О недостатках систем воздушного отопления и вентиляции в школах Москвы
В. И. Синицын, директор по развитию ООО «ЭНЕРГОВЕНТСТРОЙ»
М. И. Сомова, заместитель главного инженера ООО «ЭНЕРГОВЕНТСТРОЙ»
Для обеспечения нормируемых условий микроклимата в зданиях школ Москвы используют два основных варианта систем отопления и вентиляции. Первый сочетает в себе систему водяного отопления и приточную систему вентиляции с механическим побуждением. Второй вариант, наиболее распространенный в Москве, представляет собой систему воздушного отопления, выполняющую также функции вентиляции. В статье рассмотрены недостатки систем воздушного отопления и вентиляции, выявленные в процессе их технического обслуживания, текущих и капитальных ремонтов.
К достоинствам первого варианта следует отнести более надежное отопление здания по сравнению с воздушным. К недостаткам – более высокие затраты на устройство систем микроклимата, меньшую гибкость тепловой регулировки при изменении нагрузки, что влечет за собой дополнительные потери энергии. Поскольку работа приточной вентиляции не влияет на отопление здания, существует возможность ее отключения с целью экономии энергии в ущерб качеству воздушной среды.
Второй вариант получил наибольшее распространение в школах Москвы по причине того, что для отопления типового класса количество приточного воздуха, требуемого для компенсации тепловых потерь помещения, практически совпадает с санитарной нормой наружного воздуха для вентиляции. Для выравнивания тепловой нагрузки на воздушное отопление в угловых классах и классах верхнего этажа предусматривается дополнительно водяное отопление.
К достоинствам второго варианта относятся: большая гибкость в управлении при изменении нагрузки, меньшие затраты на устройство систем микроклимата, так как система воздушного отопления, совмещенная с вентиляцией, имеет практически те же элементы, что и система вентиляции в первом варианте. Недостатками этого варианта являются: меньшая (в сравнении с водяной системой) надежность системы отопления здания вследствие возможной вероятности выхода из строя вентилятора или замораживания калориферов, а также дополнительные затраты тепловой энергии на нагрев наружного воздуха в режиме «натопа» и при подогреве здания в неучебное время.
Алгоритм работы систем воздушного отопления, совмещенных с вентиляцией, стандартен. За два-четыре часа до начала занятий включается режим «натопа». При этом полностью открываются клапаны вентиляционных и отопительных калориферов и здание прогревается до температуры 20 °С. Режим «натопа» включается по таймеру, а время включения подбирается экспериментально в процессе эксплуатации исходя из индивидуальных особенностей здания (зависит главным образом от степени тепловой защиты и воздухопроницаемости). Затем включается «вентиляционный» режим, при котором приточный воздух подогревается до температуры помещения. По завершении учебного дня система воздушного отопления, совмещенная с вентиляцией, выключается. В неучебное время режим «натопа» может включаться при понижении температуры воздуха в классах ниже 15 °С.
Внешний вид школы по типовому проекту 65-426/1
Для зданий, построенных по различным типовым проектам, системы воздушного отопления, совмещенные с вентиляцией, имеют существенные конструктивные отличия. Так, в зданиях, построенных по типовому проекту 65-426/1 (рис. 1, 2), предусмотрена одна приточная система для всех помещений здания школы, в том числе классов, столовой, спортивного и актового залов (рис. 3). Поскольку эти помещения используются не одновременно, происходит перерасход энергии на подачу в них приточного воздуха. Кроме того, использование одной системы на все здание существенно снижает надежность отопления школы, поскольку выход из строя любого узла приточной установки в холодный период года может привести к недопустимому охлаждению здания.
Схема плана здания по типовому проекту 65-426/1
В зданиях, построенных по типовому проекту V-76 (рис. 4, 5), преду-смотрены раздельные системы воздушного отопления и вентиляции для классов, столовой, спортивного и актового залов (рис. 6), что позволяет осуществлять индивидуальную настройку режимов обработки воздуха и снизить потери энергии. Кроме того, в здании школы предусмотрены различные зоны обслуживания, воздух в которые подается по раздельным магистральным воздуховодам.
Для компенсации теплопотерь в спортивных и актовых залах обычно проектируют водяное отопление. Однако в процессе проведения косметических ремонтов этих помещений отопительные приборы закрываются декоративными экранами, что приводит к неполной их теплоотдаче. В результате возникают жалобы на снижение температуры внутреннего воздуха.
Принципиальная схема систем вентиляции и воздушного отопления школы по типовому проекту 65-426/1
Выхолаживанию актовых залов в холодный период года способствует также устройство вытяжной шахты небольшой высоты с воздушным клапаном (рис. 7). При закрытом клапане через неплотности створок в зал проникает наружный воздух, контакт которого с внутренним воздухом приводит к конденсации водяных паров на створках клапана и их обмерзанию. Кроме того, ремонт воздушного клапана при таком устройстве практически невозможен. Устранить указанные недостатки можно путем устройства в актовом зале вытяжной системы вентиляции с механическим побуждением.
Приточная вентиляция актовых залов обычно проектируется для обеспечения санитарной нормы наружного воздуха без учета теплопоступлений от учащихся и солнечной радиации. По этой причине при проведении массовых мероприятий в актовых залах становится душно, температура воздуха ощутимо превышает норму.
Значительные затруднения возникают из-за завышенной поверхности нагрева калориферов:
1. Трудно подобрать закон регулирования.
2. При температуре наружного воздуха -5–0 °С регулирование температуры приточного воздуха осуществляется «пропусками», то есть клапан на некоторое время полностью останавливает циркуляцию теплоносителя, что грозит замораживанием калорифера.
3. При температурах наружного воздуха близких к 0 °С температура обратного теплоносителя снижается до 5–10 °С, что приводит к частым срабатываниям защиты от замораживания со всеми негативными последствиями (подгорание контактов от частого включения и выключения электродвигателя, пусковые токи и прочее).
Внешний вид школы по типовому проекту V-76
Выпускаемое оборудование систем автоматизации воздушного отопления и вентиляции постоянно модернизируется, элементная база обновляется, в результате возникают трудности его замены при проведении ремонтов. В связи с тем, что все виды ремонтов систем воздушного отопления и вентиляции проводятся без проектов, замена приборов автоматики на оборудование современного уровня требует тщательной проработки.
Схема плана здания по типовому проекту V-76
Кроме перечисленных, можно отметить следующие особенности, выявленные в процессе технического обслуживания, текущих и капитальных ремонтов оборудования систем воздушного отопления и вентиляции школ:
1. Вентиляционные камеры, расположенные в подвалах, не оборудованы монтажными проемами, что существенно затрудняет замену крупногабаритного оборудования приточных камер, не позволяет применить для этого подъемные механизмы. Вентиляторы № 8 могут перемещаться только в разобранном виде. Калориферы № 11 и № 12, весом соответственно 158 и 233 кг, могут доставляться к месту монтажа только вручную, а вентиляторы № 12,5 в зданиях по типовому проекту 65-426/1 заменить невозможно.
2. Местные отсосы от моечных машин присоединены к общей вытяжной системе вентиляции кухни и, как правило, значительно удалены от основной магистрали, вследствие чего не обеспечивают удаления необходимого объема воздуха. Для моечных машин необходимо предусматривать отдельную непротяженную вытяжную систему вентиляции.
Принципиальная схема систем вентиляции и воздушного отопления школы по типовому проекту V-76
3. Надежность работы систем воздушного отопления и вентиляции во многом зависит от работы калорифера. В этом отношении для условий эксплуатации в нашей стране наилучшим образом зарекомендовали себя калориферы типа КСк.
4. При проведении косметических ремонтов классов часто меняют предусмотренные проектом специальные приточные воздухораспределители (рис. 8) на обычные решетки, подходящие по дизайну. При этом изменяются параметры приточной струи, а также появляется шум вследствие увеличения скорости в живом сечении решеток. Кроме того, из-за большего сопротивления решеток снижается объем притока, что влечет за собой снижение температуры в помещении и недостаток свежего воздуха.
5. Для повышения надежности систем воздушного отопления в школах, выполненных по типовому проекту 65-426/1, необходимо иметь в венткамере резервный электродвигатель.
Вытяжная шахта с клапаном
6. Выход из строя электродвигателей вентилятора чаще всего происходит из-за неисправности системы электроснабжения, поэтому для электродвигателей вентиляторов необходимо предусматривать защиту от пропадания фаз.
7. Существующие форсунки оросительных камер кондиционеров быстро засоряются и, как следствие, чаще всего не работают. Вопрос поддержания влажности воздуха в классах школ недостаточно проработан, поэтому в этом направлении требуются исследования.
8. В зданиях школ с воздушным отоплением отсутствует система вытяжной вентиляции для классов. Такое решение рассчитано на «выдавливание» воздуха через неплотности окон и других строительных конструкций, что было оправдано сниженной инфильтрацией воздуха. При замене старых окон на более современные и герметичные значительно увеличивается сопротивление «выдавливанию» воздуха, что приводит к снижению количества приточного воздуха.
9. Для автоматизации систем воздушного отопления и вентиляции школ целесообразно применять специализированные регуляторы. Применение свободно-программируемых контроллеров является неоправданным из-за неудобства эксплуатации, поскольку коды доступа к ним зачастую открыты только монтажным организациям.
Отмеченные недостатки проектов и оборудования могут быть учтены при проектировании и разработке новых решений систем отопления и вентиляции школ.
Отопление школы или дошкольных учреждений
Отопление школы по России реализует компания «ИНТЕХ» (Москва). Чтобы получить КП на отопление школы, позвоните по телефону: . Отправить письменную заявку Вы можете на email или через форму заказа .
Школа – это достаточно большой объект для отопительной системы. Важно чтобы воздух был одинаково хорошо прогрет по всей территории – ведь движение происходит постоянно.
Варианты отопления школ
Центральное водяное отопление
Одним из наиболее распространенных видов отопления школ является центральное водяное отопление низкого давления. Такое отопление позволяет регулировать и поддерживать температуру воздуха в помещении на одном уровне в течение дня. Конструкция нагревательных приборов-радиаторов должна обеспечивать легкое удаление пыли. Наилучшие в этом отношении гладкие плоские радиаторы, которые, кроме того, исключают возможность травм и ушибов.
Лучистое отопление
Все более широко применяется лучистое отопление, обладающее рядом гигиенических преимуществ. При лучистом отоплении уменьшается теплоотдача излучением, исключается возможность радиационного охлаждения, тепловой комфорт обеспечивается при более низкой температуре воздуха, что благоприятно сказывается на мышечном тонусе и работоспособности человека. Эта система отопления дает возможность осуществлять широкую аэрацию класса даже во время учебных занятий. Учащиеся испытывают приятное ощущение тепла и свежесть воздуха.
Воздушное отопление
В настоящее время имеются школы с воздушным отоплением, совмещенным с централизованной приточной вентиляцией. Атмосферный воздух механическим побудителем нагнетается в камеру, а затем кондиционируется, нагревается, очищается и увлажняется в специальных камерах. Обработанный таким образом воздух поступает в учебные помещения. Приточные отверстия располагаются над классной доской или в противоположной стене под потолком. Никаких других отопительных приборов в помещениях нет, каналы вытяжной вентиляции отсутствуют. Испорченный воздух благодаря постоянному подпору удаляется из класса через щели окон и дверей в рекреации, а затем в вытяжные каналы санитарных узлов.
Таким образом, температурный режим учебных помещений с воздушным отоплением значительно лучше, чем в классах с обычным радиаторным отоплением. Поступление больших объемов подогретого воздуха не только улучшает физико-химические свойства воздуха в учебных помещениях, но и создает положительное по отношению к рекреациям и открытой атмосфере давление, исключает поступление в классы загрязненного воздуха и инфильтрацию холодного воздуха через неплотности окон и стыков панелей.
Водяное отопление
Водяное отопление включает в себя множество отдельных элементов: трубы, нагревательные элементы, насосы, радиаторы и т.д. Чтобы на основе таких технических средств спроектировать отопительную систему для крупного объекта, специалисты должны обладать обширными знаниями, опытом и разбираться в действующих законодательных нормах.
Водяные системы в небольших зданиях могут строиться без использования электрических насосов, так как при правильном проектировании жидкость по трубам может циркулировать по естественным причинам. Школы обычно отличаются значительными размерами, потому в них необходимо организовывать водяные отопительные системы, в которых циркуляция жидкостей будет обеспечиваться работой насосного оборудования.
Электрические насосы – это мощные устройства, способные создавать серьезную дополнительную нагрузку на внутреннюю электрическую систему. Из-за ограничений по мощности электросетей в частных домах использование насосов может быть невозможным. В школах все обстоит несколько иначе, на таких объектах проекты электроснабжения редко испытывают недостаток мощности, потому для обеспечения нормальной работы отопительной системы можно использовать практически любое необходимое электрическое оборудование.
Чтобы водяная система работала исправно и бесперебойно, в школах можно использовать различные обогревательные котлы. Отопление может обеспечиваться газовым оборудованием, техническими устройствами, работающими на дизельном или твердом топливе. Если речь идет о государственных школах, то в таких строениях редко используется лишь электрическое оборудование, так как оно может быть слишком затратным, если учитывать большие размеры отапливаемых помещений. В частных школах нередко встречаются отопительные системы, использующие электричество в качестве основного источника энергии.
Проектирование отопления для школ
Функциональные и безопасные отопительные системы нужны не только для частных домов и загородных коттеджей, но и для любых других помещений. Проект отопления школы должен составляться профессиональными специалистами, обладающими продолжительным опытом работы в сфере и нужной квалификацией.
К инженерным системам для школ обычно предъявляются повышенные требования безопасности, так как основными пользователями объекта будут выступать дети.
Сегодня существуют различные методики и способы организации внутренних систем отопления в любых зданиях и сооружениях. В школах можно организовывать такие же отопительные системы, как и в частных домах. Разница между такими строениями заключается лишь в их размере и особенностях планировки. Школы – это крупные объекты с большим количеством отдельных внутренних помещений, внутри которых необходимо поддерживать комфортные температурные условия в течение всего учебного года.
Строительные нормы и правила
Отопление, вентиляцию, кондиционирование воздуха и аварийную противодымную вентиляцию общественных зданий следует проектировать в соответствии со СНиП РК 4.02-05-2001 и требованиями настоящего раздела.
Автоматизированные индивидуальные тепловые пункты (ИТП) следует проектировать для зданий с расчетным расходом теплоты за отопительный период 1000 ГДж и более с возможностью регулирования в них отпуска теплоты на отопление по отдельным технологическим зонам и фасадам, характеризующимся однотипным влиянием внешних (солнца, ветра) и внутренних (тепловыделения) факторов.
ИТП, встроенные в обслуживаемые ими здания, следует размещать в отдельных помещениях с самостоятельным входом или совмещать с помещениями установок вентиляции и кондиционирования воздуха. Высота помещений до низа выступающих конструкций должна быть не менее 2,2 м.
Отдельные ветви систем водяного отопления следует предусматривать для следующих помещений:
конференц-зала или обеденного зала в столовых с производственными помещениями при них (для конференц-залов с числом мест до 400 и обеденных залов — до 160, при их размещении в общем объеме здания отдельные ветви допускается не предусматривать);
зрительного зала (включая эстраду), сцены (универсальной эстрады);
вестибюля, фойе, кулуаров: танцевального зала;
малых залов в зданиях театров, клубов, включая сцену;
библиотек с фондом 200 тыс. единиц хранения и более (для читальных, лекционных залов и хранилищ); предприятий розничной торговли (для разгрузочных помещений и торговых залов площадью 400 м2 и более);
При проектировании в школьных зданиях воздушного отопления, совмещенного с вентиляцией, следует предусматривать автоматическое управление системами, в том числе поддержание в рабочее время в помещениях расчетной температуры и относительной влажности в пределах 30—60 %, а также обеспечение а неучебное время температуры воздуха не ниже 15С.
«ИНТЕХ» — инжиниринговая компания. На нашем ресурсе air-ventilation.ru Вы можете узнать необходимую информацию и получить коммерческое предложение.
Отопление школы по России реализует компания «ИНТЕХ» (Москва). Чтобы получить КП на отопление школы, позвоните по телефону: . Отправить письменную заявку Вы можете на email или через форму заказа .
Отзывы о компании ООО «ИНТЕХ»:
Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.