Орский гуманитарно-технологический институт (филиал) ОГУ
Механико-технологический факультет
Кафедра электроэнергетики и теплоэнергетики
К вопросу проектирования энергосберегающих технологий в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для здания «Технопарк» по объекту «ИЦС Сколково»
Долинин Д.В. студент
Кузнецова А.А. студент
Путилин Н.В. студент
5 курс, группа 3-14ТТ(ба)ЭОП
Здание «Технопарк» находится на территории «Инновационного центра Сколково» по адресу г. Москва, Инновационный центр «Сколково», Большой бульвар, 42 корп. 1 и является крупнейшим в своей серии в Европе. Территория площадью 400 гектаров, находится на земельном участке с кадастровым номером 77:15:0020321:316. На территории так же находятся Сколковский институт науки и технологий, открытый университет Сколково, международная гимназия, жилые апартаменты Сколково, здания «Гиперкуб» и «Матрешка». Для отдыха и прогулок рядом находится Мещерский лес и гольф клуб площадью более 100 гектар, регулярно становившийся площадкой для проведения соревнований международного уровня. [1]
Здание «Технопарка» площадью 96 158м2 подразделяется на три корпуса: A, В, С. Здание имеет 6 этажей, включая цокольный этаж, на котором находится зона разгрузки, техническое помещение в котором находятся центральный пункт теплоснабжения и центральный пункт холодоснабжения.
В здании находятся лаборатории и офисные помещения, занимаемые арендаторами, центры коллективного пользования (Коворкинг) для совместной работы, конгресс-центр, который является лучшей площадкой для презентации стартапов, проектов и технологических продуктов.
Атриум, находится между двумя корпусами А и В, в котором располагаются шоу-румы, ресторан, магазин.
На 5 этаже здания «Технопарк» располагается технический этаж, на котором находятся приточно-вытяжные установки системы вентиляции, противопожарные установки системы вентиляции, узлы обвязки приточно-вытяжных установок.
Объект «Технопарк» имеет площадь 96 158 м2 и разделяется на три корпуса: 3А, 3В и 3С. В 1-ый этап строительства входят здания 3А, 3В, атриум, а также подземная часть, соединенные между собой подземными и надземными переходами. Корпуса объекта «Технопарк» предназначены для размещения лабораторий и центров коллективного пользования в соответствии со спецификой деятельности объекта «Технопарк». В них также располагаются офисные помещения, конференц-залы, различные технические и вспомогательные помещения, а также предприятия торговли и общественного питания. Крытое пространство между зданиями корпусов 3А и 3В формирует атриум. [2]
В центральной части Атриума располагаются торгово-выстовочные шоу-румы, а также большой Лекционный зал, подвешенный над Атриумом.
В соответствии с Российскими нормативными документами, объект «Технопарк» по функциональности относится к административным зданиям научно-технического профиля. Срок службы здания 50 лет.
Системы вентиляции запроектированы в соответствии с действующими Российскими стандартами и с учетом международной инженерной практики. При этом одним из основных принципов проектирования климатических систем является принцип снижения энергопотребления в режиме эксплуатации с целью обеспечения будущей LEED-аккредитации объекта.
В здании запроектированы следующие системы вентиляции:
- Приточные и вытяжные системы механической вентиляции;
- Системы местных отсосов;
- Системы противодымной вентиляции.
Системы отопления, вентиляции и кондиционирования рассчитаны на поддержание заданных нормативных параметров в обслуживаемых помещениях. Внутренние расчетные параметры для различных функциональных зон и помещений зданий объекта «Технопарк» приняты в соответствии с действующими Российскими нормативами и международной инженерной практикой:
- Лаборатории, ЦКП, офисы администрации, переговорные, обеденный зал - 22±2°С;
- Лекционный зал, кухня, общественные туалеты - 20±2°С;
- Лестничные клетки, коридоры циркуляции, хранение химических веществ - 18±2°С;
- Душевые - 23±2°С;
- Технические помещения - 12±2°С;
- Атриум (в зоне пребывания людей) - минимум 10°С;
- Погрузочно-разгрузочная зона - 5°С.
Относительная влажность более 30% в холодный период года поддерживается в лабораториях, ЦКП и лекционном зале. При проектировании инженерных систем предусматривается выполнение всех необходимых мероприятий по защите от шума и вибраций.
Допустимые уровни звука, создаваемого и передаваемого системами вентиляции и кондиционирования для помещений различного назначения приведены ниже, дБ(А):
- Лекционный зал - 30
- Офисы администрации, переговорные - 35
- Лаборатории - 38
- ЦКП, атриум, IT-помещения, бытовые помещения - 40
- Хранение химических веществ, мусоросборные камеры - 45
- Погрузочно-разгрузочная зона - 55
- Технические помещения - 75.
Центры коллективного пользования (ЦКП) биомедицины располагаются на первом этаже здания 3А, ЦКП прототипирования (изготовления образцов) - в цокольном и на первом этажах здания 3В.
Вентиляционные установки (AHU), обслуживающие ЦКП работают полностью на свежем воздухе и имеют в своем составе рекуператоры с промежуточным теплоносителем для утилизации тепла. Рекуператоры с промежуточным теплоносителем были выбраны для предотвращения смешения вытяжного воздуха с приточным. Контур рекуператора предусмотрен на гликоле. Предполагается, что в нормальном режиме все установки работают, но с пониженной мощностью. Если происходит поломка установки, другие установки работают с полной нагрузкой для обеспечения бесперебойной работы ЦКП. Количество обслуживающих блок вентиляционных установок варьируется, но принцип работы N+1 всегда сохраняется.
Помимо общеобменной вытяжки, для ряда помещений ЦКП, а также от технологического оборудования, выделяющего вредные вещества, предусмотрены отдельные вытяжные системы. Основными типами необходимых в объекте "Технопарк" помещений для осуществления научно-исследовательской деятельности являются влажные и расчетно-аналитические (IT) лаборатории. Основное различие между ними - потенциальная возможность применения в них опасных химических веществ.
Вентиляция лабораторий запроектирована с переменным расходом воздуха с помощью установленных регуляторов расхода воздуха по перепаду давления VAV). Вентиляционные установки "влажных" лабораторий, расположенных в здании 3А, работают полностью на свежем воздухе и имеют в своем составе рекуператор с промежуточным теплоносителем для утилизации тепла. Перед рекуператором наружный воздух предварительно нагревается до -15°C.
Вентиляционные установки IT-лабораторий включают в себя высокоэффективный роторный рекуператор. Перед рекуператором наружный воздух предварительно нагревается до -15°C. Влажные лаборатории предназначены для проведения биомедицинских, биохимических и маломасштабных химических исследований. Это лаборатории, в которых возможно использование умеренных количеств огнеопасных и едких химических веществ, и в них устанавливаются подходящие для этого вытяжные шкафы.
Лабораторные вытяжные шкафы будут устанавливаться арендаторами как часть оборудования на стадии чистовой отделки помещений.
Каждая лаборатория оснащена патрубками для подключения вытяжных шкафов с максимальным расходом воздуха 1080 м3/ч через шкаф. При закрытых или не используемых шкафах в помещении лаборатории поддерживается 6-ти кратный воздухообмен с отрицательным дисбалансом. При использовании вытяжного шкафа подача и удаление воздуха общеобменной вентиляцией увеличивается пропорционально количеству удаляемого воздуха через шкаф, и может достигать 12-ти крат в помещении.
Лаборатории поддерживаются под разрежением, приточный воздух на компенсацию подается в прилегающие коридоры.
IT-лаборатория - это административное помещение, в котором основной объем работ выполняется на компьютерной рабочей станции. В лаборатории возможна высокая концентрация вычислительной техники, а также установки, стойки с компьютерным оборудованием.
Расчетный воздухообмен 4 крата принят при высоте помещения 3м, и обеспечивается при пребывании персонала в помещении лаборатории. При отсутствии персонала в помещении воздухообмен снижается до 1 крата.
Лаборатории выполняются с полной чистовой отделкой, в связи с чем в разделе ОВ2 выполнена разводка вентиляции в пределах помещений, с установкой VAV-регуляторов и воздухораспределителей.
В соответствии с Техническим заданием, рабочее проектирование по внутренним системам вентиляции помещений общественного питания осуществляется до границы зоны общепита. Проектирование и монтаж внутри помещений осуществляется за счет средств арендатора.
Все вентиляционное оборудование кухни расположено в техническом помещении на уровне 05.
Для следующих помещений общепита предусмотрены отдельные вытяжные системы:
- Общеобменная вытяжка;
- Вытяжные зонты горячего цеха;
- Вытяжные зонты помещений мойки посуды;
- Мусоросборные камеры;
- Санузлы кухни.
Утилизация тепла вытяжного воздуха не предусматривается. На вытяжных воздуховодах горячего цеха и ощеобменной системы на стадии чистовой отделки будущим арендаторам рекомендуется устанавливать дополнительные жироулавливающие фильтры до места подключения.
Обеденная зона обслуживается самостоятельной приточно-вытяжной установкой, расположенной на уровне 05. Для рекуперации тепла вытяжного воздуха применяется роторный теплообменник. Вентиляторы проектируются с рабочим и резервным двигателями. Комфортное охлаждение обеспечивается местным оборудованием кондиционирования - фанкойлами.
Вытяжная вентиляция погрузочно-разгрузочной зоны обеспечивается двумя установленными на уровне 5 этажа вытяжными вентиляторами. Удаление воздуха проектируется из верхней и нижней зон. Приточная вентиляция обеспечивается двумя самостоятельными приточными установками, расположенными на уровне 01, на специально устроенной антресоли.
Приточные установки дополнены воздухоохладителями, рассчитанными на снижение температуры приточного воздуха с +32°С до +25°С. Это обусловлено изменением проектного решения по расположению наружных блоков фреоновых охладителей, частично перенесенных с кровли в верхнюю зону помещения доставки.
В соответствии с Техническим заданием, рабочее проектирование по внутренним системам вентиляции лекционного зала осуществляется до границы помещения. Проектирование и монтаж внутри помещения осуществляется за счет средств арендатора.
Воздушное отопление, вентиляция и комфортное охлаждение помещения лекционного зала обеспечивается двумя приточно-вытяжными установками с переменным расходом воздуха (по одной установке в зданиях 3А и 3В). Воздушное отопление и вентиляция холла лекционного зала, расположенного в сфере, также обеспечивается двумя самостоятельными приточно-вытяжными установками, расположенными в зданиях 3А и 3В.
Запроектированы также две приточно-вытяжные установки с переменным расходом воздуха для обслуживания примыкающих переговорных комнат конференц-центра, обеспечивающие вентиляцию и комфортное охлаждение воздуха в теплый период года.
В лекционном зале в холодный период года системами вентиляции обеспечивается температура внутреннего воздуха 20±2°С, в теплый период 24±2°С;
В холле лекционного зала в холодный период года обеспечивается температура внутреннего воздуха 20±2°С;
В переговорных в блоках 3А-100 и 3В-100 в теплый период года системами вентиляции поддерживается температура воздуха в помещениях 24±2°С.
Рекуперация тепла вытяжного воздуха в установках лекционной зоны проектируется посредством высокоэффективных теплообменников роторного типа.
В составе вентустановок лекционного зала дополнительно предусмотрена секция рециркуляции для использования в нерабочее время.
Для вентиляции атриума предусмотрены две приточные вентустановки, расположенные в венткамерах блоков 3В-300 и 3В-700, подающие воздух сверху, через вихревые диффузоры.
Для снижения тепловой нагрузки в теплый период года предусмотрено удаление воздуха при помощи вентиляторов дымоудаления, установленных на кровле, работающих на низких оборотах двигателя. Для дополнительного притока в теплый период года в фасадах здания 3С в уровне второго этажа по осям В1 и В44 устроены автоматически открываемые окна. Эти окна используются также и для компенсации удаляемого из атриума дыма при пожаре. тепловой вентиляция кондиционирование помещение сколково
Самостоятельные системы приточной или вытяжной вентиляции в шоурумах не предусмотрены. Воздух забирается непосредственно из Атриума и выбрасывается обратно при помощи вентиляторов, устанавливаемых арендаторами каждого торгового помещения (шоурума) на стадии чистовой отделки после сдачи объекта в эксплуатацию.
Каждое отдельно стоящее торговое помещение в Атриуме (шоурум) оборудуется точкой подключения к системам тепло- и холодоснабжения здания и узлами учета потребления тепло- и холодоносителя. Разводка систем тепло- и холодоснабжения и установка фанкойлов внутри помещений шоурумов производится на стадии чистовой отделки после сдачи объекта.
Для бытовых помещений, расположенных в ядрах здания, запроектированы приточно-вытяжные установки с батарейным рекуператором. Вытяжка из санузлов лекционной зоны, расположенных на 3 и 4 этажах блока 100 здания 3А осуществляется самостоятельной вытяжной системой с резервным вентилятором.