Дипломного проекта Отопление и вентиляция медицинского центра в окружном учебном пункте пурво (в/г Елань). Вдипломном проекте произведен расчет систем отопления и вентиляции реконструируемого здание медицинского центра. Медицин

Вид материала

Диплом

Содержание 4.2. Конструирование систем вентиляции 4.3. Аэродинамический расчет систем вентиляции 4.3.2. Аэродинамический расчет систем естественной вентиляции 4.4. Воздухораспределение в здании медицинского центра 6. Технико-экономическое обоснование проекта 6.2. Определение сметной стоимости проектируемых систем теплоснабжения 6.3. Определение договорной цены на строительную продукцию

Подобный материал:

• Справочное пособие к сниП 08. 01-89 отопление и вентиляция жилых зданий, 716.37kb.
• 1. Аннотация проекта “Проект организации открытого молодежного центра инновационного, 272.55kb.
• Детализированная спецификация медицинского оборудования (п. 221) программное обеспечение, 131.97kb.
• Городе первого в регионе социально-оздоровительного центра «Медицинского центра «Надежда»,, 66.14kb.
• Вдипломном проекте был разработано и рассчитано производство гентамицина сульфата, 23.56kb.
• Памятка для студентов групп тгв по изучению дисциплины «Вентиляция» (7 семестр), 205.82kb.
• С. А. Яременко удк 697. 922 Ббк 085 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, 291.56kb.
• Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, 29.4kb.
• Мониторинг альвеолярного давления при высокочастотной струйной вентиляции легких, 175.46kb.
• В. К. Гасников доктор мед наук, профессор, директор Республиканского медицинского информационно-аналитического, 13413.1kb.

Определяем минимальную величину воздухообмена по избыткам полной теплоты, L м³/ч.

Для определения энтальпий приточного и удаляемого воздуха построим процессы обработки воздуха в зимний и летний период на I-d диаграмме (рис 4.3.).

Сначала определим тепловлажностное отношение


ε = 14940/0,512 = 29180 кДж/кг.


На луче процесса проведем изотермы приточного и удаляемого воздуха для двух периодов и получим:


L = 3,6 * 4,150/1,2*(54 – 48,1) = 2110 м³/ч - для летнего периода;

L = 3,6 * 4,150/1,2*(21 – 13) = 1555 м³/ч - для зимнего периода;


С учетом коэффициента загрузки 0,125 получим:


L = 2110 * 0,25 = 530 м³/ч - для летнего периода;

L = 1555 * 0,25 = 390 м³/ч - для зимнего периода;


Воздухообмен по избыткам влаги:

L = 512 / 1,2(11,2- 11) = 2130 * 0,25 = 530 м³/ч – для летнего периода

L = 512 / 1,2(0,3- 0,1) = 2130 * 0,25 = 530 м³/ч – для зимнего периода


В качестве расчетного принимаем больший воздухообмен 530 м³/ч.

Результаты расчета заносим в табл. 4.3.


В помещениях лабораторных, исследования группы кишечных инфекций предусмотрены местные отсосы от лабораторных шкафов в размере 1000 м³/ч, по заданию технологов.

4.2. Конструирование систем вентиляции


Руководствуясь требованиями [4,5,6,10] медицинский центр оборудуется системами приточно-вытяжной вентиляции с механическим и естественным побуждением. Для медицинского центра запроектированы следующие системы:

П1 – приточная механическая система вентиляции, обслуживающая помещения пищеблока, расположенного на 1 этаже. Производительность системы 8530 м³/ч.

П2 – приточная механическая система вентиляции, обслуживающая кабинеты флюорографии и рентген кабинеты, а также кабинет физиотерапии, расположенные на 1 этаже медицинского центра. Производительность системы 2165м³/ч.

П3 – приточная механическая система вентиляции, обслуживающая кабинеты врачей, смотровые, расположенные на 1 этаже. Производительность системы 720м³/ч.

П4 – приточная механическая система вентиляции, обслуживающая лаборатории и вспомогательные помещения первого этажа. Сама приточная камера располагается на 2 этаже в венткамере. Производительность системы 4290м³/ч.

П5 – приточная механическая система вентиляции, обслуживающая палаты, расположенные на 2 этаже. Производительность системы 2745м³/ч.

П6 – приточная механическая система вентиляции, обслуживающая операционные, предоперационную и послеоперационную палаты, а также палату интенсивной терапии, расположенные на 2 этаже. Производительность системы 4960м³/ч.

П7 – приточная механическая система вентиляции, обеспечивающая подачу воздуха в тамбур шлюз, для создания избыточного давления в операционном блоке. Производительность системы 345м³/ч.

П8 – приточная механическая система вентиляции, обслуживающая блок

санитарно-эпидемиологической лаборатории, расположенный на 3

этаже Медицинского центра. Производительность системы 5170м³/ч.

П9 – приточная механическая система вентиляции, обеспечивающая подачу воздуха в палаты и вспомогательные помещения. Производительность системы 3965м³/ч.

П10 – приточная механическая система вентиляции, обеспечивающая подачу воздуха в кабинет физиотерапии. Производительность системы 600м³/ч.

В1,В11,В12,В14,В17 – вытяжные механические системы вентиляции, обслуживающие санузлы и душевые. Удаление воздуха осуществляется через внутристенные каналы при помощи канальных вентиляторов.

В10 – вытяжная механическая канальная система вентиляции, обслуживающая рентгенкабинет и вспомогательные помещения. Удаление воздуха осуществляется через внутристенные каналы с помощью канального вентилятора.

В3 – вытяжная механическая канальная система вентиляции, обслуживающая кабинет физиотерапии. Удаление воздуха осуществляется через внутристенные каналы с помощью канального вентилятора.

В4 - вытяжная механическая канальная система вентиляции, обслуживающая кабинет флюорографии. Удаление воздуха осуществляется через воздуховоды, выведенные выше кровли на 700 мм с помощью канального вентилятора.

В5,В24,В25,В21 - вытяжные механические канальные системы вентиляции, обслуживающие лаборатории. Удаление воздуха осуществляется через воздуховоды, выведенные выше кровли на 700 мм с помощью канального вентилятора.

В7,В8 - вытяжные механические канальные системы вентиляции, обслуживающая пищеблок. Удаление воздуха осуществляется через воздуховоды, выведенные выше кровли на 700 мм с помощью канальных вентиляторов.

В15 - вытяжная механическая канальная система вентиляции, обслуживающая операционные, предоперационные и палату интенсивной терапии. Удаление воздуха осуществляется через воздуховоды, выведенные выше кровли на 700 мм с помощью канального вентилятора.

В16,В19 - вытяжные механические канальные системы вентиляции, обслуживающие палаты. Удаление воздуха осуществляется через воздуховоды, выведенные выше кровли на 700 мм с помощью канального вентилятора.

В6,В9,В18,В22,В23 – вытяжные механические канальные системы вентиляции, обслуживающие автоклавные, моечные, стерилизационные. Удаление воздуха осуществляется через внутристенные каналы при помощи канальных вентиляторов.


ВЕ1-ВЕ5 – вытяжные системы вентиляции с естественным побуждением движения воздуха. Удаление воздуха из помещений кладовых, материальных, кабинетов неотложной помощи, смотровых, ординаторских, комнат персонала осуществляется через внутристенные и приставные каналы, выведенные в шахты на кровле.

Высота помещений медицинского центра составляет 3,6 м, поэтому целесообразно принять к установке прямоугольные воздуховоды, например, прямоугольные воздуховоды фирмы «ЕВРОСФЕРА», выполненные из оцинкованной стали. Воздуховоды систем приточной вентиляции после бактериологических фильтров предусматриваем из нержавеющей стали, согласно требованиям [4]. В бактериологических фильтрах воздух дополнительно очищается перед операционными, предоперационными, палатами интенсивной терапии. Устанавливаем фильтры ячейковые складчатые типа ФяС.

Соединение воздуховодов – фланцевое. Магистральные воздуховоды размещены преимущественно в коридорах, в пределах подвесного потолка. На ответвлениях вытяжных воздуховодов в указанных местах установлены огнезадерживающие клапаны. Крепление воздуховодов осуществляется на кронштейнах к стенам и на подвесах к потолку. Подача воздуха осуществляется в верхнюю зону помещения горизонтальными настилающимися струями. Удаление воздуха осуществляется в основном из верхней зоны.

В операционных удаление воздуха предусматривается из двух зон: 40% - из верхней зоны, 60% - из нижней зоны. Движение воздушных потоков обеспечено из операционных в прилегающие к ним помещения (предоперационные). Непосредственно удаление воздуха происходит из предоперационных.

Приток воздуха в некоторых помещениях 2 этажа осуществляется через клапаны VTK-160. Медицинский центр находится в военном городке, на зеленой территории, следовательно, допускается подача воздуха без дополнительной очистки.


4.3. Аэродинамический расчет систем вентиляции


4.3.1. Аэродинамический расчет систем механической вентиляции


Аэродинамический расчет в дипломном проекте выполняем для двух приточных и двух вытяжных систем вентиляции. Для остальных систем подбираем сечения воздуховодов по допустимым скоростям и подбираем вентагрегаты по расходу воздуха и развиваемому вентагрегатом давлению.

Аэродинамический расчет выполняем в следующей последовательности для приточной системы П6. Расчетная схема представлена на рис. 4.4. На схеме выделена расчетная магистральная ветвь, представляющая цепь участков от вентилятора до наиболее удаленной решетки. Участки расчетной ветви пронумерованы с указанием длины участка и расхода. Нумерацию производим, начиная с участка с наименьшим расходом. Для каждого участка определяем необходимую площадь поперечного сечения воздуховода, f, м², по формуле:


, (4.37)


где L – расход воздуха на участке, м³/ч;

_р – рекомендуемая скорость движения воздуха на участке, м/с, [9].

По требуемым площадям подбираем стандартные размеры сечений воздуховодов на участках так, чтобы а*bf (а,b – длина сторон сечения прямоугольного воздуховода, м) и определяем эквивалентные диаметры сечений, d_э, м:

(4.38)


Далее определяем фактические скорости воздуха на участках, , м/с, и динамическое давление, соответствующее этим скоростям, Р_д, Па:


, (4.39)

, (4.40)


где  - плотность воздуха, =1,2кг/м³.

По табл. [9] определяем удельные потери на трение на участках, R, Па/м.

Далее определяем потери давления на трение на участках, Р_тр, Па:


, (4.41)

где 1 – длина участка, м.


Для всех унифицированных деталей и решеток [9] на участках определяем коэффициенты местных сопротивлений , относя их к большей скорости, и находим потери давления на местные сопротивления, Z, Па:


, (4.42)


где i – номер местного сопротивления на участке;

m – общее количество местных сопротивлений на участке.


Далее определяем суммарные потери давления в расчетном кольце. Аналогичным образом выполняем расчет потерь давления на выбранном ответвлении. Затем выполняем увязку ответвлений. Сумма потерь давления в ответвлении (на участках ответвления от периферийного до точки подсоединения к магистральной ветви) не должна отличаться более чем на 10% от суммы потерь давления на участках магистральной ветви от точки подсоединения ответвления до периферийного. При необходимости увеличить потери давления в ответвлении на нем устанавливаем диафрагму соответствующего проходного сечения. Требуемый коэффициент сопротивления диафрагмы  определяем по формуле


, (4.43)


где Р_м – суммарные потери давления воздуха на соответствующих участках

магистральной ветви, Па;

Р_о – суммарные потери давления воздуха на участках ответвления, Па;

Р_Д – динамическое давление воздуха на участке установки диафрагмы, Па.

Результаты расчетов приведены в табл. 4.6.

Аналогично выполняется аэродинамический расчет для приточной системы П8 и для вытяжных систем вентиляции В15,В16. Расчетные схемы приведены на рис. 4.5, 4.6, 4.7, результаты расчетов сведены в табл. 4.7,4.8,4.9.


4.3.2. Аэродинамический расчет систем естественной вентиляции


Задача аэродинамического расчета системы естественной вентиляции состоит в подборе таких размеров поперечных сечений вентиляционных каналов, при которых по каждому из них будет проходить расчетное количество воздуха.

Приведем расчет системы ВЕ1. Схема системы приведена на рис 4.8. В масштабе вычерчиваем схему системы. Принятые к расчету ветви разбиваем на расчетные участки с постоянным расходом воздуха и неизменным поперечным сечением канала. Участки нумеруем последовательно в направлении движения воздуха. Вместе с номером участка на схеме указываем его длину и расход воздуха.

Далее вычисляем расчетное гравитационное давление по формуле:

ΔР_гр= 9,8 h(ρ_Н -ρ_В), Па (4.44)

где h – расстояние по вертикали от центра жалюзийной решетки до устья

вытяжной шахты в м;

ρ_Н ,ρ_В – соответственно плотность наружного воздуха при температуре +5 ⁰С

и плотность внутреннего воздуха при температуре t_В в кг/м³.

Далее производим ориентировочный подбор сечений каналов и решеток исходя из рекомендуемой скорости движения воздуха и расчетных расходов.

По требуемым площадям подбираем стандартные размеры сечений воздуховодов на участках и определяем эквивалентные диаметры сечений, d_э.

Затем по табл. [9] определяем удельные потери на трение на участках, R, Па/м, зная эквивалентный диаметр и скорость, после чего потери давления на трение на участках, Р_тр, Па:


ΔР_тр= R_уд*l*n (4.45)


где l – длина участка в м;

n – коэффициент шероховатости.

Для всех унифицированных деталей определяем коэффициенты местных сопротивлений  и находят потери давления на местные сопротивления, Z, Па.

Далее определяем суммарные потери давления на всех участках расчетной ветви, и сравниваем их с величиной действующего гравитационного давления. Если расхождение между ними не превышает +- 10%, то аэродинамический расчет системы закончен. Если расхождение более +- 10%, то на одном из нескольких участков изменяем размеры каналов.

Расчетное гравитационное давление составляет:


ΔР_гр= 9,8 *1,2(1,27 – 1,213) = 0,670Па


Результаты расчета сведены в табл. 4.10.


4.4. Воздухораспределение в здании медицинского центра


Расчет воздухораспределения в дипломном проекте произведем для палаты интенсивной терапии по [17].

Исходные данные для расчета:

• категория тяжести работ – I;
  
• схема организации воздухообмена – «сверху - вверх»;
  
• высота помещения H_п= 3,6 м, размеры помещения в плане А₁*B₁= 6*15 м²;
  
• расход приточного воздуха – 0,36 м³/с;
  
• температура приточного воздуха для трех периодов года t₀=t_in=20 C,
  
• нормируемая допустимая температура воздуха в рабочей зоне t_wz=22 C,
  
• нормируемая скорость воздуха в рабочей зоне V_wz=0,15 м/с.
  

В теплый период года температура приточного воздуха поддерживается постоянная за счет использования приточной установки с односекционным блоком охлаждения (I-d диаграмма на рис 4.9). Так как параметры воздуха, согласно требованиям [4], необходимо поддерживать в заданных условиях круглый год произведем расчет для одного периода года, например для теплого.

Принимаем схему подачи приточного воздуха настилающимися горизонтальными струями воздухораспределителями типа РВ. Струя компактная, тупиковая, условно охлажденная.

По [17] выбираем коэффициенты: m₀ = 2 n₀ = 1,9 ξ = 2,4 и с учетом коэффициента настилания переопределим скоростной и температурный коэффициенты:

m = m₀*К_наст (4.46)

n= n₀*К_наст (4.47)


Подставим значения:

m = 2*1,4 = 2,8;

n = 1,9*1,4 = 2,7


Далее определяем допустимые параметры струи на входе в рабочую зону.

Примем, что рабочие места расположены в зоне прямого воздействия струи. Определим допустимые отклонения скорости V_xдоп и температуры воздуха t_xдоп на оси струи на входе в рабочую зону от нормируемых величин для рабочей зоны V_wz:


V_xдоп <= kV_wz (4.48)

где k- коэффициент перехода от нормируемой скорости движения воздуха к

максимальной скорости воздуха в струе, определяем в зависимости от

категории тяжести работ, в палате интенсивной терапии k = 1,4


V_xдоп <= 1,4*0,15 = 0,21 м/с ,


t_xдоп >= t_wz + t_доп (4.49)

где t_доп - допустимое отклонение температуры воздуха на оси

струи от температуры воздуха в рабочей зоне, С, t_доп = - 1,5 C.


t_xдоп >= 22 - 1,5 = 20,5С


Далее осуществляем выбор типоразмера и количества воздухораспределителей.

Выбор типоразмера и количества воздухораспределительных решеток зависит от воздухообмена помещения. Принимаем начальную скорость воздуха 3 м/с. Найдем суммарную площадь всех воздухораспределителей по формуле:

F₀ = L_in/V₀^доп (4.50)


F₀ = 0,36 / 3 = 0,12 м²


Суммарную расчетную площадь можно обеспечить установкой 6-и воздухораспределителей типа РВ – 1 -150х250 с F₀ = 0,02314 м².

Фактическая скорость в подводящем патрубке:


V₀ = L / 6F₀ = 0,36/ (2*3*0,02314) = 2,6 м/с


Затем уточняем схему приточной струи. Для ее уточнения определим расстояние, на котором настилающаяся струя холодного воздуха может оторваться от потолка.

Начальная разность температур воздуха


t₀ = t_вз - t_in = 22 – 20 = 2 C,

расчетный диаметр

d₀ = 1,13 F₀^0.5 = 0,17 м.


Значение числа Архимеда найдем по формуле:


Ar₀ = (gd₀t₀) / (V₀²T_окр) (4.51)


Ar₀ = (9,81 * 0,17 * 2)/(2,6 ² * (273 + 22)) = 0,00167


x_отр = 0,55m d₀ (nАr_о)^-1/2 (4.52)


x_отр = 0,55 * 2,8 * 0,17(2,7 * 0,00167)^-1/2 = 3,89 м


Для равномерного омывания рабочей зоны свежим воздухом расположим воздухораспределители друг напротив друга. Расчётное помещение делим на 6 равных частей: 2м х 3м. Воздухораспределители приточного воздуха установим в центре каждой части.

Струя расширяется на участке до первого критического сечения. Это расстояние составляет для компактной струи


x₁=0,25mF_n^1/2 (4.53)


где F_n-площадь помещения в поперечном к струе направлении, приходящаяся

на одну струю, F_n = А₁*Н / N = 6*3,6/3 = 7,2 м²

Тогда:

x₁ = 0,25 * 2,8 *(7,2)^1/2 = 1,9 м


Аналогично определяем расстояния для остальных критических сечений:

x₂ = 0,32 * 2,8 * (7,2)^1/2 = 2,4 м;

x₃ = 0,4 *2,8 * (7,2)^1/2 = 3 м;

x₄ = 0,58 * 2,8 * (7,2)^1/2 = 4,36 м;


Определим также интенсивность расширения струи до первого критического сечения. Воспользуемся выражением для скоростного коэффициента:


tg_0.5V = 0,67/m₀ = 0,67/2 = 0,335


Радиус границ струи в первом критическом сечении найдем по формуле:


R₁ = x₁tg (4.54)

R₁ = 1,9 * 0,67 = 1,27 м


Расчетная длина оси струи от воздухораспределителя до входа в рабочую зону составляется x = (3 – 0,3) + (3,6 – 1,5) = 4,8 м

Число Архимеда для струи на входе в рабочую зону найдем по формуле:

Ar_x = n / m² (x / d₀)² Ar₀ (4.55)


Ar_x = 2,7/2,8² * (4,8 / 0,17)² * 0,00167 = 0,45.


В данном случае мы имеем струю охлажденного воздуха, поступающую в рабочую зону сверху вниз, при однонаправленном действии инерционных и гравитационных сил.

Коэффициент неизотермичности для определения скорости воздуха принимаем равным K_tv =1.

Коэффициент неизотермичности для расчета температуры воздуха определяем по уравнению


K_tt = (1 + 2,5Ar_x)^1/3 = (1 + 2,5 * 0,48)^1/3 = 1,28


Расстояние между воздухораспределителями l₀ =2 м,

x / l₀ = 4,8/2 = 2,4 <5, поэтому коэффициент взаимодействия струи K_вз=1.

Определим коэффициент стеснения струи K_ст :


f = F₀/F_П = 0,02314 / 7,2 = 0,0032


Так как f > 0.0012 то x₀ = 1,5 * f^0.4 = 1,5* 0,0032^0.4 = 0,151.

По уравнению x = x/ m (F_П)^0.5 = 4,8 / 2,8 * (7,2)^0.5 = 0,64.

Из сравнения следует, что x>x₀ и коэффициент стеснения находим по соотношению:


K_ст = 0,9 + 2,5(x - x₀)² - 2,7(x - x₀) (4.56)


K_ст = 0,9 + 2,5(0,64 – 0,151) - 2,7(0,64 – 0,151) = 0,178.


Схема струи приведена на рис. 4.10.

Из рисунка видно, что струи практически сливаются и разрушаются в верхней зоне помещения. Струя не отрывается от потолка, а рабочая зона омывается обратным потоком воздуха.

Максимальную скорость воздуха в обратном потоке находим по формуле:


V_обр = 0,78 * V₀ (F₀ / F_П)^0.5 (4.57)


Подставим значения:


V_обр = 0,78 * 2,6 * (0,02314/7,2)^0.5 = 0,11 м/с

что не превышает допустимую скорость воздуха V_{x доп} = 0,21 м/с.


Избыточная температура воздуха в обратном потоке, определяем по формуле:


t_обр = 1,4t₀ (F₀ / F_П)^0.5 (4.58)


t_обр = 1,4 * (0,02314 / 7,2)^0.5 = 0,16


что не превышает допустимого отклонения t_{x доп} = 1,5 С.

Следовательно, принятая схема организации воздухообмена допустима для всех периодов года.

Потери давления в воздухораспределителе определяем по формуле:


Р_вр = ξ ρ V₀² /2 (4.59)


Р_вр = 2,4 * 1,2 *(2,6)² /2 = 9,73 Па


4.5. Подбор оборудования


В дипломном проекте подбираем оборудование приточных и вытяжных камер. В качестве приточных установок используем польское оборудование фирмы VTS. Типоразмеры приточных камер подбираем при помощи компьютерной программы фирмы VTS. Приточная камера Ventus собрана из типовых функциональных блоков. В состав установки входит воздушный клапан, гибкие вставки, секция с фильтром, водяной нагреватель, вентиляторная секция, шумоглушитель. Подбор вентилятора осуществляется также по программе. Расход воздуха при этом должен на 20% превышать расчетный. Расчетное давление, по которому подбирается вентилятор Р, Па можно определить по формуле:

_(4.60)

где - сумма сопротивлений участков магистральной сети. Па,

- сопротивление приточной шахты. Па,

- сопротивление приемной секции с фильтром Па,

- сопротивление калориферной секции.

Для приточной камеры П8 расчетное давление составит:


Р = 760 + 20 + 80 + 30 = 890 Па


П1 – напольная камера VS-75-R-H/S. Габариты камеры в плане 2953х1480 мм. Высота 875 мм. В холодный период года температура приточного воздуха 16⁰С. Нагревание воздуха осуществляется в калорифере VS 75 WCL 2. водой с параметрами 95/70⁰С. Теплопроизводительность калорифера 145 кВт, сопротивление по воздуху 49Па. Для подачи воздуха используется вентилятор VS 75/100 DRCT.DR.FAN 1v.2.

П2 – напольная камера VS-30-R-H/S. Габариты камеры в плане 2587х961 мм. Высота 620 мм. В холодный период года температура приточного воздуха 18⁰С. Нагревание воздуха осуществляется в калорифере VS 30 WCL 2 водой с параметрами 95/70⁰С. Теплопроизводительность калорифера 40 кВт, сопротивление по воздуху 43Па. Для подачи воздуха используется вентилятор VS 30 DRCT.DR.FAN 2v.2.

П3 – подвесная камера VS-10-R-H/S-Т. Габариты камеры в плане 1855х800 мм. Высота 390 мм. В холодный период года температура приточного воздуха 18⁰С. Нагревание воздуха осуществляется в калорифере VS 10 WCL 2 водой с параметрами 95/70⁰С. Теплопроизводительность калорифера 12 кВт, сопротивление по воздуху 19Па. Для подачи воздуха используется вентилятор VS 10 DRCT.DR.FAN.

П4 – напольная камера VS-55-R-H/S. Габариты камеры в плане 2800х1339 мм. Высота 755 мм. В холодный период года температура приточного воздуха 18⁰С. Нагревание воздуха осуществляется в калорифере VS 55 WCL 2 водой с параметрами 95/70⁰С. Теплопроизводительность калорифера 75 кВт, сопротивление по воздуху 30Па. Для подачи воздуха используется вентилятор VS 55/75 DRCT.DR.FAN 1v.2.

П5 – напольная камера VS-30-R-H/S. Габариты камеры в плане 2587х961 мм. Высота 620 мм. В холодный период года температура приточного воздуха 18⁰С. Нагревание воздуха осуществляется в калорифере VS 30 WCL 2 водой с параметрами 95/70⁰С. Теплопроизводительность калорифера 50 кВт, сопротивление по воздуху 45Па. Для подачи воздуха используется вентилятор VS 30 DRCT.DR.FAN 2v.2.

П6 – напольная камера VS-55-R-HС/S. Габариты камеры в плане 3318х1339 мм. Высота 755 мм. В помещениях, обслуживаемых системой П6 необходимо поддерживать круглый год температуру воздуха 20⁰С. Для этого в теплый период года используется односекционный охладитель VS 55 DX 3-2. Температура приточного воздуха круглогодично составляет 20⁰С. Нагревание воздуха осуществляется в калорифере VS 55 WCL 2 водой с параметрами 95/70⁰С. Теплопроизводительность калорифера 90 кВт, сопротивление по воздуху 30Па. Для подачи воздуха используется вентилятор VS 55/75 DRCT.DR.FAN 1v.2.

П7 – подвесная камера VS-10-R-H/S-Т. Габариты камеры в плане 1855х800 мм. Высота 390 мм. В холодный период года температура приточного воздуха 20⁰С. Нагревание воздуха осуществляется в калорифере VS 10 WCL 2 водой с параметрами 95/70⁰С. Теплопроизводительность калорифера 6 кВт, сопротивление по воздуху 17Па. Для подачи воздуха используется вентилятор VS 10 DRCT.DR.FAN.

П8 – напольная камера VS-55-R-HС/S. Габариты камеры в плане 3318х1339 мм. Высота 755 мм. Температура приточного воздуха в холодный период года составляет 16⁰С. Нагревание воздуха осуществляется в калорифере VS 55 WCL 2 водой с параметрами 95/70⁰С. Теплопроизводительность калорифера 90 кВт, сопротивление по воздуху 32Па. Для подачи воздуха используется вентилятор VS 55/75 DRCT.DR.FAN 1v.2.

П9 – напольная камера VS-40-R-H/S. Габариты камеры в плане 2587х1168 мм. Высота 620 мм. В холодный период года температура приточного воздуха 18⁰С. Нагревание воздуха осуществляется в калорифере VS 40 WCL 2 водой с параметрами 95/70⁰С. Теплопроизводительность калорифера 70 кВт, сопротивление по воздуху 37Па. Для подачи воздуха используется вентилятор VS 40 DRCT.DR.FAN 1v.2.

П10 –подвесная камера VS-10-R-H/S-Т. Габариты камеры в плане 1855х800 мм. Высота 390 мм. В холодный период года температура приточного воздуха 18⁰С. Нагревание воздуха осуществляется в калорифере VS 10 WCL 2 водой с параметрами 95/70⁰С. Теплопроизводительность калорифера 10,6 кВт, сопротивление по воздуху 19Па. Для подачи воздуха используется вентилятор VS 10 DRCT.DR.FAN.


Подбор вентиляторов для вытяжных систем осуществляется по каталогу фирмы «Арктика» и по каталогу «ИНОВЕНТ». В дипломном проекте используем только канальные вентиляторы ВК и KV, а также вентиляторы «Орбита».

Для системы В1 используем канальный вентилятор «Орбита» ВК3 04.2 с эл. двигателем N = 0,04 кВт. Производительность вентилятора 100 м³ /ч.

Для системы В2 используем канальный вентилятор ВК11-1,6-2 с эл. двигателем N = 0,09 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 400 м³/ч. Напор 150 Па.

Для системы В3 используем канальный вентилятор KV 160С с эл. двигателем N = 0,1 кВт, n = 2480 об/мин. Производительность вентилятора 800 м³ /ч. Напор 130 Па.

Для системы В4 используем канальный вентилятор KV 160С с эл. двигателем N = 0,1 кВт, n = 2480 об/мин. Производительность вентилятора 535 м³ /ч. Напор 220 Па.

Для системы В5 используем канальный вентилятор ВК11-3,15-2 с эл. двигателем N = 2,2 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 2500 м³/ч. Напор 600 Па.

Для системы В6 используем канальный вентилятор KV 125С с эл. двигателем N = 0,072 кВт, n = 2320 об/мин. Производительность вентилятора 450 м³ /ч. Напор 110 Па.

Для системы В7 используем канальный вентилятор ВК11-3,15-2 с эл. двигателем N = 2,2 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 3800 м³/ч. Напор 410 Па.

Для системы В8 используем канальный вентилятор ВК11-3,15-2 с эл. двигателем N = 2,2 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 4400 м³/ч. Напор 600 Па.

Для системы В9 используем канальный вентилятор KV 125С с эл. двигателем N = 0,072 кВт, n = 2320 об/мин. Производительность вентилятора 150 м³ /ч. Напор 150 Па.

Для системы В10 используем канальный вентилятор KV 315С с эл. двигателем N = 0,284 кВт, n = 2370 об/мин. Производительность вентилятора 1040 м³ /ч. Напор 300 Па.

Для систем В11,В12,В13,В14,В17,В18 используем канальный вентилятор «Орбита» ВК3 04.2 с эл. двигателем N = 0,04 кВт.

Для системы В15 используем канальный вентилятор ВК11-3,15-2 с эл. двигателем N = 2,2 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 4600 м³/ч. Напор 310 Па.

Для системы В16 используем канальный вентилятор ВК11-3,15-2 с эл. двигателем N = 2,2 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 3000 м³/ч. Напор 450 Па.

Для системы В19 используем канальный вентилятор ВК11-3,15-4 с эл. двигателем N = 2,2 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 1800 м³/ч. Напор 200 Па.

Для системы В20 используем канальный вентилятор KV 200С с эл. двигателем N = 0,158 кВт, n = 2480 об/мин. Производительность вентилятора 640 м³ /ч. Напор 300 Па.

Для системы В21 используем канальный вентилятор ВК11-3,15-2 с эл. двигателем N = 2,2 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 1400 м³/ч. Напор 410 Па.

Для системы В22 используем канальный вентилятор KV 200С с эл. двигателем N = 0,158 кВт, n = 2480 об/мин. Производительность вентилятора 670 м³ /ч. Напор 300 Па.

Для системы В23 используем канальный вентилятор KV 200С с эл. двигателем N = 0,158 кВт, n = 2480 об/мин. Производительность вентилятора 270 м³ /ч. Напор 200 Па.

Для системы В24,В25 используем канальный вентилятор ВК11-3,15-2 с эл. двигателем N = 1,5 кВт, n = 2900 об/мин. Производительность вентилятора 1250 м³/ч. Напор 300 Па.

Для системы В26 используем канальный вентилятор KV 200С с эл. двигателем N = 0,158 кВт, n = 2480 об/мин. Производительность вентилятора 750 м³ /ч. Напор 200 Па.

Входы в медицинский центр оборудованы тепловыми завесами. В качестве воздушных завес используем оборудование фирмы THERMOSCREENS. Над каждым входом устанавливается по 2 электрические завесы Т1000Е9. Ширина воздушной завесы - 1000 мм, максимальная мощность потребления 9 кВт. Завеса обеспечивает максимальный воздушный поток 1200м³/ч.

В качестве воздухораспределителей на притоке и вытяжке принимаем решетки вентиляционные регулируемые однорядные РВ-1. На воздухозаборе используем решетки АНР.

5. АВТОМАТИЗАЦИЯ


Система автоматического управления системами отопления и вентиляции запроектирована в соответствии с требованиями [7]. Помещения медицинского центра оборудованы автоматической пожарной сигнализацией. При срабатывании сигнализации происходит отключение всех механических систем вентиляции. Распространению огня и дыма по воздуховодам препятствуют огнезадерживающие клапаны.

Приточные камеры снабжаются комплектом автоматики и управления, обеспечивающим работу систем по заданным параметрам. Управление камерой осуществляется со щита автоматики и управления, установленного непосредственно в помещении камеры (рис. 5.1.).

Управление воздухозабором осуществляется с помощью двухпозиционного клапана с электроприводом. Температура приточного воздуха контролируется по датчику 9, установленному на выходе из приточной установки. Исполнительным механизмом является регулирующий клапан на теплоносителе 10.

Поддержание заданного напора происходит посредством частотного преобразователя 7, присутствующего в схеме автоматизации.

При аварийном отключении калорифера в холодный период года может произойти образование наледи на его поверхности, которая создаст трудности для прохода приточного воздуха. Аварийная ситуация может быть вызвана падением температуры теплоносителя на пути к потребителю, нарушением целостности трубопровода и т.д. Защита от замораживания обеспечивается с помощью двух термостатов контроля температуры, один из которых устанавливается на обратном трубопроводе вблизи выхода из воздухонагревателя, другой на пути воздуха, непосредственно за воздухонагревателем 8. При изменении температуры воды по отношению к расчетной +25⁰С для первого термостата, и при изменении температуры приточного воздуха по отношению к расчетной +6⁰С на щит автоматики поступает сигнал об отключении вентилятора. При этом полностью открывается регулирующий клапан на теплоносителе, включается циркуляционный насос и загорается индикаторная лампа «Угроза замораживания».

По мере работы системы происходит засорение воздушного фильтра, который необходимо регенерировать через определенное время. Контроль запыленности производится путем измерения давления воздуха до и после фильтра. При увеличении запыленности разность давлений растет, если она достигает 300Па, срабатывает датчик реле давления фильтра 4, зажигается индикаторная лампа «Засор системы». При этом работа системы не прекращается.

В ходе эксплуатации под влиянием различных причин может произойти остановка работы вентилятора. В результате давление за вентилятором падает, срабатывает датчик реле давления вентилятора, вентилятор обесточивается и загорается контрольная лампа «Потока нет».

Защита от перегрузок в электрических цепях реализована с помощью автомати­ческих выключателей и тепловых реле магнитных пускателей.

Приборы автоматики поставляются заказчику в заводской упаковке (для их установки в приточной камере предусмотрены соответст­вующие штуцера), щит поставляется в скоммутированном виде под заданную технологию обра­ботки воздуха и со схемой коммутации.


6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА


6.1. Технико-экономическая оценка проектных решений


Выбор того или иного проектного решения – задача многофакторная. Во всех случаях имеется большое число возможных вариантов решения поставленной задачи, так как любую систему характеризует множество переменных факторов.

Сравниваемые варианты должны быть сопоставимы по методам исчисления стоимостных показателей, кругу затрат, уровню цен, территориальной принадлежности, продолжительности строительства и т.д.

В качестве варианта технико-экономического обоснования проектных решений рассмотрим теплоснабжение Медицинского центра. Согласно 4, в медицинском центре необходимо предусмотреть резервное теплоснабжение. Рассмотрим 2 варианта: централизованное теплоснабжение и электрические котлы (или так называемые электроводонагреватели), расположенные в индивидуальном тепловом пункте медицинского центра.

Центральное теплоснабжение осуществляется посредством теплосети. Прокладка теплосети в основном надземная и небольшая часть теплосети прокладывается подземно (рис. 6.1.).

Электрическое теплоснабжение - 2 электрических котла ЭПЗ 60И6М, мощностью 60 кВт каждый, с диапазоном регулирования мощности от 100 до 10%, в комплекте со шкафами управления.

Очевидно, что материалоемкость во втором варианте меньше, следовательно и меньше капитальные затраты на установку данного оборудования. Однако электрокотлы подразумевают большие затраты электроэнергии, следовательно эксплуатационные затраты для второго варианта будут больше.

Нагрузка на резервное теплоснабжение определена исходя из поддержания требуемой температуры внутреннего воздуха в помещениях операционных, предоперационных, палат интенсивной терапии, рентгенкабинете, в остальных помещениях поддерживается температура внутреннего воздуха +12 ⁰С (дежурное отопление).

Расчет капитальных затрат для обоих вариантов ведется одинаково, отличаются лишь расценки на материалы, оборудование и на затраты труда при использовании различного оборудования. Методика расчета подробно описывается в п. 6.2. пояснительной записки.

После расчета капитальных затрат определяются эксплуатационные расходы по каждому из вариантов. Они определяются по формуле:


П₁ = Е_н *К₁ / τ₁ + Э₁ , (6.1)

П₂ = Е_н *К₂ / τ₂ + Э₂ , (6.2)


где П₁, П₂ – приведенные затраты по первому и второму вариантам;

τ₁, τ₂ - сроки эксплуатации;

К₁, К₂ – капитальные затраты, руб;

Э₁,Э₂ - эксплуатационные затраты, руб/год.

Е_н - нормативное значение коэффициента эффективности, не имеющее

жесткой регламентации, но в нашем случае принимаемое 0,12.

Эксплуатационные затраты для первого варианта определяем по формуле:


Э₁ = С₁* В_м* τ_а / τ₁ + Е₁ (6.3)


где С₁- стоимость мазута, руб ( 1 т мазута стоит 7000 руб);

В_м – расход топлива (мазута) кг/ч;

τ_а – длительность аварийного периода за срок эксплуатации, год;

Е₁ - прочие эксплуатационные затраты, руб/год.

Расход мазута определим:


В_м = Q/(η_к.у * Q_р) (6.4)


где Q – мощность системы отопления;

η_к.у – КПД котла;

Q_р - теплотворность топлива (мазута), кДж/кг.

Подставим значения:


В_м = 83*3600/(0,92 * 40000) = 8 кг/ч.


Эксплуатационные затраты для второго варианта определяем по формуле:


Э₂ = С₂* N* τ_а / τ₂ * n₂ + Е₂ (6.5)


где С₂ - стоимость 1 кВтч, руб;

N – электрическая мощность кВт;

τ_а – длительность аварийного периода за срок эксплуатации, год;

Е₂ - прочие эксплуатационные затраты, руб/год.

Электрическую мощность определим по формуле:


N = Q/η_э , (6.6)


где Q – мощность системы отопления;

η_э – КПД электрокотла.


Прочие эксплуатационные расходы определим по формуле:


Е₁= Р + З + А + У (6.7)


где Р – годовые эксплуатационные расходы на материалы (текущий

ремонт);

З - затраты на оплату труда обслуживающего персонала;

А - амортизационные отчисления;

У - прочие расходы, в состав которых входят отчисления на социальные нужды, затраты на управление, технику безопасности, охрану труда.


Годовые затраты на текущий ремонт системы теплоснабжения и электрокотельной принимаем в размере 0,3% от стоимости системы.

Затраты на оплату труда обслуживающего персонала принимаются в зависимости от численности рабочих, занятых на работах по эксплуатации систем. Среднемесячную заработную плату рабочего принимаем 3900 руб.

Амортизационные отчисления для систем теплоснабжения принимаем в размере 5% от стоимости систем.

В отчисления на социальные нужды входят отчисления на социальное страхование 5,4%, отчисления в Государственный фонд занятости –1,5%, в Пенсионный фонд 28%, на медицинское страхование –3,6% от суммы затрат на оплату работников.

Затраты на управление, технику безопасности и охрану труда принимаются в размере 10% от суммы затрат по оплате труда, амортизационных отчислений и текущего ремонта для систем теплоснабжения.


Расчет для первого варианта:


Р = 0,003 * 626767 = 1880,3 руб;

З = 3900*12*1*(1 + 0,26) = 58968 руб;

А = 0,05 * 626767 = 31328 руб;

У=(0,054 + 0,015 + 0,28 + 0,036)*50765 + 0,2*(31328 + 58968 + 1880,3) = 37970 руб.

Е₁= 1880,3 + 58968 + 31328 + 37970 = 130146,3 руб

Э₁ = 7*8*0,0018/20 + 130146,3 = 130146,4

П₁ = 0,12 * 626767/20 + 130146,4 = 133907

Результаты расчета сведены в табл. 6.1.


После расчета приведенных затрат определяем годовой экономический эффект:

Э_ф = П₁ - П₂ (6.8)


где П₁,П₂ – приведенные затраты по каждому варианту.

Э_ф = 133907 - 80170 = 53737 руб.


Далее определяем условно-годовую экономию по вариантам:


Э = Э₁-Э₂; (6.9)


Э = 130146,4 – 79052,5 = 51093 руб.

Результаты технико-экономической оценки проектных решений приведены в табл. 6.1.


Таблица 6.1

Экономическое сравнение вариантов
№	Показатели	Ед. изм	варианты
			1	2
1	Капитальные вложения, всего	Руб.	626767	111731,63
2	Годовые эксплуатационные расходы, всего	Руб.	130146,4	79052,5
	в т.ч.
	материалы	Руб.	1880,3	335,19
	электроэнергия	Руб.	-	929,6
	заработная плата	Руб.	58968	58968
	амортизация	Руб.	31328	5586,58
	прочие	Руб.	37970	14162,5
3	Приведенные затраты	Руб.	53737	80170
4	Годовой экономический эффект	Руб.	0	53737
5	Условно-годовая экономия	Руб.	0	81470,6

Из двух предложенных вариантов предпочтительнее использование электрокотельной т.е. второй вариант, по минимальной величине приведенных затрат.


6.2. Определение сметной стоимости проектируемых систем теплоснабжения


Сметная стоимость является прогнозом затрат строительной организации на осуществление комплекса строительно-монтажных работ, необходимых подрядной строительной организации для заключения подрядного договора на ведение строительных работ, оценки уровня прибыли и контроля за расходом ресурсов в ходе строительства.

Сметные расчеты выполняем в масштабе цен 1984 года с последующим использованием показателей изменения стоимости строительства, разрабатываемых региональными центрами по ценообразованию в строительстве. Пересчет цен ведем на 2001г. Локальные сметы на систему теплоснабжения и электрокотельную приведены в прил.1,2. Составление сметы ведется в соответствии с [16].

В [16] приведены расценки на виды строительно-монтажных работ, включающие общие затраты на единицу объема работ, основную заработную плату рабочих, занятых в производстве данной работы, затраты на использование машин и механизмов, а также на заработную плату рабочих, обслуживающих эти механизмы, на единицу объема работ.

На основании проектных решений определяем объемы работ. Далее определяем общие прямые затраты. Для Екатеринбурга районный коэффициент заработной платы составляет 15%, поэтому заработная плата основных работников и рабочих, обслуживающих машины и механизмы, умножаем на 0,15 и эту сумму прибавляем к общим затратам на весь объем работ. Накладные расходы на работы по прокладке систем составляют 130% от прямых затрат с учетом районного коэффициента заработной платы. Плановые накопления составляют 89% от прямых затрат с учетом накладных расходов. Определяем сумму затрат с учетом плановых накоплений, накладных расходов и районного коэффициента заработной платы. Расходы на строительство временных зданий и сооружений составляют 3,9% от вышеуказанной суммы. Определяем сумма затрат с учетом расходов на строительство временных зданий и сооружений. Расходы, связанные с зимним удорожанием работ в проекте не учитываем т.к. предполагается, что монтаж системы ведется в теплый период года. Прочие расходы, связанные с аккордной оплатой труда, выслугой лет, дополнительными отпусками составляют 2,2%, 1%, 0,4% от вышеуказанной суммы соответственно. Определяем сумму затрат с учетом прочих расходов. Резерв средств на непредвиденные работы и затраты составляет 1,5% от вышеуказанной суммы. Далее определяем сумму затрат с учетом резерва. Потом цены пересчитываем на 2007г. путем введения коэффициента 3,4. Высчитываем налог на пользователей автодорог путем умножения пересчитанной суммы на 1,01, и уже с этой суммы взимается НДС в размере 18%. Полученная сумма с учетом НДС и является итоговой по смете в текущих ценах.


6.3. Определение договорной цены на строительную продукцию


Исходя из общей экономической и единой ценовой политики Российской Федерации, основных положений порядка заключения договоров на строительство объектов, а также соотношений, отражающих спрос и предложение на рынке инвестиций, основным направлением ценовой политики в строительстве является расширение сферы применения договорных цен на строительную продукцию.

Договорная цена на строительную продукцию включает:

• сметную стоимость строительно-монтажных работ;
  
• прочие затраты, относящиеся к деятельности подрядчика;
  
• стоимость других работ, принимаемых на себя подрядчиком согласно договору;
  
• резерв средств на непредвиденные работы и затраты в размерах, установленных по договоренности между сторонами;
  
• другие затраты, связанные с формированием рыночных отношений и не учтенные государственными нормами и ценами, имеющими рекомендательный характер.
  

Договорная цена складывается из двух составных частей: базисного показателя цены, исчисленного с использованием государственных сметных норм и цен, и дополнительного показателя, учитывающего влияние факторов рынка. Этот дополнительный показатель определяется величиной затрат, связанных с приобретением материалов, изделий и конструкций по договорным оптовым ценам, оплатой договорных тарифов на транспортные услуги, и другими видами затрат, не учтенными сметными нормативами, включая учет конъюнктуры рынка инвестиций, строительного риска и т.д.

На основании согласования договорной цены между заказчиком и генподрядчиком оформляется протокол согласования договорной цены на строительную продукцию. Протокол представлен в виде табл. 6.2. Договорная цена определяется для системы теплоснабжения и электрокотельной, она равна итоговому числу в локальной смете (прил.1)


Форма №7

Заказчик (генподрядчик)______________________________________________________

Генподрядчик (субподрядчик)_________________________________________________

Составлен(а) на основе_______________________________________________________

и является приложением к договору подряда (субподряда) №____от____на

устройство системы теплоснабжения в в/г. Елань