Размещение теплопроводов в здании

Прокладка труб в помещениях может быть открытой и скрытой. В основном применяютоткрытую прокладку как более простую и дешевую. Поверхность труб нагрета, и теплоотдачу труб принимают в расчет при определении площади отопительных приборов.

По технологическим, гигиеническим или архитектурно - планировочным требованиям прокладка труб может быть Скрытой: магистрали переносят в технические помещения (подвальные, чердачные и т. п.), стояки и подводки к ото­пительным приборам размещают в специально предусмот­ренных шахтах и бороздах (штробах) в строительных кон­струкциях или встраивают (замоноличивают) в них. При этом в местах расположения разборных соединений и ар­матуры устраивают лючки. Теплоотдача в помещение труб, проложенных в глухих бороздах стен, значительно меньше (примерно вдвое) теплоотдачи открытых теплопро­водов. Встроенные (как правило, в заводских условиях) подводка или стояк играют роль бетонного отопительного прибора с одиночным греющим элементом и односторонней (в наружной стене) или двусторонней (во внутренней стене, в полу или в перекрытии) теплоотдачей.

При прокладке теплопроводов учитывают предстоящее изменение длины труб в процессе эксплуатации системы отопления. Эксплуатация проходит при изменяющейся температуре теплоносителя (выше 35 °С) и трубы удлиня­ются по сравнению с монтажной их длиной в большей или меньшей степени.

12—765

Температурное удлинение нагреваемой трубы — прира­щение ее длины А/, м, определяется по формуле

Д/ = а(/г—f„K (5 1)

Гдеа — коэффициент линейного расширения материала трубы (для мягкой стали при температуре до 150 С близок к 1,2-10"6); Tv — Температура теплопровода, близкая к температуре теплоносителя, "С (при расчетах учитывают наивысшую температуру); TB — тем­пература окружающего воздуха в период производства монтажных работ, °С; I — длина теплопровода, м.

Монтаж труб осуществляют в «коробке» строящегося здания при температуре наружного воздуха, близкой в весенне-осенний период к +5 °С. В зимний период при временном обогревании помещений для удобства отделоч­ных и монтажных работ в строящемся здании поддержи­вают временными средствами температуру также около +5°С.

Если считать Tu=B °С, то формула (5.1) для стальной трубы (приращение длины А/, мм) может быть представ­лена в виде

Дг= 1,2-10-2 (/т—5)^ (5.2)

Удобном для ориентировочных расчетов.

Можно установить, что 1 м подающей стальной трубы предельно удлиняется при низкотемпературной воде при­близительно на 1 мм, обратной трубы — на 0,8 мм, а при высокотемпературной воде удлинение каждого метра трубы доходит до 1,75 мм.

Таким образом, при размещении теплопроводов, осо­бенно при перемещении по ним высокотемпературного теплоносителя, необходимо предусматривать компенсацию усилий, возникающих при удлинении подводок, стояков и магистралей.

Размещение подводки — соединительной трубы между стояком или горизонтальной ветвью и прибором — зависит от вида отопительного прибора и положения труб в системе отопления.

Для большинства приборов подающую подводку, по которой подается горячая вода или пар, и обратную под­водку, по которой охлажденная вода или конденсат отво­дятся из поиборов, прокладывают горизонтально (при длине до 500 мм) или с некоторым уклоном (5—10 мм на всю длину). Эти подводки в зависимости от положения

§52 Размещение теплвпроводов в аданаа 174

150

Го О при с/у

Рнс. 5.8. Этажестояки вертикальной однотрубной системы водяного отопления

С трехходовыми кранами у приборов а — с приоконным размещением стояка и радиатором (вертикальные оси окна я радиатора совпадают), б — о замонолнчениым сюяком и конвектором (конвектор смещен к стояку от вертикальной оси окна); 1 ~ приоионный стояк, 2 — радиа­тор, S Г—замонолнченный стояк; 4 — конвектор

Продольной оси прибора по отношению к оси труб могут быть прямыми и с отступом, называемым «уткой». Пред­почтение отдают прямой прокладке подводок, так как утки осложняют заготовку и монтаж труб, увеличивают гидрав­лическое сопротивление подводок.

Для унификации деталей подводок и стояков, как из­вестно, используют односторонние горизонтальные под­водки постоянной длины (например, 370 мм) независимо от ширины простенка в здании. При этом стояк однотруб­ной системы размещают на расстоянии 150 мм от откоса оконного проема, а не по оси простенка как при двусто­ронних подводках. Особенно широко применяют унифици­рованные приборные узлы в жилых домах, гостиницах, общежитиях, во вспомогательных зданиях предприятий, где приборы для уменьшения длины подводок допустимо смещать от вертикальной оси оконных проемов по направ­лению к стояку (рис. 5.3).

Для некоторых отопительных приборов (например, конвекторов напольного типа) подводки могут проклады­ваться снизу вверх с изгибом.

Компенсацию удлинения труб в горизонтальных ветвях однотрубных систем предусматривают путем изгиба под­водок (добавления уток) g тем, чтобы напряжение на изгиб в отводах труб не превышало 80 МПа; в ветвях между каж­дыми пятью—шестью приборами вставляют П-образные

компенсаторы, которые рационально размещать в местах пересечения разводящей трубой внутренних стен и перего­родок помещений.

В вертикальных системах отопления подводки к при­борам в большинстве случаев выполняют напрямую, од­нако в высоких зданиях делают специальный изгиб под­водок к приборам для обеспечения беспрепятственного перемещения труб стояка при удлинении.

При длинных гладкотрубных приборах, а также при последовательной установке нескольких приборов другого типа (например, «на сцепке») необходим также специаль­ный изгиб подводок для компенсации температурного уд­линения приборов и труб. Неполная компенсация удлине­ния труб приводит при эксплуатации системы к возникно­вению течи в резьбовых соединениях, а иногда даже к из­лому труб и арматуры.

Размещение стояков — соединительных труб между магистралями и подводками — зависит от положения ма­гистралей и размещения подводок к отопительным прибо­рам. Обязательным является обособление стояков для отопления лестничных клеток, а также расположение стояков в наружных углах помещений. При размещении остальных стояков исходят из необходимости сокращать Их число, длину и диаметр труб для экономии металла.

Кроме того, конструкция стояков должна способство­вать унификации деталей для индустриализации процесса заготовки и уменьшения трудоемкости монтажа системы отопления.

Задача размещения стояков неотделима от выбора вида системы отопления для конкретного здания. В общем одно­трубные системы при выполнении перечисленных рекомен­даций имеют преимущество перед двухтрубными.

Стояки, как и отопительные приборы, располагают преимущественно у наружных стен — открыто (на рас­стоянии 35 мм от поверхности стен до оси труб £)у«32 мм) либо скрыто в бороздах стен или массиве стен и перегоро­док (см. рис. 5.3, б). При скрытой прокладке теплопроводов В наружных стенах теплопотери больше, чем при открытой прокладке, поэтому обычно принимаются меры для умень­шения теплопотерь.

Двухтрубные стояки размещают на расстоянии 80 мм между осями труб, причем подающие стояки располагают

Рис. 5.4. Схемы присоединения стояков к магистралям систем водяного отопления двух-трехэтажных (а), четырех-семиэтажных при верхней разводке{б) и нижней Разводке (г), восьмиэтажных и более высоких (в) зданий 1 — спускной кран (внизу — со штуцером); 2 — запорный кран; 3 — запорный Вентиль

Г^—1

VI ------------ JZ----- sL

Справа (при взгляде из помещения). В местах пересечения стояков и подводок огибающие скобы устраивают на стояках (а не на подводках), причем изгиб обращают в сторону помещения.

Компенсация удлинения стояков в малоэтажных зда­ниях обеспечивается естественными их изгибами в местах присоединения к подающим магистралям (рис. 5.4, а). В более высоких 4—7-этажных зданиях однотрубные стояки изгибают не только в местах присоединения к подающей, но и к обратной магистрали (рис. 5.4, б, г).

В зданиях, имеющих более семи этажей, таких изгибов труб недостаточно и для компенсации удлинения средней части стояков применяют дополнительные изгибы труб с относом отопительных приборов от оси стояка (рис. 5.4, в). Иногда используют П-образные компенсаторы, и тогда трубы между компенсаторами в отдельных точках закреп­ляют — устанавливают неподвижные опоры. Для компен­

сации удлинения каждого этажестояка в однотрубных системах используют изгибы труб с «плечом» при низкотем­пературной воде не менее 200 мм (см. рис. 5.3, а),

В местах пересечения междуэтажных перекрытий трубы заключают в гильзы для обеспечения свободного их дви­жения.

Горизонтальные однотрубные ветви — распределитель­ные поэтажные трубы систем водяного отопления, проме­жуточные между стояками и подводками,— размещают под отопительными приборами у пола на таком же расстоянии от поверхности сген, как и стояки, и без уклона, если обеспечена скорость движения воды в них более 0,25 м/с. Возможна также прокладка горизонтальных поэтажных ветвей под окнами выше отопительных приборов. При этом нет необходимости устанавливать воздуховыпускные краны на приборах, однако усложняется опорожнение приборов и системы.

Размещение магистрали — соединительной трубы между местным тепловым пунктом и стояками — зависит от на­значения и ширины здания, вида принятой системы отоп­ления.

В производственных зданиях магистрали целесообразно прокладывать в пределах рабочих помещений (если этому не препятствует технологияпроизводства) — по стенам, колоннам под потолком, в средней зоне или у пола. В не­обходимых по технологии и конструкции здания случаях магистрали выносят в технические этажи и подпольные каналы.

В малоэтажных производственных зданиях рационально применять горизонтальную однотрубную систему водяного отопления (обычную или бифилярную), когда в одной ветви совмещаются функции не только подводки и стояка, но и магистрали.

В гражданских зданиях шириной до 9 м магистрали можно прокладывать вдоль их продольной оси (если не предусматривается пофасадное регулирование работы си­стемы): одна магистраль для стояков у противоположных сторон узкого здания не вызывает перерасхода труб при соединении ее с каждым стояком (рис. 5.5, а). Так же раз­мещают магистрали при стояках, находящихся у внутрен­них стен здания. В гражданских зданиях шириной более 9 м рационально использовать две разводящие магистра-

А)

Рис. 5.5. Размещение магистралей систем отопления в чердачных (слева), подваль­ных и технических (справа) помещениях зданий шириной 9 м (а), шириной более 9 м при тупиковом (б) и попутном (в) движении теплоносителя в трубах

Ли — вдоль каждой фасадной стены. При этом не только сокращается протяженность труб, но и становится возмож­ным эксплуатационное регулирование теплоподачи отдель­но для каждой стороны здания — пофасадное регулиро­вание (рис. 5.5, б).

Магистрали систем отопления гражданских зданий и вспомогательных зданий промышленных предприятий раз­мещают, как правило, в чердачных и технических помеще­ниях. В чердачных помещениях магистрали подвешивают на расстоянии 1—1,5 м от наружных стен (рис. 5.5, б, в) Для удобства монтажа и ремонта, а также для обеспечения при изгибе стояков естественной компенсации их удлинения. В подвальных помещениях, в технических этажах и под­польях, а также рабочих помещениях магистрали для экономии места укрепляют на стенах (см. рис. 5.5). В се­

верной строительно-климатической зоне прокладка маги» стралей в чердачных помещениях и проветриваемых под­польях зданий не допускается.

При проектировании систем отопления многоэтажных жилых домов (девять этажей и более), состоящих из одина­ковых повторяющихся секций, применяют посекционную разводку магистралей с тупиковым движением в них теп­лоносителя. В рядовых и торцевых секциях создают само­стоятельные системы отопления, что обеспечивает унифи­кацию трубных заготовок не только стояков, но и магист­ралей. Это особенно важно для индустриализации загото­вительных работ и упрощает повторное проектирование при массовом блок-секционном строительстве зданий. Од­нако при этом увеличиваются число тепловых пунктов и длина транзитных магистралей, затрудняется пофасадное регулирование. От слишком мелкого деления систем отка­зываются при автоматизации их работы.

В гражданских зданиях повышенной этажности (осо­бенно в высотных) магистрали систем отопления размещают вместе с инженерным оборудованием других видов на спе­циальных технических этажах.

При размещении магистралей требуется обеспечивать свободный доступ к ним для осмотра, ремонта и замены в процессе эксплуатации систем отопления, а также компен­сацию температурных деформаций.

Компенсация удлинения магистралей выполняется, прежде всего, естественными их изгибами, связанными с планировкой здания, и только прямые магистрали значи­тельной длины, особенно при высокотемпературном тепло­носителе, снабжают П-образными компенсаторами. При проектировании компенсаторов неподвижные опоры раз­мещают таким образом, чтобы тепловое удлинение участ­ков магистралей между опорами не превышало 50 мм. Рас­стояние между промежуточными подвижными опорами выбирают исходя из предельного напряжения на изгиб 25 МПа, возникающего в металле трубы при просадке одной из опор.

Уклон теплопроводов. Магистрали систем водяного и парового отопления редко прокладывают строго горизон­тально — только в тех случаях, когда это необходимо по местным условиям, обеспечивая повышенную скорость движения теплоносителя. Как правило, трубы монтируют с отклонением от горизонтали — уклоном.

В системах водяного отопления уклон горизонтальных магистралей необходим для отвода в процессе эксплуатации скоплений воздуха (в верхней части систем), а также для самотечного спуска воды из труб (в нижней их части).

Строго горизонтальная прокладка магистралей Dy> >50 мм, как и ветвей горизонтальных систем, допустима при скорости движения воды более 0,25 м/с (для уноса скоплений воздуха).

Магистрали верхней разводки рекомендуется монтиро­вать с уклоном против направления движения воды (рис. 5.6, а) для того, чгобы использовать подъемную силу сов­местно с силой течения воды для удаления воздуха. В гра­витационных системах допускается прокладка магистралей с уклоном по движению воды (рис. 5.6, б). Подобная про­кладка в насосных системах возможна только при значи­тельном уклоне труб, когда подъемная сила, действующая на пузырьки воздуха, будет преобладать над силой со­противления всплыванию.

Нижние магистрали всегда прокладывают о уклоном в сторону теплового пункта здания, где при опорожнении системы вода спускается в канализацию. При этом, если магистралей две (подающая и обратная), то рационально для удобства крепления при монтаже придавать им уклон в одном и том же направлении.

В системахпарового отопления уклон горизонтальных магистралей необходим для самотечного удаления конден­сата как при эксплуатации, так и при опорожнении систем.

Паропроводы рекомендуется прокладывать с уклоном по направлению движения пара для обеспечения самотеч­ного движения попутного конденсата, образующегося вследствие теплопотерь через стенки труб (рис. 5.6, г). Встречное движение пара и конденсата в одной и той же трубе сопровождается шумом и гидравлическими ударами. Поэтому уклон паропроводов против направления движе­ния пара (рис. 5.6, в) нежелателен и допустим в исключи­тельных случаях.

Самотечные конденсатопроводы, естественно, имеют ук­лон в сторону стока конденсата. Напорным конденсатопро - водам уклон придается в произвольном направлении лишь для спуска конденсата при опорожнении труб

Рис, 5,6, Направление движения теплоносителя и уклон I труб в системах отопле­ния

А и б — рекомендуемые и допустимте для водяных магистралей верхней разводки; Г и в — рекомендуемые и допустимые для паропроводов

Рекомендуемый нормальный уклон магистралей: во­дяных в насосных системах, паровых и напорных конден- сатных 0,003 (3 мм на 1 м длины труб), хотя в необходимом случае уклон может быть уменьшен до 0,002. Минимальный уклон водяных подающих магистралей гравитационных систем, самотечных конденсатных магистралей 0,005; па­ропроводов, имеющих уклон против движения пара, 0,006; водяных магистралей верхней разводки насосных систем с уклоном по движению воды 0,01 (10 мм/м).