. к. надежность специализированных систем обычно выше, чем
универсальных. Повышение гидравлической надежности систем хозяйственно-
питьевого водоснабжения обеспечивается зонированием их по высоте здания.
Высота зоны принимается из условия обеспечения максимального допустимого
давления перед водоразборной арматурой [13]. Желательно, чтобы высота зоны
совпадала с высотой пожарного отсека резервированием водопитателей, присоединением системы к водопитателю несколькими вводами. В зданиях высотой
до 250 м предусматривают не менее двух вводов от независимых водопитателей
(отдельных линий наружной кольцевой водопроводной сети), при большей вы-
соте каждый ввод прокладывают в две линии, каждая из которых должна пропускать не менее 50 % расчетного расхода.

Проектирование установок для повышения давления должно выполняться в
соответствии с СНиП 2.04.01—85*, СНиП 2.04.02—84*. Насосы должны иметь резерв, величину которого следует рассчитывать исходя из требуемой надежности
водообеспечения или принимать по СНиП 2.04.02—84*. Все насосные агрегаты и
другое оборудование должны иметь системы автоматизации, диспетчеризации и
управления с возможностью ручного и дистанционного управления. Желательно
эти системы интегрировать в автоматизированную систему управления зданием.

Размеры помещения для размещения насосных установок, трубопроводов, арматуры, электрических щитов силового оборудования и автоматики необходимо

определять в соответствии с СНиП 2.04.02—84* и другими нормативными документами, а также с учетом удобств эксплуатации инженерного оборудования, расположенного в помещении насосной станции. В помещении насосных
станций могут располагаться мембранные баки и другое необходимое оборудование. Для перемещения оборудования и арматуры или неразъемных частей
блоков оборудования следует предусматривать инвентарные подъемно-транс-
портные устройства в соответствии с СП 41—101—95. Двери в помещениях насосных станций или другого инженерного оборудования должны выходить в
лифтовые холлы, лестничные клетки или в помещения, откуда возможно
транспортировать инженерное оборудование. Шум и вибрация в помещениях
здания от насосных агрегатов (кроме пожарных) не должны превышать допустимых значений, установленных в СН 2.2.4/2.1.8.562—96, СН 2.2.4/2.1.8.566—96,
МГСН 2.04-97.

Водопроводные сети принимают кольцевыми. Большое влияние на надежность оказывает материал трубопроводов, зарастание или коррозия которых
приводит к ухудшению гидравлических характеристик, к авариям и сбоям в подаче воды потребителям. Правильный выбор материала трубопровода, применение медных и пластмассовых труб, мало подверженных коррозии и зарастанию,
значительно увеличивает надежность и долговечность систем.

Водонапорные баки, обеспечивая временное резервирование, создают регулирующий и аварийный запас воды в здании и стабилизируют давление
воды в системе. Для обеспечения бесперебойной подачи воды необходимого
качества потребителям в течение длительной эксплуатации внутридомовых
систем (более 50 лет) при изменяющихся параметрах внутренних и наружных
водопроводных сетей необходимо повышать надежность систем по герметичности. В связи с большим количеством мест водоразбора на надежность системы по герметичности значительное влияние оказывает качество и долговечность уплотнительных элементов. Замена резинометаллических уплотнений
на керамические позволяет на порядок уменьшить число утечек через водоразборную арматуру. Специальные регулирующие элементы из керамики имеют
широкую зону уплотнения и выдерживают давление до 5 МПа, надежно работают при резких перепадах температуры и давления. На гидравлическую надежность системы водоснабжения большое влияние оказывают потери воды,
которые перегружают водопроводные сети. Поэтому борьба с потерями воды
и ее рациональное использование повышают общую гидравлическую надежность системы.

Для снижения гидравлической неустойчивости работы внутренних сетей, когда температура воды резко изменяется при включении смесителей у соседей
или в рядом расположенном помещении, целесообразно использовать коллекторную квартирную разводку, когда каждый смеситель соединен отдельным трубопроводом с общим коллектором, присоединенным к стояку. Стояки, регулирующую арматуру, контрольно-измерительные приборы (счетчики воды)
желательно выносить за пределы квартир, чтобы служба эксплуатации в аварийных ситуациях могла оперативно отключать аварийные участки, размещенные в
квартирах и помещениях собственников.

Повышение санитарно-гигиенической надежности во внутридомовых системах осуществляется путем применения водоразборной арматуры с устройствами,
исключающими попадание загрязненной воды из санитарных приборов или канализации в водопроводную сеть, а также применения приборов, минимально

загрязняющихся в процессе эксплуатации, использования местных или индивидуальных установок для доочистки и аэрирования воды.

Большое внимание следует уделить акустическим характеристикам оборудования и трубопроводов. Высококачественные смесители и санитарные приборы
практически бесшумны.

Высотные здания следует оборудовать комплексной автоматизированной
системой, которая, в частности, включает автоматическую систему наблюдения
исправного состояния водоразборной арматуры, смывных бачков, мест утечек
воды, собирает данные со счетчиков воды и тепла.

Ресурсосбережение в системах водоснабжения и водоотведения высотных
зданий требует новых подходов и проектных решений, т. к. традиционные нормы проектирования [13] включают значительную долю потерь. Потери в системах водоснабжения достигают 50—60 %. Среднее удельное водопотребление на
одного человека (305 л/(чел. • сут)) более чем в 2 раза превышает потребление в
европейских странах (120—150 л/(чел. • сут)).

Для того чтобы объективно оценить резервы экономии и эффективного использования ресурсов в системе без ущемления потребителя и ухудшения качества коммунальных услуг, необходимо из привычного понятия «водопотребление» выделить понятие «потребность в воде». Водопотребление, определяемое
делением общего количества воды, поданного системой, на число потребителей, характеризует сложившийся уровень эксплуатации системы, а не степень удовлетворения потребителя. Поэтому оно не может быть характеристикой качества
работы системы.

Потребность в воде должна характеризовать оптимальное количество воды, которое обеспечивает питьевую, санитарно-гигиеническую, хозяйственную потребность человека в современной благоустроенной квартире, т. е. основную качественную характеристику, соответствующую назначению водопровода как
системы жизнеобеспечения. Разница между величинами потребления и потребности является объективным резервом в системе, т. к. снижение уровня подачи
ниже потребности является отказом в ее работе.

Потребность в воде должна определяться врачами-специалистами по гигиене, однако официальные, систематизированные отечественные исследования
по этому вопросу отсутствуют. На основании отечественных и зарубежных исследований водопотребления непосредственно у потребителей эта величина
оценивается на уровне 50—130 л/(чел. • сут), при этом нижний предел соответствует минимальному благоустройству жилища, а верхний — оптимальному
(стандартному). Учитывая технически обусловленные (минимальные) потери
воды, социальная потребность принята в размере 140 л/(чел. • сут). Резервы экономии и эффективного использования ресурсов в системах холодного и горячего водоснабжения, вычисленные на основе социальной потребности в воде, приведены в табл. 6.1.

Для реализации высокого потенциала ресурсосбережения и эффективного
использования энергии в современных социально-экономических условиях необходимо: совершенствовать нормативно-правовую базу в направлении создания социально-экономических стимулов экономии энергии и воды с помощью
тарифной и налоговой политики; использовать дифференцированные нормативы потребления воды и энергии, учитывающих конкретные условия водо-
пользования; четко распределять ответственность за потребление ресурсов
между поставщиками, посредниками, потребителями коммунальных услуг, исключающими возможность включения потерь в себестоимость услуг; разработать методику определения эффективности различных технических мероприятий по рациональному использованию ресурсов в конкретных условиях.

	Вода, л /(чел. • сут), %	Теплота, МДж / (чел. • сут), %	Электроэнергия, Вт/чел., %
общее	холодная	горячая
Потребление				26, 12	0, 69
%		100 (59)	100 (41)
Потребность				15, 68	0, 32
%
Резерв				10, 44	0, 34
%

 

Технические мероприятия по эффективному использованию тепловой, электрической энергии и воды в основном опробованы в отечественной практике и
могут быть рекомендованы для высотных зданий. Мероприятия по экономии
воды:

• Использование надежной водоразборной арматуры, уменьшающей утечки
воды (арматура с керамическими уплотнениями, седлами из нержавеющей
стали, клапанами из высококачественной резины и синтетических уплотнителей и т. д.).

• Применение смесителей с одной рукояткой, термостатических смесителей, полуавтоматической и автоматической арматуры, снижающих непроизводительные расходы воды.

• Установка смывных бачков рационального объема (4—6 л), двойного смыва.

• Снижение избыточного давления в системах холодного и горячего водоснабжения путем использования водонапорных баков, регуляторов давления, расхода, зонирования, регулируемого привода насосов, диафрагмирования
подводок, установки аэрирующих насадок, струевыпрямителей.

• Стабилизация качества и температуры воды, что снизит бесполезные сливы
воды низкого качества.

• Применение оборотных и последовательных систем водоснабжения.

• Использование дождевых вод для технических и бытовых целей.

• Установка приборов учета количества потребленной воды.

Мероприятия по эффективному использованию тепловой энергии в системах
водоснабжения: ^•

Использование местных систем горячего водоснабжения с электрическими и
газовыми водонагревателями, значительно снижающими теплопотери в системе.

• Применение эффективной теплоизоляции.

• Стабилизация температурного режима в централизованных системах горячего водоснабжения.

4.1. Особенности проектирования и эксплуатации систем
водоснабжения и канализации высотных жилых зданий

Современные высотные здания — это либо точечная застройка, либо развитый стилобат с несколькими башнями. Высотные здания зонируются по вертикали — делятся на зоны определенной высоты, разделенные техническими этажами. На технических этажах производится разводка магистралей сетей
водоснабжения и прокладка сборных сетей канализации. Наличие технических
этажей — оптимальный вариант для эксплуатации, но, как правило, инвесторы
стараются обходится без них. Высота зоны определяется значением допустимого
гидростатического давления в нижних приборах или других элементах систем,
а также возможностью размещения оборудования и коммуникаций на технических этажах. Зона инженерного оборудования, как правило, совпадает с границами пожарного отсека по высоте.

 

В ИТП или под корпусами, как правило, также устанавливаются емкостные электробойлеры, обеспечивающие бесперебойное горячее водоснабжение при плановых отключениях в теплосети. Емкость бойлеров подбирается исходя из обеспечения 1, 5-часового максимально-часового расхода горячего водоснабжения при 8-часовом периоде нагрева воды. Существует два принципиально разных подхода к проектирование систем водоснабжения высотных зданий.За рубежом, особенно в Азии, снабжение водой зон здания по вертикали осуществляется путем последовательной подачи воды в баки, устанавливаемые на технических этажах. При этом нижний насос подает воду в бак на среднем техническом этаже, из этого бака другой насос подает воду в бак на следующем этаже и т. д. Из баков вода поступает самотеком вниз, обеспечивая водой ниже-лежащие этажи. Баки, как правило, двухсекционные. Когда нужно провести дезобработку и очистку секции бака, водоснабжение осуществляется из второй секции.

Для каждой зоны были организованы закрытые системы, тем более что современное насосное оборудование для водоснабжения (не специальные насосы) позволяет поддерживать давление до 400 м вод. ст. При этом насосные станции располагаются в ИТП и на нижних уровнях исходя из удобства эксплуатации. Традиционная для азиатских стран схема с перекачкой воды на технические этажах приведена на рис. 6.7а. По результатам состоявшихся поездок в ряд стран, инициированных Правительством Москвы, по обмену опытом высотного строительства выявлено основное конструктивное решение этих систем с расположением промежуточных баков и перекачивающих насосов на технических этажах. Это решение соответствует положениям принятых в этих странах норм об устройстве через каждые 12—15 этажей так называемых зон безопасности, где люди могут переждать пожар в специально отведенных местах. Отсюда и расположение оборудования водоснабжения на этих же этажах. Все баки приняты двухсекционные, для возможности очистки и ремонта без остановки водоснабжения.

Основные недостатки применения данной схемы в высотном жилищном строительстве в условиях России состоят в том, что система открытая, затратная по количеству оборудования и занимаемым площадям. Сейчас практически ни в одном высотном здании нет промежуточных технических этажей в чистом виде. Тем не менее принятые изначально решения об установке всего инженерного оборудования внизу зданий оказались правильными с точки зрения эксплуатации и устранения нежелательных шумов и вибраций в помещениях квартир, которые неизбежны в схеме с расположением насосов на технических этажах.

Для сравнения на примере одного и того же здания приведена схема водоснабжения используемая при проектировании высотных жилых комплексов Москвы (рис. 6.76). Нетрудно убедиться, что при установке насосов с частотным регулированием данная схема более проста и экономична. Установка насосов водном помещении с оборудованием систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения намного удобнее при эксплуатации.

В элитных и коммерческих высотных зданиях стояки системы водоснабжения прокладываются в нише лестнично-лифтового холла, откуда обеспечивается ввод в квартиру трубопроводов горячей и холодной воды. Такое расположение стояков вызвано тем, что в высотных жилых комплексах квартиры относятся, как правило, к элитному классу, поэтому в случае аварии по вине службы эксплуатации сумма возмещения ущерба может достигать 80—120 тыс. долл. США.

В случае использования вертикальных систем горячего водоснабжения при аварии в отдельной квартире необходимо отключение всей зоны. В муниципальном жилье для ликвидации аварии можно вскрыть квартиру в присутствии сотрудников милиции, но в жилье, относящемуся к элитному классу, зачастую это невозможно. В практике службы эксплуатации был случай, когда в летнее время хозяева квартиры, в которой произошла авария, были в отпуске, в квартиру не было доступа, что не позволяло устранить последствия аварии. В результате водоснабжение всей зоны
было отключено, и два месяца служба эксплуатации разносила по квартирам воду вручную.

Система водоснабжения оснащена счетчиками горячей и холодной воды, которые вместе с фильтрами, регуляторами давления и обратными клапанами установлены в этой же нише на каждом этаже здания. Обеспечение расчетного расхода воды по циркуляционным стоякам обеспечивается при помощи регуляоров.

Одна из возможных схем горячего водоснабжения зоны здания представлена. Ввод в квартиры выполняется в пространстве подшивного потолка трубопроводами из сшитого полиэтилена, не имеющими на всем протяжении до ввода в квартиру никаких фитингов. Учитывая температурный режим трубопроводов могут быть использованы без ограничений трубы из сшитого полиэтилена РЕХ-а, РЕХ-b, РЕХ-с, а также PE-RT, имеющие соответствующий сертификат для применения в системах водоснабжения.

В системе водоснабжения у потребителя должно быть обеспечено избыточное давление не менее 7 м вод. ст., но по техническим условиям оборудования, которое сейчас ставится в большинстве элитных квартир, требуемый (располагаемый) напор на входе в квартиру должен быть не менее 25 м вод. ст. Из этих соображений и исходя из геометрической высоты зон подбираются повысительные насосные установки. Чтобы давление не превышало расчетного, для приборов
на каждом этаже на группу квартир предусматривается установка ограничительных регуляторов давления на 40 м вод. ст. Эти же самые регуляторы давления
позволяют обеспечить нормальное функционирование термосмесительных установок (смесители с термозадатчиками), которые могут нормально работать
при разности давлений между горячей и холодной водой не более 6 м вод. ст.
На вводе в квартиру систем холодного и горячего водоснабжения установлены
обратные клапаны, поскольку служба эксплуатации столкнулась с проблемой
перетока воды из холодной в горячую магистрали. Это связано с установкой в
квартирах оборудования, которое при неправильной эксплуатации подмешивает воду по всей зоне. Например, душевые кабины с электронным управлением
имеют два режима выключения — «stop» и «off». В этих кабинах стоят два электромагнитных вентиля на смесителе и один вентиль на расходе. Если человек
нажимает кнопку «stop», закрываются все три вентиля, если кнопку «off» — закрывается только один разборный смеситель, и вода через душевые кабины
подмешивается по всей зоне. Похожие проблемы возникают и при эксплуатации некоторых моделей биде.

Квартирные холлы рассматриваемых комплексов по чистоте приравниваются к офисным помещениям, и для их мытья требуется достаточно большой рас-
ход воды — 2, 8 л/м². В подобных высотных зданиях вручную доставлять такое
количество воды на все этажи очень сложно. Поэтому в помещениях перед мусоропроводом устанавливаются смесители и трапы, позволяющие набрать воду для
мытья пола и слить ее после использования.

Для повысительных насосных станций таких зданий, как, например, «Алые
Паруса», «Воробьевы горы» и «Триумф-Палас», успешно используются насосные установки, в которых предусмотрено частотное регулирование каждого насоса в станции, которое по определенному циклу становится управляющим контроллером станции, что значительно повышает ее надежность.

Необходимо обратить внимание специалистов на схему устройства многозонного горячего водоснабжения при применении одной группы теплообменников в ИТП, приведенную на рис. 6.10.

Фрагмент схемы ИТП

Схема экономична, поскольку позволяет отказаться от двух-трех групп теплообменников, насосов, регуляторов, автоматики и обвязки теплообменников.
Кроме этого, значительна экономия места в ИТП. После опробования различных вариантов были выбраны регуляторы для выравнивания давления в общем
коллекторе, к которому подключаются циркуляционные трубопроводы из разных зон водоснабжения с разными давлениями. Там же на обвязке циркуляционных трубопроводов устанавливаются регуляторы расхода для обеспечения
расчетной циркуляции воды.

При строительстве здания в первую очередь должен быть смонтирован противопожарный водопровод. Пусть эта система находится в «сухом» режиме, но
в любой момент в нее должно быть возможно подать воду и погасить, например, бытовой мусор на любом этаже. На временное водоснабжение строящихся
объектов должен быть обеспечен противопожарный расход воды. На такое водоснабжение можно поставить временный противопожарный повысительный
насос, который может включаться вручную, но в случае возгорания обеспечить
тушение пожара.

Заключение

Предложена гибридная методика проведения расчетов местных ветровых нагрузок на высотное здание, сочетающая традиционные инженерные подходы с возможностями современных методов компьютерного моделирования на основе экономичных двумерных нестационарных моделей турбулентного обтекания. Дополнительно учтены вторичные пульсации ветровой нагрузки, возникающие из-за образования и срыва крупных вихрей при обтекании «плохообтекаемого» контура здания. На конкретном примере численного исследования нестационарного обтекания профиля здания найдены распределения средней и пиковой нагрузок по поверхности фасадов при различных направлениях ветра и определены характерные частоты колебаний ветровой нагрузки за счет образования крупных вихрей при обтекании профиля. Определены координаты зон на периметре профиля здания, в которых наблюдается максимальный ветровой отсос. Пиковые нагрузки реализуются в окрестности углов здания. Инженерное оборудование высотных зданий аэродинамические коэффициенты. Наряду с аэродинамическим воздействием в направлении ветра, наблюдаются значительные переменные нагрузки поперек ветра. Результаты сопоставлены с требованиями СНиП 2.01.07-85*. Показано, что пиковые значения местного ветрового отсоса могут на 50—100 % превышать данные, полученные в соответствии с рекомендациями СНиП без учета коэффициента надежности, равного 1, 4. Расчеты проводились с учетом особенностей фасадной системы строящегося здания и не могут быть непосредственно перенесены на другие объекты.

 

Список использованных источников:

· НПБ 105—2003. Определение категорий помещений, зданий и наружных

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Популярное:

1. I. ПОЧЕМУ СИСТЕМА МАКАРЕНКО НЕ РЕАЛИЗУЕТСЯ
2. II. Система обязательств позднейшего права
3. II. Соотношение — вначале самопроизвольное, затем систематическое — между положительным мышлением и всеобщим здравым смыслом
4. VI. ОБСЛЕДОВАНИЕ БОЛЬНОГО ПО ОРГАНАМ И СИСТЕМАМ
5. VIII. Общение и система взаимоотношений
6. Автоматизированная информационная система «Обслуживание заказов клиентов»
7. Автоматизированная система диспетчерского контроля АСДК
8. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТАМОЖЕННОГО ТРАНЗИТА АС КТТ-2
9. Анализ теплового оборудования горячего цеха «крем кафе»
10. Аппаратная графическая подсистема в будущем
11. АСОИ- Автоматизированная Система Обработки Информации
12. Б3.ДВ.3.1 Система наказаний в УК РФ