KURS_LEKTsIJ_IOB

температур джерела тепла і його споживача (температура у трубопроводі подачі теплоносія). Зниження різниці температур на 1 °С зумовлює зменшення споживання струму приблизно на 2,5 %.

Достатньо зручним джерелом теплоти для теплових насосів є вода, яка забезпечує найбільші значення коефіцієнта передачі теплоти. Так, наприклад, ґрунтові води впродовж усього року зберігають практично постійну температуру і при використанні теплових насосів для систем опалення «тепла підлога» з температурою води у трубопроводі подачі 35 °С середньорічне значення робочого коефіцієнта становить біля 4 і залишається в раціональних межах навіть при температурі води в трубопроводі подачі 55 °С.

У тих випадках, коли використання ґрунтових вод недоцільне, можуть бути використані ґрунтові колектори (рис. 5.18): горизонтальні (глибина прокладання труб 1-1,5

Рис. 5.18 Схема влаштування горизонтального м) і вертикальні (ґрунтові зонди ґрунтового низько потенціального колектора із заглибленням 20-150 м), які

забезпечують досягнення достатньо високого (приблизно 2,5-3,5) робочого коефіцієнта теплового насоса. У цьому разі температура у трубопроводі подачі системи опалення не повинна перевищувати 45 °С.

На новобудовах ґрунтові колектори можуть прокладатись на ділянках, призначених під насадження фруктових чи інших дерев. Ґрунтові зонди використовують лише в тому разі, якщо для прокладання ґрунтових колекторів не вистачає площі, а рівень ґрунтових вод настільки низький, що їх недоцільно використовувати у теплових насосах.

Прокладати горизонтальні колектори слід не дуже глибоко (приблизно на 20 см нижче межі промерзання), оскільки в цьому випадку їх використання найефективніше. Трубопроводи не повинні прокладатися під забудованою площею, відстань

Рис 5.19 Схема теплопостачання будинку з від трубопроводів до будівель повітряним тепловим насосом має становити не менше 1,5 м.

Довжина теплообмінних контурів не повинна перевищувати 100 м. Окрім того, важливе значення для якості джерела тепла має тип ґрунту (найкраще – насичений водою глинистий ґрунт).

Системи з повітряним тепловим насосом мають найпростішу конструкцію (рис. 5.19), проте, внаслідок низької температури джерела тепла у період найбільшої потреби в ньому (взимку) насоси працюють із низьким значенням робочого коефіцієнта і температура у трубопроводі подачі не перевищує 35 °С.

181

При використанні теплових насосів із певним джерелом тепла повинно бути враховано:

1.система монтажу має зменшити шум, що виникає при роботі теплового насосу (насос встановлюється на ізоляційних матах із використанням гнучких з'єднань);

2.для запобігання частим запускам і зупинкам насосу в циркуляційному контурі має бути передбачено технічний резервуар ємністю

100-300 л.

У більшості випадків у житловому будівництві застосування опалювальних установок на базі теплових насосів не є економічно вигідним. Доцільніше використовувати як альтернативне джерело теплопостачання відпрацьовані теплі води промисловості або природні гарячі джерела.

5.5 ЕНЕРГОЕКОНОМІЧНІ БУДИНКИ

Будинки, в яких архітектурні, об'ємно-планувальні та інженерні рішення направлені в реальних умовах експлуатації на обґрунтовану економію енергії, що витрачається на обігрів приміщення в холодну пору року (або охолодження в теплу пору року), називають енергоекономічними або будинками із ефективним використанням енергії. Процес проектування енергоекономічних будинків повинен починатись із аналізу об'ємно-планувальних рішень. До заходів, які сприяють підвищенню теплової ефективності будинків відносять: зменшення показника питомого периметра зовнішніх стін; максимально можливе скорочення площ світлопрорізів (віконних та дверних); розташування ліфтів в глибині будинку; проектування квартир у двох рівнях; раціональне розташування будинку відносно сторін світу; застосування широких видовжених багатосекційних будинків; збільшення кількості поверхів; застосування сучасних огороджувальних конструкцій та їх утеплення. Так наприклад, збільшення кількості секцій будинку з 4 до 10 буде сприяти зменшенню питомих витрат тепла на опалення на 5-7 %; збільшення ширини будинку з 12 до 15 м дасть 9-10 % економії тепла, а збільшення висоти з 5 до 9 поверхів – 3-5 %.

При проектуванні будинків з метою збереження тепла належить, якщо немає обмежень прямокутної модульної сітки, приймати орієнтацію будинків такою, щоб на північ була зорієнтована найменша поверхня фасадів. При цьому влітку світлові прорізи повинні мати ефективний сонцезахист. Крім того, орієнтація будинку повинна враховувати напрямок панівних вітрів. Будинки, які орієнтовані видовженими фасадами до панівних в зимовий час вітрів, мають підвищені тепловтрати, а у літній час вимагають більше витрат енергії на кондиціювання повітря.

В різних приміщеннях втрати тепла різні, але в цілому приблизно половина тепла втрачається через стіни, чверть – через вікна та двері і решта переважно через вентиляційні системи. Більшість будинків характеризуються недостатнім рівнем теплозахисту, і зниження величини тепловтрат через огороджувальні конструкції за рахунок використання сучасних архітектурних і будівельно-конструктивних рішень суттєво позначиться на витратах енергоносіїв для обігріву приміщення і забезпечить раціональну енергоефективну експлуатацію будинку. Цьому сприяють введені в 1994 році в Україні будівельні норми, які регламентують застосування в житлових і

182

громадських новобудовах (а також при реконструкції старих будинків) стін, покриттів і вікон, теплозахисні характеристики яких наближені до

Утеплювач захищають від механічних пошкоджень та від вологи

незалежно від того, з якого боку стіни його прикріплюють (рис. 5.21).

Найкраще утеплювати стіну ззовні. Стіна утеплена зсередини, має певні недоліки. По-перше, несуча стінова конструкція не захищена від морозу і коливань зовнішньої температури. По-друге,

внутрішню

теплоізоляцію неможливо виконати скрізь. Наприклад, у місцях сполучення стіни із залізобетонним перекриттям

вкласти теплоізоляційний матеріал практично неможливо. Тут можливе утворення містку холоду, на межі якого з повітрям приміщення утвориться волога. Зовнішня теплоізоляція також має недоліки. Головний – вона дорожча за внутрішню. Крім того, механічне руйнування зовнішнього оздоблювального шару призводить до намокання теплоізоляційного шару дощовою водою. Тому цей шар виконують з міцних і довговічних матеріалів. Іноді оздоблювальний шар виконують на деякій відстані від шару ізоляції – так, щоб між ними була вентильована порожнина (рис. 20, в).

Двері. В житлових і громадських будинках переважно використовують уніфіковані дерев'яні або алюмінієві дверні блоки, які складаються з дверної коробки з навішеними дверними полотнами. З метою зменшення продування, збільшення звукоізоляції та покращення теплозахисту вхідних дверей,

183

ущільнюють притули пінополіуретановими прокладками та спеціальною профільною гумою. Крім того, дверне полотно може додатково утеплюватись, або влаштовують тамбури чи додаткові (подвійні) двері.

Вікна. Необхідний термічний опір вікон для більшості районів України не повинен перевищувати 0,5 (м2·°С)/Вт. Це вимагає застосування двокамерних (з трьома шибками) склопакетів. Однокамерні склопакети з двох шибок відповідають нормативним вимогам тільки тоді, коли одне з них виконане зі спеціальною тепловідбивальною поверхнею. Теплопровідність вікон зменшують, удосконалюючи теплоізоляцію віконних рам: конвекцію всередині герметичного склопакета – методом його часткового вакуумування або заповнення інертним газом; променисту складову теплообміну, – застосовуючи шибки зі спеціальним покриттям. Термічний опір таких вікон сягає до 0,8-1,0 (м2·°С)/Вт. Щоправда, такі вікна досить дорогі.

При проектуванні засклених фасадів архітекторам слід пам'ятати, що яким би досконалим не було засклення, його термічний опір у кілька разів менший від термічного опору утепленої стіни.

Запитання для самоперевірки

1.Що розуміють під енергопостачанням?

2.Яке влаштування внутрішніх електричних мереж?

3.Як відбувається автоматизація та сигналізація систем інженерного обладнання?

4.Які є нетрадиційні та відновлювальні джерела енергії?

5.Що розуміють під енергоекономічними будинками?

184

6 ЛІФТИ ТА ІНШІ ВИДИ МЕХАНІЧНОГО ТРАНСПОРТУ

6.1 ОСНОВНІ ВІДОМОСТІ

Вертикальний транспорт будівель і багатофункціональних комплексів є важливою складовою частиною інженерного обладнання, яка забезпечує ефективне використання будівель і комплексів, комфортність роботи і проживання в них. Задачі проектування вертикального транспорту полягають у вивченні функціональних пасажиро- і вантажопотоків в будівлях та визначенні видів вертикального транспорту.

До вертикального транспорту будинків відносять ліфти, ескалатори та патерностери. Крім того, рухомим транспортом є тротуари, що рухаються. Розрахунок вертикального транспорту будівель полягає у визначенні:

•кількості, вантажопідйомності і швидкості ліфтів, організації їх руху в

будівлі;

•кількості і параметрів ескалаторів і пасажирських конвеєрів;

•кількості і параметрів підйомних платформ для людей з обмеженими фізичними можливостями; системи роботи ліфтів;

•розміщення ліфтів та інших засобів вертикального транспорту в

будівлі;

•оптимального групування ліфтів.

Ліфти застосовують у житлових (понад 5 поверхів), промислових і громадських будівлях. Сучасні ліфти є доволі складною системою, яка містить механічні, електричні, автоматичні і електронні підсистеми. Ліфт – це підйомник періодичної дії, в якому люди і вантажі перевозяться з одного рівня на інший у кабіні, що рухається вертикальними напрямними, встановленими на всю висоту шахт, і забезпечений на посадочних майданчиках дверима, які закриваються.

За своїм призначенням ліфти поділяють на пасажирські, які служать для підйому і спуску людей, вантажно-пасажирські – для підйому і спускання вантажів і людей, лікарняні – для підйому і спускання хворих на ліжках або ношах разом із супроводжуючими особами, вантажні з провідником,

вантажні без провідника, малі вантажні – для підйому і спуску вантажів масою менше 160 кг (магазинні).

Всередині будівель для розміщення ліфтів влаштовують глухі ліфтові шахти з межею вогнестійкості огороджувальних конструкцій не менше 1 год. Вантажопідйомність пасажирських ліфтів встановлюють залежно від кількості пасажирів, які можуть розташуватись в кабіні ліфта. Вантажні ліфти за обслуговуванням майже не відрізняються від пасажирських. Класифікація і технічні характеристики основних типів ліфтів наведені в табл. 6.1.

Модернізація ліфтів полягає у збільшенні строку служби ліфтів, впровадженні ліфтового обладнання без машинних приміщень, встановленні додаткових пристроїв для переміщення людей з обмеженими фізичними можливостями і пасажирів з дитячими колясками (за рахунок збільшення параметрів розсування дверей і часу їх відкривання), впровадженні ефективних засобів диспетчерського контролю, автоматичних систем димовидалення.

185

По виду вантажів, що транспортуються, ліфти підрозділяються на:

1. Пасажирські:

–для житлових будівель;

–громадських будівель;

–будівель промислових підприємств;

–для транспортування хворих, зокрема на транспортних засобах і з супроводжуючим персоналом; цими ліфтами управляє ліфтер – лікарняні ліфти;

–інвалідні пасажирські, що є ліфти самостійного користування, службовці для підйому і спуску пасажирів з порушенням функцій опорнорухового апарату на інвалідних колясках;

–ліфти для заміських будинків, котеджів.

У пасажирському ліфті допускається перевезення легких вантажів і предметів домашнього ужитку за умови, що їх загальна маса разом з пасажиром не перевищує вантажопідйомності ліфта. Перевезення вибухонебезпечних і легкоспалахуючих предметів заборонено.

2. Вантажні:

–звичайні вантажні;

–вантажні з монорельсом. У цих ліфтах під стелею кабіни встановлюють балку, до якої підвішують вантажопідйомний пристрій (таль, тельфер і т.п.);

–вижимні, в яких підйомна сила прикладена до низу кабіни;

–тротуарні, у яких кабіна виходить з шахти через розташований в її верхній частині люк. Ці ліфти застосовують на складах з великими підземними сховищами для спуску і підйому автомобілів з вантажем, на підземних автостоянках, в магазинах для переміщення вантажів з вулиці в підвал і т.д.;

–вантажні малі, призначені для підйому і спуску невеликих вантажів. Для виключення транспортування в них людей кабіну розраховують на перевезення вантажів масою не більш 250 кг, а її висота не повинна перевищувати 1250 мм;

3. Спеціальні (нестандартні) для особливих умов застосування, що виготовляються відповідно до спеціально розробленими технічними умовами. До них відносяться наприклад, ліфти для підйому космонавтів в кабіну космічного корабля.

186

Електричний ліфт (рис.6.1) – ліфти з тяговим приводом.

Основні частини ліфтів з тяговим приводом наступні:

– засоби підвіски кабіни і противаги,

які представлені сталевими дротяними канатами;

– лебідка, яка є силовою установкою;

– кабіна, яка перевозить пасажирів або інші вантажі.

– противага для врівноваження сили тяжіння маси кабіни і частини маси номінального вантажу.

– шахта ліфта, місце, повністю або частково обгороджене, яке тягнеться від підлоги приямки до перекриття, в якому рухається кабіна і, якщо є, то і противага. Вона обладнана: напрямними кабіни і противагами, дверима посадочних майданчиків, буферами або упорами в приямці.

– вловлювач, механічний пристрій для зупинки і утримання кабіни або противаги на тих, що направляють у випадку обриву, ослаблення натягнення канатів підвіски або якщо швидкість кабіни (противаги), що опускається, перевищує номінальну швидкість на наперед встановлену величину. Гальмівна дія ловця ініціюється обмежувачем

швидкості, зазвичай розташованим в машинному приміщенні.

–буфера, що є пристроєм плавного уповільнення кабіни за межами нижнього розрахункового положення кабіни або противаги. Вони можуть бути поліуретановими пружинного або масляного типу залежно від номінальної швидкості і призначеними для накопичення або розсіювання кінетичній енергії кабіни або противаги.

–електричні пристрої, що включають електричні пристрої безпеки і освітлення.

–контролер.

Гідравлічні ліфти і вантажні платформи. Основу конструкції гідравлічних ліфтів (рис. 6.2) і вантажних платформ складає механізм підйому на основі гідроциліндра, який діє на вантажонесучий орган безпосередньо, через канатний або ланцюговий мультиплікатор; через систему важеля, що забезпечує компактність конструкції і збільшення висоти підйому вантажної

187

платформи. Рух штока або плунжера гідроциліндра на підйом забезпечується під дією тиску потоку робочої рідині, яка поступає від гідроагрегату.

Опускання кабіни ліфта або вантажної платформи відбувається під дією сил тяжіння, яке впливаючи на шток або плунжер гідроциліндра забезпечує злив робочої рідини в бак через спеціальне кероване клапанне пристрій. Останнє забезпечує регулювання потоку робочій рідині, що поступає в гідроциліндр при підйомі і злив її в бак при опускані вантажу, гарантуючи необхідну швидкість сталого руху, допустимий рівень прискорень і необхідну точність зупинки на вантажному майданчику.

Ліфти без машинного приміщення.

Недавно, революційні концепції пасажирських ліфтів визначили розташування лебідки і обмежувача швидкості

Рис. 6.2 Сучасна конструкція безпосередньо в шахті ліфта. Відпала

гідравлічного пасажирського ліфта необхідність в машинному або іншому

відповідному приміщенні, звідси і найменування "без машинного приміщення".

Розташування лебідки – вверху шахти; плоска форма дає можливість її кріплення до направляючої кабіни в проміжку між тією, що направляє і стіною шахти.

Кратність канатної системи 1:2 з нижньою підвіскою кабіни (вичавного типу). Обмежувач швидкості також розташований у верхній частини шахти.

188

Патерностери. Для вертикального транспорту в громадських будівлях інколи застосовують багатокабінні підйомники з безперервним рухом з кабінами на одного або двох чоловік. Одна частина кабін піднімається нагору, інша спускається вниз. Зверху і знизу кабіна переходить з однієї направляючої на іншу, не перевертаючись, що є безпечним для пасажирів. Швидкість руху кабін становить 0,25-0,3 м/с. Однак підйомники такого типу не достатньо комфортні для пасажирів, тому використовуються рідко.

Ескалатори відносять до класу підйомників безперервної дії, які зазвичай застосовують у громадських будівлях з інтенсивними пасажирськими потоками та метрополітені. Один ескалатор шириною 1 м може перемістити до 150 пасажирів за хвилину. За призначенням розрізняють пасажирські і вантажно-пасажирські ескалатори.

сміттєзбірниками та мастильними пристроями. Кут нахилу ескалатора до 30°. Рух сходового полотна ескалатора направлений в одну сторону – на спускання або піднімання, тому, як правило, роблять не менше двох ліній. Зазвичай ширина сходового полотна ескалаторів становить 1000, 650 або 660 мм для розміщення на кожному східцю по два або одному пасажиру.

Глибина східця приймається 400 мм, висота 200 мм. Швидкості руху ескалаторів в будівлях – 0,5-0,75 м/с, в метрополітені – 0,75-1,0 м/с. Висота підйому ескалатора 4,5-66 м. Ширина машинного відділення для двох ескалаторів з приводами і моторами становить близько 6 м, трьох ескалаторів – 15 м і чотирьох – 17,5 м. Машинні відділення ескалаторів будівель мають невеликі розміри або зовсім відсутні. В останньому випадку привід розташовують всередині ферми ескалатора, а самі ескалатори спирають на перекриття суміжних поверхів без проміжних опор і фундаментів. Відстань між двома паралельними ескалаторами приймають залежно від призначення ескалаторів і вантажопотоку. Мінімальна відстань від крайнього поручня одного ескалатора до крайнього поручня іншого – 0,6-1,2 м.

Тротуар, що рухається, це той же ескалатор, але розташований горизонтально. Тротуари влаштовують в переходах значної довжини, в аеропортах і вокзалах. Рухомі тротуари створюють комфортні умови для руху людей. Під тротуаром, що рухається, влаштовують траншею, якою може проходити обслуговуючий персонал. Канал виконують з монолітного або збірного залізобетону, оштукатурюють, обкладають плиткою і забезпечують системою водовідведення. Також можливе влаштування тротуарів на великих вулицях і переходах під залізничною колією або автомобільними дорогами.

189