Инжиниринг климатических систем

Современная урбанистическая обстановка, несмотря на все свои преимущества, крайне негативно сказывается на состоянии окружающей среды. В первую очередь это отражается на составе воздуха – и потому условия работы, отдыха и качества жизни любого человека в целом все более зависят от уровня обустройства в помещениях климатического контроля. Привычной некогда естественной вентиляции для комфортного пребывания в помещениях уже явно недостаточно, а для создания принудительной необходимы не только соответствующее оборудование, но и профессиональные инжиниринговые расчеты.

Разумеется, их проведение (особенно для сложных, разветвленных и многофункциональных климатических систем) потребует определенных затрат – но в конечном итоге результат окупает все ожидания.

Задачи инжиниринга климатических систем

К числу основных задач климатического инжиниринга следует отнести:

• организацию компетентного комплексного проектирования вентиляционных, кондиционных и отопительных систем;
• проведение профессиональных расчетов, необходимых для последующего подбора оборудования, составления спецификации, соответствующей сметы, изготовления чертежей и техдокументации того или иного объекта;
• комплектацию отопительного, кондиционного и вентиляционного оборудования с заданными параметрами мощности, геометрии, функциональности и даже конкретного производителя;
• проведение на объекте профессионального монтажа систем климатического контроля;
• выполнения в полном объеме работ по пусконаладке;
• последующее сопровождение установленных систем (услуги по эксплуатационному обслуживанию, ремонтным работам, апгрейду оборудования климат-контроля и т.д.).

Объекты инжиниринга систем климат-контроля

Список подобных объектов чрезвычайно широк, и включает в себя все разнообразие:

• систем климатического контроля для частных домохозяйств (дачи, особняки, коттеджи, загородные дома, таун-хаусы и пр.);
• отопительных, кондиционных и вентиляционных систем в жилых зданиях (квартиры, студии, апартаменты и т.д.);
• систем климат-контроля для спортивных и развлекательных объектов (тренажерные и спортивные залы, спорткомплексы, стадионы, концертные залы, театры, цирки);
• систем, устанавливающихся на объектах общественного питания (фаст-фуды, пиццерии, столовые, кафетерии, бары, рестораны);
• климатического контроля в гостиницах, мотелях, хостелах;
• выполненных в моноблочных либо разветвленных сборных вариантах системы создания микроклимата в ТРЦ, супермаркетах, бутиках и прочих торговых заведениях;
• систем климат-контроля для административных и прочих общественных объектов (включая офисы, учебные, медицинские и др.);
• аналогичного оборудования на объектах промышленного назначения (мастерские, цеха, лаборатории и т.д.).

Важные моменты в инжиниринговых расчетах

Проведение инжиниринговых расчетов для комплексных систем климат-контроля обязательно учитывает массу нюансов, а также десятки (а иногда и сотни) основных и второстепенных параметров. В целом все их разделяют на два крупных класса – размерные (линейные) и физические.

1. Размерные параметры. Очевидно, что при расчетах системы климатического контроля для небольших однокомнатных квартир число параметров не так велико, а обеспечить необходимую мощность вполне сможет хороший бытовой кондиционер. Для по-прежнему жилых, но более крупных и многокомнатных помещений система усложнится до уровня мульти-сплитовой (например, несколько внутренних блоков и один наружный – разумеется, с возможностью индивидуальных настроек для каждого). При дальнейшем возрастании площади, объемов и разветвленности (спортивный комплекс, торговый павильон, многоэтажный офис) сложность инжиниринговых расчетов возрастает даже не в разы, а на порядки. Для них потребуется монтаж мощных промышленных систем, а также применение на этапе проектирования специализированных компьютерных программ – причем зачастую непосредственно от производителей оборудования. Среди базовых размерных параметров ключевым всегда является объем помещений – на обеспечение должного климат-контроля в которых в среднем требуется около 1кВт энергозатрат на каждые 10 куб. метров (с поправками на характер использования, геометрию, высоту потолков и пр.).

2. Физические параметры. Помимо линейных, в проектировании приходится учитывать и целый ряд взаимосвязанных физических параметров. Например, лишь один из них (площадь, материал и даже расположение окон – может привести к необходимости увеличения мощности кондиционеров вплоть до 15-20%, если окна выходят на южную сторону, и освещенность их велика). Число подобных параметров, как было отмечено выше, порою достигает десятков, и даже сотен – по причине чего точный самостоятельный расчет с помощью стандартных компьютерных программ, в изобилии присутствующих в интернете в свободном доступе, без профессиональных навыков и опыта реализации сходных проектов невозможен.

В инжиниринговых расчетах учитываются также:

• карта-схема распределения всех теплопритоков в каждом из помещений;
• суммарная тепловая мощность, продуцируемая всей имеющейся на объекте бытовой и промышленной техникой, находящейся в рабочем режиме;
• тепловая энергия, выделяемая постоянно находящимися в помещениях людьми;
• величина теплопритока, зависящая не только от линейных объемов помещений, но и от их коэффициентов теплоотдачи.

На последние, в свою очередь (колеблющиеся, как правило, в границах от 30 до 45 Вт), влияют:

• материал и толщина внутренних и особенно внешних несущих стен здания, а также перекрытий, полов и потолков;
• взаимное расположение и размеры проемов дверей и окон;
• уровень тепло и гидроизоляции (включая наличие микротрещин, щелей и прочих конструктивных недостатков) и т.д.

Стандартные величины теплопотоков для большинства перечисленных ситуаций берутся из соответствующих технических справочников и СНиПов – после чего просуммированная необходимая мощность оборудования увеличивается еще на 15-20% (необходимый запас в таком объеме является общепринятой нормой «страховки»).

Лишь после этого, основываясь на полученных расчетных данных, начинает подбираться все необходимое оборудование.

Несколько обязательные правил

Определенные обязательные инжиниринговые правила существуют и отдельно, не привязываясь к цифрам конкретных расчетов по проекту.

• Первое из них запрещает размещение внутреннего блока любого кондиционера таким образом, чтобы продуцируемый им охлажденный воздушный поток был направлен непосредственно на место размещения оборудования и/или местонахождение людей.
• 2. Второе требует монтажа наружных блоков таким образом, чтобы регулярный отток разогретых воздушных масс оказывался беспрепятственным.
• 3. Третье правило гласит: инжиниринговое проектирование обязано предусматривать максимально возможный уровень автоматизации, призванной гарантировать отсутствие системных сбоев на протяжении как можно более длительного времени.
• 4. Четвертое заключается в необходимости наиболее полного интегрирования новых систем со всеми уже имеющимися инженерными сетями.
• 5. Пятое призывает обеспечить минимально возможный уровень шума.
• 6. Шестое правило состоит в разработке системы таким образом, чтобы после ее монтажа техобслуживание было максимально упрощено.

Основные разделы типовых проектов

Таким образом, инжиниринг климатических систем приводит к разработке проектов, основными промежуточными результатами которых становятся (в порядке очередности):

• расчет итоговой мощности систем климатического контроля, опирающийся на обработку всего массива линейных и физических данных;
• внесение поправок на климатическую зону, в которой расположен объект;
• внесение поправок с учетом функционального назначения объекта;
• окончательный расчет мощности с учетом 15-20%-ной надбавки;
• следующий из полученных данных расчет энергозатрат;
• вычисление сумм на необходимое оборудование;
• вычисление затрат на установку системы;
• расчет стоимости последующей эксплуатации и обслуживания;
• предоставление рекомендаций по сервисному обслуживанию.