Обеспечение строительной площадки и строящихся зданий водой, электроэнергией, теплом и другими источниками энергии.

Электроснабжение строительной площадки. С ростом уровня индустриализации и механизации работ в строи­тельстве возрастает роль электроснабжения – одного из решающих факторов, обеспечивающих нормальный ход строительных работ.

Проектирование временного электроснабжения – одна из основных задач в организации строительной площадки.

Общие требования к проектированию электроснабжения строительного объекта: обеспечение электроэнергией в потребном количестве и необходимого качества (напряжения, частоты тока); гибкости электрической схемы – возможность питания потребителей на всех уча­стках строительства; надежность электропитания; минимизация затрат на временные устройства и минимальные потери в сети.

Освещение рабочих площадок бывает рабочее, аварийное и охранное.

Рабочее освещение бывает общее и местное. При общем локализованном освещении в отличие от общего равномерного освещения на отдельных участках создается более высокая освещенность, при местном освещаются только рабочие поверхности. В практике обычно применяется комбинированное освещение (сочетающее элементы обоих способов).

Аварийное освещение осуществляется по независимой линии в местах основных проходов и спусков.

Охранное освещение-освещенность охранной зоны

Проектирование освещения строительных площадок состоит в определении необходимой освещенности, подборе и расстановке источников света, расчете потребной для их питания мощности.

Необходимая освещенность и требуемая для этого мощность источника определяются, в соответствии с нормативами в зависимости от назначения системы освещения и вида строительно-монтажных работ.

В настоящее время на стройках в основном применяют прожекторы с лампами накаливания небольшой мощности и реже ксеноновые лампы мощностью до 20 кВт. В то же время промышленность выпускает галогенные лампы единичной мощностью 5, 10 и 20 кВт на напряжение220 В (металлогалоидные, дуговые ртутные и натриевые высокого давле­ния), имеющие более высокие технико-экономические показатели. Эти лампы надежны в эксплуатации, имеют высокий срок службы (3000 ч), их использование позволяет значительно снизить единовременные и экс­плуатационные затраты на освещение площадок.

Для установки источников света используют имеющиеся строительные конструкции, стационарные и инвентарные мачты и опоры, переносные стойки, а также естественные возвышенности местности.

Трудность при проектировании наружного освещения заключается в изменении с течением времени фронта работ и уровня отметок, на которых выполняются работы, что вызывает необходимость перераспределения осветительных установок. В этих случаях предпочтение следует отдавать мобильным осветительным установкам – передвижным прожек­торным мачтам. Разработана серия передвижных телескопических мачт типа ПОТМ высотой подъема на 45, 30 и 80 м (массой, соответственно, от 6 до 30 т). В верхней части мачты имеется оголовок для установки осве­тительных приборов. Подъем подвижных частей мачты осуществляется канатным механизмом раздвижения с использованием электрической ле­бедки. Мачта монтируется на санном прицепе, автоприцепе, железнодо­рожной платформе, а также может быть установлена стационарно на фундаменте. Инвентарную переносную прожекторную мачту для общего освещения мест строительно-монтажных работ устанавливают на пере­крытии монтируемого этажа строящегося здания и переставляют с этажа на этаж с помощью башенного крана. На траверсе укрепляют шесть про­жекторов типа ПЗС-35, масса мачты около 150 кг.

Расстановку источников света производят с учетом особенностей планировки освещаемой территории и назначением отдельных участков производства работ. Нерациональная схема размещения приборов приводит к возникновению глубоких и разных теней в местах производства работ. Мачты располагают, как правило, по периметру строительной площадки, но иногда их устанавливают непосредственно на освещаемой территории.

Особое значение при проектировании освещения строительных площадок следует уделять сокращению количества световых приборов, опор для них, протяженности электрических сетей и соответственно сокращению сроков монтажа, облегчению условий эксплуатации и снижению стоимости осветительной системы в целом.

Для повышения эффективности системы освещения источники тока следует размещать с соблюдением определенных правил:

-для небольших площадок при ширине до 150 м рекомендуются прожекторы ПЗС с лампами накаливания до 1,5 кВт;

-при ширине площадок более 150 м – прожекторы с лампами накаливания и осветительные приборы с ксеноновыми лам­пами;

-при ширине площадок более 300 м наиболее целесообразны осветительные приборы с галогенными или ксеноновыми лампами большой мощности (10, 20, 50 кВт) ;

-высота установки приборов принимается максимальной, по возможности на уровне крыши возводимого здания;

-требования по ограничению слепящего действия источника света сводятся к регламентации минимально допустимой высоты установки осветительного прибора над освещаемой территорией, которая принимается по результатам расчета в зависимости от силы света ламп и требуемой освещенности; ориентировочно это расстояние составляет 7 м при лампах 0,2 кВт, 25 м при лампах 1,5 кВт и 37 м при лампах 20 кВт;

-расстояние между прожекторами не должно превышать четырехкратной высоты их установки (30...300 м);

-при отсутствии мощных источников света обычно устанавливаются группами соответствующей суммарной силы света;

-световой поток должен быть направлен в нескольких направлениях, предпочтительно в трех, минимально – в двух.

Количества прожекторов для строительных площадок принимается по расчету.

Источники электроснабжения.

Стационарные источники .

-трансформаторные подстанции электроснабжения - для питания небольших и средних строительных площадок;(в строительстве обычно применяют подстанции, пони­жающие напряжение с 35, 10 или 6 до 0,4 кВ (400В); типовые трансфор­маторные подстанции имеют мощность до 1000 кВ-А и оборудуются одним или двумя трансформаторами). На крупных объектах при подаче электроэнергии напряжением 6 или 10 КВ и наличии нескольких трансформаторных подстанций сооружается распределительный пункт, предназначенный только для приема и распределения принятого напряжения без его трансформации. (При питании строительства от сети в 35 кВ или выше имеются два варианта понижения напряжения: 1) для понижения напряжения до 6 или 10 кВ и передачи его на дру­гие трансформаторные подстанции строят главную понизительную подстанцию или 2) сооружают подстанцию глубокого ввода с упрощенной схемой, снабженную трансформаторами, понижающими напряжение с 35 до 0,4 кВ.)

Присоединение потребителей к трансформаторной подстанции производят через инвентарные вводные ящики на напряжения 380/220 и 220/127 В.

Передвижные подстанции.- на объектах, не обеспеченных электропитанием от существующих источников по низковольтной сети, монтируют инвентарные КТП, которые посредством кабеля или воздушной линии электропередачи подключаются к источнику высокого напряжения энергосистемы. Расход электроэнергии фиксируют приборами.

Промышленность выпускает несколько типов комплектных трансформаторных подстанций в готовом к установке виде со смонтиро­ванным оборудованием, ошиновкой и проводкой. Корпус выполнен из металлического каркаса, обшитого стальным листом. Перевозят эти под­станции автотранспортом, в короткий срок устанавливают на месте и вво­дят в эксплуатацию. В инвентарном виде изготовляют также подстанции глубокого ввода с трансформаторами 100... 1000 кВ-А.

Временные электростанции в строительстве применяют при отсутствии или недостаточности источников и сетей снабжающих энергосистем, чаще всего в подготовительный период строительства и в период развертывания работ. Временные передвижные электростанции можно разделить на три группы: до 100 кВт – малой и средней мощности с дви­гателями внутреннего сгорания; до 1000 кВт – крупные с дизельным дви­гателем; свыше 1000 кВт – энергопоезда с газо- и паротурбинными уста­новками.

Передвижные электростанции первой группы (до 100 кВт) пред­ставляют собой комплектную установку, состоящую из двигателя, систе­мы охлаждения и генератора, установленного на общей раме. Исполнение таких электростанций может быть открытым или закрытым, на автопри­цепе, в фургоне, на автоходу. При открытом исполнении элек­тростанцию устанавливают в закрытом вентилируемом помещении или под навесом.

Крупные электростанции мощностью до 1000 кВт имеют значи­тельно большую массу и размеры, что влияет на мобильность их перемещения. Принципы устройства те же, что у электростанций, указанных выше. Наиболее мощные отечественные электростанции этой группы монтируются в специальных железнодорожных вагонах.

Энергопоезда представляют собой комплектные паро- или газотурбинные электростанции мощностью до 5000 кВт, размещенные в специальных вагонах. Поезд состоит из вагонов-котельных, вагонов-градирен и турбогенераторного вагона. Вагоны-котельные размещаются во времен­ном здании, остальные вагоны – под открытом небом.

Подготовка площадки для энергопоезда состоит в устройстве же­лезнодорожного тупика, строительстве зданий для вагонов-котельных, склада топлива, водопровода и других работ. На это обычно уходит один-два месяца, после чего энергопоезд может быть введен в эксплуатацию в течение двух-трех недель. Поезда обслуживаются постоянным эксплуата­ционным составом численностью от 40 (В-1000) до 80 человек (Б-4000).

Инвентарные устройства, применяемые передовыми строительными организациями, позволяют резко снизить трудозатраты на времен­ные сети, повысить электробезопасность их работ. Примером инвентарно – распределительного устройства для сетей с напряжением 6... 10 кВ мо­жет служить комплектное распределительное устройство. Оно позволяет подключить четыре комплектные трансформаторные подстанции с транс­форматорами по 320 кВ-А. Все оборудование смонтировано в каркасно-металлической конструкции массой 2,2 т. Инвентарное вводно-распределительное устройство типа ИВРУ-6 представляет собой металли­ческий шкаф закрытого исполнения из трех отделений: ввода, учета, рас­пределения и защиты. Устройства ИВРУ-3 и ИРУ-3, аналогичные

ИВРУ-6, но не имеющие приборов учета, позволяют присоединить шесть магистральных линий с напряжением 380/220 В.

Для подключения отдельных потребителей используют инвентар­ные распределительные шкафы ИРШ на 2, 4, 6 потребителей.

Инвентарные устройства - применяют для специальных видов использования электроэнергии (установка для прогрева бетона, пульт автоматического управления бетонной смеси, переносный сварочный пост), повышения его коэффициента мощности (cosφ) для осветительных устройств.

Сети временного электроснабжения. Классификация сетей временного электроснабжения производится по следующим признакам:

-напряжению – высоковольтные и низковольтные;

-роду тока – переменного и постоянного;

-назначению – питательные и распределительные;

-виду схемы – кольцевые (замкнутые) и радиальные (разомкнутые);

-характеру потребителей – силовые и осветительные;

-конструктивному выполнению – воздушные и кабельные (по опорам и в земле).

На строительных площадках используют переменный ток напря­жением 220/380 В. Высоковольтные сети напряжением 6, 10 и иногда 35 и ПО кВ применяют как первичные. Понижение напряжения до 12...36 В по условиям электробезопасности выполняется вторичными трансформа­торами 380/36/12 В. Постоянный ток в строительстве применяют редко – для питания некоторых машин, в этом случае устанавливают преобразова­тели тока. От источника электроснабжения прокладывается сеть к местам установки силовых пунктов, от которых идут распределительные сети непосредственно к потребителям.

Сеть может выполняться замкнутой или разомкнутой (рис. 19.6, а, б). Преимущество кольцевой системы – надежность двустороннего питания. При выходе из строя одного из ТП или участка сети снабжение осуществляет неповрежденный участок. Недостатки – дополнительный расход кабеля. Объекты I категории, режим работы которых не допускает перебоев в электроснабжении (например, водопонижение), обязательно запитываются по кольцевой системе.

Преимущества радиальной сети – в возможности ее развития участками по мере потребности. На практике часто применяют схемы смешанного типа. Проектирование сети временного электроснабжения выполня­ют в два этапа. Прежде всего находят оптимальную точку размещения источника, которая совпадает с центрами нагрузок. При этом протяжен­ность сетей, масса проводов, их стоимость и потери в сети целесообраз­ны. Выбор сечений проводов производят специальным расчетом, изла­гаемым в курсе «Электротехника». Для ориентировочных расчетов в кур­совом и дипломном проектировании можно принимать 1 мм2 сечения провода на 1 кВт мощности потребителя при алюминиевых жилах и 1,5 кВт/мм2 для медных.

Питание осветительных и силовых токоприемников осуществля­ется от общих магистралей.

а – радиальная; б – кольцевая; в – схема смешанного типа; 1...6– потребители

Рисунок. 19. Схемы электрической сети

Временное теплоснабжение. Временное теплоснабжение на строительных площадках осуществляется в следующих целях: обеспечение теплом технологических про­цессов (подогрев воды и заполнителей на бетонно-растворных узлах, отопление тепляков, прогрев бетона, оттаивание грунта и пр.); отопление и сушка строящихся объектов; отопление, вентиляция и горячее водоснабжение временных санитарно-бытовых и административно-хозяйственных строений (раздевалок, столовых, душевых, контор и т. п.).

Системы временного теплоснабжения, как правило, рассчитаны только на период строительства и подлежат демонтажу по окончании строительства. В состав систем временного теплоснабжения входят источники теплоснабжения, сети временного теплоснабжения и концевые устройства (отопительные приборы, агрегаты, бойлеры, калориферы и пр.).

В ПОС намечаются лишь общие решения по теплоснабжению на основе расчетов по укрупненным показателям на 1 млн. руб. Уточнение и детализацию проекта производят при разработке ППР.

Источники временного теплоснабжения. Источниками временного теплоснабжения являются существующие или проектируемые теплосети котельных строящегося района, предприятия или ТЭЦ.

Временные котельные применяют при отсутствии или невозможности использования действующего постоянного теплоисточника, а также при его недостаточности. Последняя ситуация возникает в сдаточный период строительства и связана с необходимостью интенсивной подачи теп­ла для обогрева и сушки зданий.

Временные отопительные агрегаты могут работать на газовом, жидком и твердом топливе. В отдельных случаях для временного теплоснабже­ния используют электроэнергию. Теплоносителем служат пар, воздух и газовоздушная смесь.

Временные котельные размещают в здании сборно-разборного, контейнерного или передвижного типа. Небольшие агрегаты для отопления устанавливают непосредственно в отапливаемых зданиях.

Котельные в сборно-разборных зданиях имеют производитель­ность по пару 0,5...6 т/ч. Котельная Оргэнергостроя теплопроизводительностью 25 кДж/ч (рис. 16.1, а) состоит из двух водогрейно-отопительных котлов, работающих на угле. Питание производится во­дой, подвергнутой деаэрации и смягчению. Здание собирают из металли­ческого каркаса и утепленных асбестоцементных панелей.

Котельные контейнерного типа производительностью по пару до 2 т/ч работают на жидком топливе или газе. Конструктивно их выпол­няют из одного или нескольких металлических контейнеров. Автомати­зированная водогрейная котельная на газовом топливе треста «Промэнергогаз» мощностью 2,1 МДж/ч (инж. А. Е. Подгаецкого) предназначена для отопления, горячего водоснабжения и сушки зданий. Котельная со­стоит из агрегата с двумя циркуляционными насосами, блока автомати­ческого управления и может работать без обслуживающего персонала. Контейнер массой 4 т перевозят на обычном транспорте (рис. 16.1, б). Для увеличения мощности котельных можно блокировать несколько контейнеров. Котельную устанавливают снаружи здания и подключают, с одной стороны, для питания к домовым коммуникациям газа, воды и электросети, а с другой – для подачи тепла в помещения к системе цен­трального отопления здания (после элеваторного узла). Таким образом, отопление здания происходит по постоянной схеме с использованием временного источника теплоснабжения.

Котельные передвижного типа на автоходу и на салазках обычно имеют производительность до 1 т/ч, а установленные на железнодорожные платформы – до 10 т/ч. Инвентарная котельная 1-ТКМ-2, работающая на природном газе, производительностью 1 т/ч состоит из водогрейного котла системы ОВД-1/13, рамы с кабиной и котельно-вспомогательного оборудо­вания. Котел выполнен в полуоткрытом исполнении и оборудован смеси­тельной горелкой низкого давления. Воздух, необходимый для горения, по­дается к горелке с помощью вентилятора. Для циркуляции горячей воды в котельных устанавливают два центробежных насоса, один из которых ре­зервный. Котел оборудован регулятором давления, газовым счетчиком и автоматикой.

Передвижная бойлерная установка, работающая на жидком топ­ливе (соляровом масле, керосине, сжиженном пропане или природном газе), теплопроизводительностью 0,25 т/ч смонтирована на одноосном автоприцепе. В ее состав входят парообразователь, водоподогреватель и центробежный насос. Установку размещают у теплового узла отапливаемого здания и подключают сборно-разборными инвентар­ными трубопроводами. Преимущество бойлерной установки состоит в том, что в ней вода циркулирует по замкнутой схеме и требуется лишь небольшая подпитка. В связи с этим отпадает необходимость в специ­альной подготовке воды.

Инвентарные передвижные бытовые помещения часто имеют местные отопительные агрегаты, автоматический газовый водонагреватель АГВ-80, электроводяные котелки, электровоздушные калориферы и т. п. Теплоносителем служит вода или пар. Последнее время все большее применение получают установки с воздушным теплоносителем – отопительно-вентиляционные агрегаты. Особенно эффективно их применение при необходимости совместить отопление с сушкой здания. Вентиляция помещения, обеспечивая интенсивный воздухообмен, значительно ускоряет процесс сушки.

Все отопительно-вентиляционные агрегаты делят на четыре группы:

-электрокалориферы, питаемые от электросети;

-калориферы – отопительные агрегаты, работающие от сетей ТЭЦ на перегретой воде или паре от котельных установок и состоящие из водяного калорифера, осевого вентилятора с электродвигателем на одной оси и обечайки с подвижными жалюзи;

-воздухонагреватели с теплообменниками, у которых продук­ты сгорания выбрасываются в атмосферу, а нагретый воздух подается в помещение. Они состоят из камеры сгорания с горелочным устройством, теплообменника, осевого вентилято­ра, топливной системы с газоразводкой, приборов контроля и электрооборудования. Большинство воздухонагревателей ра­ботает на жидком и газообразном топливе;

- теплогенераторы, подающие в помещение смесь продуктов сгорания с нагретым воздухом. Они состоят из камеры сгорания с горелочным устройством, газоразводки с топливной системой, осевого и центробежного вентиляторов, смонтиро­ванных на одном валу, камеры смешения продуктов сгорания с наружным воздухом, контрольно-измерительных приборов и электрооборудования. Работают они как на жидком, так и на газообразном топливе.

Сети временного теплоснабжения.

Наружные сети. Оптимальным вариантом подачи тепла является использование постоянных теплотрасс. Если они не готовы, следует наметить такую трассировку и конструкцию тепловодов, которая обеспечивала бы минимальные затраты средств и труда. Расчет диаметров трубопроводов производят на период максимальной подачи тепла.

Временные теплосети выполняют тупиковыми, реже по кольцевой схеме, бесканально в траншеях с засыпкой изоляцией из фрезерного торфа, шлака, керамзитогравия и т. п. или с применением скорлупной изоляции. Иногда для этих целей изготовляют блоки-оболочки из керамзитобетона. Блоки укладывают на слой глины с щебнем, швы между блоками заполняют раствором, а поверхность блоков обмазы­вают горячим битумом. Вокруг блоков выполняют глиняный замок. При высоком уровне грунтовых вод в вечномерзлых и просадочных грунтах, а также для небольших ответвлений теплопроводы устраивают в коробах по земле или по столбам. Трубы защищают от коррозии специальными лака­ми и укладывают их с небольшим уклоном (7-0,002) для стока конденсата.

Инвентарные трубопроводы. Независимо от источника теплоснабжения основным, наиболее надежным и экономичным способом обеспечения теплом строящегося здания является использование системы центрального отопления. В целях максимального совмещения работ и ускорения ввода объекта в эксплуатацию система отопления включается в работу поэтапно по мере строительной готовности этажей. Количество этапов зависит от этажности здания: до 5 этажей – 1...2, до 12 этажей – 2...3, до 16 этажей и выше – 3...4.

Временное водоснабжение и канализация.

Временное водоснабжение и канализация на строительстве предназначены для обеспечения производственных, хозяйственно-бытовых и противопожарных нужд. Так же, как и при разработке других временных устройств, следует предельно использовать постоянные источники и сети водоснабжения.

Источники временного водоснабжения.

Источниками временного водоснабжения являются:

-существующие водопроводы с устройством в необходимых случаях дополнительных временных сооружений – резервуаров, насосных станций, водонапорных башен и пр.;

-проектируемые водопроводы при условии ввода их в экс­плуатацию по постоянной или временной схеме в необходи­мые сроки;

-самостоятельные временные источники водоснабжения – водоемы и артезианские скважины.

Пожарные водоемы и резервуары устраивают на площадках в тех случаях, когда водопровод не обеспечивает расчетное количество воды на пожаротушение.

Требования к качеству воды. В зависимости от целей применения вода на строительстве должна удовлетворять требованиям ГОСТа. Для приготовления бетонов и растворов непригодны болотная и торфяная вода, содержащая органические соединения жиров; морская вода, значи­тельно снижающая прочность бетона. Промывка инертных материалов должна производиться водой без глинистых частиц. Недопустима заправка двигателей и питание котлов водой, содержащей вещества, вызывающие разрушение металла и дающие повышенную накипь. Воду для хозяйст­венно-питьевых целей, взятую из подземных источников, с разрешения Госсанинспекции после соответствующих анализов можно использовать без предварительной обработки. Поверхностные и грунтовые воды неглу­бокого залегания применяют только после очистки и обеззараживания.

Схема и сооружения временного водоснабжения. Система водоснабжения обычно состоит из водоприемника, насосных станций для подъема воды на очистные сооружения и к потребителям, очистных сооружений, емкости для хранения запаса чистой воды, водоводов и водо­проводной сети. В конкретных условиях может потребоваться устройство только части этих сооружений или, наоборот, более сложная система. В отличие от постоянных сооружений для забора и обработки воды приме­няют мобильные установки, смонтированные на авто- или пневмоходу (насосные и очистные станции), а также плавучие водозаборные устройства.

Водоотводы от насосных и разводящую сеть выполняют из асбоцементных или стальных труб, уложенных ниже глубины промер­зания или по поверхности грунта в утепленных коробах. Разводящая сеть в летних условиях может быть также устроена из резиновых шлангов и тканевых рукавов.

При проектировании временной сети необходимо учитывать возможность последовательного наращивания и перекладки трубопроводов по мере развития строительства.

Сети временного водопровода устраивают по:

-кольцевой- система с замкнутым контуром обеспечивает бесперебойную подачу воды при возможных повреждениях на одном из участков и является более надежной., тупиковой или смешанной схемам;

-тупиковой- система состоит из основной магистрали, от которой идут ответвления к точкам водопотребления;

-смешанная - система имеет внутренний замкнутый контур, от которого прокладываются ответвления.

Привязка временного водоснабжения состоит в обозначении на стройгенплане мест подключения трассы временного водопровода к потребителям.

Временная канализация

Устройство временной канализации весьма трудоемко, и поэтому такие сети устраивают в редких случаях и минимальных объемах. Для отвода ливневых и условно чистых производственных вод обычно отрывают открытые водостоки. На строительстве, имеющем фекальную сеть, следует применять канализованные инвентарные теплые санузлы пере­движного или контейнерного типа, располагая их около колодца. К такому санузлу надо подвести временный водопровод и электричество. Если фекальная канализация отсутствует, то санузлы устраивают с выгребом. Их размещение согласовывается с органами санитарного надзора при согласовании стройгенплана. При значительном количестве сточных вод, тре­бующих очистки, необходимо устраивать септики. Временные канализационные сети выполняют из асбоцементных, железобетонных и гончарных труб.