Санитарно-технические системы: общие сведения, назначение, классификация
Классификация и применение систем отопления.
Основными конструктивными элементами системы отопления являются:
- теплоисточник (теплообменник при централизованном теплоснабжении) — элемент для получения теплоты;
- теплопроводы — элемент для переноса теплоты от теплоисточника к отопительным приборам;
- отопительные приборы — элемент для теплопередачи в помещения.
По расположению основных элементов системы отопления подразделяются на местные и центральные.
В местных системах для отопления одного помещения все три основных элемента конструктивно объединяются в одной установке, непосредственно в которой происходят получение, перенос и теплопередача в помещение (рисунок ниже). Теплопереносящая рабочая среда нагревается горячей водой, паром, электричеством или при сжигании какого-либо топлива.
Принципиальная схема системы воздушного отопления здания
Примером местной системы отопления является газовоздушный отопительный агрегат. Тепловая энергия, получаемая при сжигании газообразного топлива в горелке, передается в поверхностном теплообменнике теплоносителю воздуху, нагнетаемому вентилятором. Горячий воздух по теплопроводам — каналам (путь указан на рисунке стрелками) выпускается в помещение после очистки в фильтре. Охладившиеся продукты сгорания газа удаляются (штриховые стрелки) через дымоход в атмосферу.
В местной системе отопления, использующей электрическую энергию, теплопередача может осуществляться с помощью жидкого или газообразного теплоносителя либо без него непосредственно через твердую среду.
Центральными называются системы, предназначенные для отопления группы помещений из одного теплового центра. В тепловом центре находятся теплообменники или теплогенераторы (котлы). Они могут размещаться в обогреваемом здании (в местном тепловом пункте или котельной), а также вне здания - в центральном тепловом пункте (ЦТП), на тепловой станции (отдельно стоящей котельной) или ТЭЦ.
Теплопроводы центральных систем подразделяют на магистрали (подающие, по которым подается теплоноситель, и обратные, по которым отводится охладившийся теплоноситель), стояки (вертикальные трубы или каналы) и ветви (горизонтальные трубы или каналы), связывающие магистрали с подводками к отопительным приборам (с ответвлениями к помещениям при теплоносителе воздухе).
Примером центральной системы является система отопления зданий с собственной котельной, если отопительные приборы размещены во всех помещениях здания.
Центральная система отопления называется районной, когда группа зданий отапливается из отдельно стоящей центральной тепловой станции. Теплообменники и отопительные приборы системы здесь также разделены: теплоноситель (например, вода) нагревается на тепловой станции, перемещается по наружным и внутренним (внутри зданий) теплопроводам в отдельные помещения каждого здания к отопительным приборам и, охладившись, возвращается на станцию.
В современных системах теплоснабжения гражданских зданий от ТЭЦ и крупных тепловых станций используются два теплоносителя:
- первичный высокотемпературный перемещается от ТЭЦ или станции по городским распределительным теплопроводам к ЦТП (или к отдельным зданиям) и обратно;
- вторичный после нагревания в теплообменниках (или смешения с первичным) поступает по наружным (внутриквартальным)и внутренним теплопроводам к отопительным приборам в каждом обогреваемом помещении и затем возвращается в ЦТП.
Первичным теплоносителем обычно служат вода, пар или газообразные продукты сгорания топлива. Если, например, первичная высокотемпературная вода нагревает вторичную воду, то такую центральную систему отопления, строго говоря, следует именовать водо-водяной. Аналогично могут существовать водовоздушная, пароводяная, паровоздушная, газовоздушная и другие системы центрального отопления.
Классификация и применение систем водоснабжения. Водоснабжением называется совокупность мероприятий по обеспечению различных потребителей водой в необходимом количестве и требуемого качества.
Водопровод - комплекс инженерных сооружений и устройств для получения воды из природных источников, ее очистки, транспортирования к различным потребителям в необходимом количестве и требуемого качества.
Бесперебойная подача воды из наружной водопроводной сети и распределение ее между потребителями внутри здания осуществляется системой внутреннего водоснабжения. Границей между наружной сетью и системой внутреннего водоснабжения служит водомерный узел, учитывающий расход воды в одном или нескольких зданиях.
Системы холодного внутреннего водопровода предназначены для подачи воды температурой менее 30 °С. По назначению водопровод разделяют на следующие виды:
- хозяйственно-питьевой водопровод — подает воду для питья, приготовления пищи, проведения санитарно-гигиенических процедур (умывание, мойка продуктов, стирка белья, промывка унитазов). Вода в системе должна быть питьевого качества и соответствовать требованиям ГОСТ 2872—82*;
- противопожарный — служит для предупреждения распространения огня в здании и его тушения;
- производственный — применяют для технологических целей — промывки материалов, охлаждения машин, оборудования, в производственных процессах;
- поливочный — подает воду для поливки зеленых насаждений, мойки тротуаров, полов и оборудования.
Для уменьшения строительных и эксплуатационных затрат системы водоснабжения могут быть объединенными: хозяйственно-питьевые и противопожарные, хозяйственно-питьевые и поливочные и др.
Элементы системы внутреннего (холодного) водопровода
Системы внутреннего водопровода включают в свой состав следующие элементы (рисунок выше):
- ввод 1 — трубопровод, соединяющий наружную водопроводную сеть с водомерным узлом, установленным в здании или специальном помещении;
- водомерный узел 2 — служит для измерения объема воды, поданной в здание; состоит из водосчетчика и арматуры, необходимой для его отключения и проверки;
- установку для повышения давления 3 в сети — увеличивает давление во внутренней сети в случае, если давление в наружной сети недостаточно для подачи воды высокорасположенным потребителям системы внутреннего водопровода;
- запасные и регулирующие емкости 4 — создают запас воды в системе, необходимый для бесперебойного снабжения потребителей в случае аварии или при несоответствии режима подачи воды наружной сетью режиму водопотребления в здании.
Емкости выполняют в виде водонапорных баков 4а, устанавливаемых в самой высокой точке здания, или гидропневматических баков 4б, располагаемых в нижней части здания на уровне земли или ниже;
- водопроводную сеть - распределяет воду между потребителями. При снабжении водой группы зданий, питающихся от одного ввода, водопроводные сети разделяют на внутренние, которые распределяют воду каждому потребителю, расположенному внутри одного здания, и квартальные (см. 5 на рисунке выше), которые подают воду от водомерного узла к внутренним сетям отдельных зданий. Водопроводная сеть состоит: из магистральных трубопроводов, транспортирующих воду к стоякам; стояков, распределяющих воду по этажам зданий; подводок, подающих воду к водоразборной арматуре в помещениях;
- трубопроводную арматуру - предназначена для управления потоком воды. В зависимости от назначения на внутренних водопроводных сетях применяют арматуру: запорную, предохранительную, регулирующую и водоразборную.
Максимальное рабочее давление в сети хозяйственнопитьевого водопровода не должно превышать 0,6 МПа. Схема внутреннего водопровода определяет число элементов в системе, а также их расположение.
Системы горячего водопровода в зависимости от режима и объема потребления горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд зданий и сооружений могут быть местными или центральными.
Системы могут быть открытыми, т.е. с непосредственным водоразбором из тепловой сети, и закрытыми, когда вода из системы холодного водоснабжения нагревается, проходя через водоподогреватель, снабжаемый теплотой из тепловой сети.
Температура горячей воды в местах водоразбора должна быть не ниже 60 °С для систем центрального горячего водоснабжения, присоединяемых к открытым системам теплоснабжения, и не ниже 50 °С для тех же систем, присоединяемых к закрытым системам теплоснабжения. Максимальная температура воды во всех этих системах не должна превышать 75 °С.
Местные системы горячего водопровода предусматривают для зданий и сооружений, если централизованное теплоснабжение отсутствует, а также для объектов, удаленных от источников центрального теплоснабжения, когда экономически нецелесообразно сооружение тепловых сетей к этим объектам. При этом вода подогревается на месте ее потребления в паровых, водяных и газовых водоподогревателях, а также в водоподогревателях на твердом и жидком топливе или электрических нагревателях.
Центральные системы горячего водоснабжения устраивают при наличии центрального теплоснабжения; при этом вода нагревается в центральных или индивидуальных тепловых пунктах теплоносителем, подаваемым тепловыми сетями. Системы центрального горячего водопровода для зданий высотой более 50 м разделяют на зоны по вертикали.
Для предотвращения остывания горячей воды у точек водоразбора, если водоразбор незначительный или полностью отсутствует, предусматривается циркуляция горячей воды, осуществляемая, как правило, циркуляционным насосом.
В ванных комнатах и душевых помещениях жилых зданий, лечебных учреждений, домов отдыха, спальных корпусов школ, гостиниц устанавливают полотенцесушители, которые присоединяют к системам центрального водоснабжения так, чтобы обеспечить их постоянное обогревание горячей водой. Системы горячего водопровода оборудуют трубопроводами с нижней разводкой; верхнюю разводку применяют для систем с естественной циркуляцией, а также для систем разделенных на зоны по вертикали. В жилых и общественных зданиях высотой свыше четырех этажей группы водоразборных стояков объединяют кольцующими перемычками в секционные узлы, присоединяя каждый такой узел одним циркуляционным трубопроводом к сборному циркуляционному трубопроводу системы. Давление в системе горячего водоснабжения у санитарных приборов должно быть не более 0,6 МПа.
Классификация и применение систем канализации. Канализация — комплекс инженерных сооружений (трубопроводов, насосных станций, очистных сооружений) и оборудования (санитарных приборов, стояков и др.), обеспечивающих прием, сбор и отведение сточных вод с территорий населенных пунктов, промышленных предприятий, других объектов, а также их очистку и обезвреживание перед утилизацией или сбросом в водоем.
В зависимости от назначения здания и требований, предъявляемых к сбору сточных вод, системы канализации подразделяются следующим образом:
- бытовые — для отведения сточных вод от санитарных приборов - унитазов, кухонных моек, раковин, умывальников, ванн, душей;
- производственные — для отведения сточных вод, использованных в технологическом процессе производства и содержащих отходы производства;
- объединенные - для отведения бытовых и производственных сточных вод, если возможно их совместно транспортировать и очищать;
- внутренние водостоки — для отведения дождевых и талых вод с кровли зданий.
Система внутренней канализации состоит из приемников сточных вод (санитарно-технических приборов), гидравлических затворов (сифонов различных типов) и внутренней канализационной сети.
Внутренняя канализационная сеть включает в себя:
- отводные трубопроводы — собирают сточные воды от санитарных приборов и подают их в стояк; их прокладывают с уклоном в сторону стояка;
- стояки — вертикальные трубопроводы, транспортирующие стоки в канализационный выпуск;
- выпуски — собирают сточные воды, отводят их в дворовую канализационную сеть. Диаметр выпуска должен быть не менее диаметра наибольшего из присоединяемых к нему стояков. К наружной сети выпуски присоединяют под углом не менее 90° (по движению сточных вод);
- вытяжную часть — предназначена для вентиляции канализационной сети, осуществляемой через стояки, верхняя часть которых выводится через кровлю или сборную вентиляционную шахту здания;
- ревизии или прочистки устанавливают а) на стояках при отсутствии на них отступов — в нижнем и верхнем этажах, а при наличии отступов — также и в расположенных выше над отступами этажах; б) в жилых зданиях высотой пять этажей и более — не реже чем через три этажа; в) в начале (по движению стоков) участков отводных труб при числе присоединяемых приборов три и более, под которыми нет устройств для прочистки; г) на поворотах сети — при изменении направления движения стоков, если участки трубопроводов нельзя прочистить через другие участки.
Ревизия позволяет прочищать трубы в обоих направлениях. При скрытой прокладке стояков против ревизий устраивают дверцы размером не менее 300x400 мм.
Прочистки устанавливают в местах, где требуется прочистить трубы только в одном направлении. Выполняют их в виде косого тройника и отвода 135° или двух отводов 135°, обеспечивающих плавный вход прочищающего каната (троса) в трубу. Сверху раструб закрывают заглушкой.