Architektonische und raumplanerische Lösungen

Die Projektdokumentation sieht den Bau eines autonomen automatischen Gaskesselhauses AKM „Signal 4000“ in Serienproduktion vor, das zusammen mit Wärmenetzen für die Wärmeversorgung von Heizungs-, Lüftungs- und Warmwasserversorgungssystemen für Wohngebiete bestimmt ist. Das Gaskesselhaus AKM Signal 4000 ist ein vollständig fabrikfertiges Produkt. Das Kesselhausgebäude ist freistehend, eingeschossig, ohne Keller und Dachgeschoss, rechteckig im Grundriss, mit Abmessungen in den Außenachsen von 14,00 x 6,00 m. Als Höhenniveau wird die relative Höhe von 0,000 angenommen sauberer Boden des Heizraums. Die Höhe des Heizraums bis zur Unterseite der vorspringenden Dachkonstruktionen beträgt 3,23 m. Die maximale Höhe des Gebäudes vom Erdgeschoss (minus 0,500 m) bis zur Dachspitze beträgt 3,85 m. Der Produktionsprozess ist ohne permanente Konstruktion ausgelegt Beruf der Menschen. Der Rahmen ist aus Metall. Die Wände bestehen aus 100 mm dicken Sandwichpaneelen mit Mineralwollfüllung. Die Tür ist aus Metall, isoliert, individuell gefertigt, feuerfest. Das Dach ist flach, kombiniert, isoliert, mit einem Dach aus Walzmaterial auf 100 mm dicken Sandwichpaneelen. Die Beschichtung des Heizraums wurde als leicht entfernbare Struktur übernommen. Der Abfluss ist extern und unorganisiert. Böden – Doppelboden – gewelltes Aluminium-Lochblech auf Metallträgern, Hauptgeschoss – Zementbeton mit Polymerbeschichtung mit Neigung zur Leiter. Zur Entfernung von Verbrennungsprodukten ist ein Schornstein mit zwei Gasauslässen vorgesehen, der auf einem eigenen Fundament installiert wird. Die Höhe des Schornsteins vom Planungsniveau des Geländes (minus 0,500 m) beträgt 22,50 m. Die Höhe der Fundamentoberkante beträgt minus 0,20 m. Gasauslässe bestehen aus Edelstahl. Die Oberfläche von Wandsandwichpaneelen ist hellgrau mit einer werkseitig hergestellten Polymerbeschichtung.

Tragwerks- und raumplanerische Lösungen

Der modulare Heizraum besteht aus Metallkonstruktionen, die mit Sandwichpaneelen verkleidet sind. Metallkonstruktionen bestehen aus einem geschlossenen gebogenen Profil 80x4 gemäß GOST 30245-2003, die Modulbasis besteht aus I-Trägern 20B1 gemäß STO ASChM 20-93. Metallstruktur aus Stahl C245. Die Außenwände bestehen aus aufklappbaren Sandwichpaneelen mit einer Dicke von 100 mm. Die Verkleidung besteht aus 100 mm dicken Sandwichpaneelen über einem Metallrahmen. Die räumliche Steifigkeit und Stabilität von Gebäuden wird durch vertikale und horizontale Verbindungen gewährleistet. Das Fundament besteht aus einer monolithischen Stahlbetonplatte mit einer Dicke von 200 mm, Beton B15, W6, F75 mit sulfatbeständigem Zement. Unter dem Fundament ist eine 100 mm dicke Betonaufbereitung sowie ein 900 mm dickes Sandpolster und eine 200 mm dicke Schotteraufbereitung vorgesehen. Schornsteine ​​wurden im Entwurfsteil nicht berücksichtigt. Die Fundamente für das Rohr sind Säulenfundamente aus Beton B25, W6, F75 mit sulfatbeständigem Zement. Die relative Höhe 0,000 entspricht der absoluten Höhe +18.35 m. Gemäß dem Bericht über ingenieurgeologische Untersuchungen besteht die Basis der Fundamente aus schluffigem, grauem Sandlehm, fest mit E=190 kg/cm2, φ=30°, c=0,21 kg/cm2. Der berechnete Widerstand von Bauböden beträgt nicht weniger als R=2,54 kg/cm2. Der Druck auf den Boden überschreitet nicht p=0,41 kg/cm2. Um den Beton unterirdischer Bauwerke vor Aggressivität zu schützen, ist die wasserdichte Betonsorte W6 auf Basis sulfatbeständiger Zemente vorgesehen, die Betonoberfläche wird durch eine zweifache Bitumenbeschichtung geschützt. Die zu erwartende durchschnittliche Setzung des Gebäudes beträgt maximal 2,1 cm. Die Stabilität des Rohrfundaments ist für die vom Kunden vorgegebenen Belastungen gewährleistet.

Technische Ausrüstung, Versorgungsnetze, Ingenieurtätigkeiten

Gemäß den technischen Bedingungen für den technologischen Anschluss der elektrischen Anlagen des Heizraums an die Stromnetze sind zwei unabhängige, gegenseitig redundante Stromquellen des Heizraums der 1. und 4. Abschnitt RU-10 kV PS220/10 kV. Der Anschlusspunkt befindet sich im ASU-0,4-kV-Kesselraum. Der Heizraum wird über zwei zueinander redundante 0,4-kV-Kabelleitungen mit Strom versorgt. Die Konstruktionsdokumentation sieht die Installation eines zertifizierten, serienmäßig hergestellten Blockkesselraums mit vollständiger Fabrikbereitschaft vom Typ „Signal 4000“ vor (Konformitätsbescheinigung mit russischen Normen Nr. ROSS RU.ME05.N08705). Die Hauptverbraucher elektrischer Energie in einem Heizraum sind: Netzwerkpumpen, Umwälzpumpen des Kesselkreislaufs, Brennerventilatoren und Brennstoffpumpen der Kesseleinheiten, Kaltwasser-Druckerhöhungspumpen, Steuersystem. In Bezug auf die Zuverlässigkeit der Stromversorgung gehört der elektrische Empfängerkomplex des Kesselhauses zur zweiten Kategorie; Feuer-, Sicherheitsalarm-, Gasanalysator-, Heizraumkontroll- und Versandsystem - in der ersten Kategorie. Wiederherstellung der Stromversorgung bei Ausfall der Stromversorgung des Heizraums aus einer der folgenden Quellen: für Stromempfänger der 1. und 2. Kategorie – automatisch, durch den Betrieb des AVR ASU-0,4-kV-Geräts des Heizraums. Das in der Projektdokumentation angenommene Stromversorgungsschema erfüllt die Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Stromversorgung der Verbraucher der geplanten Anlage. Die geschätzte elektrische Belastung des Heizraums beträgt 48,4 kVA. Das Sicherheitssystem ist TN-C-S mit einer Vorrichtung am Eingang zum Heizraum zur erneuten Erdung des Neutralleiters und des Hauptpotentialausgleichssystems. Als Hauptschalter wird ein PE VRU-0,4 kV-Bus verwendet. Als Erdungselektrode werden natürliche Erdungsleiter (Stahlbetonfundamente eines Schornsteins, Heizraums) und ein künstlicher Erdungsleiter, kombiniert in einem Gerät, verwendet. Am Schornstein wird ein Blitzableiter aus Stahl installiert und über den Stahlrahmen des Schornsteins mit der Erdungselektrode verbunden. Gemäß der Vereinbarung über die Erbringung von Kommunikationsdiensten ist der Heizraum an das bestehende städtische Telefonnetz angeschlossen. Der Anschlusspunkt liegt an der eingehenden Querverbindung des Heizraumes. Über Kommunikationsnetze ist der Heizraum an ein einheitliches Versandsystem angeschlossen. Der Hauptkommunikationskanal ist kabelgebunden, der Backup-Kanal ist ein Funkkanal (GSM/GPRS-Modem); Das System wählt automatisch einen Kommunikationskanal mit Priorität für das kabelgebundene Internet. Notfall- und Technologiesignale (einschließlich Abrechnungs- und Informationssignale) werden automatisch an die Leitstelle übermittelt. Bei Erhalt eines Notsignals sendet der Dispatcher per Telefon die Dienstgruppe, die dem Heizraum am nächsten liegt, der das Signal gesendet hat. Die Leitzentrale und die Einsatzgruppen sind rund um die Uhr im Einsatz. Liste der an das Versandsystem übermittelten Signale: Notfall: 1. und 2. Schwellenwert für Methangasverschmutzung, 1. und 2. Schwellenwert für Kohlenmonoxidgasverschmutzung, Fehlfunktion des Gasanalysators, Feuer im Heizraum, unbefugtes Betreten des Heizraums, Mindestdruck des Kaltwassers, Mindestgasdruck am Einlass zu im Heizraum, Gasabsperrventil ist geschlossen, Ausfall der Kesselkreispumpe, fehlender Strom aus dem externen Netz, Ausfall aller Pumpen; technologisch: Temperatur und Druck in den Vor- und Rücklaufleitungen des Wärmenetzes, Temperatur und Druck im Kesselkreislauf, Temperatur und Druck der Warmwasserversorgung in den Vor- und Rücklaufleitungen; Messung: Gasverbrauch, Kaltwasserverbrauch, Wärmeproduktion im Heizkreis; Informationssignale: Signal für nicht standardmäßige Wiederauffüllung des Heizkreises, autorisiertes und unbefugtes Betreten des Heizraums. Wasserversorgung und Kanalisation der Verbraucher der Anlage – gemäß den technischen Spezifikationen. Die Wasserversorgung des Heizraums erfolgt über zwei Zuläufe aus PE-Rohren Ø 110 mm aus dem zuvor entworfenen Blocknetz. Gemäß den Vorgaben werden die Durchführungen direkt im Kesselhausgebäude verlegt. An jedem Zulauf sind Wassermesseinheiten nach den Zeichnungen des Albums TsIRV 02A.00.00.00 (Blätter 268, 269) ohne Bypassleitungen installiert. Der garantierte Druck am Anschlusspunkt beträgt 25 m Wassersäule. Der geschätzte Kaltwasserverbrauch für den Dauerbedarf beträgt 113,32 m3/Tag, einschließlich: für Warmwasserbereitung – 108,0 m3/Tag; zur Auffüllung des Wärmenetzes – 5,28 m3/Tag; für den Haushaltsbedarf - 0,04 m3/Tag. Geschätzter Kaltwasserverbrauch für den regelmäßigen Bedarf: zum Befüllen des Heizraums - 7,0 m³/Tag (einmal im Jahr); zum Befüllen von Wärmenetzen – 26,5 m³/Tag (einmal im Jahr). Aufgrund des Personalmangels sind keine Kalt- und Warmwasserversorgungsnetze vorhanden. Für den Heizraum wurde ein Brauchwasserversorgungssystem konzipiert. Der erforderliche Druck für das Brauchwasserversorgungssystem beträgt 35,0 m Wassersäule. Das Wasserversorgungssystem ist eine Sackgasse. Für die Installation des Wasserversorgungssystems wurden Edelstahlrohre gemäß GOST 9941-81 ausgewählt. Aufgrund des geringen Gebäudevolumens ist keine interne Feuerlöschanlage mit Wasser vorgesehen. Die externe Feuerlöschung mit einer Durchflussrate von 10 l/s erfolgt über einen Hydranten mit einem Durchmesser von 125 mm, der an einem zuvor geplanten Wasserversorgungsnetz innerhalb des Blocks installiert ist. Die Ableitung des Abwassers aus dem Heizraum erfolgt über einen Auslass D = 110 mm in den zuvor geplanten Brunnen Nr. 159‘ des blockinternen allgemeinen Abwassernetzes; die Kühlung des Abwassers erfolgt im Heizraum durch einen Kühltank. Periodischer Prozessdurchfluss – 7,0 m3/Tag beim Entleeren von Kesseln (einmal im Jahr) und Versorgungsdurchfluss – 1 m0,04/Tag (einmal im Monat). Für die Kanalisation wurden PVC-Rohre gewählt. Die Ableitung des Oberflächenabflusses vom Dach und dem angrenzenden Bereich des Heizraums erfolgt unorganisiert auf das Gelände. Der geschätzte Regenwasserdurchfluss beträgt 0,53 l/s. Die Wärmeversorgung des geplanten Wohnquartiers Nr. 1 ist in 4 Zonen unterteilt, die jeweils mit Wärmeenergie aus einer individuellen Wärmeversorgungsquelle – einem Kesselhaus (4 Kesselhäuser) – versorgt werden. Die betrachtete Projektdokumentation wurde für die Wärmeversorgungsquelle – Kesselhaus Nr. 2 und Wärmenetze bis zum ITP von Gebäuden in der 2. Wärmeversorgungszone – entwickelt. Wärmeversorgungssystem aus dem Heizraum - 4-Rohr: 2D219x6,0; D108x4,0 und D89x4,0. Verlegung von Wärmenetzen vom Heizraum bis zu Wohngebäuden und vorschulischen Bildungseinrichtungen – unterirdisch, kanallos, in unpassierbaren Kanälen und durch technische Untergründe. Abzweigungen von Verteilerwärmenetzen – in Wärmekammern und mittels schlauchloser Einbringung. Die Verlegung von Wärmenetzen durch den technischen Untergrund von Häusern erfolgt unter Berücksichtigung der Bereitstellung von Evakuierungswegen gemäß den Anforderungen der behördlichen Dokumente. Die Durchmesser von Wärmenetzen werden nach hydraulischen Berechnungen ermittelt. Der Ausgleich von Temperaturdehnungen erfolgt durch die Drehwinkel der Strecke und den Einbau von Balgkompensatoren. Für die Erdverlegung: Stahlrohre, St. 20 gr. B (GOST 10704-91) in industrieller PPU-PE-Isolierung mit UEC (GOST 30732-2006), vorisolierte Polymerrohre in Wärmedämmung aus geschäumtem Polyethylen in einem gewellten Kunststoffgehäuse „Isoproflex-A“ mit einem Durchmesser von DN 140 mm oder weniger, Rohre aus Edelstahl (GOST 9941-81) mit PPU-PE-Isolierung. Für die oberirdische Verlegung werden dieselben Rohre aus Mineralwollprodukten mit einer Deckschicht aus Aluminiumfolie isoliert. Das Wasser aus Heizungsnetzen wird über Überlaufbrunnen in die Kanalisation eingeleitet. Nach ingenieurgeologischen Untersuchungen liegt der Grundwasserspiegel in einer Tiefe von 3,3 – 4,6 m, was die Installation aller Wärmenetze ohne zugehörige Entwässerung ermöglichte. Die Wärmeversorgungsquelle ist das geplante freistehende Gasheizkesselhaus AKM „Signal 4000“. Der Heizraum sieht die Installation von zwei Warmwasserkesseln vor: dem Typ „Termotekhnik“ TT100 mit einer Leistung von 1500 kW und dem Typ „Termotekhnik“ TT100 mit einer Leistung von 2500 kW, hergestellt von der Firma „Entroros“. Die installierte Leistung des Kesselhauses beträgt 4000 kW. Heizraum – 3-Kreis. Der erste Kreislauf ist ein Kesselkreislauf mit 110–900 °C und einem Druck im Kessel von 0,55 MPa; das zweite – Netzwerk 95–700 °C; der dritte – Warmwasserversorgung 650C. Der Betriebsmodus der Kessel ist eine konstante Temperatur am Kesselausgang von 1100 °C und eine Temperaturregelung am Kesseleingang von 600 °C, die durch einzelne Dreiwege-Regelventile und Umwälzpumpen gewährleistet wird. Die Anbindung des Heizsystems an den Kesselkreislauf erfolgt über einen unabhängigen Kreislauf über zwei zusammenklappbare Plattenwärmetauscher M10-BFM 2667 kW von Alfa Laval mit zwei Umwälzpumpen. Um die witterungsbedingte Steuerung der Kühlmitteltemperatur sicherzustellen, umfasst das System ein im Heizkreis installiertes Regelventil MHF32F, im Versorgungsnetz installierte Temperatursensoren TP1 und ein Außenluft-GTS mit einer Entromatic-Steuereinheit. Der Anschluss des Warmwassersystems an den Kesselkreislauf erfolgt nach einem eigenständigen Schema über zwei zusammenklappbare Plattenwärmetauscher M6-MG mit je 1200 kW vom gleichen Unternehmen mit zwei Umwälzpumpen. Um eine konstante Temperatur des Kühlmittels aufrechtzuerhalten, sind Folgendes vorgesehen: ein Dreiwegeventil MHF32F, ein Temperatursensor TW2 nach dem Wärmetauscher und eine Entromatic-Steuereinheit. Kessel- und Netzkreisläufe werden nach chemischer Wasseraufbereitung aus der Trinkwasserversorgung gespeist.