Строительные элементы инженерного оборудования зданий

Строительные элементы вентиляционных устройств

Задачей вентиляции является обесценение в помещениях нормальной чистоты и влажности воздуха путем удаления загрязненного воздуха и подачи свежего.

Воздух перемещается с помощью вентиляторов (механическая вентиляция) или естественным путем под действием ветра и вследствие разности температуры и весов наружного и внутреннего воздуха (естественная вентиляция).

При естественной вентиляции воздух проникает в помещения обычно через форточки и открытые окна, а также путем инфильтрации, т. е. через поры и неплотности оконных и дверных проемов. Загрязненный воздух удаляют через специально устраиваемые вытяжные каналы. В этом случае вентиляцию называют вытяжной с естественной тягой.

При механической вентиляции чистый воздух поступает в помещения через специальные отверстия в наружных ограждениях по приточным каналам, а загрязненный удаляется по вытяжным каналам через отверстия в вытяжных шахтах. Приток и вытяжка осуществляются побудительной тягой при помощи вентиляторов. Такую вентиляцию называют приточно-вытяжной.

В приточно-вытяжных системах вентиляции наружный воздух поступает в помещения через приточную камеру (рис. 190), где он в зависимости от требований и климатических условий предварительно подогревается или охлаждается, увлажняется, очищается от пыли и т. п.

Вытяжка воздуха происходит через вытяжные вентиляционные камеры, которые располагают в верхнем этаже здания или на чердаке, где устанавливают вентилятор с электромотором.

Иногда искусственное побуждение применяют только на вытяжке или только на притоке. Такие механические системы вентиляции называют соответственно вытяжной, или приточной. В жилых зданиях обычно предусматривают вытяжную вентиляцию с естественной тягой.

Кухни, уборные, ванные (душевые) или объединенные санитарные узлы должны иметь вытяжную вентиляцию непосредственно из помещений. В жилых комнатах одно- и двухкомнатных квартир вентиляция, кроме форточек осуществляется через вытяжные каналы кухонь, уборных, ванных. В трех-, четырехкомнатных квартирах предусматривают вытяжную вентиляцию непосредственно из всех жилых комнат за исключением двух, ближайших к кухне.

Одним из важных факторов, определяющих санитарно-гигиенические условия жилого помещения является его проветривание. Различают сквозное и угловое проветривание. Первое происходит через окна, расположенные в двух противоположных параллельных наружных стенах, второе — через окна в двух смежных наружных стенах, примыкающих под прямым углом.

Сквозное проветривание намного эффективнее углового и поэтому при разработке проектов типовых секций обеспечение его считают одним из важных мероприятий по созданию комфорта в квартирах.

Каналы вытяжной вентиляции рекомендуется предусматривать раздельными от места входа воздуха в решетки жалюзи до его выхода в атмосферу (рис. 191, а). Отдельные вытяжные каналы объединяют на чердаке в общий чердачный короб, по которому загрязненный воздух подводят к вытяжной шахте (рис. 191, б). Но при объединении каналов необходимо соблюсти следующие условия:

• суммарная площадь поперечного сечения каналов, объединяемых сборным коробом или шахтой, должна быть не менее площади поперечного сечения сборных чердачных коробов и сборной шахты;
• протяженность сборных чердачных коробов от места присоединения вертикального вытяжного капала до выбросной шахты не должна превышать 5 м. Число поворотов при проходе воздуха на чердаке должно быть минимальным и не превышать трех. Ближайшими по ходу воздуха к вытяжной шахте должны быть вытяжные каналы верхних этажей.

В жилых зданиях с числом этажей более пяти можно объединять вытяжные каналы из каждых 4—6 этажей в один сборный магистральный канал, доведенный до верха здания (рис. 191, в).

Вентиляционные каналы располагают во внутренних стенах. Если же разместить все каналы в толще внутренних стен невозможно, устраивают приставные каналы из гипсошлаковых плит, а в помещениях с повышенной влажностью (кухни, санитарные узлы) — из шлакобетонных плит.

У наружных стен приставные каналы устанавливают с воздушной прослойкой в 50 мм между стеной и стенкой канала (рис. 192, о) для предупреждения охлаждения воздуха, проходящего по каналу (что особенно важно при повышенной влажности перемещаемого воздуха). Примыкание каналов к внутренним каменным стенам позволяет обойтись тремя их стенками (рис. 192,6).

В современных зданиях индустриального строительства вертикальные вентиляционные каналы выполняют из специальных железобетонных панелей высотой в этаж, имеющих круглые каналы (рис. 193).

Чердачные короба делают из двойных гипсошлаковых плит толщиной 40 мм с воздушной прослойкой толщиной 40 мм или из многопустотных гиисошлаковых плит толщиной 100 мм (рис. 194, а). Можно монтировать чердачные короба из пенобетонных плит.

Вытяжные шахты с обособленными каналами делают с утолщенными стенками из шлакобетона, керамзитобетона, из бетонных блоков с утеплением цементным фибролитом (рис. 195,в), а также каркасные с эффективным утеплителем.

Вытяжные шахты с объединенными каналами изготовляют на заводах из легкого бетона (рис. 195, б), каркасные с заполнением эффективным утеплителем, а также из бетонных плит с утеплением фибролитом или из двойных шлакобетонных плит с воздушными прослойками.

Элементы отопительных систем

Отопительная система состоит из следующих трех основных элементов: генератора тепла, в котором происходит сжигание топлива, теплопровода, т. е. каналов или сети трубопроводов для перемещения тепла от места получения его до отапливаемого помещения, и нагревательных приборов, передающих тепло воздуху отапливаемых помещений.

Системы отопления, в которых все эти три элемента объединены в одно целое, называют местными (получение и использование тепла происходит в одном месте — в отапливаемом помещении). Примером местной системы отопления может служить отопительная печь.

Системы, которые отапливают помещения от центрального генератора, удаленного от этих помещений, называют центральными. В центральных системах отопления тепло от генератора к нагревательным приборам передает жидкое или газообразное вещество (горячая вода, пар, нагретый воздух), которое принято называть теплоносителем.

Печное отопление допускается применять только в зданиях высотой не более двух этажей. Печи выкладывают обычно из глиняного обожженного кирпича. По форме в плане печи бывают квадратные, прямоугольные и круглые. Поверхности печей отделывают штукатуркой или изразцами. Иногда печи выкладывают в футляре из листовой кровельной стали.

Более часто устраивают печи следующих размеров: квадратные — 770x770 и 890х890 мм (3x3 и З?хЗ? кирпича), прямоугольные — 640x890, 640х1020, 770х1020 и 1020x1530 мм (2?хЗ?, 2?х4, 3x4 и 4x6 кирпичей), круглые — диаметром 650 и 890 мм.

Для отвода от печей дымовых газов в каменных зданиях оставляют во внутренних стенах дымовые каналы (рис. 196, о), а в деревянных зданиях для этой цели устраивают насадные трубы, размещаемые на самой печи (рис. 196, б), или коренные трубы, располагаемые на самостоятельном фундаменте (рис. 196, е). Дымовые трубы следует выводить на 0,5 м выше конька крыши, когда они отстоят от него не далее 1,5 м, и до уровня конька крыши, если труба отстоит от него на 1,5—3,0 м.

В плане здания печи следует располагать так, чтобы одна печь отапливала две или три комнаты (рис. 197).

Ориентировочно размеры отопительной печи можно определить следующим образом. Подсчитывают теплопотери комнаты в 1 ч, считая, что теплопотери в 1 ч/1м³ помещения составляют примерно 20—25 ккал для угловых комнат и 15—20 ккал для промежуточных.

Затем определяют теплоотдачу печи в 1 ч и с 1 м³ активного объема, которую можно принять 1300 ккал для теплоемких печей и 1700 ккал для нетеплоемких. Активный объем печи получают путем умножения ее площади на высоту печи, уменьшенную на 0,5 м.

Разделив теплопотери на теплоотдачу печи, получают объем печи в м³. Зная высоту печи, можно определить ее площадь в плане.

Пример. Определить площадь отопительной кирпичной печи в плане для угловой комнаты площадью 20 м² и высотой 3 м.

Теплопотери комнаты

25 (20 · 3) = 1500 ккал/ч.
Теплоотдачу печи (считая печь теплоемкой) принимаем 1300 ккал в 1 ч с 1 м³ печи.

Объем печи составит 1500:1300=1,15 м³.

Приняв высоту печи h=2,5 м, определим высоту активного объема печи:

h_акт = 2,5 — 0,5 = 2,0 м.
Площадь печи в плане будет равна

F = 1,15 : 2,0 = 0,575 м²
Если принять размеры печи 3,5X2,5 кирпича, т. е. 0,89X0,64 м, то площадь печи в плане составит 0,57 м², что соответствует расчетной площади 0,575 мг.

При установке печей в деревянных домах, а также в каменных с деревянными перекрытиями и перегородками необходимо устраивать так называемые разделки и отступки в тех местах, где деревянные части соприкасаются с печами, дымовыми трубами или дымоходами в стенах.

Разделками называют утолщения в кладке печей или дымоходов, благодаря которым создается малотеплопроводный слой между сгораемым элементом и нагретой частью печи или дымохода. Отступка — это воздушный промежуток между поверхностью нагретой части печи или дымохода и прилегающей стеной или перегородкой. Воздушный промежуток с боковых сторон может быть открытым или заделан по бокам стенкой в 1/4 кирпича.

Печи и дымовые трубы нужно устанавливать так, чтобы между сгораемыми конструкциями здания и «дымом» (т. е. внутренней поверхностью печи или дымового канала трубы) сохранялось расстояние не менее 380 мм, когда сгораемая конструкция не защищена от возгорания, и не менее 250 мм, если она защищена от возгорания, т. е. обита асбестовым картоном.

Высота разделки должна быть равна высоте прилегающих к ней деревянных степ, перегородок или перекрытия. Горизонтальная разделка показала на рис. 198, а.

Для обеспечения самостоятельной осадки трубы и перекрытия в местах примыкания разделки к перекрытию оставляют зазор, заполненный двумя слоями войлока, смоченного в глиняном растворе, или асбестового картона.

Ширина отступки от сгораемых стен или перегородок должна быть не менее 380 мм (считая от внутренней поверхности дымового канала до поверхности сгораемой конструкции). Указанную ширину отступки можно уменьшить на 130 мм, если сгораемая конструкция (стена или перегородка) имеет огнезащитпую изоляцию.

Изоляция в открытых отступках (рис. 198, б) должна состоять из одного слоя асбеста или двух слоев войлока, пропитанного глиняным раствором, с обивкой (по асбесту или войлоку) кровельной листовой сталью или покрытием штукатуркой.

В закрытых отступках (рис. 198, в) изоляция состоит из одного слоя асбеста или двух слоев войлока, пропитанного глиняным раствором, с кирпичной облицовкой (по асбесту или войлоку) толщиной в 'А кирпича (холодная четверть). Кладку облицовки во избежание растрескивания нужно вести на глиняном растворе и крепить к стенке проволокой на гвоздях. В домах с деревянными рублеными стенами облицовку крепят к дощатому щиту из вертикально поставленных досок с обеспечением свободной осадки стены (рис. 198, г). Под гвоздями имеется запас па осадку.

Наиболее распространено в гражданских зданиях центральное водяное отопление. Система водяного отопления в основном состоит из водогрейного котла, трубопроводов, нагревательных приборов (радиаторов) и расширительного сосуда.

Радиаторы устанавливают обычно под окнами в нишах (рис. 199, а). Если подоконник расположен низко, то радиатор устанавливают открытым (рис. 199, б). Ниши должны иметь глубину не больше 130 мм (1/2 кирпича).

Водогрейные котлы раньше размещали в подвальных помещениях. Входы и лестницы в котельную устраивали самостоятельные.

Коэффициент полезного действия котельных установок повышается при увеличении их тепловой мощности и поэтому теперь строит крупные квартальные и районные котельные. Более выгодным является теплоснабжение от городской или заводской теплоцентрали (ТЭЦ), так как для выработки 1 мгкал тепла от местной котельной нужно сжечь 250—260 кг условного топлива, в квартальной котельной 180—190 кг, тогда как в ТЭЦ всего 90—95 кг.

При устройстве отопления от теплоцентрали в полуподвале дома или в отдельном здании располагают тепловой пункт, устанавливают элеваторы, которые служат для смешивания перегретой теплофикационной воды с обратной водой от местной системы отопления. После смешивания вода поступает в отопительную систему с температурой примерно 95°.

В крупнопанельных зданиях рекомендуется применять следующие системы отопления: панельную, воздушную и лучистую. Ту или иную систему выбирают в зависимости от конструктивно-планировочных особенностей здания и местных условий. Более эффективным первичным теплоносителем во всех этих системах отопления является горячая вода. В районах, имеющих избытки дешевой электроэнергии, рекомендуется устраивать электрическое отопление (при соответствующем технико-экономическом обосновании).

В панельной системе отопления нагревательные приборы состоят из стальных трубчатых элементов, замоноличенных в бетонные панели. Такие панели размещают в подоконной части наружных стен (см. рис. 224, а) или в поперечных перегородках (рис. 200).

Целесообразность применения панельного отопления обусловлена его санитарно-гигиеническими и эстетическими качествами, снижением трудоемкости монтажных работ, а также большой экономией металла по сравнению с радиаторной системой отопления. Однако ремонт панельного отопления затруднителен.

Системы воздушного отопления, совмещенные с приточной вентиляцией, в жилых домах используют реже — преимущественно для отопления торговых помещений. Теплоноситель — воздух, прошедший в приточной камере необходимую обработку и нагретый до нужной температуры, — подается в помещения. Смешиваясь с воздухом помещения и охлаждаясь, он отдает ему тепло, т. е. возмещает теплопотери.

Система лучистого отопления работает следующим образом. Теплоноситель — воздух, нагретый в калориферах отопительной камеры, — подают через магистральный горизонтальный канал, расположенный в подвальном помещении, потом через вертикальные воздуховоды он поступает в горизонтальные поэтажные каналы, а из них в пустоты плит перекрытий. Последние, нагреваясь от проходящего в их пустотах воздуха, через потолок и пол передают тепло в помещения. Далее воздух проходит в вертикальные обратные каналы и по магистральному каналу возвращается к вентилятору, а затем к калориферам отопительной камеры для повторного подогрева.

В жилых домах систему лучистого отопления применяют редко.

Мусоропроводы

Большое санитарно-гигиеническое значение имеет рациональная организация в жилых домах сбора и удаления мусора. В жилых зданиях высотой в 5 этажей и более предусматривают мусоропроводы.

Мусоросборную камеру располагают в первом этаже, она должна быть оборудована водопроводом и канализацией. Вход в мусоросборную камеру должен быть самостоятельным, изолированным от входа в здание и в другие помещения. Входная дверь в камеру должна иметь уплотненный притвор.

Мусоропровод (рис. 201, а) состоит из вертикального ствола, имеющего приемные клапаны на площадках лестничных клеток, вытяжных труб и мусоросборного бункера, размещенного в камере.

Ствол мусоропровода обычно выполняют из асбестоцементных труб диаметром 400 мм и размещают на лестничной клетке в виде отдельных мусоропроводных блоков (рис. 201, б).

В связи с развитием промышленности полимерных материалов перспективно применение пластмассовых стволов мусоропроводов.

На каждом этаже на высоте 85—90 см от пола к стволу прикрепляют загрузочные герметические клапаны для опускания мусора, имеющие затворы (рис. 201, в). Размещать мусороприемные клапаны на лестничной площадке целесообразно по требованиям гигиены и экономии ( один на этаже).

Мусор по трубам поступает в бункер мусороприемной камеры. Из бункера мусор ежедневно перегружают в мусоросборные контейнеры, которые опорожняют в кузова мусоросборных автоцистерн.

В коробе очистки устанавливают оборудование для прочистки ствола мусоропровода, состоящего из ручной лебедки, троса с блоком и ерша (цилиндрической щетки из натуральной или искусственной щетины с грузом).

Люфт-клозеты

В малоэтажных домах, не имеющих систем канализации, устраивают непромывные уборные — теплые или холодные.

Теплые уборные, размещаемые в отапливаемой части здания, называют люфт-клозетами (рис. 202), в которых нечистоты попадают в выгреба, т. е. заглубленные в грунт сборники. Выгреба, располагаемые у наружной стены, закрывают люком с двойной крышкой.

Уборные и выгреба должны иметь вентиляционные устройства, чтобы запахи из них не проникали в жилое помещение. Вытяжной вентиляционный канал, ведущий из уборной, устраивают рядом с дымоходом от кухонного очага. В этом случае стенки вытяжного канала подогревают отходящими дымовыми газами, вследствие чего обеспечивается интенсивность тяги.

В целях предохранения почвы и грунтовых вод от загрязнения нечистотами стенки выгреба изолируют слоем плотно утрамбованной мятой жирной глины толщиной 30 см. Уборную в целях изоляции должно отделять от жилых комнат особое помещение, называемое шлюзом.

Санитарно-технические блоки и кабины

Все системы санитарно-технических трубопроводов (отопления, горячего водоснабжения, газоснабжения, водопровода и канализации), идущих к кухням и санитарным узлам, целесообразно монтировать в специальных блоках или панелях. В этом случае при монтаже санитарно-технических систем на строительной площадке производят только установку краном санитарно-технических блоков (панелей) друг на друга, сопрягают их между собой в устанавливают санитарные приборы.

Санитарно-техническая панель представляет собой бетонную конструкцию высотой в этаж, в которую заделаны все стояки рис. 203, а, б,). Такие панели изготовляют узкие (по ширине уборной) или широкие с учетом ширины всего санитарного узла и подключения кухонной мойки.

Бетонные санитарно-технические панели служат одновременно перегородками. Недостатком их является трудность замены труб при повреждении или коррозии. В этом отношении более удобны санитарно-технические блоки-шахты, швеллерообразной формы, имеющие в сечении открытые стояки (рис. 203, в), в результате чего удобнее производить ремонт и замену трубопроводов. Открытую боковую сторону блока закрывают съемным щитом или дверцей.

Следующим этапом индустриализации санитарно-технических работ можно считать объемно-пространственные санитарно-технические кабины, доведенные в заводских условиях до полной готовности.

Такие кабины представляют собой (рис. 204) объемные элементы с отделанными стенами, потолком и полом, в которых смонтированы все трубопроводы. Кабины доставляют на постройку, поднимают монтажным краном с помощью специальных траверз за монтажные петли и устанавливают на перекрытие. В кабине установлены умывальник, ванна, унитаз.

На практике распространены более упрощенные кабины, конструкция которых представляет собой стальной каркас из угловой стали, обшитый изнутри асбестоцементными листами толщиной 8 мм. Санитарно-технические приборы устанавливают в таких кабинах после их монтажа. Преимуществом таких кабин является их сравнительно небольшой вес, недостатком — большой расход металла.

Можно изготовлять кабины ив монолитного керамзитобетона, в этом случае расход металла можно снизить, однако общий вес ее получается большим. Разработаны конструкции санитарно-технических кабин из прокатных железобетонных плит, из армоцементных элементов, из древесностружечных плит. На изготовление этих типов кабин металла расходуется меньше, чем на кабину со стальным каркасом из угловой стали.

На рис. 205 приведены основные габариты санитарно-технических кабин, предусмотренные каталогом индустриальных изделий для строительства жилых домов в Москве в 1971—1975 гг.

Лифты

Лифтами называют подъемные машины для подъема или спуска людей или грузов с одного этажа на другой в кабинах, подвешенных на стальных тросах и движущихся внутри шахты по вертикальным направляющим — рельсам или брускам (рис. 206).

Кабина приводится в движение при помощи лебедки и электромотора, установленных в машинном помещении. На одном конце троса подвешена кабина, а на другом имеется противовес, назначение которого — облегчить работу подъемного механизма и уменьшить мощность электромотора. Вес противовеса принимают равным весу кабины плюс половила веса наибольшего поднимаемого в ней груза. Противовес передвигается по особым направляющим на задней или боковой стенке шахты.

Шахта лифта должна быть ограждена со всех сторон на всю ее высоту. Внизу шахта имеет приямок глубиной 1300 мм, считая от дна кабины в ее крайнем нижнем положении. Приямок предназначен для размещения упоров или буферов кабины, противовеса и натяжного устройства уравновешивающего троса (который уравновешивает подземный трос и огибает в приямке направляющие блоки). Достаточная глубина приямка необходима также для обеспечения безопасности обслуживающего персонала при осмотре и ремонте лифта.

Машинное помещение может быть расположено вверху, над шахтой, или внизу, рядом с ней. В последнем случае необходимо устраивать над шахтой блочное помещение, так как тросы, идущие снизу, проходят сначала через верхние блоки, а затем уже спускаются к подвескам кабины.

На рис. 206 приведены план и разрезы пассажирского лифта с верхним расположением машинного отделения и противовесом сзади кабины.

Экономичнее располагать машинное помещение вверху, поскольку в этом случае нет надобности устраивать блочное помещение, вдвое уменьшается длина тросов, увеличивается срок их службы, а также повышается коэффициент полезного действия лифта, что позволяет применять мотор меньшей мощности. Однако при верхнем расположении машинного помещения более затруднительна борьба с шумом, вызываемым работой электролебедки и аппаратуры панели управления. В этом случае электролебедку следует устанавливать на фундамент, имеющий амортизирующие прокладки. Упругие прокладки ставят обычно под опорными частями железобетонной плиты, образующей пол машинного помещения.

Лифты жилых зданий .обычно устанавливают в глухих шахтах из бетона, кирпича или других несгораемых материалов, располагая шахты лифтов внутри здания с выходами на лестничные площадки этажей.

В настоящее время в современных домах индустриального типа лифтовые шахты выполняют из железобетонных элементов. На рис. 207 показаны типы и габариты унифицированных железобетонных элементов для лифтовых шахт, предусмотренные каталогом индустриальных изделий для строительства жилых домов в Москве в 1971—1975 гг. Грузоподъемность лифтов — 320 и 500 кГ. Внутренние габариты объемных элементов приняты по ГОСТ 5746—67. Толщина их стенок 120 мм, марка бетона М 200 для зданий высотой 9—16 этажей и М 250 для зданий высотой 17—25 этажей.

В целях экономии лифты устраивают в жилых зданиях в 6 этажей и выше. В квартирных секционных 6—9-этажных домах в каждом месте подъема следует предусматривать 1 лифт, а в домах высотой в 10—16 этажей — 2 лифта. В домах высотой 17—25 этажей устраивают 3—4 лифта в зависимости от количества людей, проживающих на одном этаже жилой секции.

Размещать лифты в жилых зданиях можно в торце или с боковой стороны лестничной клетки (рис. 208, а, б, г). Иногда лифт устанавливают в сетчатой металлической шахте внутри лестничной клетки (рис. 208, в). Но такое расположение лифта отнимает много полезной площади, затемняет лестницу и площадки. Кроме того, шахта лифта в этом случае быстро загрязняется.

Для установки лифтов в существующих многоэтажных домах, в которых ранее не было предусмотрено места для их устройства, разработана приставная снаружи здания конструкция лифта. На рис. 209 изображены схематический разрез и деталь плана шахты наружного подвесного лифта.

Строительные элементы электрооборудования зданий. Для монтажа электрооборудования жилых домов применяют унифицированные электропанели и электроблоки, которые рекомендуется располагать в лестничных клетках и коридорах в гнездах железобетонных панелей или блоков.

В электропанелях и электроблоках устанавливают распределительные устройства для напряжения до 1000 в, аппаратуру слаботочного оборудования (телефона, радиотрансляции и телевидения), а также предусматривают каналы для прокладки проводов питающей и групповой сети.

В электрошкафах панелей размещают счетчики и аппараты защиты квартирной сети, а также аппаратуру слабых токов. Конструкция одного из типов электропанелей при высоте этажа 2, 8 м изображена на рис. 210.