Архитектурные и объемно-планировочные решения

В проектной документации разработано строительство автоматизированной газовой котельной, при 100%-ном демонтаже существующей котельной. Работа котельной предусмотрена в автоматическом режиме и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала. Степень огнестойкости здания – III, класс пожарной опасности СО, категория по взрывопожарной опасности – Г. Котельная предназначена для теплоснабжения систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, административных зданий и объектов социального назначения. В качестве источника тепла принята автоматизированная котельная установка АКМ «Сигнал 10000» тепловой мощностью 10000 кВт серийного производства ООО «ЭНТРОРОС». Здание строящейся котельной устанавливается на месте демонтируемой котельной. Автоматизированная модульная котельная АКМ «Сигнал 10000» представляет несущую конструкцию, состоящую из металлического каркаса, обшитого трехслойными сэндвич-панелями с минераловатным утеплителем. Здание - одноэтажная строительная модульная конструкция без подвала и чердака, прямоугольное в плане с размерами 21,20х9,0 м, высота здания от отметки прилегающей территории до верха парапета 4,53 м (отметка прилегающей территории -0,500). За относительную отм. 0.000 принята отметка чистого пола котельной, что соответствует абсолютной отм. 7.40, принятой в балтийской системе высот. Выход из котельной предусмотрен непосредственно наружу. Отметка верха трубы +30,000. Легко сбрасываемая конструкция - кровля площадью 184,8 м². Дымовая труба высотой 30 м представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из двух ненесущих газоотводящих ствола диаметром 650 мм и одного диаметром 600 мм, и несущей пространственной металлической конструкции.

Конструктивные и объемно-планировочные решения

В соответствии с техническими обследованиями, существующее здание построено в 1956 году по стеновой конструктивной схеме. Проектом предусмотрен демонтаж надземных конструкций котельной в соответствии с адресной программой. Фундаменты существующей котельной ленточные из сборных железобетонных подушек и фундаментных бетонных блоков. Глубина заложения фундаментов 2,67 м, ширина подошвы 600 мм. В основании фундаментов залегают пески пылеватые плотные с Е=300 кг/см2, φ=34°, е=0,531. Техническое состояние фундаментов - работоспособное. Проектом предусмотрен демонтаж надземной части котельной и строительство модульной котельной. Модульная котельная запроектирована из легкосборных металлических конструкций (6 сблокированных блок-модулей) с обшивкой сэндвич-панелями. Металлические конструкции выполнены из замкнутого гнутого профиля 80х4 и др. (связи из гнутого профиля 60х4) по ГОСТ 30245-2003. Наружные стены - навесные сэндвич-панели толщиной 100 мм. Покрытие выполнено из сэндвич-панелей толщиной 100 мм по металлокаркасу. Пространственная жёсткость и устойчивость здания обеспечивается вертикальными и горизонтальными связями. Расчёт несущих конструкций выполнен на ЭВМ по программе SCAD 11.1. Фундаменты котельной – существующие ленточные, по которым устраивается монолитная железобетонная плита толщиной 300 мм, бетон B15,W8, F75. Под плитой предусмотрена бетонная подготовка толщиной 100 мм. Дымовая труба высотой 30 м (2 газоотводящих ствола наружным диаметром по 650 мм и один газоотводящий ствол диаметром 600 мм; закреплены на пространственной металлоконструкции вытяжной башни, установленной на отдельный фундамент). Фундамент под труб у – свайный. Сваи буронабивные диаметром 350 мм и длиной ~17,5 м, бетона B25,W8, F75. Ростверк – столбчатый из бетона B25,W8, F75. Расчёт фундаментов выполнен на ЭВМ по программе «Фундамент» и «Плита». Относительная отметка 0,000 соответствует абсолютной отметке +7.40 м. В соответствии с отчётом об инженерно-геологических изысканиях расчетное сопротивление грунтов основания котельной не ниже R=2,65 кг/см2. Давление на грунт не превышает р=1,1 кг/см2. Основанием свай служат супеси пластичные с IL=0.5, φ=22, с=24 кПа, Е=11 МПа. Несущая способность свай (69,4 тс) определена по данным статического зондирования. Усилия в сваях не более 57,5 тс. В целях защиты бетона подземных конструкций от агрессивности грунтовых вод марка бетона принята W8. Ожидаемая средняя осадка здания не ожидается, так как проектируемое здание легче сносимого. Осадка вытяжной башни не более 5 мм. Устойчивость вытяжной башни обеспечена.

Инженерное оборудование, сети инженерно-технического обеспечения, инженерно-технические мероприятия

В соответствии с утвержденным и согласованным списком потребителей с тепловыми нагрузками, подлежащих теплоснабжению от проектируемой котельной, суммарная максимальная потребность в тепловой энергии – 4,999+1,6874=6,6864 Гкал/ч. То же, с учетом потерь в сетях 7% - 7,154 Гкал/ч, в том числе на отопление с вентиляцией – 5,769 Гкал/ч с потерями в сетях – 6,173 Гкал/ч; на горячее водоснабжение – 0,874 Гкал, с потерями в сетях - 0,935 Гкал/ч; технологические нагрузки – 0,043 х 1,07=0,046 Гкал/ч. Система теплоснабжения от котельной – 4-трубная. В зависимости от места расположения зданий с теплопотребляющими системами относительно котельной приняты четыре выпуска тепловых сетей: 1-й выпуск – к 7-ми домам с суммарными тепловыми нагрузками – систем отопления с вентиляцией – 2,7524х1,07=2,945 Гкал/ч и ГВСср – 478х1,07= 0,511 Гкал/ч; 2-й выпуск – к 16-ти домам – 2,373х1,07=2,539 Гкал/ч; 3-й выпуск – на 1 дом - 0,102х1,07=0,109 Гкал/ч; 4-й выпуск – на 1 дом – 0,542х1,07=0,580 Гкал/ч, на ГВС – 1,39х1,07=1,487 Гкал/ч. Прокладка проектируемых тепловых сетей по всем выпускам из котельной - комбинированная, в основном, по существующим трассам - подземная в непроходных каналах бесканальная и по подвалам существующих домов. Диаметры труб приняты в соответствии с гидравлическими расчетами. Компенсация температурных удлинений - за счет углов поворота трассы с неподвижными опорами и установки сильфонных компенсаторов. Слив воды из тепловых сетей в канализацию – через сливные колодцы. Трубы для подземной прокладки: стальные электросварные прямошовные (ГОСТ 10704-91) ст.20 в индустриальной ППУ-ПЭ изоляции с ОДК (ГОСТ 30732-2006); гибкие теплоизолированные трубы Изопрофлекс А. теплоизолированные из вспененного полиуретана с защитной гофрированной полиэтиленовой оболочкой. Для надземной прокладки выбраны стальные электросварные трубы ст.20 (ГОСТ 10704-91), теплоизолированные минераловатными изделиями с покровным слоем из стеклоткани; из нержавеющей стали по ГОСТ 9941-81; из полипропилена РР-R80 с теплоизоляцией из минеральной ваты с покровным слоем из стекловолокна. Способ прокладки тепловых сетей – открытый. Прокладка труб по подвалам домов принята, в основном, по существующим трассам с учетом обеспечения эвакуационных выходов. В соответствии с долгосрочной целевой программой строительства и реконструкции объектов теплоэнергетики до 2025 года, а также в соответствии с Заданием на проектирование, тепловая мощность запроектированной котельной - 10 МВт. В котельной устанавливается три водогрейных котла Термотехник ТТ 100 производства ООО «Энтророс», из которых два котла тепловой мощностью по 3500 кВт, один котел – 3000 кВт. Установленная мощность котельной – 10 МВт. Топливо – природный газ. В соответствии с письмом работа котлов на другом виде топлива не предусмотрена. В соответствии с Заданием на проектирование котлы оборудуются комбинированными горелками GKP – 400M и GKP-280 M фирмы «Oilon». Котлы укомплектованы системами управления: «Энтроматик 50.1», управляющей совместно с системой управления горелок работой котлов в каскаде; «Энтроматик 50.2», управляющей совместно с системой управления горелок контуром ГВС; «Энтроматик 50.3», управляющей работой насосов в контуре отопления до и после теплообменников. Режим работы котлов: максимальная температура воды на выходе из котлов – 1100С, контроль с обеспечением температуры воды на входе – не ниже 600С; рабочее давление в котле – 0,5 МПа. Котельная – трехконтурная. Первый контур – котловой 110 –700С; второй – сетевой систем отопления и вентиляции – 95 – 700С; третий – систем горячего водоснабжения – 650С. Присоединение к котловому контуру: систем отопления и вентиляции - по независимой схеме при помощи двух пластинчатых теплообменников типа M15-MFM (8056 кВт) фирмы «Alfa Laval»; систем горячего водоснабжения – по закрытой циркуляционной схеме при помощи двух пластинчатых теплообменников типа M10-BFM (1832 кВт) фирмы «Alfa Laval» Регулирование температуры теплоносителя сетевого контура по температурному графику принято трехходовыми регулирующими клапанами MHF32F, датчиками температуры на прямом трубопроводе после теплообменника ТР1 и наружного воздуха – типа GTS 125-50M с «Энтроматик 50.02». Поддержание температуры теплоносителя систем горячего водоснабжения постоянной – трехходовым регулирующим клапаном MHF32F с электроприводом до теплообменника, датчиком температуры TW2 после теплообменника и «Энтроматик 50.02». Присоединение дополнительных потребителей тепловой энергии к котельной в счет перспективной нагрузки принято на прямых параметрах с учетом приготовления теплоносителей теплопотребляющих систем в ИТП. Подпитка котлового и сетевых контуров в котельной предусмотрена из хозяйственно-питьевого водопровода с предварительной химической водоподготовкой с помощью дозирующей установки TEKNA APG 603. Для учета тепловой энергии предусмотрен узел учета с тепловычислителем СПТ961.2 НПФ «Логика» в составе двух датчиков температуры КТПТР-0,1, двух датчиков ТПТ 1-4, счетчиков воды ПРЭМ, счетчиков ЭРСВ-520Ф и датчиков давления МИДА-ДИ. Котельная - автоматизированная, без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Устройства управления работой котлов «Энтроматик» и дополнительной системой управления горелками Wise Drive 100 обеспечивают автоматическое управление работой оборудования котельной в зависимости от сигналов технологических датчиков о потребности в тепловой энергии теплопотребляющими системами. Котельная оборудуется системами, обеспечивающими: защиту и безопасность работы оборудования; защиту помещения котельной от загазованности метаном и окисью углерода и от пожара с перекрытием поступления газа в котельную при разных аварийных ситуациях в работе оборудования: срабатывании пожарной сигнализации; срабатывании системы защиты помещения от загазованности СН4 и СО (при втором пороге); прекращении электроснабжения. Расход газа на установленную мощность – 1165,26 м3/ч. В соответствии с Техническими условиями, источник газоснабжения – распределительный газопровод среднего давления Ду 300 мм. Газоснабжение котельной предусмотрено с использованием существующего тупикового ответвления от распределительного газопровода - стального газопровода среднего давления Ду100 мм с дальнейшей прокладкой полиэтиленовым газопроводом ПЭ 100 SDR 17,6 (ГОСТ Р 50838-95) Дн125 до выхода из земли у стены проектируемой котельной, с прокладкой стальным газопроводом Д133х4,5 мм по фасаду до ввода в помещение котельной. Максимальный расход газа – 1165,26 м3/ч, минимальный – 209,26 м3/ч. Давление газа на вводе в помещение котельной – 0,12 МПа. Давление газа перед горелками – 115 мбар. На вводе газопровода предусмотрена установка термозапорного клапана КТЗ-01, отключающей арматуры, фильтра сетчатого ФН 6-1, электромагнитного клапана ВН6Н-3, регулирующей заслонки ЗР6-6 ПР и коммерческого узла учета на базе газового счетчика СТГ-150-650. Установленные котлы приняты с комбинированными горелками GKP-400M и GKP-280M, оборудованными шаровыми клапанами, двумя электромагнитными клапанами с системой контроля герметичности, дроссельными заслонками расхода газа, запальниками, реле минимального и максимального давления. Дополнительно горелки оборудуются системами управления Wise Drive 100. На ответвлениях газопроводов к котлам предусмотрена установка отключающей арматуры, фильтра газового, регулятора давления газа Divol 600 со встроенным ПЗК, предохранительно-сбросного клапана VS/AM 65 BP и компенсатора L30. Продувка газопроводов предусмотрена на вводе газопровода, на ответвлениях к котлам после арматуры и перед горелками. Электроснабжение котельной предусмотрено в соответствии с техническими условиями. Разрешенная к присоединению к источнику питания электроприемников III категории по надежности электроснабжения мощность 138,2 кВА. Источник питания – ПС-542. Точка подключения к сети – РУ-0,38кВ новой ТП (взамен ТП-768). Проектирование, строительство трансформаторной подстанции и сетей 10 кВ выполняет заказчик. Необходимая категория электроснабжения электроприёмников котельной – II. В качестве второго источника электроснабжения, в соответствии с техническим заданием, предусматривается стационарная дизель-генераторная установка SDMO-J200К Nexys Silent (200 кВА). Резервирование электроснабжения системы автоматического управления и диспетчеризации предусмотрено от независимого источника – UPS (аккумуляторной батареи 1,5 кВА). Расчетное время восстановления теплоснабжения потребителей котельной после нарушения электроснабжения от ПС-542 не более 5 минут. Принятая в проектной документации схема электроснабжения не удовлетворяет требованиям надежности питания потребителей проектируемого объекта в соответствии с п.п.1.2.19, 1.2.20 правил устройства электроустановок ПУЭ не включены в перечень национальных стандартов и сводов правил, утвержденный распоряжением Правительства РФ от 21.06.2011, и не является обязательным к применению), однако одобрена комитетом по энергетике и инженерному обеспечению. Расчетная нагрузка котельной – 121,7 кВА. Для подключения к РУ-0,38 кВ новой ТП (БКТП) предусмотрена прокладка кабеля марки АПвБбШп-1кВ сечением: 4х240 мм² от ВРУ котельной. Сечение кабеля проверено по длительно допустимой нагрузке, потере напряжения, условию отключения поврежденного участка при однофазном токе К.З. Потребителями электроэнергии котельной являются: электроприемники технологического оборудования, сетевые и циркуляционные насосы, водогрейные котлы, КИП, электродвигатели вентсистем, рабочее, аварийное освещение; приборы пожарно-охранной сигнализации; средства связи; наружное освещение. Для распределения электроэнергии и защиты электрических сетей предусмотрено устройство главного распределительного щита (ВРУ), скомплектованного на элементах фирмы «АВВ», с устройством автоматического резервирования вводов (АВР). Для учета потребляемой электроэнергии на вводах ВРУ предусмотрены электронные счетчики «Меркурий 230» и «ЦЭ2727» (Д-Г). Для освещения производственных помещений предусматриваются промышленные взрывозащищенные светильники с люминесцентными лампами. Для освещения территории предусмотрены существующие осветительные приборы. Для устройства распределительных и групповых электрических сетей предусмотрены кабели марки ВВГнг. Система безопасности принята типа TN-C-S с устройством на вводе в котельную повторного заземления нулевого проводника и основной системы уравнивания потенциалов. Защитное заземление электрооборудования предусмотрено самостоятельным пятым проводом от ГРЩ, совместно с питающими проводами. В проекте предусмотрена система уравнивания потенциалов путем объединения на главной заземляющей шине (ГЗШ) проводящих частей: шины ГРЩ (PE), стальных труб коммуникаций здания, металлических частей строительных конструкций, молниезащиты. В качестве ГЗШ принята шина РЕ ВРУ-0,4кВ. В качестве заземлителя приняты естественные заземлители (железобетонные фундаменты дымовой трубы, котельной) и искусственный заземлитель, объединенные в одно устройство. В соответствии с действующим договором об оказании услуг связи, предусмотрено подключение котельной к существующей городской телефонной сети. Сети связи используются для подключения котельной к единой системе диспетчеризации. Основной канал связи – проводной, резервный - радиоканал (GSM/GPRS-модем); система автоматически выбирает канал связи с приоритетом на проводной Интернет. В диспетчерский пункт по каналам связи предусмотрена автоматическая передача аварийных и технологических сигналов. При получении аварийного сигнала диспетчер по телефону направляет ближайшую к подавшей сигнал котельной дежурную группу. Диспетчерская и дежурные группы функционируют круглосуточно. Водоснабжение (ХВС) и водоотведение потребителей объекта предусмотрено в соответствии с условиями подключения. Водоснабжение (ХВС) предусмотрено от коммунальной сети водопровода Д=400 мм по двум вводам из труб ПЭ100SDR11 Д=110 мм и ВЧШГ труб Д=100 мм (транзит по подвалу). На вводах предусматривается устройство водомерных узлов по ЦИРВ 02А.00.00.00 (листы 50,51). Гарантированный напор в точке присоединения - 28 м вод.ст. Расчетный расход холодной воды –173,3 м3/сут, в том числе: на хозяйственно-питьевые нужды – 0,08 м3/сут; на технологические нужды – 173,22 м3/сут (подпитка тепловых сетей, регенерация фильтров); периодические нужды – 129,0 м3/сут (заполнение системы тепловых сетей и котлового контура 1 раз в год). Расход воды на внутреннее пожаротушение - 5,0 л/с (2 струи по 2,5 л/с). Количество пожарных кранов Д = 50 мм – 2 шт. Для здания запроектирована объединенная система водопровода. Потребный напор для системы объединенного водопровода – 35,0 м вод.ст. Для обеспечения требуемого напора в сети объединенного водопровода запроектирована повысительная насосная станция. Система объединенного водопровода – кольцевая, однозонная.