VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Кредитно-финансовые учреждения – как объекты с массовым пребыванием людей и большим количеством рабочих мест – требуют решения вопросов, связанных с безопасным функционированием и надежностью работы инженерных систем, с обеспечением заданного микроклимата и энергосбережения. Предусматриваются инженерные системы и оборудование, обеспечивающие необходимые температурно-влажностные параметры. Здание оборудуется современными системами вентиляции, кондиционирования, отопления, водопровода и канализации, электроосвещения, спецпожаротушения, пожарной и охранной сигнализации и противодымной защиты при пожаре. Организация систем вентиляции и кондиционирования воздуха для зданий банков осуществляется на основании изучения объемно-планировочных решений здания, действующих нормативных документов на проектирование и строительство групп помещений, входящих в состав комплекса.

Правильный выбор систем вентиляции и кондиционирования с учетом объема помещений и режима работы, интенсивности тепло- и влагопоступлений обеспечивает повышение уровня комфорта для пользователя. Учитывая, что в данном здании большое количества разных помещений можно сделать вывод, что система воздухообмена будет совсем непростой.

Вентиляция банков требует решения нескольких задач в зависимости от типа помещения:

- вентиляция кладовых ценностей;

- вентиляция помещений рабочих мест;

- вентиляция комнаты переговоров и конференц-залов;

- вентиляция курительных и санузлов;

- вентиляция серверных;

- система дымоудаления.

По большому счету вентиляция банка мало отличается от вентиляции офисно-административных зданий, но есть некоторые особенности [1-3]. Главная особенность кредитно-финансового учреждения наличие кладовой ценностей, к которой предъявляются высокие требования по безопасности, что значительно усложняет обеспечить требуемые параметры микроклимата. В кладовой ценностей водяное отопление запрещено. В вынуждающих условиях реконструкции или капитального ремонта допускается, как исключение, прокладка транзитных трубопроводов при условии применения стальных труб на сварке без запорной и регулирующей арматуры. Так что в кладовых ценностей предусматривают - воздушное отопление, совмещенное с приточной вентиляцией. Для кладовых ценностей и предкладовых следует проектировать самостоятельную систему вытяжной вентиляции [4]. Вентиляция этих помещений банка производится периодически. Вентиляция кладовой ценностей осуществляется через вентиляционные «утки», которые изготавливаются из трубы диаметром до 100 мм и устанавливаются с уклоном от кладовой. Приток воздуха в кладовую ценностей обеспечивается через предкладовую и смотровые коридоры, для чего вентиляционные «утки» закладываются с шагом 200 мм по горизонтали в верхней части общих с кладовой стен. При необходимости «утки» устанавливаются в несколько рядов по вертикали с шагом 400 мм. Для удаления воздуха «утки» следует закладывать под потолком и у пола в стене, противоположной расположению приточных отверстий. Снаружи торцы труб объединяются воздуховодом, который присоединяется к вытяжной вентиляционной системе.

Ко второй особенности можно отнести наличие помещения серверной. Серверное помещение — это телекоммуникационное помещение, в котором размещаются распределительные устройства и большое количество активного телекоммуникационного оборудования. В этом помещении могут размещаться распределительные пункты и пассивные распределительные устройства (патч-панели, кроссы, распределительные коробки). При сбоях в работе серверов часто останавливается деятельность банка, что приводит к большим убыткам. Поэтому при проектировании таких ответственных объектов, как серверные, желательно до ввода в эксплуатацию убедиться в правильности принятого проектного решения. Система контроля и управления микроклиматом должна обеспечить в серверном помещении заданный уровень влажности и температуры, необходимый для нормального функционирования активного оборудования. Система микроклимата должна обеспечить поддержку температурного режима не только летом, но и зимой, и рассчитана на круглосуточную непрерывную работу. Если централизованная система микроклимата в здании не может обеспечить непрерывную работу и заданный уровень температуры и влажности, то необходимо установить автономную систему в серверном помещении. При воздушном охлаждении измерение температуры и влажности должно осуществляться при работающем активном оборудовании на высоте 1.5 метра от уровня пола в зоне подачи холодного потока воздуха. При водяном охлаждении измерение температуры и влажности должно осуществляться при работающем активном оборудовании .Требуется обеспечить воздушное давление в серверном помещении больше, чем в прилегающих помещениях. Рекомендуемая смена воздуха не реже одного раза в час, если в помещении постоянно работает обслуживающий персонал. Рекомендуется использовать систему очистки и фильтрации поступающего воздуха в аппаратное помещение. Если в здании установлена система резервного электропитания, то система поддержки микроклимата должна быть подключена к системе резервного электропитания.

Схемы организации воздухообмена в серверной комнате:

- «сверху вверх» - при тепловой нагрузке, включая поступление тепла через ограждающие конструкции помещения, не превышающей 400 Вт/м² площади пола;

- «снизу вверх» или комбинированная (с удалением 30-40 % воздуха снизу и 70-60 % сверху) - при тепловой нагрузке, превышающей 400 Вт/м² площади пола.

Подача воздуха снизу осуществляется через перфорированный фальшпол или с помощью воздухораспределителей вытесняющей вентиляции, установленных на полу. Вытяжные отверстия желательно размещать над оборудованием, выделяющим тепло. В устройствах воздухораспределения и воздухоудаления должны устанавливаться регуляторы расхода воздуха. Можно также применять устройства количественного регулирования воздушного потока, устанавливая их в ответвлениях воздуховодов от магистралей на расстоянии 3-4 диаметров воздуховодов от вентиляционных решеток [5].

Решение следующей задачи, это предусмотрение в проекте противодымной вентиляции. Банки должны быть оснащены аварийной вентиляцией для удаления дыма при пожаре. Такая вентиляция предусматривается из всех помещений, где происходят кассовые операции, погрузка и разгрузка инкассаторских машин, а также там, где охраняться ценности клиентов. Помещение банка, оборудованные системой газового пожаротушения, необходимо снабжать вытяжкой из верхней и нижней зон в соотношении 2:1 [6]. Автономно осуществляется аварийная противодымная вентиляция для бокса для инкассаторских машин и кассового узла. В системах аварийной противодымной вентиляции допускается применять только вентиляторы, выполненные на одном валу с двигателем, способные перемещать газы с температурой 600 °С в течение одного часа или с температурой 400 °С в течение двух часов. Обычные вентиляторы допускается применять только совместно с устройствами, обеспечивающими снижение температуры перемещаемого газа до 80 °С. Вентиляторы аварийной противодымной вентиляции должны размещаться обособлено от вентиляторов другого назначения в помещениях с пределом огнестойкости ограждающих конструкций не менее 0,75 часа. Двери в таких банковских помещениях должны быть противопожарными с пределом огнестойкости не менее 0,5 ч и изготовлены в дымогазонепроницаемом исполнении.

В проекте систем вентиляции помещений банка, оборудованных средствами автоматического пожаротушения, необходимо предусмотреть:

-отключение вентиляции при срабатывании не менее двух датчиков пожаротушения;

-установку автоматизированных огнезадерживающих и герметизирующих заслонок и клапанов на воздуховодах;

-удаление дыма и газа после пожара из защищаемых помещений в объеме не менее трехкратного воздухообмена в час.

Чтобы снизить затраты на электроэнергию в помещениях, где обмен воздуха должен формулироваться по расчету на основе тепловых и влаговыделяющих предметов, поддержание микроклимата в помещениях за счет совместного действия двух вентиляционных систем: центральной и местной. Как правило, обмен воздуха для ассимиляции теплоизбытков в банках превосходит санитарную норму наружного воздуха, в то время, как влаговыделения невелики. Поэтому существенные усилия по снабжению индивидуальных условий с учетом всех тепловлажностных воздействий, которые имеют свое назначение, в разных интервалах времени в отдельных помещениях, должны быть нацелены на стабилизацию температуры внутреннего воздуха помещения при помощи местных систем. В то время как нормируемая влажность в таких помещения, может обеспечиваться центральной системой. Для обеспечения нормативной влажности воздуха в помещении, центральная система вентиляции подает приемлемую норму наружного воздуха с необходимым влагосодержанием. При помощи терморегуляторов, которые присутствуют у каждого отопительного прибора водяной системы управления, в зимний период восполняются теплоизбытки, а в летний период компенсируется местными рециркуляционными системами например, типа фан-койл.

Приточная вентиляция, обычно совмещенная с фоновым центральным кондиционером, выполняет несколько функций:

1) приточная система снабжает наружным воздухом различные помещения, где функционируют сотрудники и посетители, по нормам: 20 м3 воздуха в час на посетителя и 60 м3 час на сотрудника или по кратности воздухообмена, приведенной в таблице. Норма подачи в кассах пересчета монет не менее 30 м3/ч чел.

2) в теплый период года, снижая температуру воздуха до 18-20 °С, фоновый центральный кондиционер создает стартовые условия для работы местных систем кондиционирования;

3) увлажняя воздух в холодный период после его соответствующего нагрева в калориферах 1-й ступени, центральный кондиционер увеличивает влажность воздуха внутри помещения до 30-40 %, что соответствует оптимальным условиям микроклимата.

Рециркуляция воздуха как в теплый, так и в холодный период вполне возможна в центральном кондиционере, но для этого мощность кондиционера должна быть увеличена, так как нормы подачи свежего воздуха остаются прежними. А вот утилизация тепла как в рекуперативных теплообменниках, так и с промежуточным теплоносителем вполне возможна, лишь бы она была экономически оправданна.

Кондиционирование воздуха в отдельных помещениях и в здании в целом следует предусматривать в соответствии с заданием на проектирование, которое должно также определять выбор применяемых систем кондиционирования.

Основная холодильная нагрузка по помещениям в теплый период может быть возложена на:

1. Фанкойлы, снабженные холодной водой от чиллера по 2-трубной схеме.

Фанкойлы могут быть как напольной, так и настенной, и потолочной установки. Чиллеры с воздушным охлаждением конденсатора можно установить на крыше в отдельном укрытии. Чиллеров должно быть не менее двух, по 50 % холодильной мощности каждый.

2. Мультисплитсистему, имеющую один или два выносных компрессорно-конденсаторных блоков и до нескольких десятков испарителей, устанавливаемых в помещениях.

При применении холодильных машин, работающих по схеме теплового насоса, в переходных условиях, когда система отопления еще отключена, получение теплого воздуха вполне оправданно.

Традиционным видом отопления, включая здания банков, является водяное отопление. В отопительные приборы – радиаторы или конвекторы – по периметру внешних стен здания, по системе трубопроводов поступает горячий теплоноситель. В результате теплообмена происходит нагрев воздуха помещения. Температурный режим помещений, который должна обеспечивать система отопления, приведен в нормах. Отопительные приборы должны быть снабжены термостатическими вентилями для индивидуального регулирования. В помещениях серверной, межбанковских электронных расчетов, устройств электропитания, вводно-капитальноrо оборудования, хранения носителей информации, электронной почты, криптозащиты не допускается наличия разъемных соединений, запорной и регулирующей арматуры на трубопроводах системы отопления. Следователь но, запорная и регулирующая арматура должна быть установлена за пределами указанных помещений. Рекомендованная температура теплоносителя для систем отопления: tГ = 95°С ; tО = 70°С, но лучше принять эти температуры по западному образцу: tГ = 90°С; tО = 70°С. В здании банка один хозяин, поэтому деления системы отопления по различным помещениям не требуется, но для удобства возможно предусмотреть отдельные контуры водяного отопления для складских и подсобных помещений, имеющих возможность независимого включения выключения отопительной системы.

При применении холодильных машин, работающих по схеме теплового насоса, в переходных условиях, когда система отопления еще отключена, получение теплого воздуха вполне оправданно.

Применение воздушно-тепловых завес на входе в операционно-кассовый зал является визитной карточкой банка. Лучше, если нагрев воздуха для воздушно-тепловых завес будет электрический. Малая его инерционность и отсутствие связи с наружными тепловыми сетями могут перекрыть трехкратное увеличение стоимости тепла при работе от электросети.

Воздушно-тепловая завеса устанавливается на входе и создает мощный теплый щит, тем самым, препятствуя проникновению холодного воздуха внутрь. Воздушно-тепловые завесы бывают двух типов: вертикальные и горизонтальные. Вертикальные, устанавливаются сбоку от дверных проемов и поток теплого воздуха подается по горизонтали. Горизонтальные системы устанавливают над дверными проемами и теплый воздух подается вертикально вниз по всей ширине проема. Популярность воздушно-тепловых завес постоянно растет, благодаря им можно тратить меньше средств на обогрев самих помещений, потому как они просто препятствуют проникновению холодного воздуха.

В современных зданиях-банков, насыщенных инженерным оборудованием, системы автоматизации и управления выполняют функции обеспечения инженерной безопасности эксплуатации здания, интеграции инженерных систем и, в конечном счете, определяют уровень устойчивости функционирования всего объекта.

Автоматизация направлена, прежде всего, на экономию ресурсов и снижение эксплуатационных расходов. Операторам приходится иметь дело с довольно большими объемами цифровых и графических данных, звуковой и видеоинформации. Для принятия наиболее эффективных решений, оператор должен иметь возможность быстро классифицировать поступающие данные и реагировать на них. Постоянно меняющиеся технологии требуют регулярного получения новых знаний.

Автоматизации и диспетчеризации в здании подлежат такие инженерные системы: -кондиционирования;

-приточной и вытяжной вентиляции;

-холодоснабжения;

-теплового пункта (включая ГВС и отопление);

-управления фанкойлами и отопительными приборами;

-дымоудаления и подпора воздуха;

-водоснабжения и водоподготовки;

-дренажа и канализации;

-управления освещением;

-учета потребления электроэнергии и тепла.

При проектировании зданий банков встает задача квалифицированного выбора основных составляющих систем жизнеобеспечения и систем безопасности объектов, а также возможность их интеграции.

Большой поток информации от различных систем, безошибочный анализ и выдача единственно верных управляющих команд - все это диктует необходимость создания управляющего центра здания [7]. С этой задачей справляется система диспетчеризации и управления зданием, которая предназначена для централизованного управления инженерным оборудованием и микроклиматом в банке. При этом достигается не только интегрированное и оптимальное управление инженерными системами, но и значительная экономия потребляемой электроэнергии. Интеллектуальное управление подразумевает совокупность стандартов и протоколов, которые объединяют разные устройства и приборы в единый организм.

Система диспетчеризации вносит отдельную статью экономии, которая позволяет экономить на обслуживающем персонале. При ее установке один человек контролирует параметры практически всех инженерных систем, профилактические работы выполняются в соответствии с графиком, и для их проведения достаточно минимального числа персонала.

Для управления системами отопления, вентиляции, кондиционирования, тепло- и холодоснабжения предусматривается автоматизированная система управления сантехническим оборудованием (АСУ СО). АСУ СО проектируется на базе компьютерной микропроцессорной техники, обеспечивающей передачу информации в цифровой форме на основе разработанных программ: локальную автоматизацию оборудования, диспетчеризацию этого оборудования, контроль за его работой, а также контроль за работой средств автоматизации.

В настоящее время проектирование инженерных систем в кредитно-финансовых учреждениях выполняется в соответствии с действующими нормативными документами для каждой части здания разного функционального назначения. Однако для проектирования и строительства кредитно-финансовых учреждений требуется разработка комплекса научно-методических материалов с учетом опыта проектируемых, строящихся и эксплуатируемых зданий.

Библиографический список

1. СНиП 41-01-2003. Строительные нормы и правила отопление, вентиляция и кондиционирование. – Введ. 2004-01-01. - М.: Государственный комитет российской федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу. - 2004. – 32 с.

2. МГСН 4-10-97. Московские городские строительные нормы здания банковских учреждений. – Введ. 1997-05-06. - М.: Правительство Москвы. - 1997. – 44 с.

3. Старцева, Н.А. Интеллектуальные здания / Н.А. Старцева, В.А. Алексенцев // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения.- 2010. - № 1. - С. 68-75.

4. Полосин, И.И. О необходимости внесения изменений в нормативные документы для определения параметров микроклимата в помещениях умственного труда / И.И.Полосин, Д.В. Лобанов // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. - 2009. – №1. - С. 46-51.

5. Лобанов, Д.В. Теплопоступления от ПЭВМ как составляющая теплового баланса в офисных помещениях / Д.В. Лобанов // Вестник Воронежского Государственного Технического Университета. - 2013. – № 2. - С. 108-112.

6. Мелькумов, В.Н. Исследование влияния перегородок на вентиляционные потоки в помещении / В.Н. Мелькумов, К.А. Скляров, А.В. Климентов // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2006. – Т.2. - № 6. – С. 8.

7. Сотникова, К.Н. Автоматизация процесса управления тепловыми потоками в помещениях / К.Н. Сотникова, А.В. Муратов // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. – 2009. - №1. – С.47.

8. Сотникова, К.Н. Моделирование гибридной экспертной системы для проектирования зданий “Зеленого строительства» / К.Н. Сотникова, Н.В. Колосова, Р.А. Драпалюк // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. – 2012. - №2. – С. 105-113.

Код для цитирования: Скопировать