Как рассчитывать фундамент, пример

Фундамент воспринимает всю нагрузку от сооружения, включая вес всех конструктивных элементов, из которых возводится здание и сооружение. Функции фундамента — воспринимать и равномерно перераспределять эту нагрузку на основание и грунт.

Кроме того, во многих регионах России грунт промерзает зимой на определённую глубину. Вода, присутствующая в нём, расширяется, в результате чего грунт вспучивается. Чем больше влаги, тем сильнее этот процесс заметен. Коэффициент расширения составляет 10-12% — при средней глубине промерзания в 1,7 м, грунт приподнимается примерно на 10-15 см. Такие процессы могут способствовать деформации здания.

В некоторых случаях модульные здания могут устанавливаться без фундамента:

Следует учесть, что нагрузка на основание в таком случае не должна превышать 200 кг/кв. м.

Одиночные модульные строения, которые планируется перемещать с места на место с интервалом примерно в 3 месяца (если только они будут располагаться не на песчаном грунте) могут быть установлены:

на выровненную и уплотнённую землю;

на ровный асфальт (лучше подложить широкую тротуарную плиту под каждый угол);

на выровненную площадку с брусовым основанием.

Площадка с брусовым основанием обустраивается следующим образом:

В основу нижнего каркаса бытовок и домиков заложена обрешётка из поперечных брусьев. Поэтому для правильной установки изделий необходимо выполнить ряд условий:

1. Площадка должна быть ровной. Желательно проверить по уровню.

2. Основание для установки бытовок и домиков изготавливается из деревянного бруса 100х100 (150х100), либо из шпал, бетонных блоков, металлических балок.

Брусья (или другой материал) необходимо выложить либо по длине (на рисунке слева), либо по ширине (на рисунке справа). Во втором случае желательно, чтобы центральные поперечины фундамента попали под поперечные брусья нижнего каркаса бытовки.

В случае, если почва на площадке неплотная, болотистая и др., следует сделать отсыпку щебня (желательно фракции 20-40). Высота подушки 20-30 см.

Во всех других случаях рекомендуется обустройство фундамента.

Фундамент – это ключевой элемент всей постройки, возведение модульного здания начинается именно с этого этапа.

Как правило, чтобы построить правильный фундамент в штате строителей должен быть геодезист. Он решает целый ряд вопросов: выставление высотных отметок, учёт характеристик грунта, вариант опирания.

Выставление высотных отметок производится для того, что бы фундамент был ровным, то есть когда модульное здание будет на него установлено, оно будет стоять чётко по уровню. Для этого ставят специальные ориентиры, после чего производят расчёт угла наклона, выбирают нужную плоскость и устанавливают уровень заливки.

Затем проводят исследование почвы. Это делается для определения усадки, степени и возможности деформации, из-за пучинистости грунта. От этого будет зависеть выбор типа фундамента: монолитный или сборный железобетон, кирпичная основа, сваи (металлические или железобетонные), асфальт, расклинцованное щебёночное покрытие.

Основной принцип — чем ненадёжнее грунт, тем надёжнее должен быть тип фундамента. К примеру: на зыбкую, сыпучую основу нельзя будет поставить кирпичные опоры, так как под весом модульного здания даст просадку, что неизбежно приведёт к деформации конструкции.

После просчёта выбирают тип опирания: полное или точечное.

Для обеспечения жёсткости конструкции необходимо чётко следовать технологическим нормам для постройки того или иного типа фундамента:

2 этажа – 6 т/м 2 ;

3 этажа – 9 т/м 2 .

— для щебёночной площадки:

Первый слой – песок по ГОСТ 8736-85 с коэффициентом фильтрации в уплотнённом состоянии не ниже 2 м/сутки, коэффициент уплотнения не менее 0,95, толщина слоя более 300 мм.

Второй слой – щебень фракции 20-40 с расклинцовкой щебнем фракции 5-20 по ГОСТ 8267-93*. Толщина слоя более 250мм.

— для асфальтовой основы:

асфальтобетон по ГОСТ 9128-84, требования к технологии производства работ – СНиП 3.06.03-85.

— для точечного опирания рассчитывают нагрузку для каждой отдельной опоры, исходя из веса самой модульной конструкции.

Виды фундаментов:

Монолитный или ленточный фундамент.

Классический вид фундамента, часто не оправдывающий себя в модульном строительстве. Прочностные и технологические характеристики такого основания очень высоки. Но для временного, относительно лёгкого здания из блок-контейнеров соотношение цены, качества, энергозатрат и времени будет нерациональным.

Устройство монолитного или ленточного фундамента оправдывает себя только в том случае, если: здание будет эксплуатироваться от 10 и более лет, будет большой площади и этажности.

Однако плавающий мелкозаглублённый фундамент – он идеально подходит для быстровозводимых зданий возводимых в районах с промерзанием грунта.

БМК — что это такое?

Основу конструкции формирует металлический корпус, обеспеченный ограждениями, вспомогательными приспособлениями для транспортировки (иногда опционально) и несколькими слоями изоляции.

Характеристики применяемых изоляционных слоев определяются на этапе проектирования местом и условиями эксплуатации. На крупных производствах толщина защитных тепловых прослоек может достигать 150 мм. В условиях холодного климата я бы рекомендовал присмотреться к газовым котельным с утолщенной внешней обшивкой.

Функциональную часть составляет сборное оборудование, в числе которого насосы, горелки, панели управления, контрольно-измерительные приборы и дополнительные секции для обеспечения процессов доставки топлива. Перечень рабочих устройств определяется целями потребителя.

На базовом уровне основу будет составлять котельный блок с арматурой для интеграции в местную коммуникационную сеть. Но также современные производители предлагают и системы с контурами ГВС для водогрейных модификаций, парогенерирующими установками, вентиляционным оборудованием, узлами для учета расхода топлива и т.д.

Средства автоматизации не только обеспечивают процесс автономного управления, но и могут сопрягаться с пожарной сигнализацией на объекте.

Разновидности модулей

Блок можно классифицировать по нескольким признакам. В первую очередь это количество модулей — от 1 до 4. Увеличение числа рабочих отсеков может быть обусловлено потребностью в высокой производительности или же в разделенном теплоснабжении с расчетом на несколько обслуживаемых зон.

Еще один признак классификации БМК — тип используемого топлива.

На практике чаще применяются следующие модули:

1. Твердотопливные. Предусматривается использование традиционных энергетических ресурсов в виде угля и дров.
2. Жидкостные. Преимущественно дизельные модели, отличающиеся практичностью в плане содержания.
3. Газовые. Котельные на газе считаются самыми выгодными с точки зрения экономии, а благодаря контролирующей автоматике все реже возникают нарекания относительно их безопасности.
4. Биотопливные. Разновидность твердотопливных конструкций, но с экологическими и экономическими преимуществами. Так, пеллетные БМК при небольших затратах дают больше тепловой энергии, хотя в России данный вид топлива пока еще недостаточно распространен в отдельных регионах.

Преимущество мобильных устройств

Со стороны БМК кажутся достаточно массивными и неудобными с точки зрения их перевозки и размещения, но это ложное впечатление.

Сами изготовители стремятся подгонять конструкции под условия доставки и установки. Большинство унифицированных мобильных станций можно перевозить как железнодорожным, так и автомобильным транспортом. Подобные нюансы лучше оговаривать на этапе разработки проекта.

Тот факт, что система является мобильной, вовсе не снижает другие эксплуатационные достоинства, в числе которых возможность каскадного объединения модулей, универсальность в плане соединения с различными теплосетями и доступность техобслуживания.

Сохраняется и преимущество в виде экономности расхода топлива. Например, среднее потребление газов при номинальной теплопроизводительности котлов мощностью 300-400 кВт может укладываться в 50 м3/ч.

Транспортируемые модели на твердом топливе и мазуте также рассчитываются на независимую от централизованных сетей эксплуатацию в условиях удаленности от городского массива. От владельца требуется лишь обеспечивать котельную электричеством для работы автоматики, что можно сделать с помощью генератора, а также своевременно доставлять топливо на рабочий объект.

Подключение твердотопливного котла к системе отопления

Правильный монтаж котла это не всё, что потребуется. Имеет важное значение подключение остальных элементов системы отопления. На подаче устанавливается защитная группа, а затем тройник, ведущий в байпас. Датчик переключается при температуре на обрате 55˚С. Это необходимо для того, чтобы избежать появление конденсата. Подключить твердотопливный котёл к системе отопления с естественной циркуляцией достаточно просто. Подача и обратный трубопровод подключаются к соответствующим выходам котла.

Также нужно установить защитную группу: клапан сброса, воздухоотводчик, манометр. Такие системы предусматривают наличие расширительного бака. Трубопроводы монтируются с уклоном для хорошего самотёка. Этот вид системы отопления позволяет быть независимым от электроснабжения, но в случае отсутствия энергозависимых систем автоматики. Системы с принудительной циркуляцией характеризуются наличием байпаса и трёхходового клапана. Это помогает избежать образование конденсата в топке или трещин чугунных секций при попадании воды низкой температуры.

Вышеупомянутые устройства обеспечивают подмес горячей воды в обратный трубопровод, чтобы обеспечить необходимую температуру на входе котла. В таких системах часто используются резервуары для подготовки горячей воды, такие как бойлеры косвенного нагрева.

В них расположен змеевик, по которому протекает нагретая котлом вода. В системе контуры водонагревателя и отопления располагаются параллельно. Это делается для того, чтобы обеспечить нагрев воды для ГВС при помощи теплоносителя с максимальной температурой. В случае когда нет возможности регулирования интенсивности выработки тепла используется буферная ёмкость, которую часто называют теплоаккумулятором. Его подключают к котлу для того, чтобы в пиковые режимы работы избыточное тепло направлялось на подогрев воды, а затем накопленная энергия расходовалась в целях горячего водоснабжения или отопления.

Закрытая система отопления

Подключение котла на твёрдом топливе в закрытые системы запрещается рядом законодательств, но она возможна и характеризуется повышенными требованиями к применяемому оборудованию.

Котёл должен иметь соответствующие прочностные характеристики и пройти необходимые испытания. Считается, что единственный способ – это использование двух контуров. Один должен быть открытым, в котором будет присутствовать расширительный бак, а второй, включающий радиаторное отопление и мембранный бак, уже будет закрытым.

В таком случае на подающем трубопроводе обязательно наличие устройств, предохраняющих котёл от воды с температурой выше 100°С. Также важно наличие автоматики, регулирующей интенсивность горения топлива, путём ограничения подачи воздуха.

Открытая

Этот вид систем наиболее характерен для твердотопливного оборудования. Это обусловлено высокой безопасностью, так как при резком увеличении температуры расширительный бак устраняет избыточную воду и давление и контуры продолжают дальше работать.

К достоинствам открытой системы отопления можно отнести:

• энергонезависимость;
• экономичность. Не требуется дополнительное оборудование для обеспечения циркуляции.

Недостатком выступает особенность монтажа:

• трубы должны иметь уклон, а элементы обвязки котла должны располагаться на определённом уровне;
• система открыта для доступа воздуха, что влечёт за собой коррозию;
• теплоноситель испаряется и поэтому потребуется его восполнение;
• меньшая эффективность отопления за счёт медленной естественной циркуляции.

Котельные установки на твердом топливе используются как постоянный или резервный источник отопления, для снабжения частного жилья или небольших хозяйственных промышленных построек горячей водой.

Оглавление:

Достоинства и недостатки котельной на твердом топливе

1. Преимущества агрегатов:

• главное преимущество — автономный тип систем. На основе твердотопливной котельной делают независимое от общественных, коммунальных систем индивидуальное горячее водоснабжение и обогрев жилья;
• организация отопления с естественным типом циркуляции теплоносителя не требует дополнительного подключения электрических приборов;

• автономность — идеальное решение задачи обеспечения удаленных от централей построек;
• для районов с нестабильной подачей электричества, дизельного топлива или газа твердотопливные установки выступают вспомогательным источником теплообеспечения;
• при современной нестабильности решающим фактором использования твердотопливного обогрева является экономический фактор;
• оптимальное решение по обогреву для районов, где основное топливо – дрова, уголь;
• экономически обоснованное решение обогрева твердотопливной установкой на предприятиях деревообрабатывающей отрасли. Брикеты из прессованной стружки и пиломатериала обходятся в копейки, уменьшают траты по вывозу мусора и его рекуперации.

2. Недостатки твердотопливных установок:

• самый главный недостаток твердотопливной системы – невозможность полной автоматизации процесса. При создании теоретически идеальных условий работа котла на угле не превышает 3-х суток, а на дровах только сутки. В реальности время намного меньше. Использование твердого топлива не дает полного комфорта для проживающих, как дает установка на жидком и газообразном топливе;
• применение угля определяет размещение титана в отдельном помещении, установку дымохода, выделение места для хранения угля;
• сезонная черновая работа по отбору и отсеиванию угля, по его хранению.

3. Альтернативное топливо для твердотопливных агрегатов:

• современные производства начали выпуск альтернативного топлива на смену угольному или дровам. Установки для отопления работают на специальных древесных гранулах – пеллетах;
• основное преимущество таких котельных: экономичность, низкий уровень выхлопных газов, гигиеничность, высокая теплокалорийность;
• возможность автоматизации подачи топлива в котел;
• недостаток отопительной системы — потребление энергии. Котельная выпадает из разряда автономной.

Проект котельной на твердом топливе

При строительстве проектирование котельной также важно, как и закладка печи. Избежать в дальнейшем финансовых убытков, иметь гарантию безопасного пользования можно только при обращении за составлением проекта к профессиональному подрядчику.

1. Перечень требований заказчика к проектно-строительной организации:

• обязательное наличие у подрядчика всех сопроводительных документов: разрешающих деятельность, подтверждающих уровень квалификации, гарантирующих профильность деятельности;
• вовлечение заказчика в составление технического задания, в котором содержится проект и перечень пожеланий к монтажу;
• совместное составление и утверждение инженерных изменений при устройстве твердотопливной котельной в частном строении;
• составление и утверждение сметы на проектирование, уточнение моментов удорожания монтажных работ;
• получение на руки готового проекта с чертежами, ТУ, с расчетом тепловых нагрузок по отоплению и горячему водоснабжению.

Блочно-модульные котельные установки — проектирование

На этапе составления заказа производители предоставляют к заполнению специальный опросный лист, в котором будущий владелец указывает требования и характеристики системы.

К базовым параметрам, например, относится число модулей, мощность, вид применяемого топлива, реализация коммуникационной инфраструктуры и т.д. Причем неспециалистам бывает сложно корректно объединять несколько групп требований, так как отдельные показатели могут противоречить друг другу.

Сложные многофункциональные установки особенно проблемны для проектирования. Например, паровые станции с водогрейным контуром требуют больше пространства для технической обвязки, поэтому сразу могут исключаться и принципы компактного размещения. После этого производится анализ требований и конструкторы с инженерами выносят для утверждения техническое задание по изготовлению котельной.

Монтаж блочно-модульных котельных на различных видах топлива.

Монтаж блочно-модульных котельных выполняется специалистами, имеющими соответствующую квалификацию и аттестованных по соответствующим видом деятельности. Специалисты нашей компании имеют все необходимые удостоверения и регулярно проходят повышение квалификации.

Документы, необходимые для монтажа блочно-модульной котельной в общем случае.

Для монтажа любого оборудования, работающего с природным газом при тепловых мощностях выше бытовых требуется аттестация по “правилам безопасности сетей газораспределения и газопотребления“. Помимо аттестации по соответствующим правилам для монтажа газовой блочно-модульной котельной, также, необходимо иметь сварщика, аттестованного по стандартам НАКС (национально агентство контроля сварки) с соответствующим сварочным оборудованием, также аттестованным по стандартам НАКС. Руководитель монтажных работ должен иметь аттестацию по “Правилам технической эксплуатации тепловых энергоустановок”. При выполнении монтажа модульной котельной общей стоимостью, указанной в договоре не более 3 000 000 (трёх миллионов рублей) членство в СРО не требуется, при больших суммах необходимо членство в СРО, данное требование прописано в градостроительном кодексе.

Монтаж модульных котельных на жидком топливе.

При монтаже модульных котельных на жидком топливе действуют все те же правила, что и для котельных на магистральном природном газе. Персонал также должен иметь аттестации. Необходимость членства в СРО (саморегулируемых организациях) также определяется стоимостью производимых работ.

Монтаж модульных котельных на твёрдом топливе.

При монтаже модульных котельных на твёрдом топливе, в случае, если это водогрейная котельная, требования к аттестации сварщиков и сварочного оборудования не применяются. Требования к членству в СРО остаются теми же, что и для котельных на природном газе и жидком топливе.

Для просмотра нажмите на картинку

Особенности монтажа БМК

Капитальное строительство в данном случае исключается, в чем состоит еще одно преимущество БМК. Основные мероприятия на этапе реализации проекта с готовой станцией относятся к подготовке площадки, где будет эксплуатироваться оборудование.

Должна быть обустроена фундаментная платформа по типу толстой стяжки, на которой в дальнейшем и будет размещена конструкция. Чаще всего поставка БМК на место эксплуатации осуществляется спецтехникой. Непосредственно на площадку блок ставится автокраном, после чего конструкция фиксируется на несущей подложке.

В перечень монтажных работ могут включаться и обвязочные мероприятия. Компоненты оборудования подключаются к источникам энергии, системе дымохода, вентиляционным каналам, водопроводным коммуникациям и контурам доставки топлива. В случае с твердыми горючими материалами организуется и участок для хранения топлива и загрузки в камеры сгорания.

Инструкция по монтажу дровяного котла

Независимо от того, какую разновидность ТТ-котла вы купили – прямого горения, пиролизный или пеллетный, порядок установки остается неизменным и состоит из таких этапов:

1. Выбор конкретного места в частном доме под размещение теплогенератора.
2. Подготовка помещения к установке.
3. Устройство приточно-вытяжной вентиляции.
4. Инсталляция отопительного агрегата и дымохода.
5. Подключение к системе отопления (обвязка) и проверочный запуск.

Примечание. В зависимости от модели дровяного либо угольного котла может понадобиться присоединение к электрической сети.

Первые 3 пункта списка относятся к подготовительным работам, что вовсе не умаляет их значимости. Если неправильно выбрать месторасположение агрегата и не предусмотреть нормальной вентиляции, то возникающие проблемы вам придется решать в процессе эксплуатации, посреди отопительного сезона. Так что предлагаем разобрать каждый пункт в отдельности.

Для верного подбора источника тепла по мощности рекомендуем сделать расчет тепловой нагрузки на отопление, воспользовавшись подходящей методикой.

Где лучше поставить ТТ-котел

Примечательно, что ни в одной стране бывшего СССР по сей день не разработано конкретного нормативного документа, регламентирующего монтаж котлов на твердом топливе в частных и многоквартирных домах. Основная часть требований изложена в СНиП «Отопление и вентиляция», отдельные нормы встречаются в документе СНиП 31–02-2001 «Одноквартирные дома» (для России) и в прочих разрозненных актах.

Справка. Многие интернет-ресурсы отсылают нас читать громадный СНиП «Котельные установки», не учитывая, что его действие распространяется на теплогенераторы мощностью свыше 360 кВт (п. 1.2). Другие предлагают нам руководствоваться правилами для газовых отопителей. Оба варианта ошибочны: требования к размещению бытовых ТТ-котлов не столь жесткие.

Мы проанализировали нормативную документацию, касающуюся размещения дровяных водогрейных отопителей, прибавили к ним практический опыт наших экспертов и составили перечень рекомендаций по расположению агрегата:

1. Использование дров, угля и даже брикет с пеллетами предполагает повышенную запыленность, а в процессе топки внутрь помещения попадает дым в разных количествах. Поэтому ставить котел в дом крайне нежелательно, хоть нормы и дозволяют размещение на кухне, в коридоре и других комнатах, кроме спален.
2. Лучшие места для твердотопливного теплогенератора: котельная на улице (обособленная либо пристроенная к существующему зданию), техническое помещение внутри дома, подвал или гараж. Крайний вариант – хорошо проветриваемый коридор.

• Агрегат желательно ставить поближе к внешней стене, чтобы не прокладывать длинный горизонтальный участок дымохода или не выводить его наружу сквозь перекрытия.
• Чтобы обслуживать и чистить теплообменник ТТ-котла, обеспечьте к нему доступ с нужных сторон. В идеале спереди должно быть не меньше 1 м свободного пространства, а по бокам и сзади – 60 см (минимум — 25 см).
• Не рассчитывайте подключить газоход дровяного отопителя к кирпичным вентиляционным каналам внутри стен, это категорически не допускается.

Совет. Перед тем как приобрести и установить котел длительного горения типа Stropuva, сопоставьте его высоту с помещениями. Обдумайте расположение другого крупногабаритного оборудования – теплоаккумулятора, буферной емкости и бойлера косвенного нагрева.

В топочных малой площади придвигайте котел необслуживаемой стороной к одной из стен (минимальный отступ – 10 см), а сзади оставьте проем шириной не меньше 250 мм, как сделано на фото.

Крышные

Допускается и установка БМК на крышах домов, но с ограничениями. Таким образом монтируются станции площадью до 27 м², укладывающиеся и по весу в границы приемлемой нагрузки на плоское перекрытие. В остальном технология размещения та же — на подготовленную стяжку устанавливается блок с расчетом на возможность дальнейшего подключения к коммуникациям здания.

Котельные, размещаемые на крышах, должны предусматривать в собственной инфраструктуре отдельную линию энергоснабжения, путь к шахте лифта и запасный выход.