[Править]Порядок ремонта

1. Ограждение строительной площадки и опасных зон;

2. Возведение временных зданий и сооружений;

3. Замена водоснабжения, канализации, отопления;

4. Замена электропроводки;

5. Ремонт фундамента;

6. Ремонт крыши;

7. Устройство кровли;

8. Ремонт фасадов;

9. Выравнивание стен, полов и потолка.

16. Централизованные городские сети теплоснабжения

Системы теплоснабжения больших жилых массивов, городов, поселков и промышленных предприятий. Источниками теплоты у них служат теплоэлектроцентрали или крупные котельные, имеющие высокие кпд, транспортирующие и распределяющие теплоноситель по тепловым сетям протяженностью 10—15 км, с максимальным диаметром труб 1000—1400 мм, обеспечивающим подачу потребителям теплоносителя в требуемых количествах и с требуемыми параметрами. Мощность ТЭЦ составляет 1000—3000 МВт, котельных 100—500 МВт. Крупные централизованные системы снабжения имеют несколько источников теплоты, связанных резервными тепломагистралями, обеспечивающими маневренность и надежность их функционирования. В централизованные системы снабжения входят и системы теплоснабжения зданий, связанные с ней единым гидравлическим и тепловым режимами и общей системой управления. Однако ввиду многообразия технических решений теплоснабжения зданий их выделяют в самостоятельную техническую систему, называемую системой отопления. Поэтому централизованные системы снабжения начинается источником теплоты и заканчивается абонентским вводом в здание.  Централизованные системы снабжения бывают водяные и паровые. Основное преимущество воды как теплоносителя в значительно меньшем расходе энергии на транспортирование единицы теплоты в виде горячей воды, чем в виде пара, что обусловливается большей плотностью воды. Снижение расхода энергии дает возможность транспортировать воду на большие расстояния без существенной потери энергетического потенциала. В крупных системах температуpa воды понижается примерно на 1° на пути в 1 км, тогда как давление пара (его энергетический потенциал) на том же расстоянии примерно на 0,1—0,15 МПа, что соответствует 5—10°С. Поэтому давление пара в отборах турбины у водяных систем ниже, чем у паровых, что приводит к сокращению расхода топлива на ТЭЦ. К другим достоинствам водяных систем относятся возможность центрального регулирования подачи теплоты потребителям путем изменения температуры теплоносителя и более простая эксплуатация системы (отсутствие конденсатоотводчиков, конденсатопроводов, конденсатных насосов). К достоинствам пара следует отнести возможность удовлетворения и отопительных и технологических нагрузок, а также малое гидростатическое давление. Учитывая достоинства и недостатки теплоносителей, водяные системы используют для теплоснабжения жилых массивов, общественных и коммунальных зданий, предприятий, использующих горячую воду, а паровые — для промышленных потребителей, которым необходим водяной пар. Водяные централизованные системы снабжения — основные системы, обеспечивающие теплоснабжение городов. Централизация теплоснабжения городов составляет 70—80%. В крупных городах с преимущественно современной застройкой уровень использования ТЭЦ в качестве источников теплоты для жилищно-коммунального сектора достигает 50—60%.  В теплофикационных системах пар высоких параметров (давление 13, 24 МПа, температура 565°С), вырабатываемый в энергетических котлах, подается в турбины, где, проходя через лопатки, отдает часть своей энергии для получения электроэнергии. Основная часть пара проходит через отборы и поступает в теплофикационные теплообменники, в которых он нагревает теплоноситель системы теплоснабжения. Таким образом, на ТЭЦ теплота высокого потенциала используется для выработки электроэнергии, а теплота низкого потенциала — для теплоснабжения. Комбинировнная выработка теплоты и электроэнергии обеспечивает высокую эффективность использования топлива, позволяет сократить его расход. В большинстве централизованных систем снабжения максимальная температура горячей воды принимается 150°С. Температура пара в теплофикационных отборах турбины не превышает 127°С. Следовательно, при низких температуpax наружного воздуха в теплофикационных теплообменных аппаратах подогреть воду до требуемого уровня нельзя. Для этого используют пиковые котлы, которые работают только при низких наружных температуpax, т.е. снимают пиковую нагрузку. Т.к. отопительная нагрузка меняется с изменением наружной температуры, меняется и количество пара, отбираемого из турбины для теплоснабжения. Неотработанный пар проходит через цилиндры низкого давления турбины, отдает свою энергию и поступает в конденсатор, где поддерживается вакуум (давление 0,004—0,006 МПа), которому соответствуют низкие температуры конденсации 30—35°С, а охлаждающая вода имеет еще более низкую температуру, поэтому не используется для теплоснабжения. Таким образом, для теплоснабжения используется только часть пара, проходящая через отборы турбины, что снижает экономический эффект теплофикации. Однако расход топлива на выработку электроэнергии и теплоты для теплоснабжения в среднем за год сокращается примерно на 1/4 — 1/3. Экономический эффект дает и использование в качестве источников теплоты крупных районных котельных установок (тепловых станций), имеющих высокий кпд. Теплоноситель от источников теплоты транспортируется и распределяется между потребителями по развитым тепловым сетям. В результате тепловые сети охватывают все городские территории, а их сооружение вызывает наибольшие градостроительные и эксплуатаионные трудности. В процессе эксплуатации они подвергаются коррозии и разрушениям. Аварийные повреждения приводят к отказам теплоснабжения, социальному и экономическому ущербам. В результате тепловые сети, являясь основным элементом крупных систем теплоснабжения, становятся и наиболее слабой составляющей их частью, что снижает экономический эффект от централизации теплоснабжения, ограничивает максимальная мощность систем. В зависимости от способа приготовления горячей воды централизованные системы снабжения разделяют на закрытые и открытые. В закрытой системе циркулирующая в ней вода используется только как теплоноситель. Вода нагревается на источнике теплоты, несет свою энтальпию к потребителям и отдает ее на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение. Вода для горячего водоснабжения берегся из городского водопровода и подогревается в поверхностных теплообменных аппаратах циркулирующим теплоносителем до требуемой темературы. Система закрыта по отношению к атмосферному воздуху. В открытых системах горячая вода, которую использует потребитель, отбирается из тепловой сети. Следовательно, горячая вода в системе используется не только как теплоноситель, но и непосредственно как вещество. Поэтому система теплоснабжения является частично циркуляционной, а частично прямоточной. Вода горячего водоснабжения приготовляется на источнике теплоты, прямоточно движется к потребителям и изливается через водоразборные краны в атмосферу. Для крупных городов централизация теплоснабжения — перспективное направление. Централизованные системы, особенно теплофикационные, расходуют меньше топлива. Сокращение и укрупнение источников теплоты улучшают условия для градостроительства и экологию крупных городов. Меньшее количество источников теплоты позволяет резко сократить число дымовых труб, через которые в окружающую среду выбрасываются продукты сгорания. Исключается необходимость создания множества мелких топливных складов для хранения твердого топлива, откуда при децентрализованных системах теплоснабжения приходится развозить топливо, а из разбросанных по всему городу небольших котельных увозить золу и шлаки. Кроме того, при централизации источников теплоты легче очищать дымовые газы от токсичных компонентов. Централизованные системы снабжения рационально строить по иерархическому принципу. Для повышения надежности теплоснабжения ТЭЦ состоит из нескольких энергетических котлов и паровых турбин: основные элементы ТЭЦ имеют резервы. Водяной пар из котлов через пароперегреватель поступает в турбины, где отдает часть своей тепловой энергии, которая превращается в механическую и далее, в электрогенераторе, в электрическую. Пар из отборов турбины поступает в теплофикационные подогреватели, в которых нагревает циркулирующий в системе теплоноситель до 120°С. Неотработанный пар поступает в конденсатор, где поддерживаются параметры: 0,005 МПа и 32°С, при которых он конденсируется и отдает свою теплоту охлаждающей воде. Конденсат из конденсатора с помощью конденсатного насоса поступает в деаэратор. На пути к нему он проходит регенеративные подогреватели. В деаэратор поступают подпиточная вода из химиодоочистки и пар из отбора турбины для поддержания требуемой температуры. В деаэраторе из воды выделяются кислород и углекислый газ, которые вызывают коррозию металла. Питательная вода из деаэратора питательными насосами подается в паровые энергетические котлы (парогенераторы). На пути вода подогревается в регенеративных подогревателях высокого давления. Этот подогрев повышает терминальный кпд цикла. Теплофикационная вода, циркулирующая в системе, нагревается в теплофикацонных подогревателях в теплоприготовительной установке ТЭЦ. Нагрев осуществляется паром, который отбирается из турбины и конденсируется в подогревателях. В нижний подогреватель пар поступает более низкого давления (до 0,2 МПа), чем в верхний (до 0,25 МПа). Конденсат из верхнего подогревателя через конденсатоотводчик поступает в нижний подогреватель и далее конденсатным насосом направляется в питательную линию. В теплофикационных подогревателях вода может нагреться примерно до 120°С (при 0,25 МПа температуpa насыщения 127°С). При низких температуpax наружного воздуха догрев воды до 150°С осуществляется в пиковых котлах. Циркуляцию воды обеспечивают циркуляционные насосы, перед которыми в трубопровод поступает подпиточная вода. Тепловые сети проектируют в виде двух уровней: магистральные теплопроводы — второй иерархии, уровень и разводящие сети микрорайонов и кварталов — третий иерархический уровень. Магистральные тепловые сети резервируют. При больших диаметрах тепломагистралей ответвления от них присоединяют дублированным способом с двух сторон секционной задвижки. При отказе участка справа от задвижки теплоноситель движется по ответвлению слева и наоборот. Такое присоединение исключает влияние отказов магистральных теплопроводов на надежность теплоснабжения. Вблизи узла присоединения ответвления к магистральному теплопроводу целесообразно устанавливать районный тепловой пункт — основное сооружение системы теплоснабжения микрорайона, которое обеспечивает автоматическое управление эксплуатациоными и аварийными гидравлическими и тепловыми режимами. Управление осуществляется из диспетчерского пункта с помощью телесистемы. К тепловым сетям микрорайонов и кварталов здания присоединяют через индивидуальные тепловые пункты, группы зданий — через центральные тепловые пункты. Эти сети не резервируют и выполняют тупиковыми, поэтому их диаметры ограничивают величиной в 300—350 мм. В индивидуальных тепловых пунктах устанавливают теплообменники горячего водоснабжения и узел присоединения системы отопления и вентиляции, в центральных также устанавливают подогреватели горячего водоснабжения, но узлы присоединения систем отопления и вентиляции располагают в зданиях. Поэтому от централизованных систем теплоснабжения к зданиям идет четырехтрубная система: две трубы с расчетными температурами 150—70°С на отопление и вентиляцию, одна с температурой 60°С и циркуляционная для горячего водоснабжения.  Надежность функционирования системы тепловых сетей проверяют расчетом. Нормативы надежности в конечном счете определяют долю нерезервированных сетей, степень секционирования и дублирования отдельных элементов системы.

17. Поточные методы производства работ.

Поточный метод строительства — применяется при строительстве однотипных объектов. Рабочие специалисты, специализированная техника переходят на другой объект, сразу же после завершения своей части работы на предыдущем объекте. Примерная схема выглядит следующим образом: на первом объекте роют котлован и приступают к возведению фундамента. В этот момент на втором объекте приступают к рытью котлована. Затем, на первом объекте приступают к возведению здания, на втором строят фундамент, на третьем делают котлован и т. д. Таким образом обеспечивается непрерывность работ и постоянная загрузка строительной техники. То есть разные строительные циклы совмещены по времени.

Указанный метод обеспечивает бесперебойное и ритмичное производство работ, эффективное использование материально-технических и трудовых ресурсов, строительных машин и оборудования для непрерывного и равномерного выпуска строительной продукции.

Метод успешно применен при строительстве Запорожской атомной станции. В результате каждый год в течение 4 лет в строй вводилось по одному блоку. Таких темпов строительства не было больше ни на одной АЭС.

18. Защита территорий со слабыми грунтами от провалов.

Мероприятия инженерной защиты осуществляют, когда застройка находится в неблагоприятных геологических условиях. Тогда возможно образование карстовых и суффозионных провалов, оползневых явлений, оседание поверхности территории из-за сжатия грунтов, откачки подземных вод. В свою очередь многие участки подвержены подтоплению и затоплению. Карстовые и суффозионные провалы часто появляются на многих территориях городов. Механизм их образования рассмотрен в §§ 3.1 и 6.1. Инженерную защиту застройки от провалов обосновывают исследованием этих процессов и длительным мониторингом мест образования карстово-диф-фузионных процессов. Изучают не только территории с активным карстом, но и потенциально опасные зоны города. Для предотвращения провалов осуществляют следующие мероприятия: • устанавливают регламент хозяйственной деятельности; • обеспечивают стабильность водных режимов; • ограничивают водозабор, что может вызвать понижение уровня водоносных горизонтов в карбонатных толщах; • на территориях не устраивают поверхностных водоемов; • следят за исправностью водопроводящих сетей инженерных коммуникаций; • не допускают повышения уровня грунтовых вод; • создают условия, исключающие гидродинамическое воздействие на массивы водорастворимых горных пород, чем предохраняют их разрушение. Выполняют и различные инженерные мероприятия. Для повышения стабильности особо опасных участков в карстовые полости инъектируют смеси различных материалов, растворы и бетоны. Применяют ставшие традиционными методы, которые рассмотрены ниже как мероприятия, обеспечивающие повышение несущей способности оснований фундаментов. Оползневые явления характерны для расположенных на реках городов России. Оползни подразделяют на две группы: стабильные и активные, находящиеся на стадии подготовки к основному смещению. К первой группе относятся оползни, подпертые пойменными террасами рек, которые играют роль контрфорсного упора, не дающего основной массе породы сдвигаться. Такие оползни не требуют сложных инженерных мероприятий. Достаточно спланировать и уположить склоны, исключить их подрезку в основании. Для укрепления грунтов рационально фитомелиорировать поверхности посадкой деревьев и травяного покрова. Не подгружать тело оползня дополнительной застройкой или отсыпкой фунта. Грунты поверхности скольжения предохранять от увлажнения, нарушающего свойства подстилающих пород. Рис. 6.1. Подпорные стены и свайные сооружения, удерживающие оползни мелкого (а —з) и глубокого заложения: а—массивная стена; б—-то же, ниже подошвы склона; в—то же, в сочетании со шпунтовым рядом; г — консольная подпорная стена; д — стена из армированного грунта; е — монолитная стена с пригрузкой и анкерами; ж — свайное поле из забивных свай; з—то же, из набивных; и—стена из сборных панелей, заанкеренных в грунте; к — монолитная консольная стена на контрфорсах; л —то же, на сваях; 1 — коренные породы; 2 — водовыпуск; 3 — плоскость скольжения; 4—лоток; 5—шпунтовый ряд; 6 — фильтрующая засыпка; 7—поверхность естественного рельефа; 8 — арматура, заанкеренная в грунте; 9 — облицовка; 10—железобетонная плита; 11 — сваи; 12 — сваи-шпонки, в верхней части заполненные глиной; 13— анкер-свая с камуфлетной головкой; 14 — контрфорс Вторая группа требует выполнения противооползневых инженерных сооружений, направленных на повышение стабильности опасных участков. Поэтому здесь возводят подпорные стены, в том числе на глубоком свайном основании. Создают контрбанкеты, усиливающие эти стены, применяют удерживающие конструкции, показанные на рис. 6.1. Интересно решение, схема которого изображена на рис. 6.2. В этом проекте противооползневые инженерные сооружения совмещены с жилыми домами, располагаемыми по склонам действующего оврага. Здесь водоотводной лоток для овражного ручья взят в коллектор. По всей длине обеспечен прием в него поверхностных вод. В вершине оврага русло ручья оставляют открытым, поскольку оно разветвляется по отрогам и не мешает автомобильному путепроводу в центре и до устья оврага, проложенному в тоннеле. Приведенное решение является оригинальным, но эксклюзивным. Его можно рекомендовать в исключительных случаях. На подверженных оползням территориях особое внимание уделяют отводу поверхностных вод. Создают регулярные водостоки. В водонасыщенных грунтах сооружают открытые и закрытые дренажные системы, канавы, галереи и другие водоотводящие устройства, рассмотренные § 6.3. Поскольку все эти мероприятия не полностью гарантируют возможность появления оползневых явлений, создают сопутствующие дренажи вдоль водопроводящих инженерных сетей и постоянно ведут наблюдение за подвижкой земляных масс. Рис. 6.2. Проект использования склонов оврага под жилую застройку (схема разреза): 1 — рекреации для взрослого населения; 2 —жилье; 3 — дошкольные детские учреждения; 4 — рекреации для детей; 5 — водосточная система; 6—лифты-подъемники; 7—учреждения торгово-бытового обслуживания; 8 — технический этаж; 9 — помещения для автостоянок, мусорокамер и складов магазинов; 10— коллектор для ручья; 11 —транспортный тоннель-путепровод; 12 — плоскость скольжения Уплотнение грунтов оснований под фундаментами вызывает вертикальные осадки не только зданий, но и прилегающего участка. Формируется воронка оседания, радиус которой может достигать 50—150 м. В застройке высокой плотности эти воронки накладываются друг на друга и образуют понижение межмагистральных территорий, а также обводнение поверхностными водами подземных частей зданий. Установлено, что осадки зданий, основанием которых служат песчаные грунты, невелики и быстро затухают. В глинистых грунтах этот процесс развивается медленно, но после завершения характеризуется значительными величинами просадок. Здания, возведенные на культурном слое насыпных техногенных грунтов, претерпевают значительные осадки. Такое явление характерно для центральных районов города, где насыпной слой может достигать 15 м. Техногенные грунты, как правило, неоднородны, толщина их слоя может колебаться в широких пределах. Возможно включение линз пород по плотности не соответствующих соседним участкам. Все это приводит к неравномерным осадкам зданий. В отличие от равномерных просадок, неравномерные могут нанести зданиям значительные повреждения. Так, уплотнение пластов мягких пород разной толщины вызывают процесс, показанный на рис. 6.3, а. Имеются случаи, когда выветривание материнских пород, из которых произошли грунты, протекают избирательно. Тогда под зданием оказываются основания с различной прочностью и возникают процессы, сходные со схемой а. Не менее опасны линзы мягких грунтов, имеющих способность к усадочным деформациям. Неравномерное сжатие грунтов таких линз приводит к явлениям, показанным на рис. 6.3, б и в. Вкрапление в основание прочных пород, например крупных валунов, вызывает разлом здания по схеме г. Откачка подземных вод часто приводит к осадкам поверхности на обширных территориях городов. Извлечение воды из напорных горизонтов вызывает не только падение давления, но и снижение уровней водоносных пластов. Механизм уплотнения осушенного грунта — специфическая проблема, являющаяся предметом изучения гидрогеологов. Следует отметить, что за счет такого уплотнения случаются просадки дневной поверхности, исчисляемые в 1—150 мм, что приводит к частичному или полному разрушению зданий. Просадки от 10 до 30 мм в среднем влекут за собой деформацию в двух-трех зданиях на 1 км2, а при оседании поверхности больше, чем на 50 мм количество деформированных зданий увеличивается до 30 на 1 км2. Просадки сооружений, сходные с описанными, возможны при взаимодействии воды с зелеными насаждениями. Некоторые породы деревьев потребляют большое количество влаги. В основном черпают ее из грунта верхнего слоя, увлажняемого атмосферными осадками. При нормальном их количестве система находится в равновесии. При засухах находящееся в песчаных грунтах дерево погибает, а в глинистых выживает.  Рис. 6.3. Осадочные деформации зданий: а — большая разница толщины слабого грунта; б, в — расположение линз слабых грунтов под частью здания; г — жесткие включения значительных размеров; д — просадка части здания, примыкающей к новому строению; е — осадка грунтов при их осушении корнями деревьев в сильную засуху; 1 — фунты слабые; 2 —то же, прочные; 3 — крупный валун По мере осушения почвы корневая система развивается. Корни деревьев прорастают все дальше и всасывают влагу из глубоких водоносных слоев. Такое явление опасно для застройки на грунтах, обладающих способностью давать осадку при уменьшении влажности. В некоторых случаях это может привести к повреждениям здания по схеме, показанной на рис. 6.3, е. Подобные явления зафиксированы в ряде городов мира. Сходные процессы наблюдаются при возведении зданий рядом с существующими. Если разрывы между старым и новым объектами невелики, то возможны просадки по схеме д.  При равномерной просадке на больших территориях необходима кардинальная перепланировка квартала, микрорайона или его части. Это связано с тем, что улицы ремонтируют довольно регулярно и здесь не так наглядны процессы осадки грунта. А вот на межуличных участках они выражены более ярко. Во время дождей атмосферные воды стекают к зданиям. Часть водных потоков с улиц и переулков попадает на жилые территории. Основным средством ликвидации последствий осадок является изменение системы водоотвода с этих территорий, с подсыпкой наиболее низких мест. Не менее важен отвод воды от зданий. Эти мероприятия описаны ниже, при рассмотрении вопросов борьбы с затоплением. Другое дело неравномерные просадки под фундаментами зданий. Они создают условия, когда нельзя дальше использовать естественные грунты в качестве оснований. Здесь нет гарантий, что здание в перспективе будет находиться в стабильном состоянии. Поэтому прежде чем восстанавливать фундаменты, проводят мероприятия по укреплению грунтов. Искусственные основания устраивают различными способами. Коренные породы с кавернами и трещинами укрепляют, нагнетая в них растворы, а в крупные пустоты — бетоны. Осадочные грунты закрепляют путем электрохимического упрочнения,,обжига, смолизации и силикатизации. Электрохимическое упрочнение (электроосмос) основано на физико-химических процессах, протекающих при пропускании через переувлажненный глинистый грунт электрического тока. Под его воздействием происходит необратимая коагуляция глинистых частиц и их закрепление. Кроме того, грунт осушается и, следовательно, уплотняется. Этот метод требует большого расхода электроэнергии. На 1 м3 нужно от 50 до 200 кВт-ч. Обжиг грунта превращает его в камневидную массу обожженной породы. Обжиг применяют для закрепления лессовидных и пористых глинистых грунтов. Породу подвергают тепловой обработке путем нагнетания в скважину под давлением нагретого до 600—800° С воздуха или сжигания газообразного и жидкого топлива. В этом случае грунт обжигается в радиусе 1—1,5 м. Обжиг —это энергоемкое мероприятие. Расход топлива составляет 100 кг на 1 м длины скважины. Смолизация грунта заключается в его обработке синтетическими смолами, образующими прочные и стойкие кристаллические связи. Метод применяют для закрепления мелкозернистых грунтов при высоком уровне фунтовых вод. Закрепляющие компоненты (смолу и отвердитель) нагнетают в скважины под давлением до 1 МПа. Силикатизацией упрочняют песчаные и пылевидные грунты. Метод заключается в нагнетании химических растворов, которые вступают в реакцию между собой или солями, содержащимися в породе. В результате такой реакции образуется гель кремниевой кислоты, закрепляющий частицы. В фунты, содержащие соли кальция и магния менее 0,6 мг-экв, нафетают два раствора — силикат нафия NaSi02 и хлористого кальция СаС12. Если же Фунты содержат указанные соли более 0,6 мг-экв, то применяют однораствор-ную силикатизацию. Нагнетают жидкое стекло NaSi02. Давление, при котором нагнетают растворы, зависит от фильтрующей способности фунта. Чем ниже коэффициент фильтрации Кф, тем должно быть выше давление. При Кф меньше 0,1 м/сут применяют элекфосиликатизацию. Она отличается тем, что в процессе выполнения работ через грунт пропускают постоянный электрический ток. Он стимулирует перемещение раствора в массе породы. Ток подключают по принципу, изложенному для элекфоосмоса. Цементацию грунтов применяют при крупнозернистой их структуре. Сущность метода заключается в инъекциях цементной суспензии, которая закрепляет частицы породы и этим увеличивает его прочность. Зона закрепления вокруг скважины-инъектора зависит от фануломефиче-ского состава фунта. Радиус проникновения суспензии колеблется в пределах от 0,3 до 15 м. Чем мельче песок, тем меньше радиус укрепленного основания. Прочность цементированного грунта вблизи скважины достигает 2— 3,5 МПа. По мере удаления от инъектора прочность убывает и в крайних слоях не превышает 0,8—1 МПа. Расход цемента составляет 20—40 % от объема закрепляемой породы. Рис. 6.4. Водовоздушный метод уплотнения грунтов оснований: а —устройство цементно-грунтовых столбов диаметром 0,4—0,6 м (/ — насос, создающий давление 20—30 МПа; 2 — струя раствора со скоростью 100—150 м/с; 3— цементно-грунтовый столб); б — то же, диаметром до 2 м (/ — насос для подачи раствора под давлением 2—3 МПа; 2— то же, воздуха 0,7—1,7 МПа; 3 — то же, воды 40—60 МПа; 4 —струя раствора со скоростью 50—80 м/с; 5 — то же, воды со скоростью 350—500 м/с; 6 — то же, воздуха со скоростью более 330 м/с); в — устройство диафрагм толщиной 0,2 м (Z — насос для подачи раствора под давлением 2—3 МПа; 2 — то же, воздуха 0,7—1,0 МПа; 3 — то же, воды 40 МПа; 4 — струя раствора со скоростью 50 м/с; 5 — то же, воздуха со скоростью более 330 м/с; 6 — то же, воды со скоростью 350—400 м/с; 7—цементно-грунтовая стена) В последнее время стали применять установки для укрепления грунтов методом «ССР method». Он основан на подаче под очень большим давлением, от 25 до 60 МПа, воздуха и цементной жидкости или раствора, а иногда и воды, поэтому назван методом водовоздушной струи. Использование в процессе воздуха и воды способствует активному разрыхлению породы, что обеспечивает лучшее проникновение цементного геля в ее толщу. Этот метод позволяет укреплять грунты, создавать жесткие столбы диаметром от 0,8 до 2 м. Для столбов диаметром до 0,6 м применяют однотрубные системы (рис. 6.4, а). Цементную жидкость или раствор смешивают с воздухом и выбрасывают в виде пульпы через сопло с большой скоростью. При этом струе придают вращательное движение. Под действием такой струи наносные породы разрыхляются в такой степени, что цемент проникает в их толщу, смешиваясь с частицами грунта. Если порода имеет крупнозернистую структуру, то достаточно подать цементную жидкость, но в мелкозернистых грунтах необходимо добавление песка, т. е. подача раствора. Последовательность закрепления грунта по высоте обеспечивают обрат-нопоступательным вертикальным движением трубы с соплом. При этом скоростью движения задаются в зависимости от строения пород. Для закрепления грунтов и создания столбов диаметром до 2 м применяют трехтрубную систему (рис. 6.4, б). В ней воздух, воду и раствор подают отдельно. Высокоскоростная струя раствора в окружении воздуха обеспечивает стабилизацию грунта на расстоянии до 1 м от сопла. Трехтрубные системы применяют и для устройства тонких стенок-диафрагм (рис. 6.4, в). Во всех случаях возможно глубокое закрепление пород, порядка 15—20 м от поверхности земли. Прочность укрепленных столбов зависит от природы и состава пород. Чем больше водопроницаемость, тем выше прочность столба. Она может достигать 6—7 МПа в крупнозернистых песках и падать до 0,15—0,25 МПа в илистых и глинистых грунтах. Рис. 6.5. Усиление ленточных и столбчатых фундаментов: а—расширение площади опоры ленточного фундамента приливами; б—то же, с передачей нагрузки на рандбалки; в —то же, с усилением кладки и устройством контрфорсов; г — переустройство столбчатых фундаментов; 1 — кирпичная кладка стен; 2 — железобетонная обойма; 3— анкеры; 4— рандбалка; 5-—опорные балки; 6 — продольная балка; 7—контрфорс; 8—раствор заделки трещин; 9 — столб фундамента; 10 — балка-диафрагма; 11 — арматурный каркас; 12— опорное уширение диафрагмы Усиление фундаментов зданий, расположенных на претерпевших деформацию основаниях, необходимо для восстановления монолитности и первоначальной прочности конструкций. Действенным средством омоноличивания стен ленточных фундаментов является заключение их в железобетонные обоймы-рубашки (рис. 6.5, а, б). Их важно включить в совместную работу со старыми фундаментами. Для этого противоположные стенки обойм крепят между собой анкерами из арматурной стали или швеллерных и двутавровых балок. Одновременно с устройством рубашек восстанавливают выветрившуюся кладку старых фундаментов. В трещины и пустоты инъектируют цементный раствор. При обнаружении повреждений в нижних банкетах прибегают к их усилению продольными железобетонными балками. При необходимости это позволяет увеличить и площадь опоры на основание. Для улучшения передачи нагрузки на эти балки часто устанавливают поперечные контрфорсы (рис. 6.5, в). В местах значительных деформаций зданий столбчатые фундаменты часто превращают в ленточные. Между столбами возводят железобетонную стенку, как показано на рис. 6.5, г. Ее сопрягают с существующими столбами, хомутами или анкерами. Если в старых конструкциях обнаружены следы выветривания или трещины, то их одевают в железобетонные обоймы. Pис. 6.6. Разгрузка фундаментов на выносные опоры: а—со сваями, расположенными с одной стороны; 6—то же, с двух сторон; 1—балка-подвеска; 2— опорная балка; 3 — существующий фундамент; 4 — рандбалка; 5 — дефектная кладка; 6 — новая часть фундамента; 7— свая, работающая на сжатие; 8 — то же, на выдергивание; 9 — разгрузочная балка В тех случаях, когда грунты оснований не в состоянии в полной мере воспринимать нагрузки от фундаментов, устраивают выносные сваи. Их выполняют висячими или опирают на залегающие глубоко твердые геологические породы, но во всех случаях эти сваи не забивают. Во избежание разрушения зданий от вибрации применяют метод вдавливания или описанный выше — водовоздушной струи. Оголовки свай объединяют ростверком. Обеспечивают надежное сопряжение с существующим фундаментом. Для этого в специальные штрабы устанавливают рандбалки или закладывают жесткие обвязочные пояса (рис. 6.6). Фундаменты усиливают не только при нарушенных грунтах оснований. Такое мероприятие необходимо при увеличении нагрузки от здания. Обычно это связано со сменой деревянных перекрытий на более тяжелые железобетонные, но чаще — с надстройками, особенно если вновь возводимые этажи опирают на существующие стены. В деформированных из-за неравномерных осадок зданиях важно восстановить пространственную жесткость несущей коробки. При потере устойчивости стен и их отклонении от вертикали прибегают к устройству обвязочных поясов. Эти пояса рассчитывают на растягивающие усилия. Для сокращения трудоемкости работ применяют прокатную сталь. Пояса устанавливают вертикально или горизонтально. Рис. 6.7. Пояса, усиливающие стеновой остов здания: а — накладные вертикальные; б—то же, горизонтальные; 1 — стойка; 2 — тяж; 3 — накладка; 4 — стержень-затяжка; 5 — уголок; 6 — затяжная муфта; 7—два взаимно перпендикулярных отверстия для рычага; 8 — костыли с шагом 0,7 м Первый тип, показанный на рис. 6.7, а, состоит из вертикальных швеллеров и тяжей из круглой стали. Швеллера накладывают на стены или утапливают в штрабы. Тяжи прокладывают в толще перекрытий. Нижний ряд устанавливают на уровне перекрытия над подвалом или обреза стен у фундаментов. Для включения в работу эти тяжи напрягают. Затягивают резьбовые соединения (деталь А). Пояса второго типа —горизонтальные —делают замкнутыми, как показано на рис. 6.7, б. Их располагают в плоскости перекрытий и последовательно напрягают снизу вверх специальными муфтами (деталь Б). Применяют и электротермическое натяжение. Оно основано на том, что при нагреве металл удлиняется и пояса в этом положении закрепляют. При остывании их длина сокращается и обвязка, как обруч, плотно обтягивает стены. 

19. Централизованные и децентрализованные системы отопления.

17 вопрос +

Энергосберегающие децентрализованные системы отопления

Мы настолько привыкли к традиционным системам отопления, что не представляем себе систему отопления дома без труб и привычных батарей (а на предприятиях и в цехах целых регистров из труб в несколько уровней). Это настолько привычная картина, что мы не задумываемся об этом, пока не увидим лужу под протекающим водяным радиатором отопления, и вспоминаем, что система была смонтирована в “старые добрые времена”, и что ее давно никто не осматривал, и что было бы неплохо заменить всю разводку труб и конвекторы на более современные.

Несложный подсчет, и мы понимаем, что это будет стоить ровно столько, сколько стоит монтаж новой системы отопления. Следующий неприятный момент, когда нам приходится вспоминать традиционную систему отопления – это когда мы смотрим счета за тепло. К слову сказать – не у всех эти счета вызывают серьезные размышления о пригодности системы и, не зная, что традиционным системам существует альтернатива, принимают это как должное. Но экономисты больших и энергоемких предприятий замечают, что стоимость оплаты за тепло составляет зачастую до 40% от себестоимости выпускаемой продукции. Причем это подтверждают результаты независимого энергоаудита некоторых предприятий. И глядя на все цифры, мы понимаем, что находимся в жестких условиях рынка, где происходит сложный путь реструктуризации всех секторов, включая и рынок энергоресурсов. 

В рыночных условиях любая энергия не может быть бесплатным социальным благом. Любая энергия – электрическая или тепловая, должна стоить для потребителя ровно столько, сколько она стоит на самом деле. Цена энергии должна отражать все издержки производства и транспортировки и не искажать истинную цену энергии. Это аксиома, не требующая доказательств. Можно, конечно, еще поразмышлять над тем, насколько реальны издержки при производстве и передаче тепла, но снижение этих издержек в любом случае не зависит от нас – от конечных потребителей тепла. Таким образом, нам, как потребителям, остается только одно – эффективно использовать тепловую энергию на месте ее потребления и постараться снижать денежные затраты на тепло, но не в ущерб комфорту или производству. Это как раз и есть вопросы энергосберегающих технологий потребления тепла. 

Либерализация энергетического рынка подразумевает не только свободу сектора производства и распределения энергии, но и определенную свободу для потребителя. Как правило, эта свобода ограничивается только выбором приборов учета и контроля тепловой энергии. Но полная свобода потребителя дана не всем, а только тем, кому дан выбор способа отопления. Что же сегодня представлено на рынке энергосберегающих тепловых систем? Выбор очень велик – любые генераторы тепла на любом энергоносителе. И очень большая часть энергосберегающих тепловых систем представлена локальными, т. е. местными системами отопления, отличительная черта которых – это отсутствие в процессе отопления промежуточного теплоносителя. Тепло в этом случае получают (производят или аккумулируют) на месте его потребления. Любая локальная (местная или децентрализованная) система выгодно отличается тем, что в ней полностью отсутствуют потери на передачу тепла к месту его потребления. Монтаж локальной системы исключает организацию любой транспортировки тепла. Традиционная система, организованная на подогреве воздуха с помощью теплоносителя (например: горячей воды) включает в себя монтаж двух систем. 

Первая: монтаж системы нагрева теплоносителя (монтаж котельной энергоустановки).

Вторая: монтаж распределительной системы трубной разводки по отапливаемым площадям. Локальная система требует только установки генератора тепла на месте теплопотребления.

Но даже среди локальных систем отопления особое место занимают инфракрасные системы, которые исключают из процесса обмена теплом даже воздух в отапливаемых помещениях. Традиционные системы отопления, даже локальные, базируются на нагреве воздушного пространства в отапливаемом объеме. Инфракрасное отопление – это прямое излучение тепла нагретым телом (инфракрасные источники – солнце, камин, горячий металл и т. д.). Инфракрасное тепловое излучение может быть сфокусировано оптическими рефлекторами и поглощается любыми непрозрачными объектами или материалами. Теплопередача от источника инфракрасного нагрева происходит мгновенно. Инфракрасные системы напрямую, как солнце, обогревают под собой все, в то время как окружающий воздух остается холодным. Этот аспект стоит рассматривать, как главное преимущество инфракрасных обогревателей перед традиционными средствами обогрева. Воздух в помещении нагревается уже вторичной конвекцией – от нагретых предметов и пола. Как правило, площадь и высота производственных помещений велики и при обычном конвекционном отоплении рост температуры от пола к потолку (температурный градиент) составляет 2,5°С на метр высоты, что приводит к большой разнице температур внизу и наверху здания. При заданной внутренней температуре в помещении +20°С в зоне пола температура составляет примерно +13-15°С, а на высоте 6-8 м уже +40°С. Поддержание в рабочей зоне высотой всего 2 м заданной комфортной температуры +20°С приводит к неоправданному перегреву верхней части здания, а значит и к дополнительным теплопотерям и, следовательно, энергозатратам. В отличие от конвекционного обогрева пол при использовании ИК-систем выполняет роль аккумулятора тепла, и его температура выше, чем температура воздуха в рабочей зоне. Температурный градиент инфракрасной системы составляет 0,3°С на метр высоты (против 2,5°С на метр высоты конвекционной системы). Температура, которую ощущает человек в зоне работы инфракрасного нагревателя – это средняя арифметическая температура между температурой теплового инфракрасного потока и температурой воздуха. Понятно, что ощущаемая человеком температура может быть выше, чем температура воздуха (как разница ощущений в тени и на солнце). Прямое лучистое тепло позволяет экономить 20-25% потребляемой энергии. Существует еще одно дополнительное преимущество инфракрасного отопления: возможность зонального отопления рабочих мест без прогрева неиспользуемых площадей всего помещения. Так называемый “точечный” обогрев или “солнечный зайчик”. В этом случае экономия может достигать 50-80%. С такой задачей не может справиться ни одно из традиционных средств нагрева воздуха по понятным причинам моментальной инфильтрации теплого воздушного потока в холодном окружающем воздухе. Все вышеперечисленное гарантирует существенную экономию энергоносителя. В настоящее время на рынке представлены инфракрасные обогреватели, которые работают на любом энергоносителе: газ, электричество, горячая вода и пар, жидкотопливные ИК- системы. Наиболее распространенные из них – это газовые и электрические ИК-системы. Это высокотехнологичные системы с высоким лучистым КПД. Представлен весь промышленный и бытовой спектр инфракрасных электрических и газовых систем. 

Газовые инфракрасные модульные системы Roberts Gordon

Газовые инфракрасные системы отопления, представленные оборудованием компании Roberts Gordon, годятся для отопления как промзданий и сооружений, так и для отопления кафе, магазинов, открытых площадок отдыха, бассейнов, теплиц и зимних садов. Roberts Gordon выпустила свой первый газовый инфракрасный нагреватель в 1963 г. Но по сей день компания выделяет очень большие средства на научные изыскания в области надежности, оптимизации и долговечности материалов для газовых инфракрасных систем отопления. Немного информации, которая заинтересует профессионалов. На сегодняшний момент ИК-системы Roberts Gordon имеют самый высокий лучистый КПД – алюминизированные трубы излучателя имеют излучающую способность 0,8 (лучше только эмалированная сталь, но она подвержена коррозии), двенадцатигранный рефлектор из холоднокатанного полированного алюминия имеет отражающую способность =0,95 – самый высокий КПД из всех возможных материалов и форм рефлектора. Кроме того, при таком высоком лучистом КПД модульные ИК-системы от RG, благодаря высоким технологиям в области термообработки металлов, имеют меньший вес по сравнению с аналогичным оборудованием других фирм-производителей. Это очень важно, поскольку большой вес создает излишние нагрузки на несущие конструкции потолочных перекрытий. Следовательно, при монтаже систем Roberts Gordon нет необходимости в усилении строительных конструкций. Это удешевляет стоимость монтажа. Конструктивное решение единичных модулей сделано по принципу универсальности. Из стандартных линейных или U-образных модулей собирается любая конфигурация требуемой мощности. Используются стандартные газовые горелки от 15 до 55 кВт. Горелки с излучающими трубами можно собирать как в единичные модули с собственным дымоудаляющим вакуумным вентилятором, так и в мультигорелочные инфракрасные системы газового отопления любой протяженности и конфигурации с учетом всевозможных поворотов излучающих труб, повторяя сложные конфигурации внутренних отапливаемых площадей.

Электрические инфракрасные системы отопления Energotech

Электрические инфракрасные системы представлены оборудованием компании Energotech (Швеция) и пригодны также для отопления в помещениях любого назначения. Это основное отличие инфракрасного оборудования Energotech – оно не имеет никаких ограничений в применении их как в бытовых, так и в производственных помещениях. Конструкция нагревательного элемента такова, что электрические приборы даже большой мощности имеют совершенно безопасные нагревательные элементы. В самой Швеции они рекомендованы для применения в медицинских и детских учреждениях. Класс защиты IP44, IP54. 

Имеется – большое разнообразие моделей, которые можно использовать в любых помещениях. Немного о моделях.

Energostrip – подходит для установки как в маленьких ванных комнатах, так и в больших производственных помещениях на высоте от 2 метров. Обеспечивает приятное и комфортное тепло, а также эффект теплых полов. Единичные мощности от 400 Вт до 4200 Вт.

Energocassette – устанавливается в конструкцию подвесного потолка или с помощью кронштейнов непосредственно на потолок. Обогреватель монтируется на высоту до 3,5 метров. Температура на поверхности прибора не выше 100 ОС и излучает мягкое и комфортное тепло. Energocassette выполнены во влагозащищенном исполнении и разработаны для сухих, влажных и огнеопасных помещений. Рекомендована установка в детских учереждениях. Единичные мощности – 300 или 600 Вт.

EnergoLine – может быть установлен под сидячими местами в залах ожидания, холлах и на трибунах. Эффективная установка на потолке – до 3 метров. Элегантный тонкий обогреватель обеспечивает комфортное и мягкое тепло. Модель EnergoLine выполнена в брызгозащищенном исполнении для установки во влажных и сухих помещениях.

EnergoInfra – комплексный обогреватель для балконов, открытых площадок и хранилищ, а также может использоваться для точечного обогрева в магазинах и складах. Модель EnergoInfra выполнена в брызгозащищенном исполнении для установки во влажных и сухих помещениях, а также для наружного монтажа. Монтируются на потолке или стене. Единичные мощности – 500-1500 Вт.

EnergoInfra Industry – обеспечивает эффективный обогрев больших производственных площадей в условиях высокого потолка (6-40 метров). При использовании обогревателя во время ночного тарифа тепло сохраняется в стенах и полу, что позволяет в последующем снижать затраты до 25-50 % электроэнергии при сохранении комфортного тепла. Модель EnergoInfra Industry, благодаря высокой рабочей температуре, может быть установлена снаружи. Обогреватель выпускается в брызгозащищенном исполнении для установки во влажных и сухих помещениях, а также для наружного монтажа.

Наряду с инфракрасными системами есть и традиционные, но локальные (децентрализованные) системы отопления и горячего водоснабжения от Siemens, OSO, Varmeteknikk (Норвегия), Dimplex (Ирландия). Наша компания уже 8 лет работает на рынке энергосберегающих систем отопления и горячего водоснабжения, но с самого начала своего образования был выбран курс на поставку именно локальных энергосберегающих систем отопления – т.е. систем, производящих тепло на месте его потребления, без каких-либо промежуточных этапов передачи тепла – без промежуточных теплоносителей. 

Как простейший, но очень эффективный отопительный прибор, можно представить электроконвектор Siemens. Это простой по виду конвектор, по принципу ничем не отличающийся от своих собратьев. Но его простота – это результат длительной эволюции этого отопительного прибора. Первый конвектор компания Siemens выпустила в 1903 г. Принцип конвекции, который использует этот прибор тоже всем известен – воздух подогревается оребренным низкотемпературным электрическим ТЭНом и через жалюзи, расположенные наверху корпуса, выходит наружу. Но управление температурным режимом этого прибора очень совершенно. Электронный термостат точно поддерживает заданную температуру. Дифференциал срабатывания термостата составляет + 0,5°С – это означает что температурный режим поддерживается с точностью до одного градуса. Сейчас компания Siemens выпустила две новые серии электрических конвекторов – Unique и Static. Серия Unique может управляться дистанционно с задатчика (беcпроводно) по радиоканалам. При этом температурный режим может быть расписан на каждый час в недельном промежутке времени. Программация температурного режима очень проста. При этом в пределах одного загородного дома можно управлять температурой независимо в каждом отдельном помещении. Эта серия конвекторов имеет и брызгозащищенные конвекторы (класс защиты IP24), которые можно использовать в зимних садах, в ванных и душевых комнатах при саунах. 

Серия Static – это совершенно новое слово в энергосберегающих системах отопления. Она незаменима там, где существует двухставочный тариф на электроэнергию и там, где существующие дневные пиковые нагрузки не позволяют использовать дополнительные приборы отопления днем. Этот конвектор при помощи керамического аккумулятора тепла в ночное время (т. е. в часы отсутствия пиковых нагрузок и во время ночного, более дешевого тарифа) накапливает тепло, которое отдается днем. 

Немного о накопительных водонагревателях “OSO”(Норвегия). Уникальная многокомпонентная нержавеющая сталь, промытая кислотой, позволяет использовать водонагреватель с водой любого состава в течение 20-25 лет без какого-либо ущерба внутреннего бака. Поставляются как бытовые системы 50-300 литров, так и промышленные 600-10000 литров. На все накопительные водонагреватели гарантия составляет 5 лет. В пределах одной статьи невозможно рассказать о всех технических характеристиках и преимуществах водонагревателей OSO. Можно кратко перечислить тех, кто сделал выбор в пользу водонагревателей OSO. Это ультрасовременный лондонский аэропорт “Хитроу” и самая старая в мире лондонская подземка. Водонагреватели OSO стоят в самых лучших отелях и в большинстве (95%) школ Скандинавии. Они смонтированы в элитном московском жилом комплексе “Алые Паруса” и в сотнях тысяч частных домов. Чтобы присоединиться к этой достойной компании, достаточно обратиться в фирму “Нортех”. Спектр поставляемого компанией “Нортех” оборудования для децентрализованных систем позволяет выбрать лучшее и экономичное для отопления или горячего водоснабжения как для загородного дома, так и для промышленного предприятия. Даже при жестких условиях рынка энергоресурсов сегодня возможно найти комфортный и экономичный способ отопления.

20. Состав проекта производства работ.