Инженерные системы: проектирование и монтаж

 Инженерные системы

Инженерные системы зданий – это сложные системы, которые включают в себя системы отопления, горячего и холодного водоснабжения и канализации, водоотводов, вентиляции и кондиционирования, системы безопасности и охраны, пожарной сигнализации и пожаротушения, системы электроснабжения и т.д.

Монтаж инженерных систем невозможен без профессионального подхода обязательно высококвалифицированных специалистов в области инженерных сетей, поскольку созданные системы должны отвечать требованиям эффективности, надежности и долговечности. При проектировании любой инженерной системы приходится учитывать множество условий: схема системы, ее правильный расчет и монтаж, качество комплектующих, грамотная эксплуатация и своевременное техническое обслуживание.

Например, для монтажа системы отопления, прежде всего, нужно подобрать все необходимое оборудование: насосы, котлы отопления, радиаторы, арматуру, разработать и согласовать проект, а потом уже приступать к монтажным работам. Нужно быть профессионалом, чтобы суметь из огромного количества оборудования выбрать подходящее для данного случая и при этом учесть совместимость элементов друг с другом. 
Итак, проектирование, расчет и монтаж инженерных систем – сложная задача, которая требует тщательного подхода к данному вопросу.

При выполнении работ по проектированию инженерных систем учитываются все нюансы, связанные с привязкой оборудования к конкретному помещению и существующим системам, с порядком и правилами прокладки электросетей, а также все вопросы, связанные с проведением монтажных и пуско-наладочных работ.

Проектирование и монтаж отопления

При проектировании отопления первым делом, исходя из особенностей объекта: площади здания, его планировки, высоты потолков, материал и толщина стен и перекрытий, рассчитываются необходимые мощности отопительного оборудования с учетом всех возможных теплопотерь и оптимальный вид топлива. На следующем этапе разрабатываются схемы отопления, осуществляется выбор типа радиаторов, места их расположения и прочие аспекты.

При расчете отопления необходимо досконально учесть много важных факторов: давление воды в доме, тип постройки, технические характеристики радиаторов, подводящих труб, приборов и другое. Важно подобрать оптимальное для выбранной системы отопления инженерное оборудование: трубы, отопительные приборы и элементы регулирования температуры. Все расчетные работы ведутся на основании действующих строительных норм и правил.

Схемы радиаторного отопления, которые устанавливаются в общественных и производственных зданиях, жилых комплексах и индивидуальных домах, могут быть однотрубными и двухтрубными. 
Однотрубная система имеет ряд недостатков (снижение температуры теплоносителя в каждом последующем радиаторе, сложность балансировки и температурной регулировки системы, отключения всего стояка в случае аварии и ремонта), чем и обусловлено ограниченность ее применения.

Двухтрубная же система отопления с горизонтальной разводкой имеет ряд преимуществ:
- позволяет отключать только одну квартиру в случае аварии, ремонта, замены отопительных приборов 
- квартира может быть снабжена поквартирными теплосчетчиками 
- возможность регулирования системы отопления одной квартиры независимо от других квартир 
- возможность индивидуального проектирования отопления квартиры в зависимости от пожеланий ее владельца 
- за счет скрытой прокладки трубопровода улучшается внешний вид помещения (отсутствие стояков) 
- ремонтопригодность системы (замена поврежденного участка трубы без вскрытия конструкции стены или пола)
- долгий срок службы поквартирной системы (50 лет).

Применение горизонтальных поквартирных систем отопления, по сравнению с вертикальными, приводит к уменьшению протяженности магистральных труб, которые всегда имеют наибольший диаметр (а значит, наиболее дорогие); снижению потерь тепла в необогреваемых помещениях, где проложены трубопроводы; упрощению поэтажного и посекционного ввода здания в эксплуатацию и повышению гидравлической устойчивости системы.

Монтаж отопления начинают с разводки труб отопления по этажам и квартирам, монтажа коллекторов и подключения труб к коллектору. И только после этого переходят к установке радиаторов, монтажу фитингов и подключению труб к радиаторам. Как правило, отопительные приборы монтируются под окном. Это делается для того, чтобы поднимающийся от них теплый воздух блокировал движение холодного воздуха от окна. По завершении монтажных работ производится промывка системы отопления водой, испытания системы и ее настройка в случае обнаружения отклонений после монтажа производится пуско-наладочные работы.

Проектирование и монтаж водоснабжения

Водопровод может служить разным целям для общей подачи воды на хозяйственно-питьевые, производственные или противопожарные нужды, а также на совокупность этих нужд. 
При проектировании водоснабжения следует учитывать особенности схемы водоснабжения района. Если возможно, то объект подключается к централизованной водопроводной системе, если нет – создается автономное водоснабжение.

Таким образом, в зависимости от развитости городской инфраструктуры в месте расположения объекта, может потребоваться либо весь комплекс строительных работ для проведения водопровода, либо любая из его звеньев: водозаборные скважины, насос, доставляющий воду на станцию очистки, водонапорный резервуар, сеть внешнего трубопровода, подводящего воду к зданию, внутридомовые коммуникации, арматура и сантехническое оборудование.

Поэтому вся сеть водопровода делится на две части - внешнюю и внутреннюю. Внешняя - это прокладка инженерных сетей до здания, внутренняя - система стояков, водоразводных узлов, подводка к месту пользования, водосчетчики и различные виды арматуры: от кранов до самых сложных систем.

Схемы водоснабжения
В настоящее время стали применять горизонтальную схему водоснабжения с поквартирной разводкой. 
Она имеет свои преимущества: 
- независимость разводки от других квартир – в случае аварии или при необходимости ремонта позволяет отключить только одну квартиру 
- возможно индивидуальное проектирование водоснабжения в зависимости от пожеланий владельца 
- скрытый монтаж трубопроводов не портит внешний вид помещения (нет стояков) 
- возможность произвести ремонт без вскрытия конструкции стены или пола 
- длительный срок службы.
В последнее время наряду с традиционной тройниковой схемой разводки труб применяется коллекторная (лучевая) схема. Оба варианта обладают своими преимуществами и недостатками. Возможен монтаж смешанной системы. 

При тройниковой разводке уменьшается общий метраж трубы, но увеличивается количество фитингов и типоразмеров труб – это усложняет монтажные работы. 
При коллекторной (лучевой) схеме увеличивается расход трубы, но все места соединений труб (у коллектора и смесителя) остаются доступными – при необходимости (например, при обнаружении протечек или проведения ремонта в помещении) любой из лучей системы можно отключить, а дефекты можно быстро обнаружить и устранить. Уменьшается количество фитингов. Используются трубы меньшего диаметра, что позволяет сделать тоньше стяжку, сохранив жилой объем помещения. Кроме того, в коллекторной схеме не возникает резких перепадов в подаче воды при одновременном использовании нескольких сантехнических приборов, как это происходит при тройниковой разводке, (не меняется напор и температура воды при включении других кранов в квартире). Лучевая разводка предпочтительнее для больших площадей.

Монтаж системы водоснабжения
Монтаж начинается с подготовки проекта и выбора материалов. Используемый материал труб водопровода определяет материал и тип фитингов, кранов и вентилей. Далее производится разводка труб водоснабжения в здании. При поквартирной разводке монтируется коллектор и выполняется разводка труб по квартире в защитном кожухе (специальная гофрированная или теплоизолирующая труба), узлы системы водоснабжения выводятся на ванную и кухню. Монтируются фитинги, запорная арматура, после чего выполняется опрессовка системы. По завершении работ по монтажу инженерного оборудования, производится настройка системы, на заключительном этапе – заливка полов и устройство стяжки.

Проектирование и строительство канализации

Системой канализации называют комплекс оборудования, сетей и сооружения, предназначенный для организованного приема и удаления по трубопроводам за пределы территории промышленного предприятия или населенного пункта загрязненных сточных вод, а также их очистки и обеззараживания перед утилизацией сбросом в водоем.
Система канализации должна отвечать требованиям удобства и простоты эксплуатации, масштабируемости, экономичности и экологической безопасности.

При решении задачи проектировании канализации следует учитывать множество факторов: где будет располагаться очистная система, на какое количество проживающих будет работать канализация, сколько и где будут установлены санузлы, раковины, бытовая техника, требующая отвод воды. Кроме того, чтобы избежать ошибок при составлении проекта канализационной сети необходимо исследовать рельеф и гидрогеологические особенности местности, ознакомиться с природоохранным законодательством того района, где ведется строительство, необходимо помнить о наличии других подземных коммуникаций и тщательно прорабатывать места пересечения и параллельной прокладки сетей.

Большое внимание должно уделяется вопросам очистки и обезвреживания сточных вод. Строительство очистных сооружений – одна из задач, решаемых на стадии проектировании систем канализации. Оборудование, устанавливаемое на очистных сооружениях должно отвечать самым высоким санитарным нормам.

Существует три способа строительства канализации, выбор одного из них зависит от ряда условий, основным из которых является возможность присоединения проектируемой канализации к внешней канализации центральной сети ближайшего населенного пункта. 
Если такая возможность есть, то используется самый простой способ монтажа – выведение канализационной трубы в общегородскую централизованную канализацию.
При отсутствии такой возможности (в индивидуальных домах, коттеджах за городом) создается автономная система одним из двух способов.
Первый способ – обустройство за территорией объекта герметичной выгребной ямы, которая по мере заполнения, вычищается при помощи спецмашин.
Другой способ монтажа канализации – обустройство специального отстойника (септика). Принцип его работы: отработанные воды поступают в специально отведенное место и при помощи спецсредств (аэробных и анаэробных бактерий), а также естественных очищающих возможностей почвы (например, песчаный грунт), канализационные воды очищаются и обеззараживаются.

Трубопровод для канализации
При строительстве наружных водопроводов в последнее время применяют полиэтилен (для холодного водоснабжения) и поливинилхлорид (для канализации).
Для систем наружной канализации наиболее распространено применение трубопровода из полипропилена с профилированной двойной стенкой. Такие трубопроводы способны выдерживать горизонтальные нагрузки, возникающие обычно в безнапорной системе и при прохождении труб через нагруженные участки в черте города (дороги, например).
Преимущества трубопровода из полипропилена: 
- полипропилен – очень легкий материал, благодаря чему монтаж ведется быстро, без применения тяжелого оборудования 
- полипропилен имеет большую химическую стойкость, что позволяет применять трубы для промышленных трубопроводов, которые могут укладываться в грунтах, загрязненных химическими веществами (например, свалки, хранилища промышленных отходов, при разработке нефтяных и газовых месторождений)
- полипропилен характеризуется большей устойчивостью на истираемость среди материалов, применяемых для производства канализационных труб (бетон, чугун). 
Таким образом, полипропилен – это материал, совокупные свойства которого обеспечивают лучшие качества канализационных труб, что объясняет динамичный рост применения полипропилена для производства систем канализации.

Проектирование и монтаж вентиляции

Современная система вентиляции помещений - это сложное инженерное оборудование, поэтому до начала ее монтажа должно быть разработано техническое задание, выполнен и утвержден в СЭС и пожарном надзоре проект (в идеале до начала строительства здания).

Итак, на начальном этапе проектирования вентиляции производится расчет воздухообмена по помещениям, в которых предусмотрена система вентиляции воздуха. Второй задачей проектирования вентиляции является проведение аэродинамического расчета, в результате которого определяются расход, общее давление приточного и вытяжного воздуха в вентиляционной системе, и, исходя из этого рассчитываются размеры сечения воздуховодов. На основании выполненных расчетов определяется вид системы вентиляции, производится также детальный и окончательный подбор вентиляционного оборудования, определяются места размещения вентиляционных установок и проведения трасс воздуховодов.

Полученная в результате расчетов вентиляционная система проверяется на соответствие требованиям нормативно-технической документации по предельным значениям шума и вибраций.
Требования к монтажу систем вентиляции в основном сводятся к тому, чтобы были обеспечены проектные параметры воздушной среды в вентилируемых помещениях. Этого достигают максимальной герметизацией систем воздуховодов и оборудования, необходимой звукоизоляцией, надлежащими условиями для эксплуатации, ремонта и замены оборудования.

Монтажные работы, по сути, заключаются в сборке заводского вентиляционного оборудования: секций вентиляционных камер, блоков и узлов воздуховодов. Для размещения основного оборудования вентиляционных систем применяют приточные и вытяжные камеры.

По окончании монтажа проводят пуско-наладочные работы. Предварительно проверяют соответствие состава вентиляционного оборудования, размеров и расположения вентиляционной сети, регулирующих устройств чертежам. Смонтированную систему испытывают и регулируют с помощью приборов контроля и автоматики. Проверяют фактический расход приточного и вытяжного воздуха через каждую вентиляционную решетку или местный отсос. Затем сравнивают фактическое значение с проектным и при необходимости регулируют соответствующими устройствами.

Для обеспечения надежной работы инженерных систем проводятся пуско-наладочные работы, которые предназначены для создания и поддержки параметров микроклимата на нужном уровне. Пуско-наладочные работы – это наладка и настройка технических средств с целью проверки качества монтажа оборудования инженерных систем, регулировка и обеспечение совместной работы оборудования.