Техническое задание на проектирование инженерных коммуникаций и оборудования

На 12 декабря 2015 года закончено возведение ограждающей конструкции дома, поставлены окна и внешние двери. Для продолжения работ необходимо проектирование инженерных коммуникаций.

1. Отопления и кондиционирования — раскладка теплого пола, оборудование котельной, обвязка оборудования.
2. Приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором (интеграция с солнечными воздушными коллекторами)
3. Водоснабжения и канализации, с выбором и указанием размещения и подключения сантехники
4. Силовой электрической сети
5. Слаботочки
6. Система центрального пылеудаления

Состав проекта по каждому пункту:

1. Техническое задание. Составляется Проектировщиком совместно с Заказчиком и содержит мысли участников на предмет – что и как должна уметь и делать система.
2. Пояснительная записка с мыслями Проектанта – что, куда и зачем.
3. Схемы поэтажная, монтажная, аксонометрическая (и прочие, если нужно)
4. Перечень оборудования и материалов
5. Исполнительная документация – по которой монтажники работать будут.
6. Лицензии и регалии Проектанта.

Далее более подробно изложены требования по каждому пункту.

Отопление и кондиционирование

Отопление в доме предусматривается за счет следующих источников энергии (перечислены по мере убывания значимости, но не первоочередности использования)

1. Электричество по ночному тарифу
2. Геотермальный тепловой насос (ГТН)
3. Пеллетный воздушный камин (ПВК)
4. Солнечные воздушные коллекторы (СВК)
5. Пассивный солнечный нагрев через окна.

Приоритетность использования этих источников

1. Пассивный солнечный нагрев через окна.
2. Солнечные воздушные коллекторы
3. Рекуператор
4. Электричество по ночному тарифу
5. Геотермальный тепловой насос
6. Пеллетный воздушный камин

Так как в первую очередь используется энергия солнца, затруднено погодозависимое управление системой отопления. Поэтому, скорее всего регулирование должно осуществляться по температуре в помещениях.

Должно быть предусмотрено раздельное регулирование контуров теплых полов в разных помещениях — ручное и автоматическое. Теплые полы во всех помещениях, кроме тамбура котельной. Основная раскладка  в больших помещениях — двойная спираль. В малых помещениях возможна змейка или другая раскладка. Также, необходимо предусмотреть «теплые стены» на некоторых стенах комнат, площадь рассчитать исходя из требований по мощности охлаждения. 

Трубы для ТП и ТС — сшитый полиэтилен с кислородным барьером (Rehau, Tece и  т.п.)

Автоматика управления системой отопления и кондиционирования может быть основана на базе микропроцессоров Ардуино.

В доме имеется несколько теплоаккумуляторов (ТА).

1. Кирпичная стена на 1 этаже в гостиной около лестницы. Эта стена, наряду с бетонной стяжкой теплых полов служит для сглаживания суточных и многосуточных температурных колебаний. В зимнее время через эту стену проходит подогреваемый воздушными солнечными коллекторами (ВСК) воздух. В летнее время подача воздуха от ВСК прекращается, и воздуховоды в стене служат для охлаждения воздуха в помещении днем. Ночью стена охлаждается естественным образом.
2. Бетонная стяжка теплых полов на 2 этажах. В доме предусмотрены теплые полы по стяжке во всех помещениях, кроме холла 2 этажа — там будут деревянные полы по лагам, отопление холла, скорее всего, не потребуется — холл будет отапливаться теплым воздухом с 1 этажа. Также, нужно предусмотреть отвод теплого воздуха из воздуховодов солнечных коллекторов которые идут с чердака вниз к кирпичной стене в коробе в холле 2 этажа. 
3. Водяной теплоаккумулятор (ВТА) емкостью 1000 л, установленный в котельной. ВТА самодельный, из пластикового еврокуба. В ВТА установлено 6 ТЭНов по 2 кВт каждый (по 2 на фазу), которые нагревают воду ночью по ночному тарифу. Также, в ВТА расположены теплообменники для жидкостного солнечного коллектора ЖСК (возможна установка в будущем), теплообменник системы теплого пола, теплообменник геотермального теплового насоса. Также, в системе нужно предусмотреть возможность циркуляции теплоносителя через трубы теплообменника в фундаментной плите.
4. Фундаментная плита. В ней установлено 3 петли PEX трубы ø20 мм длиной по 100 м каждая. 
5. Грунтовый ТА под домом. В грунте проложено 100 м трубы ПНД-32, концы выведены в котельную. ГТА используется для сезонного аккумулирования тепла от ВСК.

ГТН подключен к 2 петлям геотермального коллектора: 130м «многоэтажки» (расчетная мощность 7 кВт) и петля вокруг дома, проложенная под дренажом (общая длина около 80 м). «многоэтажка» используется для отопления и приема излишков энергии от ВСК, петля вокруг дома — для охлаждения в летнее время.

Проект должен включать схему обвязки оборудования котельной, включая геотермальные контуры, тепловой насос, теплоаккумуляторы, ГВС и др.

Кондиционирование

Так как объемы воздуха для кондиционирования в 3 и более раз превышают требуемые объемы на вентиляцию, то охлаждать воздух в помещениях можно при помощи:

1. фанкойлов, установленных в каждом помещении.  Недостатки: требует прокладки трубопроводов для теплоносителя, дренажных трубок  к каждому фанкойлу, шум, высокая цена высококачественных фанкойлов, затраты на прокачивание воздуха.
2. Теплообменников, заложенных в стенах (т.н. «теплые стены», ТС). Этот вариант предпочтительнее, т.к. позволяет отказаться от прокладки трубопроводов фанкойлов в каждое помещение, не требует прокачки воздуха через теплообменник, может использоваться как для отопления, так и для охлаждения. Необходим расчет площади для того, чтобы не доходить до точки росы на стенах. По цене оборудования может быть намного дешевле фанкойлов. Управление аналогично управлению ТП. Особенности «теплых/холодных стен» — необходимо устанавливать их там, где не будет мебели, особую осторожность проявлять при сверлении стен (нужна четкая «карта» раскладки труб по стенам с привязкой к размерам и координатам стены).

Требуется рассчитать необходимую мощность и площади теплообменников стен для охлаждения помещений. Коллекторы для ТП и ТС — в котельной и в холле 2 этажа.

По рекомендациям по обустройству ТС раскладка производится горизонтальной змейкой с переменным шагом (увеличение с высотой). Некоторые рекомендации предусматривают прокладку труб ТС на высоту не более 1,2 м от пола.

Трубы ТС предположительно могут прокладываться в технологическом промежутке между пароизоляцией и внутренней обшивкой ЦСП.

Жидкость для охлаждения ТС летом берется из геотермальных коллекторов. Расчетная температура теплоносителя — 0-15С. В конце охладительного сезона возможна температура до 20С.

Тепломеханическая часть (ТМ)

Проект ТМ должен включать обвязку геотермального ТН, водяного ТА, системы ГВС. .

Приточно-вытяжная вентиляция

Так как дом каркасный энергоэффективный с непрерывным контуром пароизоляции, ему нужна приточная вентиляция во всех помещениях. Поэтому по всем помещениям должны быть разведены трубы вентиляции.

Нормы воздухообмена в помещениях: 30 м³ на человека в час. В пассивном доме абсолютно обязательным атрибутом является вентиляционная установка, которая обеспечивает регулируемый воздухообмен.

Предусмотреть отдельную вытяжную вентиляцию в электрощитовой (аккумуляторы) и в кухне, а также приточную вентиляцию для бани (для проветривания путем нагнетания свежего воздуха).

Необходимо рассчитать диаметры подающих и отводящих воздуховодов, а также диаметры магистральных воздуховодов и размеры воздухозаборов. Предполагается забор воздуха с чердака через воздухозаборы, размещенные в подшивке (софитах). Если лучше делать воздухозаборы в других местах — обосновать.

Воздух приточный также будет поступать через солнечные коллекторы (кроме лета). Продумать систему согласования вентиляции через СК и основные воздухозаборы.

Трубы в основном заложить из витой оцинкованной стали необходимого диаметра. Подачу воздуха  делать по одному из 2 вариантов:

• снизу, через отверстия в стенах, на уровне до 1 м от пола
• если это будет представлять технологические или эксплуатационные трудности, то в потолке

Вытяжная вентиляция из каждого помещения должна забирать воздух из помещения в рекуператор

применить на присоединении диффузоров гибкие изолированные воздуховоды, они гасят шум

Рекуператор — необходим расчет его мощности, подбор типа и модели. Размещение планируется на холодном чердаке. Если это будет неоптимально для раскладки воздуховодов и будет представлять неудобство в эксплуатации и обслуживании, можно рассмотреть распложение рекуператора под потолком в котельной.

Система управления должна поддерживать заданный уровень влажности и уровня СО₂. Датчики температуры, влажности и углекислого газа (см. раздел Слаботочка) подают сигналы на управляющий контроллер, который регулирует подачу воздуха в помещения.

Соответственно, в каждом помещении должны быть демпферы и регуляторы подачи воздуха.

В местах, где возможен шум от системы вентиляции, предусмотреть установку глушителей.

После рекуператора предусмотреть врезку для подачи теплого воздуха от канального выхода пеллетного камина. На канал пеллетный камин отдает до 30% мощности. При общей мощности камина 10 кВт в каналы может подаватья до 3 кВт. См. описание камина.

Воздушные солнечные коллекторы

ВСК включены в раздел вентиляции, т.к. они влияют на систему подачи воздуха в зависимости от уровня CO₂. Должно быть предусмотрено 2 режима работы ВСК — зимний и летний. В зимнем режиме воздух подается напрямую в помещения через отверстия с демпферами (автоматически или вручную управляемыми) и через воздуховоды в кирпичной стене на 1 этаже, которая служит теплоаккумулятором.

В летнем режиме подача горячего воздуха из ВСК перекрывается и все генерируемое ВСК тепло передается в ТА (теплоаккумуляторы). ТА описаны в разделе по отоплению и кондиционированию.

Для передачи тепла от теплого воздуха в ТА нужен теплообменник воздух-вода. Необходим расчет и предложения по конструкции теплообменника с использованием серийно выпускаемых или самодельных теплообменников.

Водоснабжение и канализация

Водоснабжение осуществить трехтрубной линией. Третья труба минимального диаметра для циркуляции теплой воды (чтобы горячая вода всегда была около смесителей).

В котельной разместить расширительный бак, частотный регулятор давления, датчик давления. Сейчас это оборудование расположено в кессоне.

В кессоне предусмотреть размещение фильтров очистительных для воды (вода постоянно «ржавеет», скорее всего превышение содержания железа). В будущем из кессона будет отвод водопровода в сторону домика сторожа.Также, из кессона есть отвод ПНД-32 на стойку крана на поверхности, рядом с кессоном 2 м, для разбора воды на полив и на мойку машин.

Заложить трубы из гофрированной нержавейки хорошего качества или из меди для солнечного коллектора в следующих местах:

• от крыши до котельной
• опция — от крыши до кухни (на кухне возможно будет размещаться бак дополнительного солнечный водонагревателя).

Стояк расположен в углу кухни. Выходит через чердак на крышу. Предусмотрены отводы для канализации со 2 этажа и сквозная вентиляция из септика через фановый стояк на крышу. На чердаке предусмотреть отвод для слива кондесата теплообменников воздух-вода (которые отбирают тепло из воздуха солнечных коллекторов и нагретого воздуха подконькового пространства в теплое время года). Предусмотреть предотвращение замерзания воды в водяном затворе этого слива (или отключение его в холодное время года).

Также, конденсат может скапливаться в воздуховодах кирпичной стены-теплоаккумулятора, расположенной в центре здания на 1 этаже. Необходимо предусмотреть слив кондесата из этих труб в канализацию с обязательным надежным водяным затвором (от запахов канализации).

Точки водоразбора и канализации

Помещение	Водоразбор	Канализация
Кухня	мойка, (смеситель), посудомоечная машина Предусмотреть выход воды на улицу в сторону будущей летней кухни (справа от кухни по плану).	мойка, посудомоечная машина
Санузел под лестницей	умывальник, унитаз, возможно биде Также предусмотреть полотенцесушитель	соответственно водозабору
Душевая в сауне	душ, кран для набора воды и мытья полов в сауне и душевой, кран-смеситель для набора воды в ведро для окатывания холодной водой *ведро на уровне 2 м, соответственно нужен вывод водопровода для его наполнения	душ, трап в сауне
Котельная	ГХВ (раковина), ввод воды, система частотного регулирования напора	раковина, трап для слива воды из системы и из ВТА
Гостиная		слив конденсата из воздуховодов в канализацию
Санузел 2 этажа	умывальник, ванна, стиральная машина, унитаз, биде	соответственно водозабору
Чердак	ХВ для наполнения водяного теплоаккумулятора (ВТА)	слив конденсата в стояк. Слив воды из ВТА
Выходы на другие строения	ГХВ в летнюю кухню, в теплицу	Летняя кухня (предусмотреть выход из сауны слива воды из раковины летней кухни)

Полотенцесушители в душевой или комнате отдыха и в санузле на 2 этаже. Полотенцесушители можно запитать обраткой линии поддержания температуры горячей воды (предусмотреть байпасы на случай необходимости отключения полотенцесушителей летом).

Электричество — силовая часть

Кроме разводки на 220В нужно предусмотреть проводку на 48В, с размещением около потребителей преобразователей DC-DC 48-12V. Постоянным током должны обеспечиваться следующие потребители

1. дежурное освещение
2. вентиляторы солнечного коллектора (в случае установки в нижней части коллектора «батареи» из компьютерных кулеров
3. питание компьютеров, сигнализации (пожарной, охранной), системы видеонаблюдения, компьютерной связи, и т.д.
4. бесперебойное питание системы циркуляции отопления
5. возможно — бесперебойное питание пеллетного камина

На случай проблем с аккумуляторами предусмотреть наличие преобразователя 220VAC-48VDC в электрощитовой.

По всему дому должна быть устроена система уравнивания потенциалов. Особенное внимание уделить «мокрым» местам — кухня, санузлы, душевая, сауна.

Система заземления в доме, скорее всего, TN-C-S, т.к. к столбу приходят 4 провода (3 фазы и 0). Ноль заземлен столбом (якобы, я этого заземления не вижу). Поэтому, в доме может быть и ТТ. Также, около дома организовано отдельное заземление, выполненное в виде 2 забитых в землю уголков длиной 3 метра каждый (примерно, как описано здесь). Это заземление связано с арматурой фундамента и выведено стальной полосой шиной через фундаментную плиту в электрощитовую.

В ВРУ на столбе стоят 3P автомат на 25А (3 фазы, 15 кВт), счетчик, шина 0, УЗО на 40А 300 мА. От этого щитка идет 5 бронированный кабель 5*10мм2 в дом. На входе в дом предусмотреть главный 4P автомат. 

Из щитовой уходит 4*4 мм² кабель в кессон для питания насоса в скважине. В кессоне стоит УЗО.

На входе на каждой фазе стоят УЗМ (реле контроля напряжения), защищающие от обрыва нуля и перенапряжения в системе.

От столба идет

В электрощитовую также нужно завести еще один кабель от резервного электрогенератора, который будет на улице, бронированный 5*6мм2 в ПНД трубе (чтобы можно было заменить, если что)

Генератор резервный будет на улице. Предусмотреть ввод от него в электрощитовую и соответствующую коммутацию переключателем питания генератор-сеть. Генератор пока однофазный, всю резервируемую нагрузку нужно свести на 1 фазу. Тепловой насос будет скорее всего 3-х фазный. Для его питания от генератора в будущем будет предусмотрено резервирование инверторами 3 фаз с зарядом аккумуляторов от 1 фазы через мощное зарядное устройство одного из инверторов.

В электрощитовой будут ББП с аккумуляторами для резервного электроснабжения. Также, в щитовую приходят провода от солнечных батарей (проводка по фасаду здания или в пожаробезопасных трубах?) и сетевых фотоэлектрических инверторов, размещенных на крыше и чердаке соответственно. Предусмотреть ввод от фотоэлектрических инверторов в здание, которые будут установлены в будущем перед домом в правой части открытой лужайки.

Электрические выводы должны быть также предусмотрены на всех внешних сторонах здания для подключения электроборудования вне дома. Каждая такая розетка должна иметь свой отдельный автомат или УЗО. Отдельная 3-фазная линия также должна быть предусмотрена для будущей теплицы (освещение, обогрев и т.п.)

Освещение территории — от столба или из дома?

Освещение и розетки = см.Монтаж в подрозетниках: ДОЛОЙ распаечные коробки!

К выключателям подводить и фазу, и ноль, чтобы в дальнейшем можно было подключать управляющие устройства для светильников/люстр.

Слаботочка

включая пожарную сигнализацию, охранную сигнализацию, компьютерные сети, элементы управления оборудованием в доме (освещение, отопление, бытовая техника)

Предусмотреть на крыше размещение антенны ТВ (обычной дециметровой и спутниковой тарелки), 3G для мобильного интернета, а также заложить проводку кабелей для сигнальных и питающих сетей этого оборудования.

Для связи по WiFi предусмотреть усилители сигнала (1-2, по необходимости).

В каждом жилом помещении предусмотреть разводку под датчики температуры, влажности и СО₂. В технических помещениях — только датчики температуры.

В доме есть 3 датчика температуры грунта под плитой фундамента. От них тоже нужно провести провода к контроллеру.

Датчики температуры также нужно заложить на чердаке, в солнечных коллекторах (на входе и выходе)

По уровню СО₂ будет регулироваться подача свежего воздуха в помещения. По температуре — регулировка системы отопления.

Предусмотреть выход к камерам видеонаблюдения на территории. Система видеонаблюдения где будет расположена? Варианты — электрощитовая или солярий на 2 этаже.

Кабельная сеть Ethernet должна охватывать все помещения. Будет использоваться для управления оборудованием (элементы системы Умный дом) и для подключения к компьютерной сети (интернет, одноранговая сеть).Документация

1. АР проект дома можно скачать здесь
2. Конструкция стен (для тепловых расчетов отопления). И еще дополнительная инфа по стенам
3. Для тепловых расчетов может понадобиться информация по окнам
4. Примерная схема теплоснабжения
5. Может понадобится Анкета от одной из проектных организаций с общими параметрами дома.
6. Файлы с планировками и разрезами в формате dwg Примечание! стенки между душевой и сауной на 1 этаже изменены по сравнению с АР — см. планировки с расстановкой мебели в файла по ссылками ниже.
7. Планировка участка
8. Примерная расстановка мебели этаж 1 и этаж 2 (предварительные! нужно согласовывать)