ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
к договору № от 00.00.00
"Проектирование, строительство и испытание индивидуального гелиоактивного жилого дома"
СОДЕРЖАНИЕ
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
2. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖИЛОГО ДОМА НОВОГО ТИПА.
3. ХАРАКТЕРИСТИКИ ДОМА
4. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ.
5. СТРОИТЕЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ. 5.1. Каркас дома.
5.2. Фасадная система.
5.3. Теплоизоляция.
5.4. Внутренний отделочный слой.
5.5. Перекрытия.
6. СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ.
6.1. Солнечный коллектор.
6.2. Холодный цикл теплообмена и тепловой трансформатор.
6.3. Горячий цикл теплообмена.
6.4. Тепловой аккумулятор.
6.5. Система воздушного отпления помещений дома.
7. ПОРЯДОК ПРИЕМКИ И СДАЧИ РАБОТ. .
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью работы является разработка, создание и испытание индивидуального жи-лого дома-экспоната с автономными системами жизнеобеспечения – как основы для осуществления краевой жилищной программы "Сибирский дом". Это должно быть удобное, комфортное, недорогое жилище с низкими эксплуатационными за-тратами – привлекательное и доступное по цене широкому слою населения.
2. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖИЛОГО ДОМА НОВОГО ТИПА:
Автономизация инженерных систем, независимость от поставщиков энергии и ус-луг; использование солнечной энергии, рекуперация энергии, высокая степень те-плоизоляции; использование подземных вод; Минимизация эксплуатационных затрат, исключение (минимизация) расходных материалов; использование в оборудовании изоляционных, уплотнительных, про-кладочных, крепежных и пр. материалов самой высокой надежности и долговеч-ности (минимизация трудозатрат на сервисное обслуживание); Унификация (стандартизация) деталей, элементов, оборудования, способов мон-тажа, приемов изготовления, минимальный сортамент и типоразмеры; минималь-ный набор комплектующих деталей, приборов и оборудования; максимальная взаимозаменяемость; Долговечность, надежность, безаварийность работы элементов, частей, оборудо-вания; Высокая стойкость и сопротивляемость внешним воздействиям (атмосфера, вла-га, температурные перепады, осадки, солнце, ветер); использование специальных пропиток, покрытий и обработок для увеличения стойкости и придания нужных ка-честв; Высокая противопожарная стойкость и защищенность; исключение применения горючих материалов; защита от действия огня элементов, конструкций и частей дома; обеспечение целостности несущих конструкций при пожаре;
Безвредность для здоровья, полное соответствие санитарно-гигиеническим требованиям, здоровый дом, возможность ручного регулирования тепло- и аэро-режимов в комнатах для создания желаемого микроклимата.
3. ХАРАКТЕРИСТИКИ ДОМА:
2-х этажный (2-й этаж мансардного типа, утепленный), с гаражом. Общая площадь – не менее 150 м2. Стоимость дома (при серийном изготовлении) не более 900 тыс. руб (в ценах 2003 г.). Крыша в виде солнечного коллектора. Под домом – тепловой аккумулятор. Отопление – воздушное от теплового аккумулятора, резерв – централизованное теплоснабжение.. Холодное водоснабжение – из артезианской скважины или от городского водопро-вода. Горячее водоснабжение - от теплового аккумулятора, резерв – централизованное горячее водоснабжение. Злектроснабжение от городских сетей. Канализация – автономная биоочистка или подключение к городской канализации.
4. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ.
- Кострукция дома состоит из следующих основных элементов:
- каркас из стального профиля с антикоррозионным покрытием,
- фасадная система из плит изготовляемых методом вибролитья,
- теплоизоляция из минваты, пеностекла,
- внутренний отделочный слой из ГВЛ,
- перекрытие 1-го этажа (элементы стального каркаса, минвата, ГВЛ)
- внутренние перегородки из ГВЛ со звукоизоляционным заполнителем,
- окна с 2-3-х-слойным остеклением,
- межкомнатные двери,
- входная дверь с тамбуром,
- лестница на 2-й этаж
5. СТРОИТЕЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ.
5.1. Каркас дома.
Создать технологический участок по отработке (моделирование, эксперименты, испытания) конструкций элементов каркаса и изготовлению комплекта деталей на один дом. Разработать технологию изготовления сборных элементов каркаса:
- какой профиль использовать – промышленный или собственного изготов-ления (резка листовой оцинкованной стали, гибка);
- способ антикоррозионной защиты торцов элементов,
- способ нанесения огнезащиты на стальные конструкции,
- узлы соединения 2-х и 3-х элементов каркаса должны быть без сварки, без болтов, без люфта;
- способы пробивки (просечки) технологических отверстий в стальном про-филе;
- обеспечить точность и безошибочность сборки элементов;
- обеспечить ручную сборку каркаса без применения тяжелой строительной техники,
- подбор комплекта ручного механизированного инструмента.
5.2. Фасадная система. Дооборудовать технологический цех по производству фасадных плит:
- участок приемки и хранения сырья и пигментов,
- термостатированный участок приготовления растворов, вибролитья и вы-держки изделий,
- участок гидрофобизации поверхности,
- участок складирования,
- лаборатория,
- развесочная
Доработать конструкцию крепления плит к элементам каркаса и технологию мон-тажа в полевых условиях:
- вид и количество крепежных элементов;
- способы крепления плит;
- способы демонтажа и замены плит при ремонте;
- обеспечение точности фиксации элементов при вибролитье;
- обеспечение целостности плит и элементов крепежа при хранении и транс-портировке;
- надежность, точность и бездефектность монтажа плит на каркас дома;
- заделка стыков между плитами,
5.3. Теплоизоляция стен. Создать технологический участок по переработке сырья (минераловатные плиты, гранулированное пеностекло) в теплоизоляционные конструктиные элементы стен дома. Разработать:
- способы подготовки и монтажа теплоизоляционных элементов,
- вид и количество крепежных элементов,
- меры по обеспечению целостности элементов теплоизоляции на весь срок эксплуатации (50 лет),
- технологические приемы перекрытия "тепловых мостиков" (утечки тепла из дома),
- защита теплоизоляции от проникновения влаги и ее термоциклического разрушения,
- технологические приемы и конструктивные решения по предотвращению уменьшения объема теплоизоляции на весь срок эксплуатации,
- монтаж вентиляционных каналов, узлы стыковки каналов с горизонтальны-ми каналами в перекрытии и полу
- монтаж электропроводки и трубопроводов внутри стен.
5.4. Внутренний отделочный слой.
- Адаптировать технологию "Кнауф" к условиям монтажа отделочного слоя из ГВЛ внутри дома по элементам его каркаса.
- Разработать приемы и элементы крепежа, обеспечивающие целостность отделочного слоя на весь срок эксплуатации, и приемы его ремонта, заме-ны дефектных участков.
- Решить вопросы а) усиления мест крепления электрических розеток, руко-яток заслонок системы воздушного отопления, входа-выхода трубопрово-дов, б) вырезания технологических проемов и отверстий, в) заделки отвер-стий и щелей.
5.5. Перекрытия. Испытать технологические приемы и крепежные элементы для монтажа системы перекрытия (опорные профилированные балки, подшивка потолка из ГВЛ, настил-ка теплоизоляционного слоя, конструкция пола).
6. СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ И ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ. Дооборудовать технологический участок по моделированию, экспериментальной проверке, отработке и испытанию технических элементов системы автономного теплоснабжения дома.
6.1. Солнечный коллектор. Рассчитать и экспериментально подтвердить возможность снятия 20-70 Гкал теп-ла для обеспечения теплоснабжения дома в холодное время года. Разработать конструкцию солнечного коллектора совмещенного с частью крыши дома:
- материал и способ его крепления на обрешетке крыши,
- система подачи циркуляционной воды в каналы коллектора (стыковка раз-даточной трубы с каналами, патрубки, герметичность, равномерность пода-чи во все каналы, обеспечение пленочного режима стока),
- обеспечение одновременного съема солнечного тепла и тепла внутреннего воздуха,
- обеспечение теплоизоляции этого участка крыши в зимний период,
- система сбора циркуляционной воды из каналов коллектора (стыковка при-емной трубы с каналами, патрубки, герметичность, отсутствие зон скопле-ния непроточной воды)
6.2. Холодный цикл теплообмена и тепловой трансформатор.
- Рассчитать систему циркуляции воды через солнечный коллектор и бак-накопитель.
- Подобрать оборудование, комплектующие детали, материалы для изготов-ления нестандартного оборудования.
- Предусмотреть меры по предотвращению поршневого движения воды в восходящем трубопроводе, интенсивного перемешивания воздуха с водой, утечек, испарения и попадания загрязнений в циркуляционную воду.
- Оптимизировать состав циркуляционной воды с целью минимизации работ по отслеживанию уровня воды в баке, доливки, замены, очистки.
- Автоматизация процесса циркуляции и съема тепла.
- Выбор оптимальной конструкции, ориентации и материала теплообменника для съема низкопотенциального тепла из воды бака тепловым насосом.
- Расчет и конструирование теплового насоса.
- Подбор оборудования и материалов теплонасосной установки.
- Подбор легкокипящего теплоносителя.
- Автоматизация работы ТН.
- Минимизация обслуживания и перезарядки.
- Использование образующегося в ТН холода для бытовых целей.
- Оптимальная конструкция, ориентация и материал теплообменника для пе-редачи высокопотенциального тепла в горячий бак.
6.3. Горячий цикл теплообмена.
- Конструкция и теплоизоляция горячего бака: форма, габариты, материал бака и теплоизоляционный материал, вид и расположение теплообменни-ков, патрубков, крышки, сливного крана, штуцеров для контролько-измерительной аппаратуры.
- Способы надежного (безаварийного, неизнашивающегося, герметичного) соединения-разъединения прямых и обратных труб с патрубками теплооб-менников.
- Система подачи горячей воды для бытового водоразбора (кухня, ванная).
- Обеспечение постоянства напора и температуры воды (пневматический бак с компрессором или циркуляционный насос).
- Система подачи циркуляционной воды на зарядку-разрядку теплового акку-мулятора: трубы, насосы, клапаны переключения потоков, измерительные приборы.
6.4. Тепловой аккумулятор.
- Расчет, конструирование, подбор материалов и экспериментальное обос-нование габаритов аккумулятора.
- Состав теплоаккумулирующей смеси, подготовка сырья, смешивание, за-грузка.
- Обеспечение неизменности состава теплоаккумулирующей смеси на про-тяжении всего срока эксплуатации.
- Предотвращение вредного воздействия компонентов смеси на конструкцию и материалы аккумулятора, трубы теплообменника, верхние элементы и конструкцию пола первого этажа.
- Обеспечение гарантированной безаварийности работы аккумулятора на весь срок эксплуатации.
- Меры по предотвращению нарушения работы или целостности аккумулято-ра при изменении внешних условий (гидрогеологических, экологических, технических).
- Обеспечение надежной сигнализации о нарушении целостности, недопус-тимому изменению теплоаккумулирующих свойств аккумулятора.
- Создание резервной (на случай аварийной разрядки аккумулятора) системы экстренной зарядки аккумулятора в зимний период (использование горячей воды, электронагрева).
6.5. Система воздушного отопления помещений дома. Расчет и конструирование системы:
- Разработка узла забора свежего воздуха снаружи и подмешивания его к циркуляционному воздушному потоку.
- Разработка узла выброса наружу части циркуляционного воздуха.
- Разработка узла рекуперации тепла уходящего из дома воздуха (подогрев входного холодного).
- Расчет поперечного сечения и месторасположения воздушных каналов, об-разующих систему лучисто-конвективного обогрева помещений дома ("теп-лый пол", "теплая стена").
- Разработка высоконадежной системы регулирования интенсивности ото-пления (индивидуально для каждой комнаты) – ручной, неломающейся, "вечной".
- Разработка узла побуждения циркуляции воздуха с максимальным исполь-зованием естественных потоков притока-оттока воздуха.
- Разработка узла съема тепла воздухом в аккумуляторе. Исключение накоп-ления влаги в каналах съема в нерабочий период.
- Разработка системы кондиционирования воздуха в летний период (исполь-зование образующегося в ТН холода, прокладка подземных воздушно-циркуляционных каналов).
7. ПОРЯДОК ПРИЕМКИ И СДАЧИ РАБОТЫ.
- Сдача готового дома проводится путем презентационной демонстрации конструкции и технических систем жизнеобеспечения здания.
- Для презентационной демонстрации Исполнитель и Заказчик формируют комиссию.
- Ввиду новизны принимаемых в проекте технических решений, часть из ко-торых могут оказаться патентоспособными, Заказчик ограничивает число лиц знакомящихся с проектом, не публикует технические подробности в СМИ.
- По результатам презентационной демонстрации составляется Акт приемки-сдачи объекта.
Система раздельной очистки бытовых сточных вод с использованием компости-рующего биотуалета
Что должно быть в итоге
Результатом разработки должен стать ДОЛГОВЕЧНЫЙ (срок службы не менее 50 лет, прочный, пожаробезопасный, не подверженный разрушающим внешним кли-матическим воздействиям), ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ (имеющий все основные инже-нерные системы жизнеобеспечения автономного типа), ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИС-ТЫЙ (с использованием экологически чистых стройматериалов), ЭНЕРГОЭФФЕК-ТИВНЫЙ (с минимальным потреблением традиционной энергии и максимальным использованием нетрадиционных возобновляемых природных источников энер-гии) индивидуальный жилой дом.
