Инфраструктура муниципальных образований

Сложные инженерно-строительные условия характеризуют территории:

♦ активного карстового процесса или возможного его развития;

♦ подтопления или подверженные подтоплению;

♦ затопляемых пойм малых рек;

♦ крутых склонов, подверженных эрозии;

♦ действующих оползней или возможного развития оползнеобразования;

♦ сложенные естественными грунтами с низкими прочностными свойствами;

♦ сложенные техногенными отложениями, сухими или осложненными подтоплением.

При проектировании вертикальной планировки следует руководствоваться основными положениями СНиП 2.07.01–89 и требованиями баланса земляных масс. Их перемещение допускается в пределах территорий разного функционального использования и характера застройки.

На всех участках, подверженных карстово-суффозионным процессам, подлежащих любому виду градостроительного освоения, должны предусматриваться мероприятия в виде:

♦ прекращения интенсивного использования артезианских скважин для постоянного глубинного водоотбора в зонах влияния на карстово-суффозионный процесс;

♦ организации контроля за водоотбором;

♦ устройства противофильтрационных завес или перехватывающих дренажей на пути потоков грунтовых вод.

На жилых территориях отвод поверхностных вод должен осуществляться из жилых кварталов и придомовых территорий по лоткам проездов к дождеприемникам, устанавливаемым в пониженных местах и вдоль улиц. Сбор воды из дождеприемников следует осуществлять в водостоки, прокладываемые вдоль улиц, а главный водосточный коллектор относить к границам жилого района. В общественных центрах отвод поверхностного стока осуществляется через лотки проездов в уличные дождеприемники и через них – в общую систему дождевой канализации.

На рекреационных территориях допускается осуществлять систему отвода поверхностных и подземных вод в виде сетей дождевой канализации и дренажа открытого типа.

При планировке территории города необходимо соблюсти нормы и правила противопожарной безопасности.

Противопожарные расстояния между жилыми, общественными и административными (бытовыми) зданиями промышленных предприятий следует принимать по табл. 3.1.

Таблица 3.1

Расстояние между зданиями

Классификацию зданий по степени огнестойкости следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 21-01-97.

Расстояния между зданиями не нормируются:

♦ при суммарной площади застройки группы зданий, включая незастроенную площадь между ними, равной (или меньше) предельно допустимой площади этажа между противопожарными стенами 1-го типа (для зданий из этой группы, имеющих наименьшую степень огнестойкости) согласно требованиям СНиП 2.08.01–89 и СНиП 2.08.02–89;

♦ если стена более высокого здания, расположенного напротив другого здания, является противопожарной 1-го типа;

♦ при оборудовании одного из зданий (всех помещений, за исключением перечисленных в НПБ 110-99) автоматическими установками пожаротушения.

При проектировании проездов и пешеходных путей необходимо обеспечивать возможность проезда пожарных машин с двух продольных сторон к жилым зданиям высотой 9 этажей и более, к общественным, административным (бытовым) зданиям высотой 5 этажей и более, со всех сторон односекционных жилых домов и общественных зданий башенного типа.

Допускается предусматривать подъезд пожарных машин только с одной стороны к зданиям в случаях:

♦ меньшей этажности, чем указано выше;

♦ оборудования зданий всем комплексом систем противопожарной защиты;

♦ при двусторонней ориентации квартир или помещений;

♦ при устройстве наружных лестниц, поэтажно связывающих лоджии (балконы) или лестницы 3-го типа (п. 4.16 СНиП 2.01.02–85) при коридорной планировке зданий.

Ширину проездов для обеспечения противопожарных требований при высоте зданий от отметки пожарного проезда до отметки пола последнего этажа следует принимать при высоте до 13,0 м (до 5 этажей) не менее 3,5 м с разъездными карманами; с 13 до 46,0 м (от 6 до 16 этажей) – 4,2 м; более 46,0 м (17 этажей и выше) – 6,0 м.

Расстояние от жилых, общественных, административных (бытовых), производственных зданий и сооружений до складов горючих жидкостей следует устанавливать не менее указанных в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Минимальное расстояние до складов горючих жидкостей в зависимости от степени огнестойкости зданий

Здания (сооружения) автозаправочных станций (АЗС), предназначенные для приема, хранения и заправки транспортных средств бензином, дизельным топливом, следует проектировать в соответствии сНПБ 111-98 «Автозаправочные станции. Требования пожарной безопасности».

Строительство АЗС, встроенных (пристроенных) в здания иного назначения, допускается по согласованию с Управлением государственной противопожарной службы (УГПС) при условии применения современного технологического оборудования, предотвращающего возникновение взрывоопасных концентраций в резервуарах хранения топлива и на территории АЗС, исключающего возможность возникновения аварийных ситуаций.

Допускается примыкание торцами новых зданий к существующим с меньшей степенью огнестойкости при наличии или устройстве противопожарной стены 1-го типа (СНиП 2.01.02–85).

Расстояние по горизонтали от подземных сетей до фундаментов зданий и сооружений следует принимать согласно табл. 14 СНиП 2.07.01–89.

3.2. Организация энерго– и теплоснабжения

Организация энергоснабжения. Важнейшей отраслью городского хозяйства является система энергоснабжения города, к которой относятся теплоснабжающие и электроснабжающие хозяйства.

Система энергоснабжения включает комплекс энергетических установок и сетей, обеспечивающих потребителей в городе тепловой и электрической энергией.

Наибольшую сложность для городских властей представляет организация систем теплоснабжения, так как они требуют значительных капиталовложений в теплотехническое оборудование и тепловые сети, непосредственно влияют на экологическое и санитарное состояние окружающей среды, а также требуют рассмотрения различных вариантов их размещения.

Теплоснабжение – самый энергоемкий и самый энергорасточительный сегмент национальной экономики. В связи с тем, что главным потребителем тепловой энергии является население, теплоснабжение является социально значимым сектором энергетического комплекса России. Целью системы теплоснабжения является удовлетворение потребностей населения в услугах отопления, горячего водоснабжения (подогрев воды) и вентиляции.

При организации системы теплоснабжения города необходимо учитывать классификацию этих систем по следующим признакам:

♦ источнику приготовления тепла;

♦ степени централизации;

♦ роду теплоносителя;

♦ способу подачи воды на горячее водоснабжение и отопление;

♦ количеству трубопроводов тепловых сетей;

♦ способу обеспечения потребителей тепловой энергией и др.

По источнику приготовления тепла и степени централизации теплоснабжения различают три основных вида систем теплоснабжения:

1) высокоорганизованное централизованное теплоснабжение на базе комбинированной выработки тепла и электроэнергии на ТЭЦ – теплофикация;

2) централизованное теплоснабжение от районных отопительных и промышленно-отопительных котельных;

3) децентрализованное теплоснабжение от мелких котельных, индивидуальных отопительных приборов и печей и т. п.

В целом в России теплоснабжение обеспечивают около 241 ТЭЦ общего пользования, 244 ТЭЦ промышленного пользования, 920 котельных средней мощности, 5570 котельных ниже средней мощности, 1 820 020 котельных малой мощности, около 600 тыс. автономных индивидуальных теплогенераторов, три специализированных ядерных источника тепла. Суммарная реализация тепла в стране составляет около 2100 млн Гкал/год, в том числе жилищный сектор и бюджетная сфера потребляют около 1100 млн Гкал/год, промышленность и прочие потребители – почти 1000 млн Гкал/год. На теплоснабжение расходуется более 400 млн т условного топлива в год.

В стране развита теплофикация: на ТЭЦ в наиболее экономичном теплофикационном режиме вырабатывается 75 % от общей выработки тепловой энергии.

По роду теплоносителя различают водяные и паровые системы теплоснабжения.

Водяные системы теплоснабжения применяют в основном для снабжения тепловой энергией сезонных потребителей и для горячего водоснабжения, а в некоторых случаях и для технологических процессов. Паровые системы используются в основном для технологических целей в промышленности и для нужд городского хозяйства вследствие повышенной опасности при их эксплуатации практически не применяются. В нашей стране водяные системы теплоснабжения составляют по протяженности более половины всех тепловых сетей.

По способу подачи воды на горячее водоснабжение водяные системы теплоснабжения делятся на закрытые и открытые.

В закрытых водяных системах теплоснабжения воду из тепловых сетей используют только как греющую среду для нагревания в подогревателях поверхностного типа водопроводной воды, поступающей затем в местную систему горячего водоснабжения. В открытых водяных системах теплоснабжения горячая вода к водоразборным приборам местной системы горячего водоснабжения поступает непосредственно из тепловых сетей.

По количеству трубопроводов различают системы теплоснабжения однотрубные, двухтрубные и многотрубные.

По способу обеспечения и схемам присоединения потребителей тепловой энергией различаются системы теплоснабжения одноступенчатые и многоступенчатые.

Узлы присоединения потребителей тепла к тепловым сетям называют абонентскими вводами. На абонентском вводе каждого здания устанавливают подогреватели горячего водоснабжения, элеваторы, насосы, арматуру, контрольно-измерительные приборы для регулирования параметров и расходов теплоносителя по местным отопительным и водоразборным приборам. Поэтому часто абонентский ввод называют местным тепловым пунктом (МТП). Если абонентский ввод сооружается для отдельного объекта, то его называют индивидуальным тепловым пунктом (ИТП).

При организации одноступенчатых систем теплоснабжения абоненты – потребители тепла присоединяются непосредственно к тепловым сетям. Такое непосредственное присоединение отопительных приборов ограничивает пределы допустимого давления в тепловых сетях, так как высокое давление, необходимое для транспорта теплоносителя к конечным потребителям, опасно для радиаторов отопления. В силу этого одноступенчатые системы применяют для теплоснабжения ограниченного числа потребителей от котельных с небольшой длиной тепловых сетей.

В многоступенчатых системах между источником тепла и потребителями размещают центральные тепловые пункты (ЦТП) или контрольно-распределительные пункты (КРП), в которых параметры теплоносителя могут изменяться по требованию местных потребителей. ЦТП и КРП оборудуются насосными и водонагревательными установками, регулирующей и предохранительной арматурой, контрольно-змерительными приборами, предназначенными для обеспечения группы потребителей в квартале или районе тепловой энергией необходимых параметров. С помощью насосных или водонагревательных установок магистральные трубопроводы (первая ступень) соответственно частично или полностью гидравлически изолируются от распределительных сетей (вторая ступень). Из ЦТП или КРП теплоноситель с допустимыми или установленными параметрами для местных потребителей по общим или отдельным трубопроводам второй ступени подается в МТП каждого здания. При этом в МТП производятся лишь элеваторное подмешивание обратной воды из местных отопительных установок, местное регулирование расхода воды на горячее водоснабжение и учет расхода тепла.

Организация полной гидравлической изоляции тепловых сетей первой и второй ступеней является важнейшим мероприятием повышения надежности теплоснабжения и увеличения дальности транспорта тепла. Многоступенчатые системы теплоснабжения с ЦТП и КРП позволяют в десятки раз уменьшить число местных подогревателей горячего водоснабжения, циркуляционных насосов и регуляторов температуры, устанавливаемых в МТП при одноступенчатой системе. В ЦТП возможна организация обработки местной водопроводной воды для предупреждения коррозии систем горячего водоснабжения. Наконец, при сооружении ЦТП и КРП сокращаются в значительной мере удельные эксплуатационные затраты и затраты на содержание персонала для обслуживания оборудования в МТП.

Централизованное теплоснабжение в первую очередь получило развитие в городах и районах с преимущественно многоэтажной застройкой.

Современная централизованная система теплоснабжения состоит из следующих основных элементов: источника тепла, тепловых сетей и местных систем потребления – систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Для организации централизованного теплоснабжения используются два типа источников тепла: теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) и районные котельные (РК) различной мощности.

Районные котельные большой мощности сооружают для обеспечения теплом крупного комплекса зданий, нескольких микрорайонов или района города. Тепловая мощность современных районных котельных составляет 150–200 Гкал/ч. Такая концентрация тепловых нагрузок позволяет использовать крупные агрегаты, современное техническое оснащение котельных, что обеспечивает высокие показатели использования топлива и КПД теплотехнического оборудования.

Этот вид систем теплоснабжения имеет ряд преимуществ перед теплоснабжением от котельных малой и средней мощности.

К ним относятся:

♦ более высокий коэффициент полезного действия котельной установки;

♦ меньшее загрязнение атмосферного воздуха;

♦ меньший расход топлива на единицу тепловой мощности;

♦ большие возможности механизации и автоматизации;

♦ меньший штат обслуживающего персонала и т. д.

Следует учитывать, что ТЭЦ экономически целесообразно сооружать лишь при больших тепловых нагрузках (более 400 Гкал/ч).

На ТЭЦ организуется и осуществляется комбинированная выработка тепла и электроэнергии, обеспечивающая существенное снижение удельных расходов топлива при получении электроэнергии. При этом сначала тепло рабочего тепловодяного пара используется для получения электроэнергии при расширении пара в турбинах, а затем оставшееся тепло отработанного пара используется для нагрева воды в теплообменниках, которые составляют теплофикационное оборудование ТЭЦ. Горячая вода применяется для теплоснабжения. Таким образом, на ТЭЦ тепло высокого потенциала используется для выработки электроэнергии, а тепло низкого потенциала – для теплоснабжения. В этом состоит энергетический смысл комбинированной выработки тепла и электроэнергии.

Тепловая энергия в виде горячей воды или пара транспортируется от ТЭЦ или котельной к потребителям (к жилым домам, общественным зданиям и промышленным предприятиям) по специальным трубопроводам, называемым тепловыми сетями. Проведение тепловых сетей в городах и других населенных пунктах должно предусматриваться в отведенных для инженерных сетей технических полосах.

Современные тепловые сети городских систем представляют собой сложные инженерные сооружения. Протяженность тепловых сетей от источника до крайних потребителей составляет десятки километров, а диаметр магистралей достигает 1400 мм. В состав тепловых сетей входят теплопроводы; компенсаторы, воспринимающие температурные удлинения; отключающее, регулирующее и предохранительное оборудование, устанавливаемое в специальных камерах или павильонах; насосные станции; районные тепловые пункты (РТП) и тепловые пункты (ТП).

Тепловые сети разделяются на магистральные, прокладываемые на главных направлениях населенного пункта, распределительные – внутри квартала, микрорайона – и ответвления к отдельным зданиям и абонентам.

Схемы тепловых сетей применяют, как правило, лучевые. Во избежание перерывов в снабжении теплом потребителя предусматривают соединение отдельных магистральных сетей между собой, а также устройство перемычек между ответвлениями. В больших городах при наличии нескольких крупных источников тепла сооружают более сложные тепловые сети по кольцевой схеме.

Для обеспечения надежного функционирования таких систем необходимо их иерархическое построение, при котором всю систему расчленяют на ряд уровней, каждый из которых имеет свою задачу, уменьшающуюся по значению от верхнего уровня к нижнему. Верхний иерархический уровень составляют источники тепла, следующий уровень – магистральные тепловые сети с РТП, нижний – распределительные сети с абонентскими вводами потребителей. Источники тепла подают в тепловые сети горячую воду заданной температуры и заданного давления, обеспечивают циркуляцию воды в системе и поддержание в ней должного гидродинамического и статического давления. Они имеют специальные водоподготовительные установки, где осуществляется химическая очистка и деаэрация воды. По магистральным тепловым сетям транспортируются основные потоки теплоносителя в узлы теплопотребления. В РТП теплоноситель распределяется по районам, и в сетях районов поддерживаются автономный гидравлический и тепловой режимы.

Организация иерархического построения систем теплоснабжения обеспечивает их управляемость в процессе эксплуатации.

Для управления гидравлическими и тепловыми режимами системы теплоснабжения ее автоматизируют, а количество подаваемого тепла регулируют в соответствии с нормами потребления и требованиями абонентов. Наибольшее количество тепла расходуется на отопление зданий. Отопительная нагрузка изменяется с изменением наружной температуры. Для поддержания соответствия подачи тепла потребителям в нем применяют центральное регулирование на источниках тепла. Добиться высокого качества теплоснабжения, применяя только центральное регулирование, не удается, поэтому на тепловых пунктах и у потребителей применяют дополнительное автоматическое регулирование. Расход воды на горячее водоснабжение непрерывно изменяется, и для поддержания устойчивого теплоснабжения гидравлический режим тепловых сетей автоматически регулируют, а температуру горячей воды поддерживают постоянной и равной 65 °C.

Эксплуатацией систем теплоснабжения и управлением технологическими процессами и теплотехническим оборудованием занимаются в основном специализированные организации – муниципальные унитарные предприятия и акционерные общества.

Организационная структура управления предприятием теплоснабжения состоит из органов управления протекающими технологическими процессами, связанными с выработкой и доставкой тепловой энергии потребителям, а также органов управления предприятием в целом и включает следующие основные подразделения: административно-управленческий аппарат, производственные отделы и службы, эксплуатационные районы. Именно эксплуатационные районы являются основными производственными подразделениями предприятия теплоснабжения.

Примерная организационная структура управления муниципальным предприятием теплоснабжения представлена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Организационная структура управления муниципальным предприятием теплоснабжения

Несмотря на преимущества централизованных систем теплоснабжения городов, они обладают рядом недостатков, например значительной протяженностью тепловых сетей, необходимостью крупных капиталовложений при модернизации и реконструкции элементов, что к настоящему времени привело к снижению эффективности работы предприятий теплоснабжения городов.

К числу основных системных проблем, осложняющих организацию эффективного механизма функционирования теплоснабжения современных города, можно отнести следующие: