e-gépész online szaklap

Amerikai Nemzetközi Iskola, Nagykovácsi

2010. január 7. | e-gépész | |  1 |

Az Épületgépészek Napjának alkalmából kiírt tervpályázatra beküldött pályázatot tekinthetnek meg az alábbiakban olvasóink. A pályázat az Ifjú Tervező kategóriába érkezett, és Varga Balázs jegyzi.

Pályázati indoklás
A benyújtott tervpályázatot az alkalmazott hidraulikai kapcsolás valamint a megújuló energiaforrások alkalmazása kapcsán elkészült tanulmány miatt tartom újszerűnek.

A tervezett épületben kialakított hidraulikai rendszerek alkalmazzák a mára már komoly szakirodalommal rendelkező változó tömegáramú kapcsolásokat. A fűtési, hűtési és a légtechnikai rendszer egy része is alkalmas változó tömegáramú üzemre ezzel energiát takarít meg az üzemeltető részére valamint a környezetet is kevésbé terheli szennyezőanyag kibocsátással. A hidraulikai rendszer legfőbb előnyeként mégsem a változó tömegáramú keringtetést, hanem a kaszkádkapcsolásban üzemeltetett viszonylag kis egységteljesítményű kazánok újszerű kapcsolását emelném ki. Véleményem szerint ez a kapcsolás teszi a tervet pályázásra alkalmassá is.

A kapcsolás újdonságát a HMV termelés valamint a HMV előnykapcsolásának kialakítása teszi érdekessé és újszerűvé. Ezzel a kapcsolással elérhető, hogy HMV igény esetén ne kelljen a fűtési rendszer előremenő hőmérsékletét a HMV termeléshez szükséges 60-70°C-ra megemelni, ne kelljen az összes szabályozószelepnek zárni, majd nyitnia, ne kelljen a kazán hatásfokának visszaesnie a megnövekedő visszatérő hőmérséklet miatt.
A kialakítás lényege, hogy az előnykapcsoláshoz szükséges átváltás a hőtermelő oldalon van megoldva váltószelepekkel. A kazánok egy része a külső hőmérsékletnek megfelelő előremenő hőmérsékletű vizet állítja elő, míg a másik része HMV igény esetén a HMV előállításhoz szükséges 60-70°C-os vizet állítja elő. Fűtési csúcsterhelésénél, ha éppen nincs HMV előállítási igény, a HMV előállításra használt kazán a fűtési rendszerbe kapcsolható a váltószelepen keresztül.

A hidraulikai rendszer kialakításával és a modern változó tömegáramú szivattyúk segítségével egyes hőmérsékletszabályozásokat nem szabályozószelep beépítésével, hanem direktben a szivattyú fordulatszámának változtatásával oldottunk meg. Ilyen rendszer került kialakításra az egyik szellőzőgép hűtési hőcserélőjénél és a két melegvizet előállító hőcserélő primer oldalán. A primer oldali szivattyúk fordulatszámát a szekunder oldali melegvíz hőmérsékletéről szabályozzuk.

A terv másik nagyon fontos részének tartom a kiviteli tervet megelőző tanulmánytervet, melyet a beruházói döntéshozás megkönnyítése érdekében készítettünk el. Ebben a tervezési szakaszban megvizsgáltuk a hőszivattyúk alkalmazásának lehetőségét. Az energetikai vizsgálatokat majd az egyes épületgépészeti rendszerkialakításokat az adott épület, használati igények valamint a beruházói igények figyelembevételével készítettük el. Mindezek eredményeként az egyes rendszerek gazdaságosságát nem csak a hőtermelő berendezések figyelembevételével, hanem a hozzájuk kapcsolódó hőelosztó és hőleadó felületek többletköltségének figyelembevételével lehetett megállapítani.

Varga Balázs
Kovács Pál és Társa
http://kptmernokiroda.hu

Az épület általános bevezető bemutatása
A közel tízezer négyzetméteres iskolabővítés Nagykovácsiban a jelenleg is működő Amerikai Nemzetközi Iskola területén valósul meg. Az épület építész tervezője Annus Ferenc. A négy meghatározó épületrészből álló új épületegyüttes a jelenlegi iskolaépülethez egy hídon keresztül csatlakozik. Az épület két szintből és tetőtér beépítésből áll. A tetőtérben gépházak és raktárak kaptak helyet. Az épület egyes szárnyai különböző funkciókkal rendelkeznek. Az elsősorban oktatási tevékenységre szolgáló épületrészek nyugati tájolásúak. Az épületegyüttes főbejárata a középső épületszárnyban van. A középső épületrész földszintjén biztonsági helyiségek, könyvtár és művészeti termek, az emeleten tanári helyiségek és osztálytermek találhatók. Az északi épületrész földszintjén óvoda található, az emelten pedig osztálytermek. A déli szárny földszintjén a 120 adagos főzőkonyha és a hozzá tartozó étkezők mellé kerültek a zenetermek. Az emeleten osztálytermek kerültek kialakításra.

A negyedik épületrészt egy 740 m2-es tornaterem és egy 230 m2-es 250 /150/ fő befogadására alkalmas multifunkcionális terem /tulajdonképpen színházterem/ alkotják, a szükséges kiszolgálóhelyiségekkel együtt. Az épületrész keleti tájolású.

Az épületgépészeti tervezést 2007 októberében kezdtük. A kiviteli tervek elkészítésének eredeti határideje 2008 január 21. volt. Ez később módosult 2008 február 15-re, majd a versenyeztetés után módosított kiviteli terveket készítettünk 2008. júniusában. A tervezést az engedélyezési tervdokumentáció és ezzel párhuzamosan egy tanulmányterv elkészítésével kezdtük. A szűk határidők miatt az engedélyezési terv kiadásával egyidőben elkezdtük a kiviteli tervek elkészítését is. Ennél az épületnél a beruházó és a későbbi üzemeltető szerencsére megegyező, így már az épület tervezésénél üzemeltetési szempontokat is figyelembe tudtunk venni.

Az épületgépészeti rendszerek összefoglaló leírása
Az épületgépészeti rendszereket folyamatos tervezői kooperációk mellett kollégáimmal, Szabó Istvánnal és Mészáros Olivérrel együtt terveztük. Rendszeresen egyeztettünk, az építésszel, statikussal, erős és gyengeáramú tervezővel valamint a közműtervezővel. Gépészeti szempontból a legfontosabb terek az épület tetőterében kerültek kialakításra. Az egyeztetések folyamán a szellőzőgépházakat sikerült a kiszolgált terekhez közel elhelyezni. A kazánház jó közelítéssel az épület közepére került.

Az egyeztetések alkalmával sikerült elérnünk, hogy az épület alaplemezét és vízszigetelését az épület bizonyos területein lejjebb vigyék, így megoldható volt, hogy azokon a helyeken, ahol sok vizes berendezés van a földszinten, a kitöréseket az alaplemez és a vízszigetelés fölött tudjuk kiadni. Ennek későbbi meghibásodás esetén nagy jelentősége lehet.

Hőellátás
A tervezés folyamán végig szem előtt tartottuk az energiatakarékos megoldások alkalmazását. Kondenzációs kazánokat építettünk be frekvenciaváltós szivattyúkkal. Külön hidraulikai váltóról terveztük a HMV rendszert, ennek eredményeképpen a többi rendszer és kazán folyamatosan az időjárás függvényében csökkentett hőlépcsővel üzemelhet. A fűtési és hűtési körök ahol csak lehet változó tömegáramúak. Ezzel elsősorban szivattyúzási munkát lehet megtakarítani, másodsorban a visszatérő vízhőmérsékletet alacsony értéken lehet tartani, ami a kondenzációs hőmérséklet szempontjából fontos. A fűtési rendszereket 70/50°C-ra méreteztük ezzel is biztosítva a minél hosszabb ideig tartó kondenzációs üzemet.

A kazánházba a hőellátást biztosító 7 db 107 kW egységteljesítményű kondenzációs falikazánnal egy helyiségbe került a HMV termelés és a hőelosztást biztosító hőközpont.

Az egyes épületrészek számára különálló fűtési köröket alakítottunk ki, körönkénti külső hőmérsékletről történő szabályozással. Az épületrészenként különálló körök lehetővé teszik az épületrészenkénti eltérő üzemállapot megvalósítását valamint igény esetén szakaszos üzemre is lehetőség van. Minden tanterem különálló fűtéskörrel rendelkezik. A helyiségek hőmérsékletszabályozását helyiségenkénti termosztátról EIB rendszerbe épített, „arányos” szabályozású termomotoros szelepek biztosítják. A szelepek a folyosókon elhelyezett osztókba kerültek beépítésre.

A távolabb lévő szellőzőgépházba /IV-V épületrész/ változó tömegáramú távvezetéken keresztül juttatjuk el a hőenergiát. Itt kerültek kialakításra a hőellátást és a légtechnika fűtését biztosító alábbi szabályozókörök: A tornaterem padlófűtési köre, a multifunkcionális tér radiátoros fűtőköre, a tornatermi légkezelőjének, a multifunkcionális terem légkezelőjének és a szociális helyiségek légkezelőjének fűtési köre. A szabályozás a fűtőkörök esetén a külső hőmérsékletről légkezelők esetében a befújási vagy helyiséghőmérsékletről befecskendező kapcsolásokon keresztül történik.

A HMV előnykapcsolása kazánoldalon egy váltószeleppel van megoldva. Normál üzem esetén öt kazán biztosítja a hőellátást a fűtési rendszer számára és két kazán biztosítja a HMV előállítást. Fűtési csúcsterhelésnél a váltószelep segítségével az egyik kazán a HMV rendszerből átkapcsolható a fűtési rendszerbe. Ebben az esetben hat kazán biztosítja az épület és légtechnikai rendszer hőellátását, míg egy kazán a HMV termelést. Fűtési csúcsterhelés közben jelentkező HMV csúcsigény esetén a fűtés rovására az egyik kazán visszakapcsolható HMV termelésre. Ezzel a kapcsolással megoldható, hogy a hőellátást biztosító kazánok folyamatosan a külső hőmérséklet függvényében üzemeljenek. Az alacsonyabb előremenő és visszatérő hőmérsékletek miatt a kazánok kondenzációs üzeme hosszabb. Kazánoldalon az előremenő hőmérséklet csak a külső hőmérséklet függvényében változik, ezért könnyen belátható, hogy a hőellátáshoz kapcsolódó fűtési és légtechnikai szabályozókörök hőmérséklet szabályozása könnyebb a szabályozott érték tartása egyszerűbb feladat. Az egyenletes hőmérséklet miatt a szelepek kevesebbet mozognak ezzel valószínűleg nő az élettartalmuk.


1. ábra HMV előnykapcsolás elvi séma

A HMV előállítása párhuzamos kapcsolással történik. A konyha és az iskola területeinek eltérő melegvíz hőmérséklete miatt két egymástól független HMV rendszert alakítottunk ki. A HMV hőmérsékletének szabályozása a primer körbe épített frekvenciaváltós szivattyú fordulatszámának változtatásával biztosított. Ezzel a megoldással nem kell szabályozó szelepet építeni a HMV-t előállító fűtési körbe, így a kör ellenállása és ezzel a szükséges szivattyúzási munka is csökken.

A folyadékhűtőt a környezetétől jól elhatárolt lapos tetőre helyeztük.

A hűtési rendszert funkciók szerint csoportosítottuk. A multifunkcionális terem légkezelőjénél hűtési esetben a hőmérsékletszabályozást a frekvenciaváltós szivattyú végzi hasonlóan a HMV előállításhoz. A szivattyúk szabályozását az automatika rendszer végzi.

Szellőzés
Két szellőzőgépház került elhelyezésre az oktatási épülettömbben. Az egyikből a konyha és étterem szellőztetését biztosítjuk, a másikba két nagyobb légkezelő került elhelyezésre több kisebb rendszer mellett. Innen biztosított a szociális blokkok szelőztetése és a könyvtár légellátása. Itt került elhelyezésre több helyi elszívás és a melegítőkonyha légkezelője is.

A harmadik szellőzőgépház a tornaterem és multifunkcionális épületrészbe került. Ide helyeztük a tornaterem, a multifunkcionális tér valamint ezen helyiségeket kiszolgáló szociális blokk légkezelőjét.

A légkezelőkbe lemezes hővisszanyerők beépítését írtuk elő. Egyes rendszereknél lehetőség van részterhelésen történő üzemeltetésre is ezzel alkalmazkodva a felhasználói igényekhez.

Ilyen rendszer a könyvtárat és számítástechnikai tantermeket kiszolgáló rendszer. Az egyes termekben csak akkor üzemel a légtechnika, ha ott tartózkodnak. Az egyes helyiségek indítása és leállítása a légtechnikai rendszerbe épített motoros mozgatású zsalukkal lehetséges. Az átváltást az automatika rendszer vezérli. A változó légmennyiség beállítása a légkezelőbe épített frekvenciaváltós ventilátorok feladata. Ilyen szisztémába épül fel a konyha-étterem szellőzőrendszere is. Lehetőség van a konyhát és az étteremet egymástól függetlenül üzemeltetni. A konyhai zsíros elszívás természetesen erre alkalmas külön elszívó hálózaton keresztül üzemeltethető.

A multifunkcionális és a tornateremben az építészeti adottságos és az ehhez alkalmazott légvezetési rendszer miatt csökkentett légszállítású rendszert nem tudtunk kialakítani, mivel az alkalmazott befúvók a légmennyiségre és a nyomásviszonyokra igen érzékenyek. Ezeknél a rendszereknél a változó terhelésből eredő frisslevegő igényt visszakeverő elem beépítésével oldottuk meg.

A tornatermi légkezelőnél a három üzemállapot képzelhető el. 100%-ban recirkulációs üzem, mely elsősorban hosszabb üzemszünet utáni felfűtésre és üzemszüneti hőntartásra szolgál. 50%-os frisslevegős üzem a tornaterem normál működése esetén szükséges. 100% frisslevegős üzem sport vagy iskolai rendezvények esetén szükséges. Az üzemállapotok közötti átváltás egyszerűen kapcsolóról lehetséges. Az átváltást az automatika rendszer végzi.. A tornaterem alapfűtésként padlófűtéssel rendelkezik. A hőmérséklet szabályozása a légtechnikai rendszer segítségével biztosított helységhőmérséklet érzékelő segítségével.

A multifunkcionális teremnél a terhelés jóval változatosabb a tornaterem terheléséhez viszonyítva ezért itt a visszakeverés vezérlése a helyiségben elhelyezett CO2 érzékelőről történik. A térbe alapfűtésként radiátorok kerültek elhelyezésre, azonban a pontos hőmérséklet szabályozás itt is a légtechnikai rendszer feladata. Mindkét légkezelő frisslevegős ágába természetesen hővisszanyerő került beépítésre.

Automatikarendszer
Az automatika rendszert alapvetően a meglévő épületben már üzemelő épületfelügyeleti rendszer szállítója tervezte. A légkezelők saját automatikával lettek leszállítva és a kazánok léptetését is a saját kaszkádszabályozójuk végzi. Az automatika rendszer ily módon történő felépítése nem lenne probléma, de a későbbi költségcsökkentések miatt egyes kapcsolódási pontok elmaradtak. Ennek következtében a légkezelők üzemi jellemzői csak a saját szabályozásukban állítható az épületfelügyeleti rendszer csak hibajeleket kap az egyes légkezelőkhöz tartozó automatika szekrényekből.

A kazánok léptetésére a saját kaszkádszabályzó beépítése az EIB rendszer hiányossága miatt vált szükségessé, ugyanis a rendszer maximálisan négy kazán léptetésére alkalmas.

Versenyeztetés, kivitelezési üzemeltetési tapasztalatok:
A versenyeztetés alatt kiderült, hogy a tervezett épület beruházási költsége meghaladja az intézmény megvalósítására rendelkezésre álló költségkeretet. Ez elsősorban a folyamatosan bővülő megbízói igényeknek volt köszönhető. Költségcsökkentés keretében az épületet át kellett tervezni. A gépészetet lényegi változás nem érte. Elsősorban a tetőszerkezet és tartószerkezetben következet be változás. Ezen változásokat természetesen a gépészeti berendezések elhelyezésében és az egyes részegységek méretezésében le kellett követni, de koncepcionális változtatásra szerencsére nem volt szükség.

Az építkezés 2008 augusztusában kezdődött. Az eredeti ütemterv szerint az átadásra 2009 augusztusában került volna sor és szeptemberben elkezdődött volna a tanítás. Az átadás másfél hónap csúszást szenvedet, így a tanítás nem tudott elkezdődni. Jelenleg az épületben az összes rendszer működőképes. Az automatika rendszer programozása is befejeződött.

A kivitelezés alatt folyamatos művezetésben volt szerencsék meggyőződnünk arról, hogy az épületgépészeti rendszerek minimális eltérésekkel a terveknek megfelelően kerültek kivitelezésre. A beüzemelési tapasztalatok alapján látható volt, amit már tervezés alatt is sejteni lehetett, hogy az automatika rendszert nem szerencsés több eltérő rendszerből felépíteni. Nehezen meghatározható, hogy melyik részegység hibája miatt nem működik a rendszer. A meghatározás elsősorban nem is műszaki, hanem szervezési szempontból nehézkes. Az alap automatika rendszer azonban adottság volt, így ehhez kellett alkalmazkodni mind a kiviteli tervek készítésénél mind a kivitelezésnél.

Az eddigi próbaüzemi tapasztalatok alapján elmondható, hogy a terveken elképzelt HMV előnykapcsolás valamint a szivattyúk fordulatszáma alapján történő hőmérséklet szabályozás működőképes rendszert alkot.

Melléklet I. Az elkészült tanulmány bemutatása
Tanulmányt készítettünk az alternatív energiaforrások, valamint a csapadékvíz újrahasznosításának kérdésében.

Napenergia hasznosítás:
A napenergia hasznosítását az adott éghajlati és gazdasági körülmények között HMV előállításra célszerű használni. Az iskola használati rendjét figyelembe véve a napkollektorok használatát elvetettük, mivel a különben sem túl jó megtérülési idő tovább romlik, ugyanis nyáron az iskola minimális létszám mellett üzemel.

Hőszivattyú alkalmazása:
A területi adottságokat és az épület hőigényét figyelembe véve szondás és kutas hőszivattyúk jöhetnek számításba. Ezek a hőszivattyúk közel azonos szekunder feltételek között tudnak optimálisan működni, ezért megvizsgáltuk, hogy az épület egyes területeinek hőellátását milyen épületgépészeti rendszerekkel tudjuk kiszolgálni, ugyanis összehasonlításunkban nem csak a hőtermelés költségeit elemeztük, hanem a hőelosztás, szabályozás és hőleadás költségeire is igyekeztünk kitérni. Az egyes gépészeti berendezések anyag és díj költségeinek meghatározásában a lebonyolító nyújtott segítséget.

A számítások megkezdése előtt egyeztettük a beruházói igényeket. Meghatároztuk, hogy mely helyiségekbe kell mesterséges szellőzés, hűtés és megállapodtunk az egyes helyiségek fűtési módjairól. Ezek értelmében és az egyes helyiségek használati rendjének valamint elhelyezkedésének figyelembevételével 7 db szellőző rendszert alakítottunk ki. A hűtést kétcsöves FC rendszerrel, a fűtést többségében radiátoros rendszerrel vettük számításba. Hőszivattyús rendszernél az alacsony közeghőmérséklet miatt a felületfűtés alkalmazása a kézenfekvő, de itt a megszabott költségkeret valamint a beruházó tapasztalatai alapján az iskola vezetése a padlófűtés és egyéb felületfűtés lehetőségeit elvetette a tantermekben, így a felületfűtést csak a tornaterembe, étterembe és a folyosókon tudtuk számításba venni.

A különböző hőfoklépcsőjű szekunder oldali hőigények figyelembevételével több kapcsolási vázlatot készítettünk. Megnéztük, hogy a radiátoros fűtési rendszer közeghőmérsékletét meddig tudjuk csökkenteni, úgy hogy az egyes helyiségekbe elhelyezendő radiátorfelületek még elférjenek.

Előzetes számítások alapján az épület tervezett
fűtési hőigénye: 720 kW
hűtési igénye:210 kW

A fenti fűtési igény nem tartalmazza a HMV termelés hőigényét, tekintve, hogy a HMV termelést előnykapcsolással tervezzük a radiátoros fűtéssel szemben.

I. változat (általános fűtési-hűtési rendszer)

Az épület hőellátását 8 db 107 kW-os ( összesen 856 kW ) zárt égésterű kondenzációs fali kazán biztosítja.
A tervezett fűtési körök hőigénye:
- Radiátoros fűtési kör 80/60°C-os fűtőközeggel: Q= 400 kW
- Padlófűtéses fűtési kör (Tornaterem épülete): Q= 50 kW
- Szellőzés fűtési köre 80/60°C-os fűtőközeggel: Q= 270 kW
Összesen: Q= 720 kW

A HMV termelés /200kW/ 80/60°C-os fűtőközeggel előnykapcsolással történik a radiátoros fűtéssel szemben.
Az épület hűtését 1db 210 kW hűtőteljesítményű, tetőre helyezett kompakt, hidraulikai blokkal rendelkező, 7/13°C-os hűtővizet előállító léghűtéses folyadékhűtő biztosítja.

II. változat (hőszivattyú alkalmazása)
Az egyes helyiségekben rendelkezésre álló falfelületek figyelembevételével a radiátoros fűtési rendszer közeghőmérsékletét 55/40°C-ig tudjuk csökkenteni. Ilyen közeghőmérséklet esetén a radiátorok felülete kb. 2.5-szerese a 80/60°C-os fűtővízhez kiválasztott radiátorokéhoz képest és a csőkeresztmetszeteket is kb. 30%-kal kell növelni (vagy a szivattyúzási munka jelentős növekedésével kell számolni), ami szintén többlet beruházási és üzemeltetési költséget eredményez.

1. ábra

Az 1. ábra szerint megállapítható, hogy a hőszivattyúval gazdaságosan elérhető 45°C-os előremenő vízzel a radiátoros fűtési rendszer -1,9°C-ig tud működni.

A tervezett fűtési körök max. hőigénye Tk= -15°C-nál:
- Radiátoros fűtési kör 55/40°C-os fűtőközeggel: Q= 360 kW
- Padlófűtéses fűtési kör ( Tornaterem épülete, Étterem): Q= 90 kW
- Szellőzés fűtési köre 45/36°C-os fűtőközeggel: Q= 270 kW
Összesen: Q= 720 kW

Tk= -1,9°C-nál az épület hőigénye az alábbiak szerint alakul:
- Padlófűtés: 58 kW
- Szellőzés: 172 kW
- Radiátoros fűtés: 230 kW
460 kW

A hőszivattyúkat ennek megfelelő teljesítményre választottuk ki, figyelembe véve a hűtési igényt is.
Az épület hőellátását az alábbi berendezések biztosítják (2-es ábra):
- 4 db 107 kW-os zárt égésterű, kondenzációs fali kazán: Q= 428 kW
- Hőszivattyú 1. ( talajszondás ) 45/36°C-os fűtővízzel: Q= 230 kW
- Hőszivattyú 2. ( talajszondás ) 45/36°C-os fűtővízzel: Q= 230 kW
Összesen: Q= 888 kW

A HMV termelés 80/60°C-os fűtőközeggel előnykapcsolással történik a radiátoros fűtéssel szemben.

2. ábra

A fentiek szerint. ha a radiátoros fűtési rendszert 55/40°C-os fűtővízre tervezzük, akkor a 2db hőszivattyú Tk= -1.9°C felett tudja biztosítani az épület radiátoros fűtéséhez, ill. hőellátásához szükséges max. 45°C-os fűtővizet, beleértve a szellőzés és a padlófűtés hőigényét is.

Az alacsonyabb fűtővíz miatt a szellőzés léghevítőinek mérete is nagyobb mint 80/60°C-os fűtőközeg esetében, azonban a légkezelő teljes árához viszonyítva ez 1-2%-ra tehető mindösszesen.

Tk= -1,9°C alatt a radiátoros fűtési körben szükséges 45°C-nál magasabb hőmérsékletű fűtővizet a kazánok biztosítják, amelynek hőmérséklete -15°C-nál éri el a max. 55/40°C-t.

Ekkor a radiátoros fűtési kör maximális hőleadása: 360 kW. A kazánok indulásakor ( Tk=-1.9°C-nál ) a hőszivattyúk teljesítményigénye 230 kW-ra csökken, ami Tk= -15°C-nál éri el a maximális 360 kW fűtési teljesítményt.

Az épület hűtését az egyik kb. 210 kW hűtőteljesítményű, 7/13°C-os hűtővizet előállító hőszivattyú biztosítja, mely Tk= +10°C felett üzemelhet.

III. változat (hőszivattyú alkalmazása)
Ebben a változatban radiátoros fűtésre a hőszivattyút nem használjuk, továbbá csak a tornaterembe alkalmazunk felületfűtést, ahova egyébként is az kerülne. Ennek értelmében a hőigények a következők szerint alakulnak:
A tervezett fűtési körök hőigénye:
- Radiátoros fűtési kör 80/60°C-os fűtőközeggel: Q= 400 kW
- Padlófűtéses fűtési kör (Tornaterem épülete): Q= 50 kW /hőszivattyú/
- Szellőzés fűtési köre 45/36°C-os fűtőközeggel: Q= 270 kW /hőszivattyú/
Összesen: Q= 720 kW

A HMV termelés 80/60°C-os fűtőközeggel előnykapcsolással történik a radiátoros fűtéssel szemben.
Az épület hűtését a kb. 320 kW hűtőteljesítményű, 7/13°C-os hűtővizet előállító hőszivattyú biztosítja, mely Tk= +20°C felett üzemelhet. (A szellőzés miatt alacsonyabb hőmérséklet esetén fűtésre van szükség, vagy a hőszivattyú teljesítményét meg kell osztani.)

Az értékeléshez szükséges gazdasági számításokat a műszaki adatszolgáltatásunk alapján a lebonyolítást végző TOMLIN Kft. végezte.

Az eredményeket a következő táblázat tartalmazza:

A megtérülési idő figyelembevételével az iskola vezetése elvetette a hőszivattyúk alkalmazását. (Megjegyzem, hogy a táblázat a jelenlegi energiaárak figyelembevételével készült és a megtérülési idő számításánál nincs figyelembe véve a pénz időértéke.)

Csapadékvíz hasznosítás:
Egyeztetéseket folytattunk az ÁNTSZ-szel is, mert az iskola hasznosítani szerette volna a keletkező csapadékvizet és a meglévő uszodamedencéből elfolyó vizet az új épületben kialakítandó WC berendezések öblítésére. Ezt az ÁNTSZ kategorikusan elutasította, hiába próbálkoztunk különféle megoldásokkal. A csapadékvizet a zöldterület öntözésére lehet csak hasznosítani.

Melléklet II. Műszaki leírás részlet

Központi fűtés, hőellátás

A tervezett belső helyiséghőmérsékletek:
Tantermek, Irodák 22°C
Óvodai tantermek 24°C
Étterem, Többcélú terem 22°C
Tornaterem 20°C
Öltöző, Zuhanyozó 24°C
WC blokkok 22°C
Közlekedő 22°C
Raktárak 16°C
A számításba vett külső hőmérséklet -15 C

Az épület várható maximális hőigénye a kiinduló adatok figyelembevételével:
Transzmissziós hőveszteség: 425 kW
Szellőzés maximális hőigénye: 240 kW
HMV termelés hőigénye: 200 kW
Összesen: 865 kW

A használati melegvíz termelés szükség esetén előnykapcsolással történik, ezért annak hőigénye többlet kazánteljesítményt nem igényel.

Azért, hogy a kondenzációs kazánok a legjobb hatásfokkal, kondenzációs üzemben üzemeljenek, a magasabb fűtési hőmérsékletet (80/60°C) igénylő HMV termelés hőellátását maximum két kazán biztosítja nem kondenzációs üzemben.

A tetőtéri kazánházba elhelyezésre kerülő 7 db zárt égésterű, kondenzációs REMEHA QUINTA 115 típusú kondenzációs fali kazán teljesítménye: 7 x 107 kW = 749 KW.

A fűtési rendszer zárt tágulási tartállyal szerelendő.

A kazánoktól hidraulikai váltón keresztül jut a fűtőközeg az egyes hőfogyasztókhoz a kapcsolási vázlat szerint. Egymástól függetlenül működtethető fűtési körök lettek kialakítva az egyes épületrészek számára a megrendelő igényeinek megfelelően.

A tervezett épületfűtési rendszer 70/50°C-os, zárt rendszerű melegvíz fűtés, Vogel&Noot acéllemez radiátorokkal.

A tornateremben padlófűtés készül. A padlófűtés a megadott rétegrend és csőkiosztás mellett 38/31°C-os hőlépcsővel üzemel. A tornaterem előírt hőmérsékletszabályozása a légtechnikai rendszer segítségével biztosítható.

A fűtési rendszer alapvezetéke a közlekedők álmennyezetében vezetve jut el a szintenkénti több helyen (tűzcsapok alá) elhelyezett osztó-gyűjtőkhöz. A fűtési osztó-gyűjtőkről a padlóban (védőcsőben) szerelt melegvízfűtésre használatos, oxigén diffúziónak ellenálló műanyag csöveken jut a fűtőközeg a radiátorokba.
A csőhálózat a kazánházban, valamint az alapvezetékek fekete acélcsőből készülnek hőszigetelve.

Az egyes fűtési körök beszabályozására szabályozó szelepek kerülnek beépítésre.

A kazánok automatikus üzeműek.

A radiátorokra a fűtési tervek szerint vagy az épületfelügyeleti rendszer által működtetett elektromos működtetésű radiátorszelepet, vagy kézi elzárót kell felszerelni.

A helyiségek hőmérsékletének szabályozása helyiségenként több radiátor esetében a helyiségenként kialakított fűtési körbe az osztónál beépített, helyiségtermosztátról működtetett motoros szeleppel történik. Azon helyiségekben ahol 1 radiátor van, ott a radiátorokra kerül a motoros szelep beépítése.

Az épület fűtési rendszerét épületfelügyeleti rendszer szabályozza.

Hűtés
Az épületben az alábbi helyiségek hűtését biztosítjuk:
- Többcélú terem (maximális létszám 150 fő)
- Étterem (maximális létszám 150 fő)
- Tanári étkező
- Konyha (csak hűtött szellőzést kap)
- Könyvtár (maximális létszám 45 fő + 10 db számítógép)
- Számítógép terem (2 db) (maximális létszám 20 fő + 20 db számítógép )
- Műszaki iroda (maximális létszám 2 fő + 2 db számítógép)
- Igazgatói irodák 3 db (1 fő/iroda + 1 db számítógép/iroda)
- Recepció (2 fő/iroda + 2 db számítógép/iroda)
- Biztonsági őrök (2 fő/iroda + 2 db számítógép/iroda)
- Elektromos helyiségek

A hűtési igény meghatározásánál az alábbi kiinduló adatokkal számoltunk:
- Tk / φ= 33°C / 45%
- Tb = 25°C
- Nedvességszabályozás nem készül az épületben.
- Az ablakok belső világoskék árnyékolóval rendelkeznek.
- Az irodákban a létszámmal ( munkahellyel ) azonos számú számítógép
működésével számolunk.
- Filtráció a természetes szellőztetésű irodákban: 0.8-szoros, a többi hűtött
helyiség szellőzése gépi szellőzéssel, hűtött levegővel történik.

Az adatszolgáltatás szerint az egyidejűleg hűtendő terek:
- Számítógép termek ( 2db ) / Könyvtár / Irodák / Étterem, vagy
- Számítógép termek ( 2db ) / Könyvtár / Irodák / Többcélú terem

Az épület folyadékhűtővel hűtött részének egyidejű hűtési igénye: 145 kW

A fenti hűtési energiát a tetőre telepített AQUACIAT2 700V LDH típusú 167kW-os, R410A hűtőközeggel működő folyadékhűtő biztosítja. A folyadékhűtő hidraulikai blokkal (tágulási tartállyal, puffer tartállyal, szivattyúval) készül, mely 7/13°C-os hűtővizet állít elő.

A folyadékhűtő hangszigetelt kompresszorokkal, csendesített és téliesített kivitelben készül.

A hidegvíz hálózat vezetéke és szerelvényei párazáró hőszigeteléssel látandók el.

A tervezett folyadékhűtő berendezés télen nem üzemel (kb. +10°C külső hőmérséklet alatt), télen a hűtőgép és a hűtőgéphez csatlakozó hűtővíz vezeték szabadban szerelt szakasza a fagyveszély miatt leürítendő, vagy téliesített folyadékhűtő esetén a fagyveszélynek kitett csővezetékeket elektromos kísérő fűtéssel kell ellátni.

Az irodák, könyvtár és az étterem hűtése 2 csöves, álmennyezetbe szerelt kazettás fan-coil készülékekkel történik.

A többcélú terem szellőzését biztosító légkezelő a helyiség szellőztetésén túlmenően biztosítja a helyiség előírt légállapotát (hűtését) is.

A Számítógép termek (2db) és a télen is hűtendő Elektromos helyiségek (3db) hűtése télen is üzemelő split klímákkal történik.

Szellőzés
A szellőző rendszerek egyidejű működésével kell számolni.

1. rendszer: Könyvtár és számítógép termek szellőző rendszere.

A légkezelő a padlástérben lévő szellőzőgépházban kerül elhelyezésre.

A légkezelő a beszívott friss levegőt szűrés, fűtés, ill. hűtés után légcsatorna hálózaton keresztül juttatja a befúvó rácsokon keresztül a szellőztetendő terekbe.

A légkezelő után a Könyvtár és a számítógép termek részére külön leágazás kerül kialakításra a befúvó és elszívó légcsatornáról, mely leágazásokba motoros működtetésű csappantyú kerül beépítésre. Ezek nyitásával, ill. zárásával lehetséges az egyes helyiségek szellőztetésének külön-külön történő üzemeltetése. A frekvenciaváltós motorral rendelkező légkezelő csak valamennyi helyiség szellőztetése esetén működik a max. fordulatszámon. Ha bármely helyiség befúvó légcsatornájába épített csappantyú zár, akkor a ventilátor fordulatszáma automatikusan csökken addig, amíg a légkezelő után a nyomás a beszabályozásnál beállított értéket el nem éri.

A légkezelő elszívó ventilátora a légcsatorna hálózaton keresztül elszívott levegőt a tetősík fölött juttatja a szabadba. Az elszívó ventilátor a befúvó ventilátorral egyszerre üzemel.

A légkezelő hővisszanyerő elemmel rendelkezik.

A szellőző levegő tervezett mennyisége: 2600 m3/ó

2. rendszer: WC. blokkok szellőző rendszere.
A légkezelő a padlástérben lévő szellőzőgépházban kerül elhelyezésre. A légkezelő a beszívott friss levegőt szűrés és fűtés után légcsatorna hálózaton keresztül juttatja a WC blokkok előtereibe.

A légkezelő elszívó ventilátora a légcsatorna hálózaton keresztül elszívott levegőt a tetősík fölött juttatja a szabadba. Az elszívó ventilátor a befúvó ventilátorral egyszerre üzemel.

A légkezelő hővisszanyerő elemmel rendelkezik.

A szellőző levegő tervezett mennyisége: 4270m3/ó

3. és 10. rendszer: Melegítő konyha
A légkezelő a padlástérben lévő szellőzőgépházban kerül elhelyezésre.

A légkezelő a beszívott friss levegőt szűrés, fűtés, ill. hűtés után légcsatorna hálózaton keresztül juttatja a befúvó rácsokon keresztül a szellőztetendő terekbe.

Az elszívóernyő elszívó ventilátora a légcsatorna hálózaton keresztül elszívott levegőt a tetősík fölött juttatja a szabadba. Az elszívó ventilátor a befúvó ventilátorral egyszerre üzemel.

A szellőző levegő tervezett mennyisége:

Befúvás: 1300 m3/ó

Elszívás: 1500 m3/ó

4. 11. 12 és 13. rendszerek: Konyha- Étterem szellőző rendszere
A konyha és étterem részére közös befúvó rendszer készül.

A légkezelő a beszívott friss levegőt szűrés, fűtés ill. hűtés után légcsatorna hálózaton keresztül juttatja a befúvó rácsokon keresztül a szellőztetendő terekbe.

A légkezelő hővisszanyerő elemmel rendelkezik.

A légkezelő után a konyha és az étterem részére külön leágazás kerül kialakításra a befúvó légcsatornáról, mely leágazásokba motoros működtetésű csappantyú kerül beépítésre. Ezek nyitásával, ill. zárásával lehetséges a konyha és az étterem szellőztetésének külön-külön történő üzemeltetése. A frekvenciaváltós motorral rendelkező légkezelő csak mindkét helyiség szellőztetése esetén működik a max. fordulatszámon. Ha bármely helyiség befúvó légcsatornájába épített csappantyú zár, akkor a ventilátor fordulatszáma automatikusan csökken addig, amíg a légkezelő után a nyomás a beszabályozásnál beállított értéket el nem éri.

A befúvó rendszer által befújt levegőt az alábbi rendszerek szívják el:
- Étterem és előkészítők elszívó rendszere ( 4. rendszer )
- Konyhai szociális blokk elszívó rendszere ( 11. rendszer )
- Konyha elszívó ernyők rendszere ( 12. rendszer )
- Hűtőgépek helyiségének elszívó rendszere ( 13. rendszer )

A konyhába kb. 30 x-os, a Mosogatókba 10 x-es, a belsőterű raktárakba kb. 2-3x-os, az étteremben kb.4x-es ( 30m3/ó,fő ) friss levegős légcserét biztosító szellőző berendezést tervezünk.

A fentiek szerint a szellőző levegő tervezett mennyisége:
Befúvás: 10430 m3/ó
Elszívás: Étterem és előkészítők: 6080 m3/ó
Elszívóernyők: 4300 m3/ó
Szociális blokk: 200 m3/ó
Hűtőgépek: 400 m3/ó

A hűtőgépek elszívása a konyha üzemszünetében működik, amennyiben a helyiség hőmérséklete a megengedett érték fölé emelkedik.

A fenti rendszer légkezelője és elszívó ventilátorai a padlástérben lévő szellőzőgépházban helyezkednek el és az elszívott levegőt a tetősík fölött juttatják a szabadba.

Az elszívó ventilátorok indításakor az adott rendszer légellátását biztosító befúvó légcsatornába beépített motoros mozgatású zsaluk nyitnak, ill. leállításakor zárnak.

A konyhai szociális blokk elszívása folyamatos üzemű be, ill. kikapcsolása kézi kapcsolóval történhet.
Az elszívott levegő pótlását a légkezelő biztosítja.

5. Tornaterem szellőző rendszere
A szellőző levegő mennyiségének meghatározásánál a tornateremben egyidejűleg tartózkodók számát az adatszolgáltatásnak megfelelően 50 fő sportolóra ( 50m3/ó,fő ), ill. 50 fő nézőre( 30m3/ó,fő ) vettük fel.
A légkezelő a tornaterem és a többcélú terem között, a szociális blokk felett kialakított szellőző gépházban kerül elhelyezésre.

A légkezelő a beszívott friss levegőt szűrés és fűtés után légcsatorna hálózaton keresztül juttatja a befúvó sugárfúvókákon keresztül a szellőztetendő térbe.

A légkezelő elszívó ventilátora a légcsatorna hálózaton keresztül a mennyezet alól elszívott levegőt a tetősík fölött juttatja a szabadba. Az elszívó ventilátor a befúvó ventilátorral egyszerre üzemel.

A légkezelő hővisszanyerő és keverő elemmel rendelkezik.

A keverő elem lehetővé teszi a friss levegő mennyiségének változtatását a teremben tartózkodók számának függvényében.

Teljes recirkulációs üzemben a légkezelő a tornaterem gyorsabb felfűtését tudja biztosítani. A befújt levegő hőmérsékletének szabályozása helyiséghőmérsékletről történik.

A szellőző levegő tervezett mennyisége: 4000m3/ó

6. Tornaterem melletti Öltöző-WC. blokk és belső terű raktárak szellőző rendszere
A légkezelő tornaterem és a többcélú terem között, a szociális blokk feletti szellőző gépházban kerül elhelyezésre. A légkezelő a beszívott friss levegőt szűrés és fűtés után légcsatorna hálózaton keresztül juttatja a WC blokkok előtereibe.

A légkezelő elszívó ventilátora a légcsatorna hálózaton keresztül elszívott levegőt a tetősík fölött juttatja a szabadba. Az elszívó ventilátor a befúvó ventilátorral egyszerre üzemel.

A légkezelő hővisszanyerő elemmel rendelkezik.

A szellőző levegő tervezett mennyisége:

Befúvás: 1930 m3/ó

Elszívás: 1930 m3/ó

7. Többcélú terem szellőző rendszere
A légkezelő a tornaterem és a többcélú terem között, a szociális blokk felett kialakított szellőzőgépházban kerül elhelyezésre.

A légkezelő a beszívott friss levegőt szűrés, fűtés, ill. hűtés után légcsatorna hálózaton keresztül juttatja a befúvó rácsokon keresztül a szellőztetendő térbe.

A légkezelő elszívó ventilátora a légcsatorna hálózaton keresztül elszívott levegőt a tetősík fölött juttatja a szabadba. Az elszívó ventilátor a befúvó ventilátorral egyszerre üzemel.

A légkezelő hővisszanyerő és keverő elemmel rendelkezik.

A keverő elem lehetővé teszi a friss levegő mennyiségének változtatását a teremben tartózkodók számának függvényében ( CO érzékelőről kapott jel szerint ).

Az épületfelügyeleti rendszer biztosítja, hogy a helyiség hűtése a friss levegő mennyiségének növelésével történjen, amikor a külső levegő hőmérséklete (hőtartalma) kisebb a helyiségből elszívott levegőénél. Ez jelentős energia megtakarítást eredményez.

A légkezelő a helyiség szellőztetésén túlmenően biztosítja a helyiség előírt légállapotát is.

Befúvás a helyiségbe a karzat alatt fúvókákon keresztül, az elszívás a mennyezet alatt történik.

Ez a rendszer biztosítja a Többcélú teremmel közös légterű Technikai helyiség szellőzését is.

A friss levegő tervezett mennyisége ( 150 főre számolva ): 4500 m3/ó

A recirkuláltatott levegő mennyisége: 4650 m3/ó

A légkezelő légszállítása: 9150 m3/ó

8. Büfé elszívás (földszint)
A tetőtéri szellőzőgépházba elhelyezett elszívó ventilátor az elszívott levegőt a tetősík felett juttatja a szabadba.
Az elszívott levegő pótlása a szociális blokkok rendszere által a közlekedőbe befújt levegővel történik.

A szellőző levegő tervezett mennyisége:
Elszívás: 150 m3/ó

9. Teakonyha elszívás
A tetőtéri szellőzőgépházba elhelyezett elszívó ventilátor az elszívott levegőt a tetősík felett juttatja a szabadba.

Az elszívott levegő pótlása a kialakult depresszió hatására a szomszédos helyiségből történik.

A szellőző levegő tervezett mennyisége:
Elszívás: 150 m3/ó

14. rendszer: Műhelyépület szociális blokk elszívó rendszere.
A WC álmennyezetébe elhelyezett elszívó ventilátor az elszívott levegőt az oldalfalon keresztül juttatja a szabadba.

Az elszívott levegő pótlása a kialakult depresszió hatására a szomszédos helyiségekből. Ill. a nyílászárókon keresztül a szabadból történik.

Az elszívó ventilátor működtetése villanykapcsolóról történik.

Az elszívott levegő tervezett mennyisége:
Elszívás: 260 m3/ó

Az épület többi helyiségének szellőzése a nyílászárókon keresztül természetes szellőzéssel, az ablakok nyitásával biztosítható.

A szellőző rendszerek szabályozását, valamint a légkezelők hőcserélőjeinek fagyvédelmét épületfelügyeleti rendszer szabályozza.

Budapest, 2008. 02. 15.

Hozzászólás

A hozzászóláshoz be kell jelentkeznie.


| 2010. jan. 14.

Szívből gratulálok az "Ifjú tervező"-nek, nagyon szép munka.

Facebook-hozzászólásmodul