ИНЖЕНЕРНОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ

ЗДАНИЙ „
И СООРУЖЕНИИ

ПОД РЕДАКЦИЕЙ ПРОФ. Ю. А. ТАБУН ЩИКОВА

Допущено
Государственным комитетом СССР
по народному образованию
в качестве учебника для студентов
высших учебных заведений.

обучающихся по специальности «Архитектура»

Москва «Высшая школа» 1989
ББК 38.48
И 62

УДК 69.057.16

Ю. А. Табунщиков, Л. П. Голубничий, Ю. Н. Ефимов, М. Я. Рузии,
М. Н. Стрельчук, И. Н. Пыркина, Т. С. Шубина, М. М. Бродач

Рецензенты;

кафедра строительной физики и инженерного оборудования зданий
Свердловского архитектурного института; академик С. В. Яковлев
(директор ВНИИ ВОДГЕО).

3309000000(4309000000) -539

И --------------------------- 222-89

001 (01) —89

ISBN5-06-000158-Х

© Коллектив авторов. 1989
ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящий учебник написан в со-
ответствии с учебной программой дис-
циплины «Инженерное оборудование
зданий» для студентов архитектурных
вузов и факультетов по специальнос-
тям 2901 — Архитектура.

В решениях XXVII съезда КПСС
и XIX партийной конференции указы-
вается на необходимость решительно
поднять роль науки и техники в ка-
чественном преобразовании произво-
дительных сил, переводе экономики на
рельсы всесторонней интенсификации,
повышении эффективности обществен-
ного производства. Выпускники ар-
хитектурных вузов и факультетов
призваны принять участие в выполне-
нии этих задач, требующих высокой
квалификации, глубокого знания ос-
новных направлений ускорения науч-
но-технического прогресса в строи-
тельстве и, в частности, в повышении
эффективности работы инженерного
оборудования зданий за счет приме-
нения достижений фундаментальных
наук, вычислительной и управляющей
техники, энергосберегающей техноло-
гии.

Цель обучения — выработать у
студентов теоретические н практичес-
кие знания по основам проектиро-
вания инженерного оборудования зда-
ний, сооружений, городов и населен-
ных мест, необходимых для практи-
ческой творческой работы архитек-
тора. Студенту представляется воз-
можность усвоить принципы, правила
и положения взаимосвязи функцио-
нально-технологических, архитектур-

но-художественных решений зданий с
требуемым инженерным оборудова-
нием, применимые в равной мере как
при разработке объектов нового стро-
ительства, так и прн реконструкции
и техническом перевооружении дей-
ствующих объектов, куда в предстоя-
щее десятилетие будут направлены в
первую очередь капитальные вложе-
ния.

Методической основой учебника
является обобщение многолетнего
опыта преподавания дисциплины в
Московском архитектурном институте
и других вузах страны, включая
лекционные курсы, практические заня-
тия, участие в дипломном и курсовом
комплексном архитектурном проекти-
ровании.

Учебник состоит из 4 разделов и
22 глав. Главы написаны авторами:
Ю. А. Табунщиковым — предисловие,
введение, гл. 1,4 (§4.1; 4.2), 5, 6, 22,
заключение; Ю. Н. Ефимовым — вве-
дение. гл. 13—15, 21, заключение;
Т. С. Шубиной — гл. 2, М. Н. Стрель-
чук — гл. 3; И. Н. Пыркиной — гл. 4
(§ 4.3—4.5); М. М. Бродач — гл. 6,
Л. П. Голубничим — гл. 16—20;
М. Я. Рузиным — гл. 7—12.

Авторы выражают благодарность
научному сотруднику В. М. Черной,
лаборанту кафедры О. С. Дзюбе, а
также сотруднику ВНИИ ВОДГЕО
инженеру Н. Ю. Ефимову за подго-
товку материалов к изданию учеб-
ника.

Авторы
ВВЕДЕНИЕ

Инженерное оборудование зда-
ний — комплекс технических уст-
ройств, обеспечивающих благоприят-
ные (комфортные) условия быта, тру-
довой деятельности населения и техно-
логического процесса в помещениях,
включающий водоснабжение (холод-
ное и горячее), газоснабжение, отоп-
ление, вентиляцию, кондиционирова-
ние воздуха, канализацию, электро-
оборудование, средства мусороудале-
ния и пожаротушения, лифты, теле-
фонизацию, радиофикацию и другие
виды внутреннего благоустройства.

Если архитектура, по словам
Ле Карбюзье,— это способность на-
шего сознания закреплять в мате-
риальных формах чувство эпохи, то
инженерное оборудование зданий есть
отражение уровня технического со-
стояния эпохи.

Проектирование инженерного обо-
рудования зданий является предметом
совместной творческой деятельности
коллектива, включающего большое
число специалистов разных профес-
сий: архитекторов, сантехников, тех-
нологов, конструкторов, социологов
и т. д. В этом коллективе в соответст-
вии с сутью их профессии специа-
листы по инженерному оборудова-
нию зданий — отоплению, вентиляции,
кондиционированию воздуха; водо-
снабжению, канализации, внутридо-
мовому транспорту, электрооборудо-
ванию и т. д.— занимают особое
положение как специалисты по созда-
нию и обеспечению комфортных усло-
вий для людей и обеспечения техно-
логического процесса.

Инженерное оборудование зданий

оказывает во всех случаях сущест-
венное, а в ряде случаев решающее
значение на архитектуру, объемно-
планировочные решения зданий и
интерьер помещений.

Область проектирования инженер-
ного оборудования зданий характери-
зуется рядом специфических особен-
ностей. отличающих ее от других
областей архитектурно-строительного
проектирования: большой номенклату-
рой технологических процессов в зда-
нии и многочисленными особенностя-
ми организации инженерного обору-
дования, обеспечивающих возмож-
ность осуществления технологическо-
го процесса; необходимостью глубоких
знаний различных областей физики,
аэрогидромеханики и математики, ко-
торые количественно и качественно
определяют специфику работы инже-
нерного оборудования.

Отопительно-вентиляционная и са-
нитарная техника как научные дис-
циплины начали развиваться в нашей
стране, в конце XIX — начале XX века.
Достижения в области отопления,
вентиляции, кондиционирования воз-
духа неразрывно связаны с именами
отечественных ученых н специалис-
тов, таких, как В. М. Чаплин,
Б. М. Аше, В. В. Батурин, М. Ф. Бром-
лей, Н. С. Ермолаев, А. В. Нестеренко,
Л. А. Семенов, О. Е. Власов. И. А. Ше-
пелев. И. Ф. Ливчак, В. Н. Богословс-
кий и др.

В настоящее время сумма еже-
годных затрат на системы отопле-
ния. вентиляции и кондиционирования
воздуха превышает 14 млрд, руб., а
число вентиляционных установок со-
ставляет более 10 млн. Для работы
систем отопления, вентиляции и конди-
ционирования воздуха по стране рас-
ходуется до 40% твердого и газо-
образного топлива и до 10% выра-
батываемой электроэнергии. Советс-
кий Союз — единственная развитая
страна, живущая за счет собствен-
ных энергоресурсов. К сожалению,
удельная теплопотребность в строи-
тельстве не сокращается: в современ-
ных зданиях, потребность в тепле
больше, чем в зданиях 50—60-х
годов строительства. Поэтому одной
из наиболее актуальных задач совре-
менного строительства, отмеченных в
решениях XXVII съезда КПСС, явля-
ется экономия топливно-энергетичес-
ких ресурсов, т. е. проектирование
зданий с эффективным использова-
нием энергии.

В современном индустриальном
строительстве наряду с большими ус-
пехами имеется ряд недостатков, ко-
торые связаны с малой изученностью,
а в ряде случаев с недооценкой
вопросов отопительно-вентиляционной
техники. Это привело к появлению
зданий с большими площадями остек-
ления, неправильному выбору соотно-
шений малоинерционных ограждаю-
щих конструкций и инерционных си-
стем отопления, что вызвало неоправ-
данно широкое применение систем
кондиционирования воздуха вследст-
вие недостаточной теплоустойчивости
здания.

Водоснабжение, канализация и са-
нитарно-техническое оборудование
зданий и сооружений определяют не
только уровень их благоустройства, но
и масштабы развития многих отрас-
лей народного хозяйства. Системы во-
доснабжения и канализации, которые
строятся в местах, где живут и рабо-
тают люди и функционируют промыш-
ленные предприятия, относятся к од-
ним из главнейших систем жизне-
обеспечения. Снабжение потребителей
водой высокого качества и в доста-
точном количестве имеет большое са-
нитарно-гигиеническое, экономическое
и социальное значение.

Потребление природной воды из

подземных и поверхностных водо-
источников на различные нужды
ежегодно увеличивается одновременно
с осуществлением в нашей стране
грандиозного по своим масштабам
гражданского и промышленного стро-
ительства. Однако, несмотря иа гро-
мадные запасы воды на земле, за-
пасы ее на обжитой территории огра-
ничены. Ряд районов нашей страны
и других государств испытывают ост-
рый дефицит в пресной воде. В связи
с этим очень большое внимание уде-
ляется разработке проблем рацио-
нального, обоснованного, комплекс-
ного использования водных источни-
ков.

Наряду с этим важным мероприя-
тием по экономичному использованию
воды является разработка инженер-
ного оборудования, исключающего
утечки воды (в трубах и санитар-
но-техническом оборудовании).

Водоснабжение развивалось вмес-
те с развитием человеческого об-
щества. Первые инженерные соору-
жения, призванные извлекать воду из
источника и транспортировать потре-
бителю, появились в Древнем Егип-
те, Китае, Греции и Риме.

В России первые инженерные со-
оружения по водоснабжению и кана
лизации появились в конце XII в.
Однако развитие систем водоснабже-
ния и канализации в дореволюци-
онной России шло крайне медленно.
За 130 лет, предшествующих ‘Вели-
кой Октябрьской социалистической ре-
волюции, водопровод был построен
всего в 215, а системы канализа-
ции — в 19 городах. Расходы воды
на одного человека составляли от 30
до 50 л/сут. Население городов полу-
чало воду главным образом через
уличные водоразборные колонки и
фонтаны, а внутридомовыми водопро-
водом и канализацией были обору-
дованы только 8...9% зданий, кото-
рыми владели наиболее состоятельные
люди.

После Великой Октябрьской со-
циалистической революции положе-
ние в стране коренным образом из-
менилось. Уже в 1919 г. на VII съез-
де РКП (б) была принята Программа
партии, одной из важнейших задач
которой были разработка санитарного
законодательства и проведение меро-
приятий по оздоровлению населенных
мест и охране водоемов. За годы
первых пятилеток были построены
крупные системы водоснабжения и ка-
нализации в городах, рабочих посел-
ках и промышленных комплексах стра-
ны. В результате постоянной заботы
партии и правительства о развитии
коммунальной техники за годы Советс-
кой власти в стране построено более
тысячи городских водопроводов и
канализаций, создана мощная строи-
тельная индустрия, обеспечивающая
строительство и монтаж санитарно-
технических систем для жилых и об-
щественных зданий с ежегодным
вводом в эксплуатацию более
120 млн. м2 общей площади зда-
ний. Норма водопотребления на 1 чел.
в сутки возросла до 250...400 л, а в
крупных городах и до 600 л.

В развитие коммунальной техники
большой вклад вносят ученые высших
учебных заведений страны. Научными
вопросами очистки природных и сточ-
ных вод занимаются более 100 соот-
ветствующих кафедр вузов и около

400 научно-исследовательских подраз-
делений различных министерств и ве-
домств страны. Деятельность советс-
ких ученых, сделавших крупный вклад
в развитие водного хозяйства стра-
ны — Н. Н. Гениева, В. Т. Турчино-
вича, 3. Н. Шишкина, Н. Н. Абра-
мова, Д. М. Минца, С. В. Яковле-
ва и др.— тесно связана с различ-
ными вузами страны.

Все сказанное выше свидетельст-
вует о большом значении систем
водоснабжения, канализации, отопле-
ния, вентиляции и кондиционирования
воздуха в инженерном оснащении зда-
ний и сооружений, и наглядно
подтверждает необходимость уделять
этому вопросу серьезное внимание на
всех стадиях строительства, начиная
со стадии проектирования.

Ряд разделов учебника посвящен
другим вопросам инженерного обору-
дования зданий — электрооборудова-
нию, внутренним водостокам, мусоро-
удалению, лифтам. Задача будущего
архитектора — овладеть принципи-
альными особенностями проектирова-
ния инженерных систем зданий, рас-
сматривая их в тесной связи с при-
нимаемыми архитектурно-планиро-
вочными решениями.
РАЗДЕЛ 1
ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ
ВОЗДУХА ЗДАНИЙ

Глава 1

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС
ПОМЕЩЕНИЯ И ЗДАНИЯ

1.1.	ЗДАНИЕ КАК ЕДИНАЯ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Здание представляет собой слож-
ную архитектурно-конструктивную
систему с многообразием состав-
ляющих ее элементов ограждающих
конструкций и инженерного оборудо-
вания, в которых протекают раз-
личные по физической сущности
процессы поглощения, превращения и
переноса теплоты.

Под действием разности темпера-
тур наружного и внутреннего воз-
духа и солнечной радиации поме-
щение через ограждающие конструк-
ции в зимнее время теряет, а в лет-
нее получает теплоту. Гравитацион-
ные силы, действие ветра и венти-
ляция создают перепады давлений,
приводящие к перетеканию воздуха
между сообщающимися помещениями
и к его фильтрации через поры мате-
риалов и неплотности ограждений.
Атмосферные осадки, влаговыделения
в помещениях, разность влажности
внутреннего и наружного воздуха
приводят к влагообмену через ограж-
дения, под влиянием которого воз-
можно увлажнение материалов и
ухудшение их теплозащиты.

Наружные ограждающие конст-
рукции защищают помещение от не-
благоприятных воздействий климата,
специальные системы отопления, вен-
тиляции и кондиционирования воз-

духа поддерживают в помещении в
течение всего года определенные па-
раметры внутренней среды. Совокуп-
ность всех инженерных средств и уст-
ройств, обеспечивающих заданные ус-
ловия микроклимата в помещениях
здания, называется системой конди-
ционирования микроклимата.

Тепловым режимом здания назы-
вается совокупность всех факторов и
процессов, определяющих тепловую
обстановку в его помещениях.

Задача обеспечения в помещениях
здания определенного теплового режи-
ма представляет собой организацию
взаимодействующих и взаимосвязан-
ных тепловых потоков в сложной ар-
хитектурно-конструктивной системе с
многообразием составляющих ее эле-
ментов ограждающих конструкций и
инженерного оборудования, каждый
из которых является энергоносителем
и энергопередатчиком. Принципиаль-
ной особенностью этой системы явля-
ется то обстоятельство, что здание
как единая энергетическая система
представляет не простое суммирова-
ние этих элементов, а особое их
соединение, придающее всей системе
в целом новые качества, отсутствую-
щие у каждого из элементов.

Архитектурное проектирование
зданий и сооружений осуществляется
в соответствии с технологическим
назначением здания и климатическим
районом строительства. Такое проек-
тирование предъявляет высокие требо-
вания к архитектору и обязывает
его творчески подходить не только
к выбору местоположения здания
и его внешней выразительности, но
также к геометрической форме здания,
его расположению по отношению к
суточному и годовому движению солн-
ца, господствующему направлению
ветра, к объемно-планировочным ре-
шениям помещений и т. д. Система
кондиционирования микроклимата
дает возможность практически во
всех случаях обеспечивать требуемый
микроклимат в помещениях, но тре-
бует больших затрат на ее создание
и эксплуатацию.

В архитектурном проектировании
следует стремится к максимальному
использованию архитектурно-плани-
ровочных и конструктивных решений
для обеспечения требуемого микро-
климата в помещениях. При этом ар-
хитектору важно помнить, что даже
самые совершенные системы обогре-
аа — охлаждения и вентиляции по-
мещений не дадут ожидаемого эф-
фекта, более того, окажутся бездейст-
венными в обеспечении требуемого
микроклимата помещения, если они
не соответствуют архитектуре здания.

Изучение здания как единой энер-
гетической системы имеет своей целью
определение наиболее целесообразно-
го сочетания и оптимальных показа-
телей элементов системы кондициони-
рования микроклимата. В настоящее
время для изучения сложных энерге-
тических систем, к которым может
быть отнесено здание, используется
методология системного подхода. Ос-
новная цель системного подхода —
раскрытие реального сложного меха-
низма функционирования системы.

Основной предпосылкой использо-
вания системного подхода в данном
случае является наличие ограничен-
ного числа основных типовых элемен-
тов, из которых складывается здание
как единая энергетическая система. В
качестве основных элементов можно
рассматривать следующие: энергети-
ческую эффективность показателей
наружного климата; тепловой режим
помещения (с учетом лучистого и
конвективного теплообмена, источни-
ков тепла, теплоинерционности обо-
рудования); режим здания.

Предложенную совокупность ос-
новных элементов здания как единой
энергетической системы нельзя рас-
сматривать как правило. В зависимос-
ти от существа решаемой задачи мож-
но принимать другую совокупность ос-
новных элементов здания. Например,
если здание оборудовано установкой
по использованию, энергии солнца,
ветра или теплоты верхних слоев
земли для обогрева или охлаж-
дения помещений, то энергетическая
эффективность установки может быть
рассмотрена как элемент энергетичес-
кой системы здания.

Для изучения количественных и
качественных закономерностей,
свойственных элементам системы, в
большинстве случаев используют ме-
тоды физического и математического
моделирования. При физическом мо-
делировании изучение данного явле-
ния или процесса происходит при
его воспроизведении в разных мас-
штабах и анализе влияния физичес-
ких особенностей и линейных раз-
меров. Научной основой физического
моделирования является теория подо-
бия, в соответствии с которой осу-
ществляется воспроизведение посто-
янства определяющих критериев подо-
бия на модели и объекте.

Методы физического моделирова-
ния оправданы для сравнительно про-
стых систем, поскольку приходится
оперировать ограниченным числом
критериев. В случае сложных си-
стем, к которым относится здание,
получается большой набор критериев
подобия, которые становятся одно-
временно несовместимыми и, следо-
вательно, не могут быть реализованы.
Эффективным в этом случае оказы-
вается метод математического моде-
лирования, основанный на воспроиз-
ведении совокупности характеристик
объекта системой математических со-
отношений.

1.2.	РАСЧЕТНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ
УСЛОВИЯ в ПОМЕЩЕНИИ

В помещениях жилых, обществен-
ных и производственных зданий
требуется поддерживать необходи-
мне для людей и технологических
процессов метеорологические условия.
Метеорологические условия в поме-
щении — это совокупность показа-
телей тепловой обстановки, концент-
рации вредных веществ, давления,
запахов, влажности. Тепловая об-
становка или тепловые условия в по-
мещении являются важнейшим пока-
зателем метеорологических условий и
характеризуется значениями темпера-
туры, относительной влажности и
подвижности внутреннего воздуха,
а также значениями температуры
внутренних поверхностей ограждений.
Показатели тепловых условий в по-
мещении должны быть, во-первых, в
определенном сочетании между собой
и, во-вторых, не отклоняться от за-
данных пределов. Показатели, отве-
чающие таким требованиям, назы-
вают расчетными показателями тепло-
вых условий в помещении.

Тепловые условия в помещениях
разделяют по значимости на следую-
щие три типа: комфортные, техно-
логические, комфортно-технологичес-
кие. Комфортные тепловые условия
создают, исходя из обеспечения ком-
фортных условий для человека, на-
ходящегося в помещении. Такие
условия имеют место в жилых, в
большинстве общественных и ряде
производственных зданий промышлен-
ности и сельского хозяйства. Техно-
логические тепловые условия полу-
чают, исходя из обеспечения техно-
логического процесса в помещении.
Такие условия необходимы, например,
в большинстве производственных зда-
ний. В тех случаях, когда техноло-
гические тепловые условия совпадают
с комфортными, имеют место комфорт-
но-технологические тепловые условия.
Когда технологические тепловые ус-
ловия существенно выходят за преде-
лы комфортных тепловых условий, тех-
нологический процесс организуется
таким образом, чтобы исключить или
сделать кратковременным пребывание
людей в помещении.

Уровень комфортных условий за-
висит от климатической адаптации
человека и его привычки. По данным

гигиенистов для человека оказывает-
ся полезным периодическое измене-
ние температуры в течение дня и
понижение ее на 2...3 °C ночью, что
связано с изменением интенсивности
обмена веществ и особенностью дея-
тельности людей. Установлено, что
тепловое самочувствие заметно влияет
на производительность труда: при
изменении температуры воздуха от
22 до 15 °C усвояемость слушателями
излагаемого материала снижалась на
четверть, а до 30 °C — на половину;
число несчастных случаев на произ-
водстве резко возрастает при откло-
нении температуры воздуха от опти-
мального значения на 3...5 °C.

Комфортные тепловые условия
нормируются в зависимости от спо-
собности человеческого организма к
акклиматизации в разное время года,
интенсивности выполняемой работы и
характере тепловыделений.

Различают три периода годя: хо-
лодный, когда температура наружного
воздуха /н ниже + 10 °C; переход-
ный— при /Н= + Ю°С; теплый —
при /Н^ + Ю°С и выше.

При учете интенсивности труда все
виды работ делятся на три категорни
легкие, средней тяжести и тяжелые.
К легким, с затратой энергии до
175 Вт, относятся работы, выполняе-
мые сидя или стоя, не требующие
систематического физического напря-
жения (процессы точного приборо-
строения, конторские работы и др.).

К категории работ средней тяжес-
ти относятся работы с затратой
энергии 175...290 Вт, связанные с
постоянной ходьбой, переносом тяжес-
тей до 10 кг (механосборочные цеха,
обработка древесины, текстильное
производство и др.). К тяжелым от-
носятся работы, выполняемые с затра-
той энергии свыше 290 Вт.

До интенсивности тепловыделений
помещения разделяют на группы в
зависимости от удельных избытков яв-
ной теплоты.

Явной называется теплота, воз-
действующая на изменение температу-
ры воздуха помещения, ее избытком
называется разность между суммар-
ними поступлениями явной теплоты и
суммарными теплопотерями в поме-
щении.

В зависимости от избытков яв-
ной теплоты дя различают три группы
помещений: с незначительными теп-
лоизбытками явной теплоты при
Вт/м3; со значительными из-
бытками явной теплоты при дя>
> 23 Вт/м3; вспомогательные поме-
щения производственных зданий, жи-
Л;Ые и общественные помещения при
всех значениях дя.

Комфортные тепловые условия в
помещениях делят на оптимальные и
допустимые. Оптимальные условия —
!это такое сочетание показателей
тепловых условий, которые при дли-
тельном и систематическом воздейст-
вии на человека позволяют сохра-
нять нормальное функциональное и
тепловое состояние организма. Опти-
мальные условия обеспечивают ощу-
щение теплового комфорта и создают
предпосылки для хорошей работоспо-
собности.

Допустимые условия учитывают
способность организма человека адап-
тироваться к окружающей среде
путем активизации системы биоло-
гической терморегуляции.

Деятельность человека или тех-
нологический процесс в помещении
происходят в определенной части его
объема, которая называется обслужи-
ваемой или рабочей зоной. Расчет-
ные тепловые условия должны быть
обеспечены системами отопления, вен-
тиляции и теплозащитой ограждений
именно в этой зоне.

'В холодный период года опти-
мальная температура воздуха состав-
ляет: для легкой работы 20...23 °C,
для работы средней тяжести 17...20 °C,
для тяжелой работы 16...18 °C; до-
пустимые температуры равны соответ-
ственно: 19...25 °C, 15...23 °C и
13...19 °C. Для теплого периода года
оптимальные температуры воздуха
для указанных категорий работ при-
нимаются 22...25 °C, 21...23 °C, 18...
21 °C. Максимально допустимая тем-
пература воздуха в рабочей зоне равна
28 °C и только при расчетной тем-

пературе наружного воздуха больше
+ 25 °C, допускается до 33 °C.

Оптимальные значения относи-
тельной влажности воздуха норми-
руются в пределах 40...60 %, допус-
тимые— до 75 %. Расчетные опти-
мальные скорости воздуха в помеще-
нии принимаются для холодного пе-
риода года 0,2...0,3 м/с; для теплого
0,2...0,5 м/с. Допустимые значения
скорости равны 0,2...0,5 м/с зимой и
0,2... 1,0 м/с в теплый период года.

Во всех случаях важной является
степень обеспеченности расчетных
тепловых условий в помещении. В
таких зданиях, как больницы, детские
ясли, производственные здания с вы-
сокими требованиями к технологичес-
кому процессу требуется высокая
степень обеспеченности расчетных ус-
ловий при любых погодных условиях
какие только могут быть в районе
строительства. В жилых и большин-
стве общественных зданий допустимы
кратковременные отклонения от рас-
четных условий. В зданиях, периоди-
чески функционирующих с кратко-
временным пребыванием людей (залы
ожидания для пассажиров, временные
выставки) степень обеспеченности
расчетных тепловых условий может
быть еще более низкой. Таким об-
разом, для зданий различного назна-
чения при проектировании должны
быть определены ие только расчетные
тепловые условия, но и показатели
степени их обеспеченности (табл. 1.1).

Таблица 1.1. Коэффициент обеспеченности
расчетных тепловых условий в помещении
для холодного периода года

Характеристика основных помещений	Коэффициент обеспечен- ности
Повышенные санитарно-гигие- нические требования	~1
Круглосуточное пребывание людей или постоянный технологи- ческий режим	0,9
Ограниченное во времени пре- бывание людей	0,7
Кратковременное пребывание людей	0,5
1.3.	ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС
ПОМЕЩЕНИЯ

В ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД ГОДА

В холодный период года помеще-
ние теряет теплоту через наружные
ограждения. Кроме того, теплота
расходуется на нагревание наруж-
ного воздуха, который проникает в
помещение через неплотности ограж-
дений, а также на нагревание мате-
риалов, транспортных средств, изде-
лий, одежды, которые охлажденными
поступают с улицы в помещение.
Системой вентиляции в помещение,
может подаваться воздух с более
низкой температурой по сравнению с
воздухом помещения, технологические
процессы могут быть связаны с ис-
парением жидкостей и другими про-
цессами, сопровождающимися затра-
тами теплоты. С другой стороны,
теплота поступает в помещение: от
технологического оборудования, ис-
точников искусственного освещения,
нагретых материалов и изделий, в
результате прямого попадания через
оконные проемы солнечных лучей,
от людей, находящихся в помещении.

Сведением всех составляющих по-
ступления и расхода теплоты в тепло-
вом балансе помещения определяет
дефицит или избыток теплоты. Дефи-
цит теплоты указывает на необхо-
димость устройства в помещении си-
стемы отопления. Для гражданских
зданий обычно принимают, что в
помещении отсутствуют люди, нет ос-
вещения и других тепловыделений, по-
этому определяющими расход теплоты
являются теттлопотери через огражде-
ния.

Различают два вида теплопотерь;
за счет теплопередачи через наруж-
ные ограждающие конструкции (сте-
ны, покрытия, перекрытие, окна, во-
рота, двери и т. п.) и за счет
фильтрации наружного холодного воз-
духа через неплотности и поры в
наружных ограждениях и их элемен-
тах.

В инженерной практике теплопо-
тери за счет теплопередачи через
наружные ограждающие конструкции
определяют по формуле

а за счет фильтрации воздуха
по формуле

Q = Caj^tB-tH)F, (1.2)
где Q — теплопотери, Вт; tB, t„ —
расчетные значения температуры соот-
ветственно внутреннего и наружного
воздуха, °C; Ro — сопротивление теп-
лопередаче ограждения, м2*°С/Вт;
Св — удельная теплоемкость фильт-
руемого воздуха, Вт-ч/(кг•°C); /ф—
количество воздуха, фильтруемого че-
рез 1 м2 ограждения, кг/(м2-ч).

Теплопотери за отопительный пери-
од через 1 м2 наружной ограждающей
конструкции рассчитывают по форму-
ле

Q = ( 1 /Ro Н- Св/фХ/в — /от.перхот.пер, ( 1 -3)

где /от.пер — средняя температура на-
ружного воздуха за отопительный
период, °C; гОт.пеР — продолжитель-
ность отопительного периода, ч/год.

Формулы (1.1) и (1.2) используют
для определения расчетной тепловой
мощности системы отопления, а
формулу (1.3) —для определения го-
дового расхода теплоты, затрачивае-
мого на обогрев помещения;

Важнейшими климатическими
параметрами, используемыми для рас-
чета теплопотерь, являются темпера-
тура наружного воздуха, средняя
температура наружного воздуха за
отопительный период, длительность
отопительного периода и скорость
ветра.

Численные значения температуры
наружного воздуха для определения
расчетной тепловой мощности системы
отопления соответствуют средней тем-
пературе наиболее холодной пяти-
дневки из восьми наиболее холодных
зим за последние 50 лет. Эти значе-
ния имеют определенное физическое
содержание. Действительно, если для
восьми значений определить их сред-
нее значение, то можно принять,
что четыре других — меньше. Тогда
можно считать, что в четырех слу-
чаях из 50, т. е. четыре раза в 50 лет
или восемь раз в сто лет температура
наружного воздуха может оказаться
ниже ее расчетного значения, а веро-
ятность появления этого события рав-
на 4/50 или 0,08. С другой стороны,
обеспеченность выбора расчетной тем-
пературы равна 1—0,08 = 0,92. В
табл. 1.2 приведены расчетные значе-
ния температуры наружного воздуха
наиболее холодной пятидневки, сред-
ней температуры наружного воздуха
за отопительный период, длитель-
ности отопительного периода и скорос-
ти ветра.

Таблица 1.2. Расчетные значения параметров
наружного климата

Наимено- вание города	/„.s, °C	tu. от.пор, °C	гОт.пер, СуТ	14, м/с
Норильск	—42	-11,5	365	7,7
Горький	—30	—4,7	218	5,1
Москва	-26	-3,6	213	4,9
Ташкент	— 15	2,4	130	2,1
Баку	-5	5,1	119	8,4

/н5 — средняя температура наибо-
лее холодной пятидневки с обеспе-
ченностью 0,92, °C; /н.от.пер — средняя
температура наружного воздуха за
отопительный период, °C; z0T.nep — про-
должительность отопительного перио-
да, в сут.; VH — максимальная из
средних скоростей ветра по румбам
за январь, м/с.

Для ориентировочного расчета
теплопотерь здания используют фор-
мулу расхода тепоты на отопление
по укрупненным измерителям:

Q = Aq0V(tacp-tH), (1.4)
где А — поправочный коэффициент
для жилых и общественных зданий
А « 0,54 + 22/(/в — /н); q0— удельная
тепловая характеристика здания,
Вт/(м3-°С); V—наружный объем
здания (или его отапливаемой части),
м3; ^в.ср — средняя по объему здания
температура внутреннего воздуха; °C;
I» — расчетное значение температуры
наружного воздуха, °C.

Удельная тепловая характеристика
здания представляет собой потери
теплоты 1 м3 здания (по наружному
обмеру) при разности внутренней и
наружной температуры равной 1 °C.

Значения удельной тепловой характе-
ристики здания любого назначения
можно рассчитать по формуле, пред-
ложенной Н. С. Ермоловым:

L ''ст у ''ок ''ст У |
+'ko’9PL-+o’6^-\	(i-5)

У ''пок	'’ПОЛ У

где Р, S, h. — соответственно пери-
метр здания в м, площадь наруж-
ного ограждения здания в м2, высота
ЗДаНИЯ В MJ	^ок, Клок, Рпол

соответственно сопротивления тепло-
передаче конструкций стен, окон,
покрытия, пола, м2-°С/Вт; р0 — коэф-
фициент остекления, численно равный
отношению площади остекления к
площади вертикальных наружных
ограждений.

Наиболее высокие значения удель-
ной тепловой характеристики, а сле-
довательно наиболее высокие те-
плопотери, имеют производственные
здания порядка 0,8 Вт/(м3-°С). Зна-
чение q0 для гражданских зданий
изменяется в пределах от 0,6 для
одноэтажных зданий до 0,3 для зданий
более 9 этажей.

На рис. 1.1, а показана примерная
структура теплового баланса здания
в холодный период года. Соотноше-
ние (в %) между теплопотерями
характерно для гражданских зданий.
Для промышленных зданий с воздуш-
ной системой отопления, совмещен-
ной с вентиляцией, характерна сле-
дующая примерная структура тепло-
вого баланса (%): теплопотери за счет
воздухообмена — 85; теплопотери
через стены — 7; теплопотери через
покрытие — 6; теплопотери через
пол — 2. При проектировании зданий с
целью уменьшения теплопотерь и со-
ответственно снижения затрат на
отопление помещения необходимо:
уменьшать площадь наружных ог-
раждений и повышать их термичес-
кое сопротивление. Удельная площадь
наружных ограждений уменьшается
при увеличении ширины здания,
уменьшении изрезанности фасадов,
а также увеличении длины и высоты
Рис. 1.1. Примерная структура теплового баланса здания в
холодный (а) и теплый (б) периоды года:

/ — теплопотери через пол; 2 — теплопоступления от отопительного
прибора; 3—теплопотери через окна; 4—теплопотерн через наруж-
ные стены; 5 — теплопотерн через крышу; 6 — теплопотерн за счет
воздухообмена, включая инфильтрацию; 7 — теплопоступления через
крышу; 8 — теплопоступления через стены; 9 — теплопоступления от
солнечной радиации через окна

здания; повышать термическое сопро-
тивление заполнений световых прое-
мов, так как теплопотери через
1 м2 заполнения в 2.5...3 раза больше,
чем через 1 м2 стены, а суммарные
теплопотери через заполнения дости-
гают 35 % общих теплопотерь здания;
уменьшать площадь световых проемов
до нормативной величины, требуемой
по условиям естественной освещен-
ности. Размеры световых проемов
оказывают решающее влияние на те-
пловые ощущения человека. При из-
быточной площади световых проемов
задача обеспечения расчетных тепло-
вых условий представляет серьезные
трудности и ее решение сопряжено со
значительными затратами.

1.4.	ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС
ПОМЕЩЕНИЯ

В ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА

В теплый период года теплопоступ-
ления в помещения складываются из
теплоты, передаваемой через наруж-
ные ограждения за счет воздействия
на них солнечной радиации и темпера-

туры наружного воздуха и из техно-
логических и бытовых тепловыде-
лений. Особенностью теплового балан
са помещения в теплый период года
является его нестационарность в те-
чение суток, обусловленная суточной
изменяемостью теплопоступлений от
солнечной радиации. Для уменьше-
ния поступлений теплоты от солнеч-
ной радиации используют средства
тепло- и солнцезащиты зданий в
виде теплоустойчивых, орошаемых во-
дой и вентилируемых ограждений,
затеняющих устройств, солнцезащит-
ных стекол и т. д., а для обеспечения
расчетных тепловых условий в поме-
щении — системы вентиляции или
кондиционирования воздуха. Одна из
главных задач проектирования зда-
ния для теплового периода года со-
стоит в выборе оптимального соот-
ношения между архитектурно-плани
ровочными решениями, снижающими
теплопоступления от солнечной радиа
ции в помещения, и производитель-
ностью систем вентиляции или конди-
ционирования воздуха. При этом сле-
дует иметь в виду: проектирование
систем кондиционирования микрокли-
мата для теплого периода года пред-
ставляет в большинстве случаев более
трудную задачу, чем для холодного
периода года; избыточное остекление
приводит к значительному нарушению
расчетных тепловых условий в поме-
щениях зданий, расположенных даже
в районах с умеренным летним кли-
матом (Москва, Ленинград, Горький
и т. д.); расчетный тепловой режим
в помещениях следует стремиться
обеспечить архитектурно-планировоч-
ными решениями по защите от пере-
грева; критической температурой, при
которой архитектурно-планировочные
решения по защите от перегрева явля-
ются недостаточными, можно принимать
среднесуточную температуру наруж-
ного воздуха равной 25...26 °C.

Теплопоступления через заполне-
ния светового проема за счет солнеч-
ной радиации и разности температур
наружного и внутреннего роздуха

Q=(4.K.M + qfKot„)^3F + ^-F, (1.6)
''о

где ^п,	— плотности тепловых по-

токов через одинарное остекление в
июле (для северных широт) и в ян-
варе (для южных широт) в расчет-
ное время суток соответственно от
прямой и рассеянной солнечной радиа-
ции; Линс — коэффициент инсоляции;
Кобл —1 коэффициент облученности ок-
на для вертикальных и горизонталь-
ных солнцезащитных устройств;
рсз — коэффициент теплопропускания
солнцезащитного устройства.

Теплопоступления через наружные
ограждения за счет солнечной радиа-
ции и разности температур наруж-
ного и внутреннего воздуха

где 4fHac — расчетная амплитуда ко-
лебания температуры наружного воз-
духа с учетом солнечной радиации;
°C; v — величина затухания расчетной
амплитуды колебания температуры
наружного воздуха с учетом солнеч-
ной радиации; ак — коэффициент кон-

вективного теплообмена между внут-
ренней поверхностью ограждения и
воздухом помещения, Вт/(м2-°С).

На рис. 1.1, б показана примерная
структура теплопоступлений в здания
в теплый период года. Соотношение
(%) между теплопоступлениями ха-
рактерно для гражданских зданий.
Для промышленных зданий с раз-
витой площадью покрытия: тепло-
поступления через стены — 15 %;
теплопоступления через окна — 40 %;
теплопоступления через крышу —
45 %.

При этом основную часть в теплый
период года составляют теплопоступ-
ления через заполнения светового
проема (коротковолновое излучение).
Солнечные лучи, проходя через остек-
ление, падают на поверхности ограж-
дения помещения и частично отра-
жаются. Остальная часть поглощает-
ся, трансформируясь в длинноволно-
вые лучи, для которых обыкновен-
ное стекло не прозрачно. Таким об-
разом, остекленное заполнение оказы-
вается ловушкой для радиационной
теплоты. Имеет место так называемый
«парниковый эффект».

1.5.	ВОЗДУХООБМЕН ПОМЕЩЕНИЙ

Для поддержания заданных пара-
метров воздушной среды в помеще-
нии необходима подача свежего и уда-
ление загрязненного воздуха. При
расчетах воздухообмена помещений
определяется количество свежего воз-
духа, которое необходимо подать в
помещение для удаления избыточной
теплоты, влаги, вредных веществ.

Внутри помещений гражданских и
производственных зданий, вследствие
происходящих в них биологических и
технологических процессов, выделя-
ются теплота, водяные пары, газы и
пыль (так называемые производствен-
ные вредности) Источниками теплоты
могут быть солнечная радиация, про-
никающая в помещение через запол-
нения световых проемов, нагретые в
летнее время поверхности ограждаю-
щих конструкций, источники освеще-
ния, люди, технологическое оборудо-
вание. Выделение влаги может проис-
ходить от людей, технологического
оборудования, смоченных поверхнос-
тей, открытых резервуаров, заполнен-
ных водой.

В практических условиях часто
одновременно с выделением теплоты
и влаги в помещении выделяются
вредные газы и пыль. Выделение
вредных газов может происходить
как от людей, так и от техноло-
гического оборудования. Взрослый че-
ловек в состоянии покоя выделяет
20 л/ч углекислого газа. В произ-
водственных помещениях выделение
вредных газов и паров может проис-
ходить в результате химических про-
цессов. Источниками образования пы-
ли могут быть механическое измель-
чение или обработка твердых тел,
транспортирование, перемешивание
и упаковка измельченного материала.
В воздухе городов содержание пыли
составляет от 0,8 до 3 мг/м3.

Натурные исследования показыва-
ют, что поступающие от источников
теплота, влага и вредные вещества
неравномерно распространяются по
объему помещения. Чем выше поме-
щение, чем больше в нем источников
теплоты, чем дискретнее эти источники
и чем больше их температура отли-
чается от температуры внутреннего
воздуха, тем больше изменяется тем-
пература в плане и по высоте поме-
щения. Как правило, в помещениях
с избыточными тепловыделениями
имеет место образование под покры-
тием «теплой подушки», т. е. слоя
воздуха с более высокой температу-
рой. При наличии в помещении источ-
ников влаговыделений водяной пар
также устремляется вверх, образуя
под покрытием «влажную подушку».
В цехах с выделением газов и паров
имеет место образование концентра-
ций вредностей в верхней или нижней,
зонах помещения в зависимости от
соотношения их объемных весов и
воздуха.

В отопительно-вентиляционной
практике учет поступления в поме-
щения теплоты, влаги и вредных ве-
ществ предполагает решение следую-

щих двух основных задач: определение
количества теплоты, влаги, вредных
веществ, поступающих в помещение и
удаленных из него; выявление законо-
мерностей распространения теплоты,
влаги и вредных веществ по объему
помещения.

Решения первой задачи позволяет
определить производительность систе-
мы отопления и вентиляции помеще-
ния, решение второй задачи — схему
воздухораспределения в помещении.

Следует иметь в виду, что при
расчетах воздухообмена зданий при-
нимают равенство количества свежего
воздуха, подаваемого в помещения,
количеству загрязненного воздуха,
удаляемого из помещения.

Воздухообмены различают по виду
вредных выделений, для удаления ко-
торых они предназначены: например,
воздухообмен по избыткам явной
теплоты, влаговыделениям, углекис-
лому газу.

Воздухообмен численно характе-
ризуют либо его величиной — количе-
ством свежего воздуха, подаваемого
в помещения в единицу времени, либо
его кратностью. Величина воздухо-
обмена измеряется в м3/с, м3/ч,
кг/ч и обозначается L/. Индекс /
используется для обозначения вида
вредностей, для удаления которой оп-
ределяется воздухообмен. Например,
Lq—воздухообмен по избыткам яв-
ной теплоты; Ld — воздухообмен по
влаговыделениям; LC02— воздухооб-
мен по углекислому газу.

При проектировании системы вен-
тиляции помещения возможны три
случая расчета воздухообмена: по за-
данной кратности воздухообмена; по
требуемому воздухообмену на одну
установку, по величине вредных выде-
лений в помещении.

Кратность воздухообмена — коли-
чество смен воздуха в помещении в
единицу времени. Обычно кратность
воздухообмена обозначают т и из-
меряют в 1 /ч. Между воздухообме-
ном и его кратностью очевидна связь:

L = mV,	(1.8)

где V — объем помещения, м3.
Во втором случае необходимый
воздухообмен

L = L\n,	(1.9)

где Li — требуемый воздухообмен на
одну установку, м3/ (ч • уст); п — коли-
чество установок в помещении.

В третьем случае необходимый
воздухообмен для удаления рассмат-
риваемого вида вредных выделений
определяют из решения уравнения
баланса этого вида выделений в по-
мещении. Если в помещении имеют
место несколько видов выделения
вредностей, то составляют уравнения
балансов для каждого вида, а затем
в качестве расчетного воздухообмена
принимают наибольший.

Воздухообмен при борьбе с тепло-
избытками

или, пренебрегая влиянием влажности
воздуха на величину его теплоем-
кости:

где QT — количество тепловыделений
в помещении, кДж; р — плотность
воздуха, кг/м3; LQ—воздухооб-
мен, м3/ч; /уХ, /Пр — соответственно
теплосодержание удаляемого и при-
точного воздуха, кДж/кг сух. возд.;
/ух, /пР — соответственно температура
удаляемого и приточного воздуха, °C.
При удалении воздуха из рабочей зо-
ны помещения его температуру прини-
мают равной температуре внутреннего
воздуха, т. е. /ух = /„. В большинстве
случаев воздух из помещения удаляют
из верхней зоны, где он имеет темпе-
ратуру более высокую, чем температу-
ра воздуха в рабочей зоне. В этом
случае для определения часто ис-
пользуют формулу

/Ух =/в+ /<(//+ 0,5),	(1.12)

где И — расстояние от пола до центра
вытяжных отверстий, м; /< — коэффи-
циент нарастания температуры возду-
ха по высоте помещения, изменяется
в пределах от 0,2 до 1,5 °С/м.

Воздухообмен при борьбе с влаго-
избытками:

, _ w

d р / d d

/ УХ_________**пр

\ 1000	1000

(113)

где W — количество влаговыделеннй
в помещении, кг/ч; Ld—воздухооб-
мен, м3/ч; dyx, dnp — соответственно
влагосодержание удаляемого и при-
точного воздуха, г/кг сух. возд.

Воздухообмен при борьбе с вред-
ными парами, газами, пылью и т. д.
можно вычислить по формуле

La = с °	,	(1.14)

Сух ° пр

где G — масса вредного вещества,
выделяющегося в помещении, кг/ч;
СПр, СуХ — соответственно концентра-
ция вредностей в приточном и ухо-
дящем воздухе, кг/м3.

Вредные пары, газы, пыль и т. п.,
так же как температура и влаго-
содержание, неравномерно распро-
странены по объему помещения. В
рабочей зоне помещения обычно нор-
мируется предельно допустимая кон-
центрация вредностей Спдк. Исполь-
зуя зависимость типа (1.12), опре-
деляют Спр.

1.6.	ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА
СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
МИКРОКЛИМАТА ЗДАНИЯ

Теоретической основой проектиро-
вания системы кондиционирования
микроклимата является система урав-
нений теплового (1.15) и воздушного
(1.16) балансов помещения:

SQK,,+SQB,; = 0;	(1.15)

1 /

= 0,	(1.16)

где QKJ — конвективная теплота, пере-
даваемая внутреннему воздуху от
внутренних поверхностей ограждений
и поверхностей оборудования, омывае-
мых этим воздухом, Вт; QBj — кон-
вективная теплота, непосредственно
передаваемая воздуху помещения, на-
пример от системы воздушного отопле-
ния, Вт; Mi — потоки воздуха через
ограждающие конструкции (эксфиль-
трация и инфильтрация), м3/ч; М, —
потоки воздуха, непосредственно пере-
даваемые в помещение или удаляе-
мые из него, м3/ч.

Решение системы уравнений
(1.15), (1.16) позволяет: определить
количества теплоты, влаги и вредных
веществ, поступающих в помещение;
выявить закономерности распростра-
нения теплоты, влаги и вредных
веществ по объему помещения; опре-
делись схему воздухораспределения в
помещении; определить производи-
тельность систем регулирования теп-
лового и воздушного режимов поме-
щения.

В настоящее время качественное
и количественное изучение здания как
единой энергетической системы с
целью оптимального проектирования
микроклимата основано на использо-
вании ЭВМ. Применение метода мате-
матического моделирования и ЭВМ
позволяет получить без существенных
затрат решения по проектированию
системы кондиционирования микро-
климата, эффективное по широте
учета влияющих факторов и времени
выполнения. Использование метода
математического моделирования и
ЭВМ позволяет наиболее эффективно
решить основную задачу проектиро-
вания системы кондиционирования
микроклимата — задачу определения
оптимального соотношения между
производительностью (мощностью)
системы обогрева или охлаждения
здания и его архитектурно-конструк-
тивными теплозащитными показателя-
ми. Сущность этой задачи заключает-
ся в следующем: задают исходные
условия: район строительства, тип
здания, расчетные (допустимые и
оптимальные) параметры внутренней
среды и коэффициент их обеспечен-
ности, наружные климатические пара-
метры с учетом принятого коэффи-
циента обеспеченности; составляют в
дифференцированной форме матема-
тическую модель здания как единой
энергетической системы. Разрабаты-
вают метод решения полученной си-
стемы дифференциальных уравнений,
ориентированный на использование
ЭВМ; определяют методом математи-
ческого моделирования на ЭВМ

оптимальное соотношение между мощ-
ностью систем обогрева и охлажде-
нием здания и его архитектурно-
конструктивными теплозащитными по-
казателями. Критерием для установле-
ния оптимального соотношения может
быть минимум приведенных затрат
где П — приведенные за-
траты, М — параметры внутренней
среды).

Глава 2
ВЕНТИЛЯЦИЯ
И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ
ВОЗДУХА

2.1.	НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ
ВЕНТИЛЯЦИИ

И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

Вентиляция в переводе с латинс-
кого языка — «проветривание», т. е.
обновление воздуха помещения. Про-
ветривание помещения может быть
естественным: неорганизованным и
организованным, а также искусствен-
ным.

Для любого естественного провет-
ривания помещения необходимым яв-
ляется наличие или разности темпе-
ратур воздуха помещения и наруж-
ного, или воздействия ветра, или
совместного их действия, вызывающее
гравитацию воздуха помещения.

При неорганизованном проветри-
вании, которому способствуют форточ-
ки, оконные и дверные проемы, ка-
мины, а также различные неплот-
ности в строительных конструкциях,
воздухообмен помещения получается
естественным, произвольным, нерегу-
лируемым. В этом случае параметры
воздушной среды помещения неуправ-
ляемы.

Но так как в помещениях чаще
всего должна создаваться определен-
ная воздушная среда, отвечающая
санитарно-гигиеническим или техноло-
гическим требованиям, возникает не-
обходимость в организованном воз-
духообмене, т. е. в замене воздуха
расчетного регулируемого количества;
Рис. 2.1. Приточная и вытяжная механическая вентиляция:

а. а' — приточная система (ПС) в разрезе здания и схема; б, б' — то же, вытяжная (ВС); / — приточная
камера; 2 — приточная установка или может быть кондиционер; 3 — утепленный клапан; 4, 5 — воздухо-
заборные решетка и шахта; 6, 13 — места возможных подключений утилизатора теплоты н рециркуляции;
7 — магистральные каналы; 8 — воздухораздающие и воздухоудаляющие устройства; 9 — индивидуальные
каналы; 10 — центробежный вентилятор с электродвигателем; 11 — вытяжная шахта с зонтом; 12 —
вытяжная камера; 14 — калорифер с обводным клапаном; 15 — фильтр;
естественным или искусственным пу-
тем, т. е. организованной вентиля-
цией.

Организованная вентиляция —
естественный или искусственный ре-
гулируемый воздухообмен в помеще-
ниях (замкнутых пространствах),
обеспечивающий создание воздушной
среды в соответствии с санитарно-
гигиеническими и технологическими
требованиями норм.

Организованная вентиляция явля-
ется совокупностью инженерно-техни-
ческих средств и архитектурных ре-
шений здания и. представляет собой
систему, которая может быть слож-
ной, включающей в себя комплекс

инженерных устройств: воздухоподго-
товку, транспортировку, подачу и
удаление воздуха помещения (рис.
2.1), а может быть значительно
проще (рис. 2.2),— системой «фраму-
ги — фонари».

В любом случае архитектурное
решение помещения (здания) должно
способствовать осуществлению воз-
духообмена. Ни одна из инженер-
ных систем здания не связана так
тесно и взаимно с его архитек-
турой, как система вентиляции. Архи-
тектурная деталь здания может яв-
ляться составной частью системы вен-
тиляции и наоборот.

Архитектурное решение помещения

а — кузнечного цеха; б, в — однопролетного, многопролетного цеха; / — незадувае-
мый фонарь типа КТИС; 2,3 — фрамуги летние и знмнне
(здания) может способствовать эф
фективному действию системы венти
ляции и, наоборот, без учета особен
ностей  вентиляционных решений на
рушать воздухообмен помещений. По
этому объемно-планировочное и стро
ительно-архитектурное решение зда
ния необходимо тщательно увязывать
с решением систем вентиляции егс
помещений.

Воздушная среда помещения
должна иметь постоянные параметры
или с незначительными допустимыми
отклонениями от расчетных значений,
см. гл. 1. Вместе с тем воздушная
среда помещения находится в зави-
симости от выделяющихся в помеще-
нии вредностей и от параметров на-
ружного воздуха., а при плохой орга-
низации вентиляции она может пре-
терпевать значительные изменения во
времени.

Для ассимиляции вредностей воз-
душной среды помещения недостаточ-
на только замена воздуха помещения
определенным количеством наружного
воздуха. Параметры подаваемого в
помещение воздуха должны быть так-
же определены расчетом.

В организованной вентиляции,
обеспечивающей подачу воздуха в по-
мещение, воздухоподготовка заключа-
ется в его очистке и нагреве и
осуществляется в приточных установ-
ках.

В холодный период года, когда
значение температуры наружного воз-
духа ниже температуры воздуха по-
мещения, с помощью приточной уста-
новки вентиляционной системы удает-
ся создавать расчетную температуру
подаваемого воздуха и поддержи-
вать температуру воздушной среды
помещения, а в теплый период года,
когда температура наружного воздуха
равна или выше температуры воздуха
помещения, система вентиляции спо-

собна создавать лишь воздухообмен с
параметрами наружной среды.

Кондиционирование в переводе с
латинского языка (относительно воз-
духа) — приготовление воздуха опре-
деленных кондиций.

Кондиционирование воздуха —
процесс обработки с помощью кото-
рого обеспечивают очистку воздуха,
автоматическое регулирование его
температуры и влажности путем на-
гревания, охлаждения, увлажнения.

Система кондиционирования воз-
духа (СКВ) — особый усовершенство-
ванный вид организованной искусст-
венной вентиляции, той ее части,
которая подает воздух в помеще-
ние.

Отличительной чертой СКВ от вен-
тиляции является автоматическое уп-
равление в обеспечении заданного
тепловлажностного режима искусст-
венного климата помещения, а также
подготовка воздуха для помещения
вместо приточной вентиляционной ус-
тановки, (см. рис. 2.1 и 2.21) в спе-
циальныу агрегатах — в кондиционе-
рах (рис. 2.3).

Кондиционер — автоматическая
установка, являющаяся сложной об-
ластью техники, включающая устрой-
ства для очистки, нагревания, ув-
лажнения, осушки, охлаждения и
транспортировки воздуха, а кроме то-
|ГО, дополнительные устройства для
озонирования, парфюмеризации и
Ионизации воздуха.

Отличительной особенностью кон-
диционеров от приточных установок
является наличие холодильного обо-
рудования — оборудования для осуш-
ки и охлаждения воздуха в теплый
период года.

Системы вентиляции и кондицио-
нирования могут выполнять одни и те
же функции, например функции воз-
душного отопления.

Рис. 2.3. Центральные кондиционеры:

а — общий вид центрального кондиционера; б — то же, поворотной сборки; в — схема СКВ зрительного
зала с центральным кондиционером; / — воздухозаборное устройство; 2 — многостворчатый клапан;
3—калориферы I и II подогрева; 4 — обводные клапаны; 5 — сепаратор-каплеуловитель; 6 — клапаны I
и II рециркуляции; 7 — форсунки; 8 — поддон; 9 — бак; 10— насос; 11— фильтр; 12— вентагрегат; 13,
16 — камеры смешения; 14, 17 — камера I и II подогрева; 15 — камера орошения; 18, 19 — рециркуляция
I и Н; 20 — приточный каиал; 21 — вытяжная шахта; 22 — помещение'; 23 — основание под вентагрегат;

24 — поворотная секция: 25 — внброамортизатор; 26 — гибкие вставки

Графическое изображение схем 
СКВ и вентиляции идентичны и могут
иметь абсолютно одинаковые части
систем, обеспечивающие удаление воз-
духа помещения.

Из вышесказанного следует, что
назначение систем организованной
вентиляции и кондиционирования оди-
наково (создание в рабочей зоне
помещения определенного микрокли-
мата, отвечающего санитарно-гигие-
ническим и технологическим требо-
ваниям, а также требованиям со-
хранности строительных конструкций,
оборудования, материалов и изделий),
но возможности этих систем раз-
ные.

В отличие от систем вентиляции
СКВ в течение года, особенно в
теплое время, в помещении могут
поддерживать автоматически по про-
грамме необходимые или желаемые,
постоянные или переменные парамет-
ры внутреннего воздуха независимо
от метеорологических условий и от
переменных поступлений в помещение
различных вредностей.

Системы кондиционирования воз-
духа стоят значительно дороже си-
стем вентиляции, а поэтому при ор-
ганизации воздухообмена в помеще-
нии стараются найти возможность в
первую очередь применить систему
вентиляции и только в особых слу-
чаях применяют СКВ.

В настоящее время в СССР систе-
мы кондиционирования воздуха при-
меняют в производственных, общест-
венных, сельскохозяйственных зда-
ниях и в транспортных средствах.

В производственных помещениях
СКВ применяют главным образом
в промышленных предприятиях, где
без нее невозможно получить про-
дукцию, отвечающую требованиям
стандартного качества (в цехах тек-
стильной промышленности, на пред-
приятиях искусственного волокна, точ-
ного машиностроения, в оптике, фото-,
кино- и полиграфической промышлен-
ности, на заводах радио- и электро-
технических изделий, в подземных
производственных помещениях и в ря-
де других производств).

Применение кондиционирования
также необходимо в ряде помещений
больниц, торговых центров, предприя-
тий общественного питания, в зри-
тельных залах кинотеатров, театров
и спортивных комплексов, в репе-
тиционных и тренировочных залах,
а также в административных зданиях
и в гостиницах большой этажности,
больших объемов и высокого класса
обслуживания.

Все более широкое распростране-
ние-СКВ получают в сельском хо-
зяйстве (птицеводческие фермы, хра-
нилища сельскохозяйственной продук-
ции, оранжереи).

2.2.	ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ
СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ

И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

В целом здания в зависимости от
назначения и количества разноименных
помещений могут отличаться большим
разнообразием видов систем вентиля-
ции (рис. 2.4).

По способу подачи и удаления
воздуха системы вентиляции делят
на приточные, вытяжные, приточно-
вытяжные и системы с рециркуляцией
(см. рис. 2.1...2.9).

Приточная система — система, с
помощью которой забирают наружный
воздух, обрабатывают в приточной
установке или в кондиционере (см.
гл. 2.5) и прямоточно подают в поме-
щение. При этом в помещении
создается избыточное давление, за
счет которого воздух уходит через
окна, двери, форточки наружу или в
другие помещения, где давление воз-
духа ниже.

Приточная система применяется
для вентиляции помещений, в кото-
рых нежелательны инфильтрация хо-
лодного воздуха или попадание за-
грязненного воздуха из соседних по-
мещений, например фойе театра, вес-
тибюль общественного здания.

Вытяжная система (рис. 2.5) пред-
назначена для удаления воздуха из
помещения, при этом в помещении
создается разряжение. Воздух сосед-
них «чистых» помещений поступает
Рис. 2.4. Вентиляция и СКВ в разрезе общественного здания («Круглый дом» г. Хельсинки):

/, 2, 3 — СКВ — (с рециркуляцией) конторских, магазинов и банковских помещений; приточная вентиляция гаражей; 4—7, 9, /3—/Я — вытяжные
системы; конторских, уборных, гаражей, медчасти, магазинов, санитарных (банка), загрузочных, банковских, подвальных помещений банка н теплового
узла; Я—вытяжная вентиляция теплового узла; 10 - приточная вентиляция бомбоубежища; //, !2 — рециркуляционные системы тамбуров н подвальных

по мещенин
Рис. 2.5. Вытяжная естественная вентиляция;

а — общеобменная кухонь жилого дома; б — местная над плитой кухни ресторана (план н разрез); /—
воздухозаборные устройства; 2 — вентиляционный канал; 3 — сборный утепленный канал; 4 — утепленная
вытяжная шахта с зонтом

в данное помещение или инфильтрует
в него извне. Вытяжную систему
применяют в тех случаях, когда вред-
ности данного помещения не должны
распространяться на соседние поме-
щения, например помещения с крат-
ковременным пребыванием людей и с
небольшим количеством удаляемого
воздуха: санузлы, курительные, душе-
вые, а также помещения, требую-
щие больших воздухообменов при хи-
мических и биологических выделениях
вредностей.

В одних помещениях в зависимости
от их назначения, вида и места
выделения в них вредностей, требует-
ся осуществить только вытяжку, в
других — приток, а в третьих сразу
и то, и другое. Приточно-вытяжные
системы (рис. 2.6) являются наибо-
лее распространенными, так как они
более полно удовлетворяют условиям
создания нормативных параметров
воздуха помещения. Как правило,
производительность вытяжной части
данной системы или равна произ-

водительности приточной, или состав-
ляет долю от нее. Это зависит от
решения систем вентиляции помеще-
ний, прилегающих к данному. На-
пример, чтобы исключить влияние на
воздушную среду зрительного зала
кинотеатра вредностей других поме-
щений, количество удаляемого возду-
ха зала принимается в размере
80...90% от приточного.

Конструктивно приточную и вы-
тяжную части системы решают в виде
самостоятельных систем, но в то же
время их воздействие на организа-
цию воздухообмена и микроклимата
помещения находится в зависимости
друг от друга, например только при
работе приточной системы (рис. 2.6)
будет работать эффективно бесканаль-
ная естественная вентиляция.

Системы с рециркуляцией (части-
чное подмешивание отработанного
воздуха помещения к наружному,
поступающему в приточную установ-
ку или кондиционер) применяются для
снижения расхода теплоты в холод-
Рис. 2.6. Канальная и бесканальная механическая вентиляция:

а — разрез производственного здания с наноской систем ПС — приточной бесканальной с подогревом, ВС —
вытяжной канальной; б — вариант приточной бесканальной системы без подогрева; в — разрез и план
животноводческого здания н наноской систем ПС' — приточных канальных, ВС' — вытяжных бесканаль-
ных; г — узел А — вытяжная установка бесканальной местной системы; / — воздухозаборные устройства;
2 — вентиляционные каналы; 3— вытяжная установка (вентагрегат н возможен фильтр 5, пунктир); 4 —
вытяжные шахты с зонтом; 5 — фильтр; 6 — воздухозаборная решетка; 7 — приточная установка с подо-
гревом; 8 — осевой вентилятор; 9 — клапан; 10 — козырек; 11, IГ — приточные камеры; 12, 12' — приточные
установки; 13 — электродвигатели; 14 — станина вентилятора

ный период года или для снижения
расхода холода в системах кондицио-
нирования в теплый период года.

Существуют вентиляционные уста-
новки, работающие на полной рецир-
куляции воздуха помещения (рис. 2.7)
но они не создают необходимого
воздухообмена, а эффект их дейст-
вия заключается в создании повы-
шенной подвижности, или они служат

для доувлажнения воздуха помеще-
ния, или работают для воздушного
отопления. По способу обеспечения
метеорологических факторов помеще-
ния, по способу организации воздухо-
обмена системы подразделяют на об-
щеобменные, местные, смешанные и
аварийной вентиляции.

Общеобменная вентиляция пред-
назначена для создания средних мете-
Рис. 2.7. Рециркуляционные системы вентиляции:

а — рециркуляционная передвижная с устройством для увлажнения; б — обшеобмениая смешанная система
профилактория телят (рециркуляционная — бесканальная, приточная — канальная); 1—осевой рецирку-
ляционный вентагрегат (в стационарной установке для выравнивания потока, потолочный); 2 — направляю-
щие лопаткн; 3 — обтекатель; 4 — форсунка; 5 — сетка; 6 — трубопровод с водой; 7 — подвижное основание
установки; S — приточный канал обшеобменной вентиляции; 9 — клетки для телят

орологических условий во всем объеме
рабочей зоны помещений. Она приме-
няется в том случае, когда вредные
выделения поступают непосредственно
в его воздух и когда рабочие места
располагаются по всему помещению
(не фиксированы в определенных
границах).

Вентиляционный воздух, поступаю-
щий в помещение, распределяется в
таких системах по возможности равно-
мерно по всему его объему, где
должен поглотить вредные выделения
и быть удаленным из помещения.
Количества подаваемого и удаляемого
воздуха определяют из условий ас-
симиляции вредных выделений по-
мещения до допустимых концент-
раций.

Система местной вентиляции при-
меняется для обеспечения метеоро-
логических факторов непосредственно
на рабочих местах и фиксированных
участках выделения вредностей про-
изводственных процессов,

При системе местной локализую-
щей вентиляции устраивают укрытия
машин, аппаратов или участков техноло-
гического процесса, от которых осущест-
вляется вытяжка воздуха (рис. 2.9).

К системе местной приточной
вентиляции относятся — воздушные
оазисы и душирование рабочих мест
(рис. 2.8), где выделяется много
теплоты,— тепловые завесы для за-
щиты помещения от прорыва холодно-
го воздуха через различные откры-
вающиеся проемы здания и др.

Смешанная система вентиляции
(рис. 2.9) является сочетанием эле-
ментов местной и общеобменной при-
точных или вытяжных систем. На-
пример, локализующая система кино-
проекционной удаляет теплоту кино-
проекторов, а приточная часть систе-
мы этого помещения является обще-
обменной.

Система аварийной вентиляции
обязательна для производств, в кото-
рых возможен внезапный прорыв вред-
ных паров, веществ и газов. К аварий-
ной вентиляции относится также про-
тивопожарная система дымоудаления
лестничных клеток зданий повышен-
ной этажности и высотных. Такая
система включается автоматически
или при достижении предельно до-
пустимой концентрации вредных выде-
лений, или при остановке одной из
основных рабочих систем вентиляции,
или при повышении температуры выше
Рис. 2.8. Приточная механическая смешанная (в—местная, б — общеобменная) и вытяжная
естественная вентиляции хлебопекарного цеха:

а — план и разрез цеха; б. в — схемы систем; г — общий вид приточных насадков (7); 1 — шахта естествен-
ной вытяжки; 2 — растойный шкаф; 3 — печь; 4 — приточные установки; 5 — приточные воздуховоды;

6 — приточные щели
Рис. 2.9. Приточно-вытяжная смешанная механическая вентиляция кинопроекционной:
а — местные отсосы; б — план и разрезы; в — схема местной вытяжной системы; г — схема общеобменной
приточной; / — шкафной отсос; 2 — укрывной отсос станка; 3 — бортовой отсос ванны; 4 — панельный
отсос; 5 — зонт; 6 — передувка; 7 — приточный канал; 8 — приточная решетка; 9 — вытяжная шахта; Ю —
крышный вентилятор (см. рис. 2.11); // — вентагрегат; 12— приточная установка; 13— приточная шахта
с зонтом; 14 — утепленный дроссель — клапан; 15 — кинопроектор; 16 — вытяжной воздуховод
предельно установленного значения
при возникновении пожара.

По способу побуждения движения
вентилируемого воздуха помещения
все перечисленные выше разновиднос-
ти классификации систем вентиляции
могут быть естественными с исполь-
зованием гравитационного и ветлово-
го воздействия на здание и меха-
ническими — с использованием побу-
дителей движения (вентилятор, эжек-
тор и др.). При этом вентиляционный
воздух может транспортироваться
через проемы в ограждениях —
бесканальная вентиляция, или посред-
ством системы каналов (камер,
шахт) — канальная система вентиля-
ции. Примером естественной беска-
нальной и канальной систем могут
являться системы, изображенные на
рис. 2.2 и 2.5, а примером механи-
ческих бесканальных и канальных,—
изображение на рис. 2.1, 2.6, 2.7 и
2.8.

В табл. 2.1 приведена общая свод-
ка вариантов систем вентиляции (по
В. Н. Богословскому). Перечисленные
варианты систем вентиляции могут
применяться в следующих случаях:

1 — приточная общеобменная ка-
нальная с механическим по-
буждением, в помещениях
больших объемов обществен-
ных зданий (торговые и обе-
денные залы, залы заседаний
и зрелищных зданий, жилые

помещения гостиниц, основные
помещения промышленных и
агропромышленных зданий и
зданий коммунального назна-
чения;

11 — приточная общеобменная бес-
канальная с механическим по-
буждением — в производст-
венных помещениях с неболь-
шим количеством работающих
при отсутствии постоянных ра-
бочих мест, для периодичес-
кого проветривания помеще-
ний с избытком теплоты; в об-
щественных зданиях в качест-
ве дополнительной системы,
работающей летом (зимой с
подогревом с рециркуляцией);
а также во вспомогательных
помещениях промышленных
зданий и зданиях коммуналь-
ного назначения;

IV — приточная общеобменная (си-
стема «фрамуги — фонари»)
с естественным побуждени-
ем — аэрация, в помещени-
ях зданий различного назна-
чения, но со значительным
избытком теплоты;

V — приточная местная каналь-
ная с механическим побужде-
нием — на рабочем месте или
в какой-либо определенной
части производственного поме-

Таблица 2.1. Варианты систем вентиляции (по В. Н. Богословскому)

Классификация систем по способу побуждения воздуха и по конструктивным особенностям:	Варианты систем вентиляции, их классификация и применение:			
	приточных		вытяжных	
	общеобмеиных	местных	общеобменных	местных
Механическое побуждение:	I	V	IX	XIII
канальные	Рис. 2.1,	Рис. 2.8	Рис. 2.1,	Рис. 2.9
	рис. 2.4, рис. 2.8		рис. 2.4	
	II	VI	X	XIV*
бескаиальные	Рис. 2.6	Рис. 2.7	Рис. 2.6	—
Естественное побуждение:	III*	VII*	XI, рис. 2.5	XV
канальные	—	—	рис. 2.5	рис. 2.5
	IV	VIII	XII	XVI*
бескаиальные	рис. 2.2	—	Рис. 2.2	—

* Варианты систем вентиляции, не получившие в СССР широкого распространения: III и VII,
VIII применяются в районах жаркого и тропического климата: варианты систем XIV и XVI применя-
ются в некоторых технологических аппаратах.
щения и помещения комму-
нального назначения;

VI — приточная (рециркуляционная
местная бесканальная с меха-
ническим побуждением — для
душирования рабочих мест в
общественных, производствен-
ных помещениях и в помеще-
ниях коммунального назна-
чения;

IX — вытяжная общеобменная ка-
нальная с механическим по-
буждением — в тех случаях,
что и система варианта I, а
кроме того, в сочетании с по-
следней, как противодымная
система лестничных клеток
жилых зданий повышенной
этажности;

X — вытяжная общеобменная бес-
канальная с механическим по-
буждением — в производст-
венных помещениях, в поме-
щениях сельскохозяйственного
и коммунального назначения,
для увеличения вытяжки в
жаркое время или как аварий-
ная, для удаления вредных
выделений;

XI — вытяжная общеобменная ка-
нальная с естественным по-
буждением — в помещениях
зданий различного назначения,
чаще в жилых и администра-
тивных, построенным не в
жарком климате;

XII — вытяжная общеобменная бес-
канальная с естественным по-
буждением — в сочетании с си-
стемой варианта IV (аэрация),
а кроме того, в сочетании с
системой варианта I при усло-
вии избыточного давления воз-
духа помещения за счет преоб-
ладания количества воздуха
системы варианта I над систе-
мой варианта XII;

XIII — вытяжная местная канальная
с механическим побуждени-
ем — в помещениях производ-
ственного, коммунального и об-
щественного назначения, там,
где образование различных
вредностей (станок, пресс,

шкаф химической лаборатории
и т. п.);

XV — вытяжная местная канальная
с естественным побуждением—
в тех случаях, что и система
варианта I, но только в случае
образования больших избыт-
ков теплоты (ресторанная пли-
та и т. д.).

При решении приточно-вытяжной
или смешанной вентиляции возможны
сочетания I—XI, V—XI, I—V—XV.

Наличие большого количества кон-
структивных решений систем вентиля-
ции представляет возможность выбора
для конкретного случая наиболее оп-
тимальной системы.

2.3.	ЕСТЕСТВЕННАЯ

И МЕХАНИЧЕСКАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

При естественной неорганизован-
ной вентиляции перемещение воздуха
помещения может быть под действием
гравитационных сил и под действием
ветра.

Из-за разности температур возду-
ха помещения и наружного воздуха
(tB> tH или /в</„) по обе стороны
вертикальных ограждений помещения
возникает разность давлений (РВ<РВ
или Рв> Рв) (рис. 2.10). Разность
давлений и отсутствие герметичности
помещения (здания) вызывает пере-
мещение воздуха или в одном на-
правлении (при tB> /н), или в другом
(при /в</„). Чаще наружный воздух
имеет температуру ниже, а Значит,
плотность выше, чем внутренний воз-
дух помещения (/н<^в; рн>рв), а
поэтому характерным является поло-
жительный перепад давлений АР =
= (РН — Рв)>0 и, как следствие,—
движение наружного воздуха в ниж-
нюю зону помещения. А так как на-
гретый более легкий воздух помеще-
ния стремится занять верхнее поло-
жение, возникает естественное грави-
тационное движение воздуха помеще-
ния (здания) снизу вверх. Вследствие
этого давление воздуха в зоне пола
помещения получается ниже, а в зоне
потолка — выше наружного давления.
Из-за циркуляции воздуха помещения
Рис. 2.10. Схемы движения воздуха при естественной вентиляции:
а — при тепловом побуждении; б — при ветровом воздействии; в — при совместном тепловом и ветровом
действиях (при организованной вентиляции)

возникает область (плоскость) равных
давлений, называемая нейтральной
зоной. Ниже области равных давле-
ний в помещении образуется зона
разряжения (зона инфильтрации на-
ружного воздуха), а выше — зона
подпора (зона эксфильтрации внут-
реннего воздуха помещения). При
увеличении разряжения область рав-
ных давлений смещается вверх, а при
увеличении подпора — вниз.

Устройство проемов (форточек,
фрамуг, фонарей, окон и дверей)
в ограждениях нижней и верхних
зон помещения способствует гравита-
ционному движению, а устройство
проемов в плоскости равных давлений
не влияет на движение.

Разность давлений столбов наруж-
ного и внутреннего воздуха, возни-
кающих за счет гравитационных сил,
называется тепловым естественным
напором (ДР) и выражается уравне-
нием (кг/м2 или Па)

ДР == РН РВ " ^Ph Лрв Л(рн Рв) ,
ДР = йЛ(рн —рв),	(2.1)

где h — высота столбов воздуха на-
ружного или внутреннего, м; р„, рв —
плотность наружного и внутреннего
воздуха, кг/м , g = 9,81 м/с2 — сво-
бодное ускорение движения.

В расчетном режиме плотность
воздуха помещения принимают при
температуре, нормируемой для холод-
ного периода года, а плотность на-
ружного воздуха, равной его плотнос-
ти при температуре +5 °C.

При динамическом воздействии
ветра с наветренной стороны здания

создается повышенное давление, а с
заветренной — разряжение (см. рис.
2.2 и 2.10).

При устройстве отверстий в наруж-
ных вертикальных ограждениях мож-
но, организовать приток с наветренной
стороны, а для удаления воздуха
помещения — с заветренной. При этом
количество воздуха приточного и вы-
тяжного будет зависеть от многих
факторов, а именно,— от направления
и скорости ветра, температуры, от
конфигурации здания и расположе-
ния его среди других строений.

Давление воздуха помещения, под-
верженного воздействию ветра, но
при отсутствии гравитационного дав-
ления (рв = рн), как с наветренной,
так и с заветренной сторон по всей
высоте помещения является одинако-
вым.

Перед открыто стоящим зданием
при воздействии на него ветра обра-
зуется область повышенных по* срав-
нению с атмосферным давлений (под-
пор), имеющая ширину около пяти
высот здания при длине, равной длине
здания.

Одновременно за зданием об-
разуется аэродинамическая тень —
область пониженных давлений (раз-
ряжение), имеющая ширину около
шести высот здания. Здание, окру-
женное другими строениями, может
оказаться в аэродинамической тени,
т. е. в зоне разряжения.

Естественная организованная вен-
тиляция может осуществляться под
действием теплового напора (ДР),
под действием ветрового напора (Ри)
или под их совместным действием
(//ест = ДР+ Ри) , рис. 2.10.

Естественная организованная вен-
тиляция — это или аэрация, или ка-
нальная система.

Аэрация происходит за счет сов-
местного действия гравитационного и
ветрового давления и осуществляется
посредством специальных открываю-
щихся проемов, предусмотренных в
стенах (летние и зимние фрамуги)
и в крышах здания (фонари). При-
ток организуется в нижнюю зону
помещения через фрамуги (летом —
через все, а зимой — через верхний
ряд с наветренной стороны), а вы-
тяжка — из верхней зоны помещения
через фонари с заветренной стороны.
Нижний ряд фрамуг проектируется
на высоте 0,5...2,0 м, а верхний —
4,0...6,0 м.

Так как аэрация не обеспечивает
подогрева вводимого в помещение
наружного воздуха, она проектируется
для помещений с большими тепло-
избытками (литейные, термические,
прокатные, мартеновские цеха, куз-
ницы и котельные) круглогодичного
действия, а для помещений, где
тепловыделения незначительны,—
периодического действия,— только
для летнего периода. В помещениях
со значительными выделениями пыли
и газа аэрация не допускается.

Открывание створок фрамуг и фо-
нарей должно быть механизировано.
Для обеспечения устойчивого режима
аэрации площадь открывающихся
створок фонарей проектируют на
(20...40) % меньше площади фрамуг.

В многопролетных цехах шириной
до 70 м аэрацию решают с чере-
дованием в цехах «горячих» и «холод-
ных» зон разной высоты. Вытяжку
организуют из «горячих» высоких
пролетов, а «опрокинутый» приток —
через фонари в «холодные» пролеты.

В вытяжных канальных системах
вентиляции устраивают шахты — вы-
тяжные трубы. От атмосферных осад-
ков трубы защищают зонтами. Дейст-
вие ветра с направлением его ближе
к вертикальному положению при
устройстве зонтов может вызвать

«опрокидывание» вытяжки. Для эф-
фективности естественной вентиляции,
устья вытяжных шахт, некоторых ес-
тественных систем вместо зонтов снаб-
жаются специальными насадками —
дефлекторами (флюгерами), что по-
зволяет дополнительно к гравитацион-
ному напору использовать напор ветра
и предохранять помещение от попада-
ния дождя и снега. Разряжение, об-
разующееся вокруг обечайки дефлек-
тора, создает тягу в шахте при любом
направлении ветра. Наиболее распро-
странены дефлекторы конструкции
ЦАГИ.

В естественных канальных систе-
мах вентиляции воздух поступает в
помещение или удаляется из него по-
средством специальных каналов (воз-
духоводов) .

Естественные напоры воздушных
потоков вентилируемых помещений
первого этажа (/Д<т, Па) и N этажа
(Нест, Па) определяют по формулам:
Нест = Р* -|- Pv = gh\pu — Ро)-|-/\, (2 2)
HeNcT = PN+Pu = ghN(pH-pB) + PvK '

Так как при определении тепло-
вого напора вытяжной вентиляции
помещения плотность наружного воз-
духа принимается в соответствии со
значением температуры наружного
воздуха 5 °C, а поэтому из-за малой
разницы величин (рн —ра), а значит —
малого значения теплового напора
(действие ветра—периодическое),
горизонтальная протяженность си-
стемы (радиус действия), ограничива-
ется (предел 8 м).

Естественные канальные сйстемы
вентиляции применяют в помещениях
с небольшими расчетными кратностя-
ми воздухообмена (не более 3 в кух-
нях, ванных и туалетных комнатах
жилых зданий) и при малых скорос-
тях движения вентиляционного возду-
ха по каналам систем, в помеще-
ниях объекта, строящегося не в жар-
ком климате.

В системах механической вентиля-
ции и воздушного отопления, а также
в системах кондиционирования воз-
духа искусственное перемещение воз-
духа осуществляется вентилятором,
7

Рис. 2.11. Вентиляторы:

а — центробежный, б — рабочее колесо центробежного вентилятора; в — осевой вентилятор; 4 — варианты
положения кожуха центробежного вентилятора; д—крышный вентилятор центробежный; е — крышный
вентилятор осевой; 1— рабочее колесо; 2— лопатки; 3— спиральный кожух; 4 — станина; 5— шкив;
6 — вал; 7 — нагнетательное отверстие; 8 — всасывающее отверстие; 9 — втулка; '10 — лопасти рабочего
колеса; // — обечайка; 12 — электродвигатель; 13 — рама агрегата; 14 — амортизатор; 15 — диск крепле-
ния; 16 — защитный колпак от осадков; 17 — опорный диск; 18—амортизирующее крепление; 19 — вы-
тяжная шахта; 20 — выпуск воздуха; 21 — входной диффузор; 22 — клапан

приводимым в движение электродви-
гателем (рис. 2.11).

Напор воздушного потока механи-
ческой системы (//мех, Па)

//мех =//вент “Ь//ест,	(2.3)

где //вент — напор, развиваемый венти-
лятором, Па; //ест — естественный на-

пор системы, создаваемый тепловым
и ветровым воздействиями, Па.

При механической вентиляции воз-
дух может быть подан (или удален)
к рабочим местам, а также в опре-
деленные зоны помещения в требуе-
мых количествах со скоростью, соот-
ветствующей частным условиям. Вво-
димый или удаляемый воздух может
быть подвергнут определенной обра-
ботке: очистке, нагреву, охлаждению,
осушке, увлажнению. При механичес-
ком удалении обеспечивается локали-
зация вредностей из мест их выделе-
ния и не допускается не только их
распространение в помещении, но по-
рой и выброс в воздушный бассейн
здания.

Механическая вентиляция может
обеспечить помещение большим, не-
зависящим от метеорологических ус-
ловий, регулируемым воздухообменом;
может иметь большой радиус дейст-
вия — до 50 м (чаще в обществен-
ных зданиях), а в некоторых про-
мышленных зданиях до 200 м, там, где
уровень производственного шума пре-
вышает уровень шума, создаваемого
мощной вентиляционной установкой
(прессовые отделения, кузнечные и
механические цеха).

Скорости движения потоков в ме-
ханической вентиляции (приводятся в
специальной литературе) значительно
отличаются от скорости в естествен-
ной вентиляции.

Механическая вентиляция одно-
временно вместе с улучшением со-
стояния воздушной среды помещения
может решать и производственные
технологические задачи.

При сравнении механической и
естественной вентиляций к недостат-
кам первой относятся: сложность уст-
ройства системы, требующей дополни-
тельных установок и специалистов
высокой квалификации для их экс-
плуатации; необходимость звукоизо-
ляции вентиляционных установок и
устройства шумопоглотителей; зави-
симость работы системы от систем
энергоснабжения, теплоснабжения и
водоснабжения; значительная стои-
мость сооружения и эксплуатации си-
стем.

В связи с перечисленным выбор
механических систем в проектном ре-
шении должен быть обоснован.

Вентиляторы различают по конст-
руктивному решению: осевые и центро-
бежные (см. рис. 2.11). Они изго-
товляются из стали.

По развиваемому давлению цент-
робежные вентиляторы бывают низ-
кого давления (до 1000 Па), сред-
него (1000...3000 Па) и высокого
(3000... 12000 Па).

Осевые вентиляторы обеспечивают
перемещение сравнительно больших
объемов воздуха, но при небольшом
развиваемом давлении. Они бывают
только низкого давления (до 500 Па),
а по созданию направления движения
воздушного потока — реверсивными и
нереверсивными.

Разновидностью осевого и центро-
бежного вентиляторов является крыш-
ный вентилятор, который монтируют
на кровле здания в вытяжных шах-
тах механических систем вентиляции.
Крышные вентиляторы создают верти-
кальный поток воздуха. Их установка
компактна.

Направление выпуска воздуха, со-
здаваемое центробежным вентилято-
ром, может быть различным и при-
ниматься при компоновке оборудова-
ния установок системы (см. рис. 2.11).

Для установки вентиляторы под-
бирают по аэродинамическим харак-
теристикам. Характеристика вентиля-
тора: производительность L (м3/ч),
напор Двект (Па) и коэффициент
полезного действия КПД зависят
от количества оборотов ротора. При
совпадении требуемого числа оборотов
вентилятора и электродвигателя целе-
сообразно их соединение посредством
вала (компактное), а при разных зна-
чениях — посредством ременной пере-
дачи — необходима их установка на
разных основаниях, но она более
сложная.

2.4.	СИСТЕМА

КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

В состав системы кондициониро-
вания воздуха (СКВ) могут вхо-
дить: воздухоприготовительное уст-
ройство (кондиционер), сеть воздухо-
проводов, сетевое оборудование (воз-
духораспределители, доводчики, воз-
душные заслонки, средства регулиро-
вания, включая автоматические), воз-
духозаборные и рециркуляционные
устройства и холодильное оборудова-
ние для приготовления среды, питаю-
щей кондиционер.

Разновидности СКВ определяются
необходимым наличием перечислен-
ных составляющих СКВ, для осу-
ществления того или иного процесса
обработки воздуха, а также конст-
руктивным решением кондиционеров и
их расположением относительно об-
служиваемого помещения. Количество
различных видов СКВ велико.

Комфортное кондиционирование
воздуха предназначено для создания
микроклиматических условий, опти-
мальных для жизнедеятельности лю-
дей, животных, т. е. условий, спо-
собствующих производительности,
продуктивности, а также снижению
их заболеваемости.

Технологическое кондиционирова-
ние призвано обеспечивать условия,
необходимые для ведения технологи-
ческих процессов. При этом параметры
подготавливаемого воздуха и его со-
став регламентируются требованиями
технологических процессов и не выхо-
дят за пределы санитарно-гигиеничес-
ких норм.

Как комфортные, так и техноло-
гические СКВ по характеру связи

с обслуживаемым помещением делят-
ся на центральные и местные и обо-
рудуются соответственными кондицио-
нерами.

Центральные кондиционеры могут
обслуживать одно большое помеще-
ние (цех, зрительный или спортивный
зал) или ряд мелких помещений
(номера гостиницы, артистические
уборные театра, кабинеты админист-
ративного здания). В центральных
СКВ кондиционеры устанавливают
вне обслуживаемых помещений, в
специальных приточных камерах. В
редких случаях центральные конди-
ционеры ставятся непосредственно в
обслуживаемых цехах. Когда техно-
логический шум перекрывает шум,
создаваемый установкой СКВ.

Местные кондиционеры могут об-
служивать одно небольшое помещение
(рабочий кабинет, лаборатория, ти-
ристорная театра, комментаторская
кабина) и размещаются, как правило,
в нем.

Иногда местные кондиционеры
размещаются непосредственно на ра-
бочем месте обслуживаемого поме-
щения для создания микроклимата
в ограниченной зоне (рис. 2.12).

Рис. 2.12. Местные кондиционеры:

а — бытовой автономный типа «БК-2500» с воздушным охлаждением (общий вид и схема); б — неавтоном-
ный шкафной типе КНУ-7.5; 1— осевой вентилятор; 2 — электродвигатель; 3 — воздушный клапан; 4—
радиальиый вентилятор; 5 — испаритель; 6 — жалюзи входящего и выходящего воздуха; 7 — диафрагма;

8— пульт управления; 9 — капилляр; 10— датчик; // — маслоотделитель; 12 — компрессор; 13 — кои-
деисатор, 14 — клапан наружного воздуха; 15 — рамочный фильтр; 16 — калорифер I подогрева; 17 —
камера орошеиия; 18— насос; 19 — каплеотделитель; 20 — калорифер II подогрева; 21 — веитагрегат;

22, 23 — клапаны приточиого и рециркуляционного устройств
Центральные кондиционеры выпус-
каются промышленностью посекцион-
но и монтируются на месте из
основных секций, предназначенных
для обработки воздуха; из промежу-
точных секций, предназначенных для
соединения и обслуживания во время
эксплуатации основных секций, а так-
же из вентиляционных агрегатов,
предназначенных для транспортиров-
ки воздуха. Монтируются централь-
ные кондиционеры в виде горизон-
тальной или угловой (поворотной)
сборки, перечисленных выше элемен-
тов.

Производительность типовых цент-
ральных кондиционеров, выпускаемых
промышленностью СССР, составляет
10...40 тыс. м3/ч — средних и
50...250 тыс. м3/ч — больших, а их
максимальные габариты (ширина,
высота, длина, м) соответственно —
от 1,3X0,8X10,0 до 5,0X4,8X20,0.

По принципу действия СКВ делят
по технико-экономическим и техно-
логическим показателям на прямо-
точные, работающие на наружном
воздухе (рис. 2.13); рециркуляцион-
ные (замкнутые), как правило, техно-
логического назначения, работающие
только на воздухе помещения, и
комбинированные, работающие на
смеси в определенной расчетной про-
порции наружного и рециркуляцион-
ного воздуха.

Принципиальная схема централь-
ного кондиционера, работающего по
комбинированной схеме (с *первой и
второй рециркуляцией) представлена
на рис. 2.3. Наружный воздух в
таком кондиционере вначале поступа-
ет в первую камеру центрального
кондиционера для смещения с рецир-
куляционным воздухом помещения,
затем, пройдя воздушные фильтры,
его смесь подогревается в калори-
ферах первой ступени (частично про-
ходит через обводной клапан), по-
ступает в форсуночную камеру ороше-
ния, оборудованную сепараторами —
каплеуловителями, форсунками, под-
доном, насосом и оборудованием для
подготовки форсуночной воды. По
выходе из оросительной камеры воздух
смешивается с воздухом второй ре-
циркуляции, фильтруется, подогрева-
ется в теплообменниках второй ступе-
ни (или охлаждается), нагнетается
вентиляционным агрегатом в сеть ка-
налов и подается в кондиционируемое
помещение.

При работе кондиционера в зимнем
режиме в камере орошения воздух
увлажняется, а при работе в летнем
режиме — осушается и охлаждается
путем пропуска его через ту же
камеру, но при условии специальной
подготовки холодной среды с темпе-
ратурой ниже температуры насыще-
ния.

Центральные кондиционеры имеют
снабжение теплотой (калориферы) и
холодом (камеры орошения и возду-
хоохладитель) от систем централь-
ного теплоснабжения и холодоснаб-
жения, т. е. неавтономное.

Местные кондиционеры — оконно-
го, подоконного, шкафного вида —
выпускаются промышленностью СССР
целыми агрегатами в . собранном
виде или из двух-трех укрупненных
блоков производительностью 0,24...
18,0 тыс. м3/ч.

В местных автономных кондицио-
нерах источник получения холода
для обработки воздуха находится в
самом кондиционере, а в неавтоном-
ных холод получают, как и в цент-
ральных кондиционерах, централизо-
ванным путем от холодильной стан-
ции — общей для всех установок.

Охлаждение конденсатора холо-
дильных машин местных автономных
кондиционеров — воздушное или во-
дяное. Кондиционеры с воздушным
охлаждением устанавливают у наруж-
ных стен с забором наружного воз-
духа. Кондиционеры с водяным ох-
лаждением автономны в части хладо-
снабжения (охлаждающая вода пода-
ется в них извне).

Отечественная промышленность
выпускает автономные местные кон-
диционеры как общепромышленного
и бытового применения, так и спе-
циализированные (для подъемных
кранов, вычислительных центров, опе-
рационных палат и др.).

В неавтономных шкафах-конди-
ционерах типа КНУ-7,5, КНУ-12,
КНУ-18 соответственно производи-
тельностью 7,5; 12 и 18 тыс.м3/ч
принципиальные схемы обработки воз-
духа идентичны с центральными.

Изображенная на рис. 2.3 одно-
зальная, одноканальная СКВ обслу-
живает одно помещение. Для об-
служивания сразу нескольких помеще-
ний одного или разного назначения
или помещения многозального (зри-
тельный зал со сценой и оркестровой)
и многоярусного (многоярусный зал
театра) существуют СКВ многозаль-
ные, одно- или двухканальные со
смесителями и доводчиками (рис.
2.14).

В таких системах центральная
часть СКВ готовит воздух до оп-
ределенной температуры и заданного
расчетного влагосодержания, а зо
нальные установки, расположенные в
помещениях или на входе воздуха
в них, производят или смешение
воздуха, подаваемого центральной
частью системы с воздухом помеще-
ния, или последующий подогрев (ох-
лаждение) перед выпуском его в жи-
лое помещение или в рабочую (об-
служиваемую) зону (административ-
ные кабинеты, номера гостиницы).

Зональные системы с изменением
количества воздуха автоматически
уменьшают или увеличивают приток
в зависимости от повышения или
понижения температуры помещения.

В зональных системах с подогрева-
нием или доохлаждением воздуха
эффект достигается при помощи спе-
циальных доводчиков. В каждое по-
мещение, обслуживаемое СКВ, воздух
от центрального кондиционера подает-
ся в помещение или в его зону
через теплообменный агрегат — до-
водчик.

В двухканальных системах воздух
подается в каждое помещение (или
зону) по двум воздуховодам. В одном
воздуховоде воздух проходит через
дополнительный подогреватель, а в
другом — через доохладитель. Перед
выпуском в помещение теплый и хо-
лодный воздух смешиваются.
a — с изменением количества подаваемого воздуха; б — с догреванием или охлаждением; а —с зональными рециркуляционными вентиляторами; г —
двухканальиая система; / — кондиционер; 2 — вентагрегат; 3 ~ исполнительный механизм с регулятором температуры (Г); 4 — приточиые или воздухозаборные
устройства; 5 — вытяжные шахты; 6 — рециркуляционные каналы; 7 н 8— рециркуляция I и II, 9 — доводчик теплоты или холода (теплообменный аппарат|
10 — смесительные вентиляторы; // — каналы с холодным или теплым воздухом; 12 — клапаны выдавливания; 13 — эапорио-регулировочные устройства
Доводчиками СКВ могут являться
эжекциониые кондиционеры со щеле-
образными или перфорированными со-
плами, устанавливаемые в подокон-
ной части помещения или под потол-
ком.

Принцип действия эжекционных
доводчиков заключается в следующем.
Наружный воздух, подготовленный в
центральном кондиционере, вентиля-
тором подается к каждому доводчи-
ку. Воздух поступает по воздухо-
водам малого поперечного сечения с
большой скоростью. Первичный под-
готовленный воздух проходит через
щелеобразные или перфорированные
сопла — форсунки. Благодаря дейст-
вию струи первичного воздуха осу-
ществляется подсос воздуха из поме-
щения. Количество подсасываемого
воздуха в несколько раз превышает
количество первичного воздуха. Под-
сасываемый (рециркуляционный) воз-
дух поступает в смесительную каме-
ру агрегата, пройдя фильтр (у до-
водчиков с перфорированными сопла-
ми) и поверхностный теплообменник,
в котором циркулирует горячая или
холодная вода. В смесительной каме-
ре обработанный рециркуляционный
воздух смешивается с первичным при
этом нагревается или охлаждается и
потоком вверх снова поступает в
помещение.

Многозальные многотрубные СКВ
гибки в эксплуатации, наиболее точно
поддерживают заданные параметры
воздуха помещений, но являются до-
рогими и сложными.

2.5.	ВОЗДУХОПОДГОТОВКА
В СИСТЕМАХ ВЕНТИЛЯЦИИ,
ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ
И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

Атмосферный воздух — влажный.
Его состав: смесь сухих газов (78,13%
азота; 20,9% кислорода; 0,94% инерт-
ных газов — аргон, неон и др.; 0,03%
углекислоты — по объему) и водяных
паров (количество последних в основ-
ном зависит от температуры).

Состояние воздушной среды ха-
рактеризуется следующими парамет-

рами: давлением Р (Па), температу-
рой t (°C), влажностью d (кг/кг сух.
возд.— абсолютная) и <р (% — отно-
сительная), теплосодержанием /
(кДж/кг сух. возд.— энтальпии),
плотностью р (кг/м3), удельной тепло-
емкостью с (кДж/кг сух. возд., °C).
Зависимость пяти первых из пере-
численных параметров наглядно вы-
ражена /—^-диаграммой влажного
воздуха, предложенной в 1918 г. про-
фессором Л. К. Рамзиным. Пользуясь
/ —^-диаграммой, можно легко оп-
ределить по двух любым заданным
параметрам остальные, а также мож-
но решить, минуя сложные и трудо-
емкие аналитические вычисления, ряд
практических задач, связанных с
воздухоподготовкой (рис. 2.15).

Воздухоподготовкой в системах
вентиляции, воздушного отопления и
кондиционирования называют процес-
сы изменения состояния воздушной
среды с целью повеления ее до
кондиции соответствующих технологи-
ческим и санитарно-гигиеническим
требованиям, заключающиеся в нагре-
ве. охлаждении, осушке, увлажнении,
очистке, Вохдухоподготовка (обработ-
ка воздуха) производится в элемен-
тах приточных, вытяжные установок
и кондиционеров. На рис. 2.1, 2.3, 2.21
и 2.23 показаны составы приточных,
вытяжных установок и кондиционеров.

Очистка и нагревание воздуха
могут осуществляться во всех пере-
численных установках, а охлаждение,
увлажнение и осушка, дезодорация,
ионизация только в кондиционерах.

Изменение температуры и влаж-
ности воздуха можно осуществить с
помощью поверхностных теплообмен-
ников и промывных камер; в контакте
со средой, обрабатывающей воздух,
а также путем смешения наружного
воздуха с рециркуляционным.

Обработка воздуха в поверхност-
ных теплообменниках — в калорифе-
рах, воздухоохладителях, утилизато-
рах теплоты — осуществляется сре-
дой: теплоносителем (паром, водой,
газом, электричеством, воздухом) при
нагревании или хладоносителем (во-
дой), хладоагентом при охлаждении.
tn Воздух

Рис. 2.15. Поверхностные теплообменники:

и — фрагмент /—d-диаграммы влажного воздуха (пример процесса обработки воздуха в поверх-
ностном теплообменнике); б — секция теплообменника; в — типы обвязки теплообменников; / — обвязка по-
следовательная по воздуху и параллельная по воде; 2 — параллельная по воздуху и последовательная по
воде; 3 — каркас секции теплообменника; 4 — калорифер; 5 — обводной канал; 6 — перегородка между
калорифером и каналом; 7,8 — штуцер для входа и выхода теплоносителя; 9 — запорная арматура тепло-
провода теплоносителя

При обработке воздуха в поверх-
ностных теплообменниках получают
сухой нагрев или сухое охлаждение,
так как воздух не контактирует с
теплопередающей средой, а теплопере-
дача осуществляется через металли-
ческую поверхность теплообменника.
Передача теплоты в теплообменни-
ках от рабочей среды к воздуху
(при нагреве) или наоборот (при
охлаждении) происходит при неиз-
менном влагосодержании.

Тепловая мощность Q (кВт) про-
цессов нагревания или охлаждения
воздуха посредством теплообменников
{пренебрегая незначительным расхо-

дом теплоты на нагревание водяных
паров) выражается формулой

Q = Lcp(ti — t2),	(2.4)

где L — количество воздуха, м3/ч,
пропускаемого через теплообменник;
/i и t2— температура воздуха до и
после теплообменника, °C. При об-
работке воздуха от /|=/н ДО /г = ^пр
температура наружного воздуха tH
принимается расчетного значения для
проектирования систем вентиляции,
воздушного отопления или кондици-
онирования, а температура приточно-
го воздуха tnp — в зависимости от на-
значения помещения, от температуры
в его рабочей зоне от режима
работы системы (рабочей или дежур-
ной), от способа ввода воздуха в
помещение (от схемы воздухообмена
помещения (см. гл. 2.6). При отсутст-
вии в помещении теплоизбытков /Пр =
= /в, при наличии теплоизбытков
/пР</в, а для компенсации тепло-
потерь, когда система выполняет
функции воздушного отопления, /пр>
> /в. При подаче воздуха для ассими-
ляции теплоты в рабочую зону поме-
щения разность температур (/в —
/цР) допускается до 3 °C, а при подаче
выше рабочей зоны — до 12° и зависит
от высоты расположения выпусков
воздуха (чем далее от рабочей зоны,
тем более прохладный воздух). При
подаче воздуха для компенсации теп-
лопотерь разность (/пр — is) также
зависит от высоты расположения вы-
пуска, но наоборот,— чем выше разда-
ча воздуха, тем он более нагрет
(максимальное значение /пр может
составлять не более 70 °C).

Поверхность теплообменников
(м2)

F=	,	(2.5)

Ч'юр Z2cp)

где k — коэффициент теплопередачи
теплообменника, кВт/(м2-°С); /|Ср и
/2сР — средние температуры теплоно-
сителя (хладоносителя) и воздуха, °C.

Калориферы — стальные и оцинко-
ванные паровоздушные или водо-
воздушные теплообменники, применя-
емые в основном для сухого нагрева.

Поверхность калориферов — пуч-
ки труб гладких или оребренных
(навивные спирали, пластины). Через
коллектор, объединяющий трубочки,
теплоноситель поступает и отводится
из калорифера.

Для обработки расчетного коли-
чества воздуха от температуры t\ до
/2 могут потребоваться несколько
калориферов и тогда их размещают
и питают теплоносителем по последо-
вательной или параллельной схеме
движения воздуха и теплоносителя.

Стальные калориферы рассчитаны
на рабочее давление 1,2 Па. По
движению теплоносителя они подраз-

деляются на одноходовые для пара
(КП) и многоходовые (обычно четыре
хода) для воды (КВ) и каждые из
перечисленных бывают двух моделей:
средние (С) глубиной 120 мм и боль-
шие (Б) глубиной 220 мм. Каждая
модель калорифера общепромышлен-
ного применения имеет несколько
номеров, отличающихся друг от друга
габаритами, а значит, и поверхностью
нагрева. Как правило, одноходовые
калориферы, работающие на тепло-
носителе воде или паре, устанавли-
вают вертикально, а многоходовые,
работающие на воде,— устанавли-
ваются горизонтально.

В естественных системах венти-
ляции, где оборудование должно со-
здавать наименьшее сопротивление
воздушному потоку, применяют глад-
кие калориферы или сконструирован-
ные по месту установки из отопи-
тельных нагревательных приборов
(радиаторы, ребристые трубы).

Для нагрева воздуха кроме паро-
воздушных, водовоздушных калори-
феров используют электрокалориферы
с регулируемым электронагревом и
огневоздушные кирпичные калорифе-
ры, работающие на топочных газах.
Огневоздушные калориферы очень
громоздки. В настоящих условиях
они применяются редко, чаще восста-
навливаются при реконструкции ста-
рых зданий — памятников (храмы,
музеи).

В приточных установках и в кон-
диционерах калориферы монтируют на
специальных подставках (высотой
450 мм).

Так как поверхность нагрева при
установке типовых калориферов при-
нимается с запасом на 10...20%, для
получения расчетного значения тем-
пературы воздуха, как правило, уста-
новка калориферов снабжается об-
водным клапаном. Клапан монтируют
над калорифером или сбоку, и степень
его открытия (вручную — в системах
вентиляции, автоматически — в СКВ)
определяется требуемой температурой
смеси.

Поверхностные воздухоохладите-
ли — аппараты, применяемые в СКВ
помещения и технологических процес-
сов. Они служат для охлаждения
и осушки воздуха.

Конструктивное решение воздухо-
охладителя повторяет принцип уст-
ройства калорифера, но для охлаж-
дения воздуха в них циркулирует
или хладоноситель (холодная вода,
рассолы) или хладоагент (аммиак,
фреон и др.). Воздухоохладители,
питаемые хладоагентами, являются
испарителями холодильных установок
СКВ.

Процесс охлаждения воздуха с
осушкой достигается тем, что подго-
товленным хладоносителем обеспечи-
вается температура теплообменной по-
верхности воздухоохладителя ниже
температуры точки росы обрабатывае-
мого воздуха. В этом случае в кон-
такте с холодной поверхностью, влага
воздуха конденсируется. Такое ох-
лаждение воздуха называется с влаго-
выделением и сопровождается его
осушкой.

При процессе охлаждения воздуха,
протекающим с осушкой, требуется
отводить больше теплоты, чем без
осушки, так как затрачивается тепло-
та на парообразование при конден-
сации влаги.

Воздухоохладители с хладоагента-
ми широко применяются в автоном-
ных местных кондиционерах, а воз-
духоохладители, питаемые холодной
водой или рассолом, могут входить
в состав центральных и местных не-
автономных кондиционеров. Конден-
сат, выпадающий в воздухоохладите-
лях во время сушки, стекает из его
кожуха через отвод в систему канали-
зации.

При пропуске через воздухоохла-
дитель теплоносителя, он может ра-
ботать как калорифер, что является
достоинством этого типа теплообмен-
ника.

Во многих зданиях,оборудованных
системами приточно-вытяжной венти-
ляцией, воздушным отоплением или
СКВ, большая доля потребной теп-
ловой энергии расходуется на нагрев
холодного воздуха, забираемого си-
стемами снаружи. Вместе с тем в этих

системах теряется очень большое ко-
личество теплоты в атмосферу с уда-
ляемым из помещений воздухом,
имеющим температуру порядка 22...
24 °C. Теплообменники-утилизаторы
теплоты удаляемого воздуха помеще-
ния сравнительно недавно начали при-
менять для подогрева наружного воз-
духа приточной установки или конди-
ционера (рис. 2.16). В настоящее вре-
мя в практику строительства внедрены
многие виды утилизаторов. В настоя-
щей главе в качестве примера рас-
смотрены лишь теплообменники с теп-
ловыми трубами, а также теплооб-
менники рекуперативные стационар-
ные и вращающиеся.

В теплообменниках с тепловыми
трубами передача теплоты холодному
наружному воздуху происходит при
фазовом превращении теплоносителя.
Они представляют собой пакеты из
трубок, заполненных рабочим вещест-
вом с низкой температурой кипе-
ния (гелий, азот, аммиак, ацетон,
ртуть, литий и др.). Одна половина
пакета находится в потоке удаляемого
воздуха, в другая — в зоне холодного
(рис. 2.16). В зоне теплого воздуха
происходит подвод теплоты удаляе-
мого воздуха помещения к среде,
заполняющей тепловые трубы.
Среда испаряется, отбирая на паро-
образование теплоту удаляемого воз-
духа помещения. Пар рабочего ве-
щества за счет гравитационных сил
перемещается в трубках в ^ону хо-
лодного воздуха, где, отдавая тепло-
ту, нагревает холодный воздух, а сам
конденсируется. Размеры таких тепло-
обменников примерно 1,6X1,0X0,13
(глубина) м.

В рекуператорных стационарных
утилизаторах теплообмен осуществ-
ляется через разделительные стенки
между холодными и теплыми пото-
ками воздуха. Разделительные стен-
ки — набор пластин гладких или гоф-
рированных из алюминия, бумаги
(толщиной 0,25 мм или толщиной
0,45 мм).

В рекуперативных вращающихся
утилизаторах, теплоаккумулирующая
насадка ротора, вращающегося в кор-
Рис. 2.16. Утилизаторы теплоты удаляемого воздуха помещения:

а — место установки утили.затора о системе воздухообмена зала; б — схема установки утилизатора (с теп-
ловыми трубами); в — то же. рекуперативного вращающегося; 1 — приточная камера; 2— вытяжная ка-
мера; 3 — утилизатор; 4 — воздухоприемное устройство; 5 — вытяжная шахта; 6 — догреватель или кон-
диционер; 7 — фильтр; 8 — вытяжной вентилятор

пусе теплообменника от электропри-
вода (10...12 об/мин), проходя через
поток воздуха, удаляемого из поме-
щения, воспринимает теплоту, а затем
60...80% теплоты передает холодному
воздуху, пересекая его поток и нагре-
вая (рис. 2.16).

Утилизаторы теплоты могут разме-
щаться в вентиляционных камерах или
на открытых перекрытиях, но с ус-
ловием теплоизоляции. Экономия теп-
ловой энергии в год с их помощью
может составлять примерно до 80 т
условного топлива.
В камерах орошения (промывоч-
ные камеры) обработка воздуха про-
изводится средой: паром, горячей во-
дой или холодной водой (рис. 2.17).

Результаты обработки зависят от
сочетания начальных параметров воз-
духа и среды, а также от интен-
сивности орошения воздуха этой сре-
дой.

Камера орошения является состав-
ной частью кондиционера (см. рис.
2.3). Корпус с поддоном камеры
орошения изготовляют из листовой
стали толщиной 4...5 мм, а при
больших размерах кондиционеров—из
железобетона. Стальные камеры име-
ют внутри антикоррозионное покры-
тие, а снаружи — теплоизоляцию;
железобетонные камеры внутри по-
крываются метлахской плиткой по
гидроизоляции. Камеры бывают гори-
зонтальные и вертикальные.

Камеру оборудуют системой тру-
бопроводов с медными, бронзовыми
чли пластмассовыми форсунками, рас-
положенными на стояках. Вода, пода-
ваемая под давлением, распыляется
форсунками.

Для улавливания неиспарившихся
капель воды, находящихся во взве-
шенном состоянии, на входе и выходе
камеры орошения устанавливают се-
параторы — каплеотделители. Сепа-
раторы монтируют из пластин (оцин-
кованная сталь толщиной 0,75 мм)
зигзагообразной формы, образующих
каналы той же формы, шириной
25...50 мм. Благодаря зигзагообраз-
ному движению воздуха капли воды,
ударяясь о плиты, оседают на их
поверхности и стекают в поддон, где
собираются вместе с неиспарившейся
водой.

Из поддона камеры вода частично
сбрасывается в канализацию (редко
полностью) и столько же добавляется
до контрольного уровня поддона си-
стемой водоснабжения кондиционе-
ров, затем фильтруется (сетчатыми,
гравийными или коксовыми фильтра-
ми) и снова подается рециркуля-
ционными насосами в систему фор-
сунок.

При обработке воздуха паром или

Рис. 2.17. Камера орошения:

1 — камера; 2— сепаратор; 3 — стояки с форсун-
ками; 4 — поддон для слива воды; 5 — иасос;

6 — обратный клапан; 7 — фильтр воды

перегретой водой, которая при выпуске
в камеру из-за изменения давления
превращается сразу в пар, воздух не
только увлажняется, но и нагревается.

-При обработке воздуха водой с тем-
пературой ниже температуры воздуха
в зависимости от значения этой
температуры в одном случае может
произойти увлажнение с охлаждением
при постоянном теплосодержании воз-
духа (/B = const— адиабатический
процесс), в другом случае — то же
самое, но с изменением всех пара-
метров (/B=Aconst — политропический
процесс), а в третьих — осушка с
охлаждением. Осушка с охлаждением
-воздуха в промывной камере проис-
ходит при контакте с водой, темпе-
ратура которой равна или ниже тем-
пературы точки росы влаги воздуха.

В качестве теплоносителя калори-
феров и промывных камер при нагре-
ве воздуха может использоватбся теп-
лоноситель (пар, вода) любого источ-
ника теплоснабжения (местного, цент-
рального, централизованного), в ка-
честве хладоносителя воздухоохлади-
телей и промывных камер может ис-
пользоваться вода из артезианских
скважин, если она имеется в зоне
строительства; вода, взятая непосред-
ственно из водопроводной сети; а так-
же водопроводная вода искусственно-
го охлаждения в холодильных уста-
новках.

Возможна осушка воздуха при его
контакте с сорбентами. Сорбенты —
вещества, обладающие способностью
при соприкосновении с воздухом
поглощать и удерживать в себе
значительное количество газов и паров
(алюмогель, силикагель, растворы
хлористого лития, хлористого каль-
ция, бромистого лития и др.).

Очистка воздуха от пыли может
осуществляться: перед подачей на-
ружного воздуха в вентилируемое по-
мещение; при подмешивании к наруж-
ному воздуху рециркуляционного воз-
духа помещения; перед выбрасыва-
нием загрязненного воздуха помеще-
ния в атмосферу.

Забор наружного воздуха стремят-
ся организовать в первую очередь
из чистой зоны, однако бывает этого
недостаточно и чаще применяют спе-
циальную очистку воздуха.

Все обеспылевающее оборудование
по назначению подразделяется на
пылеуловители — устройства, пред-
назначенные для очистки от пыли
вентиляционного воздуха, выбрасы-
ваемого в атмосферу; и фильтры —
устройства, предназначенные для
очистки от пыли приточного или ре-
циркуляционного воздуха в приточных
системах вентиляции, в системах воз-
душного отопления и в СКВ. Клас-
сификация и характеристика пыле-
уловителей и фильтров приведена в
специальной литературе. Очистку воз-
духа, удаляемого из помещения, уст-
раивают в целях предохранения ат-
мосферного воздуха от загрязнения
производственной пылью или с целью
задержания и сбора пыли, пред-
ставляющей собой ценность (цемент-
ная, мукомольная, кондитерская).

Для очистки воздуха от пыли при-
меняют устройства грубой, средней и
тонкой очистки воздуха. Степень
очистки воздуха характеризуется ко-
нечным пылесодержанием в 1 м3
воздуха. При грубой очистке задер-
живается крупная и средняя пыль
(размером более 100 мк), при этом
конечное пылесодержание воздуха не
ограничивается. Такая очистка может
рассматриваться, как предваритель-
ная для сильно запыленного воздуха
при многоступенчатой очистке. При
средней очистке задерживается срав-
нительно мелкая пыль (до 100 мк)

при этом конечное пылесодержание не
должно превосходить 100 кг/м1.
Тонкой очисткой, при которой задер-
живается очень мелкая пыль (до
10 мк), конечное пылесодержание в
воздухе приточных и рециркуляцион-
ных систем доводится до 2 мг/мд.

Эффективность пылеулавливания
оценивается по весу задержанной пы-
ли, выраженной в процентах от общего
количества пыли, поступающей в
пылеуловитель. Если требуемый эф-
фект достигается одним пылеочисти-
телем, очистка называется односту-
пенчатой. При большой запыленности
вслед за первой ступенью уловителей
ставится другая ступень и тогда
очистка называется многоступенчатой.

Наиболее простой и эффективный
способ очистки воздуха водой в каме
рах орошения совместно с процессами
увлажнения или осушки воздуха.
Однако некоторая пыль (сажа, уголь)
не поддаются смачиванию.

Дезодорация, дезинфекция и иони-
зация воздуха могут производиться в
СКВ. Для очистки воздуха от за-
пахов, газов и парообразных за
грязнений, а также для придания ему
свежести, при дезодорации в СКВ
(с рециркуляцией) применяются по-
глотители из активированного древес
ного угля, входящие в состав уголь-
ных фильтров. Активированный уголь
поглощает 95% химически вредных и
других веществ. Время действия по-
глотителя составляет от 6 мес до
2 лет и зависит от степени" загряз-
нения воздуха. После пользования
уголь генерируется.

Аэроионизация придает воздуху
ряд ценных свойств. Под действием
радиоактивных излучений, радиоак-
тивного распада веществ, содержа-
щихся в строительных конструкциях
здания, в воздухе Помещения воз-
никают легкие отрицательные ионы
и тяжелые — положительные. Отрица
тельные и положительные ионы
образуют подвижные молекулярные
комплексы, несущие элементарные за-
ряды, нарушающие комфортные ус-
ловия помещений. При отсутствии
людей в помещении концентрация
легких отрицательных ионов прибли-
жается к показателям наружного
воздуха; при появлении людей увели-
чивается концентрация тяжелых
ионов, уменьшается концентрация лег-
ких; с уходом людей — режим восста-
навливается. Установлено, что физио-
логическое действие кислорода возду-
ха определяется не просто его кон-
центрацией, а концентрацией его лег-
ких отрицательных ионов. Ионизация
воздуха не исключает очистку, на-
грев, охлаждение и увлажнение. Уве-
личение воздухообмена не восполняет
количества отрицательных ионов. Один
из способов ионизации воздуха — по-
лучение отрицательных ионов кисло-
рода воздуха при выбросе в него
электронов с отрицательно заряжен-
ных металлических остриев, к кото-
рым подведен ток высокого напря-
жения (25...40 кВт). При ионизации
аэроионы заряжают и перезаряжают
пылинки и микроорганизмы до опре-
деленного потенциала, вынуждая их
быстро оседать на поверхности ограж-
дающих конструкций.

За рубежом осуществляется вы-
пуск кондиционеров с ионизирующими
устройствами.

Дезинфекция воздуха, содержа-
щего патогенные (болезнетворные)
микроорганизмы, достигается иони-
зацией, ультрафиолетовыми лучами
бактерицидных ламп (в операцион-
ных, в перевязочных) и путем на-
грева удаляемого воздуха помещения
электронагревателями или дымовыми
газами.

2.6.	ОРГАНИЗАЦИЯ
ВОЗДУХООБМЕНА ПОМЕЩЕНИЯ

Задача создания в обслуживаемой
(рабочей) зоне помещения воздуш-
ной среды определенных параметров
не ограничивается вопросами необ-
ходимой обработки воздуха в при-
точных камерах, даже при автома-
тизированных ее установках. Важным
вопросом в формировании комфорт-
ных условий является распределе-
ние в помещении подготовленного
воздуха, т. е. решение схемы рацио-

нального расположения приточных и
вытяжных устройств. Эти устройства
должны обеспечить процесс переноса
определенного количества воздуха,
для омывания свежим воздухом об-
служиваемой зоны помещения, для
эффективной локализации и ассими-
ляции выделяющихся вредностей и тем
самым для обеспечения зоны обслу-
живания помещения средних расчет-
ных значений заданных параметров.

Высокое качество распределения
воздуха в объеме помещения обеспе-
чивается синтезом технологических
инженерных и архитектурных средств.
Большей частью устройства для рас-
пределения воздуха включают в ин-
терьер самых ответственных помеще-
ний объекта и часто резко снижают
его эстетические свойства (достоинст-
ва). В помещениях малых объемов,
требующих малых воздухообменов,
как правило, бывает по одному при-
точному и вытяжному устройству
(порой — по одному из них) простых
форм и незначительных размеров
(см. рис. 2.1 и 2.5). В помещениях
больших объемов устройства распре-
деления воздуха представляют собой
сложную систему, состоящую из сети
каналов, транспортирующих воздух,
снабженных приточным и вытяжным
устройствами принятой формы, рас-
четных размеров и количеств.

Решение схемы системы воздухо-
обмена помещения — сложная зада-
ча, так как характер и скорость
перемещения ее воздуха завися’т одно-
временно от многих факторов: от
вида выделяющихся вредностей и
степени равномерности их выделения
в помещении; от разности темпера-
тур воздуха приточной струи и поме-
щения; от скорости и количества воз-
духа; от степени загромождения по-
мещения оборудованием, людьми, жи-
вотными, от подвижности работающих
агрегатов технологических линий,
транспортных средств, людских пото-
ков и в том числе — от места рас-
положения и конструктивного реше-
ния приточных и вытяжных устройств
помещения. Последний фактор опре-
деляет главную взаимосвязь с архи-
тектурно-строительЯым проектирова-
нием.

Решение схемы системы воздухооб-
мена базируется в основном на зако-
номерностях движения приточных
струй, а не вытяжных, и поэтому —
на конструктивном решении приточ-
ных устройств.

Приточная струя воздушного пото-
ка — компактная и дальнобойная, вы-
ходя из отверстия, расширяется, во-
влекая (эжектируя) в циркуляцию
большое количество окружающего
воздуха, при этом скорость струи за-
тухает, а факел ее размывается.
Область действия ее значительно
больше области действия всасываю-
щей струн у вытяжного отверстия.
В отличие от приточного к вытяж-

ному отверстию воздух из помещения
равномерно притекает со всех сторон.
Даже при значительной скорости вса-
сывания уже на небольшом расстоя-
нии от вытяжного отверстия не наблю-
дается заметного движения воздуха.
По этой причине для эффективной
местной вытяжки над выделяющейся
вредностью ее воздухоудаляюшее уст-
ройство должно располагаться как
можно ближе к источнику вредности.
Скорость воздуха в вытяжных уст-
ройствах не оказывает существенного
влияния на скорость движения воз-
духа помещения, но положение вы-
тяжного отверстия влияет на характер
воздушных потоков.

Анализ (рис. 2.18) наглядно пока-
зывает влияние мест расположения

Рис. 2.18. Формирование воздушных потоков (а) в зависимости от расположения- приточных
и вытяжных отверстий в моделях помещения (движение принудительное при /„₽ = /.), и схемы
воздухообмена помещения (6):

/ — сосредоточенный приток на одной осн с вытяжкой; 2 — то же, но рассредоточенный приток; 3 — сосре-
доточенный приток с противоположной вытяжкой (в ннжией зоне); 4 — сосредоточенный приток в нижнюю
зону с вытяжкой из верхней зоны; 5 — сосредоточенный ннжиий приток с расположением вытяжкн в тон же
стене, но в верхней зоне; 6 — приток в потолке кольцевой вокруг вытяжкн; 7 —«синзу вверх»; 8 —
«снизу вниз»; 9 — «сверху вверх»; 10 —«снизу вниз»
приточных и вытяжных отверстий на
формирование воздушных потоков,
изученных на моделях помещения,
при изотермических условиях, т. е.
при равных температурах приточной
струи и воздуха помещения.

В модели помещения, где отверстия
расположены на одной оси друг
против друга, при балансе сосредо-
точенного притока и вытяжки, только
16% перемещаемого воздуха направ-
ляется в вытяжное отверстие, а ос-
тальные 84%, образуя обратный по-
ток, циркулируют по помещению, пи-
тая приточную струю смесью возду-
ха. Увеличение расстояния между эти-
ми отверстиями способствует омыва-
нию свежим воздухом всего помеще-
ния, а уменьшение влечет за собой
направленное движение приточной
струи к вытяжному отверстию. Тако-
му же резкому перетеканию приточно-
го воздуха в вытяжное отверстие
способствуют превышение количества
удаляемого воздуха над приточным
и снижение скорости приточного воз-
духа. При равномерном рассредото-
ченном выпуске воздуха поток ровно
движется к выходному отверстию и
только в углах помещения образуются
незначительные завихрения.

При расположении отверстий в
непосредственной близости на одной
плоскости характер факела притока —
несимметричный, но воздух сразу не
перетекает к вытяжному отверстию, а
при значительном увеличении расстоя-
ния между отверстиями весь приточ-
ный поток хорошо омывает помещение
и поворачивается в сторону вытяж-
ного отверстия, при этом достигается
лучшее распределение воздуха поме-
щения по сравнению с некоторыми
другими вариантами.

При выпуске воздуха из отверстия
под углом к плоскости, например
потолка, происходит «налипание» по<
тока на эту плоскость, а при выпуске
сверху из отверстия, в виде кольца,
обрамляющего вытяжное отверстие,
потоки приточного и вытяжного возду-
ха распределяются так, как по-
казано на рис. 2.18. Несмотря на то,
что оба отверстия находятся рядом,

приточная струя попадает в поток
вытяжки только после того, как омоет
помещение. Это явление использовано
в конструкции насадка-анемостата,
применяемого при решении системы
воздухообмена летних театров и кино-
театров малых объемов.

В реальных условиях в резуль-
тате действия приточных и тепловых
струй нагретого воздуха помеще-
ния, а также под влиянием инфильтра-
ции, взаимодействия струй и их стесне-
ния ограждениями, мебелью, оборудо-
ванием и других создается более
сложная картина распределения воз-
душных потоков помещения. Напри-
мер, в неизотермических условиях,
при охлаждении помещения (/Пр<С. /в),
ось приточной струи после выхода из
отверстия отклоняется, искривляясь в
сторону пола и, наоборот, при /„р> t*
при нагреве помещения — в сторону
потолка.

С учетом движения воздушных по-
токов в строительной практике приме-
няют несколько схем воздухообмена
и несколько разновидностей каждой.

Выбор наиболее эффективной схе-
мы воздухообмена помещения для кон-
кретного случая — одна из главных
задач проектирования систем микро-
климата помещения.

Выбор схемы воздухообмена во
миогом определяется архитектурно-
конструктивным и объемно-плаииро-
вочным решением здания, в целом, а
также размером и конфигурацией
помещения данного здания В" плане;
соотношением размеров этого помеще-
ния, расположением рабочих мест,
размещением и конструкцией освети-
тельных устройств в нем и т. п. Схема
воздухообмена увязывается с интерье-
ром помещения и безусловно с учетом
картины распределения вредностей в
нем.

Характер распространения вред-
ностей по помещению зависит от их
плотности по воздуху, а также от
интенсивности и направления воздуш-
ных потоков помещения.

Более легкие вредности помещения
(водяные пары, оксид углерода и др.)
устремляются в верхнюю зону поме-
щения, а если в помещении имеются
источники тепловыделений, то вместе
с нагретым воздухом, как более лег-
ким, вверх помещения устремляются и
другие вредности. В таких случаях
вытяжку проектируют из верхней зо-
ны, а приток в рабочую зону, при-
меняя схему воздухообмена снизу
вверх.

Более тяжелые вредности помеще-
ния концентрируются в рабочей зоне
и расстилаются над полом помещения,
например углекислый газ. В этом слу--
чае вытяжку делают из нижней зоны,
а приток организуют сверху, применяя
схему воздухообмена — сверху вниз,
и ее разновидность. Эта же схема
воздухообмена применима с местной
вытяжкой и с общеобменным притоком
в случае образования в помещении
паров летучих жидкостей (ацетон,
спирт, бензол и др.), пыли, опилок,
стружек и т. д.

Концентрация вредностей, разно-
симых потоками воздуха помещения
в различных его зонах не одина-

кова, всегда самая большая — у мест
выделения этих вредностей. Места
выделения вредностей оборудуют
местными устройствами системы воз-
духообмена «снизу вниз» (рис. 2.19).

Схема воздухообмена «сверху
вверх» чаще применяется в жилых
зданиях, административных, вспомо-
гательных помещениях и в помещени-
ях сельскохозяйственного назначения.

При выделении в помещении газов
разной плотности или газов, состоя-
щих из нескольких взрывоопасных
компонентов, может применяться схе-
ма с однозональным нижним притоком
и двухзональной (по высоте) вытяж-
кой; а при сосредоточенных влаго-
выделениях (может быть совместно
с тепловыделениями) может приме-
няться схема с однозональной верх-
ней вытяжкой и двухзональным при-
током.

Смешанная (зональная) схема
воздухообмена, как правило, приме-
няется в многоярусных помещениях
(залы театров, книно, спортивные)

Рис. 2.19. Системы воз-
духообмена помеще-
ний:

а — свинарника («снизу
вниз вверх»); б — коро-
вника («сверху вверх»);
1 — приточные каналы
общеобменной механиче-
ской вентиляции; 2 —
воздухораздающая тум-
ба; 3 — приточные ре-
шетки, щели и т. п.; 4 —
дроссель-клапан; 5 —
вытяжные шахты с крыш-
ными вентиляторами; 6—
открывающиеся летом
окна; 7 —вытяжной ка-
нал общеобменной меха-
нической системы; 8 —
лоток для эвакуации на-

воза
Рис. 2.20. Система

12

воздухообмена многоярусного
зала:

/ — воздухоприемиое устройство; 2 — кондиционеры; 3 —
приточные каналы; 4 — раздача воздуха в партере;

5, 6. 7, 8 — раздача воздуха в ложах ярусов и под
потолком зала; 9 — вытяжная шахта; 10 — КВ — клапан
выдавливания (когда не работает рециркуляция); // —
шумоглушители; 12— рециркуляционные каналы; 13—
вентагрегат рециркуляции; 14 — запорно-регулирующне
устройства
(рис. 2.20), где рабочие зоны тре-
буют самостоятельного обслуживания.

Не является обязательным для
каждого помещения создание и при-
тока, и вытяжки. В здании всегда
имеются относительно более чистые
и грязные помещения. Для грязных
помещений целесообразно предусмат-
ривать вытяжную вентиляцию, а это
значит создавать разрежение, а ком-
пенсирующую приточную вентиляцию
организовывать для чистых помеще-
ний, прилегающих к грязному. При-
мером подобной организации воздухо-
обмена служит вытяжная вентиляция
курительных комнат и сантехузлов
с подачей необходимого компенсирую-
щего количества воздуха от СКВ
в фойе-вестибюль театра. Другим
примером является организация воз-
духообмена в квартире жилого дома.
Вытяжная канальная общеобменная
вентиляция проектируется для кухонь
и санузлов жилого дома. За счет
этого в жилых комнатах квартиры
возникает неорганизованный приток.
При этом притоку способствует объем-
но-планировочное решение кварти-
ры — «со сквозным проветриванием».

Каждая схема воздухообмена по-
мещения имеет свои преимущества и
недостатки в каком-либо случае ее
применения.

Схема с нижней подачей воздуха
(непосредственно в рабочую зону
помещения) усложняет конструкцию
перекрытия, требует организации в
нижней части специального техничес-
кого помещения (или под ним)
больших объемов — камер статичес-
кого давления и, кроме того, не
допускает низких температур и высо-
ких скоростей выпуска приточного
воздуха помещения. Но зато эта
схема ограничивает высоту зон обслу-
живания притоком, создает движение
воздуха в строгом направлении вмес-
те со свободными конвективными по-
токами нагретого воздуха источника-
ми теплоты, снижая теплоту и ассими-
лируя все другие разновидности вред-
ностей; равномерно душирует всю
зону обслуживания; обеспечивает
практическую независимость эффекта

системы микроклимата от объемно-
планировочного решения помещения и
степени его заполнения, например
людьми; при соответствующем реше-
нии воздухоудаления отработанного
воздуха помещения позволяет не
учитывать конвективную теплоту све-
тильников и покрытия здания, тем
самым снижая энергетическую на-
грузку системы микроклимата.

Подача воздуха в помещение
«сверху» дает возможность сущест-
венно понизить температуру притока
и повысить скорость выпуска воздуха,
но такая схема воздухообмена вызы-
вает большую турбулентность воздуш-
ной среды помещения в его рабо-
чей зоне.

Решая схему воздухообмена в лю-
бом случае, особенно при больших
площадях зоны обслуживания (при
незначительной высоте помещения) и
при значительном воздухообмене,
большое значение следует придавать
рассредоточенной подаче приточного
воздуха, так как в комфортном со-
стоянии воздушной среды играет нема-
лую роль подвижность воздуха рабо-
чей зоны помещения. При сосредо-
точенной раздаче воздуха получить
нормативное значение подвижности
очень сложно.

В настоящее время существуют
технические средства для обработки
воздуха, которые могут подготовить
воздух любых расчетных кондиций,
а в то же время организация
воздухообмена помещения до сдх пор
далека от совершенства.

Из-за неудачной организации воз-
духообмена в помещении и в пер-
вую очередь неправильного выбора
и расчета воздухораспределительных
устройств не удается обеспечить в
рабочей зоне помещения равномер-
ные заданные параметры воздушной
среды.

При работе системы в режиме
воздушного отопления может быть
перегрев воздуха по высоте, а при ра-
боте системы в режиме охлаждения
в местах приточных струй может со-
здаваться ощущение сквозняков или
наоборот невентилируемых зон.
Для создания более эффективной
системы микроклимата помещения в
настоящее время все больше начина-
ют применять ЭВМ; а выбирая опти-
мальную систему воздухообмена уни-
кального здания, проводят предвари-
тельные сравнительные исследования
расчетных вариантов схемы воздухо-
обмена этих помещений на больших
моделях.

2.7.	КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ,
ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ
И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

Состав элементов системы венти-
ляции, кондиционирования и воздуш-
ного отопления показан на рис. 2.1,
2.3, 2.9, 2.14.

Приточная система вентиляции,
воздушного отопления и СКВ могут
иметь следующие конструктивные эле-
менты: приточная (приточно-рецирку-
ляционная) установка для обработки
воздуха; воздухозаборное устройство
приточной установки; сеть каналов,
транспортирующих воздух от при-
точной установки до помещения;
воздухораздающие устройства поме-
щения; шумоглушительные устройства
приточной системы; виброгасительные
устройства; запорно-регулирующие
устройства приточной системы.

В СКВ к перечисленным элемен-
там добавляется устройство авто-
матики, а в многозальных СКВ,
кроме того,— доводчики.

Вытяжная система вентиляции мо-
жет иметь следующие конструктивные
элементы: установка для удаления
(и возможно очистки) воздуха поме-
щения; воздухоудаляющие (вытяж-
ные или рециркуляционные) устройст-
ва для забора воздуха из помещения;
сеть каналов, транспортирующих воз-
дух помещения; вытяжная шахта для
удаления воздуха в атмосферу; шумо-
глушительные устройства вытяжной
системы; запорно-регулирующие уст-
ройства вытяжной системы.

Отдельные элементы приточных и
вытяжных систем, перечисленные вы-
ше, могут не входить в состав не-

которых систем, например вытяжная
шахта с установкой в ней осевого
крышного вентилятора может исклю-
чить сеть каналов, приточная уста-
новка, забирающая воздух через про-
ем в стене, исключает устройство при-
точной шахты.

Системы вентиляции и особенно
СКВ — дорогие системы, требующие
больших площадей помещений и тща-
тельной эксплуатации. Плохо решен-
ные системы, способствующие перете-
канию воздуха из одного помещения
в другое, могут являться хорошими
распространителями пожара и раз-
личных вредностей (бактериальных
и др.), возникающих в помещениях;
могут не обеспечивать эстетику поме-
щения и нарушать звукоизоляцию его.

Конструктивное решение систем
и выбор строительных материалов
для изготовления элементов систем
производятся в соответствии с требо-
ваниями СНиПа: санитарно-гигиени-
ческими, противопожарными, тепло-
техническими, экономическими, экс-
плутационными и строительно-архи-
тектурными (эстетические и звукоизо-
ляционные в том числе).

Приточные и вытяжные установ-
ки — комплекс оборудования для об-
работки воздуха.

В состав приточной установки ес-
тественной системы вентиляции могут
входить воздухоочистительное уст-
ройство и теплообменник; в механи-
ческой системе вентиляции (в систе-
ме воздушного отопления):’воздухо-
очистительное устройство, теплооб-
менник и вентилятор с электродви-
гателем; а в СКВ — кондиционеры.

В состав вытяжной установки ме-
ханической системы вентиляции могут
входить воздухоочистительное уст-
ройство, теплообменник — утилизатор
теплоты и вентилятор с электро-
двигателем.

Порядок размещения оборудова-
ния приточных и вытяжных уста-
новок должен соответствовать требо-
ванию СНиПа. Отдельные вентиля-
ционные установки могут не вклю-
чать некоторые из перечисленных вы-
ше элементов, например приточные ус-
тановки систем вентиляции не всегда
оборудуются воздухоочистительными
устройствами, а вытяжные — утили-
заторами теплоты и др.

Приточная или вытяжная систе-
мы вентиляции могут оборудоваться
одной установкой, производительность
которой соответствует расчетному
воздухообмену, а СКВ должны обо-
рудоваться несколькими кондиционе-
рами (не менее двух равной произво-
дительности, в сумме составляющей
расчетный воздухообмен) (рис. 2.21 —
2.23).

Размеры установок зависят от про-
изводительности системы, размеров
оборудования и их компоновки.

Некоторые приточные или вытяж-
ные установки монтируют из отдель-
ного оборудования в соответствии с
проектом на месте строительства,
а некоторые, как и кондиционеры,

собираются из готовых секций завод-
ского производства. Связуемыми
звеньями этих секций являются про-
межуточные секции обслуживания
элементов установки, которые снаб-
жаются герметично закрывающимися
дверьми.

Стенки корпуса установки завод-
ского изготовления — металлические,
а при создании установки на месте
строительства — из несгораемых или
трудносгораемых материалов с глад-
кими поверхностями для возможной
очистки от грязи и пыли.

Для сокращения радиуса действия
систем как приточные, так и вытяж-
ные установки по возможности распо-
лагают центрально относительно к
обслуживаемым помещениям.

С учетом естественного движения
воздуха помещения (здания в целом)
снизу вверх приточные установки ре-

Рис. 2.21. Камера приточной установки:

а. б — разрез и план; / — воздухозаборное устройство; 2 — утепленный клапан, заслонка; 3 — воздушные
фильтры; 4 — калориферы; 5 — вентиляционный агрегат; 6 — шумоглушитель; 7 — приточный воздуховод;

8 — люк; 9 — гибкая вставка; 10 — конфузор; 11 — приемная камера; 12 — диффузор
Рис. 2.22. Камера СКВ:

а, б — разрез и план; / — центральные кондиционеры КТН 2-20; 2 — шумоглушители пластинчатые; 3 —
рециркуляционно-вытяжные вентиляторы; 4— воздухоудаляющее устройство помещения; 5 — воздухоза-
борное устройство; 6 — рециркуляционные каналы; 7 — насосы камер орошения; /к, bK, h* — длина, ширина,
высота кондиционера; 1Ш, Ьш, — то же, шумоглушителя

комендуется располагать ниже, а вы-
тяжные выше обслуживаемых поме-
щений.

В механических системах венти-
ляции и в СКВ с условием постоян-
ного их действия приточные и вы-
тяжные установки допускается распо-
лагать в различных уровнях поме-
щений обслуживаемой зоны здания.

При размещении установок на пе-
рекрытиях или на площадках, учи-'

тывается их значительный вес, дина-
мические нагрузки и возникающий
шум при их работе (особенно конди-
ционеров). В гражданских и промыш-
ленных зданиях приточные и вытяж-
ные установки чаще размещаются в
специальных помещениях, называе-
мых камерами, но в промышленных
зданиях их допускается располагать
непосредственно в цехах на полу или
на площадках.
Камерами могут являться любые
отепленные, звукоизолированные и
освещенные технические помещения
зданий, а также специально выгоро-
женные в подвалах и чердаках. Ка-
меры бывают индивидуальными для
одной установки, например для при-
точной или вытяжной системы венти-
ляции; общими для размещения
нескольких разных установок систем
вентиляции и СКВ или одной системы
СКВ. Возможность совмещения уста-
новок систем разных помещений в
одной камере зависит от назначения
помещения и категории помещения

промышленного здания. Обычно об-
щие камеры располагают в помеще-
ниях с естественным светом и обо-
рудуют вентиляцией (с преобладанием
вытяжки над притоком).

При устройстве индивидуальных
камер в подвалах или на чердаках
их стенки должны выполняться из
огнестойких материалов: бетона, из
пустотелых гипсовых и опилкогипсо-
вых плит, кирпича, блочных конструк-
ций или деревянными с двухсторон-
ней обивкой листовой сталью по
войлоку, смоченному в глине. Вытяж-
ные камеры, расположенные на черда-

Рис. 2.23. Камеры вытяжных механических систем:

а — камера-шахта с центробежным вентилятором, смонтированная на крыше; б — то же, с крышным венти-
лятором; в — вытяжная камера на чердаке; 1— стенка камеры; 2 — сетка нлн решетка; 3 — утепленный
короб; 4 — железобетонная плита перекрытия; 5 — вентагрегат; 6 — опора под вентилятор; 7 — штампо-
ванный металлический корпус с козырьком; 8 — воздуховод; 9'— гибкие вставки; 10 — шахта с зоитом;

11 — утепленный многостворчатый клапан; 12 — входная дверь; 13 — пружинные амортизаторы
ке (в холодном помещении), снабжа-
ются отводами конденсата в канали-
зацию.

В общих приточных камерах СКВ
помимо кондиционеров могут быть
размещены установки рециркуляцион-
ной части системы (вентилятор с
электродвигателем), общие камеры
шумоглушения, доводчики, циркуля-
ционные насосы промывочных камер
и другое оборудование.

Размеры камер зависят от габа-
ритов установок и оборудования, раз-
меров проходов, удобных для мон-
тажа, демонтажа и эксплуатации обо-
рудования, а также от размеров ка-
налов, выходящих из установок,
транспортирующих приточный воздух
помещения. Минимальная высота по-
мещения камеры над установками
должна быть не менее 0,8 м, а мини-
мальные размеры проходов между
стенами и оборудованием — не менее
0,7 м.

Не допускается размещать приточ-
ные установки и кондиционеры вдоль
наружных стен, но в то же время
торцы этих приточных установок и
кондиционеров необходимо направ-
лять к наружной противопожарной
стене для более простого устройства
воздухозабора.

В вытяжных естественных систе-
мах камеры не устраивают. Их общий
магистральный канал переходит в
шахту, где в редких случаях для
увеличения естественного напора си-
стемы (путем подогрева удаляемого
воздуха помещений) может распола-
гаться теплообменник.

Воздухозаборное устройство, по-
средством которого в приточную
установку или сразу в несколько
кондиционеров поступает свежий на-
ружный воздух, выбирается в зависи-
мости от конкретных условий архи-
тектурно-строительного решения зда-
ния и его приточных систем. При
выборе места забора воздуха должно
учитываться направление господст-
вующих ветров и места выбросов в
атмосферу вредностей удаляемого воз-
духа зданий. Как правило, забор на-
ружного воздуха организуется в зе-

леной зоне дворов, скверов, парков.

Воздухозаборное устройство мо-
жет состоять из воздухозаборного от-
верстия с решеткой, приточной шах-
ты с утепленным клапаном (регули-
рования количества приточного воз-
духа или отключения системы) и рас-
пределительного канала.

По распределительному каналу на-
ружный воздух поступает к каждой
приточной установке или к кондицио-
нерам.

Наличие приточной шахты и рас-
пределительного канала зависит от
расположения приточной камеры и
количества установок в ней. Если
приточная камера системы располо-
жена в подвале, необходима при-
точная шахта; в других случаях
воздухозабор может производиться
через проем в стене, в слуховом
окне чердака и т. п.

Приточная шахта может быть при-
ставной к стене здания и при этом
оформляться как архитектурная де-
таль; отнесенной в более чистую зону
территории здания или решенной сов-
местно с конструкцией фонтана, водое-
ма, колонн-светильников, растральных
колонн, скульптурных решений и др.
Недостатком отдельно стоящей шахты
является увеличение радиуса действия
системы.

В любом случае воздухозаборное
отверстие системы должно распола-
гаться выше 2,0 м от уровня земли,
защищаться от атмосферных воз-
действий и снабжаться жалюзийной
•решеткой.

Вытяжная шахта служит для уда-
пения отработанного воздуха поме-
щений (рис. 2.24). Она оборудуется
решетками при горизонтальном вы-
бросе в атмосферу воздуха; зонтом
или дефлектором, предохраняющими
систему от атмосферных осадков и от
воздействия ветра; утепленным клапа-
ном для регулирования количества
удаляемого воздуха или для отклю-
чения системы. Выводятся шахты
выше верхней отметки крыши более
чем на 1,0 м в естественных и
более чем на 0,5 м — в механических
системах.
a—разрез и план вытяжной шахты (здания без чердака) с зонтом; б—общий вид вытяжной шахты (здания
с чердаком) с дефлектором; в, г—дефлекторы ЦАГИ (9) и УкрНИИСТ; д—примеры оформления иа
крыше; е, ж — дефлекторы; / — железобетонный блок; 2 — щнты из цементно-фибролитовых плит (внеш-
ние плоскости утеплителя — цементно-фибролитового— покрыты горячим битумом); 3— фартук из оцин-
кованной кровельной стали; 4—металлический зонт; 5—борт из асфальта; 6—рулонный гидроизоляцион-
ный ковер из четырех слоев рубероида; 7—присыпка гравием иа битуме; 8—переход к дефлектору; 9—
дефлектор; 10— болты крепления дефлектора к шахте; //—люк; 12 — индивидуальный вентиляционный
канал помещения; 13 — сборный канал на чердаке; 14 — отводы
При верхнем положении приточных
шахт расстояние между воздухоза-
бором и шахтой вытяжной системы
принимается по горизонтали не менее
10 м (для общественных зданий) и
15 м (для промышленных), а по верти-
кали не менее 2,5 м (для обществен-
ных) и 6,0 м (для промышленных).

В качестве строительного материа-
ла для устройства приточных шахт
может применяться бетон и кирпич
с гидроизоляцией (для приставных и
отдельно стоящих шахт), дерево,
обитое изнутри оцинкованной сталью,
а снаружи оштукатуренное (для шахт
при расположении приточных камер
на чердаке).

Строительный материал распреде-
лительного канала, транспортирующе-
го воздух от шахты до установок,
принимается тот же, что и для при-
точной шахты, но в случае его уст-
ройства внутри отапливаемого поме-
щения, чтобы на его поверхности при
пропуске холодного воздуха не обра-
зовался конденсат воздуха помеще-
ния, с внешней стороны теплоизоли-
руется.

Для устройства вытяжных шахт
применяют асбоцементные трубы илн
деревянный каркас, обитый с двух
сторон металлом по войлоку, смо-
ченному в глине, с наружным ошту-
катуриванием.

Решая каналы систем вентиляции,
воздушного отопления и кондицио-
нирования, удовлетворяют требования
СНиПа и добиваются, чтобы каналы
были хорошо увязаны со строитель-
ными конструкциями здания и архи-
тектурным оформлением помещения;
были огнестойкими, воздухонепро-
ницаемыми, малотеплопроводнымн,
сравнительно легкими и индивидуаль-
ными для каждого помещения, тем бо-
лее для помещений разного назначе-
ния, чтобы материал каналов не вы-
делял вредных веществ и пыли,
запрещается применение асбоцемента
в устройстве приточных каналов;
чтобы устройство каналов использо-
вало как можно меньше полезной
площади; чтобы внутренняя поверх-
ность каналов — участков систем н их

соединительных фасонных частей —
была гладкой, а конструкция отводов
переходов плавной; при этом протя-
женность каналов была наименьшей
и по возможности доступной для
эксплуатации.

Для уменьшения протяженности
системы каналов и для упрощения
устройства системы, при решении
планировки здания, каналы одноимен-
ных помещений разных этажей стре-
мятся располагать рядом по одной
вертикали. При решении систем кана-
лов в производственных помещениях
учитывают расположение технологи-
ческого оборудования так, чтобы вен-
тиляция не затрудняла обслуживание
оборудования, и в то же время,
как можно лучше, эффективнее осу-
ществляла локализацию вредностей
воздуха помещения.

Каналы систем при прокладке их
в зоне отапливаемого помещения мо-
гут выполняться в толще кирпичных
нли бетонных стен и, кроме того, в виде
приставных, подшивных и отдельно
стоящих.

Подвесные каналы (воздуховоды)
производственных помещений чаще
выполняются из листовой оцинкован-
ной стали, но могут быть из синте-
тических материалов (винипласт, по-
лиэтилен, стеклоткань, стеклопластик
и др.).

Выбор материала и вида канала
в каждом отдельном случае произво-
дится в зависимости от торо, какие
помещения обслуживает система и по
каким помещениям пройдут каналы.

На рис. 2.25—2.27 показаны внут-
ренние каналы кирпичных стен, сте-
новых панелей и блочных перегоро-
док.

Минимальные размеры внутренних
каналов: кирпичных— 140X140 мм
кратны кирпичу (1/2Х 1/2 кирпича),
а диаметр бетонных—100 мм. Ми-
нимальная толщина кирпичных стен
при однорядном расположении кана-
лов в ее толщине должна быть не ме-
нее 380 мм (1 1/2 кирпича), а бетон-
ных — не менее 200 мм; при двуряд-
ном расположении каналов как кир-
пичных, так и бетонных должна
Рис. 2.25. Вентиляционные каналы:
а — в кирпичных стенах; б — приставные нз шлакогипсовых плит (в разрезе и плане помещения); в —
сборные на чердаке; г — планы 4-го этажа н чердака жнлого дома; 1 — шлакогипсовые плнты; 2 — Штука-
турка; 3 — перекрытие; 4 — арматура; 5 — заливка гипсом; 6 — воздушная прослойка

быть не менее 380 мм. Толщина
простенков между двумя каналами
помещений одноименного назначения
принимается не менее 140 мм, а разно-
именного назначения — 250 мм.

Расстояние от дверных проемов и
от стыков стен до проемов внутренних
каналов должно быть не менее
380 мм.

Не допускается устройство каналов
в толще наружных стен (во избе-
жание образования конденсата водя-
ных паров) и в местах сопряжения
любых стен.

Не рекомендуется устройство внут-

ренних каналов в стенах из сили-
катного и красного кирпича для тран-
спортировки влажного воздуха (более
60%). Конструкция каналов должна
быть строго вертикальной, а при
отступлении от вертикали, что яв-
ляется редким случаем, уклоны канала
допускаются не менее 60°.

В зданиях, имеющих дымовые тру-
бы печей, каминов, котлов, кухонных
плит, работающих на твердом или ма-
зутном топливе, индивидуальные вер-
тикальные каналы или шахты систем
следует примыкать к стенам дымо-
вых каналов или располагать в теле
Рис. 2.26. Вентиляция жилого здания с теплым чердаком:

а — каналы — спутники кухонь; б — то же, сануэлоа; в — протнаодымная вентиляция лестничной клетки
(разрез и план); / — оголовникн блоков каналов-спутников; 2—вытяжная шахта естественной системы
теплого чердака; 3 — поддон шахты для сбора конденсатора; 4 — сборный канал механической противодым-
ной системы; 5 — протнаодымная шахта; 6 — рассечка; 7 — автоматический клапан и датчик; 8 — жа-
люзийная решетка; к — кухнн; с/у — санузлы; л/к — лестничные клетки; ПВУ — противодымная аытяжиая
механическая установка
900

Рис. 2.27. Вентиляция высотного жилого дома:

а — индивидуальные каналы в толще стены* б — вертикальные каналы-спутннкн в бетонных блоках; в—наклонные каналы-спутники в бетонных
панелях; г—вентиляционный блок с приточными н вытяжными каналами конструкции ЛенЗНИИЭПа; ВС — вытяжная система; ПУ — приточная ус-
тановка
дымовой трубы, что способствует уве-
личению естественного напора.

Приставные или подшивные кана-
лы (рис. 2.25) могут выполняться из
плит толщиной 35...40 мм в помеще-
ниях с нормальной влажностью воз-
духа из асбоцементных (только вы-
тяжные), шлакогипсовых, гипсоволок-
нистых и известковогипсовых, а в по-
мещениях с повышенной влаж-
ностью — из асбоцементных и шлако-
бетонных. Минимальные размеры при-
ставных каналов 100Х 150 мм, а высо-
та подшивных каналов 150 мм. Про-
кладка приставных каналов должна
осуществляться во внутренних углах
помещения, а если необходима про-
кладка вдоль наружных стен, то
требуется устройство зазоров — воз-
душных прослоек не менее 50 мм.

Отдельное стоящие каналы могут
выполняться из асбоцементных или
керамических коробов или труб.

При устройстве приставных, под-
шивных или отдельно стоящих кана-
лоб по архитектурным соображениям
используются пустоты железобетон-
ных настилов, ниш помещений, акус-
тические ширмы залов или ложные
колонны — пилястры, подшивные по-
толки и др., при этом вертикальные
приставные или отдельно стоящие
каналы в помещениях каждого этажа
свой вес должны передавать на конст-
рукцию перекрытия, а не на каналы
помещений нижних этажей.

Конструкции элементов перекры-
тия не должны закрывать расчетного
сечения канала для прохода опреде-
ленного количества воздуха, а устрой-
ства отверстий в плите перекрытия для
передачи воздуха в вертикальные
участки каналов следующих этажей
не должны ослаблять перекрытия.

Подвесные воздуховоды производ-
ственных помещений к строительным
конструкциям крепятся хомутами,
подвесками, кронштейнами и т. д.
Толщина их стального листа (0,57...
2,5 мм) зависит от размеров и на-
значения воздуховодов и от условий
их эксплуатации. При перемещении
воздуха, содержащего примеси агрес-
сивных сред, разрушающе действую-

щего на сталь, для воздуховодов
применяют цветные металлы (алюми-
ний и др.), пластмассу, металлопласт,
а также асбоцементные и керами-
ческие трубы (рис. 2.25).

Подпольные каналы для перемеще-
ния воздуха, содержащего агрессив-
ные компоненты, устраивают из кисло-
тоупорного бетона, кирпича, оштука-
туривают раствором из кислотоупор-
ного цемента и покрывают каменно-
угольной смолой.

Индивидуальные вертикальные ка-
налы одноименных помещений объе-
диняют сборными (объединение ка-
налов разноименных помещений в од-
ну систему не допускаются, кроме
помещений жилого здания с теплым
чердаком).

При прокладке сборного канала
в неотапливаемом помещении его кон-
струкция решается из двойных шла-
коалебастровых или шлакобетонных
плит (толщиной 40 мм) с воздуш-
ной прослойкой между ними (тол-
щиной 40 мм), а также из одинар-
ных шлакогипсовых или шлакобетон-
ных плит (толщиной 100 мм). Сбор-
ные каналы сверху дополнительно
могут еще теплоизолироваться, гидро-
изолироваться и снабжаться устройст-
вом для отведения конденсата из
нижней зоны пола канала при случае
его образования.

В бесчердачных зданиях верти-
кальные каналы незначительными
группами выводятся выше крыши в
виде труб, шахт или объединяются
горизонтальными сборными каналами,
проложенными под потолком лестнич-
ных клеток или за подвесным потол-
ком помещения, или в подшивке
коридора верхнего этажа.

В жилых зданиях при наличии
теплых чердаков допускается выпуск
воздуха из всех индивидуальных ка-
налов помещений одной секции в
помещение чердака этой секции, вы-
полняющего роль сборного канала.
Так как в противопожарных целях
не разрешается пропускать каналы
через брандмауэрные стены секции
здания, теплый чердак многосекцион-
ного здания делится как бы на от-
дельные системы, каждая из которых
оборудуется своей вытяжной шахтой.
Оголовники индивидуальных каналов
выпускают выше пола теплого черда-
ка на 1,0 м. Вытяжная шахта в
этом случае выводится выше верхней
отметки крыши, в том числе может
быть верхняя отметка крыши лиф-
товой шахты. Расстояние от оси окна
верхнего этажа до устья шахты не
должно быть меньше 6,5 м. Под
шахтой на чердаке устанавливается
для сборка конденсата поддон на нож-
ках, перекрывающий стороны шахты
на 300 мм.

В высотных зданиях и зданиях
повышенной этажности решение кана-
лов и систем может быть таким, как
показано на рис. 2.26 и 2.27.

В зданиях малой и средней этаж-
ности (до 9 этажей) размещение
индивидуальных вертикальных кана-
лов для одноименных помещений,
расположенных по одной вертикали,
как правило, не вызывает серьезных
затруднений, а в зданиях повышен-
ной этажности для экономии полез-
ной площади помещений каналы при-
ходится объединять по вертикали и
усложнять систему. В высотных зда-
ниях, построенных в Москве в 50-е
годы, индивидуальные каналы одно-
именных помещений решены обычно,
как в малоэтажных зданиях, но
системы этих каналов разделены по
вертикали в соответствии с зональ-
ностью здания в целом на несколько
отдельных систем. Сборные каналы си-
стем каждой зоны расположены в
верхних технических этажах зон. Шах-
ты нижних зон, проходя через верх-
ние зоны, выведены на крышу здания.
В настоящее время каналы и систе-
мы высотных зданий и зданий повы-
шенной этажности выполняют из уни-
фицированных элементов заводского
изготовления: вентиляционные блоки с
каналами-«спутниками» или вентиля-
ционные блоки-перегородки с наклон-
ными каналами. Чаще применяют си-
стемы с перепусками каналов через
1...5 этажей. В связи с тем, что
естественный напор в каналах верх-
них этажей значительно меньше, чем

нижних, для более устойчивой работы
системы с перепусками каналов и
для того, чтобы не было «опроки-
дывания» тяги системы; каналы верх-
них этажей (до 4-х этажей в зависи-
мости от перепуска) объединяют в тех-
ническом верхнем этаже в самостоя-
тельную систему. Также для устой-
чивости работы этих систем, выдер-
живается определенное соотношение
площадей сечений шахты и суммы
всех индивидуальных каналов, вхо-
дящих в шахту. В системах с инди-
видуальными каналами их суммарная
площадь должна быть меньше пло-
щади сечения сборного канала или
шахты. В системах с устройством
наклонных или каналов-спутников
площадь индивидуальных каналов мо-
жет превышать площадь сечения ма-
гистрального. вертикального канала-
шахты в 1,7 раза с перепуском через
5 этажей; в 1,4 раза с перепуском
через 2 этажа; в 1,2 раза с пере-
пуском через 1 этаж.

Форма сечения индивидуальных
каналов может быть разной, удоб-
ной для прокладки и отвечающей
решению интерьера помещения, но
предпочтение должно отдаваться круг-
лым каналам, так как с уменьшением
периметра канала уменьшаются рас-
ход материала и сопротивления дви-
жению воздушного потока (послед-
нее является более важным).

Размеры сечения канала, необхо-
димые для пропуска расчетного коли-
чества воздуха, определяются расче-
том по формуле (2.6), а для обеспе-
чения создания индустриальных заго-
товок каналов установлены норматив-
ные стандарты этих размеров.

Участки каналов и воздуховодов
соединяют фланцами посредством раз-
личных фасонных частей — деталей:
отводов, тройников, крестовин и др.

Вентиляционные каналы и возду-
ховоды снабжают различными возду-
хоразделяющими (приточными) и
воздухоудаляющими (вытяжными или
рециркуляционными) устройствами
(рис. 2.28). При устройстве каждого
из них предъявляются следующие тре-
бования: воздухоразделяющие устрой-
Рис. 2.28. Воздухораздающие устройства:
а — виды раздачи воздуха; б — устройства для подачи воздуха в иижиюю зону помещения; 1 — вертикаль-
ная раздача; 2 — наклонная; 3, 4 — горизонтальные сосредоточенная и рассредоточенная; 5 — под креслами
через подступеньки амфитеатра; 6 — через перфорированную стоику кресла; 7 — устройство «климадрант»;
8 — поворотное устройство в зону дыхания; 9 — кресло; 10 — приточный канал; 11 — решетка или перфо-
рированная щель; 12— сопло; 13—рециркуляционное устройство *

ства должны способствовать более
полному и быстрому омыванию воз-
духом всего объема помещения; воз-
духоудаляющие устройства местных
систем должны располагаться как
можно ближе к Местам выделения
вредностей, но при этом не мешать
технологическому процессу; как те,
так и другие устройства не должны
создавать дискомфортного состояния
микроклимата помещения и должны
обеспечивать регулирование воздухо-
обмена; живое сечение устройств для
прохода приточных и вытяжных
потоков должно быть расчетным и

составлять значение не меньше раз-
мера сечения подводящего или уда-
ляющего воздух канала, иначе могут
возникать большие сопротивления
движущемуся потоку и шум; оформ-
ление всех устройств должно быть
эстетичным и отвечающим строитель-
но-архитектурным особенностям по-
мещения. Конструктивное решение
воздухораздающих и воздухоудаляю-
щих устройств помещения принимает-
ся в зависимости от видов системы
(общеобменная или местная) и схем
воздухообмена (снизу вверх или
сверху вниз), от места установки при-
точного устройства относительно ра-
бочих мест помещения, а также от
требуемого вида и способа раздачи
воздуха помещения.

Так как характер распределения
вредностей Микроклимата помещений
определяется главным образом при-
точными и тепловыми струями, а не
вытяжными, значительное разнообра-
зие в конструктивном отношении полу-
чили воздухораздающие, а не воз-
духоудаляющие устройства.

Воздухоудаляющие устройства по-
мещений в общеобменных системах
любого назначения могут оформлять-
ся в виде решеток, снабженных жа-
люзи, установленных на каналах или
тумбах, а также в виде поперечных
или продольных щелей или окон в
воздуховодах, проемов в шахтах,
снабженных движками или регулиро-
вочными клапанами, а в местных си-
стемах производственных помещений
оформляются в виде раструбов, рас-
трубов-отводов и др. (см. рис. 2.9).

Определенные конструктивные ре-
шения воздухораздающих устройств
могут обеспечить следующие виды
подачи воздуха: вертикальную, на-
клонную, горизонтальную, сосредото-
ченную или рассредоточенную, а кро-
ме того, следующие способы раздачи
воздуха: нижнюю и верхнюю, пассив-
ную и активную, перфорированную,
веерную или сосредоточенную. Уст-
ройства вертикальной или наклонной
подачи применяют, когда необходимо
подать воздух местной системой, не-
посредственно в зону дыхания рабо-

тающего у горячего технологическо-
го' оборудования; горизонтальной со-
средоточенной — при обслуживании
всего объема помещения или зон
проходов между технологическим обо-
рудованием; горизонтальная рассеян-
ная — при общеобменной системе воз-
духообмена производственных поме
щений или помещений больших объе-
мов общественных зданий.

Конструктивные решения воздухо-
раздающих устройств при нижней
раздаче воздуха могут осуществлять-
ся посредством (рис. 2.29) решеток
с подвижными жалюзи, установлен-
ных в вертикальной плоскости под-
ступенек пола (в залах) или на-
польных тумбах; в горизонтальной
или вертикальной плоскостях пусто-
телых барьеров или в спинках кре-
сел; в вертикальных каналах, опу-
щенных в зону обслуживания поме-
щения; приточных патрубков, от-
верстий с движками или щелей с
регулировочными клапанами, сделан-
ных в горизонтальных или верти-
кальных воздуховодах, расположен-
ных или опущенных в рабочую зону
помещения; перфорированных метал-
лических стоек, кресел или щелей
по контуру тумбочек кресел; пово-
ротного приспособления (головка с
щелями поворачивается на угол 60°,
а сопло на 176°), с помощью которого
потребитель имеет возможность изме-
нять направление потока (в самоле-
тах, в автомобилях и т. п.); «кли-
мадранта» в спинке кресла* в столеш-
нице пюпитра, в крышке стола.*

Рис. 2.29. Схемы глушителей шума:
а — трубчатый; б — пластинчатый; в — камерный; / — звукопоглощающий мате-
риал; 2 — сетка нлн перфорированная стальная оболочка
«Климадрант», разработанный в
ФРГ, конструктивно напоминает
эжекционный доводчик, но без тепло-
обменника. Местный догрев воздуха
по желанию потребителя осуществля-
ется рециркуляционным подмешива-
нием воздуха помещения за счет его
эжектировки струей, выходящей из
сопла приточного воздуха, подготов-
ленного в приточной камере.

К конструктивному решению уст-
ройств верхней пассивной раздачи
относятся решетки, щели и пр. Такие
устройства не обеспечивают равно-
мерности раздачи воздуха. Их приме-
няют в помещениях жилых, админи-
стративных и вспомогательных зданий
там, где расчетный воздухообмен не-
значителен.

Конструктивное решение воздухо-
раздающих устройств при верхней
перфорированной раздаче может осу-
ществляться с помощью воздуховода
прямоугольного, круглого или сфери-
ческого сечения, в стенках которого
размещены равномерно одинаковые
отверстия малого размера с шагом
между ними в продольном и попе-
речном направлениях, относительно
длины канала примерно 50...100 мм.
Такие устройства применяют в поме-
щениях незначительной высоты
(2,8 м) и сравнительно небольшого
объема при незначительных темпера-
турных перепадах (до 1°), а также
в цехах: гальванических, размолоч-
ных, малярных, швейных, деревооб-
рабатывающих и др., где скорость
выходящего малыми струйками возду-
ха должна быстро затухать.

При верхней активной раздаче,
а также при всех разновидностях
веерной и сосредоточенной раздаче
воздуха применяют специальные
устройства — воздухораспределители
(различные насадки). Эти устройства
могут применяться в зданиях раз-
личного назначения, но в помещениях
больших объемов и большой высоты,
в которых не выделяется пыль,
ядовитые газы и пары.

Применение воздухораздающего
устройства того или иного типа при
различных способах раздачи позволя-

ет изменять интенсивность перемеши-
вания подаваемого воздуха с окру-
жающим; выпускать воздух по-разно-
му в рабочую зону помещения;
увеличивать, уменьшать или сохра-
нять разность температур /Пр — /»;
изменять дальнобойность приточной
струи.

Материал воздухораздающих и
воздухоприемных устройств поме-
щений — металл, пластик, гипс — вы-
бирают в зависимости от интерьера
помещения и с учетом конструктив-
ного решения канала (воздуховода),
на которых устанавливаются эти
устройства.

Определение площади живого се-
чения решеток или отверстий кана-
лов производится по формуле (2.6),
а расчет специальных воздухораспре-
делителей — сложен и приводится в
специальной литературе.

Снижение вентиляционного шума
является важной задачей, так как
шум является серьезной производст-
венной вредностью. Известно, что если
шум на 15...20 дБ превышает допус-
тимые значения, производительность
труда снижается на 10...20%, увели-
чивается производственный травма-
тизм, появляются профессиональные
заболевания. Допустимый уровень шу-
ма в зданиях различного назначения
регламентируют нормы. В промышлен-
ных цехах, где шум создается техно-
логическим оборудованием, уровень
шума от вентиляционных установок
должен быть на 5 дБ ниж$ уровня
производственного шума.

Шум, производимый искусственной
вентиляцией, по своему происхож-
дению может быть механическим и
аэродинамическим, передаваемым
через структуру ограждений и по
воздуху. Механический шум создает-
ся вибрацией вентиляционной уста-
новки (вентилятор с электродвига-
телем). Он может возникать из-за
неправильного выбора типа и номера
вентилятора и нарушения режима ра-
боты установки (нарушение баланси-
ровки вентилятора с электродвигате-
лем и плохой эксплуатационный уход
за установкой). Аэродинамический
шум связан с образованием воздуш-
ных вихрей и пульсирующим дейст-
вием давления воздушного потока,
обтекающего элементы вентилятора
и вентиляционной сети (фасонные
части, запорно-регулирующие устрой-
ства, решетки, насадки).

Передаче и распределению шума
способствуют неудачно выбранные
места расположения вентиляционных
установок при проектировании объем-
но-планировочного решения здания в
целом; неудачное конструктивное ре-
шение устройства основания под вен-
тиляционные установки и присоедине-
ния каналов и оборудования камер к
вентилятору; отсутствие звукоизоля-
ции в вентиляционных каналах; за-
ниженные размеры каналов, транспор-
тирующих воздух.

Для снижения вентиляционного
шума применяют следующие меры:

1.	Вентилятор с электродвигателем
располагают в отдельных камерах.
Ограждение камер делают герметич-
ным с облицовкой звукопоглотителя-
ми (минеральным войлоком, стекло-
волокном, акустической штукатур-
кой).

2.	Камеры вентиляционных уста-
новок размещают в подвалах, техни-
ческих этажах, чердаках, в редких
случаях — в подсобном помещении
обслуживаемого этажа или непосред-
ственно в шумном цехе.

3.	Виброизоляцию вентиляционных
установок осуществляют устройст-
вом пружинных или резиновых амор-
тизаторов под основание агрегата и
гибких брезентовых вставок (конфу-
зора и диффузора до и после венти-
лятора), для соединения его с обору-
дованием камеры и с магистральным
приточным каналом.

4.	Вентиляционные каналы изо-
лируют от ограждающих конструк-
ций упругими прокладками.

5.	На путях движения воздуха
устанавливают шумоглушители или
облицовывают стенки каналов звуко-
поглощающим материалом (рис.
2.29).	.

Для создания и поддержания оп-
ределенных параметров воздушной

среды в помещениях и для экономич-
ности работы установок СКВ обору-
дуются системами автоматического ре-
гулирования расходов воздуха тепло-
носителя, хладоносителя и воды,
расходуемой в камерах орошения кон-
диционеров. Автоматика улучшает ра-
боту СКВ, повышает производитель-
ность труда обслуживающего персо-
нала, сокращает эксплуатационные
расходы, увеличивает срок службы
оборудования, обеспечивает защиту
установок кондиционирования возду-
ха от аварий, осуществляет непре-
рывный контроль за их работой. Су-
ществует много видов систем автома-
тики, описание и области применения
которых приводятся в специальной
литературе.

После конструктивного решения
системы вентиляции (воздушного
отопления или кондиционирования),
когда все ее элементы выявлены и
состав оборудования для обработки
воздуха подобран в соответствии с
необходимой производительностью,
производится ее расчет.

Расчет систем выполняют по сле-
дующей методике (приводится в
упрощенном виде). 1. Определяют
площади сечений каналов (воздухо-
водов) для пропуска по ним расчетно-
го количества воздуха (L, м3/ч) по
формуле

F = L/(y 3600), м2,	(2.6)

где v — скорость воздушного потока,
м/с, задаваемая в зависимости от
видов канала и принятого способа
движения потока (естественное или
механическое), в определенных пре-
делах, отвечающих требованиям
СНиПа.

2.	Определяют размеры каналов,
задавшись формой (прямоугольной,
круглой), исходя из архитектурно-
строительных возможностей и полу-
ченного значения площади сечения,
согласно формулам

F = ab или F = nd2/4,	(2.7)

где a, b, d — геометрические размеры
канала, м.
3.	Определяют по номограммам и
каталогам потери напора, возникаю-
щие при движении воздуха в каналах
и оборудовании системы. Потери напо-
ра воздушного потока сопряжены с
преодолением сопротивлений: трения о
стенки каналов из-за их шерохова-
тости; местных, возникающих в фасон-
ных деталях соединений и перехо-
дов каналов, в запорно-регулирующих
устройствах, а также — оборудования
системы. Общие потери напора воз-
душного потока, обладающего естест-
венным или механическим напором
(//ест или Ниы, см. формулы 2.2. и 2.3),
при движении от места входа в систему
до места выхода из нее определяют
как сумму его сопротивлений на этом
расчетном пути.

4.	При расчете естественных систем
определяют превышение располагае-
мого напора над расчетными его по-
терями. Так как размеры каналов и
значения скоростей при расчете систе-
мы могут варьироваться (меньше или
больше), методом последовательных
попыток добиваются получения рас-
четного запаса напора не менее 15%.

При расчете механических систем
по полученной сумме потерь напора
расчетного тракта системы подбира-
ется вентиляционный агрегат.

2.8. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ,
ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ
И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

Поддержание необходимых пара-
метров воздуха в помещении может
быть достигнуто разными путями. На-
пример, для помещения с теплоиз-
бытками поддержание необходимых
условий можно осуществлять и естест-
венным проветриванием (аэрацией)
и организацией в помещении воздухо-
обмена механической установкой, и
подачей в помещение специально
обработанного охлажденного воздуха.

Способы подачи и удаления возду-
ха помещения могут приниматься
разнообразными. Предпочтение отда-
ют дешевым и наиболее просто обес-
печивающим заданные условия. При

этом стремятся уменьшить произво-
дительность и протяженность систем,
принимая целесообразные конструк-
тивно-планировочные решения зда-
ния, внедряя технологические процес-
сы с минимальным выделением вред-
ностей, создавая местные устройства
для их задержания. При выборе
рациональных систем учитывают сово-
купность санитарно-гигиенических,
технологических, архитектурно-строи-
тельных, эксплуатационных и эконо-
мических требований. Эффективной
оказывается та, что наиболее полно
отвечает этим требованиям, а имен-
но — обеспечение в помещениях рег-
ламентируемых метеорологических ус-
ловий; обеспечение минимальной по-
требности в площади для размеще-
ния оборудования и каналов как
внутри самого помещения, так и во
вспомогательных помещениях (черда-
ка, подвала, технического этажа);
соответствие внешних форм, отделки
оборудования и прокладки систем
архитектурному решению и отсутствие
деталей, ухудшающих интерьер поме-
щения или экстерьер здания; обес-
печение снижения веса системы и хо-
рошей виброизоляции и звукоизоля-
ции оборудования системы от строи-
тельных конструкций; обеспечение мер
пожарной безопасности, предусматри-
вая оборудование для предотвраще-
ния быстрого распространения огня;
сосредоточение оборудования системы
здания в минимальном количестве
мест; взаимозаменяемая блокировка
установок обработки воздуха; просто-
та и удобство эксплуатации систем;
возможность частичной перепланиров-
ки или перестройки в процессе экс-
плуатации системы и ее установок;
герметичность систем; минимальная
стоимость оборудования и строитель-
но-монтажных работ по сооружению
систем; обеспечение минимального
расхода электроэнергии, воды, тепло-
ты, холода и максимальная воз-
можность их экономии.

При проектировании системы учи-
тывают то, что даже хорошо решен-
ная система не может вести борьбу
с вредностями воздушной среды по-
мещения, возникающих вследствие не-
рациональной технологии или из-за
дефектов производственного процесса.
Наиболее целесообразное решение си-
стем достигается лишь при участии
специалистов разных профилей —
архитекторов, строителей, сантехни-
ков, технологов и экономистов.

Так как здание обычно имеет по-
мещения, воздушная среда которых
характеризуется разными норматив-
ными параметрами, соответственно
оно насыщается определенным коли-
чеством систем, отвечающим назна-
чению его помещений. Например,
здание Дворца Съездов (Москва)
объемом 400 000 м3 в своем составе
имеет два основных помещения —
залы универсального назначения на
6180 мест и приемов на 4800 мест,
а еще 840 помещений различного
назначения, обеспечивающих нор-
мальное функционирование залов.
Устройство комфортного кондициони-
рования воздуха во Дворце Съездов
предусмотрено во всех помещениях,
кроме помещений технического назна-
чения. Суммарный объем воздуха,
транспортируемого в системах вен-
тиляции, воздушного отопления и
кондиционирования Дворца состав-
ляет 2 300 000 м3/ч. В целях приго-
товления, транспортировки и удаления
указанных объемов воздуха потребо-
вались для здания одиннадцать цент-
ральных и десять местных неавто-
номных кондиционеров, двенадцать
приточных агрегатов, пять отопитель-
но-рециркуляционных агрегатов и во-
семьдесят два рециркуляционно-вы-
тяжных агрегатов, а также проклад-
ка 28,5 км воздуховодов сечением
от 0,03 м2 до 6,0 м2.

В общественных зданиях, для уст-
ройства СКВ и вентиляции отводятся
большие площади, порой до 30% от
всей площади здания (особенно в
больницах, театрах, вычислительных
центрах н др.). Капитальные затраты
на их сооружение, особенно на соору-
жение СКВ, могут составлять от 3 до
20% общей стоимости здания, а экс-
плуатационные — до 60% общих годо-
вых расходов. А поэтому кроме

. санитарно-гигиенических и техноло-
гических требований, определяющих
внутренние условия помещения, при
проектировании систем во многих слу-
чаях учитывают требования обеспе-
ченности оптимальных условий воз-
душной среды помещения. При расче-
те обеспеченности устанавливают от-
клонения условий микроклимата поме-
щения от заданных расчетных пара-
метров и тем самым определяют
выбор системы микроклимата для
конкретного здания, строящегося в оп-
ределенных условиях.

Эффективность систем в первую
очередь закладывается на стадии
проектирования и ведет к снижению
капитальных и эксплуатационных за-
трат.

Для проектирования систем СКВ
и вентиляции должны быть собраны
следующие исходные данные: планы
и разрезы здания с номенклатурой
всех помещений, с размещением ин-
женерного и технологического обо-
рудования, с полной характеристи-
кой строительных конструкций и архи-
тектурных решений, дающих возмож-
ность, во-первых, определить тепло-
поступления и теплопотери помещений
и, во-вторых, решить схемы воздухо-
обмена каждого помещения;

необходимые параметры воздуш-
ной среды в помещениях: темпера-
тура, относительная влажность и
подвижность для летнего, зимнего и
переходного расчетных периодов и до-
пустимые отклонения от заданных
значений;

краткое описание технологическо-
го процесса помещений здания с ука-
занием рабочего и дежурного перио-
дов, производительности установок,
числа смен, количества людей (или
животных в зданиях соответствующе-
го назначения), находящихся одно-
временно в помещениях;

сведения об источниках, выделяю-
щих в воздух помещения вредности:
теплоту, влагу, газ, пыль;

необходимость в наличии местных
вытяжных или приточных устройств и
количества воздуха, пропускаемого
через устройства;
сведения о теплоносителе, тепло-
снабжении, хладоснабжении и элект-
роснабжении объекта;

сведения о наличии артезианской
воды: температура и количество,
для использования в СКВ, с указа-
нием о возможности канализации об-
ратной артезианской воды;

температуру воды городского во-
допровода или водоема, используе-
мого в летний период, и количество
воды для использования в СКВ;

данные о помещениях, которые мо-
гут быть использованы для разме-
щения установок систем микроклима-
та;

места возможной организации воз-
духозаборов, устройства шахт и про-
кладки воздуховодов, с указанием
строительных материалов этих уст-
ройств;

возможность применения того или
другого вида воздухораспределения
приточного воздуха в помещениях;

особые условия, предъявляемые
к системам микроклимата, например:
обеспечение определенных скоростей
воздушных потоков, шумов, вибра-
ций в каналах и в помещениях.

Из перечисленного видно, что
вопросы вентиляции, отопления, кон-
диционирования, теплоснабжения,
технологии производственного про-
цесса, архитектурно-конструктивных
и объемно-планировочных решений
проектируемого здания разрешают
параллельно и совместно со специа-
листами различных профессий.

Эффективные системы СКВ и вен-
тиляции здания создаются только при
оптимальных в теплоэнергетическом
отношении архитектурно-строитель-
ных, светотехнических и технологи-
ческих решениях здания. Снижение
теплоэнергетической нагрузки систем
при проектировании достигается в пер-
вую очередь за счет снижения про-
изводительности установок этих
систем (L, м3/ч), которая, в свою
очередь, находится в зависимости
от летней охладительной нагрузки
QJI, (Вт), от зимней тепловой Q3 (Вт)
и от выбора рациональной схемы
воздухообмена помещений, а значит,

от принятых объемно-планировочных
и строительно-конструктивных реше-
ний проектируемого здания.

Классификацию мер повышения
теплоэнергетической эффективности
этих систем, которую полезно знать
каждому архитектору, см. в специаль-
ной литературе.

Гл Я ВЯ 3

ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЙ
И СООРУЖЕНИЙ

Система отопления служит для
обогрева помещений в холодный пе-
риод года и поддержания нормативной
температуры воздуха в помещении
независимо от переменной темпера-
туры наружного воздуха. Для этого
система отопления должна передать
помещению количество теплоты, рав-
ное теплопотерям помещения через
ограждения.

Каждая система отопления пред-
ставляет собой комплекс элементов,
предназначенных для получения,
транспортирования и передачи необ-
ходимого количества теплоты во все
обогреваемые помещения (рис. 3.1).
Теплоноситель, передающий теплоту в

Рис. 3.1. Схема системы отопления:

/ — отопительные приборы; 2 — трубопроводы, по
которым перемещается первичный теплоноситель;
3 — источник теплоты (теплообменник, где один
теплоноситель передает теплоту другому теплоноси-
телю или котел, где сжигается топливо и теплота
передается теплоносителю); 4 — трубопроводы или
каналы, по которым перемещается вторичный теп-
лоноситель; 5 — помещения
теплообменнике от системы теплоснаб-
жения теплоносителю системы отопле-
ния, называется первичным теплоно-
сителем. Теплоноситель, передающий
теплоту через отопительные приборы
помещению, называется вторичным.

В основном системы отопления
классифицируют по виду теплоноси-
теля, способу побуждения движения
теплоносителя и способу передачи
теплоты помещениям. Кроме того,
все системы различаются по конст-
рукциям.

В настоящее время наиболее ши-
роко применяют следующие виды
отопления: водяное, паровое, воздуш-
ное, панельно-лучистое, электрическое
и печное. Выбор того или иного
вида отопления является творческим
процессом, поскольку тесно связан с
назначением и архитектурно-строи-
тельным решением здания.

3.1.	ОТОПИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ.

ВЗАИМОСВЯЗЬ

ВОПРОСОВ АРХИТЕКТУРЫ
С ВЫБОРОМ И РАЗМЕЩЕНИЕМ
ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Отопительные приборы предназна-
чены для передачи теплоты от вто-
ричного теплоносителя в помещение
и являются одним из основных
элементов систем отопления, которые
наибольшим образом связаны с архи-
тектурно-планировочными решениями
и интерьером помещений. К отопитель-
ным приборам предъявляется ряд тре-
бований: теплотехнические, санитар-
но-гигиенические, технико-экономи-
ческие и эстетические.

Теплотехнические. Прибор должен
наилучшим образом передавать теп-
ловую энергию от теплоносителя воз-
духу отапливаемого помещения, т. е.
иметь высокое значение коэффициен-
та теплопередачи К, который опре-
деленным образом зависит от габари-
тов и формы прибора.

Санитарно-гигиенические. Темпе-
ратура поверхности отопительного
прибора должна соответствовать на-
значению помещения, в котором он
установлен. Для жилого помещения
температура теплоносителя не долж-

на превышать 95 °C (при более вы-
сокой температуре начинается воз-
гонка пыли н увеличивается степень
радиации). Для производственных
помещений допускается более высокая
температура — до 130 °C. Форма и
характер поверхности прибора долж-
ны способствовать легкой очистке
от пыли.

Технико-экономические. Малая
стоимость прибора и недефицитность
материалов для его изготовления.
Малая масса и малые габариты при
большой поверхности нагрева.

Эстетические. Прибор должен гар-
монировать с современным интерье-
ром, занимать возможно меньше по-
лезной площади отапливаемого по-
мещения.

Нашей промышленностью выпус-
кается целый ряд отопительных при-
боров для жилых, промышленных и
общественных зданий. Это — радиа-
торы, гладкотрубные приборы (с глад-
кой внешней поверхностью), конвек-
торы, ребристые трубы и калориферы
(с ребристой поверхностью), различ-
ные панели и др. Некоторые из них
представлены на рис. 3.2.

Радиаторы широко применяют в
жилых и иногда в общественных
зданиях.

Гладкотрубные приборы, которые
состоят из нескольких соединенных
вместе стальных труб, бывают зме-
евиковой или регистровой формы.
Гладкотрубные приборы обладают
высокими теплотехническими • показа-
телями. Вместе с тем гладкотрубные
приборы тяжелы и громоздки, зани-
мают много места, увеличивают рас-
ход стали в системах отопления,
имеют неэстетический, внешний вид.
Их применяют в редких случаях,
когда не могут быть использованы
приборы других видов (например,
для отопления теплиц, для обогре-
вания световых фонарей).

Конвекторы, имеющие небольшую
высоту и глубину, широко применяют
в общественных зданиях, в вестибю-
лях, фойе и других помещениях
большой площади, где можно распо-
ложить их по периметру, не нару-
Рис. 3.2. Отопительные приборы, их размещение в помещении и границы зон комфорта:
а — радиатор; б — конвектор; в — перегородочная панель; г — подоконная панель; д — границы зон ком-
форта в помещении; / — прн расположении под окнами радиаторов; II — конвекторов; III — при размещении
нагревательных элементов по периметру внутренних стен; IV — в междуэтажных перекрытиях; V — в на-
ружной стеновой панели; А — зона комфорта; Б — зона дискомфорта

шая интерьера помещения. Последнее
время конвекторы применяются и для
отопления жилых зданий, так как в
изготовлении они проще и дешевле,
чем радиаторы.

Ребристые трубы — приборы, ко-
торые используют в системах отопле-
ния промышленных зданий, комму-
нально-бытовых предприятий, а также
в сушильных камерах с теплоноси-
телем температурой до 150 °C.

Отопительные панели бывают с за-
моноличенными в них змеевиками или
регистрами из гладких стальных,
стеклянных или полимерных труб,
по которым проходит теплоноситель,
или электрокабелем, по которому
проходит электрический ток. Панели
бывают подоконными, потолочными,
напольными и стеновыми. При этом
они могут быть встроенными или
навесными. Панели, особенно совме-
щенные с ограждающими конструк-
циями помещений, отвечают строгим
санитарно-гигиеническим и архитек-
турно-строительным требованиям. Не-
достатком отопительных панелей яв-
ляется трудность их ремонта, боль-
шая тепловая инерция, ограниченная
возможность индивидуального регули-
рования теплоотдачи отопительной
панели, затруднение размещения ме-
бели в помещении.

Для воздушного отопления исполь-
зуют калориферы и отопительные аг-
регаты.

При электрическом отоплении кро-

ме панелей применяют электричес-
кие печи, электроконвекторы, электро-
нагреватели с открытыми спиралями
и рефлекторами-отражателями, за-
крытые предохранительными сетками,
рулоны токопроводящей резины —
обоев (предельная температура на-
грева 40 °C), которые наклеиваются
на поверхности ограждений помеще-
ний.

Для «электротеплоаккумуляцион-
ных систем выпускают специаль-
ные теплоаккумулирующие приборы
(ЭТАП), способные «заряжаться»
в течение 8 ч ночного времени и
выдавать тепловую энергию в тече-
ние суток (рис. 3.3).

Тип и место расположения отопи-
тельного прибора следует выбирать
с учетом назначения, архитектурно-
технологической планировки и требо-
ваний к тепловому режиму помеще-
ния.

В холодный период года остеклен-
ные поверхности наружных огражде-
ний являются источником поступле-
ния холодного наружного воздуха
внутрь помещения. Отопительные при-
боры следует располагать в нижней
зоне помещения вдоль наружных
ограждений предпочтительно под све-
товыми проемами. При этом теплые
восходящие потоки предупреждают
образование интенсивных ниспадаю-
щих холодных потоков воздуха, кото-
рые, расстилаясь по полу, вызывают
основное ощущение дискомфорта. В
южных районах с короткой и теплой
зимой, а также в средней полосе,
если в помещениях предусмотрено
кратковременное пребывание людей
или рабочие места удалены от
наружных ограждений, отопительные
приборы допустимо устанавливать у
внутренних стен. Чем ниже и длин-
нее отопительный прибор, тем ровнее
температура помещения и лучше про-
гревается его рабочая зона. На
рис. 3.2, д показаны ориентировоч-
ные границы зон комфорта в по-
мещении при различном его отопле-
нии. Отопительные приборы, опоясы-
вающие нижнюю зону, создают в по-
мещениях ровную температуру и ре-
комендуются для детских учреждений.
Приборы совмещенного типа исполь-
зуют в зданиях полносборного строи-
тельства. Приборы приставного типа
устанавливают вплотную или рядом
со строительными конструкциями, а
иногда в специальных выемках этих
конструкций, обычно под окнами. В
лестничных клетках многоэтажных
зданий с наружными входами отопи-
тельные приборы целесообразно кон-
центрировать в нижней части рядом
с входными дверями.

/ — терморегулятор; 2 — электронагревательный
элемент; 3 — теплоаккумулнрующая масса; 4—
термоизоляция

Все отопительные приборы разме-
щают так, чтобы были обеспечены
их осмотр, очистка и ремонт.

Нецелесообразно закрывать отопи-
тельные приборы декоративными ре-
шетками, так как это резко снижает
теплоотдачу прибора. Если по каким-
либо причинам установленный отопи-
тельный прибор требует ограждения
или декорирования, то следует уве-
личить поверхность нагрева этого при-
бора и конструкция укрытия прибора
должна способствовать увеличению
конвективной теплоотдачи.

Расчет отопительных приборов
сводится к определению площади
нагревательной поверхности прибора
по рассчитанным ранее теплопотерям
помещения с учетом теплоустойчивос-
ти здания и выбранного типа отопи-
тельного прибора.

3.2.	ВОДЯНОЕ ОТОПЛЕНИЕ

Водяное отопление получило в
настоящее время наибольшее рас-
пространение в силу своих преиму-
ществ перед другими системами отоп-
ления. Опыт эксплуатации водяных
систем показал их высокие гигиени-
ческие и эксплуатационные показате-
ли. Системы водяного отопления об-
ладают наибольшей надежностью,
бесшумны, просты и удобны в экс-
плуатации, могут иметь значительный
радиус действия по горизонтали.
По вертикали радиус действия си-
стемы определяется допустимым гид-
ростатическим давлением.

Система водяного отопления пред-
ставляет собой систему замкнутых
контуров. Принципиальная схема си-
стемы показана на рис. 3.4.

Системы водяного отопления клас-
сифицируются по нескольким призна-
кам. 1. По способу создания цир-
куляции водяные системы делят на
системы с естественной циркуляцией
(гравитационные, рис. 3.4, а) и с
искусственной циркуляцией (насос-
ные, рис. 3.4, б). 2. В зависимости
от схемы соединения труб стояков с
отопительными приборами системы
водяного отопления делят на двух-
Рис. 3.4. Принципиальная схема водяного отопления с етсественной (а) и искусственной (б) цир-
куляцией:

/ — подающий трубопровод системы отопления; 2 — нагревательный прибор; 3— расширительный бак;

4 — циркуляционный насос; 5 — обратный трубопровод системы отопления; 6 — подающий трубопровод
тепловой сети; 7 — теплообменник; 8 — обратный трубопровод тепловой сети

Рис. 3.5. Классификация систем водяного отопления. Двухтрубная с верхней разводкой (а); двух-
трубная с ннжней разводкой (б); однотрубная с верхней разводкой (в); однотрубная с нижней
разводкой (г); система с опрокинутой циркуляцией (д):

1 — подающая магистраль системы отопления; 2 — обратная магистраль системы отопления; 3 — подающий
трубопровод тепловой сети; 4 — теплообменник (котел); 5 — обратный трубопровод тепловой сети
трубные (отопительные приборы по
ходу движения вторичного теплоно-
сителя соединяют параллельно, рис.
3.5, а, б) и однотрубные (отопитель-
ные приборы по ходу движения теп-
лоносителя соединяют последователь-
но, рис. 3.5, в, г). 3. В зависимости
от места прокладки магистральных
трубопроводов системы подразделяют
на системы с верхней разводкой
(рис. 3.5, а, в), если подающая (го-
рячая) магистраль прокладывается
выше нагревательных приборов, си-
стемы с нижней разводкой (рис. 3.5,
б, г), когда подающая и обратная
магистрали лежат ниже приборов и
системы с «опрокинутой» циркуляци-
ей (рис. 3.5, д). 4. По расположе-
нию труб, соединяющих нагреватель-
ные приборы, системы делят на вер-
тикальные, когда приборы присоеди-
няются к вертикальному стояку, и
горизонтальные, когда приборы при-
соединяются к горизонтально распо-
ложенным трубопроводам. 5. По на-
правлению движения воды в подаю-
щей и обратной магистралях систе-
мы водяного отопления делят на
тупиковые, когда имеет место встреч-
ное движение горячей и охлажден-
ной воды, и системы с попутным
движением воды, когда направление
потоков в подающей и обратной
магистралях совпадают.

В системах водяного отопления
предусматривается специальный ре-
зервуар, называемый расширитель-
ным баком, который предназначен для
приема избытка воды в системе,
образующегося при ее нагревании,
а также для создания определенного
запаса воды с целью компенсации
возможных ее утечек из системы в
процессе эксплуатации, поддержания
заданного гидравлического давления,
удаления лишней воды из системы в
водосток и в некоторых случаях
для воздухоудаления. В изолиро-
ванной системе отопления одного зда-
ния или нескольких зданий, но при
их тепловой мощности не более 6 МВт,
расширительный бак размещают в
наивысшей точке системы. Расшири-
тельный бак может быть открытым,

сообщающимся с атмосферой и за-
крытым, находящимся под перемен-
ным избыточным давлением газовой
«подушки». Циркуляцию воды в си-
стеме отопления могут нарушать воз-
душные пробки. Воздух попадает в
систему при заполнении ее теплоно-
сителем, а также может подсасывать-
ся водой в процессе эксплуатации.
Количество растворенного воздуха,
переходящего в свободное состояние,
зависит от температуры и давления
теплоносителя в системе. Эксплуата-
ция систем отопления иа деаэриро-
ванной воде, из которой удален
воздух, не устраняет опасности обра-
зования газовых пробок, так как в
результате химической реакции с об-
разованием гидрата закиси железа,
превращающего в окалину, выделяет-
ся водород. Поэтому в системах отоп-
ления необходимо устанавливать воз-
духосборники. В гравитационных си-
стемах отопления, в которых ско-
рость воды небольшая, подающую
магистраль прокладывают с подъе-
мом к расширительному баку, через
который и выпускается воздух (газ),
стремящийся сосредоточиться в верх-
ней точке системы. В насосных си-
стемах, где расширительный бак за-
крыт и вынесен за пределы здания,
воздух выпускают через специальные
воздухосборники, устанавливаемые в
наивысших точках системы. При верх-
ней разводке — на подающей магист-
рали перед самым дальним стояком.
При нижней разводке воздух со-
бирается в отопительных приборах,
расположенных в верхней части си-
стемы, и удаляется в атмосферу пе-
риодически с помощью ручных и
автоматических воздушных кранов
или централизованно через специаль-
ную воздушную линию.

Расширительный бак и система
воздухоудаления размещаются обыч-
но на чердаке.

Особого внимания требует водяное
отопление зданий повышенной этаж-
ности. Как было сказано ранее,
в системе водяного отопления всегда
действует гидростатическое давление,
величина которого зависит от высо-
гы столба воды, т. е. от этажности.
В зависимости от рабочего давления,
допустимого для отдельных видов ото-
пительных приборов и арматуры, вы-
сота столба воды не должна превы-
шать при использовании чугунных и
стальных радиаторов 55 м, конвек-
торов — 90 м. Поэтому здания повы-
шенной этажности зонируют по верти-
кали — делят на части определенной
высоты, между которыми помещаются
технические этажи, высотой не менее
1,9 м. Высота зоны (55 м или 90 м)
обусловливается допустимым давле-

нием воды (рабочим давлением)
в наиболее низко расположенных
приборах этой зоны. В пределах
одной зоны систему водяного отоп-
ления устраивают по независимой
схеме, т. е. система имеет собствен-
ный теплообменник, циркуляционный
или подпиточный насосы, расшири-
тельный бак. Все это оборудование
и магистральные трубопроводы раз-
мещаются на технических этажах.
Принципиальные схемы водяного
отопления высотного здания представ-
лены на рис. 3.6, а, б.

Рис. 3.6. Принципиальные схемы отопления высотного здания:

/ — элеватор; 2 — радиатор; 3 — подающая магистраль с перегретой водой Тг= 150 °C; 4 — обратная ма-
гистраль с температурой воды Го = 7О°С; 5 — водоводяиой теплообменник; 6 — конденсат; 7 — пар; 8 —
конвектор; 9 — пароводяной теплообменник; 10 — технический этаж
В зданиях повышенной этажности
чаще всего применяют водо-водяные
теплообменники (первичный и вторич-
ный теплоносители — вода). Высота
здания при водо-водяном отоплении
имеет предел, равный 150...160 м. В
таком здании могут быть устроены
две (высотой по 75...80 м) с конвек-
торами или три (высотой по 50...55 м)
с радиаторами зональные системы
отопления. В зданиях высотой от 160
до 250 м прибегают к комбинирован-
ному отоплению: помимо водо-водяно-
го теплообменника для нижних 160 м
предусматривают и теплообменник
для пароводяной зоны выше 160 м.
Теплоноситель — пар, отличающийся
малым гидростатическим давлением,
подается в качестве первичного тепло-
носителя на технический этаж под
верхней зоной, где оборудуется свой
тепловой пункт с пароводяным тепло-
обменником.

3.3.	ПАРОВОЕ ОТОПЛЕНИЕ

Системы парового отопления в
настоящее время находят примене-
ние во вспомогательных, производст-
венных и бытовых помещениях при
непродолжительном пребывании лю-
дей тех промышленных предприятий,
где пар производится для технологи-
ческих нужд.

Паровое отопление основано на пе-
редаче помещению теплоты, выделяю-
щейся в отопительном приборе при
конденсации в нем насыщенного пара.
Массовая теплоемкость пара прибли-
зительно в 500 раз больше, чем воды.
Итак, в паровой системе отопления
различают две среды, передвигаю-
щиеся по трубопроводам,—пар и кон-
денсат и два вида трубопроводов —
паропроводы и конденсатопроводы. Па-
ропроводы прокладывают от источни-
ков пара (котлов) до отопительных
приборов, а конденсатопроводы — от
приборов до котла.

По способу возврата конденсата
в котел системы парового отопле-
ния делятся на замкнутые и разомк-
нутые. В замкнутых системах (рис.
3.7, а) конденсат самотеком стекает

в котел. В разомкнутых системах
(рис. 3.7, б) конденсат самотеком пс
ступает в конденсатный бак, а затем
перекачивается насосом в котел.

Конденсатопроводы паровых си
стем условно подразделяют на сухие,
когда конденсат заполняет не все
сечение трубопровода, и мокрые,
когда все сечение конденсатопровода
заполнено конденсатом.

На рис. 3.7, а показана тупи-
ковая замкнутая однотрубная си-
стема парового отопления низкого
давления. Чем больше давление в
котле, тем больше высота столба h,
тем выше должно быть здание котель-
ной; высота котельной может быть
до 10 м. Только системы низкого
давления могут быть замкнутыми.
На рис. 3.7, б показана тупиковая
разомкнутая однотрубная система па-
рового отопления высокого давления.
Конструкция паровой системы высо-
кого давления более сложная и до-
рогая, чем системы низкого давления,
но высота котельной в системе высо-
кого давления не зависит от давления
в котле.

Системы парового отопления по
сравнению с водяными имеют неко-
торые преимущества, к которым от-
носятся: меньшие капитальные за-
траты на создание системы, меньший
расход металла, возможность быстро-

Рис. 3.7. Принципиальная схема парового отоп-
ления замкнутая (а) и разомкнутая (6):
/ — паросборник котла; 2 — паропровод; 3 — ото-
пительный прибор; 4 — сухой коиденсатопровод;
5 — воздухоотвод; 6 — мокрый коиденсатопровод;
7 — циркуляционный насос; 8 — конденсатный
бак; 9 — распределительная гребенка; 10 — котел
го нагрева помещения и быстрого
отключения, меньшее гидравлическое
сопротивление. Однако паровые си-
стемы обладают рядом существенных
недостатков, из которых основными
являются: невозможность централь-
ного регулирования, высокие темпера-
туры отопительных приборов, быстрая
коррозия труб, особенно конденсато-
проводов, повышенные теплопотери,
шум в паропроводах.

3.4.	ВОЗДУШНОЕ ОТОПЛЕНИЕ

В системах воздушного отопления
теплоносителем является воздух, кото-
рый, нагреваясь в калорифере за счет
первичного теплоносителя — пара,
горячей воды или газов до заданной
температуры, подается в отапливае-
мое помещение и, остывая, отдает
свою теплоту. Количество теплоты,
полученное при остывании воздуха,
должно быть равно теплопотерям по-
мещения.

Основным преимуществом воздуш-
ного отопления являются повышен-
ные санитарно-гигиенические показа-
тели. Основными недостатками —
значительные размеры воздуховодов,
сложность регулирования и повышен-
ные требования к герметичности зда-
ния. Системы воздушного отопления
классифицируют по нескольким при-
знакам. По способу побуждения дви-
жения теплого воздуха воздушное
отопление может быть с естественной
циркуляцией и механическим побуж-
дением за счет вентилятора.

По месту приготовления воздуха
системы делят на местные и цент-
ральные. В местной системе нагрева-
ние и подача воздуха производятся
непосредственно в отапливаемом по-
мещении с помощью отопительных и
отопительно-вентиляционных агрега-
тов. В центральной системе воздух
нагревается в воздухонагревательной
установке и по каналам подается в
одно или несколько помещений.

Системы воздушного отопления мо-
гут выполнять функции только отопи-
тельные или совмещенные с венти-
ляцией. В первом случае системы

обычно полностью рециркуляционные,
во втором — с частичной рециркуля-
цией или прямоточные, при этом
количество наружного воздуха опреде-
ляется требованиями вентиляции.

По качеству подаваемого воздуха
системы делятся на три типа: с
полной рециркуляцией, с частичной
рециркуляцией и прямоточные (рис.
3.8).

В системе с полной рециркуля-
цией (рис. 3.8, а) воздух, нагретый
в калорифере, с помощью вентиля-
тора поступает по вентиляционным
каналам в помещение. Там он, отдавая
свою теплоту, компенсирует теплопо-
тери помещения и охлажденный по
каналу возвращается в отопительный
агрегат. Затем воздух вновь нагрева-
ется и описываемый процесс повто-
ряется. В циркулирующем воздухе
постепенно накапливаются вредности,
выделяющиеся в помещении и гигие-
на помещения снижается. Рециркуля-
ционной системе присущи высокая
экономичность и низкие гигиеничес-
кие качества. Такое отопление широ-
ко используется в школах, админи-
стративных и общественных зданиях
как дежурное, т. е. в нерабочее
время, а также для складских, комму-
нально-бытовых и других помещений,
где нормами не предусматривается
вентиляция.

В прямоточной системе (рис. 3.8,
б) наружный воздух из воздухоза-
борной шахты вентилятором прого-
няется через калорифер и по каналам
подается в помещение. Там он, отда-
вая свою теплоту, компенсирует тепло-
потери помещения, ассимилирует вы-
деляющиеся в помещении вредности и
удаляется через вытяжную шахту.
Прямоточная система отопления обла-
дает самыми высокими гигиенически-
ми качествами, но характеризуется
самыми большими потерями тепло-
вой энергии, уходящей вместе с от-
работанным воздухом.

В системе с частичной рецирку-
ляцией (рис. 3.8, в) в калорифере
нагревается смесь наружного и рецир-
куляционного воздуха. Объем наруж-
ного воздуха определяется требова-
Рис. 3.8. Схемы систем воздушного отопления. С полной рециркуляцией (а); прямоточная (б); с
частичной рециркуляцией (в); прямоточная с рекуперацией (г):

/ — помещение; 2 — канал для нагретого приточного воздуха; 3— отопительный агрегат; 4— канал для
рециркуляционного воздуха; 5 — воздухозаборная шахта; 6—вытяжная шахта; 7 — теплообменник для
рекуперации отработанного воздуха; 8 — вентилятор

ниями вентиляции. Приточный подо-
гретый воздух по каналам подается
в помещение. Там он, отдавая свою
теплоту, компенсируеттеплопотери по-
мещения, ассимилирует вредности и
частично удаляется через вытяжную
шахту, а оставшаяся часть поступает
по каналу на смешение с наруж-
ным воздухом. Такая система эко-
номически целесообразнее, так как
использует теплоту отработанного воз-
духа, ио применение ее ограничено
(зависит от вида выделяющихся в
помещении вредностей).

Наиболее совершенна в гигиени-
ческом и технико-экономическом отно-
шении система воздушного отопления
с рекуперацией теплоты отработанно-
го воздуха (рис. 3.8, г).

Системы воздушного отопления ре-
комендуется совмещать с вентиляци-
ей, если вентиляция работает две или
три смены. При остановке техноло-

гического оборудования предусматри-
вается дежурное отопление, работаю-
щее при полной рециркуляции.

В центральных системах подача
воздуха в помещения может осу-
ществляться как с помощью воздухо-
водов (каналов), так и сосредо-
точенно.

Отопление с сосредоточенной пода-
чей воздуха заслуживает особого вни-
мания и получило широкое примене-
ние в больших объемах производст-
венных зданий и общественных, таких,
как кинотеатры на 300...600 зрителей,
плавательные бассейны, гимнастичес-
кие, торговые и выставочные залы.
Исследованиями установлено, что
при этом способе возможно дости-
жение равномерного распределения
температур в помещении, а отсутствие
воздуховодов делает систему экономи-
чески выгодной. Выпуск воздуха при
сосредоточенной подаче осуществля-
ется компактными или веерными стру-
ями.

Расчет воздушного отопления сво-
дится к определению объема воздуха,
необходимого для отопления, темпера-
туры приточного воздуха и площади
сечений воздуховодов и аналогичен
расчету воздухообмена в системах
вентиляции (см. гл. 1).

Следует иметь в виду, что воздуш-
ное ртопление, совмещенное с вен-
тиляцией, как было сказано выше,
является экономичным, так как для
отопления используется все оборудо-
вание механической системы венти-
ляции — вентилятор, электродвигате-
ли, воздуховоды, и только поверх-
ность нагрева калориферов будет не-
сколько выше, чем для вентиляци-
онной установки.

До настоящего времени в СССР
воздушное отопление, совмещенное с
вентиляцией, утвердилось в больших
производственных и общественных
зданиях, но пока практически не наш-
ло применения в строительстве жилых,

гостиничных, административных зда-
ниях. Имеется зарубежный опыт
строительства таких зданий. На рис.
3.9 показаны варианты организации
воздушного отопления в этажных
жилых домах.

Последнее время большое внима-
ние уделяется комбинированным си-
стемам отопления, особенно в зда-
ниях с кратковременным пребыванием
людей. Комбинированные системы
отопления состоят из централизован-
ной водяной части упрощенной конст-
рукции с приборами уменьшенной
и одинаковой мощности, создающей
устойчивое «фоновое» отопление, рас-
считанное на +5...10 °C. В дополне-
ние к фоновому отоплению применяет-
ся периодически действующее воздуш-
ное отопление для натапливания по-
мещений перед началом работы и вен-
тиляции их во время работы. В на-
стоящее время системами централь-
ного воздушного отопления оборудо-
ваны многочисленные здания школ в
Москве. При введении прерывистого

Рис. 3.9. Воздушное отопление в жилых домах:

а — с размещением установки подогрева в подвале — 1 и использованием внутренних полых круглых кана-
лов 2 в строительных конструкциях несущих стен, перегородок н перекрытии в качестве отопительно-вен-
тиляционных каналов; б — с использованием нетрадиционных и вторичных энергоресурсов; 1 — теплооб-
менник; 2 — температурный доводчик в помещении; 3— отопительно-вентиляционные каналы; 4 — сол-
нечный коллектор
обогревания учебных помещений со-
кратились теплозатраты на отопление
зданий.

При движении людей или транс-
порта через входные двери и ворота
в здание поступает холодный наруж-
ный воздух, который приводит к пере-
охлаждению прилегающих помеще-
ний. Одним из мероприятий по пре-
сечению холодного воздушного пото-
ка извне является воздушно-тепло-
вая завеса в открытом проеме входа.

В проемах ворот промышленных
зданий создаются высокоскоростные
воздушные завесы шиберующего типа,
ограничивающие и даже предотвра-
щающие попадание внутрь холодного
воздуха.

Во входах гражданских зданий и
вспомогательных зданий промышлен-
ных предприятий устраивают низко-
скоростные (скорость выпуска возду-
ха не более 5 м/с) воздушно-тепло-
вые завесы смесительного типа, рас-
считанные на нагревание холодного
воздуха, проникающего снаружи. За-
весы предусматривают также во вхо-
дах в помещения, оборудованных си-
стемами кондиционирования воздуха,
в помещения со значительными вы-
делениями влаги или с близким
к входам расположением постоянных
рабочих мест.

Воздушно-тепловые завесы приме-
няют: при /„= — 15... — 25 °C и про-
ходе через двери в течение 1 ч более
400 чел.; при /„= —25... — 45 °C и
проходе более 200 чел/ч; при t„ =
= —45 °C и проходе более 100 чел/ч.
Воздушно-тепловая завеса создается
рециркуляционной установкой местно-
го или центрального воздушного
отопления. Внутренний воздух заби-
рается обычно из верхней зоны поме-
щения и подогревается до темпера-
туры не выше 50 °C.

Воздухопроницание обычного вхо-
да можно сократить на 30% путем
замены его обычными двойными две-
рями с тамбуром; при замене его
входом с тройными дверями с тамбу-
ром; при замене его входом с трой-
ными дверями можно уменьшить при-
ток холодного воздуха в 2 раза, а

при установке во входе вращающей-
ся (турникетной) двери количество
холодного наружного воздуха, прони-
кающего в здание, можно сократить
в 7...7,5 раз.

3.5.	ПАНЕЛЬНО-ЛУЧИСТОЕ
ОТОПЛЕНИЕ

Лучистое отопление — способ ото-
пления помещения посредством лучис-
того теплообмена, источником которо-
го служит поверхность потолка, обо-
греваемая каким-либо теплоносите-
лем. В качестве теплоносителя в
этих системах обычно используется
горячая вода, реже пар или горя-
чий воздух. Иногда используются
электрические нагреватели, замоноли-
ченные в потолок. При лучистом
отоплении около 75% всей теплоты,
необходимой для отопления, помеще-
ние получает лучеиспусканием, а
25% — конвекцией.

По конструктивному устройству к
лучистому отоплению близко панель-
ное отопление. Панели бывают сте-
новые, подоконные, напольные. При
панельном отоплении 40...50% всей
теплоты, необходимой для отопления,
передается лучеиспусканием. При па-
нельно-лучистом отоплении (рис. 3.10)
температура всех внутренних поверх-
ностей ограждений и мебели повы-
шается на 2...4 °C выше, чем при
других способах отопления, умень-
шается теплоотдача путем излучения
от людей к ограждениям, что по-

Рис. 3.10. Панельно-лучистое отопление:

/ — потолочное; 2 — ригельное; 3 — перегородоч-
ное; 4 — плинтусное; 5 — подоконное; 6 — наполь-
ное; 7 — контурное; 8 — стеновое
зволяет на 2...3°С снизить темпера-
туру воздуха в помещении (15...
16 °C вместо 18 °C). Умеренное и
равномерное воздействие лучистой
теплоты на людей при уменьшенной
собственной теплоотдаче излучением и
при несколько пониженной темпера-
туре воздуха создает бодрое и при-
ятное самочувствие.

В условиях Крайнего Севера ре-
комендуется устройство напольного
панельного отопления. В районах с
резко континентальным климатом це-
лесообразно устраивать потолочное
отопление, так как летом такую си-
стему можно использовать для охлаж-
дения помещений, пропуская по зме-
евикам холодную воду.

Отопительные панели могут быть
встроенными, пристроенными и под-
весными. Встроенные или совмещен-
ные со строительными конструкциями
панели повышают индустриальность
строительства, экономят площадь,
улучшают интерьер.

К достоинствам систем панельно-
лучистого отопления относятся: обес-
печение повышенных санитарно-гигие-
нических показателей, индустриаль-
ность, снижение металлоемкости, сни-
жение стоимости и трудозатрат на
монтаж, большие конструктивные воз-
можности для создания комфортных
условий в помещениях различной пло-
щади и высоты.

К недостаткам систем панельного
отопления относятся большая тепло-
емкость, затрудняющая индивидуаль-
ное регулирование теплоотдачи пане-
лей, сложность ремонта и замены
отдельных элементов системы. Па-
нельные системы отопления обычно
применяют в жилых, культурно-быто-
вых и сельскохозяйственных зданиях.
В промышленных зданиях применяют
в случае повышенных санитарно-
гигиенических требований.

3.6.	ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОТОПЛЕНИЕ

В последнее время большое вни-
мание уделяется электрическому ото-
плению.

Системы электрического отопления
обеспечивают высокий уровень их

надежности и индустриализации, гиб-
кость управления, компактность ото-
пительных приборов и высокий коэф-
фициент полезного действия, большие
конструктивные возможности для со-
здания комфортных гигиенических ус-
ловий в помещениях различной пло-
щади и высоты. Наряду с достоинст-
вами есть и недостатки, одними из
которых являются высокая стоимость
электроэнергии и ее дефицит.

Электрические системы отопления
можно классифицировать следующим
образом: по радиусу действия — рай-
онные, центральные и местные; по
назначению — для полного покрытия
отопительной нагрузки, для покрытия
пиковых нагрузок, для дополнитель-
ного отопления и высококачествен-
ного терморегулирования отдельных
помещений (доводчики) в комбини-
рованных системах.

Системы электрического отопления
при полном покрытии отопительной
нагрузки можно подразделить на си-
стемы с использованием обычных
электроприборов и теплоаккумули-
рующих приборов.

Электрическое отопление с обыч-
ными электроприборами экономически
целесообразно для районов с дорогим
привозным топливом при получении
электроэнергии от близко расположен-
ных электростанций. Это, как пра-
вило, районы Восточной Сибири и
Крайнего Севера.

Электрическое отопление с инер-
ционными теплоаккумулирующими
отопительными приборами (см. рис.
3.3) могут применяться в плотно
заселенной западной части СССР.
Теплоаккумулирующие электрические
печи позволяют использовать в целях
отопления так называемые ночные
«провалы» в потреблении электро-
энергии. В ночной период электро-
энергии отпускается по сниженному
тарифу и может аккумулироваться
теплоемкими приборами с последую-
щей раздачей теплоты помещениям
в дневное время. Этот вопрос стал
актуальным при строительстве АЭС,
имеющих большой потенциал элект-
рической энергии в ночное время.
Большого внимания заслуживают
комбинированные системы отопления,
где в качестве дополнительных ис-
пользуют электрические легко регули-
руемые системы отопления. Основная
фоновая, как правило, водяная систе-
ма отопления обеспечивает в расчет-
ный период температуру воздуха в
помещениях в пределах 10...15 °C,
а повышение температуры до требуе-
мой осуществляется самим абонентом
включением отопительных электропри-
боров.

Перспектива применения электри-
ческого отопления неразрывно связа-
на с необходимостью резкого улуч-
шения теплозащиты отапливаемых
зданий. В странах, где распростра-
нено электрическое отопление, высок
уровень теплоизоляции зданий (при-
менение высокоэффективных утепли-
телей, использование теплоты фазовых
превращений пакетов — вкладышей в
строительные конструкции и «утепле-
ние» световых проемов введением
тройного остекления, когда термичес-
кое сопротивление окна приравнивает-
ся к термическому сопротивлению сте-
ны). Можно полагать, что одним из
основных направлений технического
прогресса в мировой практике домо-
строения сейчас является сочетание
улучшения теплозащиты зданий с
применением электроотопления.

3.7.	ПЕЧНОЕ ОТОПЛЕНИЕ

Печное отопление может быть
отнесено к особым случаям отопле-
ния зданий. Его допускается приме-
нять в соответствии со СНиПом по
отоплению, вентиляции и кондициони-
рованию в жилых и общественных
зданиях, производственных и вспомо-
гательных сооружениях, предприятий
при высоте до двух этажей, вклю-
чая цокольный. В основном печи
классифицируют по функциональному
назначению и конструктивному испол-
нению. По функциональному назна-
чению печи бывают отопительные,
варочные (кухонные) и сушильные.
Печи могут быть многоцелевыми, со-
вмещающими различные функции. По
конструктивному исполнению печи

классифицируют по теплоемкости, схе-
ме движения дымовых газов внутри
массива, форме в плане, этажности
и т. п. По теплоемкости печи делят
на теплоемкие и нетеплоемкие. Тепло-
емкие печи благодаря значительной
аккумулирующей способности обеспе-
чивают поддержание в помещениях
достаточно равномерной температуры.
Такие печи широко применяют в жи-
лых и общественных зданиях с по-
стоянным пребыванием людей. Нетеп-
лоемкие печи изготовляют в основ-
ном из стали и чугуна и приме-
няют для отопления зданий с крат-
ковременным пребыванием людей.
По форме в плане печи бывают
прямоугольные, квадратные, много-
угольные, круглые и угловые. Пря-
моугольные и квадратные печи, ши-
роко распространенные, отличают-
ся простотой кладки и отделки. Круг-
лые и многоугольные печи в основном
бывают нетеплоемкие заводского изго-
товления. Угловые печи, более слож-
ные при производсте работ, чем
прямоугольные, нередко хорошо впи-
сываются в интерьер помещения, за-
нимая наименьшую площадь. При-
меняют такие печи в общественных
и реже жилых зданиях, строящихся
по индивидуальным проектам. По
этажности различают одно- и двухъ-
ярусные печи. Обычно двухъярусные
печи устанавливают в домах с рас-
положением квартир в двух уровнях.
Типовые одноярусные печи имеют
маркировку ПТО, а двухъярусные —
ПТД. Кроме типовых печей, приме-
няемых в массовом строительстве,
применяют печные устройства, пред-
назначенные для зданий индивидуаль-
ного строительства, имеющие марки-
ровку П.

На рис. 3.11 приведена компоновка
системы печного отопления дома,
сблокированного с хозяйственными
пристройками. Двухъярусная типовая
печь ПТД (в) установлена таким
образом, что на первом этаже она
отапливает комнату, а на втором
спальни. Гараж оборудован теплоем-
кой печью (б), а в бане сооружена
печь — каменка (а). Система отопле-
Рис. 3.11. Компоновка системы печного отопления двухэтажного пятикомнатного дома:

/ — баня; 2 — гараж; 3 — комната; 4 — спальня; 5 — кухня; 6.9 — жнлые комнаты; а — банная печь ка-
менка; б — теплоемкая печь ПТО-ЗЗОО; в — двухъярусная печь ПТД-3650/3000; г — печь-камин тепло-
производнтельиостью 1000 Вт; д — отопнтельно-варочная печь; е — камин

ния дома включает в себя также
печь-плиту (д). В общей комнате рас-
положен камин (е), который в север-
ных районах используется как летний
отопительный прибор.

При выборе печей и формиро-
вании систем отопления принимают
во внимание, что одной печью до-
пускается отапливать не более трех
помещений. Печи размещают так, что-
бы теплоотдача нагретых поверхнос-
тей, выходящих в помещение, возме-
щала его теплопотери. В двухэтаж-
ных зданиях допускается применять
двухъярусные толстостенные печи с
обособленными топливниками и ды-
моходами для каждого этажа. В
зданиях любого назначения, плани-
ровка которых предусматривает нали-
чие коридоров, печи рекомендуется
располагать так, чтобы они обслужи-
вались (включая управление задвиж-
ками) со стороны нежилых площа-
дей. В зданиях школ, училищ, детских
дошкольных, амбулаторно-клиничес-
ких и клубных учреждений, домов
отдыха и гостиничного хозяйства, не
имеющих коридоров, печи устанавли-
вают, ориентируя топливники и за-
движки в подсобные помещения, обо-
рудованные форточками и вытяжны-
ми вентиляционными решетками. Пе-
чи, как правило, следует располагать
у внутренних ограждений, в которых
по возможности устраивают дымовые
каналы. Допустимо формировать ды-
мовые трубы и в наружных стенах.
Однако при этом выполняют утолще-

ния с наружной стороны стены зда-
ния, препятствующие переохлажде-
нию дымовых газов.

При подборе конкретной конструк-
ции печи учитывают особенности са-
нитарно-гигиенических требований
для помещений различного назначе-
ния.

При формировании систем печного
отопления зданий в осваиваемых рай-
онах Севера, Сибири и зоны, приле-
гающей к трассе Байкало-Амурской
магистрали, следует учитывать, что
увеличение теплопроизводительности
печи не всегда обеспечивает необхо-
димую влажность поверхностей стен
помещения и постоянство внутренних
температур, особенно в угловых ком-
натах. Улучшения комфортных усло-
вий можно достичь, если для районов
с расчетной наружной температурой
— 30 °C и ниже применять теплоем-
кие печи, которые топят один раз в
сутки.

Печные устройства можно исполь-
зовать для отопления всего сооруже-
ния из единого центра, в котором
нагревается воздух, распределяющий-

Рис. 3.12. Отопление жилого дома:

а — система воздушного отопления; / — печь-калорифер; 2, 3,4,6 — каналы; 5 — воздухораспределитель-
ная решетка; 7 — вентиляционный агрегат; б — печь-калорифер; /—топливник; 2, 4 — каналы; 3 — ка-
лорифер
ся в пределах здания по каналам.
Такая система отопления (рнс. 3.12)
занимает промежуточное положение
между центральным (водяным или
др.) и местным печным. Печи для
воздушного отопления технически бо-
лее совершенны и экономичнее, чем
традиционные аккумуляционные печи.
Печи, вырабатывающие теплоту для
нагревания воздушных потоков, цир-
кулирующих через ее поверхности, на-
зывают калориферами. По сравнению
с обычными теплоемкими печами ка-
лориферы характеризуются целым ря-
дом преимуществ, основными из кото-

рых являются: быстрый нагрев поме-
щения, высокая санитарная гигиенич-
ность и невысокие капитальные затра-
ты.

3.8.	ВЫБОР СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
ДЛЯ ЗДАНИЙ РАЗЛИЧНОГО
НАЗНАЧЕНИЯ

Все здания, гражданские и произ-
водственные, в зависимости от на-
значения и условий эксплуатации
можно разделить на здания с по-
стоянным и переменным тепловыми
режимами (табл. 3.1).

Таблица 3.1. Рекомендуемые системы отопления в зависимости от назначения зданий

№ группы	Назначение зданий и помещений	Применяемая система отопления

Постоянный тепловой режим

1

2

Здания больниц, родильных домов
и лечебно-профилактических учреждений
круглосуточного использования, помеще-
ния с повышенными санитарно-гигиени-
ческими требованиями

Здания жилые, общежития, гостиницы,
дома отдыха, санатории, пансионаты,
пионерские лагеря, поликлиники, амбула-
тории, аптеки, здравпункты, психиатри-
ческие больницы и другие лечебно-профи-
лактические учреждения, детские сады
и ясли, музеи, выставки, картинные га-
лереи, книгохранилища, архивы, библио-
теки

Здания плавательных бассейнов, вокза-
лов, аэропортов

4

Производственные здания с непрерыв-
ным технологическим процессом и быто-
вые помещения таких предприятий

Водяное отопление с радиаторами и
бетонными панелями. В основных поме-
щениях лечебно-профилактических учреж-
дений — центральное воздушное отопле-
ние, совмещенное с приточной вентиля-
цией

Водяное отопление с радиаторами,
конвекторами и бетонными панелями как
приставными, так и встроенными при
скрытой прокладке стояков. Для лестнич-
ных клеток — высокие конвекторы и ре-
циркуляционные воздухонагреватели. Для
зданий с круглосуточно действующей
приточной вентиляцией (музеи, картинные
галереи, книгохранилища, архивы)— цен-
тральное воздушное отопление

Водяное отопление с радиаторами,
конвекторами и другими приборами во
вспомогательных помещениях. Воздушное
отопление, совмещенное с приточной вен-
тиляцией, дополненное в случае необхо-
димости водяным отоплением с прибора-
ми, размешенными под световыми про-
емами. В вестибюлях и проходах вокзалов
и аэропортов, вокруг ванн плавательных
бассейнов делают водяное отопление с на-
польными панелями

Центральное воздушное отопление или
местное воздушное отопление. Водяное
отопление в бытовых помещениях

Переменный тепловой режим

1	Здания школ и других учебных учреж-

дений, управлений, научных и проектных
учреждений, конструкторских бюро, кон-
тор и читальных залов, предприятий
связн, бань, промышленных и обслужива-
ния иаселеиия, в которых работают сндя

Водяное отопление с радиаторами и кон-
векторами (в школах и банях конвекторы
допустимы только во вспомогательных по-
мещениях), используемое как дежурное
или с различной интенсивностью в рабо-
чее и нерабочее время. В рабочее время
Продолжение табл. 3.1

№ группы	Назначение зданий и помещений	Применяемая система отопления
	близ световых проемов, вспомогательные здания промышленных предприятий	возможно использовать центральное воз- душное отопление, совмещенное с венти- ляцией при дежурном отоплении водяном или воздушном с полной рециркуляцией воздуха
2	Здания зрелищных предприятий и спортивные сооружения	Воздушное отопление, совмещенное с с вентиляцией в рабочее время и дежурное отопление на полной рециркуляции в не- рабочее время. Водяное отопление с ра- диаторами, конвекторами и другими при- борами во вспомогательных помещениях
3	Здания прачечных, душевых павильо- нов, предприятий торговли и обществен- ного питания, промышленных предприя- тий, в которых работают стоя, вспомога- тельные здания и бытовые помещения промышленных предприятий	Водяное отопление с радиаторами нлн гладкими трубами (в прачечных и душе- вых) и конвекторами и другими прибора- ми в остальных помещениях. Дежурное местное воздушное отопление основных крупных помещений, дополняемое в случае необходимости водяным отоплением. Центральное воздушное отопление, совме- щенное с приточной вентиляцией
4	Производственные неутепленные зда- ния и помещения	Периодически действующее воздушное отопление со струйной подачей нагретого воздуха для обслуживания отдельных участков рабочих зон и площадок

В системах отопления одного
здания, единого жилого района или
промышленной площадки следует при-
нимать единый вид теплоносителя.
В зданиях, включающих отдельные
помещения иного назначения (напри-
мер, пункт бытового обслуживания
населения в жилом доме), предус-
матривают одну общую систему отоп-
ления. Крупные помещения или комп-
лексы помещений специального на-
значения при основном здании (на-
пример, магазин, пристроенный к
жилому дому; бытовые помещения

производственного здания) оборудуют
отдельными системами отопления.

При выборе систем отопления при-
нимают во внимание такие факторы,
как соответствие системы назначению
и архитектурно-планировочному реше-
нию помещений, отопительных прибо-
ров — строительным конструкциям и
интерьеру, высотность здания, его
протяженность и т. п. Отсюда выбор
системы отопления — вопрос творчес-
кий, решаемый совместно архитек-
тором и специалистом по отопле-
нию.
РАЗДЕЛ II

ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ ЗДАНИЙ

Глава 4
ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ ЗДАНИЙ
ТРАДИЦИОННЫМИ
ИСТОЧНИКАМИ ЭНЕРГИИ

4.1.	ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ

Суммарное потребление энергети-
ческих ресурсов во всем мире в
настоящее время оценивается более
чем в 8 млрд, т условного топлива,
принимается 1 т условного топлива
равной 7 - 109 кал = 7 Гкал =
= 8,18 МВт-ч = 29,2 ГДж, из них на
долю СССР приходится около
2 млрд, т условного топлива. На
обеспечение отопления, вентиляции и
горячего водоснабжения жилых, об-
щественных и производственных зда-
ний в СССР расходуется более 40%
энергетических ресурсов. Примерно
550 млн. т условного топлива за-
трачивается на теплоснабжение и
около 1 млн. т условного топлива
на электроснабжение жилых и общест-
венных зданий. Ежегодное увеличение
потребления топлива на отопление
вновь вводимого жилого фонда
(110 млн. м2 общей площади) со-
ставляет около 5 млн. т условного
топлива.

Традиционными невозобновляю-
щимися энергетическими ресурсами
считаются: нефть, газ, уголь, древес-
ное топливо, ядерное сырье (уран и то-
рий), а нетрадиционными возобновля-
ющимися — солнечная энергия, гид-
роэнергия, энергия ветра, приливов,
геотермальных вод, верхних слоев

земли, воздуха, биомассы и т. д.
Предполагается, что в 2020 г. не-
традиционные энергетические ресурсы
смогут покрывать до 10% в мировом
энергопотреблении, что эквивалентно
сегодняшему уровню добычи нефти в
мире.

Важнейшей задачей является про-
ведение энергосберегающей политики
при строительстве и реконструкции
зданий. Предусмотрено добиться до
2000 года 20% снижения затрат
энергии на теплоснабжение зданий,
что обеспечивает экономию топлива
для вновь вводимого жилого фонда
1 млн. т условного топлива в год.

Наиболее эффективный вид тепло-
снабжения — теплофикация, т. е.
централизованное теплоснабжение на
базе комбинированной (совместной)
выработки теплоты и электрической
энергии на ТЭЦ. Основной энерге-
тический эффект при теплофикации
заключается в использовании для
теплоснабжения отработанной тепло-
ты, отведенной из теплосилового цик-
ла электростанции, что ликвидирует
бесполезный отвод теплоты в окру-
жающую среду при выработке элект-
роэнергии и не приводит к «тепло-
вому загрязнению».

В качестве наиболее характерного
примера развития теплофикации в на-
шей стране, осуществляемой более
полувека, можно, привести струк-
туру теплоснабжения Москвы, где
суммарная тепловая мощность ТЭЦ
составляет 25 тыс. Гкал/ч и покры-
вает 75% теплопотребления жилищ-
но-коммунального сектора и около
30% промышленных нагрузок.

В дальнейшем предстоит решить
задачу замены в теплоснабжении
зданий жидкого и газообразного топ-
лива ядерной энергией. В новом
строительстве промышленных и аг-
рарно-индустриальных комплексов
желательно объединение их в доста-
точно крупные комплексы для дости-
жения экономичности энергоснабже-
ния от атомных теплоэлектростанций;
при этом, как и в установившейся
практике теплоснабжения от ТЭЦ на
органическом топливе, атомные реак-
торы должны покрывать только базо-
вую часть тепловой нагрузки, а пико-
вая нагрузка и резерв могут обеспе-
чиваться дневными теплогенератора-
ми на органическом топливе.

Энергоснабжение зданий и соору-
жений включает в себя элекроснаб-
жение, теплоснабжение, газоснабже-
ние.

Системой энергоснабжения зданий
называется комплекс инженерных со-
оружений, осуществляющих задачи
энергоснабжения.

Для повышения надежности элект-
роснабжения множество разнородных
источников элеткроэнергии: тепловых,
атомных и гидроэлектростанций, рас-
положенных на большой территории
страны,— объединяются в энергети-
ческие системы. Энергосистемой назы-
вается совокупность устройств, пред-
назначенных для выработки, преоб-
разования, распределения и потребле-
ния электрической и тепловой энер-
гии. В настоящее время энергосистемы
европейской части СССР, Закавказья,
Средней Азии, Сибири, Дальнего
Востока постепенно объединяются в
Единую энергетическую систему СССР
(ЕЭС СССР).

4.2.	ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ЗДАНИЙ

Электроснабжение — это совокуп-
ность мероприятий по обес,печению
электроэнергией инженерного обору-
дования зданий. Электрооборудование
зданий — совокупность электротехни-
ческих устройств, устанавливаемых в

зданиях для создания нормальных
условий деятельности находящихся
в них людей (электрические машины,
аппараты, приборы электрической сети
и т. п., обеспечивающие работу ис-
кусственного освещения, бытовых
электроприборов, отопления, вентиля-
ции, водоснабжения и вертикального
транспорта).

В отношении обеспечения надеж-
ности электроснабжения электропри-
емники разделяются на три катего-
рии. I категории — это те, перерыв
электроснабжения которых может по-
влечь за собой: опасность для жизни
людей, ущерб народному хозяйству,
повреждение дорогостоящего основно-
го оборудования, массовый брак про-
дукции, расстройство сложного тех-
нологического процесса, нарушение
функционирования особо важных эле-
ментов коммунального хозяйства.
II категории — электроприемники, пе-
рерыв электроснабжения которых при-
водит к массовому недоотпуску про-
дукции, массовым простоям рабочих,
механизмов и промышленного транс-
порта, нарушению нормальной дея-
тельности значительного количества
городских и сельских жителей. III ка-
тегории — все остальные электропри-
емники, не подходящие под опреде-
ление I и II категорий.

Электрические сети классифици-
руются: по роду тока — переменного
и постоянного; по величине напря-
жения — низковольтные до 1000 В и
высоковольтные свыше 1000 В; *по
устройству — наружные, воздушные,
подземные кабельные и внутренние
сети.

Для рассмотрения различных схем
распределения электрической энергии
необходимо различать; питающие ли-
нии, связывающие центры питания
с распределительным пунктом (РП);
распределительные линии, связываю-
щие РП с трансформаторной под-
станцией (ТП).

Значительная часть воздушных се-
тей 220 и 110 В, проходящая в
пределах города и занимающая город-
скую территорию, должна быть пере-
ведена на кабельные линии. Про-
кладка кабельных линий 6... 10 кВ
вдоль городских магистралей, а также
больших групп кабелей производится
в коллекторах, иногда срвмещенных
с другими коммуникациями (водопро-
вод, теплопровод, канализация). При-
менение коллекторов для кабельных
линий улучшает эксплуатацию и обес-
печивает быстрое восстановление при
повреждениях.

Наиболее распространенным спо-
собом является прокладка кабеля в
земле под непроезжей частью улиц с
соответствующей защитой кабеля от
механических повреждений. Однако во
всех случаях следует учитывать, что
выбор способа прокладки кабельных
линий производится на основе техни-
ко-экономических расчетов с учетом
развития сети, ответственности и на-
значения линии, характера трассы
и др.

В настоящее время городские сети
6...10 кВ выполняют по многолуче-
вой схеме, при которой обеспечи-
вается высокая надежность электро-
снабжения потребителей и гибкость
развития сетей в новых районах.
Принцип построения схемы сети со-
стоит в том, что питающие кабели
(одиночные или спаренные) заводят-
ся на каждую секцию двухсекцион-
ного распределительного пункта
(РП). От РП к городским сетевым
подстанциям прокладывают распреде-
лительные кабели по многолучевой
схеме (2...3 луча).

В качестве сетевых подстанций
применяют подстанции с двумя транс-
форматорами и устройством аварий-
ного включения резерва (АВР) на сто-
роне низкого напряжения. Городские
сети от подстанций к потребителям
с напряжением 380/220 В в большин-
стве случаев выполняют по радиаль-
ной схеме с взаимным резервирова-
нием питающих кабелей.

Для распределения электроэнергии
и преобразования с высокого на-
пряжения на низкое применяют уста-
новку, которая называется трансфор-
маторной подстанций (ТП). Оборудо-
вание ТП состоит из одного или не-
скольких силовых трансформаторов,

распределительного устройства высо-
кого и низкого напряжения, защиты
и сигнализации и устройств управле-
ния. Трансформаторные подстанции в
большинстве имеют высокое напряже-
ние (первичное) 10...6 кВ и низкое
(вторичное) 0,4...0,23 кВ.

В зависимости от условий распо-
ложения подстанций различают сле-
дующие типы: пристроенные, встроен-
ные, отдельно стоящие и столбовые.
Выбор соответствующего типа произ-
водят на основании норм, которыми
определены расстояния от отдельно
стоящего ТП до жилых, обществен-
ных и производственных зданий.
Столбовые подстанции применяют для
электроснабжения сел, небольших на-
селенных пунктов и дачных поселков.
В городских распределительных се-
тях применяют отдельно стоящие
трансформаторные подстанции. Схема
распределительной сети предполага-
ет установку в подстанции двух
трансформаторов. Единичная мощ-
ность каждого трансформатора по-
следовательно росла по мере роста
бытовых электрических нагрузок. В
настоящее время применяют транс-
форматорные подстанции мощностью
2X400 и 2X630 кВт. Подстанции
выполняют из кирпича или сборных
объемных железобетонных элементов.

Основными элементами внутренних
электрических сетей современного жи-
лого дома являются: вводно-распреде-
лительное устройство; вертикальные
магистральные линии (стояки)1 с этаж-
ными щитками для питания квартир;
силовые сети лифтовых установок и
линии освещения лестничных клеток,
технических этажей и др.

Питание осуществляется двумя ка-
бельными линиями напряжением
220/230 В от шин ближайшей транс-
форматорной подстанции. Одна из
них питает нагрузки квартир и общего
освещения (лестничные клетки, под-
вал, чердак, технический этаж, наруж-
ное освещение). Вторая линия питает
силовые токопримники (лифты, на-
сосы, вентиляторы), а также проти-
вопожарные устройства и аварийное
освещение. Схема предполагает в
случае выхода из строя одной линии
подключение нагрузки к оставшейся,
которая допускает перегрузку на вре-
мя производства переключений. Пи-
тающие линии вводятся в центр
жилого здания и в первый этаж
лестничной клетки или в подвал, где
устанавливается вводное распредели-
тельное устройство (ВРУ).

К горизонтальным питающим ли-
ниям подводят вертикальные линии
(стояки). К стоякам присоединяют
групповые линии квартир. Счетчики
учета расхода электроэнергии в квар-
тирах устанавливают в щитках на
лестничных клетках.

Внутриквартирная электрическая
сеть — однофазная. Питание электро-
энергией осуществляется от ответвле-
ния вертикальной магистрали через
пакетный выключатель. Распределе-
ние электроэнергии производится от
квартирного щитка. Применяют две
разновидности конструкций щитка.
Щиток типа ШУН предназначен для
установки в нишах квартир. Щиток
целиком металлический с дверцей.
Габаритные размеры (мм): высота—
500, ширина — 280, глубина — 130.
Щиток настенной установки типа
ЩУС имеет металлическое или пласт-
массовое основание, на котором ус-
тановлены счетчики и приборы за-
щиты.

Количество групп на щитках в
домах с газовыми плитами — две,
а в домах с электроплитами — три.
Как правило, освещение квартир вы-
деляется в отдельную группу. Вторая
группа питает сеть штепсельных розе-
ток. Третья группа предназначена ис-
ключительно для питания электричес-
ких плит. Количество штепсельных
розеток в квартирах устанавливается
исходя из существующих норм.

Электрическая сеть в квартирах
выполняется скрытой. Наибольшее
распространение получили скрытые
электропроводки в каналах. Послед-
ние образуются при изготовлении
строительных конструкций на домо-
строительных комбинатах. Каналы вы-
полняют при помощи металлических
инвентарных каналообразователей.

Магистральные линии от ВРУ,
идущие в технических этажах и подва-
лах горизонтально, прокладывают
открыто на лотках, коробах или в
винипластовых трубах. Вертикаль-
ные магистральные участки проклады-
вают скрыто.

Другим основным потребителем
электроэнергии является промышлен-
ность. Промышленные предприятия
широко оснащены различными видами
электроприводов, системами автома-
тического управления, контроля и сиг-
нализации. Современная автоматизи-
рованная электронная система уп-
равления механизмом состоит из боль-
шого количества электродвигателей,
электронных аппаратов управления,
контроля и сигнализации. Сложные
технологические процессы приводят к
увеличению электрических элементов
и устройств, что требует всестороннего
рассмотрения вопросов их монтажа
и наладки, в процессе которых вы-
полняют комплекс работ по изготов-
лению электроконструкций, установке
электрооборудования, прокладке и
присоединению приводов и кабелей
по регулировке, испытанию и про-
верке работы электрооборудования
вхолостую и под нагрузкой.

Для обеспечения надежной и без-
опасной работы электрооборудования
в период эксплуатации необходимо
при проектировании и монтаже вы-
полнять требования, которые предъяв-
ляют к электроустановкам действую-
щие нормативные документы. В про-
цессе проектирования и монтажа необ-
ходимо учитывать: а) удобство досту-
па к электрическим машинам, электро-
аппаратам, датчикам контроля, про-
водкам для осмотра и ремонта;
б) степень защиты элекрооборудова-
ния от механических повреждений,
попадания масла, проникновения вла-
ги и пыли; в) наличие четкой и
прочной маркировки; г) размещение
электрических органов управления,
контрольно-измерительных и сигнали-
зирующих приборов в соответствии с
требованиями; д) минимальную сто-
имость и наименьшие затраты рабо-
чего времени.
Передача и распределение элект-
рической энергии к потребителям осу-
ществляется электрическими сетями.
Электрические сети прокладывают
изолированными (изолированные про-
вода и кабели) и неизолированными
проводниками (алюминиевые, медные
и стальные шины и провода). Изоли-
рованные провода выполняют защи-
щенными и незащищенными.

В электрических сетях промышлен-
ных предприятий широко применяют
шинопроводы.

Шинопроводы выполняют откры-
тыми, закрытыми и защищенными.
Шинопровод представляет собой
комплексную электрическую сеть, со-
стоящую из отдельных секций, сое-
диненных сваркой, болтовыми или
штемпельными соединениями и конст-
рукцией для их крепления. Прокладка
кабелей внутри зданий производится
в каналах, трубах, по стенам, потолку
и строительным конструкциям в лот-
ках и коробах. Для защиты от ме-
ханических повреждений провода про-
кладывают в трубах. Открытая про-
кладка проводов с креплением на
роликах, изоляторах является наибо-
лее простой и дешевой, но не обеспе-
чивает достаточно надежной защиты
от механических повреждений.

Освещение зданий подразделяется
на рабочее, аварийное, эвакуационное
(аварийное освещение для эвакуа-
ции), охранное. Освещение проекти-
руется двух систем: общее (равномер-
ное или локализованное) и комби-
нированное (к общему освещению
добавляется местное). Для освещения
помещений производственных и склад-
ских зданий, как правило, следует
предусматривать газоразрядные лам-
пы низкого и высокого давления;
для освещения жилых, общественных
и вспомогательных зданий следует
предусматривать, как правило, люми-
несцентные лампы.

4.3.	ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ ЗДАНИЙ

Теплоснабжение зданий представ-
ляет собой совокупность трех взаимо-
связанных процессов: подготовка теп-

лоносителя, транспорт теплоносителя
и использование теплового потенциала
теплоносителя. В соответствии с этим
система теплоснабжения состоит из
трех звеньев: источник теплоты, трубо-
проводы, система теплопотребления с
нагревательными приборами. Системы
теплоснабжения классифицируют по
следующим основным признакам: по
радиусу действия, виду источника теп-
лоты, виду теплоносителя и количест-
ву трубопроводов.

По радиусу действия системы теп-
лоснабжения могут быть местными,
центральными и централизованными.

Местными называют-системы, в ко-
торых три основных звена объединены
и находятся или в одном помещении,
или в смежных помещениях и при-
меняются только в гражданских не-
большого объема зданиях или в не-
больших вспомогательных зданиях на
промышленных площадках, удален-
ных от основных производственных
корпусов. Примером таких систем
являются печи электрические или га-
зовые системы отопления. В этом
случае получение теплоты и передача
ее воздуху помещений объединены в
одном устройстве и расположены в
отапливаемых помещениях.

Центральной системой теплоснаб-
жения называют систему снабжения
теплом одного здания любого объема
от одного источника теплоты. Напри-
мер, система отопления здания, полу-
чающая теплоту от котла, установлен-
ного в подвале здания, или отдельно
стоящей котельной.

Централизованная система тепло-
снабжения — когда от одного источ-
ника теплоты подается теплота для
многих зданий (ТЭЦ или районные
котельные). По виду теплоносителя
системы теплоснабжения делятся на
водяные и паровые. Районные котель-
ные имеют тепловые сети со средним
радиусом действия 2...3 км.

При районном теплоснабжении ис-
точник теплоты — районная котельная
может быть паровой или водогрейной,
т. е. в ней могут быть установлены
паровые или водогрейные котлы. Но и
те, и другие вырабатывают только
один вид энергии — тепловую, которая
образуется при сжигании топлива в
топках котлов. Потребители получают
эту тепловую энергию или в виде пара,
или в виде горячей воды, которые
циркулируют в системах отопления
зданий. При схеме теплоснабжения,
использующей водогрейный котел
(рис. 4.1, а), нагретую воду подают
к системе горячего водоснабжения
и системам отопления зданий. Вода
нагревается в котле К за счет сжига-
ния топлива и циркулирует по тепло-
проводам (горячему П и обратному О)
тепловой сети при помощи сетевых
насосов СН. По горячему теплопро-
воду вода подается к потребителям
тепла, т. е. системам горячего водо-
снабжения I и отопления зданий II и
III, а по обратному — от потребите-
лей тепла снова в котлы. В системах
потребителей сетевая вода охлаждает-
ся, передавая часть своего теплового
потенциала или воздуху помещений,
или водопроводной воде, или воздуху
в системах вентиляции. Возвращаясь
в котлы, вода перед ними проходит
грязевик ГР, при прохождении кото-
рого из воды удаляются взвешенные

механические примеси (окалина, пе-
сок, коррозионные отложения).

В котельной предусмотрена уста-
новка по подготовке воды для хим-
водоочистки (ХВО), в которой под-
готавливается вода перед заполнением
сети в начале и во время эксплуата-
ции. Подается в котлы вода подпи-
точным насосом ППН, с помощью
регулировочного клапана РД устанав-
ливается уровень воды в котле. В
установке по химводоочистке вода
может умягчаться, освобождаться от
растворенных кислорода и углекисло-
ты, а также от нерастворенных ме-
ханических примесей.

Умягчением воды устраняется ин-
тенсивное образование накипи, а уда-
ление из воды кислорода, углекислоты
и нерастворимых примесей предотвра-
щает возникновение коррозии и за-
грязнение систем теплоснабжения.
Подпиткой тепловых сетей называет-
ся процесс восполнения потерь или
разбора воды из теплопроводов или
систем потребления теплоты.

Система районного теплоснабже-
ния от паровой котельной более
сложная, так как там 2 теплоносите-

Рис. 4.1. Схема районного теплоснабжения:
а — от парового котла; 6— от водогрейного котла
ля — вода и пар, циркулирующие в
двух тепловых сетях: паровой и водя-
ной. Вырабатываемый в паровом кот-
ле /Спар подается и к потребителю
пара, и к водоподогревателям В,
откуда нагреваемая паром вода по-
дается к потребителям горячей воды,
по тупиковым или кольцевым сетям.

Циркуляция воды в паровой си-
стеме, как и в водогрейной, осуществ-
ляется сетевыми насосами СИ. Кон-
денсат после водоподогревателей и от
потребителей пара поступает по кон-
денсатопроводам в котельную и сли-
вается в конденсатный бак Б. Из
этого бака конденсат питательными
насосами ПН подается в котел для
повторного парообразования.

Теплофикацией называется цент-
рализованное теплоснабжение на ба-
зе комбинированной выработки теп-
ловой и электрической энергии, т. е.
источником теплоты служит ТЭЦ.
Следовательно, теплофикация отли-
чается от районного теплоснабжения
видом источника теплоты и харак-
теризуется выработкой не одного, как
в системе районного теплоснабжения,
а двух видов энергии.

Преобладающее число ТЭЦ имеет
тепловые сети со средним радиу-
сом действия 10... 15 км. В послед-
ние годы наметилась тенденция к уве-
личению протяженности сетей до 30...
50 км.

В том случае, когда пар является
теплоносителем (рис. 4.2, б), из ко-
тельной ТЭЦ пар под высоким давле-
нием поступает в паровую турбину,
где он вращает турбины и ротор
генератора электрического тока. Со-
вершивший работу пар, давление ко-
торого при расширении уменьшилось
и при выходе из турбины достигло
0,003...0,004 МПа, попадает в конден-
сатор, в котором превращается в
воду (конденсат), отдавая скрытую
теплоту парообразования охлаждаю-
щей воде. Из конденсатора конден-
сат (являющийся питательной водой)
поступает в котел для последующего
парообразования. В турбине, установ-
ленной на ТЭЦ, не все количество
пара поступает в конденсатор КД,

а часть пара давлением 0,25...0,6 МПа
отбирается и направляется потребите-
лю. Теплофикация, основанная на ис-
пользовании пара, выгоднее получе-
ния пара в районной котельной,
так как при теплофикации пар по-
дается потребителям теплоты уже
после выработки им электрической
энергии. Пар вырабатывает электри-
ческий ток на диапазоне давлений
«начальное» — 0,6 МПа и уже после
этого отдается потребителям теплоты,
где отдает скрытую теплоту парооб-
разования в технологических аппа-
ратах, в нагревательных приборах
отопительных систем и в подогре-
вателях водопроводной воды систем
горячего водоснабжения.

Превратившись в конденсат, пар
по конденсатопроводам возвращает-
ся на ТЭЦ и, отдав теплоту в водо-
подогревателях питательной воды, по-
ступает снова в котел для парообра-
зования. Пар двигается по паропро-
водам за счет потенциальной энергии
самого пара, т. е. за счет снижения
давления на преодоление сил трения
в паропроводе. Возврат конденсата
производится при помощи перекачи-
вающих насосов. В конечном итоге
при теплофикации расходуется зна-
чительно меньше топлива.

Паровые системы теплофикации
применяют в СССР главным образом
на промышленных предприятиях для
технологических потребностей, отопле-
ния, вентиляции и горячего водоснаб-’
жения цехов.

При водяной системе теплофика-
ции (рис. 4.2, б) отборный пар из
турбин более низкого давления (0,06...
0,25 МПа) поступает в водоподогре-
ватели В на ТЭЦ, в которых на-
гревается вода, циркулирующая в
тепловой сети и системах потребите-
лей теплоты. Отдав в водоподогре-
вателях скрытую теплоту парообразо-
вания, пар превращается в конден-
сат, который после использования его
теплоты в подогревателях питательной
воды, поступает в котел. Так как в
этой схеме пар не покидает ТЭЦ и
весь конденсат остается на ТЭЦ, т. е.
его не надо собирать у потребителей
и возвращать в котел, подавая на
большие расстояния, то это повышает
экономичность водяной системы тепло-
фикации и ведет к экономии топлива.
Повышается экономичность этой уста-
новки и за счет снижения давления
отборного пара до 0,06...0,25 МПа.

Потребитель I на рис. 4.2 пред-
ставляет собой систему горячего водо-
снабжения, присоединенную к сетям
по открытой схеме; II и III систем
отопления, из которых III — присоеди-
нена по схеме с подогревателем, т. е.
независимой. Подпиточный насос
ППН восполняет возможные утечки
воды из сети или ее разбор (т. е.
количество воды, взятое из сети по-
требителями и невозвращенное), что
осуществляется подготовленной во-
дой, взятой из химводоочистки.

Для получения воды более высо-
кой температуры (до 150 °C) исполь-
зуют нагрев ее в пиковых водоподо-
гревателях или в водогрейных котлах,
установленных последовательно по хо-
ду воды за водоподогревателями,
использующими в качестве греющего
отборный пар из турбин и называе-
мых основными водоподогревателями.

Пиковые котлы или водоподогре-
ватели используют только при низких
температурах наружного воздуха, в
периоды больших тепловых нагрузок,
используя в качестве греющего тепло-
носителя пар из котлов, пропускаемый
через редукционно-охладительные ус-
тановки, или пар из верхних регу-
лируемых отборов теплофикационных
турбин.

Горячая вода, поступая по горя-
чему теплопроводу от водоподогрева-
телей В к системам потребления (ото-
пление, горячее водоснабжение, вен-
тиляция) и, отдав в них теплоту и
уменьшив свою температуру, подается
по обратному теплопроводу снова в
водоподогреватели ТЭЦ для после-
дующего нагрева.

Дальнейшее совершенствование
теплоснабжения зданий и сооружений
связано со строительством атомных
тепловых электростанций (АТЭЦ).
АТЭЦ с водоводяными реакторами и
парогенераторами поверхностного
типа не требует устройства дополни-
тельного контура для использования
отработавшего пара в теплофикацион-
ных подогревателях. Принципиальные

Рис. 4.2. Принципиальная схема теплофикации:
а — при теплоносителе — паре; б — при теплоносителе — воде
схемы таких АТЭЦ с теплофикацион-
ными турбинами практически не от-
личаются от тепловых схем ТЭЦ,
работающих на органическом топливе.

В районах Кавказа, Сибири и
Дальнего Востока успешно использу-
ются геотермальные воды для тепло-
снабжения населенных мест и парни-
кового хозяйства. Разрабатываются
проекты ГеоТЭС на освоение геотер-
мальной теплоты с глубины 6000 м.
Перспективными источниками теплоты
являются энергия солнца, ветра, при-
ливов и отливов, биомассы и т. д.
В районах страны с дорогим привоз-
ным теплом, где сооружение ко-
тельных нецелесообразно, допускается
электрическое теплоснабжение зда-
ний. Электрическое отопление и горя-
чее водоснабжение позволяют осу-
ществить идею единого энергетичес-
кого ввода в здание, обеспечиваю-
щих с наибольшей точностью авто-
матическое регулирование режимов
потребителя энергии.

4.4.	ТЕПЛОВЫЕ СЕТИ

Горячая вода или пар из источника
теплоты (ТЭЦ, котельная) транспор-
тируется к потребителям (жилым до-
мам, общественным и промышленным
зданиям) по специальным трубопро-
водам, которые называются тепловы-
ми сетями. Тепловые сети разделяются
на магистральные, прокладываемые
на главных направлениях населенного
пункта, распределительные — внутри
квартала, микрорайона — и ответвле-
ния к отдельным зданиям.

Тепловые сети являются одним
из наиболее дорогостоящих и трудо-
емких элементов системы централизо-
ванного теплоснабжения, так как про-
кладка их в земле или над землей
связана с целым рядом сложных
работ по тепло- и гидроизоляции,
по устройству опор и камер, компен-
саторов температурных удлинений.
Трасса тепловых сетей в городах и
других населенных пунктах должна
предусматриваться в специально отве-
денных для инженерных сетей техни-
ческих полосах.

При выборе трассы теплопроводов
необходимо руководствоваться вы-
полнением следующих условий: на-
дежности и долговечности тепловой
сети; уровнем тепловых потерь в
окружающую среду; защитой тепло-
проводов от разрушения под воздейст-
вием внешних нагрузок.

Тепловая изоляция играет боль-
шую роль в экономике централизо-
ванного теплоснабжения. Благодаря
тепловой изоляции уменьшаются паде-
ние температуры теплоносителя н
потери теплоты при транспортирова-
нии его на большие расстояния. До-
статочно сказать, что только в тепло-
вых сетях Москвы при понижении
температуры теплоносителя на 0,5 °C
на 1 км теплопровода теряется в
год 1015 Дж теплоты, на выработку
которого расходуется свыше 40 тыс. т
условного топлива. Повышение ка-
чества тепловой изоляции теплопро-
водов является одной из важных за-
дач централизованного теплоснабже-
ния.

Выбор схемы тепловых сетей за-
висит от таких факторов, как коли-
чество и размещение источников теп-
лоснабжения, вида теплоносителя и
потребителей теплоты.

Существует две схемы тепловых
сетей: лучевая (радиальная) и
кольцевая.

При теплоснабжении от одного
источника теплоты целесообразно
применять лучевую схему, в которой
по мере снижения тепловой нагрузки
и удаления от источника теплоты
уменьшаются диаметры трубопрово-
дов. Недостатком этой схемы яв-
ляется то, что в случае аварии на
одной магистрали нарушается снаб-
жение теплотой всех расположенных
за местом аварии потребителей тепло-
ты.

Во избежание перерывов в снаб-
жении теплотой потребителей пре-
дусматривают соединение отдельных
магистральных сетей между собой,
а также устройство перемычек между
ответвлениями. Такие тепловые сети
называются кольцевыми. Они нашли
широкое распространение в крупных
городах при наличии нескольких круп-
ных источников теплоты.

По способу прокладки тепловые
сети делятся на подземные и над-
земные (воздушные).

Надземную прокладку труб (на
отдельно стоящих мачтах и эстака-
дах, на кронштейнах, заделываемых
в стены здания) применяют на тер-
ритории промышленных предприятий,
при пересечении оврагов, при соору-
жении тепловых сетей вне черты горо-
да. Надземная прокладка тепловых
сетей рекомендуется также при высо-
ком уровне стояния грунтовых вод и
в условиях вечной мерзлоты.

Преобладающим способом про-
кладки труб тепловых сетей является
подземный. Подземные прокладки теп-
лопроводов могут быть: в непроход-
ных каналах; в проходных или полу-
проходных каналах; в коллекторах
соместно с другими коммуникациями;
бесканальные.

Тип канала, его размеры и конст-
рукцию выбирают в зависимости от
количества прокладываемых тепло-
проводов, их диаметра и внешних уси-
лий, действующих на стенки и пере-
крытия канала.

В практике централизованного
теплоснабжения наиболее широко
применяются непроходные каналы.

Под проездами с интенсивным
уличным движением, под железнодо-
рожными путями, т. е. там, где за-
труднено вскрытие теплопроводов для
ремонта, применяются полупроходные
каналы. Высота их обычно не превы-
шает 1600 мм, ширина прохода между
трубами 400...500 мм.

Наиболее совершенным, но более
дорогим является прокладка тепло-
проводов в проходных каналах и
коллекторах совместно с другими
коммуникациями (водопроводом, ма-
зутопроводами, кабелями, газопрово-
дами с давлением до 0,6 МПа).

Во всех проходных каналах долж-
на быть естественная или принуди-
тельная система вентиляции, обеспе-
чивающая в момент пребывания в ка-
нале обслуживающего персонала тем-
пературу не выше 40 °C. Высота про-

ходного канала должна быть не менее
1800...2000 мм. По трассе проходного
канала через каждые 300 м устанав-
ливают люки для выхода с откидны
ми лестницами. Глубина заложения
теплопровода от перекрытия до по-
верхности земли обычно 0,5...1,0 м.

Самый дешевый способ прокладки
тепловых сетей — бесканальный (рис.
4.3). Этот способ позволяет снизить
на 30...40% строительную стоимость
тепловых сетей, значительно умень-
шить трудовые затраты и расход
строительных материалов.

Этот тип прокладок не имеет
строительных конструкций и меха-
ническое воздействие со стороны грун-
та передается на теплопровод, по-
крытый тепловой изоляцией. Беска-
нальные прокладки бывают в моно-
литных оболочках и засыпные. Обо-
рудование тепловых сетей включает
в себя компенсаторы, опоры и запор-
ную арматуру.

Для обслуживания оборудования,
установленного на теплопроводах при
подземной прокладке, устанавливают-
ся камеры. В них размещаются
компенсаторы, опоры, запорная арма-
тура и ответвления от тепловой сети.

Размеры камер должны быть до-
статочными для обслуживания и
ремонта установленной в них арма-
туры. Высота камеры не менее
1800 мм. Обычно камеры выполняют

Рис. 4.3. Схема уложенных в траншею тепло-
проводов, изолированных ИГД:
а — траншея с вертикальными стенками; б — с от-
косами; 1,2 — подающий и обратный трубопроводы;
3—подкладки из некондиционной асбестоцемент-
ной трубы диаметром 100 мм или прессованных
битумоперлитовых изделий; 4 — засыпка ИГД,
уплотненная до И00 кг/м3; 5 — полиэтиленовая
пленка или рулонный гидроизоляционный материал;
6—обратная засыпка пазух песком; 7—металли-
ческая опалубка; 8 — трубопроводы системы го-
рячего водоснабжения
из тех же материалов, что и каналы.
Перекрытие делается железобетонное.
Для спуска в камеру в его пере-
крытии устраивают люк диаметром
0,7 м и устанавливают лестницу.

Трубопроводы в каналах уклады-
вют на подвижные опоры, благода-
ря которым трубопроводы могут
перемещаться в осевом направле-
нии при удлинении от нагревания.
Опоры устанавливают в зависимости
от диаметра труб, их веса и веса
теплоносителя.

При монтаже теплопроводов необ-
ходимо предусматривать компенсацию
их температурного удлинения. Ком-
пенсация может быть достигнута как
за счет поворотов и изгибов самих
трубопроводов, так и за счет компен-
саторов.

Широкое распространение получи-
ли сальниковые и гнутые компенса-
торы. Сальниковые компенсаторы уст-
роены по принципу телескопической
трубы с уплотнительной промаслен-
ной набивкой.

Наиболее просты в изготовлении
и не требуют специального обслужи-
вания гнутые компенсаторы в виде
буквы /7, омеги и других сочетаний.

Компенсаторы устанавливают на
прямолинейных участках трубопрово-
дов между двумя неподвижными опо-
рами. Между неподвижными опорами
под теплопроводом располагают под-
вижные опоры.

При подземной прокладке для
установки П-образных компенсаторов
устраивают компенсаторные ниши,
представляющие собой местное уши-
рение каналов, перекрываемое сверху
железобетонными плитами.

Сальниковые компенсаторы, за
которыми требуется наблюдение во
время эксплуатации, следует раз-
мещать только в камерах.

Трубопроводы для тепловых сетей
применяют из стальных бесшовных
горячекатаных труб диаметром от
25 до 400 мм.

Теплопроводы прокладывают в
соответствии с планами трасс и про-
дольными профилями. Для опорожне-
ния трубопроводов их прокладывают

с уклоном 0,002. Дренажные спуски
 устанавливают в нижних точках тру-
бопровода, в верхних точках предус-
матриваются устройства для выпуска
воздуха. На длинных транзитных
магистралях для секционирования на
отдельные участки через каждые
300...500 м устанавливают запорную
арматуру, что позволяет уменьшить
потери воды при аварии. Кроме того,
запорную арматуру предусматривают
на всех ответвлениях в точках при-
соединения к магистралям и на всех
ответвлениях к отдельным зданиям.

4.5.	ГАЗОСНАБЖЕНИЕ
И ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Горючие газы по происхождению
разделяют на естественные (природ-
ные) и искусственные, вырабатывае-
мые из твердого и жидкого топлива.

Природные газы образуются в
недрах земли в пустотах горных по-
род. Его добывают через скважины
из чисто газовых месторождений, а
также нефтяных месторождений по-
путно с нефтью. Газы чисто газо-
вых месторождений (Ставропольский,
Краснодарский, Оренбургский и др.)
состоят преимущественно из метана
(СН4) с небольшим содержанием
тяжелых углеводородов в отличие от
газов, добываемых из газонефтяных
месторождений.

Искусственный газ получают при
переработке на заводах каменного уг-
ля, торфа, кокса, горючих сланцев
и нефти. В зависимости от способов
переработки и вида сырья получают
газ: генераторный, коксовый, сланце-
вый и нефтегазы. Выработанный на
заводах газ очищают от вредных
примесей (нафталина, сероводорода)
и удаляют из него влагу. Очищенный
и осушенный газ поступает в город-
ские хранилища.

Для газоснабжения населенных
пунктов также используют и сжи-
женные углеводородные газы, пред-
ставляющие собой смесь, состоящую
преимущественно из пропана, бутана
и изобутана. Основным источником
получения сжиженных газов являются
попутные нефтяные газы, которые
перерабатывают для получения из
них бензина и сжиженных газов.

Характерным свойством углеводо-
родных газов является относительно
легкий переход в жидкое состояние
при нормальной температуре и не-
большом повышении давления. При
снижении давления эти газы перехо-
дят обратно в газообразное состоя-
ние.

Характеристикой любого топлива,
в том числе и газа, является его
теплота сгорания, т. е. количество
теплоты, выделяемой при сгорании
1 м3 газа. Теплота сгорания искус-
ственных газов находится в пределах
14 700... 18 900 кДж/м3, природных га-
зов значительно выше — 34 900...
38 000 кДж/м3. Жидкие газы отли-
чаются высокой теплотворной способ-
ностью, которая колеблется в широ-
ких пределах в зависимости от со-
става газа и составляет 92 000...
117 000 кДж/м3.

Газ в отличие от твердого и жид-
кого топлива в смеси с воздухом
может взрываться. Чтобы не со-
здавать взрывоопасных концентраций,
необходимо полностью исключить
утечку газа в помещения. Природный
газ не имеет запаха, и поэтому для
обнаружения утечек газа, его одори-
руют, т. е. добавляют вещества с
резким запахом (пары’ этилмеркап-
тана и др.).

Горение газообразного топлива —
химический процесс соединения его
горючих компонентов с кислородом
воздуха. При сжигании 1 м3 природ-
ного газа с теплотой сгорания
34 500 кДж требуется около 10 м3
воздуха. При неполном сгорании газа
в воздухе помещений повышается
концентрация оксида углерода —
сильно ядовитого газа.

Существенно снижает концентра-
цию оксида углерода нормально дейст-
вующая вытяжная вентиляция кухонь
с установкой в вытяжном канале
кухни вытяжного вентилятора и
устройством надплиточного зонта.

В настоящее время газ стал одним
из основных видов топлива. В Со-

ветском Союзе около 50% природ-
ного газа используется промышлен-
ностью и частично (13%) на ком-
мунально-бытовые нужды. Широкое
применение находит газ в металлур-
гической промышленности и машино-
строении, в промышленности строй-
материалов, а также в сельском
хозяйстве для отопления теплиц
и животноводческих комплексов. На
тепловых электростанциях для вы-
работки электроэнергии и горячей
воды сжигается около 34% природ-
ного газа.

Источником газоснабжения города
или населенного пункта чаще всего
служит природный газ, который
транспортируется к газоснабжаемым
объектам от газовых промыслов
по магистральным трубопроводам,
начальным пунктом которых являет-
ся головная компрессорная станция
и пункт очистки газа от вредных
примесей. Так как газовые промыслы,
как правило, удалены на большие
расстояния от газоснабжаемых объек-
тов, то для повышения давления
газа на магистральных трубопроводах
устанавливают промежуточные ком-
прессорные станции. Конечным пунк-
том магистральных сетей служит
газораспределительная станция
(ГРС), на которой снижается давле-
ние газа перед подачей его в распре-
делительную сеть города или населен-
ного пункта.

Распределительные городские га-
зопроводы в зависимости от макси-
мального рабочего давления подраз-
деляют на газопроводы: а) низкого
давления — до 5 кПа; б) среднего —
свыше 5 кПа до 300 кПа; в) высо-
кого — свыше 300 кПа до 600 кПа;
г) повышенного давления—свыше
600 кПа до 1200 кПа. Связь между
газопроводами различных давлений
осуществляется через газовые регуля-
торные пункты (ГРП), которые сни-
жают и поддерживают давление газа
на заданном уровне.

Для газоснабжения жилых домов,
общественных зданий применяют газ
низкого давления, а для подачи газа
к промышленным и крупным комму-
нальным предприятиям используют
газопроводы среднего и высокого
давлений. К крупным промышлен-
ным предприятиям, технология кото-
рых требует подачи газа под давле-
нием более 600 кПа, и к газохра-
нилищам газ подводят по газопро-
водам повышенного давления.

Для газоснабжения населенных
мест применяют одноступенчатые,
двух-, трех- и многоступенчатые
системы газоснабжения.

При одноступенчатой системе газ
подают потребителям только по газо-
проводам одного давления (например,
низкого). Эти системы применяют для
газоснабжения небольших поселков
или отдельных городских районов.

В двухступенчатой системе (рис.
4.4, а) газ подают к потребителям
по газопроводам двух давлений (сред-
него и низкого или высокого и сред-
него). В настоящее время эта система
получила наибольшее распростране-
ние как в небольших, так и в крупных
городах с населением 50...250 тыс.
жителей.

Трехступенчатую систему газо-
снабжения (рис. 4.4, б) применяют
для городов с населением более
250 тыс. жителей и при наличии
промышленных предприятий, требую-
щих газ высокого давления.

Рис. 4.4. Городские газораспределительные
системы:

а — двухступенчатая система газоснабжения; б —
трехступенчатая система газоснабжения; I — газо-
провод низкого давления; 2 — газопроводы высоко-
го давления (илн среднего давления для двухступен-
чатой системы); 3— ГРС; 4—газопроводы от
источника газоснабжения; 5 — ГРП; 6 — газопрово-
ды среднего давления для трехступенчатой системы;
7 — газорегуляторные пуикты высокого давления

Выбор системы газоснабжения
(количество ступеней давления) опре-
деляется различными факторами: пла-
нировка и размер населенного пункта,
объем газопотребления, расположе-
ние источников газоснабжения и,
кроме того, чем больше давление
газа в газопроводе, тем меньше его
диаметр и стоимость, но зато услож-
няется прокладка сети, так как необ-
ходимо выдерживать большие разры-
вы до зданий. Количество ГРС, их
размещение определяется количест-
вом и местами подвода газа магист-
ральными трубопроводами. На каж-
дом подводе должна быть отдельная
ГРС, которая по типовым проектам
имеет производительность от 300 до
400 тыс. м3/ч газа. При большей
производительности выгоднее ставить
две ГРС с разных сторон города,
чем дублировать одну. ГРС размеща-
ют за пределами населенного пункта,
в зоне, не подлежащей застройке
площадью от 200 до 10 000 м2. Поэто-
му выбранная система газоснабжения
должна быть обоснована технико-
экономическими расчетами.

При проектировании газовых сетей
применяют в основном две схемы:
кольцевые и тупиковые. Кольцевые
распределительные сети образуют как
бы кольцо или контур, и питание
газом каждого участка осуществляет-
ся с двух сторон. Так как коль-
цевая сеть состоит из целой системы
колец, взаимосвязанных друг с дру-
гом, то выключение одного кольца
на газоснабжение населенного пункта
не повлияет, а только возрастет на-
грузка второй ветви кольца. Недо-
статком кольцевых сетей является
большая протяженность газопрово-
дов, а следовательно, и стоимость,
но они обладают высокой надеж-
ностью газоснабжения потребителей.

Тупиковые сети не имеют замы-
кающих участков в отличие от коль-
цевых, а поэтому протяженность и
стоимость газопроводов значительно
меньше. Но, несмотря на это, тупико-
вые сети находят ограниченное при-
менение при газоснабжении городов,
так как менее надежны, чем кольце-
вые. Их в основном применяют только
для газоснабжения малых населенных
пунктов и отдельных промышленных
объектов.

При выборе трасс магистральных
газопроводов необходимо учитывать:
направление и ширину проездов; вид
дорожного покрытия и интенсивность
транспортного движения; планировку
кварталов; наличие естественных и
искусственных преград.

На территории городов и других
населенных пунктов прокладку наруж-
ных газопроводов, независимо от на-
значения и давления газа, планируют,
как правило, подземной. Наземная
прокладка допускается на территории
промышленных и коммунальных пред-
приятий по стенам зданий и на опорах,
а также при переходе через естест-
венные препятствия.

Городские газовые сети обычно
прокладывают под проезжей частью
внутриквартальных проездов и улиц.
Газопроводы низкого давления в квар-
талах новой застройки с внутренними
проездами наиболее выгодно прокла-
дывать внутри дворов, совмещая улич-
ные газопроводы с дворовыми раз-
водками (рис. 4.5).

Ширина проездов должна обеспе-
чить необходимые разрывы от зданий
до газопроводов. Строительными нор-
мами и правилами величина разры-
вов регламентирована в зависимости
от величины давления в газопрово-
дах (табл. 4.1).

Соблюдение указанных разрывов
сокращает случаи проникновения газа
в здания и сооружения при по-
вреждениях газопроводов, но пол-
ностью их не исключает.

Газопроводы, прокладываемые в

Рис. 4.5. Совмещенная прокладка уличных и
дворовых газопроводов:

/—газопровод высокого (среднего давления);

2—ГРП; 3— распределительный газопровод низ-
кого давления; 4 — внутриквартальные газопрово-
ды; 5 — городской проезд; б — вводы

грунте, заглубляют на такую глубину,
которая гарантировала бы защиту
от механических повреждений. Мини-
мальная глубина заложения должна
быть не менее 0,8 м до верха трубы.

При транспортировании влажного
газа газопроводы прокладывают ниже
зоны промерзания грунта с уклоном
не менее 0,002 и устанавливают кон-
денсатоотводчики в низших точках
газопровода.

Газопроводы с давлением до 5 кПа
можно прокладывать совместно с дру-
гими подземными коммуникациями
(водопроводом, канализацией, тепло-
проводами) в проходных коллекторах,
оборудованных постоянно действую-
щей естественной вентиляцией. Сов-
местные прокладки указанных трубо-
проводов в непроходных каналах не
допускаются.

Газопроводы, как правило, вы-

Таблица 4.1. Минимальные разрывы между газопроводами и объектами, м

Давление газа в газопроводе, кПа		Здания до обреза (фунда- мент)	Железная дорога	Трамвай- ные пути	Силовые кабели	Водо- провод	Канализа- ция, во- достоки	Теплосеть (до кана- ла или стенкн)	Деревья  (до ство- ла)
			до ближ рел	айшего ьса					
<5		2,0	3;0	2,0	1,0	1,0	1,0	2,0	1,5
>5 •<	300	4,0	4,0	2,0	1,0	1,0	1,5	2,0	1,5
> 300 •<	600	7,0	7,0	3,0	1,0	1,5	2,0	2,0	1,5
>600<	1200	10,0	10,0	3,0	2,0	2,0	5,0	4,0	1,5
полняют из стальных труб, соединяя
их электросваркой.

Все стальные трубопроводы перед
укладкой в землю покрывают анти-
коррозионными изоляционными по-
крытиями, в основном из битума,
а также из полиэтиленовой липкой
ленты.

Газорегуляторные пункты (ГРП) и
установки (ГРУ), как отмечалось ра-
нее, служат для снижения давления
газа и поддержания его на заданном
уровне. ГРП применяют для питания
газом распределительных сетей, а
ГРУ — отдельных потребителей.

ГРП, служащие для питания газом
отдельных районов и-ли поселков, уста-
навливают в надземных зданиях, ко-
торые должны быть одноэтажными,
I и II степеней огнестойкости, с по-
крытием легкой конструкции (не более
1,2 кПа) и полами-из несгораемых
материалов. Если ГРП расположен в
пристройке к зданию, то она должна
быть отделена от здания глухой
стеной и иметь самостоятельный вход.

Помещения ГРП должны иметь
естественное и электрическое освеще-
ние, в них должна работать естест-
венная вентиляция, обеспечивающая
трехкратный воздухообмен. Темпера-
тура воздуха в помещении должна
поддерживаться не ниже +5 °C,
поэтому необходимо предусматривать
систему отопления как от тепловой
сети, так и от индивидуальной котель-
ной.

Для снабжения газом отдельных
домов и небольших коммунальных
зданий оборудование ГРП размещают
в специальных шкафах. Таким регуля-
торные пункты получили название
шкафных (ШРП).

При трассировке трубопроводов
низкого давления имеет значение, по
каким проездам города, имеющим раз-
личные геодезические отметки, про-
кладывать распределительные газо-
проводы и размещать ГРП.

 Природные газы легче воздуха,
и они, стремясь вверх, создают
дополнительное давление, поэтому ос-
новные питающие газопроводы низко-
го давления и ГРП располагают на

проездах с наименьшими отметками.

Газ расходуется в различные пе-
риоды года и часы суток неравно-
мерно, а система газоснабжения долж-
на работать так, чтобы постоянно
обеспечивать нормальное газоснабже-
ние всех потребителей.

Покрытие неравномерностей по-
требления городом или районом может
осуществлятся с помощью присоеди-
нения «буферных потребителей»; под-
земными хранилищами газа.

Покрытие или выравнивание ме-
сячных неравномерностей газопотреб-
ления городом за счет «буферных»
потребителей заключается в том, что
газопроводы подают неизменное ко-
личество газа, достаточное для покры-
тия зимних максимумов, а в летнее
время излишки передают таким по-
требителям, которые расходуют боль-
шое количество топлива, например
электростанции.

На «буферных» предприятиях
обычно устанавливают комбиниро-
ванные горелки — газомазутные. При
наличии в городе излишков газа
включают в работу горелки на газе,
а при недостатке газа — мазут. Пере-
вод котлов с газа на мазут требует
времени не более 10 мин. Для Москвы,
например, в качестве «буферного»
потребителя используется мощная
подмосковная ГРЭС.

Наиболее радикально решает про-
блему обеспечения постоянного режи-
ма работы дальних газопроводов
и бесперебойность газоснабжения го-
рода — подземное хранение газа. В
качестве хранилищ используют исто-
щенные нефтяные и газовые пласты.
Выработанная структура должна быть
ограничена плотными породами, даю-
щими полную гарантию возможности
извлечения закаченного в пласт газа.

Подземные хранилища имеют
большие объемы, измеряемые сотня-
ми миллионов и даже миллиардов
кубометров. Их используют при снаб-
жении газом крупных городов или
группы городов.

Газоснабжение зданий состоит из
ввода в здание, внутренних сетей и
газопотребляющих приборов.
В жилых зданиях до 11 этажей,
на предприятиях общественного пита-
ния (рестораны, столовые, буфеты)
допускается использование газа
только низкого давления. Использо-
вание газа в детских учреждениях,
в пищеблоках школ, кинотеатрах,
театрах, клубах, жилых домах 11 эта-
жей и выше запрещено.

Вводы газопровода здания уст-
раивают в каждую секцию и прокла-
дывают стояки для распределения га;
з£-по этажам. При подземной проклад-
ке газопровода вводы осуществляют
в лестничные клетки; при воздушной
прокладке газопровода по стене зда-
ния вводы целесообразно осуществ-
лять в кухни.

Газовые плиты разрешается уста-
навливать в кухнях высотой не менее
2,2 м, имеющих окно с форточкой
или фрамугой и вентиляционный ка-
нал. Объем кухни для 4-комфорочной
плиты должен быть не менее 15 м3,
а для плиты на две комфорки не
менее 8 м3.

Газовые водоподогреватели с отво-
дом продуктов сгорания в обособ-
ленные, т. е. раздельные дымоходы
устанавливают в ванных комнатах,
объединенных санузлах и кухнях жи-
лых домов. Помещения ванных комнат
и объединенных санузлов должны
иметь объем не менее 7,5 м3 (рис. 4.6).

Отопительные котлы и емкие водо-
нагреватели можно устанавливать в
жилых помещениях объемом не менее
7,5 м3 или в кухнях объемом на 6 м3
сверх необходимого для газовых плит.

Рис. 4.6. Подводка газа к газовым приборам:
/ — дымоход; 2 — газовый стояк; 3 — вытяжная
вентиляция; 4 — газовая плита; 5 — сгон; 6 — кран;

7 — газовый водонагреватель

В обоих случаях должны быть соблю-
дены все требования по вентиляции
этих помещений.

Так как сжиженные газы тяжелее
воздуха и при утечке заполняют низ-
кие места, то установка газовых при-
боров и прокладка газопроводов в
подвальных помещениях не разре-
шается.

Горячее водоснабжение включает
в себя приготовление, транспортиров-
ку и подачу горячей воды с заданной
температурой к водоразборным кра-
нам. Различают бытовое, коммуналь-
ное и производственное потребление
горячей воды.

Горячая вода используется для
хозяйственно-бытовых целей: в жилых
зданиях (умывальники, ванны и
души); в общественных зданиях и ком-
мунальных предприятиях (детские са-
ды и ясли, школы, бани, прачечные,
больницы и т. д.); в промышленных
зданиях (души, умывальники, столо-
вые, а также различные техноло-
гические теплоиспользующие установ-
ки, предприятия по переработке сель-
скохозяйственных продуктов и сырья).

При проектировании и эксплуата-
ции систем горячего водоснабжения
необходимо учитывать, что горячая
вода, подаваемая на хозяйственно-
бытовые нужды, должна соответство-
вать нормам питьевого водоснабже-
ния.

Норма расхода горячей воды в лит-
рах на 1 жителя в сутки или на
единицу измерения (1 обед, 1 кг су-
хого белья, 1 посетитель и т. д.) при-
нимают согласно «Строительным нор-
мам и правилам».

Классифицируют системы горячего
водоснабжения в зависимости от
режима и объема потребления горя-
чей воды для хозяйственно-бытовых
нужд в зданиях различного назна-
чения на централизованные и мест-
ные.

В местных системах горячего водо-
снабжения приготовление горячей во-
ды и ее потребление происходят в
одном месте. Горячую воду готовят
в газовых или электрических водо-
подогревателях, размещая их в ван-
них комнатах и кухнях жилых домов.
В районах, не имеющих газоснабже-
ния, нагрев горячей воды осуществ-
ляют в водогрейных колонках, рабо-
тающих на твердом топливе (угле
или дровах).

В системах централизованного го-
рячего водоснабжения приготовление
горячей воды осуществляют в одном
центре, например в центральных или
индивидуальных тепловых пунктах
(ЦТП или ИТП), а разбор ее может
производиться у целого ряда потреби-
телей вне этого центра. Транспорти-
ровку горячей воды к местам по-
требления осуществляют по трубо-
проводам.

К централизованным системам
горячего водоснабжения относят: си-
стемы с приготовлением горячей воды
в водоподогревателях, присоединяе-
мых к тепловой сети (закрытые си-
стемы теплоснабжения); с непосред-
ственным водоразбором из тепловой
сети (открытые системы теплоснаб-
жения); с приготовлением горячей
воды непосредственно в водогрейных
котлах, баках-аккумуляторах, уста-
новленных в котельных.

Возможны три принципиальные
схемы присоединения систем горячего
водоснабжения через водоподогрева-
тели: без аккумулятора; с верхним
баком-аккумулятором; с нижним ба-
ком-аккумулятором.

Системам горячего водоснабжения
свойственна большая неравномер-
ность водопотребления. Например, в
жилых домах в ночное время расход
горячей воды минимальный, а в
вечерние часы — достигает своего
максимума. Суточные графики потреб-
ления горячей воды также различны.
Предпраздничные и субботние дни по
водопотреблению резко отличаются от
обычных рабочих дней.

Для того чтобы система горя-
чего водоснабжения работала беспе-
ребойно, водоподогреватели необхо-
димо рассчитывать на максималь-
ное водопотребление, т. е. готовить
горячей воды в течение значительной
части суток больше, чем этого тре-
буют потребители.

Поэтому назначение баков-аккуму-
ляторов двоякое: выравнивание су-
точного графика потребления горя-
чей воды и резерв на случай пере-
рыва в подаче.

При установке баков-аккумулято-
ров водоподогреватель можно рас-
считывать не на максимальный, а на
среднесуточный расход горячей воды.
Такие системы позволяют пригото-
вить горячую воду заранее, до на-
чала пиковых расходов и иметь не-
обходимый запас воды на случай
максимального водопотребления.

Баки-аккумуляторы обязательно
устанавливают у тех потребителей,
где недопустим перерыв в подаче
горячей воды. К таким потребителям
относятся больницы, иногда гостини-
цы с ресторанами, промышленные
установки с круглосуточным потреб-
лением горячей воды, а также бани,
прачечные и другие потребители,
имеющие сосредоточенные кратковре-
менные расходы воды на горячее
водоснабжение.

В схеме без аккумулятора по-
догреватель и тепловая сеть должны
быть рассчитаны на максимум водо-
потребления. Чем больше отношение
максимума нагрузки к среднесуточной,
тем дороже стоимость водоподогре-
вателя и тепловой сети.

В схеме с верхним аккумулято-
ром устанавливается достаточно ем-
кий бак горячей воды, объем кото-
рого определяется расчетом на основе
данных, полученных из суточного
графика тепловой нагрузки и инте-
грального графика потребления тепло-
ты. При этом поверхность нагрева
водоподогревателя снижается, так как
он уже рассчитывается не на мак-
симальный расход горячей воды, а на
среднесуточный (как было сказано
ранее), в связи с этим уменьшается
нагрузка и на тепловую сеть.

Система горячего водоснабжения
с непосредственным водоразбором из
тепловой сети показана на рис. 4.7.

В смесителе 1 происходит автома-
тическое смешение потоков воды из
подающей и обратной магистрали.
Чтобы не было перетока воды из
Рис. 4.7. Схема горячего водоснабжения с не-
посредственным водоразбором нз тепловой сети:
/ — сеть горячего водоснабжения; 2 — трубопро-
воды систем отопления; 3—обратный клапан; 4—
смеситель; 5 — трубопровод тепловой сети

подающей магистрали в обратную,
устанавливают обратный клапан 2.

Эта система применима в городах,
населенных пунктах и для тепло-
снабжения промышленных объектов.
Как видно из рис. 4.7, основной
особенностью открытых систем тепло-
снабжения является отсутствие на
тепловых вводах подогревателей горя-
чего водоснабжения, т. е. вода для
горячего водоснабжения непосредст-
венно забирается из тепловых сетей.
В местные системы горячего водо-
снабжения поступает вода, прошед-
шая необходимую химводоподготовку
на ТЭЦ. Но открытые системы тепло-
снабжения вызывают резкое увеличе-
ние количества воды, идущей на
подпитку, которая достигает 40...50%
от циркулирующей воды.

Подготовка горячей воды непо-
средственно в водогрейных котлах,
установленных в котельных, целесо-
образна при небольшой жесткости
воды, не свыше 4,0 мг-экв/л, доста-
точном и постоянном давлении сети
городского водопровода. Котлы в дан-
ном случае служат не только водо-
подогревателями, но и аккумулятора-
ми больших объемов горячей воды.

Системы горячего водоснабжения,
присоединяемые к тепловым сетям
через водоподогреватели, имеют ряд
недостатков, к которым относятся:
установка водоподогревателей, удо-
рожающих систему; обеспечение за-
щиты трубопроводов и оборудования

систем от внутренней коррозии и об-
разования накипи.

Системы горячего водоснабжения
с непосредственным водоразбором из
тепловых сетей обладают рядом пре-
имуществ: простота оборудования
абонентских вводов (отсутствие водо-
подогревателей), предотвращение воз-
никновения внутренней коррозии тру-
бопроводов решается организованной
водоподготовкой на ТЭЦ или ко-
тельной.

Выбор закрытой или открытой во-
дяной системы теплоснабжения за-
висит от условий водоснабжения,
источника теплоты и качества ис-
ходной водопроводной воды. Схемы,
применяемые в системах горячего
водоснабжения, могут быть тупико-
выми и с циркуляционными трубо-
проводами.

Во избежание охлаждения горя-
чей воды в зданиях с большой
протяженностью подающих трубопро-
водов и при отсутствии постоянного
водоразбора предусматривают цирку-
ляцию горячей воды в водоразбор-
ных трубопроводах. При высоте зда-
ний до четырех этажей циркуляцию
производят только в разводящих
трубопроводах, а при большой этаж-
ности — ив стояках.

В небольших жилых зданиях и зда-
ниях с постоянным расходом горя-
чей воды (бани, прачечные и т. п.)
применяют тупиковые схемы сетей
систем горячего водоснабжения при
условии, что температура горячей
воды в местах водоразбора не будет
снижаться: ниже 60 °C — для систем
централизованного горячего водо-
снабжения, присоединяемых к откры-
тым системам теплоснабжения, и для
систем местного горячего водоснабже-
ния; ниже 50 °C — для систем центра-
лизованного горячего водоснабжения,
присоединяемых к закрытым системам
теплоснабжения. Во всех случаях
температура воды в системах горя-
чего водоснабжения не должна быть
выше 75 °C.

В зависимости от схемы прокладки
подающей магистрали системы горя-
чего водоснабжения могут быть с
верхней разводкой (по чердаку или
под потолком помещений верхнего
этажа) и с нижней разводкой (в под-
вале или в подпольном канале ниж-
него этажа).

Схему разводки трубопроводов
следует выбирать с учетом планиро-
вочных решений зданий и сооруже-
ний, их этажности и местных усло-
вий строительства.

В качестве теплоносителя для во-
доподогревателей горячего водоснаб-
жения может применяться не только
подогретая вода из тепловой сети,
но и пар.

На рис. 4.8 представлена простей-
шая схема горячего водоснабжения,
оборудованная паровым котлом и
емким водоподогревателем со съем-
ным змеевиком из стальных труб.
Змеевик устанавливается в нижней
части водоподогревателя, куда подает-
ся пар. Пар, конденсируясь, отдает
теплоту нагреваемой воде, которая
из водопровода подается в нижнюю
часть бойлера, а оттуда под давле-
нием водопровода — к водоразбор-
ным кранам горячей воды. Для воз-
врата конденсата самотеком в котел
бойлер располагается выше котла на
высоту й, равную давлению пара на
котле за вычетом сопротивления тру-
бопроводов от котла до бойлера.

Эта схема может работать с
открытым баком-аккумулятором, уста-
новленным на чердаке в специальном

Рис. 4.8. Схема горячего водоснабжения от па-
рового котла с емким водонагревателем:

1 — водоразборные краны горячей воды; 2 — емкий
водонагреватель; 3 — трубопровод холодного водо-
снабжения; 4 — обратный клапан; .5 — паровой

котел

Рис. 4.9. Схема горячего водоснабжения от па-
рового котла с баком-аккумулятором на чер-
даке:

/ — бак-аккумулятор; 2—переливная труба в ка-
нализацию; 3 — змеевик из труб; 4 — водоразборные
краны горячей воды; 5 — паровой котел; 6 — хо-
лодный водопровод

помещении и автоматически пополняе-
мым холодной водой из водопровода
(рис. 4.9). Бак является одновре-
менно и необходимой емкостью для
хранения аварийного запаса горячей
воды. Нагрев воды в баках может
осуществляться не только с помощью
съемных змеевиков из стальных труб,
но и непосредственным выпуском пара
в холодную воду через эжектор или
дырчатую трубу.

Оборудование систем горячего во-
доснабжения состоит из баков-акку-
муляторов, водоподогревателей, тру-
бопроводов, запорной и смесительной
арматуры.

Баки-аккумуляторы, применяемые
в системах горячего водоснабжения,
подразделяются на два типа: без-
напорные (открытые) и напорные
(герметические), работающие по
принципу вытеснения горячей воды хо-
лодной и наоборот.

Баки-аккумуляторы, как правило,
изготовляют из листовой стали тол-
щиной от 3 до 10 мм.

Безнапорные баки-аккумуляторы
обычно бывают прямоугольными, с
крышкой, лазом вверху и водомер-
ным стеклом.

Все баки изнутри окрашивают су-
риком на олифе или оцинковываются
и теплоизолируются во избежание
охлаждения горячей воды.
Устанавливают баки-аккумулято-
ры в утепленном и освещенном поме-
щении высотой не менее 2,2 м с хо-
рошей вентиляцией и положительной
температурой воздуха внутри помеще-
ния (не ниже +5 °C) в зимний
период.

В централизованных системах го-
рячего водоснабжения нагрев холод-
ной водопроводной воды может осу-
ществляться: в паровых или скорост-
ных водяных водонагревателях в
зависимости от теплоносителя; в ем-
ких подогревателях (бойлерах) и от-
крытых баках; в водогрейных котлах.

В целях предохранения от корро-
зии трубопроводы систем горячего
водоснабжения выполняют из сталь-
ных оцинкованных труб. Допустимо
применение труб из термостойких
пластических масс при условии, что
они не ухудшают качество горячей
воды.

Для обеспечения воздухоудаления
из систем горячего водоснабжения
трубопроводы прокладывают с укло-
ном не менее 0,002.

При проектировании систем горя-
чего водоснабжения применяют
промышленную трубопроводную арма-
туру общего назначения. Арматуру
диаметром до 50 мм включительно
применяют из бронзы, латуни и термо-
стойких пластмасс.

Глава 5

ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ ЗДАНИЙ
АЛЬТЕРНАТИВНЫМИ

ИСТОЧНИКАМИ ЭНЕРГИИ

5.1.	ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ
СОЛНЦА

Особенности климата в южных
районах СССР во многом обуслов-
лены большими теплопоступлениями
от солнечной радиации не только в
теплый, но и в холодный периоды
года. Например, для географической
широты (р = 42° с.ш. продолжитель-
ность солнечного сияния за год более
2000 часов, а суммарная радиация
при безобачном небе за период от 11 до
12 часов на вертикальную поверх-

ность южной ориентации составля-
ет: в декабре — феврале порядка
900 Вт/м2, а в июне — июле порядка
350 Вт/м2. Продолжительность сол-
нечного сияния в отопительный период
имеет существенное значение, которое
учитывают при использовании тепло-
ты солнечной радиации для тепло-
снабжения зданий.

Солнечное теплоснабжение зданий
основано на применении двух прин-
ципиальных схем — пассивного и ак-
тивного использования энергии солн-
ца. Здание с пассивным использо-
ванием энергии солнца можно опреде-
лить как климатически сбалансиро-
ванное здание, в котором макси-
мально используется теплота солнеч-
ной радиации для обогрева помеще-
ний без применения специальных тех-
нических устройств. Задача проекти-
рования здания с пассивным исполь-
зованием энергии солнца состоит в при-
менении научно обоснованных взаимо-
увязанных архитектурно-конструктив-
ных и объемно-планировочных меро-
приятий, способствующих утилизации
теплоты солнечной радиации в теп-
ловом балансе помещения в холод-
ный период года и не приводящих
к перегреву помещения в теплый
период года. Архитектору следует
иметь в виду: наибольший эффект
экономии энергии достигается в зда-
нии с одновременным сбалансиро-
ванным использованием активных и
пассивных систем утилизации’энергии
солнца.

Очевидно, что задача проектиро-
вания многоэтажных гражданских
зданий с пассивными приемами по
использованию теплоты солнечной
радиации для снижения расхода энер-
гии на обогрев помещений должна
решаться при научно обоснованном
выборе: ориентации здания; степени
остекления наружных ограждений;
местоположения светового проема в
наружном ограждении и соотноше-
ния длины и высоты проема; спо-
соба регулирования тепло- и солнце-
защиты заполнения светового проема;
теплотехнических показателей матери-
алов внутренних поверхностей по-
мещения. Рациональной можно счи-
тать такую ориентацию здания, кото-
рая обеспечивает максимальные теп-
лопоступления от солнечной радиации
в холодный период года, а плани-
ровочное решение — максимальные
теплопоступления в жилые помеще-
ния. Для южных районов рекомен-
дуется принимать здания широтной
ориентации, вытянутое в плане, чтобы
обеспечить наибольшие поступления
теплоты солнечной радиации в холод-
ный период и наименьшие — в теп-
лый период. В теплый период года
не должно наблюдаться перегрева
помещений, борьба с которым до-
стигается применением архитектурно-
конструктивных и объемно-планиро-
вочных солнцезащитных мероприятий.
Например, спальные комнаты следует
размещать так, чтобы они освеща-
лись солнцем в утренние часы, а
остальные жилые комнаты — в днев-
ные часы. Если летом спальные
комнаты будут нагреваться солнцем
в предвечерние часы, то ночью их
трудно будет охлаждать.

Для обеспечения наибольших по-
ступлений теплоты солнечной радиа-
ции в холодный период года свето-
вые проемы следует ориентировать на
юг, а для защиты от поступлений
теплоты солнечной радиации в теплый
период года их следует оборудовать
солнцезащитными устройствами. Осо-
бенно эффективно применение наруж-
ных и межстекольных теплоемких
солнцезащитных устройств типа ста-
вень или экранов из теплоизоляционных
материалов, которые в холодный пе-
риод года в ночное время обеспе-
чивают дополнительную теплозащиту
и снижение суточного расхода энер-
гии на обогрев помещения до 20%.

Для ограждений южной ориента-
ции с целью увеличения поступлений
теплоты от солнечной радиации в
холодный период года при низком
стоянии солнца и уменьшении по-
ступлений теплоты от солнечной ра-
диации в теплый период года при вы-
соком стоянии солнца целесообразно
проектировать световые проемы, ши-
рина которых больше высоты.

Увеличение коэффициента остекле-
ния ограждений южной ориентации
с одновременным применением тепло-
емкой регулируемой солнцезащиты
способствует улучшению суточного
теплового баланса помещения. Однако
увеличение коэффициента остекления
сверх нормативных требований яв-
ляется недопустимым в общем случае.
Широкое распространение в мало-
этажном строительстве получила схе-
ма пассивного использования энергии
солнца — конструкция Тромба-Мише-
ля. Эта конструкция реализуется сле-
дующим образом: у наружной ограж-
дающей конструкции, ориентирован-
ной на юг, устраивают, экран из
одно- или двухслойного остекления
так, что между слоями стекла об-
разуются воздушные прослойки. На-
гретый воздух из воздушной про-
слойки через специальные отверстия
в верхней части стены поступает в
помещение, которое обогревает, ох-
лаждаясь при этом, и через специаль-
ные отверстия в нижней части стены
возвращается в прослойку. Схема кон-
струкции Тромба-Мишеля представле-
на на рис. 5.1.

Активное использование солнечной
энергии в отличие от пассивного
основывается на применении гелио-
установок, преобразующих солнечную
энергию в тепловую, используемую
для теплоснабжения зданий. В про-
стейшем случае гелиоустановка со-
стоит из солнечного коллектора, ути-
лизирующего солнечную энергию, и
теплового аккумулятора. Теплоноси-

Рис. 5.1. Схема пассивного использования
энергии солнца (конструкции Тромба-Мишеля);

1 — солнечная радиация; 2 — поток теплого возду-
ха в жилое помещение; 3 — наружная стена; 4 —
жилое помещение; 5 — поток охлажденного воздуха
из жилого помещения; 6 — стеклянная панель
Рис. 5.2. Схема системы теплоснабжения с
использованием гелиоустановки:

1—солнечный коллектор; 2—тепловой аккумуля-
тор; 3 — вентиль; 4 — насос; 5 — отапливаемое по-
мещение; 6 — дублирующий источник теплоты;

7 — теплообменники

тель (вода или воздух) нагревается,
протекая через коллектор, и затем
поступает в систему теплоснабжения
здания и в тепловой аккумулятор,
где отдает теплоту теплоаккумулиру-
ющему веществу. Тепловой аккуму-
лятор выполняет функцию теплоис-
точника в периоды отсутствия сол-
нечной радиации. Гелиоустановки
классифицируются по следующим при-
знакам: по способу 'преобразования
солнечной энергии (кроме непосред-
ственного нагрева теплоносителя из-
вестны электрохимический, фотоэлект-
рический, барогальванический и др.);
по форме солнечного коллектора —
плоские коллекторы и концентрирую-
щие (с различной степенью концент-
рации) ; по типу теплоносителя (вода,
воздух).

На рис 5.2 приведена схема систе-
мы теплоснабжения здания с примене-
нием гелиоустановки. Принципиаль-
ной особенностью схемы является на-
личие двух контуров, соединенных
через теплообменник.

Если предусматривается только
отопление здания, то воздушная си-
стема предпочтительнее, так как она
относительно проще и долговечнее.
Но если требуется и система горя-
чего водоснабжения, выбор между
воздушной и водяной системами ста-
новится более сложным. Холодная во-
да может быть подогрета до подачи
ее на водонагреватель. Такой подо-
грев холодной воды можно осущест-
вить, пропуская ее через теплооб-

менник в аккумулирующей емкости,
что возможно как при водяной, так и
при воздушной системе отопления. В
первом случае змеевик проходит через
водяной аккумулятор, во втором
случае в контейнере с гравием, где
можно установить несколько неболь-
ших проточных емкостей с водой или
проложить змеевик.

На основе метода подачи теплоты
в жилые помещения можно выбрать
водяную или воздушную систему отоп-
ления. Принудительная циркуляция
теплого воздуха больше совместима
с воздушной системой, хотя может
осуществляться и в сочетании с во-
дяной системой. В этом случае воздух
продувается через калорифер, по ко-
торому проходит горячая вода из
аккумуляторного бака и нагретой
подается в обогреваемое помещение.
Если же для отопления используют
водяные радиаторные панели, то
предпочтение нужно отдать водяной
системе. Тогда нагретая вода от кол-
лектора может напрямую подаваться
в отопительные приборы или тепловой
аккумуляторный бак (рис. 5.3).

На выбор потока, транспортирую-
щего теплоту, влияет объем здания.
Чем больше здание, тем больше теп-
лоты требуется на его отопление и
тем длиннее пути транспортирующего
потока. Если температура потока под-
держивается невысокой, то, для того
чтобы увеличить КПД коллектора,
потребуется большой его объем. По-
этому жидкостная система предпочти-
тельнее, так как сечение труб значи-
тельно меньше воздушных каналов.

Климат также может определить
выбор между водяной и воздушной
системами. Например, в холодном кли-
мате предпочтительнее воздушная си-
стема, так как при водяной системе
возникает проблема замерзания, и в
воду приходится добавлять антифриз
или вообще спускать ее из системы,
чтобы избежать ее замерзания.

Вода и воздух значительно дешев-
ле и доступнее, чем масло или анти-
фриз. Коллектор для воздушной си-
стемы значительно дешевле, чем водя-
ной. Другие компоненты, такие, как
Рис. 5.3. Активные системы солнечного отопления и горячего водоснабжения:

а — система воздушного отопления с коллектором на крыше; 1 — воздушный солнечный коллектор; 2 — ка-
нал подачи теплого воздуха в аккумуляторную; 3—гравийный аккумулятор теплоты; 4—ввод холодной
воды; 5 — подача горячей воды в дом; 6 — подача теплого воздуха для отопления дома; 7 — пульт контроля
н управления; б — система воздушного отопления с коллектором-теплицей; / — теплица — солнечный акку-
мулятор; 2—аккумулятор теплоты; в—система водяного отопления; /—водяной солнечный коллектор;
2 — пульт контроля и управления; 3 — подача теплоты для отопления; 4 — подача горячей воды; 5 — водя-
ной аккумулятор теплоты; 6 — ввод горячей воды

тепловой аккумулятор и теплообмен-
ник (или его отсутствие), также стоят
дешевле для воздушной системы. При
выборе той или иной схемы воздуш-
ного или водяного отопления также
нужно учитывать стоимость вентиля-
торов, насосов и автоматических ре-
гуляторов.

Системы солнечного теплоснабже-
ния требуют устройства солнечных
коллекторов, располагаемых, как пра-
вило, на крышах или вертикальных
ограждениях, имеющих южную ориен-
тацию. Площадь солнечного коллек-
тора ориентировочно составляют око-
ло 1 м2 на каждые 2 м2 площади
здания, т. е. солнечный коллектор ста-

новится значительным формообразу-
ющим элементом здания. Кроме того,
поверхность солнечного коллектора
может выполняться гладкой, волнис-
той, рифленой или трубчатой, к тому
же черного цвета для лучшего вос-
приятия солнечной энергии. Понятно,
что такой крупногабаритный элемент
должен являться органической частью
здания. Традиционное размещение
коллектора на крыше позволяет не-
сколько уменьшить как стоимость кры-
ши, так и стоимость коллектора. Од-
нако это может вызвать некоторую
монотонность застройки, поэтому в
ряде случаев приходится идти на раз-
мещение коллекторов на земле, хотя
это и менее рационально с точки
зрения площади застройки.

В случае установки на здании
вместо солнечных коллекторов сол-
нечных концентраторов, как правило,
параболоцилиндрических, задача ар-
хитектора упрощается, так как их
можно расположить на плоской кры-
ше, т. е. сделать их невидимыми с
земли и не влияющими на зритель-
ное восприятие здания в целом.

Одним из важных элементов сол-
нечных систем теплоснабжения яв-
ляется система аккумулирования теп-
лоты, необходимость которой опреде-
ляется неравномерностью поступле-
ния солнечной радиации в течение
года. Размещение тепловых аккуму-
ляторов в здании не требует, как
правило, Каких-либо особых архитек-
турных решений. Оптимальным явля-
ется размещение аккумулятора в цент-
ре помещения и в нижнем уровне,
что дает возможность избежать из-
лишних теплопотерь и обеспечивает
естественную циркуляцию теплоно-
сителя. Нежелательно размещать ак-
кумуляторную на перекрытиях, так
как они обладают значительным
объемом и весом.

5.2.	ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
БИОКОНВЕРСИИ
ДЛЯ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Ликвидация бытовых отходов,
особенно органических, представляет
собой серьезную проблему с точки
зрения охраны окружающей среды.

Одновременно они являются ценней-
шим сырьем для получения горю-
чего газа (метана) и комплексного
удобрения для сельского хозяйства.
При действующих нормах накопления
мусора 250...360 кг в год на одного
человека город с населением 100 тыс.
чел. производит 25...36 тыс. т отходов
в год.

Жители индивидуальных домов
усадебного типа, у которых количест-
во отходов увеличивается за счет
отходов растениеводства и животно-
водства, могут быть обеспечены соб-
ственным газом для приготовления
пищи. Учитывая это, использование
органических отходов для получения
метана наиболее целесообразно для
поселков и сельских населенных пунк-
тов.

Получение метана происходит в
перегнивателях, называемых биореак-
торами, которые могут быть перио-
дического и непрерывного действия.
Схема получения и использования
биогаза из органических отходов при-
ведена на рис. 5.4.

Биореактор периодического дейст-
вия загружают отходами периоди-
чески или порционно, некоторое время
в нем идет процесс сбраживания без
доступа кислорода, в результате чего
образуется метан. После окончания
выделения газа реактор освобождают
и загружают снова. Такая перио-
дичность в получении газа затрудняет
его непрерывное использование, что
заставляет одновременно эксплуати-

Рис. 5.4. Принципиальная схема получения и использования биогаза из органических отходов:
/ — жилой дом, отапливаемый газом; 2 — подача газа; 3 — накопитель отходов в животноводческом поме-
щении; 4 — труба подачи отходов в биореактор; 5 — система управления; 6 — котельная; 7 — биогазовый
реактор; 8 — сливная шахта; 9 — емкость для переработки отходов
ровать несколько биореакторов, обес-
печивающих непрерывную подачу
газа.

В биореактор непрерывного дейст-
вия отходы подаются равномерными
порциями, поэтому выделение газа
осуществляется непрерывно. Смесь
отходов с водой проходит в био-
реакторе полный цикл сбраживания
и разделения на фракции. Сбражи-
вание происходит под воздействием
анаэробных (существующих без кис-
лорода) бактерий при температурах
от 0 до 70 °C. Однако оптимальными
режимами являются температурный
режим от 30 до 40 °C, который на-
зывается мезофильным по названию
бактерий, и другой от 50 до 60 °C,
который называется термофильным.
Наиболее активно метан выделяется
при температуре 35 °C, поэтому боль-
шинство биореакторов работает в этом
температурном режиме.

Основной задачей архитекторов
при проектировании таких объектов
является комплексное сочетание уста-
новок, размещение которых возможно
в специальных пристройках или в
подвале хозяйственной надворной
пристройки. При проектировании аг-
рокомплексов или заводов метановые
установки должны быть отнесены от
основных цехов на 60 м по сообра-
жениям взрыво- и пожароопасности.
Следует также учитывать необходи-
мость использования сброженного
осадка, являющегося ценным органи-
ческим удобрением, для чего следует
при решении генпланов комплексов
предусматривать необходимые пло-
щади сельскохозяйственных угодий.
Промышленные установки необходимо
дублировать для бесперебойности вы-
работки метана. Биореакторы в инди-
видуальных домах дублировать не сле-
дует.

5.3.	ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНЫХ
АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ
ЭНЕРГИИ И ЭНЕРГИИ ВЕТРА

Перспективным направлением в
теплоснабжении зданий является ис-
пользование низкопотенциальных ис-

точников энергии через тепловой на-
сос. К наиболее распространенным
низкопотенциальным источникам от-
носятся: подогретая сбросная вода,
вода геотермальных источников, а
также естественных водоемов; тепло-
та, запасенная грунтом и грунтовыми
водами, наружный воздух и т. д.
(рис. 5.5). Непосредственное исполь-
зование теплоты низкопотенциальных
(слабонагретых) источников в боль-
шинстве случаев не представляется
возможным. Для этого необходимо
поднять его потенциал, т. е. повы-
сить температуру. Для этих целей
применяют тепловые насосы (TH),
которые помимо отопления и горячего
водоснабжения могут обеспечить так-
же охлаждение помещений в летнее
время. Тепловой насос состоит из
следующих основных элементов: испа-
рителя, компрессора, конденсатора,
дроссельного вентиля.

Наиболее удобным источником теп-
лоты является вода. Она обеспечи-
вает высокие значения коэффициента
передачи теплоты. Водные источники
теплоты, выходящей из сравнительно
глубоких слоев почвы, имеют темпера-
туру, близкую к среднегодовой темпе-
ратуре наружного воздуха. Это выгод-
но отличает воду от воздуха и обес-
печивает высокие среднегодовые пока-
затели коэффициента преобразования.
При использовании открытых водое-
мов необходимо тщательно изучить их
температурный режим в течение всего
отопительного периода, учитывая
опасность обмерзания стенок испари-
теля. Наиболее целесообразно приме-
нение в качестве низкопотенциальных
источников теплоты отходов теплой
воды тепловых электростанций, кана-
лизационных сетей, естественных го-
рячих источников.

В качестве естественного источни-
ка теплоты для зимнего отопления
и летнего кондиционирования ис-
пользуют грунт, представляющий со-
бой неограниченный аккумулятор теп-
ловой энергии.

Грунтовый тепообменник представ-
ляет собой трубу с внутренним диа-
метром порядка 50 мм, уложенную в
Рис. 5.5. Использование низкопотеициальных источников энергии:

а — принципиальная схема; / — грунтовая вода; 2 — поверхностная вода; 3 — грунт; 4 — солнечная радиа-
ция; 5 — воздух; 6 — аккумулятор теплоты; 7 — циркуляционный насос со стороны источника; 8 — испари-
тель; 9 — регулирующий вентиль; 10 — конденсатор; II — компрессор; 12 — циркуляционный насос тепло-
нспользующей установки; 13—потребители горячей воды; 14—радиаторное отопление; 15—напольное; б—схе-
ма грунтового иизкопотенцнального контура получения теплоты; в—схема теплового насоса; I — потребители
горячей воды; 2 — потребители воды на отопление; 3 — испаритель; 4 — присоединение грунтового контура;

5 — иасос; 6 — конденсатор

грунт на глубину 1,5...2 м, длиной
200...300 м. Тепловой поток с 1 м
теплообменника составляет 25...
30 Вт/м. Теплонасосные установки с
использованием грунта в качестве ис-
точника теплоты обеспечивают коэф-
фициент трансформации энергии
2,5...3,5.

В районах с большими среднего-
довыми скоростями ветра (более
6 м/с) целесообразно использовать

для теплоснабжения зданий энергию,
получаемую с помощью ветроэнерге-
тической установки.

Количество энергии, которое мож-
но получить от ветра, прямо пропор-
ционально скорости потока в третьей
степени. Другими словами, если ско-
рость ветра возрастает в 2 раза, то
количество энергии, которое можно
будет получить, возрастет в 8 раз.
Существование такой зависимости
очень тщательно заставляет выбирать
место расположения ветрового дви-
гателя.

Большие возможности в исполь-
зовании энергии ветра открываются
при целенаправленном учете ланд-
шафта местности, способствующего и
помогающего организации направлен-
ных потоков ветра.

Использование энергии ветра мно-
гообразно. Она может быть преобра-
зована в электрическую, тепловую или
механическую энергию. Однако в лю-
бом случае, учитывая непостоянство
ветра, эта энергия должна каким-либо
способом аккумулироваться для ее ис-
пользования в безветренные периоды
времени.

Глава 6

ЗДАНИЯ С ЭФФЕКТИВНЫМ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ

Главная идея экономии энергии,
затрачиваемой на теплоснабжение
зданий, заключается в том, что
энергоресурсы могут быть использо-
ваны более эффективно за счет мер,
которые осуществимы технически, обо-
снованы экономически, а также при-
емлемы с экологической и социаль-
ной точек зрения, т. е. вызывают
минимум изменений привычного об-
раза жизни. В табл. 6.1 приведены
основные пути экономии энергии, за-
трачиваемой на теплоснабжение зда-
ний, и ожидаемая годовая экономия
энергии (%)

Из табл. 6.1 видно, что наиболь-
ший эффект экономии энергии может
быть достигнут за счет реализации
новых идей — регулирования теплово-
го режима зданий с помощью ЭВМ
и использования нетрадиционных ви-
дов энергии (альтернативных источ-
ников) для теплоснабжения зданий.

В настоящее время с целью выяв-
ления взаимного влияния различных
мероприятий по экономии энергии в
реальных условиях эксплуатации и
экспериментальной оценки их эффек-
тивности, а также с целью опреде-
ления суммарного эффекта проектиру-

Таблица 6.1.' Основные пути экономии энергии
в зданиях

Наименование мероприятий

Экономия, %

Совершенствование архитек-
турных и объемно-планировочных
решений зданий н их помещений

Разработка новых типов ограж-
дающих конструкций (окон, стен,
покрытий и т. д.), обладающих
повышенными теплозащитными
показателями

Повышение эффективности ра-
боты системы отопления:

утилизация теплоты венти-
лируемого воздуха

автоматизированные, с при-
менением мини-ЭВМ, системы
управления

Оптимальное использование ес-
тественного и искусственного
освещения

Использование альтернативных
источников энергии (теплота сол-
нечной радиации, энергии ветра,
теплота верхних слоев земли
н т. д.)

8...10

8...12

10...12

20...30

6...8

15...40

ют и строят экспериментальные зда-
ния, содержащие комплекс научно
обоснованных решений, направленных
на экономию энергии, затрачиваемой
на обогрев зданий в холодное вре-
мя года и на их охлаждение в теп-
лое время года. Такие здания полу-
чили название энергоэкономичных или
зданий с эффективным использова-
нием энергии. Предполагается, что
результаты экспериментов в дальней-
шем будут использованы в типовом
проектировании.

6.1.	АРХИТЕКТУРНЫЕ

И ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ
РЕШЕНИЯ ЗДАНИЙ С ЭФФЕКТИВНЫМ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ

Мероприятия по совершенствова-
нию архитектурных и объемно-плани-
ровочных решений зданий и их
помещений включают в себя: уплот-
нение застройки жилых районов и мик-
рорайонов; увеличение протяженности
и ширины корпуса здания; оптимиза-
цию этажности; относительное умень-
шение периметра здания в первую
очередь за счет сокращения коли-
чества лоджий, входящих в теплый
контур; применение компактной пла-
нировки массовых видов обществен-
ных зданий — детских садов, ясель,
школ, магазинов. Например, увеличе-
ние протяженности дома с 4 до 10 сек-
ций влечет снижение удельного расхо-
да теплоты на отопление до 5...7%;
увеличение ширины корпуса с 12 до
15 м дает 9... 10% экономии теплоты;
повышение этажности здания с 5 до
9 этажей — 3...5%. Блок-секционный
метод проектирования жилых зданий,
переход на который в настоящее
время осуществляется в СССР, спо-
собствует тенденции к увеличению
протяженности здания и повышению
этажности до оптимальной. Увеличе-
ние ширины корпуса является одним
из наиболее эффективных архитек-
турных средств сокращения удельных
теплопотерь зданий. На общие тепло-
потери здания через наружные ограж-
дающие конструкции оказывает влия-
ние ориентация здания по странам
света. Фасады зданий, ориентирован-
ные на направления от северо-
западного до северо-восточного в
противоположность фасадам, ориенти-

рованным на направления от юго-
восточного до юго-западного, не по-
лучают заметного притока теплоты
от солнечной радиации в холодное
время года. Поэтому при проекти-
ровании зданий, отличных от прямо-
угольной модульной сетки, следует
стремиться к тому, чтобы на север
была ориентирована наименьшая по-
верхность фасадов. Однако в летнее
время в южных районах фасады
зданий от юго-восточной до юго-
западной ориентаций должны иметь
эффективную солнцезащиту заполне-
ний световых проемов, чтобы они не
являлись источниками больших теп-
лопоступлений и не вызывали зна-
чительных расходов энергии на систе-
му кондиционирования. Ориентация
здания должна быть увязана с гос-
подствующим в районе строительства
направлением ветра. Здания, ориен-
тированные протяженными фасадами
к господствующим в зимнее время
направлениям ветра, обладают по-
вышенными теплопотерями, а в лет-
нее время требуют больше затрат

Таблица 6.2. Сводка расчетных формул для определения оптимальных размеров здания
и удельных затрат энергии на его обогрев или охлаждение с учетом направленного
действия наружного климата

Расчетные значения	Без наложения до- полнительных ограничений	При наложении дополнительных ограничении на		
		количество этажей здания Z = Zo	ширину здания м	длину здания Х = Х0, м
Длина здания, м 1 = 1,3			IFH В  С	х=х0.
Ширина здания, м, i = 2,4		У = ——  xz0	Y=Y0	I FH А  У с
Количество эта- жей здания	Z = -£— XY	z=z0	z=1cy;	z=-!—  XaY
Удельные затра- ты энергии, Вт/м2	qF = 3\!^rABc	qF = c/z0 +	  + 2^H/F)ZaAB	Че = (Н/У0)А +  + 2^(H/F)Y0BC	Яг = (Н/Х0)В + + 2^(H/F) Ха АС

а= S	S ?0К.,Л; в= 2 <7/(1-Л)+ 2 с=i —/>5) + 9ок5-л»5+;

1=1,3	1=1,3	1=2,4	1=2,4

?ок., — удельные тепловые потоки через наружные ограждающие конструкции соответственно
светонепроницаемые и светопроницаемые, Вт/м2; i — номер ограждающих конструкций,
t=l, 2, 3, 4 — вертикальные, 1 = 5 — перекрытие; 1=6 — покрытие; Р, — коэффициент остекления;
И — высота этажа, м; F— общая полезная площадь, м2.
Рис. 6.1. Сравнительные архитектурные решения
традиционного здания и здания с эффективным
использованием энергии:

а — традиционное здание; б — здание с эффектив-
ным использованием энергии; 1 — остекление север-
ного фасада; 2 — отсутствие остекления северного
фасада; 3 — гелиоколлектор; 4 — солнцезащитные
устройства

энергии на кондиционирование возду-
ха. Предпочтительная ориентация и
габариты здания выявляются путем
расчета оптимальных размеров зда-
ния и удельных затрат энергии на
его обогрев и охлаждение с учетом
теплоты солнечной радиации, падаю-
щей в течении года на различно
ориентированные поверхности наруж-
ных ограждающих конструкций, и
господствующего направления ветра
по формулам Бродач М. М. (табл.
6.2).

На рис. 6.1 показаны внешний
вид здания с эффективным исполь-
зованием энергии и традиционного
здания. Традиционное здание имеет
значительную площадь остекления по
всем фасадам, достигающую 50...80%
площади наружных стен. Имеется так-
же остекление на северную сторону.
Характерными признаками здания с
эффективным использованием энергии
являются: кубическая форма, сущест-
венно уменьшенная площадь остекле-
ния до 10...12%, отсутствие остекле-
ния на северную сторону, применение
гелиосистемы.

6.2.	НАРУЖНЫЕ ОГРАЖДАЮЩИЕ
КОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ

С ЭФФЕКТИВНЫМ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ

Показателем уровня теплозащиты
ограждающих конструкций зданий
является величина их термического
сопротивления, определяемая для од-
нослойных конструкций по формуле

R = 6/k,

где 6 — толщина конструкции, м;
А.— теплопроводность материала кон-
струкции, м-°С/Вт.

Например, для климатических ус-
ловий Московской области наружные
стены зданий имеют по санитарно-
гигиеническим требованиям терми-
ческое сопротивление порядка
0,9 м2-°С/Вт, а окна — 0,2 м2-°С/Вт.
Если наружные стены выполнены из
кирпичной кладки, то их толщина
6 = 7?Х = 0,56-0,9 = 0,504 м, а если из
керамзитобетона, то 6 = 0,36-0,9 =
= 0,324 м.

Уменьшение теплопотерь через
наружные ограждающие конструкции
связано с повышением их термичес-
кого сопротивления. По современным
экономическим требованиям величину
термического сопротивления следует
повысить до 3...5 м2-°С/Вт. В этом
случае наружные стены из кирпичной
кладки имели бы толщину 1,68...2,8 м,
а из керамзитобетона 1,08... 1,8 м,
что представляется технически нере-
альным. Целесообразным решением
следует считать использование трех-
слойных конструкций с внутренним
слоем из эффективного теплоизоля-
ционного материала типа минерало-
ватных плит, стекловаты, пенополи-
стирола, пенопласта, пенополиуретана
и с наружными облицовочными слоями
из тяжелого или легкого конструк-
тивного железобетона, металла, дере-
ва. Учитывая, что коэффициент тепло-
проводности эффективных теплоизо-
ляционных материалов в среднем со-
ставляет 0,06 Вт/(м-°С), получим,
что для климатических условий Мос-
ковской области толщина слоя утеп-
лителя в трехслойной конструкции
должна быть: по санитарно-гигие-
ническим требованиям порядка
0,054 м; экономическим требовани-
ям — 0,18...0,3 м.

Таким образом, трехслойные кон-
струкции позволяют обеспечить тре-
буемое сопротивление теплопередаче
при небольшой толщине слоя утеп-
ляющего материала, но при этом
такие конструкции слабо сопротив-
ляются колебаниям температуры, об-
условленными в зимнее время инер-
ционностью и неравномерностью от-
дачи теплоты отопительными прибо-
рами, а в летнее время — воздейст-
вием солнечной радиации.

Использование облегченных мало-
инерционных ограждающих конструк-
ций, а также увеличение доли остек-
ления является характерным призна-
ком современного строительства. В
результате существенно уменьшилась
теплоаккумуляционная способность
здания и его тепловое поведение стало
неустойчивым.

Для однослойных конструкций
теплоаккумуляционная способность
(кДж/м2)

Q = pc6A/,
где р — плотность материала, кг/м3;
с—теплоемкость материала,
кДж/(кг-°C);	6 — конструктивная

толщина материала, м; А/ — разность
температур между начальной и ко-
нечной температурой материала, °C.

В табл. 6.3 приведены теплотех-
нические и теплоаккумуляционные по-
казатели различных строительных ма-
териалов. В гр. 2, 3, 4, 5 приведены
соответственно значения коэффициен-
та теплопроводности, плотности,
теплоемкости в сухом состоянии, в
гр. 6 — толщина слоя материала,
имеющего термическое сопротивление
/?=1 м2-°С/Вт; в гр. 7 — количество
теплоты, которая требуется слою мате-
риала, имеющего /? = 1 м2-°С/Вт,
для повышения его температуры от О
до 20 °C, в гр. 8 — повышение тем-
пературы поверхности слоя материа-

ла, имеющего 1 м2-°С/Вт, за 1 мин
при действии на поверхности источ-
ника теплоты в 1 кВт.

Учитывая, что от различной тепло-
аккумуляционной способности ограж-
дающих конструкций зависит скорость
реакции здания на теплопоступления,
цифры в таблице показывают, что
имеет место существенная разница во
времени и в количестве теплоты,
которое требуется для достижения
комфортных условий в помещениях,
ограждающие конструкции которых
выполнены из различных материалов.

Для большинства современных
зданий, наряду с изменением конст-
руктивных решений, изменились и ус-
ловия их эксплуатации. Так, напри-
мер, для школ, театров, кинотеатров,
административных и большинства
производственных зданий допускается
в течение части суток понижение
температуры внутреннего воздуха
по сравнению с нормативным значе-
нием.

В результате сокращается общий
расход теплоты за сутки, но при
этом требуется более высокая подача
теплоты в период натопа. Для массив-
ных зданий потребуется более высо-
кая подача теплоты в период натопа,
чем для зданий с легкими ограж-
дающими конструкциями. Следова-
тельно, в первом случае будет до-
стигнута меньшая экономия топлива.
В южных районах вопросы выбора
ограждающих конструкций необходи-
мо решать в двух аспектах. С одной
стороны, наружные ограждения не
должны быть источниками значитель-

Таблица 6.3. Теплотехнические и теплоаккумуляциоиные показатели строительных материалов

Материалы и конструкции	X, Вт/(м-°C)	Р' , кг/м	с, кДж/ (кг-°C)	ср, кДж/ (м3-°С)	6, м	Q. кДж	Д//А °С/м
1	2	3	4	5	6	7	8
Бетон	1,7	2500	0,84	2100	1,7	71400	1
Кирпичная кладка	0,46	1600	0,88	1408	0,46	12935	6
Керамзитобетон	0,36	1200	0,84	1008	0,36	7257	10
Плнты древесноволокнистые	0,1	600	2,3	1380	0,1	2760	27
Плиты минераловатные	0,07	200	0,84	168	0,07	235	30
Пенополистирол	0,038	40	1,34	53,6	0,038	40,8	60

ИИ
ных теплопоступлений в помещения,
с другой стороны, увеличение тепло-
устойчивости наружных ограждений
ведет к неоправданному расходова-
нию строительных материалов, увели-
чению веса здания и удорожанию
строительства. Устройство системы
кондиционирования дает возможность
облегчить ограждающие конструкции
и применять для них эффективные
строительные материалы, так как
при использовании системы кондицио-
нирования имеет значение в первую
очередь теплозащитная способность,
а не теплоустойчивость наружного
ограждения.

Из всех ограждающих конструк-
ций наибольшее влияние на тепловые
потери здания оказывают окна. В со-
временных зданиях теплопотери через
окна составляют более 50% тепло-
потерь через наружные ограждения,
а теплопотери через 1 м2 окна в
2,5...3 раза больше, чем через 1 м2
стены.

Эффективным способом экономии
энергии, затрачиваемой на обогрев
помещения в холодное время года
и на охлаждение помещения в теплое
время, является использование так
называемых вентилируемых окон. Вен-
тилируемые окна в отличие от тра-
диционных конструкций, имеющих
замкнутую воздушную прослойку
между стеклами, имеют вверху и внизу
окна щели, через которые движется
(вентилируется) внутренний воздух
(рис. 6.2). В холодное время года
теплый внутренний воздух, проходя
между стеклами, обогревает их, а в
теплое время года охлажденный внут-
ренний воздух, проходя между стек-
лами, охлаждает их. На рис. 6.2 по-
казана схема теплового баланса вен-
тилируемого окна с учетом теплоты
солнечной радиации с трехслойным
стеклопакетом в наружном переплете
и одинарным стеклом, во внутреннем
переплете. Потери тепла в холодное
время года через конструкцию венти-
лируемого окна примерно в три —
шесть раз меньше, чем через конст-
рукцию аналогичного традиционного
окна.

Рис. 6.2. Распределение теплоты солнечной ра-
диации в вентилируемом окне:

/ — отраженная солнечная радиация (22 %) 2 —
падающая голнечная радиация (100 %); 3 — абсор-
бированная радиация из помещения (6%); 4 —
вытяжной воздух, прошедший через вентилируемое
окно утилизирует до 60 % теплоты солнечной радиа-
ции; 5 — абсорбированная радиация в помещении
(8 %); 6—проникающая в помещение радиация
(4 %); 7 — вытяжной воздух из помещений

Область применения вентилируе-
мых окон ограничена зданиями с
системами воздушного отопления,
совмещенного с вентиляцией. Кроме
того, вентилируемый воздух не дол-
жен иметь высокое влагосодержание
(или высокую относительную влаж-
ность) , так как это будет приводить
к выпадению конденсата в холодное
время года на поверхностях стекол,
омываемых воздухом. На рис. 6.3
показана схема организации воздухо-
обмена в помещении с вентилируемы-
ми окнами и вентиляционными кана-
лами, расположенными в плитах пере-
крытия.
Рис. 6.3. Схема воздухообмена помещения с вентилируемыми окнами

6.3.	ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ
И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА
ЗДАНИЙ С ЭФФЕКТИВНЫМ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ

Доля капитальных вложений на
установки кондиционирования возду-
ха достигает 15% стоимости здания.
Эксплуатационные расходы составля-
ют ежегодно от 20 до 50% капиталь-
ных вложений на установки кондицио-
нирования воздуха, что означает не-
обходимость повторной оплаты этих
установок из текущих экспуатацион-
ных расходов; через 10...30 лет экс-
плуатационные расходы на установки
кондиционирования воздуха коммуля-
тивно достигают суммы капитальных
вложений на строительство здания.

Здание, в котором имеются уста-
новка кондиционирования воздуха
или установки механической венти-
ляции, принципиально отличается по
структуре затрат от здания без этих
установок. В таком здании имеют
место существенно высокие эксплуата-
ционные затраты на энергию. По
этой причине следует предусматривать
установки кондиционирования возду-
ха там, где использование является
неизбежным.

Необходимым является использо-

вание установок кондиционирования
воздуха тогда, когда технология
требует поддержания строго опреде-
ленных параметров воздушной среды
в помещениях. Сюда относятся залы
для ЭВМ, текстильные цеха, цеха
полиграфической промышленности,
музеи и т. д.

Оправданным является использо-
вание установок кондиционирования
или вентиляции воздуха тогда, когда
минимально необходимые нормы
свежего воздуха для человека или
животного, или другие нормативы воз-
духа в помещениях не могут быть
иначе выдержаны при условии, что са-
мо здание или помещение является
оптимальным. Примером этого реше-
ния, с точки зрения технологии,
являются крупные помещения, т. е.
помещения большой глубины, порядка
30 м, в которых размещены произ-
водства с гибкой технологией или с
большим объемом выпускаемой про-
дукции (промышленные здания, за ис-
ключением горячих цехов; сельскохо-
зяйственные производственные здания,
крупные канцелярские помещения и
т. п.); многоэтажные здания, боль-
шая высота которых вызывает боль-
шие гравитационные воздушные пото-
ки, так что необходимый организо-
ванный воздухообмен не может быть
осуществлен без механической венти-
ляции; крупные помещения, заполнен-
ные людьми (залы для собра-
ний, театры, кинотеатры, и т. п.); по-
мещения с высокой степенью репре-
зентации (помещения министерств,
международных гостиниц и т. п.).

Различие между «необходимо» и
«оправдано» состоит в том, что в
первом случае желаемая цель вооб-
ще не может быть достигнута без
применения установок кондициониро-
вания или механической вентиляции
воздуха. Оправданность применения
установок определяется на основе со-
ответствующих экономических иссле-
дований.

Неоправданным является исполь-
зование установок кондиционирова-
ния или механической вентиляции в
том случае, если потребность в них яв-
ляется результатом недостаточной
теплоустойчивости здания в летний
период. Здания, особенно расположен-
ные в жарком климате, в летнее
время подвергаются значительному
перегреву. В этом случае следует
стремиться максимально повышать
теплоустойчивость зданий, используя
для защиты от перегрева рациональ-
ные конструктивно-планировочные ре-
шения, средства солнцезащиты запол-
нений световых проемов, покрытия и
стен, организованное проветривание
помещений в первую очередь ночным
охлажденным воздухом.

Одним из путей повышения эффек-
тивности работы системы отопления
и вентиляции является использова-
ние тепловых вторичных энергетичес-
ких ресурсов (ВЭР), содержащихся
в воздухе, удаляемом системами мест-
ной и общеобменной вентиляции, и
теплоты от технологических установок,
передаваемого в виде теплоносителей,
пригодных для отопления, вентиляции
и кондиционирования воздуха.

Основным потребителем теплоты
ВЭР воздуха вытяжных местных и
общеобменных систем вентиляции яв-
ляются системы приточной вентиляции
и кондиционирования воздуха произ-
водственных и общественных зданий.
Это определяется большой разностью
энтальпий выбрасываемого и нагре-
ваемого воздуха, дающей возмож-
ность использовать теплоту, имеющую
сравнительно низкую температуру.

Большой эффект по использованию
теплоты ВЭР в производственных
зданиях может быть получен от эконо-
майзеров, встроенных в технологи-
ческое оборудование (рис. 6.4), даю-
щих теплоносители более высоких
параметров (400...500 °C) по сравне-
нию с теплоутилизаторами, достраи-
ваемыми к печам и другому обору-
дованию, в которые газ поступает с
более низкой температурой (150...
200 °C) за счет подмешивания внут-
реннего воздуха. При использовании
экономайзеров, встроенных в техноло-
гическое оборудование, производи-
тельность вентиляторов, поверхность
теплообмена и металлоемкость си-
стемы в целом значительно умень-
шаются. Для максимального исполь-
зования теплоты воздуха, выбрасы-
ваемого общеобменными вентиляцион-
ными системами, следует отказаться
от выбросов через фонари и обычные
крышные вентиляторы.

Уменьшение расходов теплоты мо-
жет быть достигнуто с помощью
схемы, применяемой для современ-
ных крупных производственных зда-
ний. По этой схеме вытяжная обще-
обменная вентиляция централизуется
и устраивается с помощью осевых вен-
тиляторов / (рис. 6.4, а)., произ-
водительностью от 250 тыс. до
1 млн м3/ч, работающих круглый
год при давлении 15...20 кг/м2,
причем их общая производительность
рассчитывается на удаление избытков
теплоты в теплый период года. Летом

Рис. 6.4. Схема устройства для использования теплоты общеобменной вентиляции большого произ-
водственного здания:

а — размещение вентиляционного и теплоиспользующего оборудования; б — расположение вентиляцион-
ного центра в здании; / — осевой вентилятор; 2 — забор воздуха для утилизации; 3 — насос; 4 — шахта;
5 — выброс воздуха после утилизации; 6, // — теплоутилизаторы; 7, /2 —«летняя» установка; 8 — жалюзи;

9 — дополнительная батарея калориферов; 10—«зимияя» установка

весь внутренний воздух выбрасывает-
ся через шахты 4, а наружный
воздух забирается через жалюзи над
кровлей здания. Производительность
приточных установок, рассчитанная на
теплый период года, обычно в 1,5...2
раза превышает потребную в холод-
ный период. Все или часть венти-
ляторов «летних» установок исполь-
зуют зимой для циркуляции воздуха
через теплоутилизаторы 6, 11. Венти-
ляторы забирают воздух из шахт 2
и в точках 7 пропускают через утили-
заторы и выбрасывают в те же шахты
на более высокой отметке.

На рис. 6.4, а представлены две
схемы утилизаторов. В верхней части
приведена осуществляемая в настоя-
щее время схема с промежуточными
теплоносителями и выпускаемыми про-
мышленностью биметаллическими
калориферами КСК, дополнительная
батарея которых 9 устанавливается в

Рис. 6.5. Схема
получения теп-
лоты солнеч-
ной радиации:
/ — солнечный
коллектор; 2 —
насос; 3 — теп-
лообменник; 4 —
аккумулятор
теплоты; 5 —
теплообменник
для предвари-
тельного подо-
грева приточно-
го воздуха

«зимних» кондиционерах 10. Между
теплоутилизатором 6 и калориферами
9 циркулирует незамерзающий тепло-
носитель, перекачиваемый насосом <3
по трубопроводам 13.

Помимо утилизации теплоты венти-
лируемого воздуха применение систе-
мы по использованию тепловых ВЭР
дает экономический эффект:

а)	от централизации размещения
вентиляционного оборудования, даю-
щей возможность сократить обслужи-
вающий персонал, применить более
совершенные теплоутилизаторы и по-
высить эффективность защиты атмо-
сферы от загрязнений, организовав
выброс воздуха через высокие шахты
за пределы циркуляционных зон,
возникающих в результате действия
ветра на здания;

б)	от организации приема наруж-
ного воздуха непосредственно над
кровлей зданий через жалюзи, избегая
постройки дорогостоящих галерей,
тоннелей или коробов, которые обычно
требовались для приема наружного
воздуха с фасадных сторон зданий.

Проектирование здания с эффек-
тивным использованием энергии вклю-
чает, как правило, разработку инже-
нерного оборудования по использо-
ванию теплоты солнечной радиации.
Схема системы по использованию
теплоты солнечной радиации пред-
ставлена на рис. 6.5. Солнечные кол-
лекторы, расположенные на крыше
здания, собирают теплоту солнечной
радиации и с помощью теплоноси-
теля передают эту теплоту частично
для подогрева приточного воздуха,
частично в аккумулятор. В теплый
период года использование солнечных
коллекторов позволит, с одной сторо-
ны, обеспечить подогрев горячей воды
при использовании абсорбирующей
системы кондиционирования воздуха,
с другой стороны, создать запас
теплоты в системе аккумуляции.

Управление работой инженерного
оборудования здания с целью опти-
мизации затрат энергии на обогрев
и охлаждение помещений выполняет-
ся микропроцессорной автоматизиро-
ванной системой.
РАЗДЕЛ I I I
ВОДОСНАБЖЕНИЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
И ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Глйвй 7
СИСТЕМЫ И СХЕМЫ
ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Водоснабжением называют сово-
купность мероприятий по обеспече-
нию водой различных потребителей
(населения, промышленных предприя-
тий, транспорта, сельского хозяйства)
в необходимых количествах и тре-
буемого качества. Системой водоснаб-
жения называют комплекс инженер-
ных сооружений и устройств для
получения воды из природных ис-
точников, ее очистки, хранения запа-
сов, транспортирования (подачи) раз-
личным потребителям в необходимом
количестве и требуемого качества.

При проектировании системы водо-
снабжения населенного места или
промышленного предприятия прежде
всего должно быть определено, сколь-
ко воды и какого качества требует-
ся подавать данному объекту. Водо-
снабжение объекта должно проекти-
роваться с учетом охраны и комплек-
сного использования водных ресур-
сов, кооперирования потребителей,
возможности перспективного разви-
тия, а также на основании схемы
водоснабжения, разработанной в со-
ставе проекта районной планировки
административных и промышленных
районов, схем генеральных планов
и проектов планировки и застройки
населенных пунктов и их промышлен-
ных районов. Системы водоснабжения
необходимо проектировать одновре-
менно с системами канализации. При
решении схем водоснабжения, т. е.

взаимного расположения основных
сооружений, промышленного пред-
приятия должен составляться баланс
использования воды на предприятии.
Для уменьшения забора воды из
источников и защиты их от загряз-
нения сточными водами, а также
охлаждения производственного обо-
рудования следует применять схему
оборотного водоснабжения с воздуш-
ным или водяным ее охлаждением.
Прямоточная схема водяного охлаж-
дения для производственных нужд
промышленных предприятий допусти-
ма лишь при обосновании и согла-
совании с органами по регулирова-
нию использования и охраны вод.
Система водоснабжения должна удов-
летворять техническим, экономичес-
ким и санитарным требованиям,
предъявляемым к ней. Во всех случаях
должны предусматриваться зоны са-
нитарной охраны источников и со-
оружений водоснабжения. Качество
воды, подаваемой на хозяйственно-
питьевые нужды, должно удовлетво-
рять требованиям ГОСТа, а на
производственные нужды и применяе-
мые для подготовки воды реагенты
необходимо устанавливать показатели
качества в соответствии . с техноло-
гическими требованиями производст-
венного процесса, с учетом влияния
качества воды на выпускаемую про-
дукцию. Проектные решения схем и
систем водоснабжения должны обо-
сновываться технико-экономическим
сравнением вариантов по приведен-
ным затратам, в том числе строитель-
ным, эксплуатационным, а также по
стоимости подачи и очистки 1 м3 воды.
Естественно, оптимальный вариант
должен определяться наименьшей ве-
личиной приведенных затрат, учиты-
вающих капитальные вложения и
эксплуатационные расходы, с учетом
затрат на устройство зон санитар-
ной охраны. Проектируемые и ре-
конструируемые системы водоснабже-
ния должны сооружаться с учетом
возможности и экономической целе-
сообразности обеспечения водой
объектов нового и расширения су-
ществующего промышленного,
сельскохозяйственного и жилищного
строительства. При проектировании
водоснабжения должны предусматри-
ваться прогрессивные технические ре-
шения, механизация трудоемких ра-
бот, автоматизация технологических
процессов и максимальная индустриа-
лизация строительно-монтажных ра-
бот за счет применения сборных кон-
струкций, стандартных и типовых
изделий и деталей, изготовляемых
на заводах и в заготовительных
мастерских.

7.1.	КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ
ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Системы водоснабжения классифи-
цируют по ряду признаков. По роду
обслуживаемых объектов различают
следующие виды систем водоснабже-
ния: городские, поселковые, промыш-
ленные, сельскохозяйственные.

По назначению различают следую-
щие системы водоснабжения: хо-
зяйственную — для удовлетворения
питьевых и хозяйственно-бытовых
нужд населения и предприятий; про-
изводственную — для снабжения во-
дой одного или нескольких промыш-
ленных предприятий или отдельных
цехов; противопожарную, подающую
воду для тушения пожара; объеди-
ненные, которые предназначаются для
одновременного удовлетворения раз-
личных нужд (например, хозяйствен-
но-противопожарная система — для
удовлетворения хозяйственных и про-
тивопожарных нужд или производ-
ственно-противопожарная система

для удовлетворения противопожарных
и производственных нужд).

По способу подачи воды разли-
чают напорные и самотечные системы
водоснабжения.

Напорными называют такие, в ко-
торые вода из источника.к потреби-
телю подается насосами; в .самотеч-
ных же системах вода из источника
к потребителю подается самотеком.
Примерами самотечных систем яв-
ляются некоторые системы водоснаб-
жения в горных местностях

Системы водопроводов, объединен-
ные с противопожарным водопрово-
дом, могут быть: низкого давления,
в которых напор, необходимый для
тушения пожара, создается при помо-
щи передвижных насосов, присоеди-
няемых к пожарным кранам (гид-
рантам) наружной водопроводной се-
ти; высокого давления, в которых
напор, необходимый для тушения
пожара, создается стационарными на-
сосами, установленными в насосной
станции.

7.2.	ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ И СОСТАВ
СООРУЖЕНИЙ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Состав сооружений и схемы во-
доснабжения бывают разнообразны
и зависят от многих факторов и ус-
ловий: от вида источников и свойств
воды в них, от требований потре-
бителей к качеству воды, от рельефа
местности, от рода и количества
объектов, снабжаемых водой и др.

Упрощенное начертание ’системы
водоснабжения на плане объекта на-
зывается схемой водоснабжения.

На рис. 7.1 изображена общая
схема водоснабжения города, поль-
зующегося речной водой. В этом
случае вода поступает в оголовок /,
затем по самотечным трубопроводам
2 транспортируется в водоприемники
3 и насосами первого подъема 4
подается в сооружение 5, 6 для
очистки (осветления и дезинфекции).

Из сооружений очистки вода посту-
пает в резервуары чистой воды 7,
откуда насосы второго подъема 8
подают ее по водоводам 9 в водона-
порный бак 10 и в сеть магистраль-
Рис. 7.1. Схема водопровода города:
а — план; б — профиль


ных труб 11. По магистральным тру-
бам сети вода транспортируется в
различйые районы города, далее по
сети распределительных труб 12 и
по домовым ответвлениям 13 — к
отдельным потребителям (зданиям).

При наличии в источнике воды,
удовлетворяющей по качеству требо-
ваниям потребителей, необходимость
постройки очистных сооружений от-
падает. При этом иногда отпадает
надобность в насосной станции второ-
го подъема, и вода подается насосами
первого подъема по водоводам в во-
донапорный резервуар и в сеть труб
при гидравлическом уклоне I.

Напорные баки и резервуары пред-
назначают для аккумулирования из-
бытка подаваемой насосами -воды,
образующегося в том случае, когда
подача воды превышает ее отбор из
сети, а также для хранения запаса
воды для тушения пожара внутри
зданий и для подачи воды под опре-
деленным напором h в сеть труб,
когда отбор воды из сети превышает
подачу ее насосами и при остановке
насосов.

При отсутствии естественного воз-
вышения достаточной высоты, а также
в случае, когда постройка резервуа-
ра на естественном возвышении эконо-
мически невыгодна (удаленность ес-
тественного возвышения от объекта),
строят водонапорные башии, в кото-
рых напор обеспечивается установкой
резервуара на поддерживающей кон-
струкции требуемой высоты, с пода-
чей воды в бак насосами.

В водопроводах крупных промыш-
ленных предприятий с непрерывным
равномерным потреблением воды баш-
ни иногда не строят, а воду подают
насосами непосредственно в сеть
трубопроводов.

По способу использования воды
промышленными предприятиями
производственные водопроводы уст-
раивают прямоточные, оборотные или
с последовательным использованием
воды.

В случае прямоточного водоснаб-
жения использованная в производ-
стве вода сбрасывается в водоем

без очистки, если она не загрязнена,
'или после очистки при наличии за-
грязнений.

На промышленных предприятиях
воду во многих случаях используют
для охлаждения агрегатов и отдель-
ных аппаратов производственных ус-
тановок. При этом повышается темпе-
ратура воды, прочие же свойства воды
не изменяются (или изменяются не-
значительно), и ее можно после ох-
лаждения и очистки повторно ис-
пользовать. Схема водоснабжения с
повторным использованием охлажден-
ной и очищенной воды на том же
предприятии называется оборотной.
Оборот воды применяют в тех слу-
чаях, когда он экономически оправ-
дан.

Одна из схем оборотного водо-
снабжения изображена на рис. 7.2.
Насосами / вода после охлаждения
на сооружении 2 подается по водо-
водам 3 к производственным агрега-
там 4. Нагретая вода поступает в
водоводы 5 (на чертеже они показаны
пунктиром) и отводится на охлажда-
ющие сооружения 2 (градирни, брыз-
гальные бассейны, охладительные
пруды). Добавление свежей воды из
источника через водоприемник 6
производится насосами 7 по водо-
водам 8.

Рис. 7.2. Схема водопровода с повторным ис-
пользованием воды
Примером применения оборота во-
ды могут служить системы водо-
снабжения некоторых тепловых
электростанций, где вода после охлаж-
дения снова используется для > ох-
лаждения агрегатов. Это — хладообо-
ротные схемы водоснабжения. Схема
водоснабжения промышленных пред-
приятий . очищенной водой, после ис-
' пользования ее на другом произ-
водстве, называется последователь-
ной.

Водопроводы с последовательным
использованием воды применяют в
случае возможности ее использова-
ния после одного потребителя (пред-
приятия, цеха) другим. Водопроводы
разделяют на наружные и внутрен-
ние.

К наружному водопроводу относят
все сооружения для забора, очистки
воды, транспортирования и распреде-
ления ее водопроводной сетью.

Внутренние водопроводы забирают
воду из наружной сети и подают
ее потребителям в здания.

7.3.	ИСТОЧНИКИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
И СООРУЖЕНИЯ НА НИХ

Источники водоснабжения могут
быть подземные и поверхностные.

Может быть составлена следую-
щая классификация подземных вод:
воды зоны аэрации, безнапорные грун-
товые воды, напорные межпластовые
(артезианские) воды.

1.	Воды зоны аэрации (рис. 7.3, У),
к которым относят воды почвенного
слоя и верховодка, питаемые главным
образом атмосферными осадками и
задерживающиеся на непроницаемых
для воды водоупорных слоях. Эти
воды неустойчивы в отношении дебита
и подвержены Загрязнению, почему

Рис. 7.3. Схема образования подземных вод

в водоснабжении их обычно не ис-
пользуют.

2.	Безнапорные грунтовые воды,
обычно связанные с поверхностными
водами рек, озер, морей. Эти воды
питаются атмосферными водами в
некотором отдалении от места их
получения (рис. 7.3, 2). Грунтовые
воды могут служить для хозяйствен-
но-питьевого водоснабжения, но обыч-
но обладают ограниченным дебитом
и подвержены загрязнению, почему в
этом случае требуется особое вни-
мание к организации зоны санитар-
ной охраны. Для получения безна-
порных грунтовых вод обычно при-
меняются шахтные колонны каменные
бетонные, железобетонные и деревян-
ные, в которые вода поступает через
дно и стенки. Вода устанавливается
в них на том же уровне, что и в
водоносном слое. Для получения воды
из неглубоко залегающего (5...7 м)
слоя небольшой мощности (2...4 м)
строят водосборные галереи из труб —
бетонных, каменных или керамических
с отверстиями в боковой поверхности,
пересекающих грунтовый поток в на-
правлении, перпендикулярном его се-
чению. Галерея оканчивается колод-
цами, из которых (или из одного из
них) непосредственно засасывается
вода. В дне колодцев устраивают
фильтр из крупнозернистого материа-
ла, насыпанного слоями с постепен-
ным увеличением крупности зерен сни-
зу вверх. Такое устройство называет-
ся грунтовым водосбором.

3.	Напорные межпластовые (арте-
зианские) воды имеют напорную по-
верхность, так как протекают в на-
порных слоях, ограниченных сверху
и снизу водонепроницаемыми слоями
(рис. 7.3, 3), имея отдаленную об-
ласть питания. Такие межпластовые
воды находятся под напором и в
большинстве случаев удовлетворяют
самым строгим санитарным требова-
ниям.

Для получения напорных межплас-
товых вод применяют трубчатые ко-
лодцы, устраиваемые путем бурения
скважин.

Трубчатый колодец состоит из
фильтра, через который вода посту:
пает в скважину, колонны труб,
назыаемых обсадными, и устья. В
некоторых случаях, если вода по-
ступает из слоя твердых трещинова-
тых пород, фильтра не требуется.

В отличие от воды поверхност-
ных источников межпластовые напор-
ные воды характеризуются постоянст-
вом состава (часто с большим со-
держанием минеральных солей) и
температуры.

Для водоснабжения малых горо-
дов и поселков, для промышленных
и сельскохозяйственных предприятий
бывает достаточно сооружение одной-
двух скважин. При значительной по-
требности в воде необходимо соору-
жать ряд скважин, объединяя их
общим водосборным колодцем. Сква-
жины, особенно если их много, сле-
дует располагать вне территории горо-
да. Во всех случаях необходима
организация зоны санитарной охраны.

При откачке воды из скважин,
питающихся безнапорными грунтовы-
ми водами, первоначальный уровень
воды (так называемый статический
уровень) (рис. 7.4) понизится и
займет положение, отвечающее так
называемому динамическому уровню.
Величина понижения зависит от
интенсивности откачки, от крупно-
сти частиц водоносного пласта, от
конструкции фильтра скважины. Од-
новременно понижается и уровень
грунтовых вод вокруг скважины, об-
разуя лишенную воды воронку де-
прессии. Сечение этой поверхности
вертикальной плоскостью, проходя-
щей через ось скважины, дает кривую
депрессии. Радиусом депрессии или
радиусом влияния называют расстоя-
ние от оси скважины до линии каса-
ния кривой депрессии и первоначаль-
ного статического уровня.

Выходы подземных вод (родники)
могут быть использованы в целях
водоснабжения при условии возведе-
ния так называемых каптажных со-
оружений, обеспечивающих накопле-
ние нужных запасов воды и за-
щищенных от загрязнения. Родники
подразделяют на восходящие, при

Рис. 7.4. Горизонты воды в колодце и безна-
порном водоносном слое:

1 — статический горизонт; 2 — динамический гори-
зонт; 3 — линия депрессии

сравнительно плоском рельефе места
выхода, и нисходящие — на склоне
его. Соответственно проектируют и
каптажные сооружения: опускные ко-
лодцы для восходящего родника и
траншейные водосборы для нисходя-
щего. Конструкции камер в зависимос-
ти от способа каптажа и количества
каптируемой воды могут быть разно-
образны.

К поверхностным источникам во-
доснабжения относят реки, озера,
водохранилища на реках, моря.

При использовании рек в качестве
источника водоснабжения для хо-
зяйственно-питьевых целей необходи-
мо речную воду очищать. При исполь-
зовании воды реки для технических
целей очистка может быть лишь час-
тичной (осветление, умягчение и др.).

Во многих случаях практики вста-
ет вопрос использования маловод-
ной реки, который решают путем
сравнения с одной стороны наличия
воды в реке в отдельные месяцы года,
а с другой — водопотребления объек-
та в те же месяцы. Необходимо
соблюдение годового баланса, т. е.
соответствия годового дебита реки
годовому водопотреблению. Недоста-
ток воды в отдельные месяцы года
пополняют из водохранилища.

Водохранилище образуется пло-
тиной, преграждающей русло реки
и задерживающей воду в половодье
и паводки.

При решении вопроса приема воды
из реки особое значение приобретает
выбор места для водоприемника. При
этом следует учитывать:

1.	Ледовый режим рассматривае-
мого участка реки: условия ледохода
и ледостава, толщину ледяного по-
крова, время начала и окончания
ледохода, наличие глубинного льда
и шуги (внутриводного льда).

На участке, выбранном для уст-
ройства водоприемника, не должно
быть очагов образования глубинного
льда: порогов, впадения шугоносных
притоков и др. Глубинный лед крис-
таллизуется в переохлажденной воде,

при участии стимуляторов: песка и
отдельных плавающих предметов.

Шуга представляет собой скопле-
ния рыхлого льда, а также всплыв-
шие на поверхность слои глубинно-
го льда.

Глубинный лед образуется в осен-
ние месяцы в течение периода, когда
температура воздуха падает ниже 0°,
а ледяной покров еще не образ»
вался. С появлением последнего пере-
охлаждение воды в реке прекращает-
ся, вследствие чего прекращается и
образование глубинного льда.

Двигаясь непрерывной массой,
глубинный лед и шуга закрывают
окна водоприемных сооружений, в
результате чего может прекратиться
подача воды.

В случаях интенсивного образова-
ния глубинного льда, шуги и большого
количества наносов устраивают ков-
ши, т. е. затоны, образованные в
реке посредством дамбы (рис. 7.5, а).

В ковшах вследствие быстрого по-
явления ледяного покрова прекраща-

Рис. 7.5. Схемы речных водозаборных сооружений:

а — схемы ковшовых водоприемников; / — водозаборное сооружение; 2 — дамба; б — расположение водо-
приемника у вогнутого берега; в — береговой водозабор с русловым затопленным водоприемником и само-
течными линиями; г — то же, с водоприемными окнами в береговом колодце
ется образование глубинного льда и
вследствие замедленного движения
воды оседают влекомые потоком нано-
сы, впоследствии удаляемые. Из ков-
шей непосредственно производится
прием воды.

2.	В месте устройства водоприем-
ника берега должны быть устойчивы
или укреплены.

3.	Прием воды для хозяйственно-
питьевых нужд должен производиться
выше возможных мест ее загрязнений:
мест выпуска сточных вод, впадения
ручьев и др.

4.	Выбирать место приема воды
следует так, чтобы длина напорных
водоводов была наименьшей, однако
при этом должны соблюдаться са-
нитарные требования.

5.	На криволинейных участках
реки водоприемник следует распола-
гать по возможности у вогнутого
берега (рис. 7.5, б), где скорость
движения воды и глубина воды боль-
ше. Однако этот берег подвержен раз-
мыву, почему могут потребоваться
берегбукрепительные работы. Долж-
ны быть учтены условия не только
образования, но и движения льда
по рекам, так как возможны заторы.

6.	Для устройства водоприемника
необходима достаточная глубина во-
ды; обычно с учетом толщины льда
она должна быть не менее 2 м.

7.	В северной климатической зоне
местоположение водоприемника сле-
дует выбирать на участках рек с по-
стоянным поверхностным или подрус-
ловым стоком и с устойчивой зоной
талых грунтов.

8.	При устройстве водопровода
хозяйственно-питьевой воды необхо-
дима организация зоны санитарной
охраны.

9.	Места устройства водоприем-
ника и проект водоприемных соору-
жений должны быть согласованы с
органами санитарно-эпидемиологичес-
кой службы, если водопровод должен
подавать воду для хозяйственно-
питьевых нужд. Если река судоходна,
требуется согласование и с органами
управления речным транспортом.

В практике применяют следующие

основные типы водозаборных соору-
жений:

Русловые водозаборы с затоплен-
ными русловыми водоприемниками с
самотечными трубопроводами, окан-
чивающимися береговым колодцем,
из которого непосредственно проис-
ходит откачка воды (рис. 7.5, в).

Береговые водозаборы, которые
применяют при крутых берегах и в
зависимости от топографических и
грунтовых условий строят раздельны-
ми или совмещенными с насосной
станцией первого подъема (рис. 7.5,
г).

Совмещенные водоприемники
предпочтительнее как более компакт-
ные и поэтому более дешевые.

Водоприемники инфильтрацион-
ного типа располагают обычно у бере-
га реки, строят для приема речной
воды, прошедшей слои грунта, и при-
менимы для получения воды, идущей
для хозяйственно-питьевых нужд,
особенно в шугоносных реках. В не-
которых случаях требуется частич-
ная или полная очистка воды.

Для приема воды из озер и водо-
хранилищ применяют водоприемник
островного типа. Водоприемник, рас-
положенный в достаточном отдалении
от берега, принимает чистую воду.

Вода озер при больших глубинах
обладает высоким качеством и по-
стоянством температуры, почему мо-
жет быть использована для хозяйст-
венно-питьевых целей. При этом
особое внимание следует уделцть уст-
ройству зоны санитарной охраны, так
как береговые загрязнения могут
значительно распространяться в
глубь озера.

Водоприемные сооружения на озе-
рах и морях мало отличаются от
речных водоприемников. Применяют
главным образом водоприемники бере-
говые с самотечными линиями и ост-
ровные. Размещать их рекомендуется
в бухтах, огражденных акваториях
или за пределами прибойной зоны.

Морская вода и вода соленых озер
может служить для питьевых целей
при условии опреснения их путем
выпаривания, вымораживания, а так-
же с помощью электродиализных и
обратноосмотических установок. Не-
обработанная морская вода может
быть использована для бальнеологи-
ческих целей, охлаждения агрегатов.
Однако применение соленасыщенных
вод ограничено из-за дороговизны уст-
ройств для обессоливания и изменения
ее качества.

7.4. ЗОНЫ САНИТАРНОЙ ОХРАНЫ
ИСТОЧНИКА ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Всякий источник водоснабжения
подвержен загрязнению. Река за-
грязняется по мере застройки ее
берегов, появления пляжей, мест водо-
поя скота, карьеров для выемки песка
и др.

Грунтовые воды неглубокого зале-
гания загрязняются через почву.
Глубокие подземные воды могут за-
грязняться через соседние бездейст-
вующие скважины, вследствие неис-
правности канализационных трубо-
проводов и др.

Охрана источника водоснабжения
и бассейна его питания от загряз-
нений требует организации зон сани-
тарной охраны с определением гра-
ниц этих зон и режима в пределах
их территории, что следует рассмат-
ривать как часть общей работы по
охране водоема. Основным назначе-
нием этого мероприятия является
предохранение источника от загряз-
нения и вместе с тем контроль дебита
источника и наблюдение за эксплуа-
тацией водопроводных сооружений.

Зоны санитарной охраны водопро-
вода должны включать зону сани-
тарной охраны источника водоснабже-
ния, в том числе водоподводящего
канала, и зоны санитарной охраны
площадок водопроводных сооружений
и водоводов.

Зона санитарной охраны должна
состоять: для источников водоснабже-
ния из первого и второго поясов;
для водозаборных сооружений и пло-
щадок водопроводных сооружений из
первого пояса; для водоводов из
второго пояса.

На территории первого пояса зон
санитарной охраны источников водо-

снабжения и площадок водопровод-
ных сооружений запрещается: прожи-
вание людей, выпуск стоков, купание,
водопой и выпас скота, стирка белья,
рыбная ловля, применение для расте-
ний ядохимикатов, органических и не-
которых видов минеральных удобре-
ний. Здания, находящиеся на тер-
ритории первого пояса зоны санитар-
ной охраны, должны быть канализо-
ваны. Территория первого пояса долж-
на быть спланирована с организацией
отвода поверхностного стока за ее
пределы. При расположении в
непосредственной близости к грани-
цам первого пояса существующих
жилых, производственных и других
зданий должны быть приняты меры
по благоустройству их территории и
исключение возможности загрязнения
территории зоны. Территория первого
пояса источника водоснабжения, пло-
щадок водопроводных сооружений, а
также участков водоподводящих кана-
лов в пределах населенных пунктов
должна быть ограждена забором и
озеленена. Акваторию первого пояса
должны ограждать бакенами. В судо-
ходных водоемах над оголовками во-
дозаборов должны устанавливать ба-
кены с освещением.

Для территории первого пояса зо-
ны санитарной охраны источника во-
доснабжения и площадок водопровод-
ных сооружений должны предусмат-
риваться постоянная сторожевая ох-
рана или сторожевая (тревожная)
сигнализация.

На территории второго пояса зон
санитарной охраны источников водо-
снабжения и водопроводных сооруже-
ний следует контролировать отведение
территорий для населенных мест,
лечебно-профилактических и оздоро-
вительных учреждений, промышлен-
ных и сельскохозяйственных объек-
тов, а также их благоустройство.
Кроме того, в этой зоне предусмат-
ривают организованное водоснабже-
ние, канализование, устройство водо-
непроницаемых выгребов, отвод за-
грязненных поверхностных сточных
вод и др.

Во втором поясе запрещается: за-
грязнение территорий нечистотами,
мусором, навозом, промышленными
отходами и др.; размещение складов
горюче-смазочных материалов, ядо-
химикатов и минеральных удобрений,
накопителей, шламохранилищ и дру-
гих объектов, которые могут вызвать
химические загрязнения источников
водоснабжения; размещение кладбищ,
скотомогильников, полей ассенизации,
полей фильтрации, земледельческих
полей орошения, навозохранилищ,
силосных траншей, животноводческих
и птицеводческих предприятий, кото-
рые могут вызвать микробные за-
грязнения источников водоснабжения;
применение удобрений и ядохимика-
тов.

Однако во втором поясе допускает-
ся птицеразведение, стирка белья,
купание, туризм, водный спорт, уст-
ройство пляжей и рыбная ловля.
Устанавливаются места переправ,
мостов, пристаней.

Глава 8

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

8.1.	ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ВОДЫ
НА ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВЫЕ

НУЖДЫ ГОРОДА

И ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

При проектировании вновь строя-
щихся и реконструируемых централи-
зованных систем наружных водопро-
водов для обеспечения водой насе-
ленных пунктов, промышленных и
сельскохозяйственных предприятий
решают вопросы по определению
расчетных расходов воды на хозяй-
ственно-питьевые нужды, пожароту-
шение, мытье улиц, площадей, проез-
дов и полив газонов, зеленых насаж-
дений и сельскохозяйственных поса-
док.

За основу расчета принимают нор-
мы водопотребления на указанные
нужды и коэффициенты неравно-
мерности водопотребления. Кроме
того, одним из факторов, обеспечиваю-
щих бесперебойную подачу необхо-
димого количества воды потребителю,

является определение напора, созда-
ваемого на насосной станции 2-го
подъема. Этот напор рассчитывается
на подачу воды в наиболее удален-
ную от водозабора и высоко распо-
ложенную водоразборную арматуру—
диктующую точку.

Количество воды, потребляемое на-
селением города (поселка) за сутки,
отнесенное к одному жителю, выра-
жаемое в литрах, называется нормой
хозяйственно-питьевого водопотребле-
ния или удельным водопотреблением.

Хозяйственно-питьевое водопо-
требление неравномерно как по часам
суток, так и по суткам. Это вызывает-
ся условиями быта населения, режи-
мом работы предприятий, степенью
благоустройства зданий, а также
климатическими условиями.

Водопотребление на мойку и полив-
ку улиц, проездов, площадей и зеленых
насаждений в населенных местах или
на промышленных предприятиях ис-
числяют отдельно и принимают в зави-
симости от климатических и грунто-
вых условий, типа покрытия терри-
тории, вида насаждений, способа
поливки в размерах 1,5...6,0 л на 1 м2
поливаемой площади в сутки.

Хозяйственно-питьевое потребле-
ние воды рабочими и служащими на
промышленном предприятии опреде-
ляют дополнительно из расчета 45 л
с коэффициентом неравномерности
2,5 — в цехах со значительным тепло-
выделением и 25 л на человека в
смену с коэффициентом неравномер-
ности 3,0 — в остальных цехах.

При определении хозяйственно-
питьевого водопотребления на про-
мышленных предприятиях особо учи-
тывают расходование воды на прием
душей производственным персоналом.
В производствах, связанных с загряз-
нением тела работающих часовой
расход воды на одну душевую сетку
на промышленных предприятиях сле-
дует принимать равным 500 л; про-
должительность пользования душем—
45 мин после смены. Количество ду-
шевых сеток следует принимать в за-
висимости от количества работающих
в максимальную смену, количества че-
ловек, обслуживаемых одной душевой
сеткой и характера производствен-
ного процесса: от 3 до 15 человек
на 1 душевую сетку.

8.2.	ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА
ВОДЫ

ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ НУЖД
ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Воду на промышленном предприя-
тии используют: а) для технологи-
ческого процесса производства про-
дукции (бумажные фабрики, коже-
венные заводы, предприятия текстиль-
ной промышленности и др.); б) для
охлаждения аппаратуры или продук-
ции предприятия. Эта вода с про-
дукцией не соприкасается,, за исклю-
чением аварийных моментов, изменя-
ется лишь ее температура. Желатель-
на вода возможно низкой температу-
ры; в некоторых случаях предъяв-
ляются повышенные требования в
отношении ее солевого состава; в) на
промывку аппаратуры; г) для питания
котлов; д) для гидротранспорта. Ко-
личество воды, необходимой для
производства (Qnp), определяют в за-
висимости от количества выпускаемой
продукции («прод) и от нормы водо-
потребления на единицу продукции
(qK) (8.1) или же в зависимости
от числа работающих агрегатов (лагр)
и потребности воды для одного агрега-
та (г/агр) (8.2):

фпр==^нИпрод	(8.1)

ИЛИ

Qnp == ^агрНагр-	(8.2)

Количество воды, необходимой для
охлаждения аппаратуры или продук-
ции предприятия, определяют в зави-
симости от температуры поступающей
воды и теплопередачи имеющегося
теплообменника.

8.3.	ОПРЕДЕЛЕНИЕ
РАСХОДА ВОДЫ
НА НАРУЖНОЕ ПОЖАРОТУШЕНИЕ

Противопожарный водопровод
должен предусматриваться в насе-
ленных пунктах, на промышленных
предприятиях и сельскохозяйственных

комплексах, и, как правило, объеди-
няться с хозяйственно-питьевым или
производственным	водопроводом.

Противопожарное	водоснабжение

можно проектировать из водоемов или
резервуаров с обеспечением подъезда
к ним автонасосов. Расчетный расход
воды на наружное пожаротушение и
расчетное количество одновременных
пожаров в населенных пунктах при-
нимается: от 1 до 3 пожаров и от 10
до 100 л/с при количестве жителей от
5 тыс. до 1 млн. Расчетное количество
одновременных пожаров на промыш
ленном предприятии или сельскохо-
зяйственном производственном ком-
плексе надлежит принимать в зависи-
мости от занимаемой ими площади:
один пожар при площади до 150 га,
два пожара — при большей площади.

Расход воды на наружное пожа-
ротушение производственных зданий
объемом от 3 до 200 тыс. м3 принима-
ется от 10 до 40 л/с в зависимости
от категории производства по пожар-
ной опасности и степени огнестойко-
сти здания.

Расчетный расход воды на один
пожар для сельских населенных пунк-
тов можно принимать 5 л/с.

При расчете водопотребления на
пожаротушение следует учитывать
следующее: в расчетное водопотребле-
ние на пожаротушение в городе сле-
дует включать водопотребление на
пожаротушение на промышленном
предприятии; расчетное количество
воды на пожаротушение исчисляется
при наибольшем расходе воды на хо-
зяйственно-питьевые и производствен-
ные нужды; расчетная продолжитель-
ность пожара 3 ч; при исчислении
количества воды на пожаротушение
на предприятии количество воды на
поливку территории, прием душа,
мытье полов и мойку технологического
оборудования не учитывают.

8.4.	ЗОНИРОВАНИЕ
ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

Зонирование водопроводной сети
города является одной из основных
задач проектирования.
Из условий сохранности внутрен-
него водопровода зданий напор в водо-
проводной сети не должен превышать
60 м. В соответствии с этим, учитывая
потери напора в системе внутреннего
водопровода, а также требуемый в ней
напор, можно установить в каждом
случае свободный напор во внешней
сети (см. гл. 9).

Если напор во внешней сети превы-
шает допустимую норму, необходимо
предусматривать деление сети на зоны
пониженного напора (рис. 8.1).

Зонирование сети, зависящее от
рельефа местности, называют верти-
кальным в отличие от горизонталь-
ного зонирования, вызываемого гид-
равлическими потерями напора зна-
чительно протяженной сети или нали-
чием больших потребителей воды.
Напор в сети по этим причинам мо-
жет превышать допустимые по техни-
ческим соображениям 60 м.

Зонирование может быть парал-
лельным, если питание сети происхо-
дит из одного источника от общей на-
сосной станции обеих зон водопрово-
да, и последовательным, если в после-
дующей зоне, питаемой от предыду-
щей, повышается напор станций под-
качки.

При параллельном зонировании
увеличивается напор в одном из во-
доводов и требуется установка насо-

сов, создающих малый и большой на-
поры. Этот вид зонирования приме-
ним в случае большой протяженности
водопроводной сети, вытянутой вдоль
горизонталей территории города, и
при наличии большой разницы в ве-
личине требуемых потребителями на-
поров воды. Удорожание системы про-
исходит главным образом за счет стои-
мости водоводов, которые являются
основной частью комплекса водопро-
водных линий. Последовательное зо-
нирование обычно целесообразно в
случае сильно выраженного рельефа
местности.

Удорожание и усложнение системы
в этом случае происходит главным
образом за счет постройки и эксплуа-
тации насосных станций. В случае
питания сверху последовательное зо-
нирование, как указывалось, требует
лишь устройства резервуаров, пога-
шающих излишний напор.

Зонирование дает экономию в ра-
боте насосов и необходимо в целях
снижения напоров в сети, но удоро-
жает систему водопровода за счет
постройки насосных станций и резер-
вуаров. Зонирование может оказаться
целесообразным и при напоре в сети
ниже указанных предельных 60 м. В
отдельных случаях необходимо эконо-
мическое сравнение стоимости вариан-
тов.

Рис. 8.1. Схемы зонирования:
а—последовательного; б—параллельного
Г л и в и 9

НАСОСЫ И НАСОСНЫЕ
ВОДОПРОВОДНЫЕ СТАНЦИИ.
РЕГУЛИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

9.1.	ВИДЫ НАСОСОВ
И ВОДОПОДЪЕМНИКОВ

Насосы предназначаются для
подъема и перемещения жидкостей.
Они бывают различных типов и кон-
струкций. В практике водопроводно-
канализационного дела наибольшее
применение находят центробежные
насосы, в качестве вспомогательного
оборудования — поршневые. Для
подъема подземных вод применяют
также эрлифты, струйные аппараты
(гидроэлеваторы) и эжекторы.

Насосы должны подавать воду по-
требителю не только в требуемом ко-
личестве, но и под требуемым напо-
ром. Этот напор, необходимый для
нормальной работы водопровода, на-
зывается «свободным напором» и оп-
ределяется по формуле

НСЗ = Н
геом-|-L/ino-r Ч-/1пр,	(9-1)

где //геом — геометрическая высота
расположения над поверхностью зем-
ли наивысшей водоразборной точки;
2/1Пот — потери напора в трубах, фа-
сонных частях и арматуре; hnp — сво-
бодный напор, который необходимо
обеспечить у водоразборных прибо-
ров.

Если учесть разницу отметок земли
насосной станции и наиболее высоко
расположенного здания (расчетной
точки), то можно определить требуе-
мый напор (полную высоту подъема),
который должен быть создан насо-
сами.

Минимальный свободный напор в
сети водопровода населенного пункта
при хозяйственно-питьевом водопо-
треблении на вводе в здание над по-
верхностью земли должен принимать-
ся при одноэтажной застройке не ме-
нее 10 м, при большей этажности —
на каждый этаж следует добавлять
4 м.

9.2.	НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ

Водопроводные насосные станции
подразделяют на заглубленные и не-

заглубленные . Площадь машинного
зала принимается таких размеров,
чтобы можно было разместить насос-
ные агрегаты с необходимым обору-
дованием (трубопроводы, задвижки,
водомеры, манометры и т. д.).

В насосных станциях, снабженных
подъемными механизмами, должна
быть предусмотрена монтажная пло-
щадка для осмотра и ремонта обору-
дования.

При прокладке труб сквозь стену
здания или фундамента их укладыва-
ют в патрубках (кожухах). Управле-
ние насосными агрегатами может
быть автоматическим, полуавтомати-
ческим и дистанционным.

Современные насосные станции
проектируют, как правило, полностью
автоматическими или управляемыми
с диспетчерских пунктов, и дежурного
персонала для них не требуется.

Автоматизация включения и от-
ключения насосных агрегатов преду-
сматривается главным образом в за-
висимости от уровня воды в резервуа-
рах, но проектируют также схемы ав-
томатизации насосных агрегатов, ра-
ботающих на водопроводную сеть, в
зависимости от давления или расхода
воды в сети.

9.3.	ВОДОНАПОРНЫЕ БАШНИ,
ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ

И ПОДЗЕМНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ

Для аккумуляции воды в часы ми-
нимального водопотребления и подачи
ее потребителям во время максималь-
ного водоразбора под требуемым на-
пором применяют водонапорные баш-
ни, пневматические установки и под-
земные резервуары, которые устанав-
ливают на диктующих (наивысших)
точках рельефа местности проекти-
руемого города или поселка. Общий
объем емкостей этих сооружений
включает также неприкосновенный
противопожарный и аварийный объем
воды.

Водонапорные башни (рис. 9.1)
строят из металла, железобетона, кир-
пича и дерева. Схема устройства и
оборудования их приведена на рис. 9.2.
Рис. 9.2. Схема оборудова-
ния башни:

1 — водопроводная труба; 2—

водосток	->

<- Рис. 9.1. Водонапорные
башни
Ствол башни из металла или иного
местного несгораемого строительного
материала размещается на фунда-
менте, металлический бак для воды
устанавливается в верхней части ство-
ла. В периоды, когда насосы подают
воды больше, чем ее потребляют из
сети, происходит наполнение бака по
трубе из водовода. В периоды пере-
рывов в работе насосов или тогда,
когда из сети потребляют воду в коли-
честве, превышающем производитель-
ность насосов, подающих воду в сеть,
вода из баков поступает в сеть.

Передача показаний уровня воды
в баке осуществляется сигнализацией
с указателем, скользящим по рейке.
Опорожнение бака осуществляется
через переливную трубу в водосток.

Пневматические установки для за-
бора воды могут иметь то же назна-
чение, что и водонапорные башни.
Вместо открытых баков для воды в них
имеются герметически закрытые ре-
зервуары (баки). Принципиальная
схема автоматической водоподъемной
установки с пневматическим напорно-
регулирующим баком (напор обеспе-
чивается давлением сжатого воздуха
на поверхность воды в баке) приве-
дена на рис. 9.3. Через приемную
сетку 2 насос <3 с электродвигателем
/ всасывает воду и подает ее в напор-

Рис. 9.3. Схема пневматической установки с
переменным давлением

ный трубопровод 4 под давлением Р2.
Часть бака 5 заполняется водой до
уровня А—А, а имеющийся в баке
воздух, подаваемый пневмонасосом 7,
сжимается до давления Р\. Если рас-
ход воды меньше подачи насоса или
водоразбор вообще прекращен, вода
заполняет бак и повышает давление
внутри него. Когда уровень воды в
баке повышается до линии Б—Б, а
давление увеличивается до Р2, на кото-
рую отрегулировано реле давления
6, происходит разрыв электрической
цепи и выключение электродвига-
теля 1. В дальнейшем вода подается
к точкам водоразбора 8 под действием
давления воздуха внутри бака.

При наличии на территории проек-
тируемого объекта возвышенностей
можно сооружать железобетонные на-
порные подземные резервуары. Объем
аккумулирующих резервуаров прини-
мают в зависимости от их назначе-
ния, а также с учетом их местополо-
жения в системе водоснабжения.

Глава 10
УСТРОЙСТВО

И ОБОРУДОВАНИЕ НАРУЖНОЙ
ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

10.1.	ТРАССИРОВКА
ВОДОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ

Наружная водопроводная сеть яв-
ляется одной из основных частей
почти каждого водопровода. Стои-
мость водопроводной сети населенных
мест составляет около 50...70 % стои-
мости всего водопровода, поэтому ее
трассировке, конструированию и со-
оружению должно уделяться большое
внимание. Водопроводные сети состо-
ят из магистральных и распредели-
тельных линий.

Магистральные трубопроводы слу-
жат для транспортирования транзит-
ных масс воды; распределительные —
для транспортирования воды из ма-
гистралей к отдельным зданиям, в ко-
торых потребители получают воду не-
посредственно из наружных распреде-
лительных линий.

Магистральные и распределитель-
ные линии трубопроводов должны
°)

НС

—It-

а—тупиковая; б—кольцевая

иметь достаточную пропускную спо-
собность и обеспечивать необходимый
напор воды в местах потребления.

Требуемая пропускная способность
и напоры обеспечиваются правильным
подбором диаметров труб при проек-
тировании.

Надежность работы водопровод-
ных сетей обеспечивается доброка-
чественностью материала труб и арма-
туры, а также их укладки и монтажа.
Наименьшая стоимость водопровод-
ных сетей получается при прокладке
их по кратчайшим путям от источни-
ков воды до мест потребления.

По очертанию в плане водопровод-
ные сети бывают: тупиковые; кольце-
вые; комбинированные.

Тупиковая сеть, схема которой по-
казана на рис. 10.1, а. короче кольце-
вой (рис. 10.1, б), наиболее экономич-
на, но не может гарантировать беспе-
ребойной подачи воды, потому что в
момент ликвидации аварии на одном
участке магистрали все последующие
за ним участки вместе с ответвлени-
ями не будут снабжаться водой. Для
хозяйственно-питьевых нужд тупико-
вые сети применяют при диаметре
труб до 100 мм. Кольцевая и комбини-
рованная сети более надежны в экс-
плуатации, так как в случае аварии
на одной из линий при ее выключении
потребители будут снабжаться водой
по другой линии.

Водопроводные сети, являющиеся
противопожарными, должны быть
кольцевыми.

Расстояние водопроводных сетей
до зданий, сооружений, дорог, а также

других сетей следует назначать в за-
висимости от конструкций фундамен-
тов зданий, типа дорог, глубины зало-
жения, диаметра и характера сетей.

Глубина заложения труб, считая
до низа, должна быть на 0,5 м больше
расчетной глубины проникания в грунт
нулевой температуры. При прокладке
трубопроводов в зоне отрицательных
температур материал труб и элементов
стыковых соединений должен удовле-
творять требованиям морозоустойчи-
вости. При определении глубины зало-
жения водоводов и водопроводных
сетей при подземной прокладке следу-
ет учитывать внешние нагрузки от
транспорта и условия пересечения с
другими подземными сооружениями и
коммуникациями. Для предупрежде-
ния нагревания воды в летнее время
глубину заложения трубопроводов хо-
зяйственно-питьевых водопроводов
надлежит, как правило, принимать не
менее 0,5 м, считая до верха труб.
Глубину заложения труб производст-
венных водопроводов надлежит про-
верять из условий предупреждения на-
гревания воды лишь в том случае, если
нагревание недопустимо по техноло-
гическим соображениям.

Прокладка инженерных коммуни-
каций в районах Севера с вечномерз-
лыми грунтами может осуществляться
двумя способами, исключающими теп-
ловое воздействие трубопроводов на
грунт: надземный — бесканальный и
в каналах на низких опорах; подзем-
ный — бесканальный и канальный.

Надземная прокладка обеспечи-
вает значительное снижение теплово-
го воздействия трубопроводов на
грунт основания. Именно поэтому ре-
комендуется их применение в вечно-
мерзлых грунтах.

Бесканальная подземная проклад-
ка может применяться для одиночных
низкотемпературных трубопроводов
диаметром не более 300 мм. Каналь-
ную подземную прокладку используют
при устройстве совмещения сетей во-
доснабжения (холодного и горячего)
и канализации.

Во всех случаях подземные трубо-
проводы следует конструировать так,
чтобы их осадки при оттаивании
грунтов оснований не превышали до-
пустимых величин, для чего под труба-
ми и каналами в зоне возможного
оттаивания производят частичную за-
мену вечномерзлого грунта песчаным.

10.2.	ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА
ВОДОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ

Система водопровода состоит из
отдельных элементов, работа которых
должна быть рассмотрена во взаим-
ной связи.

Рассчитать систему водопрово-
да — значит назначить размеры со-
оружений так, чтобы вода была по-
дана потребителям в требуемом коли-
честве с требуемым напором, при
соблюдении условий экономичности.

Поскольку магистралями водо-
проводной сети называют линии, со-
ответствующие основным потокам во-
ды, подводящие воду к крупным по-
требителям, районам города, а также
линии, соединяющие крупные маги-
страли и служащие для выравнива-
ния потоков при аварии и пожароту-
шении, то в дальнейшем мы рассмат-
риваем только магистрали, не касаясь
линий второстепенного значения (рас-
пределительной сети малого диаме-
тра) .

Для одного и того же расхода,
увеличивая диаметр труб, мы умень-
шим скорость движения воды и потери
напора на трение (/г), т. е. экономим
электроэнергию, требующуюся для
создания начального напора, за счет
перерасхода материала труб. Умень-

шая диаметр, мы увеличиваем ско-
рость движения воды в трубах и вме-
сте с тем увеличиваем h, что потребует
большего начального напора. Таким
образом, мы перерасходуем электро-
энергию за счет экономии материала
труб.

Учитывая стоимость электроэнер-
гии и стоимость материала труб, сле-
дует установить в каждом случае
среднее, экономически оптимальное
значение диаметра. При предвари-
тельных расчетах это делается путем
назначения расчетной скорости, при
которой получается оптимальное зна-
чение диаметра в мм. Принимают сле-
дующие значения скорости: для труб
0=100. ..300 и = 0,5...1,0 м/с; при
0 = 400...600 ц = 0,8...1,5 м/с; если О
свыше 600, то ц = 1,0...2,0 м/с.

Большие скорости принимают для
труб больших диаметров. При пожа-
ре допускается повышенная скорость:
ипож = 2...2,5 м/с.

10.3.	ВОДОПРОВОДНЫЕ ТРУБЫ

Трубы, применяемые для строи-
тельства напорных водоводов и сетей,
должны иметь: достаточную проч-
ность для восприятия суммарного на-
пряжения от действия внутреннего
давления воды, грунта и транспортной
нагрузки; высокую гидравлическую
гладкость внутренней поверхности;
водонепроницаемые стенки; большую
долговечность; минимальную стои-
мость.

Этим требованиям в различной сте-
пени удовлетворяют выпускаемые в
настоящее время стальные, чугунные,
асбестоцементные, железобетонные,
пластмассовые трубы.

Для напорных водоводов и сетей
рекомендуется применять неметалли-
ческие, а также чугунные напорные
водопроводные трубы. Стальные тру-
бы разрешается применять в исклю-
чительных случаях при соответствую-
щем обосновании и для перехода под
железными и шоссейными дорогами,
через водные преграды и овраги.

Поскольку стальные и чугунные
трубы обладают плохими теплозащит-
ними свойствами, большим весом,
подвержены коррозии, а при замерза-
нии в них воды разрушаются (осо-
бенно это опасно для стыковых соеди-
нений чугунных трубопроводов), то
для районов Севера наиболее эффек-
тивными являются стабилизирован-
ные эластичные полиэтиленовые трубы
с большой морозостойкостью (до
—60 °C) и малой теплопроводностью
(0,25...0,32 ккал/(ч • м • °C)

10.4.	ВОДОПРОВОДНЫЕ колодцы
И АРМАТУРА ВОДОПРОВОДНОЙ

СЕТИ

Арматуру водопроводной сети со-
ставляют: задвижки, поворотные дис-
ковые затворы, обратные клапаны,
воздушные вантузы, уличные водо-
разборные краны или колонки, пожар-
ные гидранты и краны, клапаны для
впуска воздуха, компенсаторы, а так-
же выпуски для сброса воды при про-
мывке и ремонте трубопроводов.

Задвижки служат для выключения
отдельных участков сети. Их устанав-
ливают с тем расчетом, чтобы при за-
крытии не прекращалось водоснабже-
ние ни одного объекта и чтобы при
этом было выключено не более пяти
пожарных гидрантов.

Наиболее употребительна в насто-
ящее время задвижка (рис. 10.2, а),
действие которой обусловливается
постепенным поднятием и опусканием
дисков, открывающих и закрывающих
трубу при вращении шпинделя.

При больших диаметрах задвижки
приводят в действие с помощью гидро-
приводов или электрических двига-
телей.

Обратный клапан (рис. 10.2,6)
состоит из помещенного внутри корпу-
са шарнирно-подвижного клапана, ко-
торый пропускает воду только в одном
направлении. При обратном движе-
нии воды клапан опускается на гнез-
до, к которому прижимается давле-
нием воды. Обратные клапаны огра-
ничивают те участки сети, на протя-
жении которых недопустимо обратное
движение воды.

Воздушные вантузы (рис. 10.2, в)
устанавливают в повышенных точках
сети для автоматического выпуска
скапливающегося в них воздуха.

Уличные водоразборные краны илн
колонки устанавливают при отсутст-
вии вводов водопровода в дома. Их
ставят с тем расчетом, чтобы радиус
действия колонки, учитывая путь наи-
более удаленного потребителя, не
превышал 100 м.

Рис. 10.2. Арматура водопроводной сети:
а—задвижка; б—обратный клапан; в—воздушный вантуз
Колонки московского типа можно
устанавливать непосредственно на ка-
менную или кирпичную подставку.

Пожарные гидранты служат для
подачи воды при пожаротушении.
Их устанавливают на уличной или
дворовой сети на расстоянии 5 м от
стен зданий и не более 2,5 м от края
дороги, на взаимном расстоянии не
более 150 м.

Водопроводные колодцы устраи-
вают для размещения в них арматуры,
присоединения ответвлений и устрой-
ства выпусков.

Колодцы сооружают в основном из
сборного железобетона, хотя приме-
няются еще кирпичные колодцы.

На смотровых колодцах устанав-
ливают чугунные люки. Крышки лю-
ков колодцев должны быть на одном
уровне с поверхностью проезжей ча-
сти (при усовершенствованных покры-
тиях дорог).

В случаях расположения грунто-
вых вод выше дна колодца следует
предусматривать гидроизоляцию дна
и стен колодца на 0,5 м выше уровня
грунтовых вод. Расстояние между
колодцами надлежит принимать, как
правило, кратным длине применяемых
труб.

10.5.	ПРОКЛАДКА
ТРУБОПРОВОДОВ
ЧЕРЕЗ ПРЕПЯТСТВИЯ

Переходы через реки, овраги и
под трамвайными и железнодорож-
ными путями выполняются различны-
ми способами. Прокладку трубопро-
водов через реки можно осуществить
надземным переходом и по дну реки
Наиболее целесообразно переход реки
осуществлять по способу подвески
трубопровода под мостами или под
выносными их частями с использова-
нием существующих и в отдельных
случаях с устройством специальных
мостов. Переходы проектируют из
стальных труб со сварными стыками,
усиленными муфтами, и покрытых
усиленной противокоррозионной изо-
ляцией.

Трубопровод должен быть подверг-
нут гидравлическому, теплотехничес-

кому, механическому расчету, на осно-
вании которого устанавливают диа-
метр, толщину стенки трубы и слоя
изоляции, точки размещения подвесок
и компенсаторов. Прн переходе реки
по дну прокладывают дюкер не менее
чем в две линии. Дюкером называют
участок трубопровода, проложенный
по дну реки в траншее. Минималь-
ное расстояние от верха трубопровода
до дна реки принимают не менее 0,5 м,
а в пределах фарватера судоходных
рек — не менее 1 м. Расстояние между
нитками дюкеров принимают равным
расстоянию между водоводами. По
обе стороны дюкера устраивают ка-
меры переключений с установкой за-
движек, позволяющих выключать при
аварии одну из ниток. В одной из этих
камер предусматривают задвижку вы-
пуска. Переход оврагов водоводами и
участками сетей можно осуществлять
как посредством укладываемых ниже
дна дюкеров, так и с применением
надземных переходов. При укладке
дюкера необходимо выполнять все
требования, предъявляемые к укладке
дюкера при переходе через реки, об-
ратив особое внимание на укрепле-
ние склонов оврага. Конструкции над-
земных переходов, применяемых в
практике строительства водопровод-
ных сетей, разнообразны. К основным
видам устройства надземных перехо-
дов трубопроводами относятся: в виде
«провисающей нити»; укладка по спе-
циально сооруженным опорам и эста-
кадам; устройство переходов в« дам-
бах; устройство переходов в виде труб-
чатых самонесущих арок.

Глава 11

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
ОБ ОЧИСТКЕ ВОДЫ

11.1. ТРЕБОВАНИЯ
К КАЧЕСТВУ ВОДЫ

К качеству воды предъявляют тре-
бования в зависимости от ее назна-
чения. Требования к воде в промыш-
ленности разнообразны. Например,
вода, потребляемая для охлаждения,
как указывалось, должна иметь воз-
можно низкую температуру; для пита-
ния котлов недопустима жесткая вода;
в текстильной промышленности во
многих случаях недопустима цвет-
ность воды; в пищевой промышлен-
ности требуется вода питьевого каче-
ства.

Требования к качеству питьевой
воды нормированы ГОСТом «Вода
питьевая». Главнейшим из требований
к питьевой воде является отсутствие
в воде болезнетворных микроорганиз-
мов, могущих вызвать заболевания
человека: брюшной тиф, паратиф, ди-
зентерию, холеру и др. Недопустимо
также присутствие в воде ядовитых
соединений (солей тяжелых метал-
лов, мышьяка и т. п.) и избытка
солей, вызывающих кишечные расст-
ройства.

Физический анализ воды состоит
в определении ее температуры, про-
зрачности, цветности, привкуса и за-
паха. Температура питьевой воды
желательна от 7 до 12 °C.

Прозрачность воды оценивается
максимальной толщиной ее слоя в
стеклянном цилиндре, сквозь который
еще виден специальный стандартный
шрифт. Удовлетворительной счита-
ется прозрачность воды не менее
30 см. В некоторых случаях вместо про-
зрачности определяют мутность, зави-
сящую от наличия в воде механичес-
ких примесей во взвешенном состоя-
нии.

Мутность речной воды колеблется
по временам года от минимума в зим-
нее время до максимума в периоды
дождей и паводков.

Мутность измеряют по сравнению
с образцами известной мутности и вы-
ражают количеством взвешенных ве-
ществ в 1 л воды. Мутность питьевой
воды должна быть не больше 1,5 мг/л.

Цветность воды наблюдается глав-
ным образом в реках и водохранили-
щах вследствие наличия гуминовых
веществ (примеси болотных вод).

Цветность воды, прошедшей очист-
ные сооружения, определяют в граду-
сах путем сравнения иссследуемой
воды с эталоном цветности. Допусти-
мая цветность — 20°.

Запас и вкус вызываются присут-
ствием в воде органических веществ,
минеральных солей и растворенных
газов. Запах и вкус оценивают по 5-
балльной шкале. Допустимо для
питьевой воды 2 балла по этой шкале
при температуре 20 °C.

Количество взвешенных веществ
определяют путем выпаривания 1 л
профильтрованной воды. Полученный
плотный остаток подсушивают при
110 °C. Величина его в воде источ-
ника, используемого для питьевых
целей, не должна превышать
1000 мг/л.

Химический анализ воды в основ-
ном состоит в определении ее жестко-
сти, активной реакции, окисляемости,
наличия азотсодержащих соединений
и аммиака.

Жесткость воды обусловливается
содержанием в ней солей кальция и
магния, измеряется в миллиграмм-
эквивалентах на 1л (1 грамм-экви-
валент — количество вещества в грам-
мах, равное его эквивалентному весу.
1 мг-экв = 0,001 г-экв).

1 мг-экв/л соответствует содержа-
нию в 1 л воды 20,04 мг ионов каль-
ция или 12,16 мг ионов магния. В Ан-
глии, Франции и Германии жесткость
измеряется в градусах. Жесткость
хозяйственно-питьевой воды не долж-
на превышать 7 мг-экв/л.

Жесткость воды, обусловленную
присутствием в ней двууглекислых
солей кальция и магния, называют
карбонатной. Она исчезает при кипя-
чении воды. Жесткость, обусловлен-
ную присутствием в воде хлористых
и сернокислых солей кальция и маг-
ния, остающуюся после кипячения,
называют некарбонатной. Общей
жесткостью называется суммарная
жесткость: карбонатная плюс некар-
бонатная.

Жесткость речной воды перемен-
на, достигая минимума в периоды
паводков. Она обычно меньше жест-
кости воды подземных источников.

Активную реакцию воды, устанав-
ливающую степень ее щелочности или
кислотности, определяют по величине
pH концентрации водородных ионов.
При pH 7,0 вода нейтральная, при
низших значениях имеет место кислая
реакция, при высших — щелочная.
Приемлемым для хозяйственно-питье-
вой воды считается pH от 6 до 9.

Окисляемостью воды называется
количество кислорода, требуемое для
окисления органических веществ в ее
1 л. При отсутствии железа или гу-
миновых веществ вода не должна об-
ладать высокой окисляемостью. В
противном случае вероятно ее за-
грязнение сточными водами.

Совместное присутствие в воде ам-
миака, азотистой и азотной кислот
сигнализирует о загрязнении воды
органическими соединениями, что не-
допустимо в воде для хозяйственно-
питьевых нужд. Азотистые соедине-
ния в некоторых случаях могут быть
и неорганического происхождения.

Бактериологический анализ имеет
целью определение общего количе-
ства бактерий в воде и выявление
среди них видов, вызывающих заболе-
вание человека.

Общее количество бактерий харак-
теризует степень загрязненности во-
ды. Считается недопустимой для
питьевых целей вода с количеством
колоний бактерий, превышающим 100
в 1 мл.

Присутствие в воде бактерий,
опасных для здоровья человека, оп-
ределяют в настоящее время наличием
в ней кишечной палочки (бактерия
коли), которая попадает в воду с
физиологическими выделениями че-
ловека и животных. Обнаружить эту
палочку легче, чем обнаружить при-
сутствие самих болезнетворных бак-
терий, поэтому она является инди-
катором их нахождения в воде. Бак-
териальное загрязнение воды характе-
ризуют количеством кишечных пало-
чек, обнаруженных в 1 л воды (коли-
индекс). В питьевой воде допускается
не более трех кишечных палочек в 1 л.
Иногда указывается коли-титр, т. е.
наименьшее количество воды, в кото-
ром обнаружена одна кишечная па-
лочка. В соответствии с указанным,
коли-титр для питьевой воды должен
быть не менее 300 см3.

Болезни, передающиеся с водой.
Выбор источника водоснабжения для
питьевых нужд играет большую роль
в жизни людей. В настоящее время
установлено, что заболевания связан-
ные с питьевой водой, могут быть
обусловлены не только водными
микроорганизмами, но и химическим
составом воды. В зависимости от при-
чин возникновения заболеваний, рас-
пространяемых водным путем, болез-
ни делят на три основные группы: свя-
занные с длительным употреблением
природных вод с пониженным или
избыточным содержанием какого-
либо химического вещества; связан-
ные с употреблением воды, содержа-
щей токсичные элементы, возникаю-
щие вследствие их аккумуляции в
организме; болезни, связанные с крат-
ковременным употреблением воды,
содержащей бактерии, паразитов или
вирусы.

11.2.	МЕТОДЫ очистки воды
И ЭЛЕМЕНТЫ ОЧИСТНОЙ СТАНЦИИ
ВОДОПРОВОДА

Проблема очистки воды охваты-
вает вопросы физических, химических
и биологических ее изменений в про-
цессе обработки с целью сделать ее
пригодной для питья, т. е. очистки и
улучшения ее природных свойств.

Основными методами очистки воды
для хозяйственно-питьевого водоснаб-
жения являются осветление, обес-
цвечивание и обеззараживание.’

Осветление воды путем осаждения
взвешенных веществ. Эту функцию
выполняют осветлители, отстойники и
фильтры. В осветлителях и отстойни-
ках вода движется с замедленной
скоростью, вследствие чего происхо-
дит выпадение в осадок взвешенных
частиц. В целях осаждения мельчай-
ших коллоидных частиц, которые мо-
гут находиться во взвешенном состоя-
нии неопределенно долгое время, к
воде прибавляют раствор коагулянта
(обычно сернокислый алюминий, же-
лезный купорос или хлорное железо).
В результате реакции коагулянта с
солями многовалентных металлов, со-
держащимися в воде, образуются
хлопья, увлекающие при осаждении
взвеси и коллоидные вещества.

Коагуляцией примесей воды назы-
вают процесс укрупнения мельчай-
ших коллоидных и взвешенных частиц,
происходящий вследствие их взаим-
ного слипания под действием сил мо-
лекулярного притяжения.

Фильтрование — самый распро-
страненный метод отделения твердых
частиц от жидкости. При этом из рас-
твора могут быть выделены не только
диспергированные частицы, но и кол-
лоиды.

В процессе фильтрования происхо-
дит задержание взвешенных веществ
в порах фильтрующей среды и в био-
логической пленке, окружающей час-
тицы фильтрующего материала. Вода
освобождается от взвешенных частиц,
хлопьев коагулянта и большей части
бактерий.

Обесцвечивание воды, т. е. устра-
нение или обесцвечивание различных
окрашенных коллоидов или полностью
растворенных веществ может быть до-
стигнуто коагулированием, примене-
нием различных окислителей (хлор и
его производные, озон, перманганат

калия) и сорбентов (активный уголь,
искусственные смолы).

Обеззараживание воды, или ее
дезинфекция, заключается в полном
освобождении воды от болезнетвор-
ных бактерий. Так как полного осво-
бождения ни отстаивание, ни филь-
трование не дают, с целью дезинфек-
ции воды применяют хлорирование и
другие способы, описанные ниже.

На примере типовой схемы очист-
ной станции водопровода показан
комплекс составляющих ее элементов
(рис. 11.1).

Главнейшие из этих элементов
следующие:

Насосная станция 1 первого подъе-
ма, подающая воду на очистные со-
оружения.

Смеситель 2, обеспечивающий пе-
ремешивание раствора коагулянта,
поступающего из реагентного хозяй-
ства 3, с обрабатываемой водой. В
практике применяют гидравлические
и механические типы смесителей. На
схеме показан дырчатый смеситель,
представляющий собой лоток с дырча-
тыми перегородками, в котором проис-
ходит перемешивание воды с раство-
ром коагулянта.

Рис. 11.1. Схема очистной станции
Камера реакции 4, в которой за-
вершается химическая реакция и об-
разуются хлопья коагулянта. На схеме
приводится камера реакции, помещае-
мая внутрь вертикального отстойника.
Хлопьеобразование в ней завершается
в течение 10...15 мин.

Отстойники 5, которые в зависимо-
сти от направления движения воды
подразделяются на горизонтальные,
вертикальные и радиальные. Горизон-
тальный отстойник в плане — прямо-
угольник. Глубина его 3...5 м. Вода
движется через отстойник со ско-
ростью, не превышающей 5 мм/с, а
при коагулировании — 10 мм/с. В
целях равномерного распределения
потока в поперечном сечении отстой-
ника предусматривается конструктив-
ная деталь, обеспечивающая равно-
мерное поступление воды в отстой-
ник и отвод ее, например дырчатая
стенка.

На станциях меньшей производи-
тельности применяют вертикальные
отстойники, состоящие из двух ци-
линдров, вложенных один в другой.
Диаметр внешнего цилиндра — не
больше 12 м. Отношение диаметра к
высоте отстойника (D/Н) принимают
в пределах 1,2...2. Вода поступает во
внутренний цилиндр, в котором нахо-
дится камера реакции, опускается
вниз, затем осветляется, поднимаясь
в вертикальном направлении вверх по
среднему кольцевому пространству
со скоростью 0,5...0,75 мм/с. Осветлен-
ная вода через отводящие желоба
отводится трубой или по каналу на
фильтр.

Радиальные отстойники диамет-
ром от 5 до 60 м занимают среднее
положение между горизонтальными и
вертикальными отстойниками. Вода
попадает в центральную часть отстой-
ника и, постепенно уменьшая ско-
рость, движется в радиальном на-
правлении к лотку, расположенному
вдоль периферийной части, из кото-
рого отводится.

Дно отстойника устраивают с укло-
ном к грязевому приямку или лотку,
откуда выпавший осадок непрерывно
или периодически удаляется насосом

или самотеком сбрасывается в водо-
сток.

Осветлители, конструкция кото-
рых в основном не отличается от кон-
струкции вертикального отстойника,
дают значительный эффект осветле-
ния, позволяя при этом снизить рас-
ход коагулянта и сократить размер
сооружений. Осветляемая вода про-
ходит в восходящем движении слой
осадка высотой 2...2,5 м, находящегося
во взвешенном состоянии (так назы-
ваемая суспензионная сепарация).

В процессе работы осветлителя
происходит укрупнение хлопьев коа-
гулянта, задерживающих часть взве-
си. В настоящее время осветлители
широко применяют как в городских,
так и в промышленных водопроводах.
В некоторых случаях вертикальные
отстойники переоборудуют на освет-
лители.

Фильтрование состоит в пропуске
воды через фильтр 6, заполненный
фильтрующим материалом (обычно
кварцевым песком), уложенным слоя-
ми возрастающей сверху вниз круп-
ности. Вода поступает на поверхность
фильтра, движется сквозь слои фильт-
рующего материала и дренажным
устройством отводится в резервуар
чистой воды. В процессе работы
фильтр заполнен водой до уровня
1...1,5 м над поверхностью фильтрую-
щего материала.

Фильтры делаются открытыми без-
напорными и закрытыми напорными.
Напорные фильтры представляют со-
бой закрытые стальные резервуары.

В применяемых в настоящее время
скорых фильтрах скорость прохож-
дения водой фильтрующего материа-
ла, или скорость фильтрации, равна
6...7 м/ч в отличие от громоздких
медленных фильтров, применявшихся
ранее, в которых скорость фильтрации
была меньше в 50...60 раз.

В предложенных институтом Вод-
гео двухслойных фильтрах поверх
слоя кварцевого песка укладывают
слой дробленого антрацита, что по-
зволяет увеличить скорость фильтра-
ции до 9... 10 м/ч и соответственно уд-
линить рабочий период фильтра.
Количество фильтров на очистной
станции — не менее двух. Площадь
одного фильтра от 10...20 м2 на малых
и средних станциях, до 100 м2 и бо-
лее — на больших.

После фильтров вода может по-
ступать непосредственно потребителю.

Способы обеззараживания воды.
Среди оставшихся в воде после филь-
трования бактерий могут быть болез-
нетворные; Уничтожение их может
быть достигнуто: введением в воду
сильных окислителей, способных уби-
вать ферменты бактериальных клеток;
нагреванием воды до температуры
80 °C (пастеризация) — 100 °C (сте-
рилизация); облучением воды ультра-
фиолетовыми лучами; озонированием;
воздействием ультразвуком; введе-
нием в воду серебра или других ме-
таллов, обладающих олигодинамичес-
ким действием на микроорганизмы.
Практическое применение нашли 1, 3
и 4-й методы.

В качестве окислителей можно
использовать хлор, йод, марганцево-
кислый калий, перекись водорода,
гипохлорит натрия и кальция. Чаще
всего применяют жидкий хлор и хлор-
ную известь. Газообразный хлор сжи-
жают под давлением 0,6...0,8 Па и в
жидком виде доставляют на водопро-
водную станцию в стальных баллонах
весом 25 кг. Посредством особых при-
боров — хлораторов хлор дозируют и
смешивают с водой. Полученная в
установке для обеззараживания 7
хлорная вода (рис. 11.1) поступает
в резервуар чистой воды 8. Обычная
доза хлора 1,0... 1,5 мг/л в случае пред-
варительного хлорирования до очист-
ных сооружений и 0,3...0,5 мг/л при
хлорировании после фильтров. В ма-
лых установках применяют хлорную
известь. Для устранения запаха хлора
к обрабатываемой воде прибавляют
одновременно с хлором в небольших
количествах аммиак (аммонизация
воды). Хлор, введенный в воду, обра-
зует хлорноватистую кислоту и соляную
кислоту по уравнению С12 + НгО =
= НОС1 + НС1. Хлорноватистая кис-
лота НОС1 — соединение нестойкое,
диссоциирующее с образованием гипо-

хлоритного иона ОС1. При этом окис-
лительное действие на органические
вещества, в том числе и бактерии,
проявляют как хлорноватистая кисло-
та, так и гипохлоритный ион. Соля-
ная кислота соединяется с карбона-
тами, находящимися в воде.

Установка для дезодорации воды
проектируется перед фильтрами. При-
вкусы и запахи природных вод бывают
природного и искусственного проис-
хождения, что обусловливает разли-
чие их химического состава и много-
образие методов обработки воды для
их локализации.

Для удаления из воды веществ,
вызывающих нежелательные привку-
сы и запахи, применяют следующие
методы ее обработки: аэрацию, окис-
ление хлором, озоном, перманганатом
калия и другими окислителями; сорб-
цию активным углем. Аэрация воды
является наиболее простым способом
ее дезодорации, основанным на ле-
тучести большинства веществ, обус-
лавливающих привкусы и запахи.
Аэрацию воды осуществляют на гра-
дирнях, в брызгальных бассейнах
(см. гл. 12) до введения в нее окисли-
телей во избежание их потерь.

Для удаления из воды запахов,
обусловленных жизнедеятельностью
микроорганизмов и водорослей,
успешно применяют хлор и озон.
В целях предотвращения появления
хлорфенольного запаха при хлориро-
вании воды рекомендуется применять:
перхлорирование воды (для окисления
фенолов), преаммонизацию (введение
солей аммиака для связывания хлора)
и комбинированную обработку воды
совместно с марганцевокислым ка-
лием.

Активный уголь является наиболее
универсальным средством для дезо-
дорации воды.

11.3.	ВЫБОР МЕСТА РАСПОЛОЖЕНИЯ
ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМЫХ
ПЛОЩАДЕЙ

При устройстве хозяйственно-пить-
евого водоснабжения важное значе-
ние имеет вопрос о выборе места рас-
положения водопроводных станций,
включающих водозаборные и водо-
очистные сооружения, насосные стан-
ции и водоводы. Место расположе-
ния водозаборных сооружений должно
выбираться возможно ближе к водо-
потребителю. При использовании по-
верхностного источника водозабор
должен быть расположен выше обслу-
живаемого населенного пункта по те-
чению реки, чтобы поверхностный сток
и вышерасположенные населенные
пункты не оказывали влияния на ка-
чество воды. При использовании под-
земного источника водоснабжения
место расположения колодцев или
каптажных сооружений назначают с
учетом возможных источников загряз-
нения подземных вод, направления и
скорости подземного потока.

Площадка для размещения водо-
очистной станции должна обеспечить
не только возможность организации
зоны санитарной охраны, но и иметь
удобный рельеф и надежные подъез-
ды к станции. Желательно, чтобы
рельеф территории в границах водо-
проводной станции обеспечивал дви-
жение воды самотеком через все
очистные сооружения с минимальным
объемом земляных работ при мини-
мальном заглублении сооружений в
землю. При выборе площадки очист-
ных сооружений необходимо учиты-
вать уровень грунтовых вод, так как
высокий уровень грунтовых вод на
площадке размещения водоочистной
станции может решающим образом
повлиять на степень ’заглубления ос-
новных сооружений станции и вызвать
значительное увеличение объема зем-
ляной подсыпки сооружений, распо-
лагаемых вне зданий.

При определении требуемой пло-
щади для размещения станции улуч-
шения качества воды следует руко-
водствоваться СНиПом, учитываю-
щим не только производительность
станции, что определяет габариты во-
доочистных сооружений, но и возмож-
ность дальнейшего ее расширения в
соответствии с развитием водопотреб-
ления города (табл. 11.1). В этой свя-
зи важное значение имеет компонов-

Таблица 11.1. Размеры земельных участков
станций очистки воды систем
хозяйственно-питьевого водопровода

Производительность станций	Размеры
очистки воды, тыс. м3/сут	земельных
	участков, га
До 0,8	1
Более 0,8 до 12	2
» 12 » 32	3
» 32 » 80	4
» 80 » 125	5
» 125 » 250	7
» 250 » 450	10
» 400 » 800	14

ка основных и вспомогательных соору-
жений станции, минимальная протя-
женность внутристанционных комму-
никаций.

Глава 12
ОСОБЕННОСТИ
ВОДОСНАБЖЕНИЯ
ПРОМЫШЛЕННЫХ
И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ
ПРЕДПРИЯТИЙ

12.1.	ОСОБЕННОСТИ
ПРОМЫШЛЕННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Система водоснабжения промыш-
ленного предприятия предназначена
для обеспечения его водой для про-
изводственных, хозяйственно-питье-
вых и противопожарных нужд. Исходя
из необходимости бесперебойной ра-
боты системы производственного«водо-
снабжения, должен быть выбран и
его источник.

Огромные масштабы производст-
венного водопотребления (для выпу-
ска 1 т стали надо 40...70 м3 воды,
для выпуска 1 т резины — 1500 м3
воды, для выпуска 1 т искусствен-
ного волокна — 2000 м3 воды) созда-
ют сложности при выборе надежного
природного источника водоснабже-
ния. Часто в районе проектируемого
промышленного предприятия не ока-
зывается источника достаточной мощ-
ности. Приходится использовать уда-
ленные источники или зарегулировать
водный сток местных менее мощных
источников.
Большое значение при выборе ис-
точника производственного водоснаб-
жения имеют вопросы качества воды.
Ввиду большой стоимости очистки и
значительных количеств потребляе-
мой воды может оказаться экономи-
чески целесообразным использование
источников более удаленных, но даю-
щих воду, не требующую очистки.
Возможность обеспечить водой про-
мышленное предприятие должна быть
учтена при выборе промышленной тер-
ритории так же, как возможность
обеспечения предприятия сырьем и
энергией. Часто вопрос об источнике
водоснабжения является решающим
при выборе места расположения пром-
предприятия.

Не касаясь всех методов улучше-
ния качества воды для водоснабже-
ния промышленных предприятий
(обезжелезивание, удаление газов,
обессоливание), остановимся лишь на
методах умягчения воды, преследую-
щего цель уменьшения содержания в
ней солей жесткости. Это имеет осо-
бое значение в промышленном водо-
снабжении, так как жесткая вода не-
приемлема во многих технологических
процессах. Совместная обработка
воды известью с содой позволяет
снизить жесткость воды до 1,783...
2,140 мг-экв/л. При некотором избыт-
ке реагентов жесткость может быть
снижена до 0,714 мг-экв/л.

Водопроводное хозяйство промыш-
ленного предприятия представляет,
как правило, комплекс сооружений,
включающий насосные установки,
очистные сооружения, устройства для
обработки и охлаждения воды, запас-
ные и регулирующие емкости, сети
промышленного водопровода и др.

Экономические условия и сообра-
жения удобства эксплуатации систем
водопровода требуют решений, на-
правленных на упрощение главным
образом сетевых коммуникаций путем
возможного совмещения сетей различ-
ного назначения.

В ряде случаев подача воды для
хозяйственно-питьевых, производст-
венных и противопожарных целей
осуществляется единой системой водо-

снабжения. Однако более часто на
промышленных предприятиях прихо-
дится устраивать автономно работаю-
щие системы производственного и хо-
зяйственно-питьевого водоснабжения.
Обычно при этом противопожарные
функции выполняют системы хозяй-
ственно-питьевого водопровода. В от-
дельных случаях устраивают обо-
собленные противопожарные водо-
проводы.

Вопросы объединения системы во-
доснабжения промышленных систем
предприятий с городскими водопрово-
дами определяются местом располо-
жения объектов, специфическими осо-
бенностями различных производств,
зависящими от качества и количества
воды, расходуемого на производст-
венные нужды.

При проектировании систем водо-
снабжения промышленного комплек-
са, расположенного в черте города,
особое место уделяют вопросам вза-
имосвязи водопроводного хозяйства
с генеральным планом застройки и с
конструктивными особенностями от-
дельных его объектов.

На промышленных предприятиях
производственная вода используется
для охлаждения, промывки, парооб-
разования, гидротранспорта и непо-
средственного использования в соста-
ве выпускаемой продукции.

Для охлаждения воды производ-
ственных систем водоснабжения при-
меняют следующие устройства: брыз-
гальные бассейны, градирни и пруды-
охладители. Брызгальные бассейны
представляют собой открытые водоне-
проницаемые резервуары, имеющие
форму вытянутого прямоугольника
шириной в осях крайних сопл, не
превышающих обычно 45...50 м. Длин-
ная сторона бассейна располагается
перпендикулярно направлению гос-
подствующих ветров для достижения
наибольшего охладительного эффек-
та. Бассейн, как правило, состоит из
двух секций. Глубина воды в бассей-
не должна быть не более 1,5 м, за ис-
ключением случаев хранения в бассей-
не запасов воды, при которых допус-
кают глубину до 4 м. На высоте
1,2...1,5 м от расчетного горизонта
воды в бассейне размещаются рас-
пределительные линии труб с укреп-
ленными на них распылителями в виде
сопл. Распылители обычно включают
3...5 сопл, реже одно. Через сопла
поступает охлаждаемая вода.

Башенные градирни подразделяют
по конструкции оросительного устрой-
ства на три типа: капельные, пленоч-
ные и комбинированные. В башенных
капельных градирнях (рис. 12.1) под-
лежащая охлаждению теплая вода /
поступает на ороситель 2, где дробит-
ся на капли. Ороситель представляет
собой горизонтальные ряды реек вы-
сотой 0,3...0,4 м, расположенных в 9...
...20 ярусов. Охлажденная вода соби-
рается в сборный резервуар 4, рас-
полагаемый под центральной частью
оросителя, откуда отводится по трубе
5. В больших градирнях вокруг ре-
зервуара устраивают наклонную коль-
цевую площадку, которая предназна-
чается также для сбора охлажденной
воды на периферии. Тяга воздуха
обеспечивается вытяжной башней <?,
имеющей форму усеченной призмы,
пирамиды, конуса или усеченного од-
нополостного гиперболоида. Вытяж-
ные башни, применяемые в настоящее
время в СССР, сооружают из моно-
литного железобетона высотой до
90...120 м, реже из сборного железо-
бетона. Строят такие башни с метал-

Рис. 12.1. Башенная капельная градирня

лическим каркасом и деревянной об-
шивкой или обшивкой из асбестоце-
ментных листов. Химические, нефтепе-
регонные заводы применяют градирни
с искусственной вентиляцией.

Очень часто оказывается эконо-
мически целесообразным использова-
ние для охлаждения воды естествен-
ных водоемов и водохранилищ. В так
называемых прудах-охладителях ох-
лаждение нагретой воды происходит
в основном за счет испарительного
процесса с поверхности летом или
путем конвекции, т. е. путем непо-
средственного соприкосновения на-
гретой воды с воздухом, преимущест-
венно зимой. Пруды-охладители полу-
чили широкое распространение в сис-
темах крупного оборотного водоснаб-
жения тепловых районных электро-
станций, промышленных предприятий
на обогатительных фабриках при до-
быче, например, угля, руды и т. п.
Использование поверхности водохра-
нилища с целью охлаждения воды
обеспечивает меньшие потери воды,
чем в системе с градирнями или
брызгальными бассейнами.

В настоящее время отработанные
условно чистые теплые воды использу-
ют для организации сельскохозяйст-
венных предприятий: рыбных, теп-
лично-парниковых хозяйств и др.

Для промывки вода используется
в бумажной, текстильной, кожевенной
и других промышленностях. Воду для
парообразования применяют в паро-
силовых установках. Гидротранспорт
работает на тепловых станциях и в
доменном производстве (шлако- и зо-
лоудаление), на сахарных заводах
и т. п.

В состав выпускаемой продукции
вода входит в различных видах пи-
щевой, химической промышленности
и др.

12.2.	ВОДОСНАБЖЕНИЕ СЕЛЬСКИХ
НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

Ввиду некоторых особенностей в
сельском водоснабжении применяют
более простые решения по выбору и
оборудованию источника водоснаб-
жения, по механизации водоподъем-
ных устройств и сооружений по очист-
ке воды. Имеется довольно распро-
страненное мнение, что сельское водо-
снабжение должно базироваться толь-
ко на подземных водах. В действи-
тельности же иногда необходимо ис-
пользовать и поверхностные воды (на-
пример, при отсутствии в данном рай-
оне подземных вод или при повышен-
ной их минерализации). В последние
годы возникла необходимость в строи-
тельстве централизованных водопро-
водов для животноводческих ферм
совхозов и колхозов и жилой за-
стройки.

В сельской местности также следу-
ет различать водоснабжение для про-
изводственных целей, хозяйственно-
питьевых нужд и тушения пожаров.
Под производственным водоснабже-
нием для села понимают подачу воды
таким потребителям, как мастерские,
гаражи, предприятия по переработке
сельскохозяйственных продуктов, а
также для водопоя и обслуживания
скота и птиц.

Расходы воды на производствен-
ные нужды сельского хозяйства опре-
деляют: на нужды хозяйств — по пер-
вичной переработке сельскохозяйст-
венных продуктов и местных пред-
приятий—на основании имеющихся
проектов, аналогов или укрупненных
норм; на нужды животноводства —
по нормам расхода воды для скота,
птиц и зверей; на нужды колхозов и
совхозов (мастерские, ремонтные ра-
боты в автотракторных парках и гара-
жах и др.)— 30 м3/сут на одно хозяй-
ство.

Производительность хозяйствен-
но-противопожарного водопровода
населенных пунктов должна обеспе-
чивать: хозяйственно-питьевое водо-
потребление; поливку и мойку терри-
торий; поливку посадок в теплицах
и парниках; тушение пожаров; нужды
сельскохозяйственных производст-
венных комплексов и т. д.

Расход воды на поливку приуса-
дебных участков из сети хозяйствен-
но-питьевого водопровода допуска-
ется при технико-экономическом обо-
сновании.

Водопровод сооружается единым
с подачей воды питьевого качества
ко всем потребителям, включая жилые
районы путем устройства вводов водо-

провода в дома или водоразбора че-
рез уличные колонки. При заборе воды
из открытых водоемов предусматри-
вают все необходимые сооружения
для подъема, очистки и распределе-
ния воды. При этом стремятся ис-
пользовать наиболее простые, деше-
вые и в то же время эффективные
способы очистки воды.

Водоснабжение отдельно стоящих
малоэтажных зданий или группы их
осуществлять при помощи трубчатых
или шахтных (рис. 12.2) колодцев.
Чтобы обеспечить круглосуточную
подачу воды, следует устанавливать
водонапорные баки на чердаках от-
дельных зданий. На одну-две квар-
тиры достаточна емкость бака 0,3...
0,5 м3.

Для водоснабжения отдельно стоя-
щих объектов в сельской местности,
а также для организации пастбищных
водопоев скота при наличии солоно-
ватых и соленых природных вод с ус-
пехом могут применяться опреснитель-
ные установки двух типов — электро-
диализные и обратноосмотические.
Раздел IV

КАНАЛИЗАЦИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
И ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.
САНИТАРНАЯ ОЧИСТКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

Глава 13

СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ.
УСТРОЙСТВО

И ПРОЕКТИРОВАНИЕ
НАРУЖНОЙ

КАНАЛИЗАЦИОННОЙ СЕТИ

Под канализацией понимается
комплекс инженерных сооружений
и оборудования, обеспечивающих при-
ем, сбор и отведение сточных вод с
территорий населенных пунктов, про-
мышленных предприятий и других
объектов, а также их очистку и обез-
вреживание перед утилизацией или
сбросом в водоем.

Сточные воды образуются в ре-
зультате жизнедеятельности челове-
ка (бытовые сточные воды), на про-
мышленных предприятиях (производ-
ственные сточные воды) и собираются
с поверхности земли и зданий (по-
верхностные сточные воды).

Канализацию разделяют на вну-
треннюю (внутри зданий и сооруже-
ний) и наружную: внутрикварталь-
ную, внутризаводскую, уличную, вне-
площадочную.

В данном разделе рассматривает-
ся наружная канализация. Устройство
и конструирование внутренней кана-
лизации излагается в разделе V.

Строительство канализационных
систем городов и промышленных
предприятий имеет огромное значение
в охране и научно обоснованном ра-
циональном использовании природных
ресурсов страны, так как речь идет о
здоровье нынешнего и будущих по-
колений людей.

В связи с этим представляется
необходимым при инженерной под-
готовке архитекторов всех профилей
ознакомить их с основными требова-
ниями, предъявляемыми к проектиров-
щикам и строителям с точки зрения
охраны окружающей среды и береж-
ного отношения к водным ресурсам
страны.

Особое внимание будет уделено
вопросам взаимной увязки архитек-
турных решений с размещением ин-
женерных сетей и сооружений, в част-
ности — канализационных.

13.1.	КЛАССИФИКАЦИЯ,
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ
КАНАЛИЗАЦИИ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

В зависимости от требований,
предъявляемых к очистке поверхност-
ных сточных вод, состава загрязне-
ний производственных сточных вод,
климатических условий, рельефа мест-
ности и других факторов в населен-
ных пунктах выбирается одна из
следующих систем канализации: об-
щесплавная, раздельная (полная или
неполная), полураздельная или ком-
бинированная.

Все эти системы условно называют
сплавной системой канализации и под-
разумевают сбор и транспортировку
сточной жидкости по закрытым (обыч-
но, подземным) системам, состоящим
из труб и каналов.

Для отдельно стоящих зданий при
небольшом расходе сточных вод (до
1 м3/сут) допускается устройство вы-
Рис. 13.1. Общесплавная система канализации города:

/ — уличиая сеть хозяйственно-фекальной и дождевой канализации; 2 — коллекторы (бассейновые); 3 —
главный коллектор; 4,6 — напорные линии; 5 — аварийный спуск; 7 — выпуск очищенных сточных вод в
водоем; 8 — линии водоразделов—границы районов канализоваиия; ПП — промпредприятие; РНС —
районная насосная станция; ГНС — главная насосная станция; ОС — очистные сооружения

гребов с периодически действующей
вывозной системой.

При организации сплавной кана-
лизации (рис. 13.1) сточные воды по
трубам транспортируют на очистные
сооружения, где они подвергаются
соответствующей очистке, после чего
сбрасываются в ближайщие водоемы
или направляются на доочистку и
повторное использование в промыш-
ленности.

Сплавная система канализации со-
стоит из следующих основных эле-
ментов: внутридомовая (или внутри-
цеховая) канализация, дворовая
(внутриквартальная) сеть, уличная
сеть, насосные станции, очистные со-
оружения. Внутридомовая и дворовая
сети будут подробно рассмотрены в
разделе V.

Наружная (уличная) сеть пред-
ставляет собой систему подземных
трубопроводов, принимающих сточные
воды от дворовых (внутризаводских,
внутриквартальных) сетей и транспор-
тирующих их к насосным станциям,
очистным сооружениям и в водоемы.

Канализационные сети города
строят преимущественно самотечны-
ми. Если сточную жидкость невозмож-
но самотеком отвести на очистные
сооружения, устраивают насосные
станции перекачки (рис. 13.2). При
этом специальными канализационны-
ми (фекальными) насосами сточную
жидкость перекачивают либо непо-
средственно к очистным сооружениям,
либо — в более высоко расположен-
ные участки сети.

Территория города делится на
бассейны канализоваиия — террито-

Рис. 13.2. Схема расположения насосной
канализационной станции на сети:

/—самотечная линия (заглубленная); 2—насос-
ная станция; 3 — напорный трубопровод; 4 — само-
течная линия, неглубокого заложения
рии, ограниченные водоразделами
(см. рис. 13.1).

Сточная жидкость, собранная
уличными линиями с поверхности
одного или нескольких бассейнов ка-
нализования, попадает в коллекто-
ры — трубы больших размеров. Кол-
лекторы, собирающие сточную воду
двух или более коллекторов бассей-
нов канализации, называют главны-
ми коллекторами.

Устройство наружной канализа-
ционной сети и основы ее проектиро-
вания изложены в § 13.3. Основные
сведения об очистке бытовых и про-
изводственных сточных вод приведе-
ны в § 14.3—14.5.

Ниже приведена краткая харак-
теристика основных сплавных систем
канализации.

Под общесплавной системой ка-
нализации (см. рис. 13.1) понимается
такая, при которой все виды сточных
вод (хозяйственно-фекальные, произ-
водственные и атмосферные) собира-
ют и отводят к очистным сооружениям
по единой канализационной сети.
Обычно при общесплавной системе
на главном коллекторе могут устраи-
ваться ливнеспуски для выпуска в во-
доем части воды при сильных ливнях.
Устройство ливнеспусков позволяет
уменьшить диаметр коллектора и
производительность очистных соору-
жений.

Общесплавные системы с ливне-
спусками устраивают в населенных
пунктах, расположенных на берегу
больших водоемов (морей или зали-
вов) . Однако в последние годы в свя-
зи с сильным загрязнением водоемов,
даже морей, как правило, обще-
сплавные системы с ливнеспусками
не делают. Устройство же общесплав-
ной системы без ливнеспусков слож-
но, так как в периоды без дождей
гидравлические условия работы кол-
лекторов ввиду их малого наполнения
хуже. Весьма высоки при этой системе
и капитальные затраты на строитель-
ство очистных сооружений, рассчи-
танных на пропуск ливневых расходов
воды. Примером такой системы можно
привести систему, построенную в

г. Манчестере (Англия). При обычном
расходе сточных вод 200...250 тыс. м3
в сутки очистные сооружения про-
пускают при ливнях («штормовой»
расход) до 600 тыс. м3 в сутки, т. е. в
недождливые дни сооружения рабо-
тают на '/з своей производительно-
сти. В СССР такие системы широко-
го распространения не получили.

При раздельной системе сущест-
вует не менее двух сетей (рис. 13.3).
Обычно хозяйственно-фекальные во-
ды отводят по одной системе, а атмо-
сферные — по другой. Что касается
производственных сточных вод, то,
если они могут быть очищены вместе
с хозяйственно-фекальными, их сбра-
сывают в эту систему, если нет —
очищают на локальных очистных со-
оружениях промышленной канализа-
ции до определенного содержания
загрязнений, с которыми они могут
быть приняты в хозяйственно-фекаль-
ную канализацию.

Если же производственные воды
загрязнены мало и могут быть отне-
сены к условно чистым (это бывает
в тех случаях, когда территория пред-
приятия по составу и количеству на-
капливающихся на поверхности при-
месей мало отличается от селитеб-
ной), то их допускается спускать в
дождевую систему канализации; тогда
такая система называется производ-
ственно-дождевой.

Рис. 13.3. Раздельная система канализации:
/ — хозяйственно-фекальная сеть; 2 — водосточная
сеть; 3 — спуск частично очищенных производст-
венных сточных вод в городскую канализацию;
ПП — промпредприятне; ПОС — производственные
очистные сооружения; ОС — очистные сооружения
города; 4 — поверхностный сток промышленных
предприятий; 5 — коллектор; 6 — выпуск очищен-
ных стоков
Рис. 13.4. Полураздельная система канали-
зации:

/ — хозяйственно-фекальная сеть; 2 — сеть водо-
стоков; 3 — лнвнеспускные колодцы (интерцепто-
ры); 4 — выпуск условно чистых атмосферных
вод в водоем; 5 — коллектор; 6 — выпуск очищен-
ных стоков; ОС — очистные сооружения

Рис. 13.5. Схема ливнеспускного колодца
(интерцептора)

/ — камера колодца; 2 — труба от дождепрнемного
колодца; 3—первые, наиболее грязные порцнн
дождя; 4 — труба, отводящая грязную воду на
очистку; 5 — условно чистые воды; 6 — выпуск в
водоем

Вариантами раздельной системы
являются неполная раздельная и по-
лураздельная системы.

При неполной раздельной системе,
являющейся промежуточной стадией
строительства раздельной системы,
подземная дождевая сеть не устраи-
вается, а отвод атмосферных вод в
водоем осуществляется по открытым
лоткам, канавам, кюветам и ары-
кам.

Полураздельная система преду-
сматривает поступление первых пор-
ций наиболее грязных дождевых вод,
а также вод от таяния снега — на
очистные сооружения, а более чистая
ливневая вода поступает в ливне-
спуски (рис. 13.4). Это достигается
установкой в месте пересечения ли-
ний специальных колодцев-интерцеп-
торов (рис. 13.5).

С санитарной точки зрения эта
система отвода сточных вод наиболее
прогрессивная, однако ввиду высо-
кой строительной и эксплуатационной
стоимости она пока еще не получила
широкого распространения.

Комбинированная система встре-
чается в тех случаях, когда при расши-
рении городов, имеющих общесплав-
ную систему, строятся новые водо-
сточные коллекторы, а существующие
сети общесплавной канализации за-
гружаются только бытовыми и произ-
водственными сточными водами. Та-
ким образом, в разных районах горо-
да наряду с общесплавной возникают
раздельные или неполные раздельные
системы канализации.

В нашей стране наибольшее рас-
пространение получила раздельная
система канализации, а также комби-
нированные системы.

На промышленных предприятиях
во внутриплощадочных системах вод-
ного хозяйства применяют обще-
сплавные или раздельные системы (в
зависимости от степени загрязнения
поверхностного стока).

Выбор той или иной системы ка-
нализации следует производить на
основе анализа состава и количества
сточных вод, а также всех конкрет-
ных условий проектирования, включая
как санитарные, так и технико-эконо-
мические соображения.

Схемы канализационных сетей го-
рода определяются местными рельеф-
ными условиями. Как правило, ввиду
большого многообразия местных усло-
вий не представляется возможным
использовать ранее применяемые для
других городов решения канализаци-
онных сетей. Обычно тип схемы опре-
деляется взаимным расположением
коллекторов бассейнов канализова-
ния, главного коллектора и направ-
ления движения воды в водоеме. В
городах с населением до 500 тыс. чел.
и спокойном рельефе предусматри-
вается, как правило, одна станция
очистки сточных вод. При канализо-
вании больших городов и сложном
рельефе местности применяют схемы
с децентрализованным водоотведе-
нием и несколькими станциями очист-
ки сточных вод.

При выборе той или иной схемы
канализации прорабатывают ряд воз-
можных вариантов и окончательное
решение принимают на основаниии
технико-экономического сравнения,
выполняемого на стадии ТЭО или ТЭР.

13.2.	УСТРОЙСТВО

И ОБОРУДОВАНИЕ НАРУЖНОЙ
КАНАЛИЗАЦИОННОЙ СЕТИ

Устройство сети. Для транспорти-
рования сточных вод в безнапорном
режиме применяют трубы керами-
ческие, бетонные, железобетонные,
асбестобетонные и пластмассовые
(рис. 13.6).

Для производственных агрессив-
ных сточных вод следует применять

а)



Рис. 13.6. Трубы, применяемые при строитель-
стве канализационный сетей:

а — железобетонные фальцевые; б — бетонные рас-
трубные: в — керамические раструбные

кислотоупорные керамические, поли-
этиленовые и винипластовые трубы
(как исключение допускается приме-
нение фанерных труб). Напорные
трубопроводы выполняют из желе-
зобетонных, асбестоцементных, по-
лиэтиленовых, винипластовых, чугун-
ных и стальных труб. Диаметр труб —
от 150 до 2400 мм. Применение чугун-
ных труб для самотечных и стальных
для напорной сети допускается при
прокладке в труднодоступных пунк-
тах строительства, в вечномерзлых,
просадочных грунтах, на подрабаты-
ваемых территориях, в местах пере-
ходов через водные и другие прегра-
ды, при пересечениях с сетями хо-
зяйственно-питьевого водопровода.
Если ширина проспектов и улиц пре-
вышает 30 м, то прокладываются две
параллельные сети с каждой стороны.

Примерное расположение наруж-
ных канализационных сетей по отно-
шению к другим подземным инженер-
ным коммуникациям показано на
рис. 13.7.

В ряде случае в городах проезжая
часть улиц, особенно при напряжен-
ном движении транспорта, устраива-
ется на бетонном основании, поэтому
инженерные сети, включая и канализа-
цию, следует выносить в зеленую или
техническую полосу улиц, а проклад-
ку вести совместно, в одной траншее.

Глубину заложения канализаци-
онной сети принимают на основании
опыта эксплуатации сетей в данном
районе. При отсутствии данных по

7,5

5,5

W

3	ооо	। I XT

Я ® к

4	&__________..

вс

IB

—
I

+ I

3

+ I

Д—

^-5'5 I

{। Д |

Х7| | | ооо

| I I ° 3 h

д<5*г В

X в

____________L

Рис. 13.7. Схема рационального размещения
подземных линий канализации в городе (по от-
ношению к водостокам и другим инженерным
коммуникациям):

К — канализация; Д — дождеприемник; ВС — во-
досточные сети; В — водопровод; Т — телефонный
кабель; Г — газопровод; КТ — кабели троллейбуса
эксплуатации минимальную глубину
заложения лотка трубы допускается
принимать: для труб диаметром до
500мм — на 0,3 м; для труб большего
диаметра — на 0,5 м менее максималь-
ной глубины проникания в грунт ну-
левой температуры (глубины промер-
зания грунта) для данного района.
Во всех случаях расстояние от по-
верхности земли до верха трубы дол-
жно быть не менее 0,7 м. Трубопро-
воды, укладываемые на глубину 0,7 м
и менее, считая от верха трубы, долж-
ны быть предохранены от промерза-
ния и повреждения наземным транс-
портом.

Максимальная глубина заложения
труб и коллекторов, прокладываемых
открытым способом, зависит от проч-
ности труб, грунтовых условий и ме-
тода производства работ. Практиче-
ски она не должна превышать 4...6 м
для керамических или асбестоцемент-
ных труб и 6...8 м для бетонных и
железобетонных.

Наружную канализационную сеть
проектируют в основном самотечной,
поэтому присоединения и повороты
на канализационной сети, изменения
уклонов труб, переходы с одного диа-
метра на другой производят в смотро-
вых колодцах. Радиус кривой поворо-
та лотка в колодце принимается рав-
ным диаметру труб.

Общий вид типового смотрового
канализационного колодца, выпол-
ненного из бетона и железобетонных
колец, показан на рис. 13.8, а. Раз-
личные случаи, в которых необходима
установка колодцев, приведены на
рис. 13.8, б. Угол между трубой, под-
водящей сточную жидкость к колодцу
и отводящей трубой, должен быть не
менее 90°. На прямых участках тру-
бопроводов смотровые колодцы устра-
иваются для труб диаметром 150 мм —
на расстоянии 35 м (не более); 200...
450 мм — 50 м; 500...800 мм — 75 м;
700...900 мм — 100 м.

Вентиляция канализационных се-
тей производится через вытяжные
стояки внутридомовых систем кана-
лизации и через неплотности в люках

Рис. 13.8. Колодец канализационный смотровой:
а — разрез и план колодца; /—чугунная плнта
с люком; 2 — железобетонный колодец; 3, 5 — кана-
лизационные трубы; 4 — лоток; б — различные слу-
чаи установки колодцев на сети; / — на поворотах;
2, 3 — при боковых подсоединениях; 4 — на прямых
участках (через 40...50 м)

канализационных колодцев. На кол-
лекторах, кроме того, устраивают вен-
тиляционные вытяжки не менее чем
через 250 м (при отсутствии присое-
диняемых уличных сетей). Для венти-
ляции коллекторов вне жилой застрой-
ки следует предусматривать стояки
диаметром 300 мм и высотой не менее
5 м. В качестве стояков допускается
использование железобетонных труб,
применяемых одновременно для под-
вески проводов или установки освети-
тельных приборов.

Для перехода трубопровода через
реку, овраг, суходол, канал или какое-
либо другое однотипное заглубленное
препятствие применяют дюкеры
(рис. 13.9). Дюкер состоит из двух
(не менее) линий трубопроводов, про-
кладываемых под препятствием и ра-
ботающих полным сечением, и двух
камер. Сточная жидкость движется
по трубопроводам под действием на-
пора, который устанавливается вслед-
ствие разности отметок уровней воды
в верхней и нижней камерах, которая
1—верхняя камера; 2—аварийный
лотки; 7 — задвижки;

Рис. 13.9. Дюкер:

выпуск; 3 — нижняя камера; 4 — трубы дюкера; 5 — шиберы; 6 —
8 — водонепроницаемая железобетонная перегородка

должна составлять для нормальной
работы дюкера не менее 0,5 м.

При проектировании дюкеров не-
обходимо принимать глубину заложе-
ния подводной части трубопроводов
от верха трубы до дна не менее 0,5 м,
а на судоходных реках — не менее
1 м.

Прокладку трубопроводов через
железные и автомобильные дороги, а
также магистральные городские про-
езды предусматривают в футлярах
(кожухах) или в тоннелях. Под стан-
ционными путями железных дорог об-
щей сети СССР и под подъездными
и внутризаводскими путями пересе-
чения допускается проектировать без
футляра или без тоннеля, при этом
безнапорные линии следует монтиро-
вать из напорных железобетонных
или чугунных труб, а напорные —
из стальных.

Дождеприемники предназначены
для сбора и отведения поверхностно-
го стока с территорий городов и по-
селков. Дождеприемник представляет
собой канализационный колодец с ре-
шеткой из чугуна в верхней части и
лотком, переходящим в отводную тру-
бу— в нижней части (рис. 13.10).
Дождеприемники делают обычно из
железобетона и устанавливают: на
затяжных участках спусков (подъе-

мов); в пониженных местах при пи-
лообразном профиле лотков улиц;
в местах улиц, дворовых и парковых
территорий, не имеющих стока по-
верхностных вод.

Насосные канализационные стан-
ции устраивают при необходимости
подать сточную жидкость по напор-
ному трубопроводу в тех случаях,
когда не удается ее отвод самотеком
(см. рис. 13.2). Для перекачки в ос-
новном используют центробежные

Рис. 13.10. Железобетонный дождеприемный ко-
лодец (круглый в плане):

/ — тротуар; 2 — решетка; 3 — водоотводящая
труба
Рис. 13.11. Канализационная насосная стан-
ция (схема):

I — поступление сточной жидкости самотеком;
2 — приемная камера насосной станции; 3—ре-
шетки; 4—канализационные (фекальные) насосы:
5 — напорная линия

насосы, специально изготовленные?,
для этих целей. В отличие от водопро-
водных эти насосы, называемые фе-
кальными, должны отвечать следую-
щим требованиям: не засоряться от-
бросами, содержащимися в сточной
жидкости; должны иметь устройства
для прочистки рабочего колеса, кор-
пуса и патрубков.

Фекальные насосы располагают в
канализационных насосных станциях,
место нахождения которых опреде-
ляют при решении схемы канализа-
ции. Как правило, насосные станции
для перекачки сточных вод устраива-
ют в самой пониженной части кана-
лизуемой территории с учетом сани-
тарных, планировочных и гидрогео-
логических условий местности, нали-
чия источника электроснабжения и
возможности устройства аварийного
выпуска.

Схема канализационной насосной
станции приведена на рис. 13.11.
Насосная станция состоит из машин-
ного отделения, в котором распола-
гают насосы, и приемного резервуара.
Приемный резервуар оборудуют ре-
шетками-дробилками или насосами-
дробилками. Число напорных водово-
дов принимается не менее двух.

13.3.	ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
И РАСЧЕТА НАРУЖНОЙ
КАНАЛИЗАЦИОННОЙ СЕТИ

Канализационную сеть рассчиты-
вают на частичное наполнение труб.
Самотечный режим с частичным на-
полнением позволяет создать неко-
торый резерв в сечении труб для про-
пуска расхода, превышающего рас-
четный, и лучшие условия для транс-
портирования взвешенных загрязне-
ний; обеспечить надежную вентиля-
цию сети для удаления выделяю-
щихся вредных и опасных газов.

Степень наполнения труб харак-
теризуется отношением Н/D (рис.
13.12), где D — диаметр трубы, Н —
высота расчетного слоя воды в трубе.

Строительные нормы и правила ре-
комендуют для различных диаметров
принимать следующие наибольшие
наполнения: при диаметрах 150...
250 мм—0,6; 300...400 мм — 0,7;
450...900 мм — 0,75; более 900 мм —
0,8.

Для трубопроводов дождевой и
общесплавной систем водоотведения
следует принимать полное расчетное
наполнение.

Расчетные скорости движения
сточных вод во избежание заилива-

Рис. 13.12. Наполнение канализационных труб:
/ -сточная жидкость; 2—пространство для отве-
дения выделяющихся газов
ния канализационных сетей следует
принимать в зависимости от указан-
ных наполнений и крупности взве-
шенных веществ, содержащихся в
сточных водах. Известно, что органи-
ческие загрязнения, обладающие ма-
лым удельным весом, хорошо тран-
спортируются по трубам, а примеси
неорганического происхождения
(песок, бой стекла, шлак и т. п.)
транспортируются лишь при значи-
тельных скоростях.

Минимальные расчетные скорости
следует назначать не ниже так назы-
ваемых критических скоростей, или
скоростей самоочищения, устанавли-
ваемых СНиПом для каждого диа-
метра. Эти скорости соответствуют
полному взвешиванию потоком всех
имеющихся в нем загрязнений.

Для бытовой канализации прини-
маются следующие значения само-
очищающих скоростей:

Диаметр трубы, мм	150...250 300...400

Самоочищающаяся ско- 0,7	0,8

рость, м/с.............

Диаметр трубы, мм 450. .500 600...800

Самоочищающаяся ско- 0,9	1

рость, м/с

Наибольшую расчетную скорость
движения сточных вод следует прини-
мать (м/с): для металлических
труб — 8, для неметаллических —
4, для дождевой канализации — со-
ответственно 10 н 7.

Уклоны трубопроводов следует
брать минимальными, но такими, что-
бы обеспечить расчетные скорости
движения воды по трубам.

Наименьшие уклоны трубопрово-
дов для всех систем канализации для
труб диаметром: 150 мм — 0,008;
200 мм — 0,007.

Для остальных диаметров мини-
мальные уклоны определяются наи-
меньшей скоростью при расчетном
наполнении.

При проектировании систем кана-
лизации населенных мест расчетное
удельное среднесуточное (за год)
водоотведение бытовых сточных вод
от жилых зданий следует принимать
равным расчетному удельному сред-
несуточному водопотреблению без

учета расхода воды на полив улиц и
пожаротушение.

Гидравлический расчет наружной
канализационной сети включает в се-
бя определение расчетных расходов
для отдельных участков сети и подбор
диаметров труб с учетом приведен-
ных выше рекомендаций СНиПа от-
носительно скоростей, уклонов и на-
полнений. По итогам расчета строят-
ся профили канализационных сетей.

Глэвэ 14

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ вод

14.1.	СОСТАВ СТОЧНЫХ ВОД

Сточная вода — это вода, загряз-
ненная вследствие использования ее
в быту н производстве, а также атмо-
сферная вода, отводимая с террито-
рий населенных пунктов и промыш-
ленных предприятий.

Бытовые сточные воды по природе
загрязнения делятся на фекальные,
поступающие от туалетов, и хозяйст-
венные, поступающие из раковин,
умывальников, ванн, душей, а также
из прачечных, бань, предприятий об-
щественного питания, общественных
зданий, бытовых помещений промыш-
ленных предприятий и др.

В бытовых сточных водах в основ-
ном содержатся органические загряз-
нения в растворенном и нерастворен-
ном состоянии. Концентрация" этих
загрязнений зависит от степени их
разбавления водой, т. е. от нормы во-
допотребления. Количество бытовых
сточных вод близко к нормам водо-
потребления и составляет в жилых
районах 125...400 л/сут на 1 человека.

Производственные сточные воды
делятся на две основные категории:
загрязненные н условно чистые. За-
грязнения представляют собой мине-
ральные примеси, органические при-
меси и их смесь.

Для разработки рациональной схе-
мы водоотведения и оценки возмож-
ности повторного использования про-
изводственных сточных вод изучается
их состав и режим водоотведения.
Количество производственных
сточных вод ориентировочно можно
определить по удельным расходам
воды, отнесенным к единице исходного
сырья или единице готовой продукции.

Поверхностные сточные воды, или
поверхностный сток, включают в себя
дождевые и талые воды, а также воды
от поливки территорий предприятий,
улиц, стоки от фонтанов, а также дре-
нажные воды.

Для поверхностного стока харак-
терна большая неравномерность его
поступления в канализацию. В состав
поверхностного стока входят преиму-
щественно минеральные загрязнения
и в меньшей степени органические.
В особую группу следует выделить
поверхностный сток, образующийся
на территориях промышленных пред-
приятий. Эти воды смывают с поверх-
ности отходы и отбросы соответствую-
щих производств и в ряде случаев
по своему составу близки к произ-
водственным.

Поддержание санитарного благо-
получия городов и других населен-
ных мест, а также промышленных
предприятий представляется возмож-
ным только при своевременном удале-
нии с занимаемой ими территории
сточных вод, с последующей их очист-
кой и обеззараживанием.

Сточные воды представляют собой
сложные системы, в которых органи-
ческие и минеральные загрязнения
находятся в растворенном, коллоид-
ном и нерастворенном состоянии. На-
ходящиеся в сточных водах загряз-
нения могут при взаимодействии об-
разовывать грубо- и тонкодисперс-
ные суспензии, эмульсии и пену.

В значительном количестве из сточ-
ной воды выделяются различные
газы.

Степень загрязнения сточной воды
органическими веществами можно
определить по количеству кислорода,
необходимому для окисления этих
органических веществ. Этот показа-
тель называется биохимической по-
требностью в кислороде в мг на 1 л
(ВПК). ВПК определяется лабора-
торным путем.

. Содержание в сточной воде мине
ральных загрязнений в определенной
степени характеризуется количеством
взвешенных веществ в мг или г в еди-
нице объема.

Кроме того, показателями загряз
нения являются: азот аммонийных со-
лей, фосфаты, хлориды, поверхностно-
активные вещества и целый ряд дру-
гих компонентов, определяемых, как
правило, характером производства,
сбрасывающего сточные воды.

В промышленно-развитых городах
количество производственных сточных
вод составляет 35...40 % общего коли-
чества сточных вод, поэтому общие
городские очистные сооружения рас-
считывают в основном на загрязне-
ние веществами бытового происхожде-
ния, а промышленные сточные воды
перед сбросом их в городскую кана-
лизацию должны быть очищены до
определенного уровня (при необхо-
димости), с тем чтобы их дальнейшая
очистка стала бы возможной на го-
родских очистных сооружениях.

Одним из основных показателей
качества очистки сточных вод явля-
ется количество растворенного кисло-
рода в воде. Для нормальной жизне-
деятельности открытых водоемов его
количество не должно быть меньше
4 мг/л, а для нормального функцио-
нирования сооружений биологической
очистки — не менее 2 мг/л. Естест-
венно, что в неочищенных сточных
водах растворенный кислород отсут-
ствует.

Особую группу загрязнений пред-
ставляют биологические объекты —
вирусы, дрожжевые и плесневые гри-
бы, бактерии, мелкие водоросли, гель-
минты и т. п. Так, в городских
сточных водах общее число бактерий
составляет несколько сотен тысяч в
1 мл, число бактерий кишечной груп-
пы — несколько десятков тысяч в 1 мл,
число яиц гельминтов находится в пре-
делах десяти в 1 л. Среди огромной
массы бактерий в бытовой сточной
жидкости имеются безвредные (сапро-
фитные) и болезнетворные (патоген-
ные)— к их числу относятся возбу-
дители кишечно-желудочных инфек-
ций (брюшного тифа, дизентерии и
холеры).

Наличие патогенных микроорга-
низмов и яиц гельминтов исключает
применение сточных вод для внесения
их в почву. В связи с этим сточные
воды следует подвергнуть механичес-
кой и биологической очистке и только
после этого использовать полученный
осадок. В ряде случаев требуется до-
полнительное обеззараживание.

14.2.	ВЫБОР МЕТОДА ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД.

ПЛОЩАДИ ЗЕМЕЛЬНЫХ УГОДИЙ,
ЗАНИМАЕМЫЕ ОЧИСТНЫМИ

СООРУЖЕНИЯМИ

Под очисткой сточных вод подра-
зумевается их обработка различными
методами с целью разрушения или
извлечения содержащихся в них ми-
неральных и органических веществ
до степени, позволяющей сбрасывать
эти воды в водоемы и водотоки или
повторно использовать их для произ-
водственных и других целей. К очист-
ке воды относится также ее обезвре-
живание и обеззараживание, удале-
ние вредных для человека, животных
или растений веществ и устранение
из воды болезнетворных микроорга-
низмов и вирусов.

Методы и степень очистки сточных
вод определяются в зависимости от
местных условий с учетом возможно-
го использования очищенных сточных
вод для промышленных или сельско-
хозяйственных нужд. При этом в пер-
вую очередь необходимая степень
очистки определяется в зависимости
от типа и состояния водоема, в кото-
рый будут сбрасываться очищенные
сточные воды. В результате бескон-
трольного сброса в водоемы полно-
стью или частично неочищенных бы-
товых и производственных сточных
вод наступает искусственное загряз-
нение водоема, в частности: изменя-
ются физические свойства воды (про-
зрачность, цвет, запах, температура,
вкус); появляются плавающие веще-
ства на поверхности и образуются
донные отложения; изменяется хими-
ческий состав воды (изменяется со-

держание органических и неоргани-
ческих веществ, появляются вредные
вещества, изменяется кислотность,
щелочность и т. п.); уменьшается
содержание в воде свободного кисло-
рода вследствие его расходования на
окисление поступающих органических
веществ; изменяется число и виды
бактерий, в том числе и болезнетвор-
ных, появляются яйца гельминтов.

Загрязненные водоемы становятся
непригодными для питьевого водо-
снабжения (а иногда и для техничес-
кого), в них пропадает рыба.

Ввиду отрицательных последствий
сброса неочищенных сточных вод в
водоемы последний регламентирует-
ся «Правилами охраны поверхност-
ных вод от загрязнения сточными во-
дами». В основе этих «Правил» лежат
гигиенические нормативы — предель-
но допустимые концентрации (ПДК)
веществ в воде водоема, влияющих
на ее качество. За ПДК принимают
ту максимальную концентрацию ве-
щества, при которой не ухудшаются
процессы окисления и минерализации
органических веществ, физические
свойства воды, а также не наруша-
ется нормальная жизнедеятельность
рыб, раков, моллюсков. Кроме того,
в воде водоема не должны присутст-
вовать вещества, обладающие токсич-
ными свойствами по отношению к
основным группам водных организ-
мов. Следовательно, ПДК должны
обеспечивать нормальный ход биоло-
гических процессов, формирующих
качество воды, и не ухудшать товар-
ного качества промысловых организ-
мов.

Рыбоохранные органы обычно
предъявляют более высокие требова-
ния к качеству воды в водоеме.

Для того чтобы правильно опре-
делить необходимую степень очистки
сточных вод, надо иметь подробные
данные об их объеме и составе, а так-
же данные детальных обследований
водоема, позволяющие характеризо-
вать местные гидрологические и са-
нитарные условия.

Расчеты по определению необхо-
димой степени очистки сточных вод,
спускаемых в водоем, производят по
содержанию взвешенных веществ,
потреблению водами растворенного
кислорода, допустимой величине БПК
в смеси спускаемой сточной воды и
воды водоема, изменению активной
реакции воды водоема, окраске, за-
паху, солевому составу и температуре
воды, а также по ПДК токсичных
примесей других вредных веществ.
Для проведения всех этих расчетов
предусмотрены соответствующие фор-
мулы, позволяющие, опираясь на дан-
ные о сточных водах и водоеме, опре-
делить необходимую степень очистки
и выбрать те или иные очистные со-
оружения (в соответствии с требова-
ниями СНиПа «Канализация. Наруж-
ные сети и сооружения. Нормы проек-
тирования») .

В настоящее время существует
механический, биологический и фи-
зико-химический методы очистки сточ-
ных вод. Кроме того, важным звеном
в очистке сточных вод является об-
работка и утилизация осадков сточ-
ных вод. Все методы очистки сточных
вод и обработки осадков реализуют-
ся в конструкциях соответствующих
очистных сооружений, набор которых
образует станцию по обработке сточ-
ных вод, или станцию аэрации (рис.
14.1).

Размеры станции обусловливаются
ее производительностью. Рекоменда-
ции СНиПа относительно размеров
земельных участков очистных соору-
жений канализации (при искусствен-
ной биологической очистке) приве-
дены в табл. 14.1.

При отсутствии централизованной
системы канализации следует преду-
сматривать сливные станции по согла-
сованию с местными органами сани-
тарно-эпидемиологической службы.
Размеры земельных участков, отводи-
мых под сливные станции, и санитар-
но-защитные зоны от них следует
принимать: 0,2 га на каждые 1000 т
бытовых сточных вод в год, считая
норму накопления сточных вод на
1 человека 2000...3500 л/год; при этом
минимальный размер санитарной зоны
должен составлять 300 м.

Рис. 14.1. Схема станции полной механической
и биологической очистки сточных вод и обра-
ботки осадка:

1—подводящий коллектор; 2 — цех механических
решеток; 3 — песколовки; 4 — первичные отстой-
ники; 5 — аэротенки; 6 — воздуходувки; 7 — вторич-
ные отстойники; 8—контактные резервуары; 9—
хлораториая; 10— насосная станция для перекачки
осадка и избыточного активного нла; 11 — метан-
тенки; 12 — цех механического обезвоживания и
сушкн осадка; 13 — газгольдер; 14 — котельная;
15 — выпуск осадка после метантенков на иловые
площадки; 16 — выпуск на аварийную иловую пло-
щадку

Таблица 14.1. Размеры земельных участков
очистных сооружений канализации

Производительность очистных сооружений		Размеры земельных участков, га	
канализации	тыс. м /сут		
		очистных сооруже- ний	ИЛОВЫХ площадок
До 0,7		1	2
Свыше 0,7 до	17	3	6
»	17 »	40	4	8
»	40 »	130	8	16
»	130 »	175	10	20
»	175 »	280	17	35
» 280 »	400	20	50
» 400 »	500	30	70
14.3.	МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА
СТОЧНЫХ ВОД

В результате механической очист-
ки из сточных вод удаляются загряз-
нения, находящиеся в ней, в основном
в нерастворенном и частично — кол-
лоидном состоянии. Для механической
очистки используют решетки, песко-
ловки, отстойники, жироловки, неф-
теловушки, маслоотделители, гидро-
циклоны, сита и другие сооружения.
Наиболее распространенными явля-
ются решетки (для улавливания круп-
ных загрязнений),песколовки (для за-
держания нерастворенных минераль-
ных примесей) и отстойники (для
очистки сточных вод от взвешенных
веществ). Эти сооружения чаще все-
го применяют на городских очистных
сооружениях. Остальные сооружения
(жироловки, нефтеловушки и пр.)
применяются в основном при очистке
производственных сточных вод, а
также некоторых видов сточных вод
общественных зданий (предприятий
общественного питания, гаражей).

При механической очистке сточ-
ная жидкость проходит через решет-
ки, песколовки для улавливания песка
и поступает на первичные отстойники
для отстаивания.

Решетки предназначены для за-
держания крупных плавающих от-
бросов, содержащихся в сточной жид-
кости (тряпок, картона и бумаги, про-
волоки, бутылок и т. п.). В настоящее
время на канализационных станциях
устанавливают решетки с прозорами
не более 16 мм.

Отбросы с решеток на сооруже-
ниях пропускной способностью до
200 тыс. м3/сут целесообразно сбра-
сывать в контейнеры и вывозить в
места обработки городского мусора,
при большей производительности от-
бросы дробятся на месте, после чего
транспортируются на сооружения по
обработке осадка. Дробление осу-
ществляется на дробилках молотко-
вого типа, либо в решетках-дробил-
ках. Решетки-дробилки могут устанав-
ливаться в каналах без зданий.

Песколовки устанавливают для
задержания минеральных частиц

крупностью свыше 0,2...0,25 мм при
производительности очистных соору-
жений свыше 100 м3/сут.

На станциях аэрации производи-
тельностью свыше 70 тыс. мэ/сут со-
оружаются аэрируемые песколовки,
при производительности 1,4...64 тыс.
м3/сут—горизонтальные с круговым
движением воды, для малых стан-
ций — тангенциальные, с вихревой во-
дяной воронкой.

На рис. 14.2 показан разрез песко-
ловки с круговым движением воды
(разновидность горизонтальной песко-
ловки). Песколовки оборудуют гидро-
элеваторами для удаления песка.

Размеры песколовок определяют
расчетом, исходя из крупности песка,
подлежащего задержанию, и по про-
изводительности сооружений. Среднее
время пребывания сточной жидкости
в песколовке 30...60 с. Задерживаемый
в песколовках песок подсушивается
на песковых площадках и периоди-
чески вывозится автотранспортом.

Отстойники применяют для выде-
ления из сточных вод нерастворен-
ных взвешенных (оседающих или
всплывающих) грубодисперсных ве-
ществ и являются основными соору-
жениями механической очистки сточ-
ных вод. Отстойники рассчитывают
в зависимости от требуемого эффекта
осветления (максимальный эффект —
50...60 %), среднее время пребывания
воды в отстойнике 1,5...2,5 ч (время
расчетное). По направлению движе-
ния сточной жидкости в отстойнике
их подразделяют на горизонтальные
и вертикальные. Разновидностью вер-
тикальных отстойников являются ра-
диальные. Физический смысл процес-
са, происходящего в отстойнике,—гра-
витационное (под действием силы тя-
жести) осаждение механических
(взвешенных) частиц за счет резкого
(по сравнению с подводящим кана-
лом) снижения скорости движения
жидкости. Более легкие загрязнения
(масла, жир) при этом всплывают.

В зависимости от назначения от-
стойников в технологической схеме
станции аэрации их подразделяют на
первичные и вторичные. Первичные
Рис. 14.2. Горизонтальная песколовка с круговым движением воды пропускной способностью
1400...6400 м3/сут:

/ — гидроэлеватор; 2 — трубопровод для отвода всплывающих примесей; 3 — круговой желоб, по которому
движется сточная жидкость; 4 — подводящий лоток; 5 — отводящий лоток

Рис. 14.3. Радиальный отстойник с впуском воды снизу:

1 — центральная труба; 2—круговой желоб; 3 — отвод осветленной воды; 4 — скребковый механизм;

5 — ферма; 6 — приямок; 7 — иловая труба
устанавливают перед сооружениями
биологической очистки, вторичные —
после этих сооружений.

На рис. 14.3 приводится разрез
радиального отстойника. В этих от-
стойниках загрязненная вода подает-
ся по центральной трубе, а осветлен-
ная — отводится в круговой перифе-
рийный лоток через зубчатые водо-
сливы. Данный тип отстойников обо-
рудован илоскребами, сдвигающими
выпавший осадок к расположенному
в центре иловому приямку, из которого
осадок удаляется насосами или гидро-
статическим давлением. Всплывшие
вещества отводятся в поплавковые
жиросборники, которые погружаются
в воду с помощью рычажного меха-
низма при подходе фермы илоскреба.
Глубина отстойников составляет 1,5...
5 м, диаметр — 18...35 м (определя-
ется расчетом).

Радиальные отстойники нашли ши-
рокое применение как для очистки
бытовых, так и производственных
сточных вод.

Модификациями описанных выше
отстойников являются отстойники с
тонкослойными модулями, двухъярус-
ные отстойники, отстойники-осветли-
тели и др., применяемые для специ-
фичных видов сточных вод и позволя-
ющие несколько интенсифицировать
процесс отстаивания. Сведения об
этих отстойниках можно получать в
специальной литературе.

14.4.	БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА
СТОЧНЫХ ВОД

После сооружений механической
очистки, в которых задерживается
до 60 % нерастворенных загрязнений,
а также значительная часть (до
30 %) загрязнений органического про-
исхождения, частично очищенная
жидкость поступает на сооружения
биологической очистки. Биологические
методы очистки основаны на исполь-
зовании жизнедеятельности микро-
организмов, которые способствуют
минерализации органических веществ,
оставшихся в сточной воде после ме-
ханической очистки в виде тонких

суспензий, коллоидов и в растворе и
являющихся для этих микроорганиз-
мов источником питания. Микроорга-
низмы, для жизнедеятельности кото-
рых необходим кислород, называются
аэробными, а процесс биохимического
окисления с их помощью — аэробным.
В результате аэробных биохими-
ческих процессов органическая часть
загрязнений минерализуется. В итоге
полной биологической очистки полу-
чается незагнивающая жидкость. Так,
в общем случае можно изложить суть
биологической очистки сточных вод.

Биологическую очистку ведут ли-
бо в условиях, близких к естествен-
ным, либо в искусственно созданных
условиях.

В первом случае естественную
биологическую очистку производят на
полях орошения, полях фильтрации
или в биологических прудах.

Во втором случае искусственная
биологическая очистка производится
на таких сооружениях, как биологи-
ческие фильтры и аэротенки.

Полями орошения называют спе-
циально подготовленные земельные
участки для приема предварительно
очищенных сточных вод с целью их
доочистки в естественных условиях
с одновременным использованием вла-
ги и удобрительных веществ, содер-
жащихся в сточной жидкости для вы-
ращивания сельскохозяйственных
культур. Сточная жидкость перед
подачей на поля орошения должна
пройти механическую и полную биоло-
гическую очистку.

Размеры карт для полей орошения
принимают площадью до 5...8 га.
При этом отношение ширины карты
к ее длине следует принимать 1:4...
1:5. Оросительная сеть состоит из ма-
гистрального канала, разводящих
каналов, картовых оросителей и рас-
пределительных борозд на картах.
В случае необходимости проклады-
вают дренажные линии (под землей).
Нагрузка сточной жидкости зависит
от свойств грунтов, вида овощных
или полеводческих культур и погод-
ных условий и колеблется в летнее
время от 35 до 90 м3/га. В дни, когда
полив не требуется, сточная жидкость
выпускается в резервные поля фильт-
рации, площадь которых должна со-
ставлять не менее 25 % от площади
полей орошения.

Поля фильтрации являются исклю-
чительно очистными сооружениями
без выращивания сельскохозяйствен-
ных культур. Сточную жидкость перед
подачей на поля фильтрации необхо-
димо осветлять в отстойниках для
того, чтобы не происходило заилива-
ния почвы.

Сущность процессов биологичес-
кой очистки на полях фильтрации
состоит в том, что при фильтрации
сточных вод через почву в верхнем
ее слое задерживаются взвешенные и
коллоидные вещества, образующие на
поверхности частичек почвы густоза-
селенную микроорганизмами пленку.
Эта пленка адсорбирует растворен-
ные органические вещества, находя-
щиеся в сточных водах. Органические
вещества поглощаются микроорганиз-
мами в присутствии кислорода, кото-
рый свободно поступает из воздуха,
в результате происходит минерализа-
ция органических соединений. Про-
цесс интенсивно протекает в верхних
слоях почвы (0,2...0,3 м), куда сво-
бодно проникает кислород. На более
значительных глубинах процесс мине-
рализации органики затухает, что не-
обходимо учитывать при определении
нагрузки на карты.

Конструкция полей фильтрации
аналогична конструкции полей ороше-
ния. Нормы нагрузки на поля фильт-
рации зависят от времени года, филь-
трационных свойств грунтов и степени
их увлажненности. В летнее время эта
норма составляет от 80 до 250 м3/га
(в зависимости от вида грунта и глу-
бины залегания грунтовых вод).

Очистительные биологические пру-
ды представляют собой искусст-
венно созданные неглубокие водоемы
для биологической очистки сточных
вод. Глубина прудов от 0,5 до 1 м.
Процесс биологической очистки в пру-
дах сходен с процессом самоочище-
ния воды в естественных водоемах.

Площадь прудов определяют по

нагрузке, которую принимают в зави-
симости от концентрации загрязнений
отстоенной сточной воды и от времени
года от 250 м3/га в сутки для отстоен-
ных сточных вод без разбавления и
до 5000 м3/га в сутки — для биологи-
чески очищенной сточной жидкости.

Биологические фильтры представ-
ляют собой фильтры, в которых в ка-
честве загрузки используется шлак,
щебень, пластмасса, керамзит и т. п.
(рис. 14.4). Биофильтр является ис-
кусственным окислителем органичес-
ких веществ. По своей конструкции
биофильтры делятся иа два типа —
с естественной подачей воздуха (ка-
пельные) и с принудительной подачей
(высоконагружаемые); капельные
биофильтры рассчитаны на производи-
тельность до 1 тыс. м3/сут, высокона-
гружаемые — до 50 тыс. м3/сут.

При подаче на биофильтр освет-
ленной сточной воды через некоторое
время (период адаптации микроор-
ганизмов) в загрузочном материале
биофильтра образуется биологическая
пленка, способная сорбировать на
своей поверхности органические ве-
щества сточных вод. Период адапта-
ции может продолжаться 2...3 недели

Рис. 14.4. Биофильтр с принудительной подачей
воды:

/ — подающие трубы; 2 — воздухораспределитель-
ное устройство; 3 — загрузка; 4 — водоотводящие
лотки; 5 — гидравлический затвор; 6 — воздухо-
подающие трубы
(в зависимости от вида загрязнений
и температуры). По мере увеличения
толщины пленки нижние ее слои (ми-
нерализованные) отмирают и уносят-
ся с биофильтра (с водой). При пра-
вильно принятой нагрузке на био-
фильтр процессы отмирания и на-
растания биологической пленки идут
параллельно, поэтому заиливания и
заболачивания не наблюдается. Рабо-
чая высота капельных биофильтров
1,5...2 м, высоконагружаемых — 2...
4 м.

Кислород, необходимый для жиз-
недеятельности бактерий (аэробной
минерализации) поступает в био-
фильтр через дренаж, щели, устраи-
ваемые в боковых стенах отверстия
и через верхнюю поверхность филь-
тра. Площадь одного фильтра при-
нимается не более 1400... 1500 м2.

Аэротенки применяют для биологи-
ческой очистки бытовых и производ-
ственных сточных вод. Аэротенк пред-
ставляет собой длинный железобетон-
ный резервуар глубиной и шириной
3,6...4,5 м, длиной до 100 м и более,
состоящий из двух или более коридо-
ров (секций) (рис. 14.5). В аэротенке
очищаемые сточные воды, смешанные
с активным илом, медленно движут-
ся и перемешиваются. Очистка воды
здесь основана на том же процессе
биохимического окисления органи-
ческих веществ, что и в биофильтрах.
Однако в аэротенках изъятие и окис-
ление органических веществ осуществ-
ляет активный ил, состоящий из коло-
ний аэробных микроорганизмов. Для
обеспечения микроорганизмов кисло-
родом применяют непрерывную ис-
кусственную аэрацию смеси сточных
вод и активного ила одним из следую-
щих способов: путем подачи в смесь
сжатого воздуха через пористые
фильтросные пластины, проложенные
на дне аэротенка и обеспечивающие
размельчение воздушных пузырьков;
путем применения различных механи-
ческих или гидромеханических пере-
мешивателей-аэраторов, усиливаю-
щих поверхностную аэрацию в резуль-
тате перемешивания и образования
глубоких воронок и т. п.

Очищенная сточная жидкость вме-
сте с активным илом направляется из
аэротенка во вторичный отстойник,
где активный ил отделяется от очи-
щенной сточной жидкости. Часть ак-
тивного ила (20...40 %) поступает
вновь в аэротенки, а остальной («из-
быточный ил») уплотняется в ило-
уплотнителях (для уменьшения влаж-
ности), после чего направляется на
обработку вместе (или отдельно) с
осадком из первичных отстойников.

В настоящее время разработано
много модификаций аэротенков. Для
интенсификации биохимического окис-
ления предложено использовать не
воздух, а чистый килород, увеличив
при этом в 2...3 раза дозу активного
ила. Такое сооружение назвали окси-
тенком. Окислительная мощность ок-
ситенков в 5...6 раз выше, чем у аэро-
тенков, а капитальные затраты сни-
жаются в 1,5...2 раза. Окситенки при-
меняют для очистки производствен-
ных сточных вод от органических
загрязнений высокой концентрации.
Впервые в СССР окситенки построены
на Щекинском химкомбинате в Туль-
ской области.

14.5.	ОБРАБОТКА,
ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ
И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСАДКОВ
И ИЛОВ

На канализационных очистных
сооружениях задерживается значи-
тельное количество осадков й илов,
содержащих минеральные и органи-
ческие вещества. В основном это оса-
док первичных отстойников и актив-
ный ил или биопленка, образующиеся
в сооружениях биологической очист-
ки, а также дробленые отбросы с ме-
ханических решеток. Общий объем
осадков составляет обычно 1...1.5 %
от общего объема сточной жидкости,
подаваемой на очистные сооружения
(для производственных сточных вод
эта величина достигает 30%). Оса-
док, поступающий из первичных от-
стойников, имеет влажность до 95 %,
в значительной степени насыщен
микроорганизмами (в том числе пато-
генными), содержит яйца гельминтов.
1-1

Рис. 14.5. Схема четырехкоридорного аэротенка:

/ — осветленная вода от первичных отстойников; 2 — отвод воды на вторичные отстойники; 3 — водослив;
4 — воздуховоды; 5 — подача активного ила; 6 — фильтросы

Активный ил, поступающий из вто-
ричных отстойников, имеет высокую
влажность (до 99,7 % при очистке в
аэротенках и до 96,5 % при очистке
на биофильтрах) и может быть зара-
жен яйцами гельминтов. В сыром
неперегнившем виде осадок и ил опас-
ны в санитарном отношении, издают
неприятный запах и плохо сохнут.

В таком виде осадок непригоден для
перевозки, плохо усваивается расте-
ниями.

Основные задачи современной тех-
нологии обработки осадков и илов —
превращение их в продукт, не вызы-
вающий загрязнения окружающей
среды, а также утилизация ценных
компонентов.
Осадок, поступающий из первич-
ных отстойников, обычно сбраживают
в искусственных условиях в метан-
тенках.

Метантенк (рис. 14.6)— резервуар,
в котором происходит сбраживание
(перегнивание) осадка в искусствен-
ных условиях. С целью интенсифика-
ции процесса осадок подогревается.
Распад органических веществ в ме-
тантенке происходит в анаэробных
условиях при температуре около
33 °C (мезофильное брожение) или
при температуре около 53 °C (термо-
фильное брожение). По конструкции
метантенки подразделяют на два
типа — с жестким незатопляемым
перекрытием и с плавающим пере-
крытием. Осадок в метантенке пере-
мешивается насосом или другим спо-
собом, подогрев осуществляется ост-
рым паром. В зависимости от хими-
ческого состава осадок при сбражи-
вании выделяет от 5 до 16 м3 газа ме-
тана (на 1 м3 осадка). На крупных
станциях газ очищается, собирается
в газгольдеры и используется на
нужды отопления и подогрева осадка
в метантенке.

Сброженный в метантенке осадок
имеет высокую влажность и трудно
транспортируем. Обычно осадок после
обработки в метантенках подсушива-
ют на иловых площадках или обезво-
живают и термически сушат в спе-
циальных цехах.

Иловые площадки представляют
участки земли, разбитые на карты с
бортами, с искусственным или без ис-

Рис. 14.6. Схема метантенка:

/ — выпуск сырого осадка; 2 — подача острого пара;
3 — подача осадка на циркуляцию; 4 — выпуск ило-
вой воды; 5 — выпуск сброженного осадка; 6 —
насос для перемешивания осадка; 7 — гидроэлеватор

кусственного основания, хорошо спла-
нированные и имеющие дренаж. Пло-
щадь одной карты — от 0,25 до 2 га.
Осадок, выходящий из метантенка,
имеет влажность 95...97,5 %, а после
подсушки на площадках — 70...75 %.
На каждый 1 м2 иловой площадки
выгружается 1...2,5 м3 влажного осад-
ка. Размеры земельных участков, от-
водимые под иловые площадки, зави-
сят от производительности очистных
сооружений и определяются по
табл. 14.1.

При отсутствии необходимых пло-
щадей сброженный осадок обезвожи-
вают в искусственных условиях на
специальных вакуум-фильтрах или
фильтрпрессных установках. Перед
искусственным обезвоживанием оса-
док обрабатывают специальными хи-
мическими веществами — коагулянта-
ми и флокулянтами (соли железа,
алюминия, известь, синтетические
флокулянты и т. п.). Эта обработка
улучшает процесс водоотдачи и зна-
чительно интенсифицирует процесс
обезвоживания.

После обезвоживания осадок под-
сушивают в специальных сушильных
печах и дробят. Влажность сухого
осадка составляет 20...35 %, что зна-
чительно улучшает условия его пере-
возки и хранения. Он является ценным
удобрением, содержит все нужные для
растений питательные вещества. Реа-
лизация осадка как удобрения может
покрыть 40...60 % всех расходов на
сооружение и эксплуатацию очистных
сооружений.

Избыточный активный ил, посту-
пающий на обработку после вторич-
ных отстойников, по своему химичес-
кому и гранулометрическому составу
отличается от осадка первичных от-
стойников. Ил обладает высокой
влажностью (до 99,7 %) и перед об-
работкой обычно уплотняется до
95...96 %, после чего либо сбражива-
ется в метантенках вместе с осадком,
либо подвергается аэробной стабили-
зации, осуществляемой в сооруже-
ниях типа аэротенка.

Сущность аэробной стабилизации
состоит в аэробном окислении биоло-
гически доступных органических ве-
ществ ила и в самоокислении бакте-
риальной массы. Аэробной стабили-
зации могут подвергаться как ил, так
и осадок из первичных отстойников.

Сжигание осадков производят в
тех случаях, когда утилизация не-
возможна или нецелесообразна. С
экономической точки зрения сжигать
целесообразно только обезвоженные
осадки. Разработан и построен ряд
конструкций печей для сжигания осад-
ка: печи кипящего слоя, многоподо-
вые печи, барабанные и т. п. Отводи-
мые от установок для сжигания газы
перед выбросом в атмосферу должны
очищаться от вредных включений.
В СССР в настоящее время сжига-
ются только промышленные осадки.

Обеззараживание осадка произво-
дится в том случае, если его сбражи-
вание производилось в мезофильном
режиме, если производилась лишь
аэробная стабилизация или если оса-
док не обрабатывался совсем (сырой
осадок). Обеззараживанию подвер-
гают осадок в жидком виде, после
подсушивания на иловых площадках
или после его механического обезво-
живания.

С целью обеззараживания осадок
следует прогревать при 60 °C с вы-
держиванием не менее 20 мин.

Рекомендуется для обезвоженных
осадков применять биотермическую
обработку (компостирование) в поле-
вых условиях. Компостирование сле-
дует производить в смеси с бытовыми
отходами, торфом, опилками при
влажности смеси не более 70 %.

Установлено, что обеззаражива-
ние такими методами сделает осадок
безопасным в бактериальном отноше-
нии и освободит его от яиц гельмин-
тов.

Глава 15
КАНАЛИЗАЦИЯ
ПРОМЫШЛЕННЫХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ
ОБЪЕКТОВ

15.1.	ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
О ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ

ВОДАХ.

СИСТЕМЫ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА
ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Сточные воды, отводимые с тер-
риторий промышленных предприя-
тий, подразделяют на три вида: про-
изводственные, бытовые и поверхност-
ный сток.

Производственные сточные воды
(получаются в результате производ-
ства продукции) по своему составу и
количеству весьма различны и спе-
цифичны для каждой отрасли про-
мышленности. Сточные воды горных,
металлургических, химических, нефте-
перерабатывающих, цементных, газо-
вых, машиностроительных предприя-
тий содержат в основном неоргани-
ческие и органические вещества;
воды целлюлозных, кожевенных, тек-
стильных, пищевых, ряда химических
и других отраслей содержат с преоб-
ладанием органические вещества и
меньше — неорганические. По коли-
честву спускаемой сточной жидкости
разные промышленные предприятия
или даже разные цехи одного пред-
приятия в зависимости от характера
производства различаются весьма
резко.

Нормы водоотведения в различных
отраслях промышленности изменя-
ются в широких пределах. Так, на-
пример, при добыче 1 т угля в шахтах
образуется 0,3 м3 сточных вод, 1 т
нефти — 0,3 м3, выплавке 1 т стали и
чугуна — 0,1 м3, при производстве 1 т
вискозного волокна — 233 м3, 1 т удо-
брений — 4 м3, 1 т синтетических
ПАВ — 1 м3, 1 т сульфатной целлю-
лозы — 220 м3, 1 т бумаги — 37 м3,
1 т цемента — 0,1 м3, 1 т льняных или
шелковых тканей — соответственно
317 и 37 м3, 1 т мяса — 24 м3, 1 т
хлеба — 3 м3, 1т масла — 2,6 м3, 1 т
сахара— 1,2 м3, при изготовлении
1 легкового автомобиля — 16 м3, од-
ного автобуса — 80 м3, при выработке
1 МВт-ч электроэнергии на тепловых
и атомных электростанциях — 5 м3.

При отсутствии норм водоотве-
дения количество сточных вод опре-
деляется по технологическим расче-
там в соответствии с регламентом
производства. Количество сточных
вод крупных промышленных пред-
приятий и промышленных узлов дости-
гает 400...600 тыс. м3/сут и соответ-
ствует количеству сточных вод города
с населением 1,5...2,5 млн. человек.

Бытовые сточные воды промыш-
ленных предприятий поступают от
туалетов, умывальников, душей, пред-
приятий общественного питания и
здравпунктов, расположенных на тер-
ритории промышленных предприятий.
Значительное внимание уделяется ра-
боте душевых установок.

Общее количество бытовых сточ-
ных вод зависит от числа работаю-
щих и типа производства и может
составить для различных производств
от 1 до 50 % от объема производст-
венных сточных вод.

Поверхностный сток, образую-
щийся в результате выпадания атмо-
сферных осадков и полива террито-
рии, на ряде предприятий может
быть сильно загрязнен продуктами
производства и тогда возникает необ-
ходимость его очистки наравне с про-
изводственными сточными водами.

а)

|Q/W7)

пп

jQnomf | Qnomz
rd ЛЛ / -I ЛЛ-2

Рис.

15.1. Системы промышленного водоснаб-

жения прямоточного типа:
а — простая прямоточная система, б — прямоточная
система с последовательным использованием воды
в различных технологических процессах; QHct —
вода источника; Qn0T — безвозвратные потери воды
в процессе производства; (?шл — потери воды со
шламом; Qc6p — вода, сбрасываемая в водоем;
ПП, ПП-I, ПП-2 — промышленные предприятия;

ОС — очистные сооружения

Согласно «Основам водного зако-
нодательства Союза ССР и союзных
республик» система водообеспечения
промышленных предприятий должна
быть, как правило, с оборотом воды
для всего предприятия или в виде
замкнутых циклов (для отдельных це-
хов или всего предприятия), при этом
следует предусматривать очистку от-
работанной (сточной) воды. Сущест-
вует несколько систем промышленно-
го водоснабжения.

Прямоточная система (рис. 15.1, а),
йри которой вся вода забирается из
водоема, после участия в технологи-
ческом процессе сбрасывается в во-
доем (при необходимости — после
очистки), а также система с последо-
вательным использованием воды в не-
скольких производствах, а затем сбро-
сом всей воды в водоем (рис. 15.1,6)
могут быть приняты только при не-
возможности или нецелесообразности
применения системы оборотного водо-
снабжения.

При оборотном водоснабжении
предусматривается максимально пол-
ное или полное многократное исполь-
зование воды в технологическом про-
цессе, причем в необходимых случаях
эта вода очищается, охлаждается
и т. п. (рис. 15.2). Часть воды при
этом безвозвратно утрачивается (унос
с готовой продукцией, унос с осадками
на очистных сооружениях, испарение
ит. п). Потери должны пополняться
свежей водой. Обычно эти добавки
составляют 5... 10 % от общего коли-
чества воды, находящегося в системе
оборотного водоснабжения.

В последние годы в промышлен-
ности имеется тенденция к росту во-
дооборотных систем. На предприятиях
черной и цветной металлургии водо-
оборот составляет в среднем по отра-
сли 75...80 %, на предприятиях хими-
ческой промышленности — 80 %, на
предприятиях целлюлозно-бумажной
промышленности — около 65 %.

Дальнейшим развитием систем
оборотного водоснабжения является
создание замкнутых систем водного
хозяйства промышленных предприя-
тий (рис. 15.3).
Рис. 15.2. Система оборотного водоснабжения
промышленного предприятия:

Qhct — вода источника; Qnp — вода, подаваемая па
производственные нужды; (?ПОт — безвозвратные по-
тери воды в процессе производства; — потери
воды со шламом; QyH — вода, теряемая иа испаре-
ние и уиос из охладительных установок; Q06 —
оборотная вода; Qcep — вода, сбрасываемая в во-
доем; ОС — водопроводные очистные сооружения;
ОС-2 — канализационные очистные сооружения;
ОУ — охладительные установки; ПП — промышлен-
ное предприятие; / — чистая вода; 2 — производст-
венная нагретая сточная вода; 3— то же, очищен-
ная; 4 — оборотная вода

товарный продукт

свежая вада
(добавка)

сырье

производство

вспомогательные
материалы

♦

отходы

I

Вторичное
сырье

очищенная
вода "

переработка

товарный продукт

-Рис. 15.3. Замкнутая система водного хозяй-

ства промышленного предприятия

Научно-техническая задача созда-
ния замкнутых систем водного хозяй-
ства промышленных предприятий со-
стоит в решении комплекса вопросов,
начальным этапом которых является
совершенствование технологий произ-
водства и использования воды, обес-
печивающих экономические преиму-
щества замкнутых систем перед су-
ществующими.

При замкнутой системе принят
технологический регламент, при кото-

ром количество сточных вод — мини-
мальное. Эти сточные воды очищают
и снова подают на технологические
нужды, а образующиеся осадки реге-
нерируют с целью получения повтор-
ного продукта. Пополнение замкнутых
систем свежей водой может осущест-
вляться либо за счет воды водоисточ-
ника, либо доочищенными бытовыми
сточными водами.

Внутризаводские сооружения ка-
нализации представляют собой слож-
ные системы.

В зависимости от типа отдельных
производств часто бывает целесооб-
разно очищать сточные воды одного
или нескольких цехов и только после
этого направлять частично очищен-
ные сточные воды в общезаводскую
систему производственной канализа-
ции.

Общезаводские канализационные
сооружения делают в тех случаях,
когда по своему составу сточные воды
не могут быть приняты в городскую
канализацию и не подлежат выпуску
в водоем.

Вопрос о бытовых водах и необхо-
димости очистки поверхностного стока
решается в каждом отдельном случае
самостоятельно в зависимости от
местных условий.

Имеются решения, при которых
бытовые стоки поступают на завод-
ские очистные сооружения или непо-
средственно в городскую сеть кана-
лизации. Поверхностный сток, как
правило, подвергается очистке,’после
чего используется повторно, либо
сбрасывается в водоем.

15.2.	ОЧИСТКА
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Для очистки производственных
сточных вод применяют в зависимо-
сти от состава их загрязнений методы
механической, физико-химической, хи-
мической и биологической очистки.

Механическая очистка — проце-
живание, отстаивание и фильтра-
ция — применяется для выделения из
сточных вод нерастворенных мине-
ральных и органических примесей.
Процесс полного осветления сточной
воды завершается фильтрованием —
пропуском воды через слои зернистого
материала. Преимущество этих про-
цессов заключается в возможности
применения их при нормальной тем-
пературе и без добавления химичес-
ких реагентов. Эта очистка, как пра-
вило, является предварительным, ре-
же окончательным способом обработ-
ки производственных сточных вод.

Процеживание применяют для вы-
деления из сточной жидкости круп-
ных плавающих и мелких, главным
образом волокнистых, загрязнений.
Для задержания крупных загрязне-
ний применяют решетки (см. гл. 14),
а более мелких — различные сита и
микросита. Иногда сита применяют
как самостоятельные сооружения,
после которых производственные сточ-
ные воды могут быть сброшены либо
в водоем, либо в городскую канали-
зационную сеть.

В схемах очистки широко приме-
няют отстойники (см. гл. 14). В зави-
симости от вида производственных
сточных вод отстаивание может быть
заключительным этапом очистки или
являться лишь предварительной очи-
сткой, после которой следует биоло-
гическая или физико-химическая очи-
стка. Так, на предприятиях черной
металлургии сточные воды от прокат-
ных цехов и грануляции шлака доста-
точно пропустить через отстойники,
после чего их можно повторно ис-
пользовать. Сточные же воды фабрик
первичной обработки шерсти, пред-
приятий пищевой промышленности,
кожевенных и т. п. предприятий после
отстаивания обязательно направляют
на сооружения биологической очистки.
Для нефтесодержащих сточных вод
применяют различные нефтеловушки,
конструкция которых имеет в своей
основе модифицированный горизон-
тальный отстойник.

Если взвеси являются достаточно
мелкими и они не задерживаются в
отстойниках, сточную жидкость про-
пускают через фильтры песчаные,
диатомитовые или через другие спе-
циальные фильтры. Широкое распро-

странение получают гидроциклоны,
микрофильтры, центрифуги.

Химическая очистка производст-
венных сточных вод включает в себя
два основных метода — нейтрализа-
цию и окисление.

Химическая очистка может приме-
няться: как самостоятельный метод
очистки сточных вод различных про-
изводств перед подачей их в систему
оборотного водоснабжения, а также
перед спуском в городскую канали-
зацию или в водоем; как предочист-
ка — перед биологической или физи-
ко-химической очисткой. В ряде слу-
чаев химическая очистка является
наиболее приемлемым способом ло-
кальной очистки, а также может
быть использована в процессах до-
очистки.

Нейтрализация производится для
ликвидации кислотности и щелочно-
сти стоков. Реакция нейтрализации —
это химическая реакция между веще-
ствами, имеющими свойства кислоты
и щелочи, которая приводит к потере
характерных свойств обоих соедине-
ний.

Окисление применяется как метод
химической очистки для обезврежи-
вания производственных сточных вод,
содержащих токсичные (ядовитые)
примеси (например, цианиды) или со-
единения, которые нецелесообразно
извлекать из сточных вод, а также
сложно или дорого очищать другими
методами. Такие виды сточных вод
встречаются в машиностроении’(галь-
ванические цехи), горно-добывающей,
нефтехимической, целлюлознобумаж-
ной и некоторых других отраслях
промышленности.

Физико-химическая очистка про-
изводственных сточных вод включает
в себя коагуляцию, сорбцию, флота-
цию, экстракцию, ионный обмен, об-
ратный осмос, электродиализ, элек-
трокоагуляцию, испарение, магнит-
ную обработку и др. Физико-хими-
ческие методы могут применяться
как самостоятельные методы очистки,
а также в сочетании с механически-
ми, биологическими и химическими
методами.
В последние годы область приме-
нения физико-химических методов
расширяется, доля их среди других
методов очистки производственных
сточных вод возрастает.

Биологическая очистка производ-
ственных вод — широко применяемый
метод очистки, позволяющий очис-
тить их от большинства органичес-
ких примесей. Процессы, протекаю-
щие при биологической очистке про-
изводственных сточных вод, по своему
механизму в основном однозначны
с процессами, которые имеют место
при очистке бытовых сточных вод,
однако ввиду разнообразия типов
органических загрязнений, присутст-
вующих в производственных сточных
водах, число бактерий, находящихся
в них, а также их виды представлены
значительно шире, чем в бытовых
сточных водах.

Сооружения биологической очист-
ки производственных сточных вод
как в естественных условиях, так и в
искусственных существенно не отли-
чаются от однотипных сооружений,
применяемых для биологической
очистки бытовых сточных вод, опи-
санных в § 14.4. Многообразие орга-
нических соединений, присутствую-
щих в различных видах производст-
венных сточных вод, заставляет раз-
работчиков и проектировщиков не-
сколько модернизировать традицион-
ные сооружения биологической очист-
ки, однако основные типы сооруже-
ний остаются такими же. Подробные
сведения о каждом из перечисленных
выше методов очистки производствен-
ных сточных вод приведены в специ-
альной литературе, а также в главе
СНиПа «Канализация. Наружные
сети и сооружения».

15.3.	СТОЧНЫЕ ВОДЫ ОБЪЕКТОВ
АГРОИНДУСТРИАЛЬНОГО

КОМПЛЕКСА И ИХ ОЧИСТКА

Расширение производства живот-
новодческой продукции на промыш-
ленной основе (включая птицеводст-
во), сопровождающееся вводом в
эксплуатацию большого количества

крупных комплексов и ферм, вызы-
вает серьезные проблемы, связанные
с удалением и использованием ог-
ромных масс навоза.

Технология обработки навоза в
значительной мере определяется спо-
собом его уборки из животноводче-
ских помещений. При весьма распро-
страненном на крупных комплексах
гидросмыве навоза происходят зна-
чительное разбавление его водой и
превращение в малоконцентрирован-
ные навозные стоки, превышающие по
своему объему количество навоза в
пять и более раз. Соответственно уве-
личиваются и расходы на его обра-
ботку. Одновременно с этим в раз-
бавленном навозе увеличиваются сро-
ки выживания возбудителей инфек-
ционных болезней и яиц гельминтов,
что требует проведения специальных
работ по обеззараживанию.

Традиционное хранение подсти-
лочного навоза неприемлемо на круп-
ных комплексах как по экономичес-
ким, так и по санитарно-гигиеничес-
ким соображениям, в связи с угрозой
загрязнения окружающей природной
среды и возможностью распростра-
нения инфекций среди людей, живот-
ных и птиц.

Все это требует индустриального
подхода к решению проблемы обезза-
раживания животноводческих сточ-
ных вод, правильной очистки и ис-
пользования их на основе современ-
ных методов и технических«средств,
обеспечивающих наиболее эффектив-
ное в данных условиях осуществле-
ние этих процессов.

В зданиях животноводческих и
птицеводческих комплексов преду-
сматривают устройство канализации
для отведения: навозных стоков; про-
изводственных сточных вод от мытья
животных, уборки помещений и до-
ильных площадок, мойки оборудова-
ния и посуды, от проточных поилок
в птичниках; хозяйственно-бытовых
сточных вод от санитарных приборов;
атмосферных вод (поверхностный
сток).

Системы удаления, обработки,
обеззараживания, хранения, подго-
товки и использования навоза и поме-
та проектируют по соответствующим
ведомственным нормам технологи-
ческого проектирования.

Эти системы должны обеспечи-
вать: использование жидкого навоза
и навозных стоков на орошение сель-
скохозяйственных культур (на комп-
лексах по откорму крупного рогатого
скота и свиней); использование на-
воза и помета в качестве органичес-
ких удобрений для повышения уро-
жайности и улучшения структуры поч-
вы; выполнение санитарно-гигиени-
ческих, зооветеринарных требований
и требований законодательств по
охране окружающей среды; эконо-
мичность строительства и эксплуа-
тации.

Основные архитектурно-планиро-
вочные приемы проектирования со-
оружений по обработке навоза и по-
мета заключаются в правильном рас-
положении этих сооружений по отно-
шению к комплексу и селитебной
зоне, а также в благоустройстве
близлежащей территории. Участки
для сооружений по обработке навоза
и помета должны быть незатопляе-
мыми паводковыми и ливневыми во-
дами, с низким стоянием грунтовых
вод. При высоком стоянии грунтовых
вод их уровень понижают искусст-
венным путем, участок располагают
ниже водозаборных сооружений. Ос-
новным положением, которое во всех
случаях надо учитывать, является то,
что жидкий навоз, навозные и по-
верхностные стоки (дождевые, талые,
от мойки участков с твердым покры-
тием), отвечающие мелиоративным,
агротехническим, ветеринарным и са-
нитарным требованиям, должны на-
правляться в основном на орошение
сельскохозяйственных культур. В
большинстве случаев это становится
возможным после их обработки и
обеззараживания. Для выполнения
этого основного положения как очист-
ные сооружения, так и комплекс в
целом должны располагаться с таким
расчетом, чтобы площадь прилегаю-
щих сельскохозяйственных угодий
была достаточной для полного исполь-

зования жидкого навоза и навозных
стоков в качестве удобрения и для
орошения. Это условие надо особо
учитывать при обосновании выбо-
ра места расположения агрокомп-
лекса.

Расстояния от сооружений по об-
работке навоза нормируют в зави-
симости от вида животных и птиц,
способа обработки навоза и типа
объекта, который должен быть за-
щищен.

Проведенные исследования пока-
зывают, что размер санитарно-защит-
ной зоны следует определять на осно-
ве местных условий: рельефа и нали-
чия лесных насаждений, вида деревь-
ев и густоты их посадки, а главное с
учетом эффективности и надежности
систем очистки воздуха на комплексе.

Сооружения по обработке навоза
и помета следует располагать по от-
ношению к комплексу и селитебной
зоне с подветренной стороны господ-
ствующих ветров (в теплое время
года). Величины этих зон следует
принимать по табл. 15.1.

Очистные сооружения должны
быть ограждены и обеспечены подъ-
ездными путями шириной не менее
3,5 м с твердым (бетонным или ас-
фальтобетонным) покрытием, а въез-
ды на территорию оборудованы дез-
инфекционными барьерами для об-
работки колес транспорта. По пери-
метру участка очистных сооружений
рекомендуется сажать высокорасту-
щие деревья на полосе шириной
не менее 10 м.

Поля, орошаемые жидким наво-
зом, также окружают зелеными на-
саждениями, ширина полосы которых
должна быть не менее 30 м.

Сбор и удаление навоза — весьма
важный этап на животноводческих
и птицеводческих комплексах. Как
уже говорилось выше, выбранный
способ удаления навоза существенно
влияет на общий объем сточных вод
(зависит от степени разбавления его
водой), физико-химические показа-
тели навоза и его пригодность для
использования в качестве удобрений,
на трудоемкость ухода за поголовьем
Таблица 15.1. Размер санитарно-защитных зон
от сооружений комплекса и жилой застройки
до сооружений обработки навоза

Наименование объектов загрязнения	Минимальные расстояния, м	
	от комплекса	ОТ жилой застройки
Сооружения меха- нической обработки свиного навоза:  до 12 тыс. голов	~]Не менее	Не менее
от 12 до 54 тыс. голов  54 тыс. голов и более  Сооружения меха- нической обработки навоза крупного ро- гатого скота:  менее 1200 голов  1200...6000 голов более 6000 голов  Сооружения тер- мической обработки помета птицеводчес- ких хозяйств:  до 100 тыс. не- сушек и до 1 млн. бройлеров  100...400 тыс. не- сушек и до  3 млн. бройлеров более 400 тыс. несушек и более  3 млн. бройлеров  Открытые храни- лища навоза  То же, помета  Сооружения био- логической обработ- ки фракций навоза  Площадки для буртования навоза и компоста	60 ✓  >Не менее  60  200  Не менее 60 300  Не менее 60  Не менее  15	500 1000 2000  300  500 1000  300  1000  1200  500... 2000  500 Не менее  500  Не менее 300

и на степень загрязнения воздушного
и водного бассейнов.

В зависимости от мощности комп-
лекса и вида животных или птиц, а
также с учетом других технико-
экономических соображений выбира-
ется один из следующих способов
удаления навоза (помета) из поме-
щений комплекса: механический, гид-
равлический или самосплавной (гид-
росплавной). Могут быть приняты
комбинации этих способов.

Из помещений для содержания
скота навозная масса удаляется в

навозоприемники — навозохранили-
ща. Навозохранилища бывают под-
польные, наземные, полузаглублен-
ные и заглубленные.

Утилизация навоза в твердом и
жидком состоянии является сложным
вопросом. Дело в том, что утилизация
подразумевает сохранение полезных
качеств, т. е. полезных составляющих
навоза и помета. Однако до исполь-
зования его следует обезвредить, унич-
тожить вредные микроорганизмы.
Надежное обезвреживание связано,
как правило, с потерей в той или иной
степени полезных составляющих на-
воза.

Очистка и обезвреживание навоз-
ных стоков могут быть различными.
В принципе навоз можно непосред-
ственно вносить в почву как органи-
ческое удобрение. Однако этот способ
малоприемлем, так как повышается
вероятность заражения почвы болез-
нетворными микроорганизмами и
гельминтами, а также перенасыщение
почв биогенными элементами — азо-
том и фосфором. Кроме того, при вне-
сении жидкого, необезвоженного на-
воза может произойти переувлажне-
ние почв. Поэтому жидкий навоз сле-
дует предварительно обезводить, раз-
делив его на твердую и жидкую фрак-
ции. Твердая фракция, как правило,
обеззараживается биотермическим
методом (рис. 15.4), суть которого
заключается в компостировании на-
воза, имеющего влажность 70 % (не
более) в буртах на площадках' с во-
донепроницаемым основанием. Навоз
укладывается в бурты высотой до
2 м, шириной поверху 2...2,5 м. Время
выдерживания в буртах в теплый пе-
риод 2 мес, в холодный — 3 мес.
В бурты рекомендуется закладывать
рыхлый навоз и помет с добавлением
20 % торфа, соломы или опилок. Для
помета и навоза с подстилкой напол-
нитель не требуется.

Обеззараживание помета можно
производить путем его термической
сушки. Сушку следует производить
при температуре на выходе из аппа-
рата 100...140 °C при продолжитель-
ности не менее 45...60 мин.
Рис. 15.4. Схема биотермического обезврежи-
вания «твердой» и «жидкой» фракций навоза
(компостирование):

/ —«твердая» (влажность до 92 %) фракция наво-
за; 2 — компостные бурты; 3 — накопитель (торф,
опнлкн); 4 — обеззараженный навоз (на поля);
5—«жидкая» (влажность до 98 %) фракция наво-
за; 6 — отстойник-уплотнитель; 7 — вода из отстой-
ника (на обеззараживание) ; 8 — дегельмннтизатор;

9 — обеззараженная вода (на полив)

Жидкая фракция навоза должна,
как правило, подвергаться^ биологи-
ческой очистке и обезвреживанию,
после чего может быть использована
на орошение сельскохозяйственных
угодий, либо направлена на повтор-
ное использование для гидроудаления
навоза, либо сброшена в водоем.

Обезвреживание навоза может
производиться в метантанках (см.
гл. 14), при этом в процессе анаэроб-
ного сбраживания из навоза выделя-
ется метан, использование которого
как топлива экономически целесооб-
разно.

На крупных животноводческих
комплексах при гидравлическом спо-
собе удаления навоза применяется
технологическая схема обработки
жидкого навоза с биологической
очисткой жидкой фракции.

За рубежом и в СССР проводятся
исследования по переработке навоза
и помета в кормовые добавки для ско-
та. Это достигается двумя путями:
из навоза или помета извлекают пи-
тательные вещества — сырой протеин,
биогенные элементы (азот, фосфор,
калий), углеводородные вещества,

которые добавляют в корм; жидкий
навоз применяют в качестве пита-
тельной среды для производства кор-
мовых дрожжей, выращивания чер-
вей, личинок насекомых или водорос-
лей, которые затем перерабатываются
в кормовой белок.

15.4.	ОСОБЕННОСТИ
КАНАЛИЗАЦИИ СЕЛЬСКИХ
НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ.

КАНАЛИЗАЦИЯ
ОТДЕЛЬНО СТОЯЩИХ ОБЪЕКТОВ

В условиях сельской местности мо-
гут применяться следующие системы
канализации: централизованная —
для одного или нескольких населен-
ных пунктов и производственных зон;
местная — для отдельных объектов
или небольших групп зданий.

В некоторых случаях целесообраз-
но предусматривать комбинированную
систему канализации, охватывающую
две зоны населенного пункта: с цент-
ральной системой отведения и очист-
ки воды (часто — в центральной час-
ти поселка) и с децентрализованными
установками для очистки, располага-
емыми вблизи отдельных жилых до-
мов и общественных зданий (как пра-
вило, по периферии поселка).

Выбор системы должен быть обо-
снован, исходя из местных условий и
технико-экономических показателей,
при этом следует руководствоваться
требованиями СНиПа «Канализация.
Наружные сети и сооружения^ Нормы
проектирования».

Централизованные системы кана-
лизации чаще всего предусматривают
в сельских районных центрах, для
центральных усадеб совхозов и кол-
хозов, имеющих развитый обществен-
ный центр и прилегающую к нему се-
литебную зону. Устройство централи-
зованной канализации обусловливает
наличие централизованного водопро-
вода.

Системы канализации могут быть
объединенными и раздельными для
селитебно-общественной и производ-
ственных зон, однако сточные воды
производственной зоны — от живот-
новодческих и птицеводческих ферм
и комплексов, тепличного хозяйства,
зерноскладов, овощехранилищ, зоны
механизации и т. п.— во всех случаях
должны иметь свои локальные очист-
ные сооружения, после которых очи-
щенные сточные воды направляют
либо в централизованную хозяйствен-
но-фекальную канализацию, либо
спускают в водоем, либо повторно
используются.

Повторное использование имеет
в виду подачу воды на орошение (на
поля или в тепличное хозяйство), а
также для гидравлической уборки
помещений в животноводческих и
птицеводческих комплексах или на
технические нужды в машинном парке.

Дождевая закрытая система кана-
лизации в сельских населенных мес-
тах, как правило, не устраивается.
На территории предприятий агро-
промышленного комплекса должен
предусматриваться организованный
отвод поверхностного стока.

Устройство наружной канализа-
ционной сети сельских населенных
мест, ее оборудование и конструиро-
вание в принципе не отличаются от
аналогичных устройств городской ка-
нализации, описанных в § 13.2 и 13.3
настоящего раздела.

Очистка бытовых сточных вод при
централизованной системе канализа-
ции должна производиться на соору-
жениях механической и биологической
очистки. Выбор сооружений произво-
дятся в соответствии с требованиями
СНиПа и с учетом местных условий.

Площадка очистных сооружений
должна быть расположена ниже по-
селка по течению водоема, в который
намечается выпуск очищенных сточ-
ных вод и с подветренной стороны по
отношению к жилой застройке. При
выборе площадки следует по возмож-
ности обеспечить самотечное поступ-
ление сточных вод на сооружения.
Компоновка очистных сооружений
должна предусматривать возможность
их строительства по очередям и пер-
спективное расширение.

Санитарно-защитные зоны от очи-
стных сооружений до границ жилой

застройки, участков общественных
зданий и предприятий общественного
питания должны приниматься по
СНиПу «Канализация. Наружные
сети и сооружения. Нормы проекти-
рования» в зависимости от типа и
производительности очистных соору-
жений. Они колеблются от 5 м для
септиков до 300 м для полей фильтра-
ции. Санитарно-защитные зоны
должны быть озеленены.

Для населенных пунктов с числом
жителей до 3500 человек могут быть
рекомендованы компактные очистные
установки заводского изготовления,
предназначенные для полной биоло-
гической очистки бытовых и близких
к ним по составу других сточных
вод. На установки принимают сточ-
ные воды от сельских населенных
мест, рабочих поселков, а также
отдельно стоящих многоэтажных жи-
лых домов, общественных зданий,
пионерских лагерей, турбаз, домов от-
дыха и т. п. Установки применяют
для очистки сточных вод в количестве
12...700 м3/сут (60...3500 жителей);
в районах с расчетной зимней темпе-
ратурой не ниже —30 °C их распола-
гают на открытом воздухе, а при бо-
лее низких температурах — в па-
вильонах. Установки выполняют из
стали с антикоррозионным покрытием,
максимальная стоимость установки 30
тыс. руб., размер установки до
18X42 м.

Очистные сооружения местной ка-
нализации включают в себя септики,
фильтрующие колодцы, песчано-гра-
вийные фильтры и подземные поля
фильтрации.

Септики (рис. 15.5) применяют
для очистки сточных вод отдельно
стоящих зданий. Это — подземные
сооружения, в которых одновременно
происходит отстаивание сточных вод
и перегнивание осадка. В них задер-
живается до 70 % взвешенных ве-
ществ. Полный объем септика при
удалении осадка один раз в год дол-
жен составлять: при расходе сточных
вод до 5 м3/сут — не менее трехкрат-
ного притока, при большем расходе —
не менее 2,5-кратного.
Рис. 15.5. Септик двухсекционный:

1 — подача исходной сточной воды; 2 — выход ос-
ветленной воды; 3 — вентиляционная вытяжка

В зависимости от производитель-
ности септики выполняются однока-
мерными или многокамерными. Мате-
риал — кирпич, бетон, железобетон.

Минимальные размеры септика
(м): глубина, считая от уровня воды
до дна,— 1,3, ширина — 0,75, длина
или диаметр — 1. Практически септик
минимальных размеров может обслу-
жить семью из 3...4 человек (при
уборной со смывом, раковине и ванне).
От сооружений для забора грунтовых
вод септик должен быть на расстоя-
нии не менее 30 м.

Из септика осветленная вода по-
ступает на поля подземной фильтра-
цции, которые могут быть рекомендо-
ваны только для песчаных или супес-
чаных грунтов (рис. 15.6). Дренаж-
ные трубы закладывают на глубину
0,5...1,8 м, но не менее 1 м от верхнего
уровня грунтовых вод. Оросительную

сеть выполняют преимущественно из
керамических или асбестоцементных
труб, уложенных на слой подсыпки
толщиной 20...50 см из гравия, шлака,
щебня или крупнозернистого песка.
Оросительные линии состоят из пря-
мых участков и боковых ответвлений.
Длину отдельных оросителей не сле-
дует принимать более 20 м, их уклон
0,001 ...0,003. Оросительные сети из
керамических труб устраивают с за-
зорами между трубами на стыках
15...20 мм, а над стыками предусмат-
ривают накладки (например, из стек-
лоткани). В асбестоцементных трубах
снизу выполняют пропилы на полови-
ну диаметра шириной 15 мм с рас-
стоянием между ними не более 0,2 м.

При отсутствии площадей и дре-
нажных труб для подземного ороше-
ния осветленная в септике вода может
подаваться в поглощающий колодец
(фильтрующий) (рис. 15.7). Погло-
щающие колодцы могут устраиваться
только в песчаных и супесчаных грун-
тах при количестве сточных вод не
более 1 м3/сут. Глубина колодца —
до 2,5 м, внутренний диаметр — до
2 м. Внутри колодца устраивают
донный фильтр-обсыпку высотой не
менее 1 м, а в стенках колодца делают
дренажные отверстия. Расстояние от
поглощающего колодца до дома
должно быть не менее 10 м, до водо-
заборного колодца — не менее 50 м.

В слабопроницаемых или водоне-
проницаемых грунтах при невозмож-

Рис. 15.6. Схема полей подземной фильтрации:

/ — канализационный стояк; 2 — септик с дозирующей камерон; 3 — оросительная сеть; 4 — приточная
вентиляция
Рис. 15.7. Местная система канализации с сеп-
тиком и фильтрующим колодцем:

/ — канализационный стояк; 2 — выпуск из здания;
3 — септик; 4 — водоотводная труба; 5 — фильтру-
ющий колодец; 6 — уровень грунтовых вод

ности применения полей подземной
фильтрации или поглощающих колод-
цев устраивают песчано-гравийные
фильтры (в одну или две ступени)
(рис. 15.8). Наивысший уровень грун-

товых вод должен быть не менее чем
на 1 м ниже дна фильтра. В качестве
загрузочного материала одноступен-
чатых фильтров принимают крупно-
и среднезернистый песок, щебень,
гравий и другие материалы. Песча-
но-гравийные фильтры могут распо-
лагаться рядом с септиком и на неко-
тором (до 10 м) удалении от него.

Канализация одноквартирного
здания может выполняться по схеме
«люфт-клозет + отведение серых вод».
Эта система заключается в следую-
щем: уборная выполняется в виде
люфт-клозета (с периодическим уда-
лением сточных вод из выгреба), а
стоки от умывальника, ванны и мойки
(«серые воды») отводятся на ороше-
ние участка после обработки хлорной
известью в накопителе.

Применение того или иного спосо-
ба очистки сточных вод, размещение
очистных сооружений и выпуск очи-
щенных стоков в каждом отдельном
случае следует согласовать с орга-
нами санитарного надзора.

15.5.	САНИТАРНАЯ ОЧИСТКА
НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

Санитарная очистка населенных
мест от твердых, жидких и газообраз-
ных отходов является важной состав-
ной частью проблемы охраны окру-
жающей природной среды.

5

,5

Рис. 15.8. Местная система канализации с септиком и песчано-гравийным фильтром:

1 — стояки; 2 — отводные трубы; 3 — колодцы; 4 — септик; 5 — отвод осветленной воды; 6 — фильтр; 7 —
дренажные распределительные трубы; 8 — сборная труба; 9 — уровень грунтовых вод
Основные задачи санитарной очи-
стки населенных мест — обеспечение
высокого санитарного состояния жи-
лых районов, улиц, площадей и терри-
торий зеленых насаждений; полное
обезвреживание отходов и их макси-
мальная утилизация в народном хо-
зяйстве, комплексная механизация
работ по сбору, удалению, обезврежи-
ванию и переработке отходов и уборке
городских территорий, снижение себе-
стоимости сбора, удаления, обезвре-
живания, переработки отходов и работ
по уборке улиц.

Классификация отходов. По свое-
му физическому состоянию отходы на-
селенных мест подразделяют на твер-
дые, жидкие и газообразные.

Твердые отходы поступают: от жи-
лых зданий, учреждений (бумага, де-
рево, текстиль, мусор); торговых пред-
приятий (бумага, тара, упаковочный
материал); общественного питания
(пищевые отходы, кости, бумага, му-
сор); рынков (очистки от овощей,
солома, упаковочный материал, бума-
га, тара, стекло, навоз); промышлен-
ные отходы (строительный мусор,
шлаки, обрезки материалов и т. п.).

Жидкие отходы (нечистоты, по-
мои, сточные воды бытовые и произ-
водственные) удаляются преимуще-
ственно через системы канализации.
Газообразные отходы — пыль и газо-
образные продукты сгорания топлива
и отходящие газы промсооружений,
газообразные продукты разложения и
разрушения твердых и жидких отхо-
дов и т. п. В этом разделе будет рас-
смотрено в основном удаление твер-
дых отходов и их переработка.

Твердые отходы (отбросы) выво-
зят на участки, удаленные от районов
застройки, с последующим их обезвре-
живанием и утилизацией. Сортировку
мусора с разделением его на фракции
производят на специальных мусоро-
перерабатывающих заводах. Обычно
там же сжигается непригодная для
утилизации часть отбросов.

В специальной литературе приво-
дятся данные об ориентировочных
нормах накопления твердых бытовых
отходов на 1 человека в жилых зда-

ниях и примерные среднегодовые нор-
мы накопления твердых бытовых от-
ходов в учреждениях, организациях и
предприятиях.

Мусор вывозится специально вы-
деленным транспортом (контейнер-
ными машинами и мусоровозами).

При ликвидации твердых отбросов
рекомендуется: сортировка с выбором
вторичного сырья, если его имеется
не менее 10 %; переработка с целью
получения перегноя, если органичес-
ких отходов содержится свыше 25 %;
сжигание с целью получения теплоты
или использование мусора в качест-
ве биотоплива, при содержании горю-
чих компонентов свыше 30 %; органи-
ческих остатков — менее 25 %; балла-
ста— менее 20 %; вывоз на свалку,
если горючих компонентов содержит-
ся менее 30 %, органических остат-
ков — менее 25 %, балласта — более
25 %.

Ликвидация, обезвреживание и
переработка мусора производятся на
усовершенствованных свалках, назы-
ваемых полигонами. На полигонах му-
сор укладывают слоями толщиной не
более 2 м и покрывают изолирующим
слоем земли 0,25...0,35 м. Общая высо-
та мусорного бурта — 10...20 м, 8...
15 слоег. Полигоны устраивают в за-
брошенных карьерах или оврагах с
подстилающими водонепроницаемыми
грунтами. Полигон ограждается сет-
чатым забором и располагается не
ближе 1 км от границ застройки.

В верхних слоях буртов (глубиной
до 3 м) разложение отбросов закан-
чивается через 10...15 лет, в нижних —
через 50 и более лет.

Для биотермического обезврежи-
вания отбросов предназначены поля
компостирования. Мусор укладыва-
ется в штабеля трапециевидной фор-
мы длиной 25 м, шириной 5 м (внизу)
и 2 м (наверху), высотой 2 м. Штабеля
находятся на расстоянии 3 м один от
другого. Сверху штабель покрывается
слоем земли 20 см для теплоизоляции
и устранения запаха. Срок компости-
рования 10... 15 мес. Расстояние по-
лей компостирования от жилой за-
стройки не менее 300 м.
Сжигание мусора производится на
мусороперерабатывающих заводах
после его сортировки. Промышленные
стационарные мусоросжигательные
установки имеют мощность по приему
отходов до 300 тыс. т в год. Зола, по-
лучающаяся после сжигания мусора,
после удаления из нее черного метал-
лолома может использоваться для
изолирующих слоев на полигонах и
как строительный материал.

Механизированная уборка терри-
торий. Технологию и периодичность
механизированной уборки территории
выбирают с учетом категории улиц
и класса пешеходных дорожек. Тех-
нология уборки зависит от погодных
условий, поэтому различают летнюю
и зимнюю уборки.

Зимой необходимо очищать от сне-
га, льда улицы и пешеходные дорожки
(тротуары), а также регулярно выво-
зить снег. Кроме того, проводят меро-
приятия по ликвидации скользкости.
В зависимости от категории улиц снег
вывозится в течение 2... 10 сут с момен-
та снегопада. Снег может вывозиться
на свалки, сплавляться через систему
водостоков, сбрасываться в водоем.
При сборке в водосток следует добав-
лять на каждый 1 м3 снега 5...6 м3
воды. Для таяния снега могут приме-
няться стационарные и передвижные
снеготаялки, работающие на отходя-
щих газах котельных или использую-
щие отводные теплые воды прачечных
и бань.

Для борьбы со скользкостью при-
меняют соляные и пескосоляные
растворы. Последнее время разрабо-
таны и успешно внедряются различ-
ные реагенты на основе хлористого
кальция и других добавок, уменьшаю-
щие коррозионные воздействия на ме-
таллические детали автомобилей. Ле-
том технологические операции уборки
сводятся к подметанию, мойке и поли-
ву дорог и тротуаров.

Мойка и полив улиц производятся
в основном механизированным спосо-
бом. При мойке за один проезд моеч-
ная машина моет полосу дороги ши-
риной 4...6 м, а при поливе — до 15 м.
Мойка улиц производится чаще всего

в ночное время, а полив — в самые
жаркие часы.

Кладбища и крематории. Разме-
щение кладбищ, размеры участков и
перспективы использования террито-
рий после закрытия кладбища должны
быть предусмотрены в проекте плани-
ровки при обязательной санкции сани-
тарно-эпидемиологической станции.

Участок, отводимый под кладби-
ще, должен располагаться не ближе
300 м от жилых и общественных зда-
ний; при расположении его выше по
протоку грунтовых вод, питающих
колодцы, допустимое минимальное
расстояние увеличивается до 500 м.
Размер участка устанавливается из
расчета 1,2...1,5 м2 на 1 жителя по рас-
четному числу населения. Дополни-
тельно при выборе участка под клад-
бище следует руководствоваться сле-
дующим: уклон участка должен быть
направлен в противоположную сторо-
ну от населенных мест и водоемов,
используемых для хозяйственно-пить-
евых целей; участок не должен быть
подвержен оползням и обвалам и не
заполняться водой при паводках; почва
должна быть сухой, пористой, песча-
ной, супесчаной или суглинистой.

Прокладка хозяйственно-питьево-
го водопровода в пределах участка
запрещается. Кладбище должно
иметь собственный водопровод для
полива.

Использование участка для вто-
ричного погребения может быть до-
пущено не ранее чем через 15 лет rfo-
сле последнего захоронения. Участок
может быть использован в качестве
зеленого массива для общественного
пользования или в отдельных случаях
с санкции санитарного надзора — для
других целей.

Крематории следует располагать
не ближе 100 м от жилой застройки.
При наличии естественной зелени
(деревья, лес) этой зоны не требуется.
На участке, окружающем кремато-
рий, должна быть резервирована пло-
щадь для захоронения урн и устрой-
ства колумбария — помещения для
хранения замурованных урн с пра-
хом.
РАЗДЕЛ V

ВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ,
САНИТАРНАЯ ОЧИСТКА И ВОДОСТОКИ ЗДАНИЙ

Глава 16
САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ
ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

16.1.	ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
И РАЗМЕЩЕНИЯ

САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ
ПРИБОРОВ

Санитарно-технические приборы
относят к группе изделий, в которых
функция определяет форму и конст-
рукцию. Задача состоит не в поисках
своеобразия формы, а в наиболее пол-
ном выражении этой функциональ-
ности на базе выявления возможно-
стей материала и технологии.

Для формы, габаритов и материа-
лов санитарно-технических приборов
характерен определенный консерва-
тизм. Эту особенность санитарно-
технического оборудования можно
объяснить тем, что характер гигиени-
ческих процедур и физиологических
оправлений за последние десятиле-
тия не претерпели существенных из-
менений.

Важной особенностью санитарно-
технического оборудования, которая
не сразу обращает на себя внимание,
является его универсальный характер,
всеобщность, что оказало влияние на
формирование облика приборов. Са-
нитарно-техническими приборами
пользуется большинство людей. Это
обстоятельство привело к созданию
таких видов и габаритов приборов,
которыми с достаточной степенью
удобств могли бы пользоваться все
возрастные и социальные категории
людей.

Размещение оборудования в сани-
тарном узле и его габариты обуслов-
лены: функциональными процессами,
правильным взаиморасположением
функциональных зон, набором уста-
навливаемого оборудования, приня-
тым инженерным и конструктивным
решением, расположением проемов и
способом их открывания (рис. 16.1).

При определении габаритов поме-
щения необходимо помнить, что при-
боры размещают и эксплуатируют
таким образом, что пользование ими
требует основного и дополнительного
пространства (рис. 16.2).

Пространство ванной комнаты де-
лится по вертикали на зоны: интен-
сивного движения при пользовании
приборами от 0 до 600 мм. Эта зона
подвергается наибольшему забрызги-
ванию и загрязнению; умеренного
движения от 600 до 1300 мм. Эта зона
также подвержена забрызгиванию;
хорошей видимости и досягаемости
от 1300 до 1700 мм. Это наименее
важная зона, в которой удобно рас-
полагать емкости для хранения туа-
летных принадлежностей; труднодо-
ступная зона от 1700 мм. Верхняя
граница соответствует максимальной
высоте поднятой руки мужчины. Это
наиболее теплая зона.

В практике строительства опреде-
лились четыре основных варианта рас-
положения в квартире санитарного
узла и кухни:

1.	Санузел и кухня, расположен-
ные в смежных помещениях, отнесены
в глубину квартиры и сообщаются со
входом и комнатами через коридор.
Рис. 16.1. Рабочие зоны для пользования санитарно-техническими приборами:

а — средние антропометрические размеры человека; б — минимальные размеры рабочих зон санитарно-
технических приборов, определенные по средним антропометрическим размерам человека
Рис, 16.2. Рабочие зоны для пользования сани-
тарно-техническими приборами в кухне

2.	Санузел и кухня, расположен-
ные в смежных помещениях, нахо-
дятся около входа в квартиру. Этот
наиболее распространенный вариант
планировки позволяет несколько уве-
личить жилую площадь за счет умень-
шения коридора.

3.	Ванная комната размещается в
центре квартиры, а уборная у входа,
рядом с кухней. При такой планиров-
ке создаются условия для трансфор-
мации квартиры путем перемещения
шкафных и раздвижных перегородок.

4.	Санузел расположен рядом со
спальными комнатами, а кухня ближе
к столовой.

С позиции жильца квартиры этот
вариант является наиболее перспек-
тивным как наиболее отвечающий
характеру соответствующих бытовых
процессов.

В проектной практике последний
вариант находит все большее призна-
ние как соответствующий максималь-
ному повышению удобства квартиры.

Кроме этих основных вариантов
размещения санитарного узла в квар-
тире, в практике встречаются и дру-
гие решения, зависящие от специфики
проектируемого дома (галерейные,
коридорные дома и т. п.).

В связи с индустриализацией стро-
ительства и укрупнением монтажных
элементов получили распространение
санитарно-технические кабины завод-
ского изготовления, представляющие
собой пространственную конструкцию
санузла, оборудованного трубными
разводками, приборами и арматурой.
Сантехкабины обладают целым ря-
дом инженерных и экономических
достоинств и создают наиболее благо-
приятные условия для комплексного
решения, а также способствуют реали-
зации принципа индустриальности
монтажа.

На основании анализа практики
современного строительства в СССР
и за рубежом формулируются опти-
мальные требования, предъявляемые к
санитарному узлу для перспективно-
го жилищного строительства.

Площадь помещений образуется
как сумма площадей зон, необходи-
мых для пользования приборами:

объем и площадь помещения
должны гарантировать размещение
всех необходимых приборов, и удоб-
ное проведение соответствующих про-
цедур. Габариты ванной комнаты дол-
жны быть не менее чем 1800Х 1600Х
Х2700 мм (на основе анализа функ-
циональных процессов); пользование
приборами с необходимым комфортом
и минимальными энергозатратами
(рис. 16.3); регулирование темпера-
туры и влажности воздуха для созда-
ния оптимального режима; осущест-
вление искусственной инсоляции (уль-
трафиолетовой и инфракрасной) с
устройством для регулирования дозы
облучения; уборка и чистка помеще-
ния и приборов.

Для этого: конфигурация стен и
расстановка приборов должны обеспе-
1----------

2----------

Рис. 16,3. Энергетические затраты человека в кухне:

а — энергия, затрачиваемая человеком при различных положениях тела; / — нагрузка в течение I мии; 2 —
нагрузка в течение 5 мин; б — длина пути работающего в кухне в зависимости от расположения оборудования;
/ — плита с духовым шкафом; 2 — мойка, подстолье, ведро для мусора; 2' — дренажная доска; 3 — шкаф со
встроенным холодильником; 4 — шкаф для продуктов; 5 — рабочая плоскость с выдвижной доской; 6, 7 —
верхние и иижние шкафы для посуды; 8— шкафы для продуктов; 9 — шкаф для полотенец; 10 — выход;

11 — шкаф для предметов уборкн

чивать свободный доступ и гаранти-
ровать возможность обмывания всех
поверхностей горячей водой из руч-
ного душа или специального устрой-
ства; следует обеспечить достаточное
освещение, дающее ровную освещен-
ность всех зон, особенно пространства
у зеркала; разместить легкодоступные
емкости для хранения туалетных при-
надлежностей, полотенец и т. п.; пре-
дусмотреть подогрев поверхностей,
с которыми соприкасается обнажен-
ное тело человека и в первую очередь

пола ванной комнаты; учесть возмож-
ность установки простейших физкуль-
турных приспособлений в ванной ком-
нате или специальном помещении;
должна быть хорошая звукоизоляция
и технологичность конструкций и ми-
нимальный вес, если санитарный узел
решается в виде объемного элемента;
необходимо стремиться к достижению
высоких эстетических качеств и в
первую очередь цветового и компози-
ционного единства решения приборов
и помещения санитарного узла.
Рис. 16.4. Типы унитазов и писсуаров:

а — разрез тарельчатой чаши; б—разрез воронкообразной чаши; в — унитаз с высокорасположениым
бачком; г — то же с низкорасположеиным бачком и прямым выпуском в перекрытие; д — то же, с косым выпус-
ком над перекрытием; е — писсуар настенный с бутылочным сифоном; ж — то же, с. цельноотлитым сифоном;

з— писсуар напольный секционный с автоматической промывкой
16.2.	САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ
ПРИБОРЫ, АРМАТУРА И ТРУБЫ

К санитарно-техническим прибо-
рам предъявляют следующие общие
требования: 1) материалы, из кото-
рых изготовляют санитарно-техничес-
кие приборы, должны быть достаточ-
но гигиеничными, гладкими и допус-
кающими легкую и эффективную их
чистку, должны выдерживать темпе-
ратуру до 90 °C и быть коррозионно
устойчивыми; 2) форма санитарно-
технических приборов должна исклю-
чать образование отдельных пазух и
полостей, в которых возможно скоп-
ление загрязнений; 3) размеры сани-
тарно-технических приборов должны
приниматься минимальными, однако
без ущерба для функционального ис-
пользования, и дающими возмож-
ность экономно расходовать полезную
площадь санитарно-технических уз-
лов.

Унитазы изготовляют, как прави-
ло, из фаянса или полуфарфора и
подразделяют по конструкции чаши
на тарельчатые и воронкообразные
(рис. 16.4); по способу установки—
на напольные и консольные (прикреп-
ленные к стене); по типу отвода—
с косым выпуском (под углом 30° к
горизонту), присоединяемым к кана-
лизационному отводному трубопрово-
ду над перекрытием, и с вертикаль-
ным выпуском, присоединяемым к ка-
нализационному трубопроводу в пре-
делах перекрытия или ниже его. Наи-
большее распространение получили
тарельчатые унитазы, которые при-
меняют для оборудования санузлов
жилых и общественных зданий. Во-
ронкообразные применяют реже, вви-
ду брызгообразования при их исполь-
зовании, однако они расходуют мень-
ше воды для промывки и поэтому их
применение целесообразно. Промыв-
ное устройство унитазов является од-
ной из существенных конструктивных
деталей, от надежной и бесперебой-
ной работы которых зависит эконом-
ное расходование воды на промывку.
Промывные устройства подразделяют
на аккумулирующие (смывные бач-
ки), в которых вода накапливается

постепенно и импульсно расходуется
на промывку, и смывные прямого дей-
ствия (смывные краны).

Расчетный секундный расход воды
для работы смывного бачка состав-
ляет 0,1 л/с, поэтому смывные бачки
не требуют устройства мощных водо-
проводов. Смывные краны требуют
расхода воды 1,5...2 л/с и значитель-
но большего напора, поэтому в жи-
лых зданиях их устанавливать неце-
лесообразно. В зданиях администра-
тивно-общественного и промышлен-
ного назначения, где по условиям
технологии или пожарного водоснаб-
жения необходимо устройство мощ-
ной водопроводной сети, их приме-
нение оправдано.

Писсуары устанавливают в муж-
ских общественных уборных вместе с
унитазами в общем помещении. Пис-
суары применяют двух видов — на-
стенные и напольные и изготовляют
из фаянса или полуфарфора (рис.
16.4, е, ж, э). Писсуары напольного
типа устанавливают в основном в от-
дельных уникальных зданиях. Допус-
кается применение лотковых писсуа-
ров, при этом дно и стенки их обли-
цовывают керамическими плитками
на высоту 1,5...2 м, лотку придают
уклон 0,01. Лотковые писсуары разре-
шается устраивать только в уборных
вокзалов и стадионов. При устрой-
стве лотковых писсуаров в здании
категорически запрещается их распо-
лагать вдоль наружных стен.

Умывальники изготовляют из фа1-
янса или полуфарфора и по конструк-
ции разделяют на умывальники со
спинкой, предназначенные для уста-
новки на стенах, не имеющих влаго-
упорного покрытия, и на умывальни-
ки без спинки, устанавливаемые на
стенах и перегородках, имеющих стой-
кое влагоупорное покрытие (рис.
16.5, а). По формам бортов умываль-
ники бывают прямоугольные, полу-
круглые и вогнутые спереди. Умываль-
ники имеют следующие размеры (мм):
длина — 450...650, ширина — 300...
550, глубина чаши — 120... 170. В зда-
ниях общественного и промышленного
назначения применяют умывальники
Рис. 16.5. Умывальники:

а — полукруглый без спинки; б — групповой умывальник; / — туалетный край; 2 — колонка; 3 — смеситель;
4 — выпуск; 5 — снфон; 6 — подводка воды

групповые, например круглые (рис.
16.5,6), которые позволяют значи-
тельно экономить площадь. Индиви-
дуальные умывальники, имеющие раз-
меры в плане менее чем 400X300 мм,
носят название рукомойников и пред-
назначаются для мытья рук. Устанав-
ливают их в одном помещении с уни-
тазами.

Ванны подразделяют на лежачие,
сидячие и полуванны (глубокие ду-
шевые поддоны) (рис. 16.6). Для
удобства сопряжения ванны со стена-
ми ванны изготовляют прямобортные.
При островной установке ванн (лечеб-
ные учреждения, бани) целесообразно
применять ванны круглобортные, ко-
торые имеют размер в плане 1660X
Х750 мм. Наибольшее распростране-
ние получили чугунные эмалирован-
ные ванны.

Души по своей конструкции делят
на стационарные при установке ду-
шевой сетки на жестко закрепленной
душевой трубе и с гибким резиновым
шлангом в металлической оплетке,
что позволяет очень легко и удобно
использовать душевую сетку. В ду-
шах, устанавливаемых в групповых
душевых, на промышленных предприя-
тиях, в душевых павильонах приме-
няют установку групповых смесите-

лей, которые обеспечивают подачу к
душам воды заданной температуры.
Для индивидуальных и групповых
душевых, которые располагают на
междуэтажных перекрытиях, для луч-
шей герметизации рекомендуется ис-
пользовать установку душевых под-
донов (рис. 16.6, г).

Биде, или женский гигиенический
восходящий душ, устанавливают на
производственных предприятиях в
комнатах личной гигиены женщин, в
лечебных учреждениях и в ванных
комнатах жилых зданий повышенного
класса (рис. 16.6, д). Изготовляют
биде из фаянса или полуфарфора.

Раковины применяют в кухнях
жилых зданий, а также в ряде под-
собных помещений (мусорокамеры
и т. д.). Раковины изготовляют прямо-
угольной и полукруглой форм штам-
пованные из стали и с покрытием
эмалью или чугунные эмалированные.

Мойки, применяют в кухнях совре-
менных жилых квартир, предназна-
ченных для посемейного заселения.
Для изготовления моек используют
чугун, сталь, пластмассу и нержавею-
щую сталь. Наиболее современной
конструкцией мойки следует считать
блок мойка-раковина с дренажным
столом, выполненный в одно целое
Рис. 16.6. Ванны и души:

а — ванна лежачая; б — сидячая; в — полуванна (глубокий душевой поддон); г — душ с поддоном; / —
душевой поддон; 2 — сифон; д — индивидуальный гигиенический душ-биде

из нержавеющей стали. Однако эту
конструкцию следует рассматривать
пока как перспективное решение.

Трапы предназначаются для отве-
дения жидкости с уровня пола и уда-
ления их в канализационную сеть.
Трапы должны устанавливать в убор-
ных, оборудованных тремя унитазами
и более, в ванных и душевых общест-
венного пользования, банях, прачеч-

ных, производственных и других по-
мещениях, где предусматривается
мытье полов из поливочных кранов.

Арматуру внутренних трубопрово-
дов по своему назначению подразде-
ляют на водоразборную, запорную,
регулировочную, предохранительную
и специальную. Для систем хозяйст-
венно-питьевого водопровода арма-
туру изготовляют на рабочий напор
588,6 кП/м2 (60 м вод. ст.), для про-
тивопожарных систем водопровода и
объединенных систем противопожар-
ного и питьевого водоснабжения —
на напор 882,9 кГ1/м2 (90 м. вод. ст.).
Большая часть водопроводной арма-
туры вентильного типа, что позволяет
во избежание гидравлических ударов
постепенно увеличивать расход воды

или прекращать его. Пробочные кра-
ны разрешается применять только при
напорах не более 98,1 кП/м2 (10 м
вод. ст.).

Наиболее разнообразна водораз-
борная арматура (рис. 16.7), вклю-
чающая различные водоразборные,
пожарные, писсуарные, смесительные
краны и поплавковые клапаны смыв-

Рис. 16.7. Основные

виды водоразборной арматуры:

а — водоразборный кран; б — смеситель умывальника «елочка»; в — смеситель с сеткой на гибком шланге
для мойкн; г — смеситель с душем на гибком шланге для ванны
ных бачков. Запорные вентили и
задвижки позволяют выключать от-
дельные участки водопроводной сети.
При необходимости регулировать в
сети расход или давление воды приме-
няют регулировочные вентили и редук-
ционные клапаны (регуляторы дав-
ления) .

Значительное внимание при проек-
тировании арматуры уделяется раз-
работке формы регулировочных при-
водов, которые должны учитывать
удобство пользования и размеры руки
человека.

Трубы для внутренних сетей зда-
ний применяют стальные, чугунные,
пластмассовые, а в некоторых случаях
стеклянные и асбестоцементные. Вы-
бор материала трубопроводов опре-
деляется как соображениями эконо-
мики, так и эксплуатационными на-
порами в сети.

Для сетей хозяйственно-питьевых
водопроводов, а также сетей объеди-
ненных противопожарных и произ-
водственных водопроводов, подающих
воду питьевого качества, применяют
стальные оцинкованные трубы. В за-
висимости от расчетного напора при-
меняют усиленные (более 0,98 МПа)
и облегченные (до 0,98 МПа) трубы.
Оцинкованные трубы соединяют на
резьбе, а неоцинкованные — сваркой.
Допускается соединение оцинкован-
ных труб электродуговой сваркой, од-
нако при этом сварку следует вести
в среде углекислого газа, что значи-
тельно уменьшает разрушение цин-
кового покрытия. Основным недостат-
ком стальных труб является их вну-
тренняя и наружная коррозия. Вну-
тренняя коррозия вызывается агрес-
сивностью воды, содержащей такие
газы, как кислород и углекислый газ,
а наружная тем, что при движении
в трубах сравнительно холодной воды
(5...15 °C) и открытым расположении
трубопроводов в отапливаемых поме-
щениях с высокой температурой и от-
носительной влажностью до 90 % на
наружной поверхности труб выпадает
обильный конденсат.

Чугунные трубы меньше подвер-
жены коррозии. Применяют такие

трубы для монтажа вводов водопро-
вода и других прокладках сетей в зем-
ле. Соединяют чугунные трубы с по-
мощью раструбов.

Для внутренних водопроводов при-
меняют трубы из полиэтилена. Вини-
пластовые трубы для противопожар-
ных и хозяйственно-питьевых водопро-
водов не применяют. Соединение по-
лиэтиленовых труб выполняют свар-
кой. Полиэтиленовые трубы применя-
ют только для систем холодного во-
доснабжения, так как они обладают
низкой термостойкостью.

Стеклянные трубы используют в
производственных водопроводах с на-
пором до 40 м вод. ст. при отсутствии
вибрации и сравнительно невысоких
внутренних тепловыделениях (т. е. при
ограниченной разности температуры
воды в трубах и воздуха в здании).
Соединяют стеклянные трубы на
фланцах с резиновыми прокладками
и муфтами, а также на сварке. Соеди-
нение на сварке герметично, но очень
жестко, что требует надежного креп-
ления их к опорам.

Асбестоцементные трубы изготов-
ляют на рабочий напор 0,6... 1,2 МПа.
Их применяют для устройства вводов,
а также для систем производствен-
ных водопроводов.

Трубы для внутренних канализа-
ционных сетей зданий применяют
чугунные, стальные, пластмассовые,
асбестоцементные, керамические и бе-
тонные. Чугунные раструбные трубы
имеют наибольшее распространение
для сетей внутренней канализации.
Для соединения чугунных труб и при-
соединения приборов применяют чу-
гунные раструбные фасонные части.
Раструбы труб заделывают просмо-
ленной пеньковой прядью и асбестоце-
ментом или цементом.

Для систем внутренней канализа-
ции применяют трубы из полиэтилена
и винипласта, при этом трубы из по-
лиэтилена используют для сетей вну-
тренней бытовой производственной
канализации и водостоков, а трубы
из винипласта — для сетей бытовой и
производственной самотечной кана-
лизации.
Асбестоцементные трубы применя-
ют для дворовых сетей канализации и
внутренних сетей бытовой производ-
ственной канализации при защите их
от механических повреждений.

Керамические раструбные канали-
зационные трубы применяют для дво-
ровых и подпольных сетей внутрен-
ней бытовой и производственной кана-
лизации. Керамические кислотоупор-
ные трубы применяют для кислото-
содержаших стоков.

Трубы для внутренних водосточных
сетей зданий применяют чугунные
раструбные канализационные, чугун-
ные раструбные водопроводные, сталь-
ные электросварные, полиэтиленовые
и железобетонные.

Глава 17
ВОДОСНАБЖЕНИЕ ЗДАНИЙ
И СООРУЖЕНИЙ

17.1. СИСТЕМЫ И СХЕМЫ
ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ

Системой водоснабжения зданий
(внутренним водопроводом) назы-
вают совокупность трубопроводов и
оборудования, которые подают воду
из наружного водопровода к местам
ее использования в здании. Системы
водоснабжения зданий могут питать-
ся водой от центральных или район-
ных систем наружного водопровода,
а также от местных источников водо-
снабжения.

Водопроводы зданий в общем слу-
чае состоят из следующих основных
элементов: ввода (или нескольких
вводов); водомерного узла; распреде-
лительных магистралей; стояков и

Рис. 17.1. Схемы систем водоснабжения зданий. Однозонные системы:

а — при постоянном (достаточном) напоре; б — при периодическом напоре с водозапасиым баком; в — при
периодическом напоре с иасосом; г — при постоянно недостаточном напоре; Многозонные системы: д—
при подаче воды одним трубопроводом во все зоны из одной насосной станнин; е — при последовательной по-
даче воды; ж — при параллельной подаче воды; 1 — стояки с водоразборными точками; 2 — запорная арма-
тура; 3 — магистрали; 4 — спусковой кран; 5 — водомер; 6 — насос; 7 — обратный клапан; 8 — водо-
запасный бак
подводок; водоразборной и регулиру-
ющей арматуры; устройств для созда-
ния напора (насосов, пневмо-
устройств, баков); устройств для ту-
шения пожаров, поливки и др.

Внутренние водопроводы, так же
как и наружные, могут быть различ-
ного назначения: хозяйственно-питье-
вые, производственные, противопо-
жарные. Часто устраивают объеди-
ненные системы — хозяйственно-про-
тивопожарные, производственно-про-
тивопожарные и др. Выбор системы
внутреннего водопровода обычно оп-
ределяется назначением здания, его
строительными показателями и тех-
нико-экономическими соображениями.
Согласно СНиПу в жилых зданиях
высотой до 12 этажей предусматрива-
ется только система хозяйственно-
питьевого водоснабжения, а в жилых
зданиях в 12 этажей и выше и в обще-

4 этажа и выше устраивают хозяйст-
венно-противопожарные водопроводы.
При необходимости устройства в од-
ном здании водопроводов разного
назначения они могут быть как раз-
дельными, так и объединенными.

Схема системы водоснабжения
здания зависит от величины свобод-
ного напора в наружной сети у ввода
(//св) и назначения здания.

1.	При свободном напоре (//св)
на отметке поверхности земли у вво-
да в здание, больше требуемого на-
пора (//Тр), состоящего из суммы со-
противлений на трение, местных со-
противлений, напора на излив и гео-
метрической высоты наиболее высоко
расположенных приборов, применяют
наиболее распространенную и простую
схему без установки для повышения
напора в сети внутреннего водоснаб-
жения (рис. 17.1, а).
2.	Если периодически (например,
в отдельные часы суток) напор на
вводе бывает ниже требуемого, целе-
сообразно устройство водопровода
здания по схеме с водонапорным ба-
ком без насоса. В часы, когда Ягв^
^Ятр, происходит наполнение бака,
а при //св</Утр — его опорожнение.
На вводе при этой схеме обязательно
устанавливают обратный клапан, не
позволяющий воде в часы недоста-
точного напора уходить из бака в на-
ружную сеть (рис. 17.1,6).

3.	Схему водопровода здания с по-
высительными насосами применяют
при //св<//тр, если нехватка напора
постоянна, а расход воды равноме-
рен. Насосы устанавливают на обвод-
ной линии. Включение насосов обычно
автоматизируют (рис. 17.1, в).

4.	При тех же условиях, что и в
предыдущем случае, т. е. при Ясв<
< Нтр, но при неравномерном расхо-
довании воды, необходимо применять
схему с повысительными насосами и
водонапорным баком. Водонапорный
бак является аккумулирующей емко-
стью, которая принимает избыток
воды или восполняет ее нехватку при
увеличившемся водозаборе (рис.
17.1,г), обеспечивает работу насосов
при оптимальном коэффициенте по-
лезного действия и уменьшает экс-
плуатационные расходы, так как
сокращает время работы насосов.-

Водопроводные сети здания по кон-
фигурации могут быть тупиковыми,
кольцевыми, комбинированными и зо-
нированными.

Тупиковые сети обычно применяют
в жилых, общественных, а иногда и в
промышленных зданиях, где в случае
аварии допускается перерыв в подаче
воды.

Кольцевые сети устраивают в зда-
ниях, где даже времррное прекраще-
ние подачи воды недопустимо или при
противопожарных водопроводах с
числом пожарных кранов более 12.
Кольцевые сети для повышения на-
дежности должны иметь два ввода
или более.

Комбинированные сети, т. е. сети,
имеющие и кольцевые и тупиковые

участки магистральных трубопрово-
дов, применяют в крупных зданиях,
потребляющих большое количество
воды устройствами и установками с
большой рассредоточенностью (на-
пример, прачечные, бани, промышлен-
ные предприятия и др.).

Зонные водопроводы устраивают,
как правило, в жилых зданиях, адми-
нистративных зданиях, гостиницах,
пансионатах, домах отдыха и др.,
когда требуемый напор в сети превос-
ходит максимально допустимый напор
во внутренних сетях, принимаемый
равным 60 м вод. ст. Зонированная
система водоснабжения представляет
собой несколько самостоятельных
систем, делящих здание по высоте
на отдельные зоны (рис. 17.1,6, е, ж).
Иногда системы зонного водоснабже-
ния устраивают и в зданиях меньшей
этажности, выделяя нижнюю зону с
непосредственным питанием от наруж-
ных сетей, а верхние этажи выделяя
в зону с подкачкой.

В зависимости от места располо-
жения магистральных трубопроводов
системы водоснабжения могут быть
с нижней и верхней разводкой. При
нижней разводке магистральные тру-
бопроводы прокладывают в подвале,
подполье или под полом первого эта-
жа. Это наиболее распространенная
схема. Схема с верхней разводкой,
когда магистральные трубопроводы
прокладывают на чердаке или под
потолком верхнего этажа, применяют
обычно в промышленных или ‘произ-
водственно-коммунальных зданиях
(прачечные, бани и др.), или в жилых
зданиях при зонной схеме водоснаб-
жения.

17.2.	УСТРОЙСТВА
И ОБОРУДОВАНИЕ ВОДОПРОВОДНЫХ

СЕТЕЙ ЗДАНИЙ

Вводы в здания служат для сое-
динения наружной водопроводной
сети с внутренней. Здания, имеющие
внутренние тупиковые сети и менее
12 пожарных кранов, присоединяют
к наружным сетям одним вводом.
Здания, имеющие более 12 пожарных
кранов, жилые здания, имеющие бо-
лее 500 квартир, и здания, к которым
предъявляют требование бесперебой-
ного водоснабжения, должны иметь
не менее двух самостоятельных вво-
дов. Для снабжения водой группы
зданий устраивают общую водопро-
водную сеть. Присоединение несколь-
ких вводов целесообразно выполнять
к различным магистралям наружной
водопроводной сети.

На рис. 17.2, а представлена кон
струкция водомерного узла. Их раз-
мещают обычно в доступных сухих
местах (нежилые помещения, специ-
альные приямки под лестницей, в под-
вале) . Счетчики водомерных узлов
(водомеры) представляют собой при-
боры, предназначенные для измере-
ния количества воды, расходуемой
потребителем. В большей части стран
водомерному контролю подвергается

Рис. 17.2. Оборудование водопроводов зданий:

а — водомерный узел; 1 — задвижка; 2 — водомер; 3 — контрольно-спускной кран; 4 — запломбированная
задвижка на обводной лннни; б — водонапорный бак; 1 — подающий трубопровод; 2 — сигнальная труба;
3 — спускной трубопровод нз бака; 4 — спускной трубопровод нз поддона; 5 — переливной трубопровод;
6 — водоразборный трубопровод; 7 — поддоны; 8 — опорные брусья; 9 — поплавковый клапан; 10 — крыш-

ка люка
почти вся вода (в ФРГ — 96 %, во
Франции — 70, в США — 80 %
воды, подаваемой через системы
водоснабжения). Водомеры не только
позволяют контролировать расход во-
ды и плату за нее, но и действуют
дисциплинирующе на потребителей,
что сокращает расходы воды. На вво-
дах в здания обычно устанавливают
скоростные счетчики, действие кото-
рых основано на вращении крыльчатки
или турбинки в потоке воды. Враще-
ние крыльчатки, скорость которой про-
порциональна расходу воды, переда-
ется системой шестерен счетному ме-
ханизму, на циферблате которого от-
мечается количество прошедшей че-
рез водомер воды.

Потери напора в крыльчатых счет-
чиках, имеющих калибр от 15 до 40 мм,
не должны превышать 0,25 МПа и в
турбинных счетчиках, имеющих ка-
либр 50 мм и более,— 0,1 МПа.

Подбор счетчиков и определение
потерь напора в них производят по
номограмме или по формулам.

Водонапорные баки применяют
при постоянном или периодически не-
достаточном напоре на вводе в зда-
ние для создания запаса для беспе-
ребойного водоснабжения.

В условиях современного индуст-
риального строительства водонапор-
ные баки являются малоперсцектив-
ными, ввиду того что современное
архитектурно-конструктивное решение
зданий, как правило, не предусматри-
вает устройства традиционных черда-
ков достаточной высоты и для баков
приходится специально проектиро-
вать помещения, которые удорожают
стоимость зданий. Кроме того, с са-
нитарно-гигиенической точки зрения
баки также являются несовершенной
конструкцией, так как способствуют
ухудшению качества хранимой в них
воды за счет ее контакта с воздухом,
а также разложения органических
примесей, находящихся в водопро-
водной воде и оседающих на дне во-
донапорных баков. Однако водона-
порные баки продолжают применять
в ряде случаев как средство, обеспе-
чивающее бесперебойность водоснаб-

жения и снижающее расход электро-
энергии для повышения напора (рис.
17.2,6). Емкость баков при ручном
включении подкачивающих насосов
принимают 20...30 % суточного недо-
потребления, а при автоматическом
включении — 5...8 %.

Помещения для баков должны
иметь освещение, отопление с расчет-
ной температурой не ниже +5 °C и
вентиляцию. Высота помещения дол-
жна быть не менее 2,2 м, с тем чтобы
расстояние от верха бака до перекры-
тия было не менее 0,6 м. Размеры
помещений в плане определяют с уче-
том ширины проходов между бака-
ми 0,7 м, между баками и стенами —
0,8 м, между баками и стенами со сто-
роны установки поплавковых клапа-
нов — не менее 1,0 м.

Насосные повысительные установ-
ки применяют при постоянно недоста-
точном напоре в городских сетях для
водоснабжения зданий. Во внутрен-
них водопроводах применяют, как
правило, центробежные насосы.

Помещения хозяйственных насос-
ных должны иметь отопление, осве-
щение и вентиляцию. Их не допуска-
ется располагать в жилых зданиях,
под детскими яслями и садами, клас-
сами школ, больничными и другими
помещениями с повышенными требо-
ваниями к звуковому климату. Пло-
щадь помещений насосных определя-
ют из расчета: наименьшее расстоя-
гие между выступающими деталями
соседних насосов, а также от боковой
стороны до стены составляет не менее
0,7 м, а до торцевой стены — не менее
1 м. Расстояние от фундамента до сте-
ны со стороны электродвигателя дол-
жно позволять демонтировать ротор
двигателя без его снятия с фунда-
мента. Для уменьшения шума от ра-
ботающих насосов предусматривают
их установку на пружинных или ре-
зиновых амортизаторах и присоеди-
нение к сети при помощи резиновых
армированных патрубков. Фундамент
насосных агрегатов должен быть за-
глублен ниже уровня пола на 0,5...
0,7 м и не соприкасаться с фундамен-
том здания, стенами и желательно
конструкцией пола во избежание пе-
редачи вибраций. Для зданий, где
должно быть обеспечено бесперебой-
ное водоснабжение, устанавливают
резервные хозяйственные насосы.

Гидропневматические установки
применяют для повышения давления,
а также для создания регулирующего
и пожарного запаса воды. Пневмати-
ческие установки особенно целесооб-
разны при невозможности установить
водонапорные баки, а также для от-
дельно стоящих зданий, имеющих
значительную неравномерность водо-
потребления. При необходимости
иметь в сети водоснабжения постоян-
ное давление принимают пневматичес-
кие системы с постоянным давлением,
во всех остальных случаях предпочте-
ние отдают системам с переменным
давлением, которые экономичнее и
проще в эксплуатации.

Установка работает следующим
образом. Из водопровода вода насо-
сом подается в сеть и в пневматичес-
кий резервуар, в верхней части кото-
рого находится сжатый воздух, нака-
чиваемый в резервуар компрессором.
При отключении насоса вода вытес-
няется в сеть из резервуара за счет
давления воздуха. При понижении
уровня воды в резервуаре давление
воздуха уменьшается. При достиже-
нии нижнего уровня воды в резервуаре
включается насос, который, преодоле-
вая давление воздуха, накачивает
воду в резервуар. Резервуары для
пневматического водоснабжения мож-
но применять горизонтальные и вер-
тикальные. Пневматические установ-
ки, используемые для тушения пожа-
ра, устанавливают в помещениях I
и II степени огнестойкости с отдель-
ным выходом наружу или лестнич-
ною пппшапку Рекпменпуется пас-
пую I ini и щади у, гь пи тыщу* мп раь
по^тагять пневматические установки в
верхних этажах зданий, так как при
этом расчетное давление в резервуа-
рах может быть уменьшено на высоту
подъема, что дает возможность облег-
чить их конструкцию.

Размеры помещений'для пневмати-
,еских установок выбирают такими,
1тобы расстояние от верха резервуа-

ра до перекрытия было не менее 1 м,
а между резервуарами и от резервуа-
ра до стен — не менее 0,7 м.

17.3.	ВОДОСНАБЖЕНИЕ ФОНТАНОВ

Фонтаны и декоративные водоемы
в условиях современной городской
застройки имеют не только архитек-
турно-декоративное, но и санитарно-
гигиеническое значение.

Фонтаны и декоративные водоемы
можно классифицировать в зависи-
мости от композиции и мощности
водяных струй, от их архитектуры и
размеров на следующие шесть типов;

1)	родники и простые изливы,
оформленные водометом или маскаро-
иом. Местом их установки могут быть
ниши или углы зданий;

2)	водоемы простых геометричес-
ких форм. Основой их архитектурной
выразительности служит зеркальная
поверхность водоема, отражающая
рядом стоящие архитектурные соору-
жения и кроны деревьев. В некоторых
случаях для подчеркивания масштаб-
ности гладкой поверхности водоема
целесообразно устройство одной вер-
тикальной фонтанной струи;

3)	фонтаны с большим количест-
вом струй и их сложной композицией.
Основным средством выразительности
является игра водяных струй, которые
в ночное время для усиления эффекта
подсвечивают. Эти фонтаны являются
наиболее дорогими в эксплуатации
и требуют сложного инженерного
оборудования;

4)	фонтаны-чаши, располагаемые
в центре небольшого водоема, куда
стекает вода по периметру чаш;

5)	скульптурные фонтаны, в кото-
рых в основном средством архитек-
турной выразительности является
скульптурная пластика, а игра струй
пластика^

и водяная поверхность бассейнов иг-
рает второстепенную роль, сюда мож-
но отнести фонтаны, украшающие
фасады зданий и мемориальные
фонтаны;

6)	фонтаны-каскады в виде сту-
пенчатых переливов, располагаемых
на рельефе, имеющем значительное
падение. Схемы водоснабжения фон-
танов и бассейнов зависят от стоимо-
сти воды, стоимости электроэнергии и
расчетного расхода воды. Для неболь-
ших фонтанов с незначительным рас-
ходом воды можно использовать пря-
моточную схему (рис. 17.3, а) с пода-
чей воды непосредственно из город-
ского водопровода.

Для фонтанов могут быть исполь-
зованы условно чистые воды промыш-
ленных предприятий, не содержащие
вредных загрязнений, например от
охлаждающих установок или вода
артезианских скважин после ее ис-

пользования в системах кондициони-
рования воздуха. Для мощных фон-
танов следует использовать циркуля-
ционную схему водоснабжения (рис.
17.3,6), при которой из системы во-
допровода производится первоначаль-
ное наполнение фонтана и восполне-
ние потерь воды на испарение
и ее унос ветром, а напор для работы
фонтанных струй создается специаль-
ными циркуляционными насосами.
Применение циркуляционной схемы
водоснабжения целесообразно при
соблюдении следующего неравенства:

Из ioOonpoMa

Рис. 17.3. Фонтаны.

а—прямоточная схема; б — циркуляционная схема; в — каскадная схема; / — водопровод; 2 — сброс
воды; 3 — иасос; 4 — резервуар; <? — конструкция фонтана и фонтанного бассейна; / — центральная струя;
2—разбрызгивающие насадки; 3 — дырчатое кольцо; 4— перелив; 5 — поплавковый клапан; 6 — всасы-
вающая труба к насосу; 7 — шаровая лампа для освещения перелива; 8 — лампы заливающего света для
освещения струй
адэл<СфДв, (i7.i)
где Л'ф— мощность, потребляемая
фонтаном, кВт/ч; Цзл — стоимость
1 кВт/ч электроэнергии; <?ф — расход
воды фонтаном, м3/ч; Цв — стоимость
1 м3 воды.

Для фонтанов и бассейнов, имею-
щих ступенчатое расположение на
террасах рельефа, наиболее целесооб-
разной является каскадная схема во-
доснабжения, при которой использо-
ванная в фонтанах верхнего яруса
вода самотеком подается к фонтанам
нижерасположенного яруса (рис.
17.3,в).

Конструкция небольшого фонтана,
имеющего циркуляционную схему
водоснабжения и подсветку струй в
ночное время, представлена на рис.
17.3, г. Вода от насосов подается к
главной насадке для создания цен-
тральной струи, а также к разбрызги-
вающим насадкам в дырчатом кольце,
создающем водяную завесу. Вода к
насосу забирается по всасывающей
трубе, оборудованной предохрани-
тельной сеткой. Пополнение уровня
воды в бассейне для компенсации

потерь на унос и испарение произво-
дится поплавковым клапаном, а пере-
лив служит для предохранения от пе-
реливания чаши фонтана. Дно фон-
танного бассейна устраивают с укло-
ном к спуску не менее 0,012 для воз-
можности полного сброса воды.

Все трубопроводы, а также кабели
электроосвещения бассейна желатель-
но прокладывать в доступных для
осмотра каналах или коридорах и
замоноличивать в конструкции в
крайнем случае, так как это очень
усложняет их эксплуатационный ре-
монт.

Высота вертикальной струи фонта-
на может быть определена по номо-
грамме, построенной по формуле Лю-
гера (рис. 17.4).

Номограммы дают возможность
при проектировании фонтанных струй
определять дальность вылета струи
и высоту Траектории. При проектиро-
вании фонтанов большое внимание
необходимо уделять экономии воды.

При устройстве циркуляционных
систем водоснабжения фонтанов, а
также декоративных бассейнов сле-

Рис. 17.4. Номограммы для расчета фонтанов:
а — определение дальности вылета струй; б — определение аысоты траектории
дует учитывать потери воды на раз-
брызгивание, испарение и унос вет-
ром.

Потери воды на разбрызгивание
и унос ветром следует принимать
около 1 % расхода воды, проходя-
щего через насадку для цилиндри-
ческих насадок, служащих для созда-
ния компактных струй, и до 3 % для
насадок, распыляющих воду.

Количество испаряющейся воды с
поверхности бассейнов зависит от
скорости ветра, а также температуры
и влажности воздуха и приближенно
может быть определено по формуле
ЯИсп=11,6(ртах — р)(1 + 0,134ив),( 17.2)
где Hw„ — слой испарения в бассейне
за 1 мес, м3; ртах — парциальное дав-
ление водяных паров на поверхности
воды при 100 %-ном насыщении и
при температуре поверхности воды,
Па; р — парциальное давление паров
воды в окружающем воздухе, Па;
ив—средняя скорость ветра за ме-
сяц, м/с.

Эмоциональное воздействие фон-
танов может быть значительно уси-
лено их искусственным освещением,
поэтому назначение искусственного
освещения фонтанов и бассейнов со-
стоит в раскрытии архитектурного
замысла приемами светотехники. Ра-
циональным решением ночного осве-
щения фонтанов можно в значитель-
ной степени углубить их архитектур-
ную выразительность.

Одним из основных требований
при освещении фонтанов и бассейнов
служит скрытая установка источни-
ков света. Подсвечивание воды затоп-
ленными источниками света через слой
воды создает более полный эффект
свечения массы воды по сравнению
с наружным освещением и, кроме того,
требует меньшего расхода электро-
энергии.

Зрительный эффект освещения
струй значительно возрастает при
наличии в воде мелких пузырьков
воздуха, в которых лучи света, много-
кратно отражаясь, создают иллюзию
светильников. В струйных фонтанах
это достигается применением специ-

альных насадок. Этот же принцип
используется в водяных пенных кону-
сах или шапках, создаваемых на ров-
ной поверхности бассейнов сжатым
воздухом, подводимым к кольцевым
соплам, устанавливаемым под уров-
нем' воды и освещенным снизу по-
груженными прожекторами.

Хороший декоративный эффект
получается при освещении дна бас-
сейна и всей толщи воды светильни-
ками.

Рациональное освещение фонтанов
может значительно увеличить их ху-
дожественную ценность, и этой части
проекта следует уделять не меньшее
внимание, чем проработке игры струй
или их скульптурной выразитель-
ности.

17.4.	ВОДОСНАБЖЕНИЕ
ПЛАВАТЕЛЬНЫХ БАССЕЙНОВ

Искусственные плавательные бас-
сейны можно классифицировать сле-
дующим образом. По типу бассейна —
открытые и закрытые. По продолжи-
тельности эксплуатации — сезонные и
круглогодичные. По назначению —
спортивные, купальные, смешанные
(комбинированные) и лечебно-оздоро-
вительные (для лечебных учрежде-
ний) .

Размеры ванн бассейнов прини-
мают в зависимости от его назначения,
а пропускную способность определя-
ют по норме площади воды на одного
человека в зависимости от типа бас-
сейна.

При проектировании и строитель-
стве искусственных плавательных
бассейнов особое внимание следует
уделять обеспечению высокого уровня
подготовки воды в плавательных бас-
сейнах, что имеет большое санитарно-
гигиеническое значение. Низкое каче-
ство воды уменьшает посещаемость
бассейнов и в ряде случаев может
привести к заболеваниям. Как прави-
ло, для снабжения бассейнов исполь-
зуют питьевую воду из городского
водопровода. В отдельных случаях
водоснабжение плавательных бассей-
нов может быть обеспечено за счет
индивидуального источника, однако
качество воды последнего должно
удовлетворять требованиям ГОСТа
на питьевую воду. Поэтому при ис-
пользовании для водоснабжения бас-
сейнов воды из поверхностных источ-
ников эту воду, как правило, следует
подвергать очистке. Качество воды
для спортивных н демонстрационных
бассейнов должно отвечать повышен-
ным требованиям по цвету и прозрач-
ности, при этом должны быть соблю-
дены следующие требования: цвет-
ность — не более 5°; содержание взве-
шенных веществ: в открытых ван-
нах — не более 2 мг/л, в крытых ван-
нах — не более I мг/л; прозрачность
(по кресту) — на всю глубину ванны.

Количество санитарных приборов
при бассейнах принимается следую-
щее: а) душей — одна сетка на 3 за-
нимающихся; б) унитазов — один на
30 занимающихся женщин и один
унитаз и писсуар на 50 занимающихся
мужчин.

Количество санитарных приборов
для посетителей принимается в зави-
симости от количества мест для зри-
телей.

Расход воды на технические нужды
бассейна определяется схемой его
технологического водоснабжения. В
практике проектирования и строитель-
ства бассейнов применяют следующие
схемы подачи воды в бассейн.

1.	Проточный водообмен, который
применяют двух типов: а) периоди-
ческая полная смена воды всего бас-
сейна, после ее загрязнения, так на-
зываемая наливная схема водообме-
на, схема требует большого количе-
ства воды и довольно дорога в экс-
плуатации; б) проточный водообмен,
при котором вода в бассейн непре-
рывно поступает из водоисточника,
а загрязненная вода через переливы
сбрасывается в систему канализации
или водостоков.

2.	Рециркуляционный водообмен,
при котором использованная в бас-
сейне вода после очистки на специаль-
ных сооружениях и ее нагрева вновь
подается в бассейн. Подобная схема
водообмена воды в бассейнах на се-

годняшний день является наиболее
распространенной, так как обеспечи-
вает наиболее высокие санитарно-
гигиенические качества воды в бас-
сейне.

Наливную схему водообмена при-
меняют только для лечебных и оздо-
ровительных бассейнов, работающих
на морской и минеральной воде. Про-
точную схему водообмена применяют
для малых лечебных, дошкольных и
купальных бассейнов. Свежая вода
для водообмена подается в бассейн
в количестве, обеспечивающем полный
водообмен за 6...8 ч в ванных для де-
тей 7...14 лет и за 8...12 ч в остальных
ванных при одновременной подаче
обеззараживающего реагента.

Рециркуляционная схема водооб-
мена целесообразна при недостаточ-
ной мощности источника водоснабже-
ния, при необходимости производить
очистку воды из источника, при по-
вышенных требованиях к качеству
воды (спортивно-демонстрационные
бассейны).

Расход воды на первоначальное
наполнение ванны бассейна определя-
ется объемом бассейна до уровня
переливных желобов.

Расход воды на эксплуатацию
бассейна состоит из следующих сос-
тавляющих: на выплескивание в пере-
ливные желоба составляет 3...5 % объ-
ема ванны в час, при этом вода сбра-
сывается на слив; расход воды на ис-
парение с открытой поверхности бас-
сейна определяется, м3, по (17.2);
расход воды на унос купающимися
составляет от 0,15 до 0,6 л на челове-
ка; расход воды на 1 проходной про-
точный ножной душ у выхода из ду-
шевых к ванне бассейна составляет
700 л/ч, при этом он работает 30 мин
в каждую смену.

Расход воды на собственные нуж-
ды насосно-фильтровальной станции
зависит от типа оборудования.

Суммарный расчетный расход во-
ды в рециркуляционных системах во-
доснабжения бассейнов ориентиро-
вочно можно принимать равным
1,0 м3 в 1 ч на 1 человека.

Площади помещений узлов управ-
ления, теплоснабжения, щитовых,
бойлерных, котельных, насосных водо-
снабжения и канализации следует
определять по расчету в соответствии
с действующими нормами.

Глава 18

ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ
ВОДОПРОВОДЫ ЗДАНИЙ

18.1.	ВНУТРЕННИЕ
ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ ВОДОПРОВОДЫ
С ПОЖАРНЫМИ КРАНАМИ

Внутренние противопожарные во-
допроводы с пожарными кранами со-
гласно Строительным нормам и прави-
лам обязательны в следующих зда-
ниях: в жилых зданиях высотой 12
этажей и более, в зданиях гостиниц
и общежитий высотой 4 этажа и бо-
лее; в административных зданиях и
вспомогательных зданиях промышлен-
ных предприятий высотой 6 этажей
и более; в зданиях больниц и других
лечебно-профилактических учрежде-
ний при объеме каждого здания
5000 м3 и более; в санаториях, шко-
лах, институтах, музеях, библиотеках,
выставочных павильонах при объеме
каждого здания 7500 м3 и более; в
театрах, кинотеатрах, клубах, цирках;
в производственных зданиях в соот-
ветствии с указаниями СНиПа.

Внутренние пожарные краны диа-
метром 50 или 65 мм с присоединен-
ными к ним рукавами и стволами
устанавливают в шкафчиках с остек-
ленными дверцами, которые разме-
щают в наиболее заметных и доступ-
ных местах только в отапливаемых
помещениях — у входов, в лестнич-
ных клетках и т. д. Присоединенный
к крану пожарный рукав целесооб-
разно укладывать в «корзины» (рис.
18.1, а). На двери шкафчика делается
обозначение ПК.

Длину рукавов принимают рав-
ной 10, 15 или 20 м в зависимости
от расстояния между пожарными
кранами и от того, на какое орошение
каждой точки помещения рассчитано
размещение пожарных кранов — од-
ной или двумя струями.

В одном здании не допускается
•применение рукавов разной длины и
пожарных стволов с разными диамет-
рами спрысков, так как в этом случае
пожарные стволы и рукава можно
перепутать.

В отдельных случаях, если в поме-
щениях, защищаемых внутренними
пожарными кранами имеется взрыво-
опасная пыль, с целью предупрежде-
ния ее «взвешивания» в воздухе во
время подачи воды вместо обычных
водяных стволов со спрысками вну-
тренние пожарные краны могут быть
оборудованы стволами — распылите-
лями. Если в защищаемом помещении
находятся легковоспламеняющиеся и
горючие жидкости, то внутренние по-
жарные краны могут быть оборудо-
ваны стволами — распылителями. Ес-
ли в защищаемом помещении нахо-
дятся легковоспламеняющиеся и го-
рючие жидкости, то внутренние по-
жарные краны могут оборудоваться
воздушно-пенными стволами со
встроенными смесителями для ввода
в рукавную линию пенообразователя,
Внутренние противопожарные водо-
проводы можно также использовать
для подачи воды на стационарные
пенные установки.

В большинстве случаев в зданиях
в целях снижения строительной и экс-
плуатационной стоимости устраивают
объединенные водопроводы, обычно
хозяйственно-противопожарные и
иногда производственно-противопо-
жарные. Устройство отдельны^ само-
стоятельных противопожарны^ водо-
проводов допускается только при на-
личии соответствующих технико-эко-
номических обоснований (например,
при значительной разнице в расходах
воды и напорах на хозяйственные,
производственные и противопожарные
нужды).

Количество воды, которое должно
подаваться от внутренних пожарных
кранов для пожаротушения, опреде-
ляется в зависимости от количества
пожарных струй и их величины. Про-
изводительность пожарной струи оп-
ределяется в зависимости от требуе-
мой дальности ее полета. За длину
Рис. 18.1. Пожарный кран и схема орошения:

а — внутренний пожарный кран; б — схема тушения пожара из пожарного крана (ПК — пожарный край;
/р — длина рукава; /к — длина компактной части струи; д. т. — диктующая точка пожара); в — схема ороше-
ния каждой точки помещения одной струей; г — схема орошения каждой точки помещения двумя струими

струи принимается только ее компакт-
ная часть. По необходимой длине ком-
пактной части струи для принятого
диаметра насадки определяется рас-
ход, причем во всех случаях расход
одной струи должен быть не меньше
2,5 л/с.

Нормы расхода воды и число
струй на внутреннее пожаротушение
принимаются в зависимости от назна-
чения здания и его размеров:

1.	Жилые здания высотой 12...16
этажей включительно, общежития,
гостиницы, санатории, музеи, библио-
теки, вокзалы объемом до 25 000 м3 —
1 струя по 2,5 л/с.

2.	Общежития, гостиницы, адми-
нистративные здания выше 6 этажей,
санатории, музеи, библиотеки, вокза-
лы объемом более 25 000 м3 — 2 струи
по 2,5 л/с.

3.	Жилые здания высотой 17...25
этажей — 3 струи по 5 л/с.

4.	Административные здания высо-
той более 50 м и объемом до
50 000 м3 — 4 струи по 5 л/с.

5.	Жилые здания высотой болёе
25 этажей — 6 струй по 5 л/с.

6.	Административные здания вы-
сотой более 50 м и объемом более
50 000 м3, гостиницы, пансионаты, са-
натории, производственные здания вы-
сотой более 50 м — 8 струй по 5 л/с.

Объединенные хозяйственно-про-
тивопожарные или производственно-
противопожарные водопроводы дол-
жны обеспечивать одновременную
подачу полного расчетного расхода
воды для пожаротушения и макси-
мального расчетного секундного рас-
хода воды на хозяйственные (произ-
водственные) нужды. Разрешается не
учитывать при этом расходы, практи-
ческая возможность совпадения кото-
рых с пожарными очень мала. К ним
могут быть отнесены, например, рас-
ходы воды на души и мытье полов.

Расстояние между кранами опре-
деляется условиями тушения пожара
и располагаемыми напорами у крана.
В наиболее пожароопасных зданиях
краны необходимо располагать таким
образом, чтобы каждая точка поме-
щения (перекрытия) или оборудова-
ния орошалась не менее чем двумя
струями. В остальных случаях доста-
точно обеспечить лишь соприкосно-
вение компактных струй от двух смеж-
ных кранов в наиболее высокой и уда-
ленной точке сгораемого покрытия
или оборудования, в то время как
остальные точки могут орошаться од-
ной струей. Радиус действия крана
зависит от длины шланга, угла накло-
на ствола а и длины компактной
части струи /к. От этого зависит и
расстояние между кранами. При опре-
делении расстояния между кранами
предварительно определяют необхо-
димую длину компактной части струи
/к (рис. 18.1,6) по формуле

где Н — высота помещения до сгорае-
мого или трудносгораемого покрытия
либо до наиболее высокорасположен-
ной точки сгораемого оборудования,
если покрытие несгораемое, м; 1,35 —
высота расположения ствола от пола,
м; а — угол наклона компактной
струи; предельное значение а =
= 60...70°; в низких помещениях а
может быть принята значительно
меньшей.

По вычислительной /к подбирается
по СНиП наиболее выгодный в отно-
шении расхода и напора диаметр
спрыска.

Принятые длина рукава и длина
компактной части струи определяют
расстояние между кранами. При ма-
лой длине /к требуется относительно
небольшой расход и напор у крана,
однако при этом расстояние между
кранами уменьшается и приходится

краны ставить более часто, что не
всегда возможно и целесообразно.

Расстояние между кранами опре-
деляется также необходимостью оро-
шения струями очага пожара. На
рис. 18.1, в, г приведены схемы распо-
ложения кранов для двух вариантов
орошения водой очага пожара: ороше-
ние каждой точки одновременно двумя
струями и орошение каждой точки од-
ной струей, В последнем случае долж-
но быть выдержано условие соприкос-
новения компактных частей струй, по-
лучаемых от смежных кранов в наибо-
лее удаленной и высокорасположенной
точке. Диктующая точка (д. т.)— наи-
более удаленная и высокорасположен-
ная точка, на подачу воды в которую
рассчитывается напор и расход у кра-
на; ПК\ и /7К2— смежные краны;
LKp — расстояние между этими крана-
ми.

18.2.	СПРИНКЛЕРНЫЕ
ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ СИСТЕМЫ
ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Спринклерные противопожарные
системы водоснабжения применяют
в тех случаях, когда в силу особен-
ностей технологического процесса
производства и находящихся в здании
сырья, полуфабрикатов и материалов
можно ожидать быстрого распростра-
нения пожара или когда в связи с
конструктивными особенностями зда-
ний и сооружений затрудняются дей-
ствия подразделений пожарной охра-
ны по тушению пожаров.

В соответствии со СНиПом сприн-
клерными противопожарными систе-
мами водоснабжения оборудуют сле-
дующие здания:

1.	Помещения для хранения авто-
мобилей в гаражах высотой два этажа
и более и встроенные гаражи.

2.	Магазины универсальные и
торговые центры с торговыми залами
общей площадью 3600 м2 и более, а
также высотой три этажа и более.

3.	Павильоны киностудий и теле-
центров.

4.	Театры и клубы в зависимости
от вместимости по специальным нор-
мам.
5.	Промышленные предприятия в
зависимости от характера производ-
ства и степени огнестойкости зданий
в соответствии с требованиями
СНиПа.

Спринклерные противопожарные
системы являются автоматическими
системами, которые рассчитаны на
подачу воды в случае возникновения
пожара независимо от того, находятся
в помещении люди или они отсутст-
вуют. Спринклерные системы пред-
ставляют собой смонтированную под
перекрытием (или покрытием) поме-

щения сеть труб со спринклерами,
вскрывающимися при повышении тем-
пературы. Трубы находятся под дав-
лением, и при вскрытии того или
иного числа спринклеров через них
поступает вода в виде распыленных
струй, которыми тушится пожар.

Общая схема спринклерной систе-
мы (рис. 18.2, а, б) включает следую-
щие элементы: спринклеры; распреде-
лительные трубы; питательный тру-
бопровод; контрольно-сигнальный
клапан, с помощью которого подается
сигнал при вскрытии хотя бы одного

Рис. Г8\2? Спринклерные и дренчерные системы:

а — спринклер с металлическим замком; / — штуцер присоединения к питательной сети; 2— стеклянный
клапан; 3 — замок спринклера; 4 — дефлектор-распылитель; б— схема спринклерной установки; / — го-
родской водопровод; 2 — запасный резервуар; 3 — насосная; 4 — спринклеры; 5 — разводящая сеть; 6 —
гидропневматическнй бак; 7 — водонапорный бак; 8 — питательный трубопровод; 9 — контрольный клапан;
в — дренчерная водяная завеса для локализации пожара; / — дренчерная завеса; 2 — пусковые задвижки
спринклера; автоматические водопи-
татели; водонапорный бак; гидропнев-
матический бак; городской водопро-
вод, обеспечивающий первоначальное
действие спринклеров (в течение 10
мин); основной водопитатель, обеспе-
чивающий подачу полного расчетного
расхода воды на работу спринклеров
в течение 1 ч; резервуар, который
устраивают при недостаточной мощ-
ности городского водопровода.

Такого рода системы, называемые
«водяными», так как в них сеть труб
всегда заполнена водой, применимы
только для помещений с постоянной
положительной температурой.

В неотапливаемых помещениях,
находящихся в районах с продолжи-
тельностью отопительного периода
более 240 дн, применяют «воздушные»
системы. В этих системах в обычное
время сеть труб от спринклеров до
контрольно-сигнального клапана на-
ходится под давлением сжатого воз-
духа.

При «воздушных» системах вода
подается с некоторым замедлением
(на 2...3 мин и более) и поэтому эти
системы оказываются несколько менее
эффективными.

Поэтому в неотапливаемых поме-
щениях, находящихся в районах с
продолжительностью отопительного
периода менее 240 дн, устраивают
«воздушно-водяные» (переменные)
системы с установкой двух клапа-
нов — «водяного» и «воздушного».
В летний период трубопроводы такой
системы заполнены водой и контро-
лируются с помощью «водяного» кон-
трольно-сигнального клапана, а в
зимний период трубопроводы осво-
бождают от воды и заполняют сжа-
тым воздухом.

Спринклерная сеть в здании значи-
тельных размеров разделяется на от-
дельные секции, причем каждая сек-
ция обслуживается самостоятельным
контрольно-сигнальным клапаном.

Спринклеры являются важным
элементом спринклерных устройств,
поскольку эффект тушения пожара
непосредственно зависит от того, на-
сколько своевременно они вскроются

и будет ли подано то количество воды,
которое необходимо для тушения по-
жара.

Спринклер состоит из бронзового
штуцера с резьбой для ввертывания
его в угольник или тройник сети.
На широком конце штуцера имеется
внутренняя резьба, в которую ввер-
тывается бронзовое кольцо упорной
дужки, предназначенной для крепле-
ния замка. Между штуцером и коль-
цом зажата тонкая металлическая
(мельхиоровая) диафрагма с отвер-
стием. На конце дужки укреплен
дефлектор с зубчатыми краями, пред-
назначенный для дробления выходя-
щей струи и получения водяного дож-
дя. Отверстие в диафрагме прикры-
вается стеклянным клапаном, поддер-
живаемым замком спринклера. Замок
состоит из фигурных пластинок, спа-
янных между собой легкоплавким
припоем. При повышении температу-
ры в помещении выше расчетной
припой плавится и пластинки вместе
с клапаном под давлением выбрасы-
ваются, освобождая выход воде.

В тех случаях, когда имеется опас-
ность механического повреждения
спринклеров (например, под рабочими
галереями в театрах), их следует за-
щищать предохранительными сетка-
ми, но с ячейками площадью в не-
сколько квадратных сантиметров.
Если в помещениях происходит испа-
рение паров или выделение газов,
разрушающих замки спринклеров или
образующих на них отложеция, это
может приводить к отказу в работе
спринклеров. Тогда необходимо пре-
дусматривать покрытие замков защит-
ными материалами.

В этих помещениях можно также
применять спринклеры со стеклянным
замком или так называемое «бульб-
спринклеры».

Стеклянный замок представляет
собой стеклянную колбочку, удержи-
вающую стеклянный клапан. Внутри
колбочки залита жидкость с большим
коэффициентом объемного расшире-
ния (например, ацетон). При повы-
шении температуры жидкость в кол-
бочке увеличивается в объеме, что
приводит к увеличению давления на
стенки колбочки, их разрыву, а сле-
довательно, и к вскрытию спринклера.

В автоматических системах пожа-
ротушения обычно применяется толь-
ко вода, но может быть использована
вода в смеси со смачивателями (по-
верхностно активными веществами),
повышающими смачивающую способ-
ность воды и поэтому повышающие
эффективность ее использования. Для
добавки в воду небольшого количе-
ства смачивателя (например, 0,5 %
сульфанола) служат специальные
устройства.

18.3.	ДРЕНЧЕРНЫЕ
ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ СИСТЕМЫ
ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Дренчерные системы разделяют на
дренчерные установки, защищающие
всю площадь помещения, и дренчер-
ные водяные завесы (рис. 18.2, в),
устраиваемые для предупреждения
перехода огня с одной части здания
на другую или распространения огня
с одной части помещения на другую.
В отличие от спринклерных установок
в системах группового действия на
расположенной под перекрытием (или
покрытием) помещения сети труб уста-
навливаются открытые дренчерные го-
ловки, разбрызгивающие воду в пре-
делах защищаемого объема.

Таким образом, если спринклеры
вскрываются в случае пожара, то при
включении дренчерной установки
группового действия вода поступает
из всех дренчеров этой установки не-
зависимо от размеров очага пожара.

Дренчерные установки бывают
ручного и автоматического включения.
Системы автоматического действия
имеют клапан группового действия,
приводимый в действие от автомати-
ческого побудителя. Этот клапан в
обычное время препятствует поступ-
лению воды в дренчерную сеть. Дрен-
черные завесы ручного включения
приводятся в действие открытием за-
движек. Для удобства пользования
открываемые задвижки располагают
в легко доступных местах.

В зависимости от пожарной опас-

ности защищаемых объектов приме-
няют дренчерные установки следую-
щих систем: заливные — в пожаро-
опасных и взрывоопасных помеще-
ниях, когда системы должны быть
включены в возможно короткий отре-
зок времени; сухотрубные — в пожа-
роопасных, но взрывобезопасных про-
изводствах.

В дренчерных установках заливной
системы дренчеры устанавливают го-
ловками вверх, чтобы сеть труб мож-
но было держать заполненной водой,
но без давления. В этом случае сокра-
щается время поступления воды из
дренчеров, так как в сети нет воздуха.

Дренчерные головки, или дренче-
ры, обычно устанавливают следующих
видов: розеточные (дефлекторные) и
карнизные (лопаточные).

Устройство дренчеров розеточного
вида аналогично устройству сприн-
клеров, за исключением замка, кото-
рый в дренчерах отсутствует, поэтому
отверстие в диафрагме дренчера от-
крыто. Эти дренчеры применяют для
защиты всей площади помещений или
при устройстве завес.

У дренчера карнизного типа вме-
сто розетки устроена лопатка, при
помощи которой получается раздроб-
ленная струя направленного действия.
Такие дренчеры применяют при за-
щите проемов. Диаметр отверстия
дренчеров принимают в зависимости
от требуемой интенсивности орошения.

Расстояние между дренчерами,
предназначенными для защиты по-
мещений по площади, принимают не
более 3 м, а между дренчерами и
стенами или перегородками — не бо-
лее 1,5 м.

Расстояние между дренчерами,
предназначенными для орошения вер-
тикальных плоскостей или создания
водных завес, определяют из расчета
получения расхода воды не менее
0,5 л/с на 1 м ширины орошаемой
плоскости или проема.

Дренчерные водяные завесы не-
обходимо устраивать в противопо-
жарных зонах и в тех местах, где
находится возможно меньшее количе-
ство оборудования и материалов.
Глава 19

ХОЗЯ ЙСТВЕН Н О-ФЕКАЛ ЬН АЯ
КАНАЛИЗАЦИЯ
И САНИТАРНАЯ ОЧИСТКА
ЗДАНИЙ

19.1.	УСТРОЙСТВО ВНУТРЕННЕЙ
КАНАЛИЗАЦИИ ЗДАНИЙ

В зданиях в зависимости от ха-
рактера и степени загрязнения сточ-
ных вод проектируют следующие си-
стемы канализации: бытовую — для
отвода сточных вод от санитарных
приборов (унитазов, раковин, умы-
вальников, ванн, моек, душей и др.);
производственную — для отвода про-
изводственных сточных вод (одна или
несколько в зависимости от состава и
количества сточных вод); объединен-
ную — для отвода хозяйственно-фе-
кальных и производственных сточных
вод при соответствующей системе на-
ружной канализации и при условии
их совместной очистки.

Воды, содержащие горючие жид-
кости, значительное количество взве-
шенных веществ, жиров, масел и кис-
лот, до выпуска их в наружную кана-
лизационную сеть должны подвергать-
ся соответствующей очистке, нейтра-
лизации и усреднению в соответст-
вии с требованиями специальных
норм.

Система внутренней канализации
состоит из следующих основных эле-
ментов (рис. 19.1): приемников сточ-
ной жидкости (умывальники, ракови-
ны, унитазы, писсуары, трапы) с
встроенными или отдельными гид-
равлическими затворами-сифонами;
сети труб внутри зданий и выпусков
из здания с устройствами для осмотра
и прочистки трубопроводов; установок
для местной обработки сточных вод
(песколовки, жироуловители, грязе-
отстойники, бензиноуловители, разба-
вители, нейтрализаторы), если они
требуются в зависимости от состава
сточной жидкости.

Трубопроводы внутренней кана-
лизации, так же как и наружной
канализации, проектируют, как пра-
вило, самотечными и подразделяют

на: этажные отводные трубы, по ко-
торым сточные воды от санитарных
приборов поступают в стояк; стояки,
проходящие по всем этажам здания;
выпуски, по которым сточные воды
здания поступают в колодцы дворовой
сети, отводящей сточные воды в улич-
ную сеть.

Отводные трубы прокладывают
из чугунных и пластмассовых труб
по стенам, над полом или под потол-
ком нижнего этажа, образуя так на-
зываемые подвесные линии. Устрой-
ство подвесных линий нежелательно
и совершенно недопустимо в жилых
помещениях, в помещениях общест-
венного пользования, над кухонными
плитами, в продуктовых и подсобных
помещениях, над производственными
агрегатами, где попадание влаги мо-
жет вызвать порчу продукции.

Прокладку отводных труб в меж-
дуэтажных перекрытиях, вызываю-
щую затруднения при ремонте, сле-
дует заменять прокладкой в бороздах
и нишах стен или в монтажных шах-
тах и коридорах. Внутрицеховую сеть
производственной канализации про-
кладывают, как правило, открыто.
В исключительных случаях применяют
прокладку канализационной сети в
коробах или бороздах с устройством
в местах ревизий открывающихся
дверок. Пересечение трубопроводами
вентиляционных каналов не допуска-
ется.

Стояки размещают в зависимости
от расположения санитарных прибо-
ров. При разработке архитектурной
части проекта зданий группы сани-
тарных приборов должны быть рас-
положены по этажам по возможности
по вертикали в целях уменьшения
числа стояков и длин отводных линий
от приборов. Стояки устанавливают
как открыто, так и скрыто в бороздах,
а также в монтажных шахтах. Диа-
метр стояка должен быть не менее
наибольшего диаметра примыкающих
к нему отводных труб. Минимальный
диаметр стояка 50 мм. Трубы для
стояков применяют чугунные раструб-
ные или пластмассовые.

Стояки могут быть.вентилируемы-
Рис. 19.1. Схема внутренней канализации:

/ — вытяжка; 2 — переход; 3 — ревизия; 4 — стояк; 5 — прочистка; 6 — подшивной потолок (короб); 7 —
отступ; 8 — песколовка; 9 — задвижка; 10 — выпуск из здания; 11 — дворовая канализация со смотровым
колодцем

ми и невентилируемыми. У вентили-
руемых стояков верхняя часть выво-
дится выше крыши и служит для вен-
тиляции. Стояки, выведенные выше
крышн, должны отстоять от откры-
ваемых окон не менее чем на 4 м.
При эксплуатируемых плоских кры-
шах необходимо объединять стояки,
выводя вытяжные трубы на высоту

не менее 3 м с соответствующим их
декорированием. Диаметр сборного
трубопровода вытяжной трубы прини-
мают не менее 100 мм при общем
числе приборов до 300.

В зданиях, где невозможна или не-
желательна установка вытяжных ча-
стей (террасные здания, стилобаты
и т. д.), допускается устройство
сборного трубопровода при объедине-
нии не менее трех стояков.

Отдельный вентиляционный стояк
устраивают в зданиях высотой более
20 этажей в тех случаях, когда невоз-
можно проложить стояк большего
диаметра или два параллельных
стояка.

Стояки в жилых зданиях распо-
лагают обычно позади унитаза в са-
нитарном узле. При размещении кух-
ни в отдалении от санузла следует
устраивать отдельный стояк для ку-
хонных моек.

В типовых жилых зданиях стояки
размещают вместе со стояками водо-
снабжения в монтажных проемах,
штробах или кабинах.

Выпуски прокладывают из чугун-
ных труб под полом или под потолком
подвалов с необходимым уклоном. При
отсутствии подвалов выпуски прокла-
дывают в земле под нежилым поме-
щением. Длина выпуска от стояка
или прочистки до оси смотрового ко-
лодца составляет: для труб диаметром
50 мм — до 8 м, для труб диаметром
100 мм — до 12 м, 150 мм — до 15 м.
Наименьшая длина выпуска от фасад-
ной стены до оси колодца — 3 м в
плотных непросадочных грунтах и
5 м — в неустойчивых просадочных
грунтах.

Дворовая канализационная сеть
объединяет все выпуски из зданий.
По ней сточную жидкость отводят
во внешнюю канализационную сеть.
На расстоянии 1...1,5 м от красной
линии устанавливают контрольный
колодец, который служит исключи-
тельно для проверки работы сети. Ни-
каких присоединений к контрольному
колодцу не допускается. Дворовую
сеть трассируют по наикратчайшему
направлению по возможности парал-
лельно осям зданий на расстоянии
не более указанных выше макси-
мальных длин выпусков. Дворовую
канализационную сеть укладывают из
керамических, бетонных и асбестоце-
ментных труб с минимальным диа-
метром 150 мм. При этом наимень-
ший уклон при расчетном наполнении
следует принимать 0,008 и в отдель-

ных случаях 0,007. Дворовую канали-
зационную сеть проектируют в соот-
ветствии с требованиями СНиПа для
внешних канализационных сетей.

19.2.	МЕСТНЫЕ УСТАНОВКИ
ДЛЯ ОЧИСТКИ И ПЕРЕКАЧКИ
СТОЧНЫХ ВОД

Производственные сточные воды,
содержащие вредные вещества, нару-
щающие нормальную работу сетей или
очистных сооружений, или содержа-
щие пенные отходы производства,
должны быть очищены на местных
установках до их спуска в наружную
канализационную сеть. Обязательной
очистки требуют сточные воды, содер-
жащие горючие жидкости, взвешен-
ные вещества, жиры, масла, кислоты,
токсичные вещества. Канализацион-
ные стоки, имеющие температуру
выше 40 °C, требуют охлаждения.

Местные установки для очистки
сточных вод: решетки, песколовки,
жироуловители, грязеуловители, ней-
трализационные и дезинфекционные
установки могут быть расположены в
отдельных зданиях или в помещениях
цеха. Грязеотстойники, бензо- и нефте-
уловители должны быть оборудованы
вытяжной вентиляцией.

Решетки, имеющие прозоры 5...
20 мм, устанавливают при наличии
в сточных водах крупных плавающих,
волокнистых и других примесей. Ре-
шетки следует устанавливать в спе-
циальных камерах приемных резер-
вуаров, в колодцах или непосредст-
венно в каналах. Решетки устанав-
ливают под углом 60°.

Песколовки необходимо устраи-
вать для удаления песка из сточных
вод предприятий и учреждений, содер-
жащих песок (предприятия по пере-
работке овощей, крупные комбинаты
питания и т. д.). Принцип работы
песколовки основан на гравитацион-
ном осаждении загрязнений за счет
уменьшения скорости течения сточной
жидкости до 0,15...0,05 м/с. При этом
из сточной жидкости выпадает в оса-
док песок. Осадок периодически
удаляют. Время пребывания сточной
жидкости в песколовке до 60 с.
Жироуловители необходимо устра-
ивать для очистки сточных вод, со-
держащих повышенное количество
жира (посудомоечные, столовые, мя-
сокомбинаты и т. д.). Жир, попадаю-
щий в канализацию, особенно при
сборе горячих жирных сточных вод,
отлагается на холодных стенках тру-
бопроводов и способствует засорению
сети канализации. Жироуловители мо-
гут быть индивидуальные, устанавли-
ваемые после мойки, или групповые,
которые распространены значительно
больше. Принцип действия жироуло-
вителей состоит в том, что скорость
движения сточной жидкости умень-
шается до величины не более
0,005 м/с. При этом жир всплывает
и периодически удаляется. Для уско-
рения отделения жира иногда приме-
няют продувку сточной жидкости воз-
духом. Время пребывания воды в
жироуловителях до 15 мин.

Бензо- и маслоуловители необхо-
димо устраивать для очистки сточных
вод, содержащих загрязнения, кото-
рые легче воды (масло, керосин, бен-
зин и т. д.). Их устраивают в гаражах,
мойках машин, станциях технического
обслуживания. Принцип действия бен-
зомаслоуловителей аналогичен жиро-
уловителям. Скорость течения сточной
жидкости уменьшают до 0,01 м/с.
При этом легкие загрязнения всплы-
вают и собираются под расположен-
ным вверху конусом, откуда отво-
дятся в маслобензосборник.

Местные установки для очистки
сточных вод размещают внутри или
за пределами помещений так, чтобы
их можно было осматривать, очи-
щать и ремонтировать. Установки,
улавливающие быстрозагнивающие
или легковоспламеняющиеся жидко-
сти, располагают за пределами зда-
ний.

Местные установки для перекачки
сточных вод от зданий устраивают в
случае невозможности самотечного
канализоваиия. Резервуары, в кото-
рые поступают хозяйственно-фекаль-
ные или токсичные производственные
воды, выделяющие вредные газы,
располагают вне здания на расстоя-

нии 2...3 м от наружной стены и дела-
ют обычно круглыми железобетонны-
ми.

Канализационные насосные уста-
новки для перекачки производствен-
ных сточных вод, выделяющих вред-
ные газы, должны быть расположены
в подвале или на первом этаже в
специальном помещении.

Насосы для перекачки сточных вод
следует принимать в зависимости от
их состава: фекальные, песковые,
кислотостойкие и т. д.

Пневматические установки устраи-
вают для перекачки небольшого коли-
чества сточных вод на значительную
высоту (станции метро), их распола-
гают в специальном вентилируемом
помещении.

Не допускается размещать кана-
лизационные насосные станции в
жилых домах, детских учреждениях,
больницах, предприятиях обществен-
ного питания, предприятиях пищевой
промышленности, под рабочими по-
мещениями административных зда-
ний, учебных заведений, а также в
зданиях и помещениях, к которым
предъявляют повышенные требова-
ния по звуковому климату.

19.3.	МУСОРОУДАЛ ЕН И Е
ИЗ ЗДАНИЙ

Очистка зданий от твердых от-
бросов является одним из важней-
ших мероприятий в области сани-
тарного благоустройства и представ-
ляет собой комплекс мероприятий
по сбору, удалению и обезврежива-
нию отбросов (в основном домового
мусора).

Отбросы часто содержат пищевые
отходы, и органические вещества, ко-
торые после соответствующей обра-
ботки могут быть использованы в ка-
честве корма для скота или как сель-
скохозяйственные удобрения. Кроме
того, из твердых отбросов после от-
бора, обработки или переработки мо-
жет быть получено вторичное сырье
(тряпье, бумага, металл и т. п.),
которые используются вновь.

В проектировании и организации
очистки от твердых отбросов основ-
ным количественным показателем яв-
ляется накопление отбросов, т. е. их
объемное или весовое количество, об-
разующееся в квартирах, домах,
кварталах, микрорайонах, жилых
районах и в городе в целом за опре-
деленный период времени.

Мусоропроводы в жилых и общест-
венных зданиях предусматривают уда-
ление мусора по специальным кана-
лам.

Преимущество этого способа уда-
ления домового мусора состоит в
том, что он представляет большие
удобства для населения, освобождая
его от необходимости выноса мусора
во двор, дает возможность удалять
мусор из квартир по мере его накоп-
ления, а также повышает санитар-
ное состояние и благоустройство
квартир и подсобных помещений.

Мусоропроводы устраивают в зда-
ниях выше 5 этажей. Необходимо от-
метить, что при последующем вывозе
мусора сохраняются все санитарные,
технические и экономические недо-
статки, присущие вывозной системе
удаления мусора.

Мусоропровод состоит из следую-
щих частей: приемных клапанов, уста-
навливаемых в квартирах или слу-
жебных помещениях, вертикального
канала (ствола), мусоросборной (при-
емной) камеры внизу мусоропровода
с бункером для мусора, верхней (чер-
дачной) камеры с вентиляционными
устройствами и приспособлениями для
прочистки канала (рис. 19.2).

Каналы мусоропровода размещают
во внутренних капитальных стенах
здания, не смежных с жилыми ком-
натами. Иногда каналы проклады-
вают у стен здания, с заделкой в ко-
роба или оставляют открытыми.

Каналы должны быть отвесными,
круглого сечения, гладкими и без
выступающих внутрь частей, с наи-
меньшим количеством стыков. Луч-
шим материалом для каналов мусо-
ропроводов являются асбестоцемент-
ные трубы. Каналы желательно зву-
коизолировать. Стыки канала, а также
все швы присоединяемых в нему дру-

Рис. 19.2. Схема внутреннего мусоропровода:
/ — дефлектор; 2 — вентиляционная труба; 3 — по-
мещение с устройством для очнсткн; 4 —9 ерш для
прочнсткн канала; 5 — ручная лебедка; 6 — канал
мусоропровода; 7—загрузочный клапан; 8 — бункер
для приема мусора; 9 —мусорокамера

гих элементов мусоропровода выпол-
няются герметичными.

В зависимости от планировки до-
ма канал мусоропровода может об-
служивать одну группу квартир или
помещений по вертикали или по два
отвода с приемными устройствами
на каждом этаже здания.

Каналы располагают в секциях
зданий таким образом, чтобы прием-
ные устройства находились на лест-
нице, в кухнях жилых домов, в слу-
жебных помещениях общественных
зданий. Более экономичным при пла-
нировке секции жилого здания с вы-
ходом из 3...4 квартир на одну лест-
ничную площадку делать один канал
мусоропровода с приемным устрой-
ством на лестничной площадке.

Мусоросборную камеру следует
помещать непосредственно под мусо-
ропроводом в специальном помеще-
нии подвального или лучше первого
этажа с отдельным входом со сторо-
ны двора. Емкость бункера в зави-
симости от числа квартир от 0,5 до
1,5 м3.

Расположение мусоросборной ка-
меры в подвале здания осложняет
подачу сборников с мусором на по-
верхность. Поэтому приемные камеры
целесообразнее размещать в первом
или цокольном этаже.

В чердачном помещении над му-
соропроводом размещают камеру
или короб с вентиляционным устрой-
ством и приспособлениями для про-
чистки и мойки канала. Естественная
вентиляция достигается поступлени-
ем воздуха в нижнюю часть мусоро-
провода через бункер. Однако значи-
тельно эффективнее, особенно в жар-
кие летние дни, вентиляция с помо-
щью теплового или механического
побуждения.

Описанные выше мусоропроводы
называют холодными в отличие от
так называемых горячих мусоропро-
водов, в которых каналы заканчива-
ются внизу печами для сжигания
мусора. Каналы одновременно явля-
ются и дымовыми трубами. Некоторым
преимуществом таких мусоропрово-
дов является сокращение объема
вывозимого мусора (вывозится толь-
ко зола и несгоревшие остатки в объе-
ме примерно 30 % от всего мусора),
а также дезинфекция мусора.

Недостатками горячих мусоропро-
водов являются: сложность эксплуа-
тации печей, необходимость допол-
нительного расхода топлива ввиду
влажности мусора и наличия в нем
слабогорючих предметов, загрязне-
ние воздуха и т. д. Поэтому в СССР
горячие мусоропроводы применения

не нашли. Целесообразно их приме-
нение в больницах, где необходима
дезинфекция мусора.

Сплавная система удаления до-
мового мусора представляет собой
удаление (сплав) домового мусора
по канализационной сети вместе со
сточными водами. Предварительно
мусор должен быть измельчен и раз-
бавлен водой.

Сплавная система включает сле-
дующие операции: сбор и сбрасыва-
ние мусора в приемник, измельчение,
разбавление водой и спуск в канали-
зационную сеть. Для измельчения
мусора применяют специальные уста-
новки — мусородробилки.

По сравнению с вывозной систе-
мой сплав мусора по канализацион-
ной сети имеет ряд преимуществ.
Сплавная система при квартирных
мусородробилках избавляет от необ-
ходимости выносить мусор во двор,
не требует транспорта для его вывоза.

В санитарном отношении сплавная
система стоит выше вывозной, так как
срок хранения мусора сокращается
до предела. Обезвреживание мусора
вместе с осадком сточных вод на
очистных сооружениях городской ка-
нализации представляет собой в со-
временных условиях наиболее совер-
шенный способ. В экономическом от-
ношении сплавная система также вы-
годнее вывозной, так как эксплуата-
ционные расходы на удаление мусора
значительно меньше.

Однако количество мусора, подвер-
шающегося дроблению в квартирных
мусородробилках, составляет пример-
но 65 % его суточного накопления.
Следовательно, дробление мусора не
освобождает от необходимости вывоза
части мусора, которая не поддается
дроблению.

Более целесообразной и удобной
для населения может явиться комп-
лексная система: мусоропроводы в
зданиях и дворовая мусородробилка
с промежуточным звеном — дворо-
выми мусоросборниками, установлен-
ными в приемных камерах мусоро-
провода с доставкой их к дробиль-
ной установке местным транспор-
том — ручными тележками, электро-
карами, или малогабаритными ма-
шинами, применяемыми для уборки
территорий (рис. 19.3).

Рис. 19.3. Схемы удаления мусора при сплавной
системе:

/ — квартирная мусородробилка; 2 — канализаци-
онная сеть; 3 — квартирный мусоропровод; 4 —
мусоросборник в мусорокамере; 5 — дворовая мусо-
родробилка; 6 — квартирный мусоросборник; 7 —
дворовый мусоросборник; 8 — квартальная мусо-
родробилка

19.4.	УДАЛЕНИЕ ПЫЛИ В ЖИЛЫХ
И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ

Кроме домового мусора в жилых
и общественных зданиях образуется
и заносится извне пыль, которая осе-
дает на различные предметы, а мель-
чайшие частицы ее носятся в воздухе.
Особенно много пыли в домах, рас-
положенных в неблагоустроенных
кварталах. Естественная или искусст-
венная вентиляция освобождает по-
мещение от пыли, находящейся в воз-
духе. Но на предметах, находящихся
в помещениях, пыль остается.

Наиболее совершенным приспособ-
лением для сбора пыли является пы-
лесос. Пыль, собранную пылесосом,
удаляют из помещения вместе с до-

мовым мусором или с помощью цен-
трализованной пылесосной системы.
Такая система применяется в много-
этажных зданиях. Система представ-
ляет собой вертикальные каналы в
стенках зданий и камеру в подваль-
ном помещении с вентиляционной
установкой и отделением для очист-
ки воздуха, загрязненного пылью.

Тяга воздуха создается вентиля-
тором с электродвигателем, находя-
щимся вне камеры. Для удаления
пыли из помещений к отводам канала
присоединяют гибкие шланги со щет-
ками. Отводы снабжены герметичес-
кими крышками с резиновыми вкла-
дышами, которые снимают только на
время присоединения шланга. Длина
шланга должна быть достаточной
для удаления пыли во всех поме-
щениях.

Каналы в стенах зданий устанав-
ливают с воздухонепроницаемыми
стенками, например, из стальных
труб со сварными стыками. Диаметр
труб 38...50 мм, а иногда и больше.
Средняя скорость движения воздуха
в каналах-трубах 10...20 м/с.

Камера централизованной пыле-
сосной системы представляет собой
герметично закрытое помещение. По-
падающий в камеру загрязненный
воздух очищается и выбрасывается
наружу по каналу или трубе.

Процесс очистки воздуха от пыли
включает несколько ступеней. Воз-
дух, попадая из каналов в камеру,
ударяется о смоченную водой .поверх-
ность перегородок, установленных' под
выходными отверстиями каналов.
Крупные частицы пыли намокают и
осаждаются на дне баков, периоди-
чески очищаемых от осадка. Далее
загрязненный воздух попадает в пы-
леотстойное отделение, где он, меняя
направление движения, теряет ско-
рость. Вследствие этого более мелкая
пыль оседает на поверхности пола,
с которого ее периодически смывают.
От мельчайших частиц пыли воздух
освобождается в водяных фильтрах-
завесах. В пылеосадочном отделении
водяных фильтров смывная вода сте-
кает по трапам в городскую канали-
зационную сеть. Трапы имеют за-
движки, которые на период работы
системы закрываются для обеспечения
герметичности камеры.

Материалы стен, пола и пере-
крытия камеры должны удовлетво-
рять условиям водо- и воздухонепро-
ницаемости. Круглосуточная работа
электродвигателя нецелесообразна,
поэтому систему рекомендуется вклю-
чать в определенные часы, например
два раза в день — утром и вечером
(рис. 19.4).

Глава 20

ЛИВНЕВАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ
ЗДАНИЙ

20.1.	типы ВОДОСТОКОВ

Основным назначением крыш яв-
ляется защита зданий от атмосфер-
ных воздействий и прежде всего от
атмосферной влаги. От правильной
работы системы водоотвода с крыш
в первую очередь зависит надежность
и долговечность здания.

Существует целый ряд конструк-
тивных решений крыш, преследую-

щих одну цель: своевременно удалить
атмосферные осадки с крыш и не до-
пустить увлажнения строительных
конструкций зданий. Все эти кон-

Рис. 19.4. Схема централизованной системы пылеудаления:

I — отделитель крупных загрязнений; 2— отделитель мелких загрязнений; 3 — вентилятор; 4— шумо-
глушитель; 5 — вакуум-регулятор; 6 — вакуум-каналы
структивные решения в значительной
степени влияют на конструкцию кров-
ли и на весь архитектурный облик
зданий и сооружений.

Наружные неорганизованные во-
достоки являются наиболее простыми
с конструктивной точки зрения (рис.
20.1, а), при которых все атмосфер-
ные воды, попадающие на крышу зда-
ния, стекают в направлении уклона и
свободно удаляются по всему пери-
метру крыши. Если сброс воды по
всему периметру нежелателен, то
крыше можно придать уклон на две
стороны или выполнить ее односкат-
ной.

Наружные неорганизованные во-
достоки при всей их простоте не по-
лучили широкого распространения в
силу целого ряда присущих им недо-
статков. Так, при дожде с ветром вода,
стекающая с наветренной стороны, за-
дувается ветром на фасад здания и
вызывает его увлажнение. Кроме того,
потоки воды, стекающие с крыши
и попадающие на отмостку у здания,

Рис. 20.1, Схемы водостоков
а — наружные неорганизованные водостоки; / —
схема отвода воды в безветренную погоду; 2 —
схема отвода воды в ветренную погоду; 3 — схема
отвода воды с крыш с нулевым уклоном в ветренную
погоду; б — наружные организованные водостоки;
4 — с подвесными водосточными воронками; 5 —
с водосточными воронками, установленными в кон-
струкции крыши; 6 — с водосточными воронками,
установленными в надкарнизных лотках; в — вну*
тренние водостоки с открытым выпуском воды;
7—с одной водосточной воронкой на стояке; 3—
с присоединением воронок к подвесной линнн; 9 —
для климатических районов, имеющих расчетную
температуру наружного воздуха инже —5 ©С

интенсивно разбрызгиваются и вызы-
вают увлажнение цоколя, разруше-
ние отмосток и насыщение влагой
грунта около фундаментов. Поэтому
применение этой системы водостоков
в районах, имеющих просадочные
грунты, недопустимо при отсутствии
устройств, отводящих воду от фунда-
ментов. В климатических районах,
где имеют место отрицательные тем-
пературы наружного воздуха, в ме-
стах стока по периметру образуются
наледи, разрушающие карнизные све-
сы и делающие небезопасным пребы-
вание под ними людей.

Поэтому наружные неорганизо-
ванные водостоки целесообразно при-
менять в зданиях высотой не более
3 этажей при размере карнизных
выносов не менее 0,5...0,8 м и устрой-
стве западающих цоколей и защитных
козырьков над входами. При разра-
ботке проекта планировки участка
желательно предусматривать меро-
приятия, исключающие возможность
нахождения людей под карнизными
свесами.

Одной из разновидностей неор-
ганизованных водостоков является
отвод воды с плоских крыш с нуле-
вым уклоном. При отсутствии ветра
работа этих водостоков почти ничем
не отличается от работы предыдущей
системы водостоков, а при дожде с
ветром вода с крыши сдувается на
подветренную сторону и, следова-
тельно, не увлажняет фасада» здания.
Теоретически работа такой схемы во-
достоков выглядит превосходно, прак-
тически же оказывается, что получить
крышу с идеальным нулевым уклоном
невозможно, так как рельеф кровли
зависит не только от величины строи-
тельных допусков, которые в какой-то
мере можно свести к минимуму, но
и от просадки фундаментов зданий,
величина которой зависит от харак-
тера грунта, степени его увлажнения,
величины и характера нагрузки, кон-
струкции фундамента и т. д. Кроме
того, строительные конструкции, осо-
бенно большепролетные, не являются
абсолютно жесткими. Все это не по-
зволяет достаточно точно определить
изменения отметок крыши во времени,
а следовательно, и сам способ отво-
дов воды с крыши с нулевым уклоном
вызывает серьезные возражения.

Наружные организованные водо-
стоки являются шагом вперед и могут
выполняться с подвесными (рис.
20.1,6), водосточными воронками,
заделанными в конструкцию крыши,
и с воронками, установленными в над-
карнизных лотках.

Эта система водостоков позволяет
избежать увлажнения фасадов во-
дой, удаляемой с крыши, и дает воз-
можность сравнительно просто при
помощи лотков отвести воду от фунда-
ментов здания.

Для районов, не имеющих перио-
дов с устойчивой отрицательной тем-
пературой, наружные организованные
водостоки можно считать приемлемы-
ми, особенно, если трубопроводы этих
систем выполнять из материалов,
устойчивых к коррозии, отказавшись
от их традиционного выполнения из
листовой оцинкованной стали. Для
промышленных зданий это требование
имеет особое значение, так как значи-
тельная запыленность воздуха в райо-
не промышленных предприятий раз-
личными коррозионно-агрессивными
веществами приводит к тому, что эта
пыль отлагается иногда на крышах
промышленных зданий в довольно
большом количестве и, вступая в кон-
такт с атмосферными осадками, дает
слабые растворы кислот или щелочей,
которые очень быстро разрушают
оцинкованное железо. Так, если срок
службы водосточных труб, выполнен-
ных из оцинкованного железа на жи-
лых зданиях в незапыленных райо-
нах до 20...25 лет, то на промышлен-
ных зданиях при значительной запы-
ленности воздуха этот срок может
значительно сократиться.

В районах, имеющих периоды с
устойчивой отрицательной темпера-
турой, устройство наружных органи-
зованных водостоков вообще не может
быть рекомендовано из-за значитель-
ной закупорки водосточных воронок
наледями.

Исключение могут составлять

только те климатические зоны, в ко-
торых в холодное время года выпа-
дает мало осадков. Поэтому с плос-
ких крыш наружные водостоки допус-
кается устраивать лишь в южной по-
лосе СССР.

При значительной ширине про-
мышленных зданий удаление атмо-
сферных осадков только по периметру
здания зачастую вызывает целы!
ряд конструктивных трудностей.

Внутренние водостоки не обла-
дают указанными недостатками,у них
водосточные воронки заделывают в
конструкцию крыши, а отводящие
трубопроводы прокладывают внутри
здания. В зависимости от ширины
здания и конструктивной возможно-
сти придать уклон крыше к воронкам
эта система водостоков может вы-
полняться либо с одной воронкой на
стоянке (рис. 20.1, в), либо с несколь-
кими воронками, объединяемыми об-
щей сборной подвесной линией. Вы-
пуск воды из внутреннего трубопро-
вода устраивают открытым на от-
мостку в лотки или кюветы. При рас-
положении здания в климатической
зоне, имеющей расчетную темпера-
туру наружного воздуха ниже —5 °C,
на открытом выпуске воды из системы
внутренних водостоков необходимо
установить гидравлический затвор,
который будет препятствовать заса-
сыванию в выпуск холодного наруж-
ного воздуха, что может привести к
замерзанию воды в выпуске.

В том случае, если проектируемое
здание располагается на просадочных
грунтах или если устройство открытых
выпусков водостоков нецелесообразно
по каким-либо другим причинам, не-
обходимо применять для отвода ат-
мосферных осадков внутренние водо-
стоки, присоединяемые к городским
подземным сетям водостоков или об-
щесплавной системе канализации,
предназначенной для сброса хозяйст-
венно-фекальных й ливневых вод
(рис. 20.2, а). Эта так называемая
система внутренних водостоков с за-
крытым выпуском воды является наи-
более совершенной, но в то же время
и наиболее дорогой системой водо-
Рис. 20.2. Внутренние водостоки, присоединяемые к подземным сетям:

а — принципиальная схема; / — подземная сеть водостоков или общесплавной канализации; 2—выпуск
из здания; 3 — подпольная сеть; 4 — стояки; 5 — водосточные вороики; 6 — отводная труба; б — водо-
сточная воронка для неэксплуатируемых крыш; / — колпак; 2 — глухая гайка для крепления воронки; 3 —
прижимное кольцо; 4 — хомут; 5 — сливной патрубок; в — водосточная воронка для плоских эксплуатируе-
мых крыш; 1 — приемная решетка; 2 — глухая гайка; 3 — прижимное кольцо; 4 — хомут; 5 — сливной
патрубок

стоков. Так, ее строительная стои-
мость примерно в 2...3 раза выше,
чем строительная стоимость наруж-
ных организованных водостоков, и в
3...4 раза выше, чем стоимость вну-
тренних водостоков с открытым вы-
пуском воды.

И, наконец, существует способ
удаления атмосферных осадков с
крыш зданий исключительно при по-
мощи испарения, для чего крышу вы-
полняют в виде ванны без водосто-
ков, что особенно перспективно для
районов, не страдающих от избытка
влаги.

Из всех перечисленных типов во-
достоков, предназначенных для отве-
дения осадков с плоских и пологих
крыш, наиболее совершенными яв-
ляются внутренние.

20.2.	КОНСТРУИРОВАНИЕ
ВНУТРЕННИХ ВОДОСТОКОВ

Внутренние водостоки состоят из
следующих элементов: водосточных
воронок, принимающих воду с крыши;
отводных труб, соединяющих воронки
со стояком; стояков, принимающих
воду от отводных труб; подпольной
сети, принимающей воду от стояков;
выпусков, отводящих воду от подполь-
ной сети в наружную сеть водостоков
или общесплавную сеть канализации.

Водосточные воронки должны раз-
мещаться на крыше с учетом ее релье-
фа, допустимой площади водосбора и
конструкции здания.

Максимальное расстояние между
водосточными воронками не должно
превышать 48 м.
На каждой замкнутой карте кров-
ли необходимо устанавливать не ме-
нее двух водосточных воронок. На
плоских кровлях жилых и обществен-
ных зданий допускается установка
по одной водосточной воронке на
каждую секцию.

Для неэксплуатируемых крыш про-
мышленных зданий рекомендуется
водосточная воронка с глухим кол-
паком и диаметром выпуска 100 мм
(рис. 20.2,6). В отличие от воронок,
ранее применявшихся в отечественной
практике и применяемых сейчас за ру-
бежом, рекомендуемая конструкция
водосточной воронки имеет сплошной
колпак, который значительно улуч-
шает тепловой и гидравлический ре-
жим работы, обеспечивая повышен-
ную пропускную способность воронки.

Для плоских крыш, заполняемых
водой для предотвращения перегрева
помещений солнечной радиацией, ре-
комендуется воронка с внутренним
патрубком, высота которого регулиру-
ется, благодаря чему на крыше можно
поддерживать различную толщину
слоя воды. У водосточной воронки
этого типа возможно изменять также
высоту расположения колпака. Этим
достигается очень тонкая регулиров-
ка максимально возможного уровня
воды на крыше, так как при повыше-
нии уровня воды выше нижнего об-
реза колпака воронка начинает ра-
ботать в сифонирующем напорном
режиме с увеличением расхода в не-
сколько раз, что очень быстро вос-
станавливает заданный уровень воды.
Для спуска воды с крыши регули-
рующий патрубок вынимают из во-
ронки.

Для плоских эксплуатируемых
крыш, предназначенных для пребы-
вания на них людей, т. е. при исполь-
зовании крыши для устройства соля-
рия, кафе, прогулочной площадки
и т. д., рекомендуется водосточная
воронка с плоской решеткой (рис.
20.2, в).

Отводные трубы должны иметь
диаметр не менее диаметра выпуск-
ного патрубка воронки и уклон не ме-
нее 0,005. Не разрешается прокладка

подвесных трубопроводов над техно-
логическим оборудованием или про-
дукцией, на которые не допускается
попадание влаги. При присоединении
к общему подвесному трубопроводу
воронок, располагаемых по различным
сторонам деформационных швов, тем-
пературных, осадочных, следует пре-
дусматривать компенсирующие сты-
ки, обеспечивающие эластичность сое-
динения (например, вставка из рези-
новых шлангов). Стояки внутренних
водостоков следует проектировать
открыто у стен, колонн и перегородок
и скрыто — в бороздках внутренних
стен или в коробах.

Для компенсации температурных и
осадочных деформаций водосточные
воронки присоединяются к стоякам
при помощи компенсационных растру-
бов. Если воронки расположены на
разных уровнях и площадь, обслужи-
ваемая выше расположенной ворон-
кой, превышает 100 м2, присоединение
этих воронок к одному стояку или
общей подвесной линии не допуска-
ется.

Подпольная сеть внутренних водо-
стоков должна прокладываться с
уклоном: для труб 100 мм — не менее
0,008; 125 мм — не менее 0,006;
150...200 мм — не менее 0,005.

Применение стальных труб под-
польной сети допускается только в
тех зданиях, где возможна вибрация
трубопроводов (например, кузнечные
цехи). Наименьшую глубину заложе;
ния подпольных трубопроводов сле-
дует принимать из условия предохра-
нения труб от механических повреж-
дений.

Выпуски внутренних водостоков
от стояка или прочистки до оси колод-
ца дворовой сети должны иметь дли-
ну, аналогичную длине выпусков ка-
нализации.

При выборе способа отведения ат-
мосферных вод необходимо учитывать,
что решающим моментом является
экономическая целесообразность и
климатические условия для при-
менения той или иной системы водо-
стоков, рассматриваемая в совокуп-
ности с конструкцией крыши.
Р аздел VI
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ
И АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Глава 21

ЛИФТЫ И ЭСКАЛАТОРЫ

Лифты широко применяют в жи-
лых, промышленных и общественных
зданиях. Современные лифты явля-
ются довольно сложной системой,
включающей в себя механические,
электрические, автоматические и элек-
тронные подсистемы. Лифт представ-
ляет собой подъемник прерывного
действия, в котором люди и грузы
перевозятся с одного уровня на дру-
гой в кабине, движущейся по верти-
кальным направляющим, установ-
ленным на всю высоту шахт, снабжен-
ных на посадочных площадках запи-
рающимися дверями. В качестве вре-
менного допускается устройство при-
ставных лифтов без шахты (на
период сооружения здания).

Широкое производство лифтов в
нашей стране стали развивать после
Великой Отечественной войны. Повы-
шение этажности жилых домов в круп-
ных городах привело к расширению
выпуска лифтов на существующих
предприятиях.

По своему назначению лифты под-
разделяют на: пассажирские, служа-
щие для подъема и спуска людей;
грузопассажирские — для подъема и
опускания грузов и людей; больнич-
ные — для подъема и спуска больных
на кроватях или носилках вместе с
сопровождающими лицами; грузовые
с проводником; грузовые без провод-
ника; малые грузовые — для подъема
и спуска грузов массой менее 160 кг
(магазинные).

Классификация и технические ха-
рактеристики основных типов лиф-
тов приведены в табл. 21.1.

Таблица 21.1. Классификация основных типов
лифтов

Виды лифтов	Скорость движения, м/с	Грузоподъ- емность, кг
Пассажирские:		
обычный	0,71..1,4	320;	400;  500;	630;  1000
скоростной	1,4.„4,0	400; 630; 1000;	1600
Специальные (ско- ростные)	4,0..7,0	1600;	2000
Больничные	0,5...0,71	500;	1000
Грузопассажнр-	0,65	500; 800;
ские		1000 и выше
Г рузовые	0,25..0,5	100; 3000;  5000
Грузовые (мага- зинные)	0,25... 0,5	100; 200

В зданиях для размещения лифтов
устраивают лифтовые шахты, внутри
зданий — всегда глухие, с пределом
огнестойкости ограждающих конст-
рукций не менее 1 ч. Грузоподъем-
ность пассажирских лифтов устанав-
ливают в зависимости от количества
пассажиров, которые могут размес-
титься в кабине лифта. Грузовые лиф-
ты по оборудованию мало чем отли-
чаются от пассажирских.

Патерностеры. Для вертикального
транспорта в общественных зданиях
иногда применяют многокабинные не-
прерывно движущиеся подъемники
с кабинами на одного или двух чело-
век. Одна часть кабин поднимается
наверх, другая опускается вниз. Ввер-
ху и внизу кабина переходит с одной
ветви на другую, не опрокидываясь,
что безопасно для оставшихся в каби-
не пассажиров. Скорость движения
кабин 0,25...0,3 м/с. Патерностеры
установлены, например, в Москве,
в зданиях Министерства торговли
СССР. Такого типа подъемники не
создают достаточного комфорта для
пассажиров, поэтому наша промыш-
ленность их не выпускает.

Эскалаторы — движущаяся лест-
ница, относящаяся к классу подъем-
ных устройств непрерывного дейст-
вия. Один эскалатор шириной 1 м
может переместить до 150 пассажиров
в минуту.

Эскалатор состоит из привода,
укрепленного на наклонном металли-
ческом каркасе, двух наклонных замк-
нутых цепей, огибающих две пары
шкивов — звездочек, из которых
верхняя является ведущей, а ниж-
няя — натяжной. Верхняя часть по-
лотна является рабочей, а нижияя —
холостой. Эскалатор имеет поручни,
двигающиеся синхронно со ступе-
нями, а также поддоны-мусоросбор-
ники. Угол наклона эскалаторов
до 30°.

Движение лестничного полотна
эскалатора направлено в одну сторо-
ну: на спуск или подъем, поэтому
обычно делают не менее двух линий:
одна — для подъема, другая — для
спуска.

Ширина лестничного полотна эска-
латоров составляет обычно 1000,
650 или 660 мм для размещения на
каждой ступени по два или одному
пассажиру. Глубина проступи прини-
мается 400 мм, высота — 200 мм.
Скорости эскалаторов, устанавливае-
мых в зданиях,— 0,5...0,75 м/с, в мет-
рополитене— 0,75...1,0 м/с. Высота
подъема эскалатора 4,5...66 м.

Ширина машинного отделения для
двух эскалаторов с приводами и мо-
торами около 6,0 м, трех эскалато-
ров — 15,0 м и четырех — 17,5 м. Ма-
шинные отделения эскалаторов зда-
ний очень невелики или совсем отсут-
ствуют. В последнем случае привод

расположен внутри фермы эскалатора.
В этих случаях эскалаторы опирают
на перекрытия смежных этажей без
промежуточных опор и фундаментов.

Расстояния между двумя парал-
лельными эскалаторами принимают
в зависимости от назначения эскала-
торов и грузопотока. Минимальное
расстояние от крайнего поручня од-
ного эскалатора до поручня друго-
го — 0,6...! ,2 м.

Движущийся тротуар — это тот
же эскалатор, но расположенный го-
ризонтально. Тротуары уже теперь
устанавливают на переходах значи-
тельной длины в аэропортах и на
вокзалах. Под движущимися тротуа-
рами делают траншею, по которой
можно проходить обслуживающему
персоналу. Канал выполняется из
монолитного или сборного железобе-
тона, должен быть оштукатурен,
облицован плиткой и иметь систему
водоотведения. Имеется ряд проек-
тов по устройству движущихся тро-
туаров на наиболее оживленных ули-
цах, а также на переходах под же-
лезными и автомобильными дорогами.

21.1.	ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
ЛИФТОВ

Лифт любого назначения состоит
из шахты с передвигающейся внутри
ее кабиной и подъемного устройст-
ва — лебедки с электродвигателем и
редуктора с бесшумной передачей..
Неотъемлемой частью лифта являют-
ся стальные канаты, противовес, на-
правляющие, средства безопасности
(упоры и буферы, ограничитель ско-
рости, ловитель), элементы системы
управления лифтом (рис. 21.1).

Шахта представляет собой соору-
жение, огражденное со всех сторон,
в котором движутся кабина и противо-
вес, установлены направляющие, ап-
параты управления, натяжное устрой-
ство ограничителя скорости, упоры и
буфера, электропроводка и другие
узлы лифта. В соответствии с прави-
лами Госгортехнадзора шахты всех
лифтов должны быть ограждены со
всех сторон и на всю высоту и иметь
Рис. 21.1. Общий вид встроенного лифта:
/ — шахта лифта; 2 — кабина; 3 — противовес; 4 —
машинное отделение; 5 — лебедка; 6 — электродви-
гатель; 7 — направляющие; а — шахта с противове-
сом сзади кабины; б — шахта с противовесом
сбоку кабины

чивающую его защиту от воды. Глу-
бина приямка не менее 1300 мм.

При расположении нескольких
лифтов в одной общей шахте они дол-
жны быть отделены один от другого
по всей высоте шахты сетчатым ог-
раждением (перегородкой).

Габаритные размеры шахт лифта
в плане определяются размерами и
расположением кабин и противовеса
(табл. 21.2).

Расположение шахт лифтов в пла-
не настолько разнообразно, особен-
но в зданиях культурно-бытового на-
значения, что каких-либо обоснован-
ных норм не существует.

В жилых зданиях шахты лифтов
не следует располагать рядом со сте-
ной жилых помещений.

На этажах в шахтах устраивают
двери. Двери бывают распашные и
раздвижные, глухие и сетчатые (рис.
21.2). Предпочтение следует отдавать
раздвижным дверям, занимающим в
плане меньше площади и резко сни-
жающим шум при открывании и за-
крывании.

Все двери шахт имеют блокиров-
ку, и движение кабины возможно
лишь тогда, когда закрыты все двери
шахты. Нельзя открывать двери
шахт, если кабины нет на данном

верхнее перекрытие и пол. Шахты
обычно делают из железобетонных
панелей, тюбингов или металлических
конструкций и сетки. Приямок, распо-
ложенный в нижней части шахты,
должен иметь гидроизоляцию, обеспе-

этапе.

Раздвижные двери, которые уста-
навливают теперь на всех шахтах
в новом строительстве, открываются
от блокирующегося с ними электро-
привода раздвижных дверей кабины.
Электродвигатель открывания дверей

Таблица 21.2. Размеры шахт для лифтов различного назначения

Тип лифта	Грузоподъ- емность, кг	Наружные размеры кабины (ширина, глубина, высота), мм	Внутренние размеры шахты, мм	Расположе- ние противо- веса по от- ношению к кабине
Пассажирские	320	980Х 1200X2100	I550X 1700	Сзади
обычные	350	1800Х 1200X2100	1450X1700	»
	500	1080Х 1420X2100	1500X2000	»
Пассажирские	1000	1800Х 1500X2100	2250X2300	
скоростные Больничные	500	1500X2500X2200	1950X2700	Сбоку
Г рузопассажирские	500	1200X2200X2100	1660X2550	»
Г рузовые	1000	2000X3000X2200	2700X3200	»
	2000	2000X3000X2200	2700X3200	х>
Грузовые малые	100	900 X 650 X 1000	1300X750	»
Грузовые магазинные	100	900X650X550	1500X900	»


jf/~/~/z/z~/7	ИИММ wssssfsA

0)

Рис. 21.2. Схемы дверей шахт и кабин лифтов:

а — распашная одностворчатая дверь; б — распашная двустворчатая; в — распашная четырехстворчатая;
г — раздвижная одностворчатая; д — раздвижная двустворчатая; е — раздвижная двустворчатая; дву-
скоростная

установлен на крыше кабины, поэто-
му если кабины нет на этаже, то
шахтная дверь не может быть откры-
та.

Кабина лифта имеет в своей осно-
ве металлический каркас из угол-
ка и балок. Согласно требованиям
Госгортехнадзора, кабины пассажир-
ских лифтов ограждают со всех сто-
рон на всю высоту, проемы входа и
выхода в кабину снабжают дверями.
Ограждение кабины выполняют из
металлических листов толщиной не
менее 1,4 мм, из деревянных или дре-
весно-стружечных щитов, а также из
листового пластика толщиной не ме-
нее 4 мм. Широко применяют раз-
борные купе, изготовленные из дре-
весно-стружечных плит.

Кабины грузовых лифтов разре-
шается ограждать металлической
сеткой с ячейками не более 20X20 мм.

Горизонтальная несущая рама
вместе с полом кабины образует плат-
форму, несущую основную нагрузку.
Лифты старых конструкций имели так
называемый «плавающий» пол (на
шарнирах). Назначение такого по-
ла— переключать (при наличии пас-
сажира) наружное управление от кно-
пок на этажах на внутреннее управ-
ление от кнопочного аппарата в ка-
бине. Современные лифты имеют
неподвижные полы и в принципе ка-
бина после определенного времени
может быть вызвана этажной кноп-
кой независимо от нахождения в ней
пассажиров.

Для обеспечения безопасности пас-
сажиров кабина оборудована ловите-

лями и ограничителями скорости, ко-
торые срабатывают и останавливают
(ловители) или замедляют спуск
(замедлители) при аварийных ситуа-
циях.

Противовесы уравновешивают
массу кабины и часть массы подни-
маемого в ней груза, что позволяет
уменьшить мощность электродвигате-
ля, требуемую для привода лифта.
Противовес представляет собой раму,
в которую закладывают грузы проти-
вовеса, каждый весом до 60 кг. Про-
тивовесы в большинстве случаев пере-
двигаются в шахте, однако не исклю-
чены случаи расположения противове-
са вне шахты; в этом случае весь
путь противовеса надежно огражда-
ется.

Существует более 10 вариантов ре-
шения кинематических схем лифта,
показывающих различные случаи
размещения привода, кабины и на
правляющей. В настоящее время на*
шли применение три основные схемы
(рис. 21.3).

Рис. 21.3. Основные кинематические схемы
расположения кабин, привода и противовеса:
а — с верхним расположением привода без откло-
няющего блока; б — с полиспастным подвесом ка-
бины и с противовесом; в — с выжимной кабиной;

/ — кабина; 2 — противовес; 3 — лебедка
При расположении привода в верх-
ней части шахты чаще всего в пасса-
жирских лифтах (обычных и скорост-
ных) применяется схема, изображен-
ная на рис. 21.3, а. В грузовых и лиф-
тах с широкой кабиной (2 м и более)
применяют полиспастную систему
(рис. 21.3, б, в). Полиспастное подве-
шивание позволяет увеличить грузо-
подъемность лифта при снижении
скорости подъема и уменьшении на-
грузки на лебедку. Такие системы
применяют при грузоподъемности
лифта 2 т и более.

Канаты, применяемые в лифтовом
хозяйстве, изготовлены из стальной
проволоки и имеют диаметр 9,9; 12,0
и 16,5 мм. Канаты различаются кон-
струкцией, характером и направлени-
ем свивки, а также сечением прово-
лок. Во всех случаях канаты, приме-
няемые для подвешивания кабины и
противовеса, должны быть одинако-
вой конструкции, одного диаметра и
изготовлены по ГОСТу. Особенно по-
вышенные требования предъявляют к
тяговым канатам. Последние должны
отличаться высокой гибкостью, необ-
ходимой прочностью и долговечно-
стью. Диаметр каната определяется
по расчету.

Направляющие предназначены для
направления движения кабины и про-
тивовеса, сохранения необходимого
зазора между подвижными деталями
в шахте и движущимися частями
кабины и противовеса и служат в
качестве опор при аварийной посад-
ке их на ловители.

Кабина и противовес имеют по две
направляющих, которые располагают
с боковых сторон. Направляющие ка-
бины располагают по центру ее тя-
жести.

В качестве направляющих раньше
использовали твердые породы дере-
ва (бук, дуб, лиственницу), теперь
же применяют стальные профили
таврового сечения.

Подъемные механизмы обеспечи-
вают движение кабины и противо-
веса. В качестве подъемного меха1
низма используют лебедки. Лебедка
состоит из канатоведущего органа

(шкива, барабана), редуктора, тор-
моза и электродвигателя.

Для скоростных лифтов применяют
безредукторные лебедки, в этом слу-
чае канатоведущий и тормозной шки-
вы насаживают на вал тихоходного
двигателя.

Лебедку, редуктор и электродви-
гатели для каждого типа лифтов под-
бирают в зависимости от местных
условий. Длины тросов, мощность
двигателя определяют расчетом в со-
ответствии с требованиями Госгортех-
надзора. Испытание и приемка лифтов
осуществляются Госгортехнадзором.

В последнее время для удобств
жителей 4...5-этажных зданий старой
постройки монтируют встроенные или
главным образом приставные пасса-
жирские лифты.

Конструкции приставных (при-
строенных) лифтовых шахт изготов-
ляют в виде металлического каркаса,
подвешенного к несущей раме, уста-
новленной наверху фасадной стены.
Внутри каркаса монтируют стандарт-
ный лифт грузоподъемностью до
320 кг. Машинное отделение в таких
лифтах располагают в самом каркасе
наверху. Вход в шахту предусматри-
вают с лестничных площадок через
расширенные оконные проемы лест-
ничных клеток, начиная со 2-го этажа.

21.2.	МЕРЫ ПО УМЕНЬШЕНИЮ
ШУМА ОТ ЛИФТОВОГО
ОБОРУДОВАНИЯ

Шумовой характеристикой жило-
го или служебного помещения явля-
ется уровень звука. Уровни звука в
жилых помещениях от работы лифто-
вого оборудования составляют 25...
50 дБА. Основной источник шума на-
ходится в машинном отделении, это —
привод лифта. Он определяет шумо-
вой режим помещений верхних этажей
здания.

В старых конструкциях лифтов
дополнительным источником шума
были распашные двери с механичес-
ким устройством закрывания и откры-
вания. В настоящее время в боль-
шинстве домов шахты и кабины мо-
дернизированы и установлены раз-
движные, практически бесшумные
двери. Ведется также работа по за-
мене «шумных» замков старой кон-
струкции на более бесшумные.

При проектировании механичес-
кого или электрического узла лифта
техническое решение по уменьшению
шума должно основываться на ком-
промиссе между акустическими требо-
ваниями, техническими возможно-
стями и экономическими результа-
тами.

При разработке мероприятий по
борьбе с шумом лифтового хозяйства
учитывают в первую очередь технико-
экономические показатели.

Привод лифта (лебедка) является
одним из наиболее активных источ-
ников шума. Шум может быть умень-
шен путем ослабления шума в источ-
нике и улучшением звукоизоляции
помещения. Снижение шума в источ-
нике дорого, трудоемко и не всегда
оправдано. Значительно реальнее
второй путь, при котором создается
акустический «отрыв» машинного от-
деления и шахты лифта от основной
конструкции здания, а также приме-
няется более эффективная виброизо-
ляция для лебедок и станций управ-
лений.

Предложена двухзвенная амор-
тизационная система, эффективно сни-
жающая структурный шум лебедки и
вибрацию кабины лифта (рис. 21.4).
Эффективность такой системы аморти-

Рис. 21.4. Борьба с шумом путем применения
привода с двухзвенной амортизационной схе-
мой:

1—рама; 2—электродвигатель; 3—канатоведу-
щий шкив; 4 — упругие элементы; 5 — амортизато-
ры; 6 — перекрытие

зации составляет в среднем 15...
20 дБА, практически в 90 % обеспе-
чиваются шумовые нормы в жилых
помещениях.

Для снижения шума от электро-
двигателя был изготовлен усовершен-
ствованный двигатель, работающий
более тихо (заменены подшипники,
увеличено расстояния между ротором
и статором). Однако это не дало
значительного вклада в снижение шу-
ма (3...4 дБА), а стоимость двигателя
возросла значительно.

Ощутимый вклад в снижение шума
от электродвигателя делает рекон-
струкция системы охлаждения двига-
теля — вынос вентилятора в другое
помещение и устройство воздуховода,
а также применение глушителей.

21.3.	ВЫБОР ТИПА ЛИФТА
И РАСПОЛОЖЕНИЕ ЕГО В ЗДАНИИ

В целях наиболее полного исполь-
зования производительности лифтов
в проектируемом здании и для пре-
доставления максимальных удобств
лицам, пользующимся лифтами, лиф-
ты должны быть расположены в зда-
нии с учетом особенностей обслужи-
ваемого ими производства или пот-
ребностей населения.

В жилых зданиях лифты устраи-
вают поблизости от лестничных кле-
ток. Наиболее удобными являются
пассажирские лифты грузоподъем-
ностью до 400 и 630 кг, так как в их
кабинах можно перевозить детские
коляски, велосипеды, негромоздкую
мебель, холодильники и т. п.

В соответствии с действующими
нормами лифты предусматривают в
жилых зданиях, у которых отметка
пола верхнего этажа превышает пла-
нировочную отметку земли более чем
на 14 м (что обычно соответствует
6-этажным зданиям и более).

При этом в зданиях до 10 этажей
устанавливают 1 лифт, в 11...17-
этажных зданиях — 2 лифта, в 18...
25-этажных — 3, в 20...25 этажных —
4 лифта. Начиная с 17-этажных зда-
ний предусматривают лифты с увели-
ченной скоростью (1,6 м/с).
принято, что при числе лифтов
•-.'ее двух один из них имеет кабину
абаритами 1100X2200 мм и грузо-
подъемностью до 630 кг, а при 4 лиф-
тах таких лифтов — два.

Во всех жилых зданиях, обору-
дуемых лифтами, необходимо пре-
дусматривать перед лифтами поса-
дочные площадки шириной не менее:
для пассажирских лифтов грузоподъ-
емностью до 400 кг — 1,2 м, до 630 кг
с кабиной шириной 2100 и глубиной
1100 мм — 1,6 м.

Машинное помещение лифтов не
следует располагать непосредственно
над жилыми комнатами, а также
смежно с ними. Шахты лифтов не
должны примыкать вплотную к сте-
нам.

В общественных зданиях число
лифтов устанавливают расчетом, ис-
ходя из функциональных требований.
Число пассажирских лифтов в здании
должно быть, как правило, не менее
двух. Допускается второй лифт заме-
нять грузовым, в котором разрешено
транспортирование людей, если по
расчету вертикального транспорта в
здании достаточна установка одного
пассажирского лифта.

Лифты следует размещать таким
образом, чтобы расстояние от дверей
наиболее удаленного помещения эта-
жа до дверей лифта было бы не более
60 м.

В зданиях до 10 этажей при числе
пассажирских лифтов не более двух
выходы из лифтов допускается распо-
лагать непосредственно на лестнич-
ной площадке. Во всех остальных
случаях выходы из лифтов следует
предусматривать в лифтовые холлы,
при этом ширина холла при одноряд-
ном расположении лифтов должна
быть не менее 1,3 наименьшей глуби-
ны кабины лифтов, при двухряд-
ном — удвоенной наименьшей глуби-
ны, но не более 5 м.

Выход из кладовых и других по-
мещений для хранения и переработки
сгораемых материалов непосредствен-
но в лифтовый холл не допускается.

В промышленных зданиях распо-
ложение лифтов должно соответст-

вовать направлению грузопотоков.
Лифты можно располагать в разных
частях здания в зависимости от на-
правления потоков, но групповое (пар-
ное) расположение лифтов предпочти-
тельнее, так как это облегчает обслу-
живание лифтов и позволяет устроить
машинное отделение с общими таке-
лажными устройствами.

Машинное отделение пассажир-
ских и грузовых лифтов во всех типах
зданий следует располагать вверху,
над шахтами. Доступ в машинное
отделение должен быть изнутри зда-
ния.

При назначении количества лиф-
тов следует иметь в виду, что лифто-
вое обслуживание считается отлич-
ным, если пассажиру приходится
ждать лифт не более 30 с; хорошим,
если ожидание длится не более 45 с;
и удовлетворительным, если время
ожидания лифта не превосходит 60 с.
В жилых зданиях допускается увели-
чение времени ожидания до 1,5 мин.

Наиболее правильное решение
вопросов вертикального транспорта
в здании возможно при совместном
участии в разработке не только архи-
текторов и специалистов-лифтовиков,
но и технологов, знающих производ-
ство, для которого предназначается
здание. В решении вопросов верти-
кального транспорта значительную
помощь призваны оказать статисти-
ческие данные по аналогичным уста-
новкам.

Глава 22

УПРАВЛЕНИЕ ИНЖЕНЕРНЫМ
ОБОРУДОВАНИЕМ ЗДАНИЙ

И СООРУЖЕНИЙ

Управление работой инженерного
оборудования зданий и сооружений
осуществляют с помощью системы ре-
гулирования. Система регулирования
в принципе представляет собой сово-
купность объекта управления и регу-
лятора. Задача системы регулирова-
ния состоит в целенаправленном воз-
действии на объект управления в том
случае, когда проходящий в нем про-
цесс отклоняется от заданного. На-
пример, в системе тепловой ре-
жим здания — кондиционер управ-
ляемыми величинами являются пока-
затели теплового режима помещения:
температура, влажность и подвиж-
ность воздуха в помещении, темпе-
ратура внутренних поверхностей по-
мещения, а также потоки энергии и
массы в кондиционере.

Различают автоматические и ав-
томатизированные системы регулиро-
вания или управления. Автоматичес-
кое регулирование — это осуществле-
ние процесса управления без непо-
средственного участия человека с
помощью системы автоматики. На
рис. 22.1 приведена схема системы
автоматического регулирования тем-
пературы воздуха в помещении в за-
висимости от температуры наружного
воздуха. Система функционирует сле-
дующим образом: при изменении тем-
пературы наружного воздуха с по-
мощью чувствительного элемента —
датчика вырабатывается сигнал, ко-
торый передается на регулятор, а за-
тем на вентиль прибора отопления.
Происходит изменение количества теп-

Рис. 22.1. Схема системы автоматического
регулирования температуры воздуха в поме-
щении в зависимости от температуры /„ на-
ружного воздуха:

1 — датчик температуры; 2 — регулятор; 3 — прибор
отопления

доносителя, поступающего в прибор
отопления и меняется поступление
теплоты в помещение.

Автоматизированные системы уп-
равления (АСУ) появились на базе
использования автоматических регу
ляторов, которые, развиваясь, услож
нялись, использовали новые принципы
регулирования и, наконец, потребо
валось использовать ЭВМ, допускаю
щие оперативное вмешательство чело-
века в процесс управления. Таким
образом, АСУ — это человеко-ма-
шинная система, обеспечивающая ав-
томатизированный сбор и обработку
информации, необходимой для опти-
мизации управления. Сбор и обра-
ботка информации в АСУ автомати-
тизированы и осуществляются без
участия человека с помощью ЭВМ
Человека, функционирующего в АСУ,
обычно называют оператором или дис-
петчером. Оператор анализирует по-
ступающую информацию и при необ-
ходимости вмешивается в процесс
управления.

22.1.	ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
В АСУ

На рис. 22.2 показан состав тех-
нических средств автоматизированной
системы управления инженерным обо-
рудованием здания. Функционально
автоматизированная система управле-
ния состоит из трех взаимосвязан-
ных частей: 1) измерительно-опозна.-
вательной части, осуществляющей
«чтение»: показателей потоков энер-
гии н массы (температуру, скорость,
расход, влажность, интенсивность из-
лучения и т. п.), сигнализаторов
предельных значений и индикаторов
положения исполнительных органов
и устройств преобразования в цифро-
вую форму; 2) центральной части
сбора и обработки данных измерений
и подачи команд на исполнительные
механизмы регулирования, включаю
щей в себя линию связи 6, коммута
тор 7, вычислительный комплекс <5,
пульт управления оператора-програм-
миста 9. Коммутатор осуществляет
прием данных от измерительно-опо

знавательной части, выбор информа-
ции и передачу ее в ЭВМ. Вычисли-
тельный комплекс, включающий мини-
ЭВМ с набором специально создан-
ных программ, осуществляет функ-
ционирование всей системы. Пульт
управления позволяет оператору-про-
граммисту наблюдать процессы, вы-
полняемые системами инженерного
оборудования здания, и при необхо-
димости вмешиваться в их работу;
3) исполнительной части, осущест-
вляющей через специальные устрой-
ства 2 регулирование механизации
инженерного оборудования здании.

Система функционирует следую-
щим образом: периодически от дат-
чиков измерений, расположенных в
различных местах здания, информа-
ция поступает через подстанции и кон-
центратор в запоминающее устрой-
ство ЭВМ, где обрабатывается спе-
циальными программами и сравни-
вается с нормативной или заданной
на данный момент времени информа-
цией. В случае отклонения от этой ин-
формации специальные программы
вырабатывают необходимые сигналы,
которые через концентратор и под-
станции подаются на исполнитель-
ные механизмы инженерного обору-
дования. Обслуживающий персонал
может в любой момент получить на
экране пульта управления данные
по любой точке объекта, включая и
инженерное оборудование и при не-
обходимости вмешаться в его работу.
Система немедленно сообщает о нали-
чии аварийной ситуации (например,
неисправном кондиционере, падении
давления в трубопроводе, возникно-
вении пожара и т. п.), диагностирует
эту неисправность и дает рекоменда-
ции по наилучшему исправлению в
минимальные сроки. Так как данные
об измерениях и вычислениях накап-
ливаются в ЭВМ, то в любой момент
они могут быть выданы на печать.

По -этой выдаче можно анализиро-
вать работу инженерного оборудова-
ния здания, эффективность его ис-
пользования, теплопотребления и эко-
номию энергии, количество отрабо-
танных часов постановки на профи-
лактику и т. д.

22.2.	ПОМЕЩЕНИЯ ДЛЯ АСУ С
ИНЖЕНЕРНЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ

Для создания условий эффектив-
ной деятельности персонала и надеж-
ной работы технических средств поме-
щение для АСУ инженерным обору-
дованием следует проектировать свет-
лым, чистым, звуко- и виброизолиро-
ванным. Потолки и стены желательно
облицовывать звукопоглощающими
плитками. В рабочей зоне диспетчер-
ского помещения (пространство меж-
ду панелями информации и рабочим
местом дежурного персонала) не сле-
дует располагать колонны. На потолке
помещения не должно быть выступаю-
щих форм. Если же они есть, необ-
ходимо сделать подвесной потолок
или подшивной потолок со встройкой
ламп освещения. Через помещение
диспетчера не разрешается проклады-
вать транзитные технологические и
другие коммуникации. Высота поме-
щения должна быть не менее 3,4 м.
Для прокладки кабелей пол в помеще-
нии выполняется двойным. Для ввода
кабелей под типовые стойки и щиты
предусматриваются проемы. Высоту
двойного пола не менее 200 мм. Плиты
двойного пола и перекрытий проемов
изготовляют из материалов, исклю-
чающих накопление статического
электричества. Допустимая нагрузка
на пол не менее 6 кПа. В помещениях
для АСУ инженерным оборудованием
следует предусматривать кондициони-
рование воздуха.

Основным требованием к располо-
жению рабочих мест операторов яв-

Рис. 22.2. Комплекс технических средств автоматизированной системы управления инженерным
оборудованием здания:

а — кондиционер; б — прибор отопления; в — солнечный коллектор; г — лнфт; 1 — датчики для измерения
показателей потоков энергии и массы; 2 — датчики индикаторов положения исполнительных органов н
устройств; 3 — двухпознцномные органы; 4 — местные щиты управления; 5 — пульт оператора; 6 — линии
связи; 7 — коммутатор; 8 — вычислительный комплекс; 9 — пульт управления оператора-программиста
Рис. 22.3. Построение эоны наилучшего видения
в плане:

/ — рабочее место оператора; 2 — границы эоны
нанлучшего видения для плоского экрана; 3 — то
же, для экрана с поворотом боковых секций под
углом 15 °; 4—то же, для экрана с поворотом бо-
ковых секций под углом 30°

ляется их расположение в зоне наи-
лучшего видения рабочего информа-
ционного поля и обеспечения одно-
значного восприятия знаковой инфор-
мации. Границу зоны наилучшего
видения информационного поля на-
ходят пересечением сфер зон наилуч-

Рис. 22.4. Построение эоны наилучшего видения
в разрезе:

1 — границы эоны наилучшего видения для плоского
экрана; 2— рабочие места операторов

шего видения отдельных знаков, рас-
положенных на границе информаци-
онного поля. На рис. 22.3 приведено
построение зоны наилучшего видения
в плане для коллективных средств
отображения информации в виде
плоского экрана и экрана с поверну-
тыми боковыми секциями, на рис.
22.4 — построение зоны в вертикаль-
ном разрезе операторского зала.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Актуальными задачами современ-
ного этапа развития систем кондицио-
нирования микроклимата, взаимосвя-
занными с архитектурными решения-
ми зданий, являются следующие:
разработка научных основ проектиро-
вания систем кондиционирования
микроклимата зданий с эффективным
использованием энергии; выявление
области рационального применения
систем кондиционирования воздуха
и систем механической вентиляции
в новых индустриальных зданиях по-
вышенной этажности, с крупными по-
мещениями, легкими наружными ог-
раждениями, в экстремальных клима-
тических условиях; совершенствова-
ние систем кондиционирования мик-
роклимата проектируемых и рекон-
струируемых зданий в направлении
улучшения качества теплового ком-
форта в помещениях и снижение за-
трат энергии на теплоснабжение зда-
ний; разработка систем кондициони-
рования микроклимата для зданий
с теплоснабжением от альтернативных
источников энергии.

Очевидно, что наличие научных
основ проектирования систем конди-
ционирования микроклимата зданий
с эффективным использованием энер-
гии позволит решить другие перечис-
ленные выше задачи. В настоящее
время проектирование и строительство
зданий с эффективным использова-
нием энергии носит эксперименталь-
ный характер. Цель эксперимента —
выявить в натурных условиях техни-
ко-экономическую эффективность раз-
личных архитектурно-инженерных ре-
шений для последующего использова-

ния в типовом проектировании. Слож-
ность эксперимента заключается в
том, что он выполняется методом
«проб и ошибок», так как не разра-
ботаны теоретические основы проек-
тирования зданий с эффективным ис-
пользованием энергии.

Возможным путем создания тео-
ретических основ может быть метод
«системного анализа», занимающийся
проблемой принятия решений в усло-
виях, когда выбор альтернативы тре-
бует анализа сложной информации
различной физической природы.

Реализация научных основ проек-
тирования систем кондиционирования
микроклимата зданий с эффективным
использованием энергии должна ос-
новываться на наличии теоретически и
экспериментально обоснованного
«банка» данных возможного сочета-
ния архитектурно-конструктивных ре-
шений здания и его элементов, обес-
печивающих экономию затрат энергии
на создание комфортных условий в
помещениях при общем минимуме
приведения затрат. Например, в гл. 6
приведено сочетание решения по воз-
духораспределению с использованием
плит перекрытия и вентиляционных
окон, которое обеспечивает экономию
энергии, повышенные комфортные
условия в помещениях, уменьшение
материалоемкости за счет использо-
вания пустот в качестве воздухово-
дов, увеличение высоты этажа и т. д.
В этой же главе приведен пример
архитектурного решения без устрой-
ства окон на северную сторону, при-
менения эффективной солнцезащиты
световых проемов, использования ге-
лиоколлекторов и т. д. Наличие на-
учно обоснованного «банка» данных
позволит проектировщикам, исполь-
зуя принципы проектирования систем
кондиционирования микроклимата
зданий с эффективным использова-
нием энергии, дополнять их своими
решениями, обеспечивая в совокупно-
сти минимизацию приведенных затрат.

Важной задачей является проекти-
рование системы кондиционирования
микроклимата с заданной обеспечен-
ностью.

В преобладающем большинстве
случаев затраты на обеспечение тре-
буемого теплового комфорта в поме-
щениях здания архитектурно-строи-
тельными средствами будут меньше
по сравнению с затратами на уста-
новки кондиционирования воздуха.
В том случае, когда не использована
возможность обеспечения теплового
комфорта архитектурно-строительны-
ми средствами, говорят, что имеет
место нарушение принципов строи-
тельства в соответствии с климатом.

Важнейшая задача выявления об-
ласти рационального применения
систем кондиционирования воздуха
и систем механической вентиляции
вытекает из современных направлений
развития строительства, в том числе:
1. Переход к принципу крупных по-
мещений в промышленных и общест-
венных зданиях, т. е. переход к так на-
зываемой гибкой технологии. 2. Пе-
реход к строительству высотных зда-
ний. 3. Переход к использованию
легких ограждающих конструкций
максимальной заводской готовности
с эффективными утеплителями из ми-
нераловатных плит, пенопласта,
стекловаты и т. п. 4. Строительство
зданий в экстремальных климатиче-
ских условиях.

В крупных помещениях, глубиной
более 30 м, вызывает серьезные труд-
ности обеспечение требуемого возду-
хообмена без использования механи-
ческой приточной вентиляции. Исклю-
чение составляют горячие цеха. В этом
случае возникает проблема миними-
зации затрат на установки вентиля-
ции за счет использования механи-

ческой и естественной вентиляций.
Последнюю проблему возможно ре-
шить путем разработки здания опре-
деленной формы, обеспечивающей
возможность естественной вентиляции
краевых зон помещений. Строитель-
ство высотных зданий более 12 эта-
жей требует научного изучения воз-
душного баланса с целью оптимиза-
ции управления потоками воздуха,
в том числе в системе каналов-воз-
духоводов. Здания с легкими наруж-
ными ограждениями и большими све-
товыми проемами предъявляют высо-
кие требования к инерционным свой-
ствам систем кондиционирования воз-
духа. Дело в том, что легкие наруж-
ные ограждения слабо сопротивля-
ются колебаниям наружного климата,
поэтому система кондиционирования
воздуха должна быстро реагировать
на эти колебания.

Совершенствование систем конди-
ционирования микроклимата осущест-
вляется в следующих направлениях:
разработка для жилых зданий, в том
числе одноэтажных, системы воздуш-
ного отопления совмещенного с вен-
тиляцией и систем аккумуляционного
электрического отопления; разработ-
ка для производственных зданий сис-
темы лучистого отопления; разра-
ботка для производственных и общест-
венных зданий с помещениями боль-
шого объема системы раздачи возду-
ха соплами и системы бесканальной
вентиляции; разработка для современ-
ных крупных производственных зда-
ний систем воздухоподачи и воздухо-
удаления, обеспечивающих макси-
мальное использование теплоты воз-
духа, удаляемого общеобменными
вентиляционными системами, с приме-
нением теплоутилизаторов.

Материалы, приведенные в раз-
делах учебника, посвященных водо-
снабжению и канализации, дают сту-
денту возможность ознакомиться с
последними достижениями отечест-
венной и зарубежной науки в вопро-
сах обработки воды и очистки сточ-
ных вод, новыми прогрессивными ре-
шениями в области внутренних сани-
тарно-технических устройств.
ЛИТЕРАТУРА

Абрамов Н. Н. Водоснабжение. М., 1982.

Аханов В. С., Муромский С. Н., Педа-
щенко Д. Д. Жилищно-коммунальное хозяй-
ство в сельской местности. М., 1984.

Баркалов Б. В., Kapnuc Е. Е. Кондицио- -
нирование воздуха в промышленных, общест-
венных и жилых зданиях. М., 1971.

Богословский В. Н. Тепловой режим зда-
ний. М., 1985.

Голубков Б. Н., Пятачков Б. И., Романо-
ва Т. М. Кондиционирование воздуха, отопле-
ние и вентиляция. М., 1982.

Горюхин А. И. Газовые сети и установки.
М., 1978.

Гримитлин М. И. Распределение воздуха
в помещении. М., 1981.

Гусев В. М. и др. Теплотехника, отопле-
ние, вентиляция и кондиционирование воздуха.
Л., 1981.

Зоколей С. В. Архитектурное проектиро-
вание, эксплуатация объектов, их связь с окру-
жающей средой. Пер. с английского. М.,
1984.

Инженерное оборудование зданий и соору-
жений/Под ред. Пащенко Н. Е. М., 1981.

Исаев В. Я., Сасин В. И., Чистяков Н. Н.
Устройство и монтаж санитарио-технических
систем зданий. М., 1984.

Кедров В. С., Пальгунов П. П., Сомов М. А.

Водоснабжение и канализация. М., 1984.

Кокорин О. Я. Установки кондиционирова-
ния воздуха. М., 1978.

Нестеренко А. В. Основы термодинамичес-
ких расчетов вентиляции и кондиционирования
воздуха. М., 1970.

Отопление и вентиляция. Ч. 1. Отопление/
Каменев П. Н., Сканави А. Н., Богословский
В. Н. и др. М., 1975.

Очистка производственных сточных вод/
Яковлев С. В., Карелин Я- А., Ласков Ю. М.
и др. М., 1985.

Правила устройства электроустановок. М.,
1985.

Сканави А. Н. Конструирование и расчет
систем водяного и воздушного отопления зда-
ний. М., 1983.

Справочник проектировщика. Канализация
населенных мест и промышленных предприя-
тий. М., 1981.
ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие	3

Введение ...	4

Раздел 1
Отопление, вентиляция и кондиционирование
воздуха зданий

Глава 1. Тепловой баланс помещения и
здания ................................ 7

1.1.	Здание как единая энергетическая
система............................. 7

1.2.	Расчетные тепловые условия в по-
мещении ............................ 8

1.3.	Тепловой баланс помещения в хо-
лодный период года................. 11

1.4.	Тепловой баланс помещения в теп-
лый период года ................... 13

1.3.	Воздухообмен помещений	...	14

1.6.	Принципы расчета системы кон-
диционирования микроклимата	16

Глава 2. Вентиляция и кондиционнрова

ние воздуха............................ 17

2.1.	Назначение и применение венти-
ляции и кондиционирования ...	17

2.2.	Общая классификация систем вен-
тиляции и их применение ....	22

2.3.	Естественная и механическая вен-
тиляция ............................ 30

2.4.	Система кондиционирования воз-
духа ............................... 34

2.5.	Воздухоподготовка в системах вен-

тиляции, воздушного отопления и

кондиционирования .............. 39

2.6.	Организация воздухообмена поме-
щения .............................. 46

2.7.	Конструктивные элементы систем
вентиляции, воздушного отопления
и кондиционирования ................ 52

2.8.	Основы проектирования систем
вентиляции, воздушного отопления
и кондиционирования воздуха	68

Глава 3. Отопление зданий и сооружений	70

3.1.	Отопительные приборы. Взаимо-
связь вопросов архитектуры с вы-
бором н размещением отопитель-

ных приборов .................... 71

3.2.	Водяное отопление	73

3.3.	Паровое отопление	...	77

3.4.	Воздушное отопление..........

3.5.	Панельно-лучистое отопление . .

3.6.	Электрическое отопление ....

3.7.	Печное отопление.............

3.8.	Выбор системы отопления для
зданий различного назначения

Раздел II
Энергоснабжение зданий

Глава 4. Энергоснабжение зданий тради-
ционными источниками энергии ....

4.1.	Основные положения энергоснаб-
жения зданий ....................

4.2.	Электроснабжение и электрообо-
рудование зданий ................

4.3.	Теплоснабжение зданий

4.4.	Тепловые сети................

4.5.	Газоснабжение и горячее водо-
снабжение .......................

Глава 5. Энергоснабжение зданий альтер-
нативными источниками энергии . . .

5.1.	Использование энергии солнца

5.2.	Использование биоконверсии для
теплоснабжения...................

5.3.	Использование низкопотенциаль-
ных альтернативных источников
энергии и энергии ветра . . .

Глава 6. Здания с эффективным исполь-
зованием энергии ................

6.1.	Архитектурные и объемно-планн-
ровочные решения зданий с эф-
фективным использованием энергии

6.2.	Наружные ограждающие конст-
рукции зданий с эффективным ис-
пользованием энергии ............

6.3.	Отопление, вентиляция и конди-
ционирование воздуха зданий с
эффективным использованием
энергии .........................

Раздел III.

Водоснабжение населенных мест
и промышленных предприятий

Глава 7. Системы и схемы водоснабжения

7.1.	Классификация систем водоснаб-
жения ...........................

78

81

82

83

86

88

88

89

92

96

98

107

107

111

112

114

114

116

119

123
7.2.	Основные схемы и состав соору-
жений водоснабжения............... 124

7.3.	Источники водоснабжения и соо-
ружения на них.................... 127

7.4.	Зоны санитарной охраны источника
водоснабжения......................131

Глава 8. Основы проектирования системы
водоснабжения.........................132

8.1.	Определение расхода воды на хо-
зяйственно-питьевые нужды города
и промышленного предприятия 132

8.2.	Определение расхода воды для про-
изводственных нужд промышлен-
ного предприятия.................. 133

8.3.	Определение расхода воды иа на-

ружное пожаротушение ....	133

8.4.	Зонирование водопроводной сети	133

Глава 9. Насосы и насосные водопровод-

ные станции. Регулирующие устройства 135

9.1.	Виды насосов и водоподъемников	135

9.2.	Насосные станции...............135

9.3.	Водонапорные башни, пневмати-
ческие установки и подземные ре-
зервуары ......................... 135

Глава 10. Устройство и оборудование
наружной водопроводной сети	137

10.1.	Трассировка водопроводных сетей 137

10.2.	Принцип расчета водопроводных
сетей............................. 139

10.3.	Водопроводные трубы ....	139

10.4.	Водопроводные колодцы и арма-

тура водопроводной сети ....	140

10.5.	Прокладка трубопроводов через
препятствия....................... 141

Глав 11. Основные сведения об очистке
воды................................. 141

11.1.	Требования к качеству воды ...	141

11.2.	Методы очистки воды и элементы
очистной станции водопровода 143

11.3.	Выбор места расположения очист-
ных сооружений и определение
требуемых площадей ....	146

Глава 12. Особенности водоснабжения
промышленных н сельскохозяйственных
предприятий.......................... 147

12.1.	Особенности промышленного во-
доснабжения .......................147

12.2.	Водоснабжение сельских населен-
ных мест.......................... 149

Раздел IV

Канализация населенных мест
и промышленных предприятий. Санитарная
очистка населенных мест

Глава 13. Системы канализации. Устрой-
ство и проектирование наружной кана-
лизационной сети...................... 152

13.1.	Классификация, основные эле-
менты систем канализации населен-
ных мест............................ 152

13.2.	Устройство и оборудование на-
ружной канализационной сети 155

13.3.	Основы проектирования и расчета
наружной канализационной сети 159

Глава 14. Очистка сточных вод	iбо

14.1.	Состав сточных вод.......... 160

14.2.	Выбор метода очистки сточных
вод. Площади земельных угодий,
занимаемые очистными соору-
жениями ............................162

14.3.	Механическая очистка сточных вод 164

14.4.	Биологическая очистка сточных
вод.................................166

14.5.	Обработка, обезвреживание и ис-
пользование осадков и илов . .	168

Глава 15. Канализация промышленных
предприятий и сельскохозяйственных
объектов............................. 171

15.1.	Основные сведения о производст-
венных сточных водах. Системы
водного хозяйства промышленных
предприятий........................ 171

15.2.	Очистка производственных сточ-
ных вод.............................173

15.3.	Сточные воды объектов агроинду-
стриал ьного комплекса и их очи-
стка .............................. 175

15.4.	Особенности канализации сель-
ских населенных мест. Канализа-
ция отдельно стоящих объектов 178

15.5.	Санитарная очистка населенных
мест	...............181

Раздел V
Водоснабжение, канализация, санитарная
очистка и водостоки зданий

Глава 16. Санитарно-технические приборы
и оборудование	184

16.1.	Основы конструирования и раз-
мещения санитарно-технических
приборов.......................... 184

16.2.	Санитарно-технические	приборы,	,

арматура и трубы.............. 189

Глава 17. Водоснабжение зданий и соо-
ружений	.................. 194

17.1.	Системы и схемы водоснабжения
зданий............................ 194

17.2.	Устройства и оборудование водо-
проводных сетей здаиий . . .	196

17.3.	Водоснабжение фонтанов ...	199

17.4.	Водоснабжение плавательных
бассейнов ....	...	202

Глава 18. Противопожарные водопроводы
зданий...............................204

18.1.	Внутренние противопожарные во-
допроводы с пожарными-кранами 204

18.2.	Спринклерные противопожарные
системы водоснабжения ....	206

18.3.	Дренчерные противопожарные
системы водоснабжения	209
Глава 19. Хозяйственно-фекальная
канализация и санитарная очистка
зданий ...	210

19.1.	Устройство внутренней канали-
зации зданий ....................... 210

19.2.	Местные установки для очистки и
перекачки сточных вод ....	212

* 19.3. Мусороудаление из зданий . . .	213

19.4. Удаление пыли в жилых и общест-
венных зданиях ................. 216

Глава 20. Ливневая канализация зда-
ний ...................................217

20.1.	Типы водостоков............... 217

20.2.	Конструирование внутренних во-
достоков	....	220

Раздел VI

Вертикальный транспорт и автоматизи-
рованные системы управления

Глава 21. Лифты и эскалаторы	222

21.1.	Основные элементы лифтов . . .	223

21.2.	Меры по уменьшению шума от

лифтового оборудования ....	226

21.3.	Выбор типа лифта и расположение
его в здании...................... 227

Глава 22: Управление инженерным обо-

рудованием зданий и сооружений	. .	.	228

22.1.	Технические средства	в	АСУ	229

22.2.	Помещение для АСУ с инженер-
ным оборудованием ................ 231

Заключение	233

Литература .	235