Инженерные системы

Контрольные вопросы:

1.      Каким образом можно усилить естественную вентиляцию

2.      Расскажите кратко о конструктивных элементах канальной системы естественной вентиляции

3.      Какую роль играют «теплые» чердаки зданий

4.      Назовите конструктивные основные элементы приточных и вытяжных систем вентиляции

5.      Какие типы вентиляторов применяются в системах вентиляции

6.      Что понимают под местной приточной вентиляцией

Рекомендуемая литература

1. Тихомиров К.В., Сергиенко З.С. Теплотехника, теплоснабжение и вентиляция: Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1991. - 475 с., ил.

2.      Внутренние санитарно-технические устройства в 3 ч. Ч.1. Отопление. Ю.Н.Саргин и др. / Под редакцией И.Г.Староверова и Ю.И.Шиллера. 4-е изд. - М.: Стройиздат, 1989. - 346 с., ил. (Спр. Проект.)

3.      Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление. Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1991. - 735 с., ил.

4.      Грудзинский М.М., Ливчак В.И., Поз М.Я. Отопительно-вентиляционные системы повышенной этажности.-М.:Стройиздат, 1982

Лекция 10

Тема: Газоснабжение (1 час)

План лекции

1.      Газовые распределительные сети. Устройство и оборудование

2.      Техника безопасности при строительстве и монтаже газопроводов

По газовым распределительным сетям, проложенным на территории города или другого населенного пункта, газ подается к потребителям.

В зависимости от максимального рабочего давления, МПа, газораспределительные сети согласно СНиП 2.04.08-87 «Газоснабжение» подразделяются на газопроводы

высокого давления 1 категории . св. 0,6 до 1,2,

то же, для сжиженных углеводородных газов; св. 0,6 до 1,6

высокого давления II категории; св. 0,3 до 0,6

среднего давления , св. 0,005 до 0,3

низкого давления до 0,005 включительно.

Рисунок 3.2 - Трехступенчатая схема снабжения газом города

1 - ГРС (газораспределительная станция); 2 - газгольдерная станция;

3 - ГРН (газорегуляторный пункт) среднего давления; 4 - ГРП низкого давления; 5 - газопровод высокого давления; 6 - газопровод среднего давления; 7 - газопровод низкого давления; 8 магистральный газопровод от источника газоснабжения

К газопроводам низкого давления подключаются жилые и общественные здания и мелкие коммунально-бытовые предприятия. Газопроводы среднего и высокого давления II категории ризб до 0,6 МПа служат для питания газовых распределительных сетей низкого давления через газорегуляторные пункты (ГРП), а также крупных потребителей газа (производственных предприятий, хлебозаводов, бань и др.).

По числу ступеней давления, применяемых в газовых сетях, системы газоснабжения подразделяются на двухступенчатые, трехступенчатые и многоступенчатые. Применение той или иной схемы определяется величиной населенного пункта, планировкой его застройки, расположением жилой (селитебной) и промышленных зон и расходом газа отдельными потребителями.

В небольших населенных пунктах с малым расходом газа и в средних городах применяются главным образом двухступенчатые системы, а в крупных - трехступенчатые или многоступенчатые, так как при больших расходах газа промышленными и коммунально-бытовыми предприятиями с подаче его на значительные расстояния работа на низком давлении требует увеличения диаметра газопроводов и затрудняет поддержание проходимого давления у отдаленных от ГПР потребителей. Трехступенчатая схема снабжения газом города включает в себя газопроводы высокого, среднего и низкого давления. По этой схеме весь газ, поступающий от источника газоснабжения, подается по транзитным газопроводам высокого давления к ГРС и газгольдерным станциям, откуда после соответствующего снижения давления он поступает в распределительные сети среднего давления с последующей подачей через ГРП в сети низкого давления.

От городских распределительных сетей газ подается к потребителю по отводу (ответвлению), т.е. по той части газопровода, которая идет от распределительной его части до задвижки, устанавливаемой на вводе в домовладение или предприятие. Участок газопровода от отключающей задвижки до ввода в здание называется дворовым (внутриквартальным) газопроводом. Внутри здания газопровод от его ввода до газопотребляющего прибора называется внутридомовым или внутрицеховым.

Газорегуляторные пункты (ГРП) и установки (ГРУ) служат для снижения давления газа и поддержания его на необходимом заданном уровне. ГРП обычно сооружают для питания газом распределительных сетей, а ГРУ - для питания отдельных потребителей. ГРП размещают в отдельно стоящих зданиях или шкафах снаружи здания, ГРУ - в помещениях предприятия, где расположены агрегаты, использующие газ. Расстояния между отдельно стоящими ГРП и другими зданиями и сооружениями приведены в СНиП 2.04.08-87.

ГРП и ГРУ в подвальных и полуподвальных помещениях, а также в жилых и общественных зданиях, детских и лечебных учреждениях и учебных заведениях не устраивают. Здания, в которых располагаются ГРП, должны отвечать требованиям, установленным для производств категории А. Они одноэтажные, I и II степеней огнестойкости, имеют покрытие легкой конструкции и полы из несгораемых материалов.

Двери помещений ГРП открываются наружу. Если применяют трудно-сбрасываемые перекрытия, то общая площадь оконных проемов и световых фонарей должна быть не менее 5000 см2 на 1 м3 внутреннего объема ГРП. Если ГРП размещается в пристройке к зданию, то пристройка отделяется от здания глухой газоплотной стеной и имеет самостоятельный выход.

Помещение ГРП отапливается, так как для нормальной работы установленного в нем оборудования и контрольно-измерительных приборов температура воздуха в помещении должна быть не ниже +15 °С. Отопление может быть водяным от тепловой сети или от индивидуальной котельной, которая отделяется капитальной стеной от помещения, где установлено оборудование, и имеет самостоятельный вход. Для отопления помещения ГРП применяются также печи, заключенные в металлический герметичный кожух с выносом топки наружу. -Вентиляция ГРП осуществляется с помощью дефлектора (вытяжка) и жалюзийной решетки (приток), устроенной внизу двери. Электрическое освещение здания ГРП может быть внутренним во взрывобезопасном исполнении или наружным в обычном исполнении (кососвет).

На рисунке 3.2 показаны план и разрез помещения ГРП с установленным оборудованием. Технологическая схема действия оборудования ГРП заключается в следующем. Газ высокого или среднего давления входит в ГРП и после отключающей задвижки 5 проходит через фильтр 4, где очищается от пыли и механических примесей. После фильтра газ через предохранительно-запорный клапан 3 поступает в регулятор давления 2, где давление газа снижается до заданного. После регулятора газ пониженного давления выходит через задвижку 1 в городскую газораспределительную сеть соответствующего давления. Чтобы во время ремонта оборудования ГРП не было перерыва в газоснабжении, на технологической линии предусматривается обводной газопровод 7 (байпас). При перекрытии задвижек 1 и 5 и открытой задвижке б байпаса газ идет, минуя регулятор давления, в газораспределительную сеть. Для снижения давления газа в этом случае прикрывается задвижка 6.

На выходном газопроводе низкого давления после регулятора давления устанавливают гидравлический предохранительный клапан, который сбрасывает избыток газа в атмосферу, предотвращая повышение давления газа после регулятора. Если избыток газа будет настолько велик, что пропускная способность предохранительного клапана будет недостаточной для его удаления, то срабатывает предохранительно-запорный клапан. Для замера. давления в газопроводе до регулятора и после него служат показывающие и самопишущие манометры, устанавливаемые на щите 8.

Кроме ГРП и ГРУ в системах газоснабжения имеются газораспределительные станции (ГРС), которые подают газ из магистральных газопроводов в городские сети. На ГРС давление газа снижают до величины, необходимой для систем газоснабжения (до 2000-1200- 600-300 кПа), и поддерживают постоянным. Основное отличие ГРС от ГРП и ГРУ состоит в том, что они получают газ из магистральных газопроводов и поэтому их оборудование рассчитывают на рабочее давление в 5,5; 7,5 МПа. ГРС отличается от ГРП также дополнительной обработкой газа (очисткой, одоризацией, подогревом). Чаще всего работа современных ГРС автоматизирована, чтобы обеспечить безвахтенное обслуживание. Для этого ГРС оснащают контрольно-измерительными приборами, защитной автоматикой, дистанционным управлением отключающих устройств и аварийной сигнализацией. Такие ГРС обслуживают два оператора на дому, которые по получении сигнала (звукового или светового) являются на ГРС и устраняют неисправность.

Газопроводы, особенно среднего и высокого давления, являются наиболее опасными из всех видов городских подземных сооружений, так как газ при повреждении газопровода может просочиться через грунт, проникнуть в подвалы зданий, колодцы и каналы (коллекторы) и скопиться там, создавая угрозу взрыва газовоздушной смеси.

Рисунок 3.3 - Газораспределительный пункт (ГРП)

Прокладка наружных газопроводов, независимо от назначения и давления газа, проектируется, как правило, подземной. При выборе трассы необходимо предусматривать прокладку газопровода по возможности дальше от зданий, сооружений и других коммуникаций, особенно работающих неполным сечением (канализация) и проложенных в каналах (тепловая сеть), а также от водопроводных и телефонных колодцев и трамвайных путей.

Надземная прокладка газопроводов допускается на территории промышленных и коммунально-бытовых предприятий, а также внутри жилых кварталов и дворов.

Расстояния по горизонтали между подземными газопроводами, различными сооружениями и другими коммуникациями, предусмотренные правилами безопасности в газовом хозяйстве, указаны в СНиП II-60-75** по проектированию планировки, застройки городов, поселков и сельских населенных пунктов.

При пересечении газопровода с другими коммуникациями расстояние между ними по вертикали должно быть не менее 150 мм, а с электрическими или телефонными кабелями - не менее 0,5 м. При пересечении газопровода с трамвайными путями или при вынужденной прокладке газопровода поперек какого-либо канала применяют футляры из стальных труб, на концах которых устанавливают контрольные трубки.

Газопроводы выполняют из стальных труб, соединяя их электросваркой. В местах установки газовых приборов, арматуры и другого оборудования применяют фланцевые и резьбовые соединения. Глубина заложения газопроводов зависит от состава транспортируемого газа. При влажном газе глубину заложения труб принимают ниже средней глубины промерзания грунта для данной местности. Газопроводы для осушенного газа можно укладывать в зоне промерзания грунта, но заглубление их должно быть не менее 0,8 м от поверхности земли. Газопроводы прокладывают с уклоном не менее 2 мм на 1 м, что обеспечивает отвод конденсата из газа в конденсатосборники и предотвращает образование водяных пробок.

Для выключения отдельных участков газопровода или отключения потребителей устанавливают запорную арматуру, размещаемую в колодце. При изменении температурных условий на газопроводе появляются растягивающие усилия, которые могут разорвать сварной стык или задвижку. Чтобы избежать этого, на газопроводе, и особенно у задвижек, устанавливают линзовые компенсаторы, воспринимающие эти усилия. Кроме восприятия температурных деформаций компенсаторы позволяют легко демонтировать и заменять задвижки и прокладки, так как компенсатор с помощью особых приспособлений можно сжать или растянуть.

Рисунок 3.4 - Газовый колодец

а - из бетонных колец; б - бетонный монолитный: 1 - верхнее кольцо; 2 съемная плита; 3 - ковер; 4 - скосы; 5 - среднее кольцо; 6 - днище; 7 - настил из досок; 8 - шлаковая вата; 9 - люк

Линзовые компенсаторы устанавливают в одном колодце с задвижками, располагают их после задвижек по ходу газа (рисунок 3.4).

Управление задвижками в газовом колодце выведено на поверхность земли с помощью штока, защищенного в верхней части механическим колпаком (ковером).

Защита газопроводов от коррозии, вызываемой окружающей средой и блуждающими токами, проектируется и выполняется в соответствии с требованиями ГОСТ 9.015-74* и СНиП 1.04.08-87*.

Устройство внутренних газопроводов.

Вводы газопровода в жилые здания устраивают в лестничных клетках, кухнях или коридорах. На вводе газопровода в здание устанавливают запорную арматуру.

Вводы газопроводов в насосные и машинные отделения, вентиляционные и лифтовые камеры и шахты,

Рисунок 3.5 - Вводы газопроводов в здание

/-крышка футляра; 2 - футляр для наружной части газопровода; 3 - стальная гильза; 4- дверка люка; 5 - битумное заполнение; 6 - пробка; 7 -крючок; 8 - соединение сваркой

Рисунок 3.6 - Схема внутридомовой газовой сети

/ - газовая плита; 2 - газовая колонка; 3 - газовый счетчик; 4 - краны пробочные; 5 - газопровод; 6 ввод газопровода; 7 -вытяжная вентиляция

помещения мусоросборников, электрораспределительных устройств, складские помещения не устраивают.

Газ подается в квартиры верхних этажей жилых зданий по стоякам, которые прокладывают в кухнях, на лестничных клетках или в коридорах. В жилых помещениях, ванных комнатах и санитарных узлах их не прокладывают. Если газопровод проходит через стену или

При строительстве и монтаже газопроводов, газовых приборов и агрегатов должны соблюдаться требования техники безопасности в строительстве, а также нормы и правила строительного производства, утвержденные Госстроем СССР. К газоопасным относятся работы, выполняемые при наличии в окружающей среде газа или при возможности его появления. Работы, связанные с присоединением к действующим газовым сетям, ликвидацией утечек газа, ремонтом оборудования на действующих газопроводах, ГРП и ГРУ, производятся в газоопасной среде. Работы в газоопасных местах выполняют не менее чем два слесаря. Место газоопасных работ ограждают и охраняют. Рабочих снабжают противогазами: при работе в колодцах и котлованах - шланговыми, при работе в помещениях - изолирующими.

При выполнении работ в колодцах и котлованах рабочие надевают пояса с веревками, концы которых держат наверху наблюдающие за производством работ. Работы по присоединению к действующим газопроводам выполняют организации, эксплуатирующие газовое хозяйство города, поселка, предприятия.

Газовую резку и сварку на действующих газопроводах при ремонте или присоединении к ним новых газопроводов выполняют при давлении газа 200-1200 Па, которое проверяют в течение всего времени работы. Если давление становится ниже или выше указанных пределов, резку или сварку необходимо прекратить.

Внутренние газопроводы испытывает монтажная организация в присутствии представителя заказчика. Газопроводы низкого давления в жилых и общественных зданиях испытывают воздухом на прочность при давлении 5 кПа с подключенными приборами, но без счетчиков. Газопровод считается выдержавшим испытание на плотность, если падение давления в нем в течение 5 мин не превышает 200 Па. Внутренние газопроводы среднего давления до 300 кПа подвергают испытанию на прочность и плотность воздухом, а газопроводы высокого давления - выше 300 и до 1200 кПа - испытывают на прочность водой, а на плотность - воздухом.

Нормы и продолжительность испытания на прочность и плотность внутренних газопроводов среднего и высокого давления приведены в СНиП 2.04.08-87. Выявленные при испытании дефекты устраняют только после снижения давления в газопроводе до атмосферного.

Газовую сеть принимает в эксплуатацию комиссия, назначаемая заказчиком. Комиссия проверяет соответствие газовой сети проекту и техническим условиям, качество работ, наличие актов на скрытые работы и проведенные испытания, а также состояние арматуры и оборудования. Приемка в эксплуатацию оформляется актом специальной формы, к которому должна быть приложена соответствующая документация.

Контрольные вопросы

1.      Какова роль газа в топливном балансе страны?

2.  Из каких основных звеньев со стоят магистральные газопроводы?

3.  Как подразделяются газопроводы в зависимости от давления транспортируемого газа?

4.  Какие виды работ относятся к газоопасным?

5. С соблюдением каких условий проводится работа в газоопасных местах?

Рекомендуемая литература

Контрольные задания для СРС

Целью самостоятельной работы студентов является закрепление теоретических знаний в проектировании инженерных систем жилых и общественных зданий.

1. Расчет системы водоснабжения и канализации специальных зданий (бань, прачечных, фонтанов, бассейнов)

2. Определить фактическое естественное давление в циркуляционных кольцах системы отопления. Коэффициент полезного действия изоляции главного стояка и трубопроводов, проходящих через неотапливаемые помещения h=0,7.

3. Проверить напряжение на изгиб при самокомпенсации трубопровода системы отопления диаметром d=25 мм в месте его поворота, если температура теплоносителя 115оС.

4. Рассчитать воздуховоды системы естественной вытяжной вентиляции, обслуживающей врачебные кабинеты двухэтажного здания поликлиники. Воздух удаляется из верхней зоны помещений на высоте 0,5м от потолка. Высота этажей, включая толщину перекрытия 3,3м. Высот чердака под коньком крыши 3,6м.

4 Методические указания для выполнения практических (семинарских занятий)

Цель проведения практических занятий: закрепление теоретических знаний и приобретение практических навыков в расчете и проектировании систем водоснабжения и канализации, теплогазоснабжения, вентиляции.

Тематика практических занятий составлена в соответствии с рабочим учебным планом специальности 050420-Архитектура.

1.     Проектирование системы водоснабжения и канализации здания

2.     Системы водяного отопления. Системы парового отопления

3. Естественная вентиляция, аэрация зданий. Системы механической вентиляции.

Практическое занятие 1 (8 часов)

Тема: Проектирование и расчет системы внутреннего водоснабжения и канализации здания

Выполняемые работы:

1. Изучить основные теоретические положения по тематике практических занятий

2. Произвести расчеты

Начертить аксонометрическую схему водопроводной сети и ввода. Показать ответвления от стояков.

Произвести гидравлический расчет водопроводной сети по участкам расчетного направления от диктующего водоразборного устройства до места присоединения ввода к наружной сети.

Расчетные расходы воды определять по новой методике СНиП П-30-76. Весь расчет свести в таблице 1.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8