Высотные сооружения: особенности оборудования систем вентиляции и отопления

Возведение высотных конструкций диктует особые требования к оборудованию, обеспечивающему внутреннее теплоснабжение и воздухообмен в помещениях.

Любое здание требует индивидуального подхода в проектировании систем отопления и вентиляции, но к высотным сооружениям требуется особые расчеты, которые производят на основе зонирования всей конструкции. Здание условно делят на вертикальные участки, и таким образом монтируют отопительную систему и систему воздухообмена. В большинстве случаев такие дома оборудуют приточно-вытяжной вентиляцией.

Деление всей конструкции на участки делается для того, чтобы понизить давление в отопительном оборудовании до тех величин, которые выдержит отопительные устройства на нижних этажах. Допустимая высота участков зависит от максимально возможной отметки гидростатического давления.

С учетом новейших технологий системы коммуникации позволяют оборудовать зоны с высотой до 100 м. Средняя высота участка системы отопления составляет около 80 м.

Благодаря подключению к источнику тепла при помощи теплообменников по независимому проекту происходит снижение давления в системе.

Особенности оборудования систем вентиляции и отопления

Системы отопления высотных зданий имеют склонность к завоздушиванию труб кислородом, которое является результатом понижения давления (дегазация воды) на верхних этажах. Для исправления ситуации в верхних точках системы отопления устанавливаются специальные приспособления – деаэраторы, или устройства автоматического  воздухоотвода. Такое оборудование обязательно к установке в тех высотных домах, величина участков которых 80-90 м. При разделении систем отопления на зоны менее 60 м такие устройства необязательны.

Основная часть проектной документации при возведении высотных зданий отводится изучению аэродинамических процессов в самой конструкции, так как это основной источник неблагоприятных воздействий.

Изучение происходит способом физического и математического моделирования на компьютере, которое позволяет изменять форму сооружения с учетом ветра и его скорости, а также других параметров. Таким образом рассчитывают систему воздухообмена в высотном здании: в каких местах лучше всего расположить вытяжные и приточные вентиляционные каналы.

Вокруг высотных домов образуются мощные воздушные потоки, представляющие опасность вдоль сооружения.

Из-за высокого давления ветра и силы гравитации естественная система вентиляции не применяется в высотных зданиях. Многофункциональные сооружения жилого и коммерческого назначения оборудуются приточно-вытяжной механической системой вентиляции, которая работает по принципу притока в жилые помещения, и вытяжка воздуха – из санузлов, кухонь, кладовых, ванн и прочее.

По сравнению с естественной системой вентиляции (приток воздуха происходит сквозь щели и зазоры в оконных и дверных проемах, а также посредством открытия фрамуг) механическая вентиляция требует постоянных энергозатрат, что является ее существенным недостатком.

На сегодня ведутся экспериментальные работы, изучающие стабильность и безопасность естественных вентиляционных систем с применением таких технологий:

• Двойной вентилируемый фасад с отверстиями сверху и снизу в наружном слое фасада
• Двойной вентилируемый фасад с вертикальным встроенным воздуховодом
• Выдвижная оконная створка
• Остекленение в два слоя, фрамуга под наклоном в верхней части окна

Возведение двойного вентилируемого фасада с вертикальным воздухоотводом уже давно применяется на практике. Это система с наклонными створками и двойными стеклопакетами, а также фасада, который имеет вид сплошного остекленения в один слой. В промежутках между фасадами размещаются воздуховоды.