10374

водопотребления по сезонам года и дням недели, принимать равным: Kсут.max 1,1 1,3,

Kсут.mid 0,7 0,9 .

Расчетные часовые расходы воды qч, м3/ч, должны определяться по формулам:

предприятий и другие местные условия, принимаемый αmax 1,2 1,4 , αmin 0,4 0,6 ;

β – коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте, принимаемый по таблице

2 СП 31.13330.2012 [17].

Выбор диаметров труб водоводов и водопроводных сетей следует производить на основании гидравлического, технико-экономических расчетов, учитывая при этом условия их работы при аварийном выключении отдельных участков.

Гидравлический расчет водопроводных сетей выполняют с целью определения потерь напора в них и диаметров труб участков сети. Потери напора необходимо знать для определения высоты водонапорной башни и напора насосов, а также свободных напоров в точках сети. Водопроводная сеть должна быть рассчитана на случаи наибольшего водопотребления и на случай пожара, совпадающего по времени с часом максимального водопотребления.

При определении диаметров труб линий сети необходимо вычислить расчетные расходы воды для этих линий, т.е. количество воды, которое будет протекать по ним в расчетные периоды работы системы.

В городских водопроводных сетях принимается схема равномерного распределения отбора воды на хозяйственно-питьевые нужды населения. Расходы воды крупных предприятий рассматриваются как сосредоточенные в определенных узлах (узловые расходы).

Для определения расходов сначала вычисляют удельные расходы, приходящийся на 1 м длины сети, разделив суммарный расход на хозяйственно-питьевые нужды, на поливку и на

Каждый участок сети (кроме концевых), помимо путевого расхода, пропускает транзитный расход qт, необходимый для питания последующих участков. Расчетный расход qр

где: ɑ – коэффициент эквивалентности.

Для простоты расчетов путевые расходы приводят к сосредоточенным qузл в узлах сети. Узловой расход определяют как половину путевых расходов Σqпут /2, примыкающих к данному узлу:

Диаметры труб линий сети определяют по расходу и скорости течения воды в них. Скорость движения воды зависит от целого ряда показателей: стоимости электроэнергии, стоимости труб и их укладки, гидравлических параметров труб и др. Ориентировочно диаметр

170

труб иногда выбирают по экономичным скоростям, составляющим 0,5-2 м/с. Меньшие значения скоростей принимаются для труб малого диаметра, а большие – для труб большего диаметра.

Потери напора и скорости в трубах определяют по специальным таблицам Шевелева как h = I x L.

При расчете кольцевых сетей, как диаметры, так и расходы в линиях сети, в общем случае, являются неизвестными, что приводит к значительным трудностям расчета. Существует несколько методик расчета, основанных на методе последовательного приближения, т.н. увязка сети; ввиду сложности эти расчеты выполняются на ЭВМ.

Распределение расходов воды по линиям кольцевой сети происходит в соответствии со следующими законами (см. рис. 1.111).

1.Сумма расходов воды, поступающих в рассматриваемый узел, равна сумме узлового отбора в данном узле и расходов, вытекающих из него (первый закон Кирхгофа).

2. В каждом замкнутом кольце сети, образованном линиями сети, сумма потерь напора на участках, в которых вода движется по часовой стрелке (условно принимаемая положительной), равна сумме потерь напора на участках, в которых вода движется против часовой стрелки (условно принимаемой отрицательной), т.е. алгебраическая сумма потерь напора в кольце равна нулю (второй закон Кирхгофа).

Используя результаты расчетов для различных режимов водопотребления, можно определить параметры водонапорной башни и насосных агрегатов, обеспечивающие работоспособность системы водоснабжения.

Рис. 1.111. Схема участка кольцевой сети

Для схемы водоснабжения, приведенной на рис. 1.112, высоту водонапорной башни определяют по формуле:

zд – отметка поверхности земли в диктующей точке.

За диктующую принимают точку, в которой для обеспечения свободного напора

где Нб – высота бака башни;

ΣhB – сумма потерь напора в водоводе;

hBC – сумма потерь напора во всасывающем трубопроводе насоса; z0 – отметка уровня воды в резервуаре чистой воды.

171

Рис. 1.112. Напоры в системе водоснабжения: 1 – резервуар чистой воды, 2 – насосная станция, 3 – водоводы, 4 – водонапорная башня, 5 – водопроводная сеть, 6 – диктующая точка

Минимальный свободный напор в сети водопровода населенного пункта при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание над поверхностью земли должен приниматься при одноэтажной застройке не менее 10 м, при большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4 м. Свободный напор в сети у пожарных гидрантов должен быть не менее 10 м.

Глубина заложенных труб, считая до низа, должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины проникания в грунт нулевой температуры.

При проектировании систем канализации населенных пунктов расчетное удельное среднесуточное (за год) водоотведение бытовых сточных вод от жилых зданий следует принимать равным расчетному удельному среднесуточному (за год) водопотреблению согласно СП 31.13330.2012 [16] без учета расхода воды на полив территорий и зеленых насаждений.

Для учета неравномерности притока сточных вод используют коэффициенты неравномерности (Kgen.max и Kgen.min), позволяющие определять максимальные и минимальные расчетные расходы. Общие коэффициенты неравномерности зависят от величины среднесекундного расхода. Данная зависимость представлена в табл. 1 СП 32.13330.2012 [17].

Расчетная численность населения определяется по формуле:

где: qо – норма водоотведения, принимаемая в зависимость от степени санитарного благоустройства зданий и климатического района, в котором расположен канализуемый объект, л/сут.чел.

Средне-часовые расходы определяются по формуле:

Гидравлический расчет канализационных самотечных трубопроводов (лотков, каналов) следует выполнять на расчетный максимальный секундный расход сточных вод по специальным таблицам [15].

Основным требованием при проектировании самотечных коллекторов является пропуск расчетных расходов при самоочищающих скоростях движения транспортируемых сточных вод.

Конечной целью гидравлического расчета водоотводящих сетей являются определение

диаметров и уклонов трубопроводов, а также построение продольного профиля сети.

Для строительства водоотводящих сетей применяют трубы разнообразных сечений - круглые, полукруглые, овальные и эллиптические. Наиболее часто трубы круглого сечения, так как они обладают лучшей пропускной способностью, более просты и экономичны в изготовлении. При устройстве открытых каналов применяют сечения прямоугольной и трапецеидальной формы.

В зависимости от системы водоотведения принимают следующие минимальные диаметры труб уличных сетей: при полной раздельной системе – 200 мм для бытовой сети и 250 мм для дождевой, при общесплавной системе – 250 мм.

В трубопроводах бытовой водоотводящей сети расчетное наполнение рекомендуется принимать в зависимости от диаметра труб по таблице 1.25.

В состав сточных вод входят грубодисперсные примеси (песок, шлак, бой стекла и др.), которые транспортируются лишь при значительных скоростях. Самоочищающей (или критической) называется скорость, соответствующая полному взвешиванию потоком имеющихся в нем загрязнений.

Минимальные расчетные скорости следует назначать не менее самоочищающих скоростей, принимаемых в зависимости от диаметров бытовой канализационной сети по таблице

1.26.

Таблица 1.26

Минимальные значения наполнения для канализационных труб

Для предупреждения интенсивного истирания поверхности трубопроводов песком, содержащимся в сточной жидкости, возникающего при больших скоростях ее течения, последнюю следует ограничивать. В металлических трубопроводах не рекомендуется допускать скорость более 8 м/с, а в неметаллических – более 4 м/с.

174

2. Проектирование, монтаж и эксплуатация систем вентиляции и кондиционирования воздуха

2.1.Общие требования к микроклимату помещений гражданских и промышленных зданий

Внастоящей главе рассмотрены общие сведения о требованиях к параметрам микроклимата в обслуживаемой зоне помещений жилых и общественных зданий, а также в рабочей зоне производственных помещений, согласно действующим требованиям [2, 34, 44].

Параметры микроклимата при отоплении и вентиляции помещений требуется обеспечивать в пределах допустимых норм в обслуживаемой или рабочей зоне помещений, а при кондиционировании помещений – в пределах оптимальных норм. Системы отопления должны поддерживать нормируемую температуру внутреннего воздуха со средней необеспеченностью 50 ч/год. Системы вентиляции проектируются для поддержания обмена воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимого микроклимата и качества внутреннего воздуха при средней необеспеченности 400 ч/год – при круглогодичной работе и 300 ч/год – при односменной работе. Кондиционирование воздуха предназначено для автоматического поддержания в помещениях всех или отдельных параметров внутреннего воздуха с целью поддержания оптимальных параметров микроклимата, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности ценностей.

Микроклимат жилых и общественных зданий

Допустимые параметры микроклимата в помещениях жилых и общественных зданиях – это сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции и не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья.

Оптимальные параметры микроклимата в помещениях жилых и общественных зданий – это сочетание значений показателей микроклимата, которое при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80

%людей, находящихся в помещении.

Кобязательным для поддержания параметрам микроклимата в помещениях жилых и общественных зданий относятся: температура внутреннего воздуха, tв, °C; скорость движения внутреннего воздуха, vв, м/с; относительная влажность внутреннего воздуха, φв, %; результирующая температура помещения, tsu, °C; локальная асимметрия результирующей температуры, tasu, °C. Локальная асимметрия результирующей температуры должна быть не более tasu = 2,5 °C для оптимальных и tasu = 3,5 °C для допустимых показателей.

В различных точках обслуживаемой зоны жилых и общественных зданий допускается:

перепад температуры воздуха tв ≤ 2 °C для оптимальных и tв ≤ 3 °C для допустимых параметров; перепад результирующей температуры помещения по высоте обслуживаемой зоны tsu ≤ 2 °C; изменение скорости движения воздуха vв ≤ 0,07 м/с для оптимальных и vв ≤ 0,1 для допустимых параметров; изменение относительной влажности воздуха Δφв ≤ 7 % для оптимальных и Δφв ≤ 15 % для допустимых параметров. Значения оптимальных и допустимых параметров микроклимата в помещениях жилых и общественных зданиях представлены в

таблице 2.1.

Приведенные в таблице 2.1 категории помещений зданий общественного назначения подразделяются следующим образом:

1)помещения 1-й категории – это помещения, в которых люди в положении лежа или сидя находятся в состоянии покоя и отдыха;

2)помещения 2-й категории – это помещения, в которых люди заняты умственным трудом, учебой;

175

Таблица 2.1 Оптимальные и допустимые параметры микроклимата в помещениях жилых, общественных

и административных зданий

176

5 – для общественных и административных зданий указана категория помещений согласно ГОСТ [34].

3)помещения категории 3а – это помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся в положении сидя без уличной одежды;

4)помещения категории 3б – помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся в положении сидя в уличной одежде;

5)помещения категории 3в – помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся в положении стоя без уличной одежды;

6)помещения 4-й категории – это помещения для занятий подвижными видами спорта (спортивные залы);

7)помещения 5-й категории – это помещения, в которых люди находятся в полураздетом виде (раздевалки, кабинеты врачей, и пр.).

8)помещения 6-й категории – это помещения с временным пребыванием людей (вестибюли, гардеробные, коридоры, лестницы, санузлы, курительные).

Кроме параметров внутреннего воздуха в помещениях жилых и общественных зданий требуется поддерживать требуемое качество воздуха.

Качество воздуха в помещениях жилых и общественных зданий обеспечивается необходимым уровнем вентиляции (величиной воздухообмена в помещениях), обеспечивающим допустимые значения содержания углекислого газа в помещении. При сокращении воздухообмена обеспечивается снижение энергетических затрат системами вентиляции, а также повышение их энергетической эффективности.

В настоящее время воздухообмен в помещениях жилых и общественных зданий может быть рассчитан двумя общепринятыми способами: на основе удельных норм воздухообмена; на основе расчета воздухообмена, необходимого для обеспечения допустимых концентраций загрязняющих веществ. Расходы воздуха систем вентиляции, принимаемые для обеспечения качества воздуха (по второму способу), зависят от количества людей в помещении, их деятельности, технологических процессов (выделений загрязняющих веществ от бытовой и

оргтехники, из строительных материалов, мебели и др.), а также от систем отопления и вентиляции.

Определяющим вредным веществом является углекислый газ (CO2), выдыхаемый людьми. Эквивалентом вредных веществ, выделяемых ограждениями, мебелью, коврами принимается также угарный газ (CO). Качество внутреннего воздуха в помещениях, по содержанию в нем загрязняющих веществ, подразделяется на четыре класса, приведенных в таблице 2.2. При отсутствии проектных данных содержание загрязняющих веществ в наружном воздухе, данные значения могут быть приняты по таблице 2.3.

Оптимальное качество воздуха – это состав воздуха в помещении, при котором при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивается комфортное (оптимальное) состояние организма человека.

Допустимое качество воздуха – это состав воздуха в помещении, при котором при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивается допустимое состояние организма человека.

Количество наружного воздуха подаваемого в помещение системой вентиляции в расчете на одного человека для обеспечения заданного качества воздуха L, м3/ч, зависит от

177

концентрации углекислого газа в наружном воздухе и эффективности воздухораспределения в помещении и определяется:

где: η − коэффициент эффективности системы воздухораспределения, определяемый расчетом или принимаемый по таблице 2.4;

Lр – расчетное минимальное количество наружного воздуха, м3/ч.

178

Для детских учреждений, больниц и поликлиник требуется принимать показатели качества воздуха 1-го класса, а для жилых и общественных зданий класс качества воздуха допускается принимать по заданию на проектирование с учетом загрязнения наружного воздуха и (или) источника загрязнения воздуха в рассматриваемом помещении.

Микроклимат производственных зданий

Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энергетических затрат работающих, времени выполнения работы, периодов года и содержат требования к методам измерения и контроля микроклиматических условий. Под рабочим местом понимается участок помещения, на котором в течение рабочей смены или части ее осуществляется трудовая деятельность. Показатели микроклимата необходимо обеспечивать для сохранения теплового баланса человека с окружающей средой и поддержания оптимального или допустимого теплового состояния организма.

Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются: температура внутреннего воздуха tв, °C; скорость движения внутреннего воздуха, vв, м/с; относительная влажность внутреннего воздуха, φв, %; температура поверхностей τв, °C; интенсивность теплового излучения.

Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными.

Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно – эмоциональным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и др.). Перечень других рабочих мест и видов работ, при которых должны обеспечиваться оптимальные величины микроклимата определяются санитарными правилами по отдельным отраслям промышленности и другими документами, согласованными с органами государственного санитарно-эпидемиологического надзора в установленном порядке.

Оптимальные параметры микроклимата на рабочих местах должны соответствовать величинам, приведенным в таблице 2.5, применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый периоды года. Перепады температуры воздуха по высоте и по горизонтали, а также изменения температуры воздуха в течение смены при обеспечении оптимальных величин микроклимата на рабочих местах не должны превышать 2 °С и выходить за пределы величин, указанных в таблице 2.5 для отдельных категорий работ.

Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.

Допустимые величины показателей микроклимата принимаются для расчета в тех случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины. Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 2.6, применительно к выполнению работ различных категорий.

179