Лекції  Групи МБ 21.1 МБ 21.2

     Прочитати, законспектувати, вивчити !!!

Трасування інженерних мереж визначає їхній напрямок на плані міста. 

   При виборі траси необхідно враховувати: 

- мінімальну довжину мереж; 

- прямолінійність (паралельність червоної лінії забудови, осям вулиць), перетинання вулиць під кутом 90градусів ; 

- категорію ґрунту; 

- висоту ґрунтових вод; 

- наявність існуючих і нових намічуваних до будівництва комунікацій; 

- мінімальне розбирання дорожнього покриття; 

- індустріальність робіт; 

- максимальну механізацію будівельно-монтажних робіт; 

- створення шумозахисних зелених смуг; 

- архітектурно-планувальні рішення. 

    Виконання цих умов забезпечує найменші капітальні й експлуатаційні витрати, але велика кількість різноманітних інженерних мереж у підземному господарстві міста і необхідність установлення для них загальних норм і правил розміщення в підземному просторі вимагає їхньої класифікації. 

    Міські інженерні мережі класифікуються за наступними ознаками: 

1 - видом; 

2 - технологічними особливостями; 

3 - параметрами робочого середовища; 

4 - матеріалами; 

5 – терміном служби; 

6 - конфігурацією; 

7 - місцем прокладки; 

8 - методом прокладки; 

9 - глибиною розміщення; 

10 - призначенням. 

     За видом інженерні мережі підрозділяються на три групи: 

• трубопроводи (ТО, ВО, КО, ГО); 

• кабелі (WO, VO); 

• канали (ТО, ВО, WO, VO, кол). 

     За технологічними особливостями: 

• теплопроводи систем центрального теплопостачання з максимальною температурою води від джерела тепла 1500С;

• газопроводи високого, середнього і низького тиску; 

• водопроводи зовнішньої мережі господарсько-питного водопостачання; 

• каналізаційні мережі систем міської каналізації, включаючи водостік для видалення атмосферних вод; 

• електричні мережі систем електропостачання (кабелі напругою до 1кВ і високої напруги 6-10 кВ) і телефонна мережа. 

За параметрами робочого середовища інженерні мережі характеризуються такими параметрами: 

• ТО – f (P, t); 

• ГО – f (P); 

• ВО – f (P); 

• КО – f (i); 

• WO, VO – f (N). 

За матеріалом - для влаштування інженерних мереж застосовують трубопроводи: 

сталеві - ТО, ГО, ВО;

чавунні - ВО, КО; 

бетонні – КО; 

залізобетонні - ВО, КО; 

азбестоцементні - ВО, КО, VО, ГI; 

пластмасові - ВО, КО, ГО. 

     Кабелі електричних і телефонних мереж мають алюмінієві або мідні жили з металевою оболонкою або без неї. 

Канали бувають непрохідні, напівпрохідні, прохідні (колектори). Влаштовують їх зі збірних залізобетонних елементів з великим ступенем заводської готовності. 

Канали (колектори) глибокого закладання діаметром більше двох метрів роблять для відведення стічних вод самопливом з міської території на каналізаційні насосні станції. 

За терміном служби інженерні мережі можна розділити на такі групи: 

• сталеві труби і кабелі - 30 років; 

• всі інші труби - 50 років; 

• канали - 100 років. 

За місцем прокладання - ДБН дозволяє прокладку інженерних мереж на території вулиці в межах розділових смуг і під тротуарами    

Мета лекції:  вивчити основні системи, види стічних вод, норми і режими водовідведення. Виховання зацікавленості до даної теми та практичного застосування набутих знань; розвиток пізнавальних знань. 

        Прочитати, законспектувати, запам'ятати.

        Системи каналізації – сукупність інженерних споруд, які призначені для прийому стічної води, транспортування їх до очисних споруд, очищення, обеззаражування стічної води і утилізація корисних речовин, які містяться в них, скидання очищених стічних вод у водойму 

         Стічна вода – це вода, яка утворюється після використання для господарсько-побутових та промислових потреб, а також атмосферні осади, які стікають з території населених пунктів, промислових підприємств під час випадання дощу і танення снігу. Стічна вода повинна бути видалена від місця її утворення по трубах, в основному самопливом 

         Стічні води бувають (3 основні групи):  

• побутові, або господарсько-фекальні;  

• виробничі;  

• атмосферні. 

      Класифікація систем водовідведення 

Загальносплавна система – складається з єдиної каналізаційної мережі для відведення стічних вод всіх категорій на очисні споруди. 

При цьому частина господарсько-фекальних стічних вод, змішаних з дощовою, або талою водою скидається без очищення. Таке скидання допускають санітарним наглядом при значному розбавленні господарськофекальних стічних вод. 

       Повна роздільна система – складається з двох або більше підземних мереж. По одній (2…3 та більше) мережі відводять господарськофекальні стічні води та забруднені промислові стічні води на очисні споруди. По іншій (2…3 та більше) мережі відводять атмосферні та умовно чисті промислові стічні води. 

     Неповна роздільна система – одна мережа для відведення господарсько-фекальних стічних вод, а атмосферні води відводять відкритими каналами, лотками, канавами тощо. 

    Напівроздільна система – відрізняється від повної роздільної системи тим, що в місцях перетину колекторів побутової мережі трубопроводами по яких відводять атмосферну воду встановлюють з’єднувальні камери. Ці камери дозволяють направити на очисні споруди разом з господарсько-фекальними стічними водами перші порції атмосферних вод, які є найбільш забрудненими. 

     Найчастіше використовують роздільні системи каналізації, які дозволяють швидко покращити санітарні умови на даних територіях при менших (порівняно з іншими системами) затратах 

      Загально-сплавну систему водовідведення доцільно застосовувати:  

при наявності на території де проходить каналізація великих водоймищ, а також до трьох районних перекачувальних станцій, які здатні піднімати воду на висоту до 20 м;  

коли стічні води можна скинути у водойму без очищення. 

       Неповну роздільну систему доцільно застосовувати, як першу чергу будівництва повної роздільної системи каналізації. 

      Повну роздільну систему застосовують тоді, коли можливе скидання всіх дощових вод у внутрішньо міські потоки і при цьому за умовами рельєфу місцевості необхідно мати більше трьох районних насосних станцій. 

    Контрольні запитання.

1. Що називають стічною водою та як класифікують стічні води? 

2. Як транспортують стічні води при використанні загальносплавної системи водовідведення та які її характерні особливості? 

3. Як транспортують стічні води при використанні роздільної системи водовідведення та які її характерні особливості? 

4. Як вибирають систему водовідведення? 

5. Які завдання вирішує система водовідведення? 

 Мета лекції:  вивчити схеми водовідведення. Виховання зацікавленості до даної теми та практичного застосування набутих знань; розвиток пізнавальних знань. 

              Прочитати, законспектувати, запам'ятати.

           Каналізація включає такі основні елементи :  

• внутрішню каналізаційну мережу в будівлях;  

• зовнішню каналізацію подвір’я або внутрішньо-квартальну каналізаційну мережу;  

• зовнішню вуличну каналізаційну мережу самопливну;  

• насосні станції для перекачування стічних вод і напірні водогони;  

• споруди для очищення та утилізації стічних вод;  

• випуски стічних вод у водойми 

         Щоб унеможливити проникнення газів з каналізаційної мережі в приміщення, приймачі стічної води блокують сифонами (гідравлічними затворами). Кожен каналізаційний стояк є не лише трубопроводом, який відводить стічні води, але й елементом, через який виводять гази (вентиляція) з міської каналізаційної мережі. 

        Каналізація подвір’я або внутрішньо-квартальна каналізаційна мережа закінчуються контрольним колодязем, який розташовують біля межі подвір’я або квартала. Стічна рідина після контрольного колодязя по з’єднувальній гілці надходить в каналізаційну мережу вулиці, а дальше по мережі самопливом направляється на очисні споруди, а вже очищену рідину спускають у водойми після знезаражування. В разі, якщо рідину неможливо відвести на очисні споруди самопливом, то влаштовують насосні станції перекачки. 

          Основні елементи каналізаційної мережі: 

        Відвідні труби – це труби для відведення стічних вод від приймачів в стояки. Їх прокладають по стінах, по стелі, або по підлозі.  

       Стояки – це вертикальні труби, які встановлюють по всій висоті будівель в місцях розташування санітарних приладів якомога ближче до унітазів, оскільки з них надходить найбільш забруднена рідина. 

        Випускна труба – це труба, в яку стікає стічна рідина з окремих стояків або групи стояків і виводиться за межі будинку до найближчого оглядового колодязя водовідвідної мережі. 

         Витяжні труби – це труби, які є продовженням стояків і які виводять за межі покрівлі будинку на висоту не менше 0,7 м. Вентиляційні стояки – встановлюють в житлових та громадських спорудах в тих випадках, коли розрахунковий розхід в каналізаційних стояках d = 100 мм – більше 9 л/с. Вентиляційні стояки гарантують збереження гідравлічних затворів біля приймачів, оскільки перепуски в стояках на відвідних трубах врівноважує тиск повітря. 

     Ревізії та прочистки необхідні для обслуговування каналізаційної мережі. Під час промивки, прочистки та ремонті мережі необхідно строго дотримуватись правил техніки безпеки, оскільки деякі гази, які виділяються із стічних вод (метан, вуглекислий газ, пари бензину тощо) небезпечні для здоров’я людини, а деякі є вибухонебезпечні. Шкідливі гази видаляють відкриваючи два сусідні оглядові колодязі або за допомогою ручного вентилятора. При необхідності користуються засобами індивідуального захисту органів дихання та шкіри (ізолюючі протигази, захисні костюми).                  

Оглядові колодязі – призначені для спостереження та обслуговування каналізаційної мережі. Оглядові колодязі виготовляють з бетону, залізобетону або рідше – з цегли. Вони можуть бути круглими, або прямокутними (на трубопроводах діаметром більше 600 мм). Колодязі споруджують в місцях поворотів мережі, або в місцях приєднань інших ліній водовідведення. 

       На прямих ділянках відстань між оглядовими колодязями повинна бути:  

•       для труб діаметром від 150 до 600 мм – 50 м;  

•       для труб діаметром більше 600 до 1400 мм – 100 м;  

•       для труб діаметром більше 1400 мм – 150 м 

     Перепадні колодязі споруджують в таких випадках: 

o     для зменшення глибини закладення трубопровода; 

o    для зменшення швидкості руху стічної води в місцях приєднання бокових ліній до колектора, що залягає на великій глибині; o при перетинах з підземними спорудами; 

o    при затоплених випусках на останньому перед водоймою колодязі. 

    Мета: вивчити від чого залежить глибина залягання трубопроводів водовідведення.

Прочитати, законспектувати, запам'ятати.

         Від глибини залягання трубопроводів залежить вартість та строки будівництва водовідвідної мережі. Мінімальну глибину назначають з урахуванням наступних умов: 

           1) виключення промерзання труб; 

          2) захисту труб від механічних ушкоджень під впливом зовнішніх навантажень; 

          3) можливості приєднання до вуличної мережі внутрішньоквартальної (дворової) мережі. 

       У зв’язку з тим, що температура стічних вод не падає нижче +7оС навіть у саму холодну пору року, на початку водовідвідної мережі трубопроводи можна прокладати на глибині, яка менша за глибину промерзання грунту. 

          Для захисту труб від механічних ушкоджень під впливом зовнішніх навантажень (транспорт та інші) глибина залягання трубопровода має бути не менше 0,7 м до верху трубопровода, тобто   hmin = 0,7 + d . 

             Для оберігання мережі від пошкоджень важким автотранспортом мінімальну глибину закладення вуличної мережі слід приймати не менше 1,5 м до верха труби 

       Найменші діаметри труб самопливних мереж слід приймати: для вуличної мережі – 200 мм, для внутрішньо-квартальної мережі побутової та виробничої каналізації – 150 мм. 

         З'єднання приймальних мереж по ходу води повинне відбуватися під прямим або тупим кутом. На всіх поворотах мережі і на їхніх перетинаннях встановлюють оглядові колодязі. З'єднання збиральних мереж, розташованих на вулиці, із приймальними також повинно бути під прямим кутом. Після приєднання приймальних мереж до збиральних, К1 а також через кожні 50 м (не більше) встановлюють оглядові колодязі, теж. 

         Прочитати, законспектувати, вивчити!!!!

        Приймачі стічних вод виконують у вигляді відкритих посудин або воронок, що збирають забруднену воду. Приймачами стічних вод служать 

• санітарно-технічні прилади (мийки, раковини, умивальники, ванни, душові піддони, біде, унітази, пісуари); 

• спеціальні санітарно-технічні прилади (лікувальні ванни та оздоровчі душі, медичні умивальники, спеціальні мийки тощо);

•  пристрої для прийому виробничих стічних вод (лотки, трапи, приймальні решітки, приямки, воронки тощо); 

• водостічні воронки, які призначені для збору і відведення з даху дощових або талих вод. 

Основні вимоги, що ставляться до приймачів стічних вод, – це простота їх конструкції, високі гігієнічні показники та зручність в експлуатації.

     У випусках всіх приймачів стічних вод (крім унітазів) є решітки для затримання твердих забруднень, що можуть викликати засмічення трубопроводу.

    Гідрозатвори (сифони) розміщують після кожного санітарно-технічного приладу, крім тих, що мають його в своїй конструкції (унітази, трапи, пісуари). Водяний гідрозатвір (шар води висотою 50–70 мм) затримує шкідливі гази з системи каналізації, не дозволяючи їм потрапляти в приміщення.

           Дощова каналізація – для організованого відведення з території міст та промислових підприємств атмосферних вод. Якщо відведення атмосферних вод не організувати, значні маси води можуть накопичуватись на поверхні вулиць та забудованих територій, що порушує рух транспорту, а іноді може затопити низько розташовані ділянки та підвали будівель.         Дощова каналізація може бути (2 типів): 

o внутрішня – призначена для відведення атмосферної води з дахів будівель; 

o зовнішня – призначена для відведення атмосферної води з території міста, або промислового підприємства. 

       Внутрішні водостоки влаштовують в:  

• промислових будівлях з безгорищним покриттям;  

• будівлях з пологою, або пласкою поверхнею;  

• панельних, каркасно-панельних тощо житлових будівлях, які мають пологу, або пласку поверхню. 

       Внутрішні водостоки складаються з :  

водостічних лійок, що відводять воду з поверхні;  

труб, що з’єднують водостічні лійки з стояками;  

стояків, що приймають воду з покрівлі;  мережі, що розташована під підлогою; 

 випусків, які з’єднують колектори внутрішніх мереж із зовнішньою мережею водовідведення. 

      Внутрішні водостоки влаштовують лише в приміщеннях, які опалюють. В приміщеннях які не отоплюють їх використовують лише у виняткових випадках, при цьому в зимовий час необхідно обігрівати стояки та лійки. Тепле повітря можна подавати з підвалу або першого поверху, або з мережі побутової каналізації. У внутрішні водостоки можуть відводити умовно чисту промислову воду та стоки від питних фонтанчиків 

      Гідравлічний затвор, який необхідний для того, щоб в систему не попадало холодне повітря влаштовують далі від зовнішньої стіни безпосередньо біля стояка (для запобігання замерзання води в затворі). Під час вибору схеми внутрішніх водостоків необхідно враховувати щоб до одного стояка було приєднано мінімальна кількість водостоків. 

        Зовнішня дощова каналізація може мати наступні споруди:  

дощоприймачі для прийому води, яка стікає з вулиць;  

підземну мережу труб;  

оглядові і перепадні колодязі;  

випускні труби тощо 

         Дощоприймачі встановлюють на всіх понижених місцях вулиць та перехрестків. Відстань між ними становить від 50 до 80 м залежно від нахилу вулиць та їх ширини. Відстань від дощоприймача до першого оглядового колодязя повинна бути не більше 40 м 

          Прочитати, законспектувати, вивчити.

 Системою водопостачання будинку називають сукупність інженерних пристроїв, які забезпечують одержання води з зовнішньої водопровідної мережі та подачу її під напором до водорозбірних пристроїв, розташованих усередині будинку. 

     Водоспоживання – це використання води в господарській діяльності людей. 

Водоспоживання поділяють на:  

• господарсько-питні потреби людей в населених пунктів та працівників під час їх роботи на виробництві;  

• виробничі потреби (використання води в технологічних процесах виробництва та інших технічних потребах); 

•  розхід води для миття вулиць, поливання зелених насаджень, газонів, обладнання фонтанів тощо;  

• розхід води для пожежогасіння. 

         Системи водопостачання включають такі види водопровідних споруд:  

• водозабірні споруди, які здійснюють забір води із вибраного для даного об’єкту джерела водозабезпечення ;  

• насосні станції (споруди для перекачування води) які створюють необхідний тиск в водопровідних трубах для подання води на необхідну висоту;  

• споруди для очищення і оброблення води (очисні споруди), які здійснюють покращення якості (очищення) природньої води відповідно до санітарно-епідемічних вимог споживання;  

• водоводи і водопровідні мережі, які транспортують воду до об’єктів та місць споживання;  

• регулюючі і запасні ємності – резервуари різних типів для зберігання і накопичення води 

       Водозабезпечення населення здійснюють з комунальних та відомчих водозаборів, свердловин та шахтних колодязів. 

     Норми водопостачання при проектуванні систем водозабезпечення визначають з ДБН-360-92. «Містобудування. Проектування та забудова міських та сільських поселень». 

     Норми водопостачання становлять:  

• 125…160 л/добу на одного жителя при обладнанні забудови водопроводом і каналізацією (без ванн):  

• 200…230 л/добу – теж з ваннами і місцевими водонагрівачами;  

• 280…360 л/добу – теж з центральним гарячим водозабезпеченням;  

• 30…50 л/добу – для районів де водозабезпечення здійснюється з розбірних колонок. 

     Для населених пунктів чисельністю 3000 чоловік може прийматися менший розхід води. 

      Мінімальні рівні водоспоживання в умовах застосування противником засобів масового ураження встановлюються ВСН-ВК-4-74 і становлять: 

• 10 л/добу на одну людину 

• 75 л/добу на одного постраждалого 

• 45 л на санітарну обробку населення з розрахунку що 100 % населення категорованого міста опинилось в осередку ураження. 

     Для забезпечення питною водою населення на випадок виходу із ладу всіх головних споруд необхідно передбачити будівництво резервуарів з метою створення запасу питної води за нормою 10 л на добу на протязі 3-х діб. 

Прочитати, законспектувати, вивчити. Виділене синім - прочитати.

Системи водопостачання міста класифікують: 

За видом об’єкта, який обслуговують: 

• міські, 

• селищні, 

• промислові, 

• сільськогосподарські, 

• залізничні тощо. 

За способом подачі води:  

• напірні водопроводи з механічною подачею води насосами;  

• самопливні (гравітаційні), які переважно влаштовуються в гірських районах при розташуванні вододжерела на достатній висоті. 

Переваги самопливних систем:  

• потребують менших капітальних та експлуатаційних затрат;  

• більш надійні, аніж напірні;  

• не потребують електропостачання основного обладнання. 

За видом використання природних джерел водопроводи бувають:  

• із поверхневих водних джерел (ріки, озера, водосховища, канали);  

• із підземних (артезіанські свердловини, каптажні камери, шахтні колодязі, джерела);  

• водопроводи змішаного водоживлення. 

За призначенням водопроводи бувають: 

• господарсько-питні (для подачі води на господарські та питні потреби населення і робітників підприємства); 

• виробничі (забезпечують водою технологічні процеси виробництва); 

• протипожежні; 

• об’єднані. 

      В містах і селищах, переважно, влаштовують об’єднані господарсько-протипожежні водопроводи, з яких вода подається на виробничі потреби підприємства, якщо вони споживають незначну кількість води, або за вимогами технологічного процесу виробництво потребує воду питної якості. 

    При великих витратах води виробничі підприємства можуть мати самостійні водопроводи, які забезпечують їхні господарсько-питні, виробничі та протипожежні потреби. В цьому випадку найчастіше споруджують окремі господарсько-питні, протипожежні та виробничі водопроводи та значно рідше окремі виробничо-протипожежні чи об’єднані господарсько-виробничо-протипожежні водопроводи. 

       Чому об’єднується протипожежний водопровід саме з господарським, а не з виробничим? Причина в тому, що виробнича мережа є мало розгалуженою, так як вода подається лише до найкрупніших водоспоживачів, а господарська і протипожежна мережа повинна охоплювати усі об’єкти і точки підприємства. Друга причина в тому, що для багатьох технологічних процесів вода подається під суворо визначеним тиском і з певною витратою, а при пожежогасінні зміна напору у водопровідній мережі може привести до погіршення якості продукції, або до поломки технологічного устаткування. Влаштування самостійного протипожежного водопроводу допустиме лише у випадку, якщо об’єднання його з господарсько-питним чи виробничим водопроводами є недоцільним з економічних чи технологічних міркувань. Самостійний протипожежний водопровід влаштовують на підприємствах з підвищеною пожежною небезпекою: хімічних, нафтохімічних, нафтопереробних, лісобіржах, сховищах зріджених газів тощо. 

    За тиском водопроводи є:  

• низького;  

• високого. 

     Групові системи водопостачання обслуговують декілька об’єктів. Районна система водопостачання – обслуговує декілька великих об’єктів, розташованих на значній відстані один від одного. Обслуговування ряду об’єктів єдиною системою водопостачання має значні переваги, оскільки вартість загального водопроводу значно нижча, ніж сумарна вартість індивідуальних систем для кожного окремого об’єкту. 

     Місцеві системи водопостачання – невеликі системи водопостачання, які обслуговують одну споруду чи невелику групу компактно розташованих будівель, що живляться з одного джерела 

Вимоги до розташування мережі 

Водопровідні мережі прокладають паралельно до лінії забудови й по можливості, поза бетонними й асфальтовими покриттями. Між собою й проїздами трубопроводи повинні перетинатися під прямим кутом. 

Відстані від трубопроводу повинні бути такими (не менше): 

до осі залізничної колії – 4 м (але не менше глибини траншеї); 

до осі трамвайних шляхів – 2,75 м; 

до бордюрного каменю автодороги – 2м; 

до кабелів зв’язку – 1,5 м; 

до газопроводу – 1–2 м; 

до електрокабеля з напругою до 35 В – 1 м; 

до опертів зовнішнього освітлення, зв’язку – 1,5 м 

до огороджень територій – 1,5 м 

до фундаментів будинків та споруджень – більше 5 м (за відповідного обґрунтування допускається 3 м, але з обов’язковим укладанням у футляри); 

до стовбурів дерев – 2 м. 

Відстані між мережами по горизонталі у світлі: 

до дренажних ліній і водостоків – 1,5 м; 

до газопроводів: Р < 0,3 МПа; 0,3 < Р < 0,6 – 1,5; Р > 0,6 – 2 м; 

до силових кабелів – 0,5 м; 

до кабелів зв’язку – 0,5 м; 

до теплотраси – 1,5 м; 

до каналізаційних мереж, якщо діаметр водопровідних труб до 200 мм – 1,5 м; понад 200 мм – 3 м . 

Водопровідні труби в місцях перетинання потрібно прокладати вище за каналізаційні, а відстань між стінками труб по вертикалі повинна бути не меншою ніж 0,4 м. У разі прокладання водопровідних труб нижче за каналізаційні, потрібно використовувати сталеві труби й і розміщувати їх в сталевому футлярі. 

При цьому відстань від кінця футляра до каналізаційних труб повинна бути не менше ніж 5 м для глинястих ґрунтів і не менше ніж 10 м для піщаних (в обидва боки від осі перетинання). 

          Прочитати, законспектувати, вивчити. Виділене синім - прочитати.

       На території більшості населених пунктів існують різні категорії водоспоживачів, які пред’являють різні вимоги щодо якості та кількості спожитої води. Із загальної кількості води, яка подається в міста і селища, в даний час близько 84 % беруть з поверхневих джерел і лише 16 % з підземних. Враховуючи перевагу підземних вод щодо їх гігієнічних якостей, слід очікувати в подальшому значне збільшення їх використання для водопостачання населених пунктів. 

       Вибір джерела водопостачання в кожному конкретному випадку базується на техніко-економічних показниках і до уваги приймаються потужність джерела води;  якість води в ньому;  віддаль від об’єкту водопостачання тощо. 

       Під час проектування систему водопостачання поділяють на дві частини:  зовнішню;  внутрішню. 

    Зовнішній водопровід:  водозабірні споруди;  очисні споруди;  розподільчі мережі до вводів у будівлю. Внутрішні водопроводи – це сукупність пристроїв, які забезпечують отримання води із зовнішньої мережі і подачу її до водорозбірних пристроїв, які розташовані всередині будівлі 

        Залежно від призначення будинку та режиму водоспоживання, а також технологічних і протипожежних вимог мережі за конфігурацією бувають: 

• тупикові, 

• кільцеві, 

• комбіновані.

За розташуванням магістральних трубопроводів - з верхнім і нижнім розташуванням. 

     Тупикові мережі використовують у будинках, де припустимі перерви у подачі води у випадку виходу з ладу частини чи усієї водопровідної мережі (житлові будинки до 12 поверхів, адміністративні до 6 поверхів). 

    Кільцеві мережі використовують у будинках, де неприпустимі перерви у подачі води, та де необхідно забезпечити безперебійність подачі води. У випадку виходу з ладу деякої ділянки кільцевої магістралі вода рухається в обхід аварійної ділянки за іншим напрямом магістралі. 

     Для підвищення надійності постачання споживачів водою кільцеві мережі приєднують до зовнішнього водопроводу двома чи більше вводами, у випадку відключення одного з них подача води у будинок не зупиняється. 

     Зонні мережі – це декілька мереж у одному будинку, які поєднані між собою чи окремі. Зонні системи внутрішніх водопроводів проектують у будинках промислових підприємств і лабораторних приміщеннях, де їх використання обумовлено технологічними вимогами (наприклад, різними робочими напорами) чи у багатоповерхових будинках для зниження гідростатичного напору до припустимої величини 60 м (для забезпечення міцності труб мережі). 

Мережі окремих зон можуть мати самостійні вводи й установки для підвищення напору. Наприклад, мережа нижньої частини будинку може обслугуватися безпосередньо під напором у мережі зовнішнього водопроводу, а для верхніх зон використовують підвищувальні напірні установки. В окремих висотних будинках використовують багатозонні мережі. У нижній точці мережі кожної зони з метою забезпечення її міцності гідростатичний тиск не має перевищувати 60 м вод. ст.    

              Комбіновані мережі складаються з кільцевих та тупикових магістральних трубопроводів. Їх використовують для крупних будинків з великим розкиданням водорозбірних пристроїв. Залежно від місця розташування магістральних трубопроводів у будинках використовують водопровідні мережі з верхньою та нижньою розводкою. 

        На розподільних і розвідних мережах через кожні 150 м мережі повинні встановлюватися пожежні гідранти. Від проїзної частини до гідранта має бути відстань не більше 2,0 м. Прокладку розвідних водогінних мереж треба виконувати з максимальним використанням технічних підпіль і прохідних "зчіпок". Для обліку витрати споживаної води в технічних підпіллях будинків передбачають водоміри. Вони можуть установлюватися на вводах в будинки, стояках і на відгалуженнях у кожну квартиру. 

     Контрольні запитання.

1. Що називають системою водопостачання будинку та які основні елементи вона містить? 

2. За якими ознаками класифікують системи водопостачання будинків? 

3. Які бувають схеми мереж внутрішніх водопроводів і коли використовують тупикову та кільцеву схеми та які їх особливості? 

4. Коли використовують зонну, циркуляційну та комбіновану схеми і які їх особливості? 

5. Коли використовують нижню і верхню розводку та де прокладають трубопроводи? 

6. Як трасують магістральні трубопроводи? 

Прочитати, законспектувати, вивчити. Дати відповіді на контрольні запитання.

      Основним елементом водопровідної мережі є труби. Вони мають пропускати задану витрату води, витримувати максимальний робочий тиск, забезпечувати тривалу експлуатацію до капітального ремонту, мати невеликий гідравлічний опір, незначну масу та вартість, не впливати на якість води. 

     Для внутрішніх водопровідних мереж застосовують сталеві, пластмасові, металопластикові, чавунні, мідні , азбестоцементні та скляні труби. Вибір типу й матеріалу труб для кожної мережі здійснюється залежно від вимог до якості води, а також температури, тиску й інших показників. 

    Сталеві труби набули найбільшого поширення для улаштування мереж завдяки великій міцності, невеликій вартості, простоті монтажу, можливості згинання та зварювання. 

    Пластмасові (пластикові, полімерні) труби у порівнянні зі сталевими мають низку переваг: меншу вагу, їх простіше транспортувати, легко та швидко монтувати. Полімери відзначаються високою електро-, гідро-, звуко- теплоізоляційністю. Пластмасові труби стійки до корозії, у них не накопичуються й не затримуються ні які відкладення: ні вапняні, ні кремнієві, ні будь-які інші сполуки. 

     У порівнянні з металевими пластмасові труби мають значно меншу механічну міцність, особливо при коливаннях температури, і значно вищий коефіцієнт лінійного розширення, що вимагає пристроїв для компенсації термічних видовжень. Крім того, полімери руйнуються або втрачають частину своїх унікальних властивостей від ультрафіолетового опромінення. Ці недоліки обмежують використання пластмасових труб, тому їх не використовують для відповідальних мереж, наприклад, протипожежних. Різновидом пластмасових труб є металопластикові (багатошарові) труби, в яких поєднані переваги металевих і пластмасових труб. 

     Miднi трубопроводи набувають широкого застосування для внутрішніх систем водопостачання й опалення. Мідь характеризується експлуатаційною довговічністю, має високу антикорозійну стійкість, витримує високі й особливо низькі температури, не старіє, не кришиться, має мінімальний коефіцієнт лінійного розширення, є екологічно чистою, має антибактерицидні властивості, тому рекомендована для використання у водопроводах. 

    Чавуннi й азбестоцементні напірні труби в основному використовують для мереж, що прокладаються в землі. Труби переважно випускають у вигляді прямих відрізків довжиною 2 -12 м. 

       Для з'єднання коротких труб в єдині розгалужені мережі водопроводу застосовують такі види з'єднань: зварне; механічне (розтрубне, фланцеве, різьбове); клейове. 

 Конрольні запитання: 

1. Які матеріали використовують для улаштування внутрішньої водопровідної мережі? 

2. Які переваги використання пластмасових труб перед сталевими? 

3. У яких випадках використовують металеві, чавунні та азбестоцементні труби? 

4. Де застосовують мідні трубопроводи?

5. Які є з'єднання труб?

6. Де використовують чавунні труби?

       Теплові мережі призначені для транспортування тепла споживачам з метою забезпечення комунально-побутових потреб (опалення, вентиляція, гаряче водопостачання) і технологічних потреб. Розрізняють місцеве і централізоване теплопостачання. Система місцевого теплопостачання обслуговує частину будинку, весь будинок або кілька будинків, система централізованого теплопостачання - житловий або промисловий район. 

      Система централізованого теплопостачання включає джерело тепла, теплову мережу, теплові пункти і теплоспоживаючі будинки, споруди і промислові установки. Джерелами тепла при централізованому теплопостачанні можуть бути ТЕЦ , котельні установки великої потужності , пристрої для утилізації теплових відходів промисловості, установки для використання геотермальних джерел. 

     У системах місцевого теплопостачання джерелами тепла служать печі, водогрійні котли, різні водонагрівачі, що використовують надлишкове тепло промислових підприємств, сонячну енергію та ін. Теплові мережі можуть бути як кільцевими, так і тупиковими. 

Методи прокладання теплових мереж: 1 - роздільний, 2 – суміщений 

       Розподільні теплові мережі ТО  прокладають по вулицях міста від джерела до інженерних споруд: при роздільному методі прокладки - під тротуаром; при суміщеному методі прокладки в міському колекторі разом з В1, W1, V0 також під тротуаром 

      Розвідні теплові мережі ТО  виходять із ЦТП до будинків мікрорайону при роздільному методі прокладки в непрохідних каналах, розташованих у землі, як правило, з боку дворових фасадів, на відстані не менше 2 м від фундаментів будинку, а при безканальній прокладці на відстані не менше 5 м. 

     При суміщеному методі прокладки теплові мережі розміщують у прохідному каналі (мікрорайонному колекторі) під мікрорайонними проїздами або в технічних підпіллях будинків і "зчіпках" між ними. Ввід ТО і відгалуження при транзитному методі прокладки по технічних підпіллях закінчуються індивідуальним тепловим пунктом (ІТП), в якому відбувається зниження температури теплоносія від 1500 до 95-1050С, використовуваного для опалення будинку. ІТП розміщується в технічних підпіллях будинку. Можлива установка одного ІТП на кілька секцій будинку або одного на весь будинок. 

    Система опалення – це комплекс конструкційних елементів, які призначені для отримання, перенесення і передавання необхідної кількості тепла у всі приміщення, які необхідно нагрівати. 

     Основні конструктивні елементи системи опалення:    

теплообмінник – елемент для отримання тепла під час спалення пального або від іншого джерела;  

опалювальний прилад – елемент для передавання тепла в приміщення;  

теплопровід – елемент для перенесення тепла від теплообмінника до опалювального приладу 

     В сучасних системах теплопостачання і опалення використовують два теплоносії :  

первинний – високотемпературний, отримавши тепло в центральнім теплообміннику на тепловій станції, рухається в зовнішніх теплопроводах і віддає тепло в місцеві теплообмінники;  

вторинний – низькотемпературний, отримавши тепло в місцевих теплообмінниках кожної будівлі, переносить його по внутрішньому теплопроводу до окремих опалювальних приладів і повертається до теплообмінника по зворотній трубі. 

Прочитати та дати відповіді на контрольні запитання письмово.

Джерелами тепла для центрального теплопостачання може бути котельня або теплоелектроцентраль (ТЕЦ). Котельня може забезпечувати теплом житлові мікрорайони та промислові майданчики. 

ТЕЦ  – теплова електрична станція, пара якої, яка використана в турбінах для виробництва електроенергії, нагріває воду в системах  опалення  та безпосередньо йде на потреби теплопостачання.

У системах центрального теплопостачання для  опалення , вентиляції та гарячого водопостачання будівель, як правило, застосовують воду як теплоносій. Розрахункова температура мережної води в подавальному трубопроводі теплових мереж приймається як правило рівною 150  о С незалежно від способу регулювання відпуску теплоти. Регулювання відпуску теплоти може бути: центральне – на джерелі тепла; групове – на вузлах регулювання або у ЦТП; індивідуальне в ІТП.

         За способом забезпечення споживачів тепловою енергією відрізняють одноступеневі та багатоступеневі системи теплопостачання.     В одноступеневих системах теплопостачання споживачів теплоти безпосередньо приєднують до теплових мереж.

       Теплові пункти являють собою вузли підключення споживачів теплоти до теплових мереж та призначені для підготовки теплоносія, регулювання його параметрів перед подачею до місцевих систем теплоспоживання, а також для обліку споживання теплоти.

   Вузли приєднання споживачів теплоти до теплових мереж називають тепловими пунктами. В тепловому пункті кожного будинку встановлюють (при необхідності) підігрівачі гарячого водопостачання, елеваторні або насосні вузли змішування, арматуру, контрольно-вимірювальні пристрої для регулювання параметрів та витрати теплоносія для місцевих опалювальних та водорозбірних пристроїв, а також лічильники води та теплоти.

Якщо до теплового пункту приєднано один будинок або частину будинку чи технологічну установку, то його називають індивідуальним тепловим пунктом (ІТП). Такі теплові пункти використовують в житлових та громадських будівлях без централізованого гарячого водопостачання.  Сучасні рішення дозволяють підключати кожний будинок безпосередньо до джерела тепла, минаючи центральні теплові пункти (ЦТП). Дана схема дає можливість в разі аварії або ремонту трубопроводу відключати від системи тільки одного споживача, а не всю групу, одночасно позбавляючи опалення або гарячої води кілька будинків.

     Спорудження центральних теплових пунктів (ЦТП) дозволяє об’єднати установки гарячого водопостачання, що має такі переваги, порівнюючи з ІТП, як можливість зменшення тиску в теплових мережах після ЦТП, вивільнення значної кількості обслуговуючого персоналу та поліпшення якості обслуговування, скорочення кількості автоматичних регуляторів, використання антикорозійних установок.

    ЦТП влаштовують для обслуговування декількох будівель, кварталу або мікрорайону, що дозволяє віднести циркуляційні насоси гарячого водопостачання та вузол виготовлення гарячої води з підвалів будівель в окремо розташовану будівлю. Системи опалення в кожної будівлі приєднаються до квартальної теплової мережі за допомогою елеватора, насоса або теплообмінника.

  З центрального теплового пункту теплоносій з допустимими або установленими параметрами для місцевих систем теплоспоживання по загальних або окремих трубопроводах другого ступеня подається до індивідуальних теплових пунктів (ІТП) кожного будинку. В індивідуальному тепловому пункті здійснюється лише підмішування зворотної води, яка повертається після місцевих опалювальних установок, а також регулювання витрати води на гаряче водопостачання та облік витрати теплоти.

  Повна гідравлічна ізоляція теплових мереж першого та другого ступенів підвищує надійність теплопостачання та збільшує дальність транспортування теплоносія.

    В ЦТП можливе встановлення пристроїв для обробки водопровідної води для запобігання корозії трубопроводів в системах гарячого водопостачання. Спорудження ЦТП дозволяє зменшити експлуатаційні затрати та кількість обслуговуючого персоналу.

Контрольні запитання

1. Що таке ТЕЦ?

2. Як розрізняють системи теплопостачання за способом забезпечення споживачів тепловою енергією?

3. Що являють собою теплові пункти?

4. Що називають ІТП?

5. Де використовують ІТП?

6. Що називають ЦТП?

7. Особливості спорудження ЦТП

Прочитати, законспектувати, вивчити. Дати відповіді на тестові завдання https://forms.gle/V8hBZhQ45i5TgRXP9

1. Класифікація систем опалення 

        Система опалення – це комплекс конструкційних елементів, які призначені для отримання, перенесення і передавання необхідної кількості тепла у всі приміщення, які необхідно нагрівати. 

Основні конструктивні елементи системи опалення:  

• теплообмінник – елемент для отримання тепла під час спалення пального або від іншого джерела; 

•  опалювальний прилад – елемент для передавання тепла в приміщення;  

• теплопровід – елемент для перенесення тепла від теплообмінника до опалювального приладу 

     Перенесення тепла може здійснюватись за допомогою рідкого (води) або газоподібного (пара, повітря, газ) середовища. 

      Середовище, яке переміщується в системі опалення називають теплоносієм. Залежно від виду теплоносія системи опалення бувають: 

o водяні; 

o парові; 

o повітряні; 

       При використанні для опалення електричного струму тепло може передаватись також через тверде середовище. Системи опалення поділяють на дві основні групи:  місцеві;  центральні 

      Місцеві системи – для опалення одного приміщення всі три основні елементи конструктивно об’єднані в одній установці, безпосередньо в якій відбувається отримання, перенесення і передавання тепла в приміщення. Середовище для перенесення тепла нагрівається гарячою водою, парою, електрикою або під час спалення будь-якого палива. Типовий приклад місцевої системи опалення є опалювальна піч . Тепло отримане в теплообміннику (в результаті спалення пального) переноситься теплоносієм (гарячими газами) по теплопроводах (каналах печі) і передається в приміщення через опалювальний прилад (стіни печі). 

      Центральні системи – призначені для опалення декількох приміщень від єдиного теплового центра. Теплообмінник і прилади таких систем опалення відділені один від одного. Теплоносій нагрівається в теплообміннику, який знаходиться в тепловому центрі, переміщається по теплопроводах в окремі приміщення і передавши тепло через опалювальні прилади повертається в тепловий центр. 

До центральних відносять системи: 

o водяного опалення;

 o парового опалення; 

o повітряного опалення. 

      Характерним прикладом таких систем є система водяного опалення будівлі з власною котельнею. Часто центральну систему опалення роблять районною, коли група будівель опалюється з центральної теплової станції. Теплообмінник і опалювальні прилади системи також розділені: теплоносій нагрівається в теплообміннику, який знаходиться на тепловій станції, переміщується по зовнішніх і внутрішніх теплопроводах в окремі приміщення кожного будинку і віддавши тепло через опалювальні прилади повертається на станцію

     Для роботи всіх опалювальних систем потрібно джерело теплопостачання, тобто паливо або джерело енергоносія.    Тепло, яке виділяється в результаті згоряння палива або нагрівається від джерела теплоносія, нагріває воду, яка циркулює в опалювальному контурі. Нагріта вода по опалювальним трубам поступає до опалювальних приладів (радіаторів, конвекторів, теплих підлог, ємнісних бойлерів, проточних теплообмінників). Віддавши їм тепло, вода остигає і, повертаючись до джерела теплопостачання, знову нагрівається і відновлює тим самим опалювальний цикл.

     Як правило, для виключення людського фактора, вся система повністю автоматизується. Це робиться для того, щоб зменшити витрати на обігрів приміщень, тому що в даний час робота системи теплопостачання відбувається не в постійному гідравлічному режимі, а в зміні, в залежності від температури зовнішнього та внутрішнього повітря.

      Системи опалення можна розділити за певної класифікації:

• По радіусу дії – на місцеві та центральні.

• За типом джерела тепла - газові, електричні, пічні (пелети, дрова, вугілля, дизельне паливо, торф тощо), сонячні.

• По виду циркуляції теплоносія – природні та штучні (насосні).

• За типом теплоносія – повітряні, водяні, парові, електричні, комбіновані.

• За способом розведення – з верхньої, нижньої, комбінованої, горизонтальної, вертикальної.

• За способом приєднання приладів – однотрубні, двотрубні, комбіновані.

• За типом застосовуваних приладів – конвекційні, променисті, конвекційно-променисті, система «тепла підлога» (підпільне, стіновий, стельовий).

• По ходу руху теплоносія в магістральних трубопроводах – тупикові і попутні.

• За гідравлічним режимом – з постійним і змінним режимом.

• За величиною перепаду температур в подаючої і зворотної магістралі – бифилярні системи.

• По часу роботи – постійно працюють протягом опалювального періоду і періодичні (в тому числі і акумуляційні) системи опалення. 

2.  Системи водяного опалення 

      Системи водяного опалення поділяють на:  

• низькотемпературні – максимальна температура 1050С;  

• високотемпературні – максимальна температура до 1500С. 

    За способом циркуляції розрізняють системи з:  

• природною (гравітаційною) циркуляцією (робота таких систем використовує різницю густини води, яка нагріта до різних температур (чим більша температура тим менша густина); 

• механічним збудженням циркуляції води (за допомогою насосів). 

     Системи водяного опалення залежно від схеми з’єднання труб з опалювальними приладами називають 

• однотрубними (всі прилади з’єднані однією трубою і вода протікає послідовно через всі прилади); 

• двотрубними (кожен прилад окремо приєднаний до двох труб і вода протікає через нього незалежно від інших приладів). 

Однотрубні, в свою чергу, діляться на такі типи систем водяного опалення: з нижнім розведенням (труби проходять по низу приміщення на невеликій відстані від підлоги), з верхнім розведенням (труби більш помітні, оскільки прокладаються по верху, а радіатори до них приєднуються за допомогою стояків).

У однотрубної системі всі радіатори підключені по черзі, тому є деякі мінуси використання такої системи:

• Останній радіатор завжди набагато холодніше першого, відповідно, температура повітря в далеких кімнатах від котла буде нижче, або потрібно підібрати радіатор значно більший по розміру;

• Немає можливості відключити одну з батарей.

Залежно від положення труб, які з’єднують опалювальні прилади системи ділять на:  

вертикальні (зі стояками);  

горизонтальні (з розгалуженнями) 

    Залежно від місця прокладення магістралей розрізняють системи з:  

• верхнім розведенням (коли магістраль по якій подають теплоносій розташована вище від опалювальних приладів;  

• нижнім розведенням (коли магістраль по якій подають і відводять теплоносій розташована нижче від опалювальних приладів) ;  

• перевернутою циркуляцією води, коли магістраль по якій подають теплоносій розташована нижче, а магістраль по якій відводять теплоносій вище від опалювальних приладів. 

    Рух води в магістралі по якій подають теплоносій і в магістралі по якій відводять теплоносій може співпадати за напрямком і бути зустрічним. Залежно від цього системи називають з:  

• тупиковим рухом води (зустрічним);  

• попутнім рухом води. 

    Під час зустрічного руху води в послідовно з’єднаних трубами двох частинах кожного опалювального приладу, то система називається біфілярною (двопоточною) 

3. Системи парового опалення 

    Системи парового опалення залежно від тиску ділять на: 

o вакуум-парові; 

o низького тиску; 

o високого тиску. 

    Допустимим максимумом температури поверхні опалювальних приладів є температура 1500С, яка відповідає тиску пари приблизно 0,37 МПа. В системах парового опалення насичений пар конденсується на стінках опалювальних приладів, тепло через стінки передається в приміщення, конденсат видаляється з приладів і повертається в котли. 

    За способом повернення конденсату в парові котли системи парового опалення поділяють на:  

• замкнуті з поверненням самопливом;  

• розімкнуті з насосним поверненням 

     В замкнутій системі конденсат безперервно надходить в котел під впливом дії різниці тисків (пари в котлі та стовпом конденсату h), тому опалювальні прилади повинні розташовуватись достатньо високо над котлом. 

   В розімкненій системі парового опалення конденсат безперервно надходить в конденсатний бак і накопичуючись періодично подається конденсатним насосом в котел. 

    Теплопроводи систем парового опалення поділяють на: 

o паропроводи, по яких пара переміщується від теплового центра до опалювальних приладів; 

o конденсатопроводи для відведення конденсату. 

    Розведення паропроводів залежно від місця їх прокладання по відношенню до опалювальних приладів може бути:  верхнім;  нижнім;  середнім (паропровід розташований між опалювальними приладами на різних поверхах). Пара в паропроводах рухається за рахунок різниці тиску пари в тепловому центрі і в приладах. 

     Конденсатопроводи можуть бути: 

o самопливними (прокладають нижче опалювальних приладів з нахилом в бік руху конденсату); 

o напірними (конденсат переміщується під дією тиску насоса або залишкового тиску пари в приладах). 

     Залежно від напрямку руху теплоносія в магістралях розрізняють системи парового опалення (як і водяного):  

тупиковим рухом пари та конденсату (зустрічним);  

попутнім рухом пари та конденсату. 

         В системах парового опалення переважно використовують двотрубні стояки, хоча можна застосувати і однотрубні. 

     Переваги систем парового опалення: висока тепловіддача опалювальних приладів; менша, ніж у систем водяного опалення, витрата труб і опалювальних приладів; можливість переміщення пари на досить великі відстані без використання насосів; висока швидкість прогрівання системи та її мала інертність . 

      Основні недоліки: – небезпечно висока температура поверхонь труб і опалювальних приладів; відсутність можливості регулювати температуру в приміщенні, що опалюється такою системою; менший, ніж в системах водяного 22 опалення, термін служби через підвищену корозію металу в умовах високої температури . 

       Контрольні запитання.

1. Що називають системою опалення?

2. Назвіть основні конструктивні елементи системи опалення

3. Як класифікують системи залежно від виду носія?

4. Відмінності між опалювальними системами місцевими і центральними

5. Які бувають системи водяного опалення

6. Як класифікують системи водяного опалення за способом циркуляції води?

7. Як класифікують системи водяного опалення залежно від схеми з’єднання труб з опалювальними приладами?

8. Як класифікують системи водяного опалення залежно від місця прокладення магістралей?

9. Як класифікують системи парового опалення?

10.  Допустимим максимумом температури поверхні опалювальних приладів в паровому опалені

11. Як поділяють системи парового опалення за способом повернення конденсату в парові котли?

12. Від чого залежить розведення паропроводів?

Прочитати лекцію та дати відповіді на контрольні запитання ( в зошиті)!!!!

Мета лекції:  Вивчити для чого призначені газові мережі, з чого складається система газопостачання та як класифікують газопроводи.

     Газові мережі призначені для транспортування й розподілу газу між споживачами на побутові, комунально-побутові й технологічні потреби. Газопостачання міст може здійснюватися природним, зрідженим або штучним газом. Найбільш досконалим видом палива для житлово[1]комунального господарства і промисловості є природний газ.     Система газопостачання населених місць складається з: газових родовищ, магістральних газопроводів високого тиску, газорозподільних станцій (ГРС), розподільних газопроводів середнього і високого тиску, газорегулювальних пунктів (ГРП), розвідних газопроводів низького тиску та введень споживачам.

   ГРС служить для очищення газу, зниження тиску; розміщається за містом. Розподільні газопроводи прокладають вулицями міста роздільно від інших інженерних мереж.  

  ГРП служить для очищення газу від механічних домішок, зниження тиску до низького і розподілу між споживачами; розміщається в мікрорайоні у відокремленому будинку. За конфігурацією в плані системи розподілу газу, за аналогією з системами водопостачання, діляться на тупикові, кільцеві й змішані.

Газопроводи розрізняють залежно від їх призначення. 

Розподільні газопроводи призначені для транспортування газу від розподільних станцій, пунктів і сховищ до місць споживання. По введенням у будинки і споруди газ подається безпосередньо споживачам. 

Внутрішньобудинкові газопроводи виконують функцію розподілу газу в будівлях і спорудах.

Залежно від тиску газу, який за ним транспортується, газопроводи підрозділяють таким чином:

• Високого тиску I категорії: робочий тиск газу від 0,6 до 1,2 МПа (від 6 до 12 бар); 

• Високого тиску ІІ категорії: робочий тиск газу від 0,3 до 0,6 МПа (від 3 до 6 бар); 

• Середнього тиску: робочий тиск газу від 0,005 до 0,300 МПа (0,05 бар до 3 бар); 

• Низького тиску: робочий тиск газу до 0,005 МПа (до 0,05 бар). 

Газопроводи низького тиску постачають газом житлові та громадські будівлі і споруди та невеликі підприємства.

До газопроводів середнього і високого (ІІ категорії) тиску відносяться розподільні газові мережі, а також газопроводи промислових і великих комунально-побутових об'єктів. 

По газопроводах високого тиску (І категорії) газ транспортується до сховищ і великих промислових об'єктів.

Контрольні запитання:

1.     Для чого призначені газові мережі?

2.     Системи газопостачання.

3.     Призначення та розміщення ГРС.

4.     Призначення та розміщення ГРП.

5.     Як поділяють газопроводи залежно від призначення?

6.     Як поділяють газопроводи залежно від тиску газу?

Прочитати лекцію та дати відповіді на контрольні запитання ( в зошиті)!!!!

Мета лекції: вивчити із яких труб споруджують газопроводи та яке устаткування встановлюється на газопроводах?

1.    Труби для газопроводів.

      Газові мережі споруджують із металевих і пластмасових труб. У сучасних умовах для прокладання газових мереж різного призначення використовують сталеві безшовні й зварні труби. Сталеві газопроводи, що прокладають під землею, з’єднують шляхом зварювання.

   Нарізні з’єднання труб і арматури в разі підземного прокладання газопроводів не використовують.

    Фланцеві з’єднання застосовують тільки в колодязях, у місцях установлення арматури із фланцями, а також під час влаштування компенсаторів і інших деталей.

  Перевагою пластмасових труб є їхня висока корозійна стійкість і невелика маса. Для підземних газопроводів здебільшого використовують поліетиленові (із зовнішнім діаметром до 630 мм) і вініпластові (діаметром до 150 мм) труби. Недоліками пластмасових труб є великий коефіцієнт лінійного розширення й обмеженість температурних показників, за якими вони можуть функціонувати.

  Діаметри труб й їхня довжина значною мірою залежать від кількості й розташування ГРС. Під час вибору кількості й розміщення ГРС і ГРП необхідно забезпечити підтримання встановленого режиму роботи газових мереж, можливість дублювання однієї споруди іншими в разі аварії, дотримання оптимальної відстані до найбільш віддалених точок, що живляться від цієї споруди. Для наближених розрахунків рекомендується приймати відстань між ГРС по зовнішньому кільцю мережі в межах 10–15 км.

2. Арматура для газопроводів.

    На мережі газопроводів встановлюють різноманітну арматуру й фасонні частини. Основними різновидами запірної арматури є крани й засувки.

  Засувки встановлюють на магістральних мережах високого й середнього тиску. На розподільних газопроводах низького тиску (включаючи відгалуження й уведення) встановлюють засувки, крани й гідравлічні закривки.

   Гідравлічні закривки становлять собою герметичні закривні пристрої, які можна використовувати і як збірники конденсату. Засувки на газопроводах встановлюють або в колодязях, або безпосередньо в землі, використовуючи захисні кожухи. Залежно від призначення й кількості пристроїв, що відключають, розташованих у колодязях, останні монтують за різними схемами.

    Для зручності експлуатації й проведення ремонту газових мереж на них монтують спеціальну арматуру – компенсатори, конденсатозбірники, засувки.

   Для вимикання окремих ділянок або відключення окремих споживачів використовують запірну арматуру, установлюючи її в колодязях.

  Для збирання вологи, що конденсується на стінках газопроводів і її видалення застосовують збірники конденсату. Конденсатозбірник встановлюють у нижніх точках газопроводу. Вода з газопроводу поступає в конденсатозбірник самопливом. Періодично вона вилучається через спеціальні трубки, які також використовують для продувки газопроводів та випускання газу під час ремонту мереж газопостачання.

  Гідравлічні закривки використовують як пристрої для відімкнення газу на мережах низького тиску. Щоб відімкнути газ на введенні в будинок, у гідравлічну закривку (гідрозакривку) подають воду. Заповнивши нижню частину, вода унеможливлює потрапляння газу через гідрозакривку і споживач відмикається.

   Коливання температури ґрунту спричиняють зміну напруги в газопроводах і арматурі, що на них установлена. У разі зміни температурних умов на газопроводі виникають розтяжні зусилля, які можуть розірвати зварений стик або засувку. Щоб зменшити ці напруги, а також демонтувати й пізніше встановити засувки, використовують компенсатори, які дають змогу легко демонтувати й заміняти засувки.

3. Газопровідні колодязі.

  Колодязі встановлюють на підземних газопроводах зазвичай у місцях установлення пристроїв, що відмикають, і компенсаторів, які призначені для зниження напруг, що виникають унаслідок коливань температури ґрунту. Колодязі влаштовують із вологостійких, незагниваючих і непальних матеріалів (бетону, залізобетону, цегли), збірними або монолітними.

Контрольні запитання.

1. Із яких труб споруджують газові мережі?

2. Який недолік пластмасових труб?

3. Від чого залежить діаметр труб газопроводів?

4. Яку арматуру встановлюють на газопроводах?

5. Навіщо на газопроводах встановлюють запірну арматуру?

6. Для чого потрібні конденсатозбірники і де їх встановлюють?

7. Де встановлюють газопровідні колодязі?

Прочитати лекцію та дати відповіді на контрольні запитання ( в зошиті)!!!!

Мета лекції: Запам’ятати основні правила прокладання газових мереж та способи введення газопроводів в житлові будинки.

   При трасуванні газопроводів, виходячи з економічних міркувань, варто прагнути до того, щоб газ із мережі надходив на об’єкт найкоротшою відстанню. Мережі і споруди необхідно проектувати з урахуванням черговості їх будівництва і подальшого розвитку.

    Газопроводи високого тиску трасують по околиці населеного місця або по районах з малою щільністю населення, а газопроводи середнього і низького тиску – по всіх вулицях

   Газові мережі, зазвичай, прокладають у землі. На територіях промислових і комунально-побутових підприємств можливе застосування надземного прокладання по стінах і дахах будинків, по колонах і естакадах.

   Дозволяється прокладати два і більше газопроводи в одній траншеї, але в цьому випадку відстані між газопроводами у світлі варто призначати з умов зручності монтажу і ремонту трубопроводів ( не менше 0,4 м при діаметрах труб до 300мм включно й не менше 0,5 м при більших діаметрах).

   Арматуру, яка встановлюється на газопроводах, варто розташовувати не ближче 2 м  від краю пересічних комунікацій і споруд.

    Вибір траси та матеріалу труб (сталевих або поліетиленових) підземних газопроводів, що прокладаються по території населених пунктів та міжселищних газопроводів, слід здійснювати на підставі проробок з урахуванням корозійної агресивності грунтів

    Місця введення газопроводів в житлові будинки повинні передбачатися в нежилі приміщення, доступні для обслуговування газопроводів. В існуючих житлових будинках, що належать громадянам на правах приватної власності, допускається вводи газопроводів здійснювати в житлові приміщення, де установлені опалювальні прилади, за умови установки додаткових вимикаючих пристроїв зовні будинків. Вводи газопроводів в громадські будинки слід передбачати безпосередньо в приміщення, де установлені газові прилади, або в коридори. Розміщення вимикаючих пристроїв на цих газопроводах слід передбачати зовні будинків, в місцях доступних для обслуговування.

     Вводи газопроводів в будинки промислових підприємств та інші будинки виробничого характеру слід передбачати безпосередньо в приміщення, де знаходяться агрегати, що споживають газ, або в суміжні з ним приміщення за умови з'єднання цих приміщень відкритим отвором. При цьому повітрообмін в суміжних приміщеннях повинен бути не менше триразового за годину.

    Ввідні газопроводи не повинні проходити через фундаменти та під фундаментами будинків.  Не допускається ввід газопроводів в підвали, ліфтові приміщення, вентиляційні камери та шахти, приміщення сміттєзбірників, трансформаторних підстанцій, розподільчих пристроїв, машинні відділення, складські приміщення, приміщення, що за вибухопожежною небезпечністю відносяться до категорій А і Б.

    Відстані від газопроводів до фундаментів опор повітряних ліній електропередач слід приймати згідно з додатком 8.1 ДБН 360. Відстані від газопроводів до опор повітряних ліній зв'язку, контактних мереж трамвая, тролейбуса та електрифікованих залізниць необхідно приймати як до опор повітряних ліній електропередачі відповідної напруги. Мінімальні відстані від газопроводів до теплових мереж безканальної прокладки з повздовжнім дренажем слід приймати як до теплових мереж канальної прокладки. Мінімальні відстані у просвіті від газопроводів до.

  Глибину прокладки газопроводів слід приймати:

 - для сталевих газопроводів не менше 0,8 м до верху газопроводів або футлярів. Допускається приймати глибину прокладки до 0,6 м в місцях, де виключається рух транспорту;

- для поліетиленових газопроводів не менше 1 м до верху газопроводів або футлярів. При прокладанні під проїзними частинами доріг та вуличних проїздів (у футлярах або без футлярів) глибину прокладки слід приймати не менше 1,2 м до верху газопроводів або футлярів.

При прокладанні по ораних та зрошувальних землях рекомендується глибину прокладки приймати не менше 1 м до верху газопроводів.

      Розміщення вимикаючих пристроїв слід передбачати в доступному для обслуговування місці. Вимикаючі пристрої, які установлюються на паралельних газопроводах, слід зміщати щодо один до одного на відстань, яка забезпечує зручність обслуговування, монтажу і демонтажу.

Контрольні запитання.

1. На що звертають увагу, в першу чергу, при проектуванні газопроводів?

2. Як прокладають газопроводи високого тиску?

3. Від чого залежить вибір траси та матеріалу труб?

4. Де розташовують місця введення газових мереж в житлові будинки?

5.          Де розташовують місця введення газових мереж в промислові підприємства?

6.          Де не допускається розташовувати ввідні газопроводи?

7.          Яка глибина прокладки газопроводів?

8. Правила розміщення вимикаючих пристроїв на газопроводах.

Загальні відомості про електричні мережі 

      Електричною мережею (ЕМ) називають сукупність електроустановок для передавання і розподілу електричної енергії, що складається з підстанцій, розподільчих пристроїв, струмопроводів, повітряних і кабельних ліній електропередавання, які працюють на певній території. 

     Електричною підстанцією (ПС) називають електроустановку, призначену для приймання, перетворення та розподілу електричної енергії, яка складається із трансформаторів, розподільних пристроїв, пристроїв управління та інших допоміжних пристроїв. 

     Розподільним пристроєм (РП) називають електроустановку, призначену для приймання та розподілу електричної енергії на одному ступені номінальної напруги, яка містить комутаційні апарати, збірні шини, пристрої управління та захисту. 

     Лінією електропередавання (ЛЕП) називають електроустановку, призначену для передавання електричної енергії на віддалену відстань між двома пунктами електричної системи. Лінії електропередавання складаються із проводів та кабелів, ізолюючих елементів та несучих конструкцій. 

      Розподільні мережі – мережі, до яких в будь-якій точці можуть бути приєднані трансформатори, а від них і споживачі. В розподільних мережах постійного струму приймають номінальні стандартні напруги 110, 220, 400 В. В мережах перемінного трьохфазного струму з частотою 50 Гц стандартними напругами є 127, 220, 380 В. В окремих випадках, наприклад для забезпечення великих асинхронних і синхронних двигунів застосовують напругу 3, 6, 10 кВ. В сучасних мережах перемінного струму найчастіше застосовують напругу 220 та 380 В. 

     Споживчі мережі – призначені для передавання енергії від джерела живлення до розподільних пунктів. Споживачі до них не приєднуються. 

      ЛЕП високої напруги 220…750 кВ – це системо-утворююча мережа, яка є кістяком (скелетом) ЕЕС. Вона отримує електроенергію від електростанцій та передає її до районних підстанцій. Крім ЛЕП 220…750 кВ до системо-утворюючої мережі ЕЕС належать також розподільні установки електростанцій та розподільні установки високої напруги районних підстанцій. 

     ЛЕП 35…110 кВ утворюють розподільну мережу 35…110 кВ. Вона отримує електроенергію від районних підстанцій та передає її до місцевих підстанцій. Крім ЛЕП 35…110 кВ до розподільної мережі 35…110 кВ належать також розподільні установки нижчої напруги районних підстанцій, а розподільні установки вищої напруги місцевих підстанцій.

      ЛЕП 6…10 кВ та розподільні установки нижчої напруги місцевих підстанцій і розподільних установок вищої напруги трансформаторних пунктів утворюють розподільні мережі 6…10 кВ. Вони отримують електроенергію від місцевих підстанцій та передають її до трансформаторних пунктів (розподіляють електроенергію між трансформаторами пунктами) 

     Електричні мережі розрізняють:  

за родом струму:  

мережі перемінного струму;  

мережі постійного струму;  

за призначенням:  

силові;  освітлювальні;  

суміщені;  

за величиною напруги:  

мережі з напругою до 1000 В;  

мережі з напругою вище 1000 В;  

за місцем розташування:  

зовнішні (споруджуються за межами приміщення у вигляді повітряних або кабельних ліній);  

внутрішні (виконуються в середині приміщень ізольованими дротами та кабелями, а іноді оголеними дротами та шинами). 

За топологією системо-утворюючі та розподільні мережі поділяють на:  

розімкнуті (радіальні);  

замкнуті (кільцеві та мережі з двостороннім живленням);  

складно замкнуті, тобто мережі зі складними зв’язками. 

За характером споживачів класифікують тільки розподільні мережі на: 

o промислові;

 o сільські;

 o міські. 

Електроенергетичні системи 

     Електроенергетична система (ЕЕС) – це сукупність електростанцій (ЕС) та електричних мереж (ЕМ), розташованих на визначеній території та зв’язаних між собою і пов’язаних спільним режимом роботи у безперервному процесі виробництва, пересилання та розподілу електроенергії в умовах загального керування цим режимом. Згідно с таким визначенням в ЕЕС електроенергія виробляється, пересилається та розподіляється між споживачами. Споживачі електроенергії до складу ЕЕС не належать, бо мають власні системи керування режимами та організаційно-економічного управління. Проте їхні електроустановки разом з електроустановками ЕЕС утворюють спільну електричну систему, яка відображає існування єдиного процесу генерування, пересилання, розподілу та споживання електроенергії. Електрична система є технічним об’єктом, який не має єдиної системи керування і не підлягає окремому техніко-економічному аналізу. Але вона є базою для аналізу режимів та процесів ЕЕС.

    Електроустановка – це електрообладнання разом із системами забезпечення його роботи, які призначені для виробництва, пересилання, розподілу та споживання електроенергії. До них належать генератори ЕС, трансформатори підстанцій (ПС), лінії електропередачі (ЛЕП) та всі види електроприймачів (двигуни, електропечі тощо). 

   Трансформатор, виготовлений на заводі, класифікують як електрообладнання, а трансформатор встановлений на підстанції, класифікують як електроустановку, бо тут додані системи забезпечення його роботи:  захисту;  автоматики;  пожежогасіння;  зливу мастила на випадок пошкодження корпуса тощо. 

    ЕЕС, об’єднуючи електростанції та електричні мережі для спільної роботи, займають певну територію (територіальний район). В Україні функціонують вісім районних ЕЕС (Київенерго, Львівенерго, Донбасенерго тощо), які лініями електропередачі сполучені в одну об’єднану електроенергетичну систему України. 

     Виробництво електричної енергії В ЕЕС електрична енергія виробляється на електростанціях. 

     Виробництво електричної енергії В ЕЕС електрична енергія в иробляється на електростанціях. 

В Україні функціонують ЕС таких типів:  

• теплові (ТЕС);  

• атомні (АЕС);  

• гідравлічні (ГЕС);  

• гідроакумулюючі (ГАЕС). 

         Трансформатори. Трансформаторні підстанції. Розподіл та споживання електроенергії 

     Силові трансформатори – для переходу від одної напруги до іншої, тобто для зміни напруги. В різних пунктах приймання та відсилання електроенергії встановлено понижувальні трансформатори, які знижують напругу з 220…750 кВ до 35…110 кВ, а далі – до 6…10 кВ та 0,4 кВ. 

          Трансформаторна підстанція – це електроенергетичний об’єкт, який служить для зменшення чи підвищення напруги змінного струму і для розподілу електроенергії і складається з понижувальних трансформаторів разом з комутаційними, захисними та вимірювальними апаратами. 

     Трансформаторна підстанція складається:  з понижувальних трансформаторів чи автотрансформаторів;  вимірювальних трансформаторів струму і напруг;  розподільних установок;  апаратури керування;  апаратури захисту. Знижувальні трансформаторні підстанції електроенергетичних систем за призначенням поділяються на:  

• районні;  

• місцеві. 

      Районні підстанції живляться від ліній високої напруги 220…750 кВ і призначені для постачання електроенергії великим районам з потужними споживачами або для доставки електроенергії до найближчих пунктів перетворення її параметрів, тобто до суміжних підстанцій. Вторинна напруга районної ПС становить 35…110 кВ. 

    Трансформаторні підстанції призначені для приймання, зміни рівня напруги та розподілу електроенергії. Зниження напруги виконують трансформаторами. 

    За конструктивними ознаками ТП бувають : 

• відкриті , 

• закриті  

• пересувні. 

   Відкриті ТП рекомендуються для невеликих населених пунктів, обладнуються вони на опорах ліній повітряної електропередачі. Закриті ТП можуть бути вбудовані в громадські будинки та прибудовані до них, а також виконуватися у вигляді окремих будинків за типовими кресленнями. 

    В закритих трансформаторних підстанціях кожен масляний трансформатор встановлено в окремій закритій камері. Подальше зниження напруги від 6…10 кВ до 0,4 кВ (220/380 В) виконується в трансформаторних кіосках, трансформаторних пунктах, цехових підстанціях. Всі ці підстанції належать до ПС закритого типу. В містах поширені окремо встановлені трансформаторні кіоски та вбудовані в громадські будинки трансформаторні пункти. Це, переважно, ПС з одним…двома трансформаторами при первинній напрузі 6…10 кВ і вторинній 220/380 В. 

   Розподіл електроенергії 

   На підстанціях не тільки змінюються параметри електроенергії, але й відбувається її розподіл. Для розподілу електроенергії використовуються розподільні установки, які є невід’ємною частиною підстанції. Загальний потік електроенергії, якій проходить через силові трансформатори, розподільні установки розподіляють на менші потоки і спрямовують їх до різних пунктів з метою перетворення параметрів чи споживання електроенергії, тобто до суміжних підстанцій. 

Повітряні електричні мережі.

      Передача електричної енергії від електричних станцій до споживачів здійснюється за допомогою повітряних і кабельних електричних мереж. На позаміських територіях частіше застосовують повітряний метод прокладання електричних мереж на високих опорах. Розташовують повітряні лінії, як правило ,вздовж залізничних та шосейних доріг ,що забезпечує під’їзд до них на час проведення періодичних оглядів та ремонтів. На міській території повітряні електричні мережі проходять у місцях , що не підлягають забудові (байраки, яри та ін.). Застосовують їх у містах лише в окремих випадках для постачальних ліній 6....10 кВт, що не мають проміжних відводів ,або для зовнішнього освітлення вулиць напругою220/380В. Основними елементами повітряної лінії є опори, які підтримують проводи на певній висоті від землі ;проводи для передачі енергії ;ізолятори та арматура для кріплення. 

     Висота підвішування проводів над землею залежить від напруги лінії та її розміщення на місцевості: 

• у сільській місцевості при напрузі до 110кВ не менше як 7м, 

• у заселеній - 6м, 

• важкодоступній - 5м. 

     Для повітряних ліній напругою до 1 кВ це віддалення у сільській місцевості повинно бути не менше 6 у важкодоступній - 3.5м. Опори за призначенням поділяють на проміжні, кутові й кінцеві. Проміжні опори забезпечують підтримання проводів між двома анкерними опорами . Анкерні опори призначені для жорсткого закріплення на них проводів повітряної лінії. При обриві проводу між двома анкерними опорами одна повинна сприймати однобічний натяг проводів з іншою лінією. Кутові опори встановлюють у місцях повороту траси повітряної лінії . Кінцеві опори анкерного типу встановлюють на початку і в кінці повітряної лінії. На цих опорах натяг проводів лінії діє постійно . 

      Проводи для повітряних ліній виготовляють з міді , алюмінію ,сталі й сплавів .Переріз (діаметр )проводів та їх габарити залежать від номінальної напруги й місця проходження лінії .Габаритами повітряної лінії називають відстань по вертикалі від найнижчої точки проводу до землі або до води при перехрещенні з водною перепоною . 

Кабельні електричні мережі 

    У системах електропостачання міст найбільше поширення набуло прокладання кабелів у траншеях . В одній траншеї допускається прокладати не більше шести кабелів. Можливе прокладання кабелів у азбестоцементних та бетонних трубах. Конструкція кабелів залежить від призначення та напруги електролінії . Струмоведучі жили кабеля виконують з алюмінію та міді ,як ізоляцію використовують папір ,просочений масло-каніфольною масою, гуму та поліетилен.

      Струмоведучі жили кабеля захищають від проникнення вологи оболонкою з алюмінію, свинцю або пластмаси. Для захисту від механічних пошкоджень кабель укривають бронею із сталевих стрічок. Від дії підземної корозії та блукаючих струмів броню вкривають дисутовою пряжею, просоченою бітумом. Нормальний строк дії підземного кабеля - 30 років. У прохідних каналах кабелі прокладають без броні, що знижує вартість електроліній, поліпшує їх профілактику й ремонт. Кабелі лінії розміщують на відстані не менше 2-х стовбурів дерев та 0,6 м від фундаменту будинку. 

Мета лекції: а) навчальна – вивчити основні методи і способи вентиляції та кондиціювання повітря в приміщеннях будівель та споруд; б) виховна – виховання зацікавленості до даної теми та практичного застосування набутих знань; в) розвиваюча – розвиток пізнавальних знань.

1. Способи підтримання необхідного стану повітряного середовища в приміщеннях.

2. Класифікація вентиляційних систем

3. Основні елементи вентиляційних систем

   Завдання вентиляції приміщень – є підтримання в них сприятливого для людини стану повітряного середовища у відповідності з встановленими нормами. Інтенсивність теплообміну людини з навколишнім середовищем визначається сукупністю всіх метеорологічних факторів: температурою, відносною вологістю, швидкістю руху повітря тощо.

Розрізняють оптимальні і допустимі метеорологічні умови.

Оптимальні – це умови, які є найбільш сприятливими для життєдіяльності людини і не викликають неприємних відчуттів.

Допустимі – це умови, які не викликають патологічні зміни в організмі навіть під час тривалого перебування людини в приміщенні (наявність свинцевого пилу, газів, бактерій тощо).

   Необхідні параметри повітряного середовища в приміщеннях підтримується системами вентиляції, кондиціювання та опалення.

   Способи підтримання необхідного стану повітряного середовища в приміщеннях.

Класифікація вентиляційних систем

Вибір способу підтримання необхідних параметрів повітряного середовища в приміщеннях визначається багатьма факторами:

o призначенням приміщень;

o режимом роботи;

o характером шкідливих речовин, які в них виділяються;

o кількістю та розташуванням робочих місць та обладнання тощо.

     Залежно від вибраного способу вентиляції повітря в приміщенні розрізняють:

·   загальнообмінну;

·       місцеву; 

·   локалізуючу.

Загальнообмінна вентиляція – полягає в розбавленні шкідливих домішок в повітрі у всьому приміщенні за рахунок притоку свіжого повітря, яке проходячи по приміщенню асимілює шкідливості і потім викидається назовні. В житлових та громадських будівлях, як правило влаштовується загальнообмінна вентиляція.

Схеми повітряного обміну в приміщеннях бувають

· зверху вниз;

· знизу вверх;

· зверху вверх;

· знизу вниз.

  Застосування схеми вентиляції «зверху вверх» (притік і витяжка організується в верхній зоні) доцільно для приміщень з тепловиділеннями, де повітря, яке подається може мати більш низьку температуру.

     Схему «зверху вниз» доцільно застосовувати при місцевій витяжці біля обладнання, яке виділяє тепло і при виділенні пилу.

    Схема «знизу вверх» доцільно застосовувати при виділенні легких газових та пилових шкідливостей або при повітряному опаленні.

    Розрізняють потоки повітря (яке подається):

Ø вільні та стиснені (будівельними конструкціями);

Ø направлені вздовж поверхні огороджень;

Ø затоплені (в об’ємі який вентилюється);

Ø ізотермічні та не ізотермічні.

   За формою поперечного перерізу потоки повітря бувають (залежно від форми отворів та насадок через які подається повітря):

· круглі;

· асиметричні, які іноді називають компактними;

· пласкі;

· радіальні.

  Системи загальнообмінної вентиляції, які забезпечують найбільш повне оброблення (до необхідних параметрів) припливного вентиляційного повітря і автоматичне підтримання в приміщеннях заданого стану повітряного середовища називають системами кондиціювання повітря (СКП).

Як правило СКП влаштовують в приміщеннях з великою кількістю людей з метою створення комфортних умов повітряного середовища, а також за вимогою технології виробництва.

Системи локальної вентиляції широко застосовують на промислових підприємствах. В якості місцевих відсмоктувачів в системах локальної вентиляції застосовують:

· витяжні шафи

 · парасольки, які особливо ефективні під час піднімання нагрітих струменів повітря;

· бортові відсмоктувачі (застосовують тоді, коли джерело шкідливостей неможна накрити (ванни, відкриті ємності тощо));

· ванни-передувки, які знижують об’єм відсмоктування, але потребують організовувати притік повітря;

· ширми (під час нерівномірного виділення значних об’ємів шкідливостей)

  Під час організації повітряного обміну в приміщеннях вентиляційні системи ділять на:

·       припливні;

·       витяжні

·       припливно-витяжні.

  Припливні системи нагнітають чисте повітря в приміщення, а витяжні системи видаляють забруднене повітря в атмосферу. Іноді влаштовують одну систему, наприклад тільки витяжну – в курилці, санвузлі або лише припливну – в кабіні кранівника в цеху з хімічними шкідливостями. Частіше влаштовують і ту і іншу системи, тобто припливно-витяжну вентиляцію.

Механічну вентиляцію влаштовують в тих випадках, коли:

Ø неможливо застосувати аерацію (при наявності газів, пари тощо в зовнішньому повітрі, тобто в разі необхідності його обробки);

Ø немає аераційних отворів, або неможливо встановлення шахт;

Ø при значних місцевих виділеннях отруйних, вибухонебезпечних речовин;

Ø всередині будівлі є велика кількість перегородок, які перешкоджають руху повітря тощо.

Часто влаштовують змішані системи:

· для теплого періоду – аерацію;

· для холодного періоду – штучну (з механічним збудженням) припливну вентиляцію з природною витяжкою через шахти або ліхтарі.

   Основні елементи вентиляційних систем

  Необхідний стан повітряного середовища в приміщенні методами загальнообмінної вентиляції підтримують шляхом нагнітання в приміщення чистого повітря з необхідними показниками по температурі та вологості, а також видалення повітря, яке не відповідає нормативним вимогам.

  Відповідно системи загальнообмінної вентиляції повинні містити обладнання та прилади для забирання зовнішнього повітря, його оброблення, транспортування та роздавання по приміщеннях, а також видалення відпрацьованого повітря.

   Пристрої для забирання та викиду повітря

Пристрої для забирання та викиду повітря в системах механічної вентиляції виконують:

· у вигляді отворів в огородженнях будівель;

· в приставних шахтах;

· в шахтах, які розташовані окремо від будівель).

      Повітропроводи

Повітропроводи – це канали по яких транспортують повітря для вентиляції Матеріал, розміри і форма повітропроводів залежить від призначення і схеми вентиляційної системи, а також від параметрів повітря, яке транспортують. В системах механічної вентиляції загального призначення промислових підприємств повітропроводи виготовляють в основному з тонкої (не менше 0,5 мм) оцинкованої сталі або в деяких випадках із азбестоцемента. Якщо ж по системі вентиляції транспортують повітря з домішками отруйних газів або пари, то повітропроводи повинні виготовляти з певних матеріалів залежно від складу газів (алюміній, вініпласт тощо). В системах вентиляцій житлових та адміністративних будівель використовують повітропроводи, які виготовляють з шлакоалебастрових, шлакобетонних, пластмасових плит, цегли та бетону тощо.

   Припливні та витяжні пристрої

   Роздавання повітря в приміщеннях і його витяжка здійснюється відповідно через припливні та витяжні отвори у повітропроводах. Для кращого роздавання повітря в приміщенні і задоволення архітектурних вимог замість простих отворів у повітропроводі застосовують спеціальні пристрої – розподілювачі повітря, які мають відповідне оформлення, що має на меті забезпечити якнайкращий стан повітряного середовища в робочій зоні приміщень, рухливість повітря згідно норм, можливість регулювання їх розходу.

Оформлення отворів повинно відповідати створюваному інтер’єру, але решітки, які для цього використовують не повинні зменшувати переріз отворів більш ніж на 40 %.

   Повітророзподільники, які кріплять на стелі можуть утворювати компактний потік повітря і потік віялом, які направлені вниз або стеляться вздовж стелі. Вони є універсальні і можуть бути використані як на притоці, так і на витяжці.

Вентилятори

  Вентилятори є механічними збудниками руху повітря у вентиляційних системах. Вони передають повітрю енергію, яка необхідна для подолання перешкод під час його руху в системі вентиляції.

За величиною тиску, який створюється вентиляторами вони діляться на три групи:

· низького тиску – до 1000 Н/м2 ;

· середнього тиску – від 1000 до 3000 Н/м2 ;

· високого тиску – від 3000 до 12000 Н/м2 .

За будовою та принципом дії розрізняють вентилятори:

o осьові;

o радіальні.

   Радіальні вентилятори відрізняються тим, що повітря засмоктується через бічний приймальний патрубок в кожух вентилятора і викидає через вихідний отвір. Таким чином, напрям повітря в радіальному вентиляторі змінюється на 900 .

   Осьові вентилятори представляють собою робоче колесо, яке розташоване всередині кожуха і насаджене на один вал з електродвигуном. Такі вентилятори мають високу продуктивність, але розвивають малий тиск (до 700 Н/м2 ), тому їх застосовують в системах з малим аеродинамічним спротивом.

    Вентиляційні камери

   Основне вентиляційне обладнання приливних та витяжних установок, як правило, встановлюють в спеціальних приміщеннях, які називають вентиляційними камерами. Припливні камери влаштовують, як правило в підвалах, або на першому поверсі, а витяжні – на горищі. Камери по можливості необхідно розташовувати в центрі вентиляційних навантажень, оскільки радіус дії вентиляційних систем за техніко-економічними показниками, як правило не перевищує 50…60 м. Вентиляційні камери не можна розташовувати поблизу приміщень з низьким допустимим рівнем шуму (глядацькі зали, конференц-зали тощо), оскільки це буде вимагати багато затрат на звукоізоляцію.

Мета лекції: а) навчальна – вивчити основні методи і способи кондиціювання повітря в приміщеннях будівель та споруд; б) виховна – виховання зацікавленості до даної теми та практичного застосування набутих знань; в) розвиваюча – розвиток пізнавальних знань.

   1.  Нагрівання повітря в системах вентиляції. Повітряне опалення

   2. Очищення вентиляційного повітря від пилу

   3. Кондиціювання повітря

Питання № 1. Нагрівання повітря в системах вентиляції.

  Повітряне опалення

  В холодну пору та перехідний період виникає необхідність в нагріванні зовнішнього повітря, яке надходить в систему вентиляції приміщення. Причому якщо в приміщенні наявні інші теплоносії, то температура припливного повітря повинна бути менша розрахункової, для того щоб забезпечити асиміляцію надлишків тепла.

Калорифери

  В системах механічної вентиляції нагрівання припливного повітря, як правило, здійснюється калориферами. За видом теплоносія розрізняють такі калорифери:

·   водяні;  

·       парові;  

·   електричні.

  Водяні і парові калорифери залежно від виду поверхні поділяють на:

· калорифери з гладкими трубами;

· ребристі.

За характером руху теплоносія калорифери поділяють на:

o одноходові;

o багатоходові.

  Водяні та парові калорифери отримали найбільше розповсюдження. Нагрівання повітря в таких калориферах відбувається за рахунок конвективного передавання теплоти під час обтікання повітрям поверхні, що передає тепло.

       В електричних калориферах нагрівальним елементом служать трубки в середині яких є електричний опір. Будова електричних калориферів передбачає можливість регулювання тепловіддачі за рахунок включення частини потужності. В калориферній установці, призначеній для нагрівання повітря, може бути кілька калориферів, які розташовують послідовно, паралельно або по змішаній схемі. В одній калориферній установці приймаються калорифери однакові по типу та розміру.

   Вибір схеми встановлення калориферів залежить від багатьох економічних показників (затрати на ремонт, затрати на енергію тощо). Якщо в якості теплоносія застосовують воду, то під час збільшення швидкості її руху збільшується інтенсивність теплопередачі, але разом з тим необхідно збільшувати напір в мережі.

   Якщо в якості теплоносія застосовують пару, то швидкість її руху істотно не впливає на збільшення інтенсивності теплопередачі. Крім того, під час послідовного підключення тепловіддача другого і наступних калориферів може різко упасти в зв’язку з перетворенням пари в конденсат в першому калорифері. Тому, як правило парові калорифери підключають в мережу паралельно.

  Системи повітряного опалення

  Повітряне опалення дозволяє у випадку необхідності забезпечити за допомогою одного пристрою і опалення, і вентиляцію, що в ряді випадків дозволяє знизити будівельні затрати і одночасно забезпечити високі санітарно-гігієнічні умови повітряного середовища в приміщеннях.

  Інші переваги систем повітряного опалення у порівнянні з системами центрального водяного і парового опалення: o менша металоємність;

o мала інерційність системи, яка дозволяє отримати швидкий нагрівальний ефект під час раптових охолоджень приміщень (відкривання воріт, внесення великих масивних виробів, зниження тепловиділення обладнання тощо);

o більш рівномірне розподілення температур в робочій зоні великогабаритних приміщень.

  Недоліки систем повітряного опалення:  

·   необхідність збільшення перерізів повітропроводів і каналів для транспортування за допомогою повітря великих кількостей тепла (через малу теплоємність повітря);  

·       значні втрати тепла під час транспортування нагрітого повітря по каналах великого перерізу;

·       експлуатаційні розходи у зв’язку додатковою потребою в електроенергії для приводу вентиляторів;

·   одним із найбільших недоліків систем повітряного опалення для житлових будівель є наявність холодних потоків повітря від поверхонь, особливо вікон та зовнішніх стін через відсутність радіаторів.

  В свою чергу системи повітряного опалення можуть бути:

o з механічним збудженням руху повітря (вентиляторні);

o з тепловим збудженням руху повітря (за рахунок підігрівання повітря в тепловому центрі).

За способом використання зовнішнього повітря їх ділять на:

§ рециркуляційні;

§ прямоточні;

§ комбіновані.

Питання № 2. Очищення вентиляційного повітря від пилу.

Загальні відомості про запилення повітря і способи очищення

  В атмосферному повітрі, а також в повітрі приміщень завжди є пил. Забруднення атмосферного повітря пилом викликає необхідність його очищення в припливних системах вентиляції. Особливо ретельно очищення повітря потребують підприємства радіоелектронної промисловості, точної механіки та оптики тощо. Крім того, припливне повітря необхідно очищувати для захисту вентиляційного обладнання (теплообмінників, зрошувальних систем, автоматики тощо) від запилення.

  Особливо значне забруднення навколишнього середовища відбувається внаслідок викиду аерозолів і газів через димові труби. Виникає необхідність в очищенні забрудненого повітря. В деяких випадках очищення витяжного повітря передбачається також для уловлення пилу, який є сировиною або продуктом виробництва (мука, цукор, тютюн тощо). Вибір способу очищення повітря залежить від характеру, концентрації та дисперсності пилу, а також від технічних характеристик знепилюючих пристроїв.

  До основних показників роботи знепилюючих пристроїв відносять:

·   ступінь очищення;

·       пропускна здатність;

·       пиломісткість;

·       аеродинамічний спротив;

·   розхід енергії тощо.

З   а ступенем уловлення пилу різної дисперсності розрізняють очистку:

· грубу (розмір частинок більше 100 мкм);

· середню;

· тонку (розмір частинок менше 10 мкм).

Пиловловлювачі

    Пиловловлювачі призначені для уловлення технологічного пилу і очищення вентиляційного повітря, яке викидається назовні. Найпростішим типом пиловловлювачів є пилоосадочні камери. В пилоосадочних камерах в основному осаджується грубодисперсний пил з розмірами більше 20 мкм. Ефективність очищення в них невелика (55…60 %).

Питання № 3. Кондиціювання повітря

  Завданням кондиціювання повітря є підтримання стану повітряного середовища в приміщеннях у відповідності з потребами людей або іноді технологією виробництва. В деякій мірі це завдання вирішує система вентиляції, яка розрахована на асиміляцію і видалення шкідливостей, які знаходяться в приміщенні. Однак вентиляція, якщо вона не має спеціальних пристроїв, не може забезпечити підтримання заданого стану повітря в приміщеннях під час зміни умов навколишнього повітря.

  Таким чином, кондиціювання повітря – це автоматичне підтримання параметрів повітря в приміщенні. Підтримання необхідного газового складу і чистоти повітря в приміщеннях забезпечується наявністю відповідного повітряного обміну і очищенням вентиляційного повітря, підтримання необхідних параметрів температури та вологості.

Приготування припливного повітря в системах кондиціювання здійснюється в спеціальних пристроях – кондиціонерах. В кондиціонерах може здійснюватись нагрівання повітря, охолодження, зволоження, осушення або комбінацію деяких з цих процесів. Тому в кондиціонерах можуть встановлюватись нагрівачі повітря, охолоджувачі повітря, камери зрошення повітря водою та інші пристрої.

  За призначенням системи кондиціювання бувають:

o комфортні;

o технологічні;

o комфортно-технологічні.

   Комфортні – призначені для забезпечення оптимальних санітарногігієнічних умов для людей і застосовуються в житлових, громадських та промислових будівлях.

   Технологічні – повинні забезпечити підтримання в промислових приміщеннях умов, які необхідні для виконання технологічних процесів, надійності роботи обладнання, зберігання виробів тощо.

   Комфортно-технологічні – забезпечують необхідні параметри повітряного середовища для людей і технологічного обладнання.