Повышение энергоэффективности системы теплоснабжения и вентиляции в рамках капитального ремонта главного корпуса Тольяттинского государственного университета
Введение 3
1 Анализ состояния инженерных систем здания 6
1.1 Формирование плана предпроектного обследования 13
1.2 Обследование ограждающих конструкций здания 16
1.3 Обследование системы вентиляции 21
1.4 Обследование системы теплоснабжения здания 24
1.5 Выводы по первому разделу 31
2 Разработка основных технических решений 33
2.1 Ограждающие конструкции 34
2.2 Общая концепция системы отопления и вентиляции 41
2.3 Система вентиляции и кондиционирования 46
2.4 Основные элементы системы теплоснабжения 52
2.5 Тепловой узел системы теплоснабжения 63
2.6 Выводы по второму разделу 67
3 Технико-экономическое обоснование 68
3.1 Расчет системы вентиляции 69
3.2 Расчет системы теплоснабжения 77
3.3 Выводы по третьему разделу 81
Заключение 83
Список используемых источников 85
На всем протяжении существования Российской Федерации, как самостоятельного государства, народ России, а также его руководство сталкивалось с вызовами, обусловленными различными геополитическими процессами. Войны, экономические потрясения и природные катаклизмы трагическими страницами вписаны в историю нашей Родины, формируя непередаваемую самобытность русского народа.
На сегодняшний день наша страна, словно птица Феникс возродившаяся из пепла перестройки и «Лихих 90-х» вновь встала на промышленные рельсы, уверенно завоевывая позиции на международном рынке и стараясь не уступать позиции на мировой арене. Однако, великая история делается руками маленьких людей, а судьба экономики нашей страны в немалой степени зависит от кропотливого и честного труда миллионов ее граждан.
Необходимо отметить, что в условиях непрерывно ускоряющегося научно-технического прогресса, все большее значение приобретает не столько количество, сколько качество рабочей силы, участвующей в процессе производства продуктов и услуг и, как следствие, формирующих костяк отечественной самодостаточной экономики. Подготовка же кадров для вышеописанного процесса всецело ложится на плечи системы образования.
Особенное внимание в данном случае необходимо уделить высшей школе, которая занимается подготовкой руководящего состава, в дальнейшем и определяющего направление развития нашей страны. В Самарской области находится достаточное количество высших учебных заведений. Большая их часть имеет солидный возраст, что, безусловно является залогом наличия крепкого преподавательского состава и сложившихся десятилетиями традиций. Однако, сильный износ строительного фонда вообще и инженерных систем - в частности, негативно сказывается на функционировании учебных заведений.
Не обошла подобная участь и Тольяттинский государственный университет - старейшее учебное заведение города Тольятти, зародившегося в 1951 году в качестве филиала Куйбышевского индустриального института. Ныне данный институт носит гордое название Тольяттинского Опорного государственного университета, а кампус разросся до небольшого студенческого городка, расположившегося в юго-западной части Центрального района города Тольятти.
Старейшее здание нынешнего университетского архитектурного ансамбля - главный корпус Тольяттинского государственного университета был сдан в эксплуатацию в 1961 году. С тех пор капитальный ремонт инженерных систем здания ни разу не производился, а текущий ограничивался локальными и аварийными операциями. Такая ситуация не могла не привести (и привела) к серьезному износу инженерных систем здания. В особенности пострадали системы водоснабжения вообще (и горячего водоснабжения - в частности) и вентиляции здания. Помимо сильного физического износа, а в случае с приточной вентиляцией - полной нефункциональностью системы, приходится признать, что нормы энергетической эффективности, а также уровень технического развития шагнули далеко вперед. Это представляет службе Главного инженера ТГУ уникальную возможность не только обновить материальную часть основных инженерных систем здания, но и обеспечить применение технологий, снижающих потребление энергии и повышающих эргономичность корпуса.
Целью выпускной квалификационной работы магистра является повышение энергоэффективности системы теплоснабжения и вентиляции в рамках капитального ремонта главного корпуса Тольяттинского государственного университета.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
- Анализ состояния инженерных систем здания;
- Разработка основных технических решений;
- Технико-экономическое обоснование.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы магистра разработана совокупность решений, применение которых в ходе капитального ремонта Главного корпуса ТГУ позволит повысить энергетическую эффективность систем теплоснабжения и вентиляции здания в рамках его капитального ремонта.
В результате проведенного предпроектного обследования главного корпуса Тольяттинского государственного университета выявлено, что качество ограждающих конструкций здания изначально не удовлетворяло современным требованиям к тепловой защите зданий. Заполнение оконных проемов, выполненное створчатыми деревянными окнами неудовлетворительно с точки зрения воздухонепроницаемости ограждающих конструкций.
Определено, что система отопления выработала свой ресурс за время эксплуатации. Состояние тепловой изоляции, а также - самих трубопроводов неудовлетворительно. Конструкция теплового узла элеваторного типа без рециркуляции недостаточно энергоэффективна.
Система вентиляции здания полностью нефункциональна. Большая часть воздуховодов находится на прежних местах, но вентиляционные решетки, а также - система механической вентиляции находятся в неудовлетворительном техническом состоянии.
Рассмотрены основные технические решения, позволяющие решить выявленные проблемы.
Решено для заполнения оконных проемов использовать однокамерные стеклопакеты с пластиковыми рамами. Для тепловой изоляции стен здания использовать пенополиуретан.
Для вентиляции использовать модульный центральный кондиционер с блоком тепломассообмена, благодаря которому осуществляется охлаждение подаваемого в приточную систему воздуха в теплое время года.
Для реконструкции магистральных и распределительных линий системы отопления использовать предизолированные трубы из сшитого полиэтилена. Подводку к отопительным приборам выполнить неизолированными трубами из сшитого полиэтилена. Использовать алюминиевые радиаторы с терморегуляторами.
Для питания систем теплоснабжения использовать автоматизированный тепловой узел с системами дистанционного контроля и управления и рециркуляции.
Выполнен технико-экономический расчет базовых технических решений. Произведена оценка целесообразности использования распылительной системы увлажнения вместо классической системы кондиционирования. Расчет выявил, что в случае использования последней, затраты на охлаждение превысят расходы на эксплуатацию оросительной системы охлаждения в 3,5 раза. Это обуславливает отказ от использования традиционной системы класса «чиллер-фанкойл» в пользу применения приточной системы с блоком тепломассообмена.
Рассчитана выгода от утепления ограждающих конструкций здания, в числе которых стены, окна и кровельные конструкции. Выявлено, что в случае использования покрытия из пенополиуретана для стен и кровли, а также -однокамерных пластиковых стеклопакетов, экономия составит 400830 ккал/час. В пересчете на годовой период, при учете тарифа на тепловую энергию, продолжительности отопительного периода и средней температуры за него, годовая экономия, получаемая в результате реконструкции системы отопления здания, составит 3034719,20 рублей в год. При этом приближенное значение срока окупаемости при усредненном значении стоимости материалов и монтажа составит 3,74 года.
Таким образом цель выпускной квалификационной работы достигнута, решения, направленные на повышение энергоэффективности системы теплоснабжения и вентиляции в рамках капитального ремонта главного корпуса Тольяттинского государственного университета выработаны.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
