ТЕПЛОЗАЩИЩЕННЫЙ УЗЕЛ ВВОДА ТРУБОПРОВОДНОЙ СИСТЕМЫ В ЗДАНИЕ

Полезная модель относится к строительству, в частности, к теплоизоляции узла ввода сетевого трубопровода в здание и предназначена для предотвращения замораживания трубопроводов, проходящих, в частности, через неотапливаемый, вентилируемый подвал или цокольный этаж в здание, и исключения нарушения мерзлотно-грунтовых условий под зданием от прокладки инженерных сетей. Полезная модель может быть использована при проектировании, изготовлении и монтаже новых инженерных трубопроводных систем, а также при реконструкции действующих систем тепло- водоснабжения и водоотведения.
Предпосылкой для создания полезной модели является широкомасштабное строительство, в том числе, и в регионах с суровыми климатическими условиями, а также аварии - трещины и разрывы труб, возникающие, как правило, в наиболее уязвимых участках инженерных трубопроводных систем, и особенно часты отказы именно в местах пересечения трубопроводами ограждающих конструкций здания. Причинами аварий могут быть:
а) нарушение графика перепадов давлений на вводе сети отопления и водоснабжения в здание (давления фактические меньше требуемых), что, в свою очередь, приводит к уменьшению фактических расходов жидкости, и, следовательно, к уменьшению скоростей движения. При очень малых скоростях, особенно при малых диаметрах труб, а на вводе в здания используют именно небольшие диаметры, и возникают очаги застоя, остановки движения жидкости, что вызывает образование льда, закупорки внутреннего диаметра и, как следствие, - прекращение циркуляции, размораживание, нарушение целостности стенки трубы, т.е. разрыв, авария;
б) понижение температуры воздуха, при этом наружные температуры воздуха, на которые рассчитана тепловая изоляция трубопроводов, в соответствии с [СП 131.13330.2012 Строительная климатология], могут сильно отличаться от фактических, что приводит к нештатным ситуациям, когда тепловая изоляция не компенсирует трансмиссионный (за счет теплопроводности) и инфильтрационный (за счет конвекции) тепловой поток, выделяемый поверхностью труб. На прямых участках труб, даже малые скорости движения жидкости спасут от размораживания, а на вводах труб в здание, где много местных сопротивлений (углов поворота, перехода диаметра, запорной арматуры и т.п.) малые скорости могут быть критическими и могут привести к нештатным аварийным ситуациям.
Из уровня техники не известны технические решения, которые могли бы гарантировать целостность труб на вводе в здание через ограждающие конструкции и при этом исключить нарушение мерзлотно-грунтовых условий под зданием.
Известно устройство для уплотнения вставленных в отверстие конструкции коммуникаций, выполненное в виде двух наружных пластин, между которыми находится уплотняющее тело из упругого материала, имеющее отверстие для размещения коммуникаций, при этом пластины соединены между собой стягивающими элементами, а также имеющее расположенное на внешней стороне уплотняющего тела дополнительное уплотнительное кольцо, выполненное из материала, который увеличивается в объеме при соприкосновении с влагой, причем уплотняющее тело имеет выемку для размещения дополнительного уплотнительного кольца, а внешний край дополнительного уплотнительного кольца не выступает над внешней поверхностью уплотняющего тела (Патент РФ №176320 U1, дата приоритета 30.08.2017, дата публикации 17.01.2018, автор: Кароли Рене, RU).
Известно теплоизоляционное изделие для труб, содержащее теплоизоляционный слой из изолирующих элементов, заключенных в оболочку, выполненную с возможностью охвата трубы по всей окружности, при этом теплоизоляционный слой выполнен с возможностью охвата части окружности изолируемой трубы (Патент РФ №161698 U1, дата приоритета 05.02.2016, дата публикации 27.04.2016, автор Буланович О.Н., RU).
Известно устройство прохода трубопровода через ограждающую конструкцию, принятое в качестве прототипа, содержащее вставленную в отверстие в ограждающей конструкции стальную гильзу с выполненным на одном конце за одно с нею фиксирующим фланцем, жестко соединенным с ограждающей конструкцией, гильза охватывает трубопровод с зазорами между ограждающей конструкцией и трубопроводом, заполненными набивкой из негорючей минеральной ваты, при этом гильза состоит из двух соединенных сваркой полугильз, а фиксирующий фланец образован полуфланцами, выполненными за одно целое с полугильзами, на противоположном фиксирующему фланцу конце гильзы, охватывая ее, установлены две стальные полукрышки, соединенные с гильзой сваркой и жестко соединенные с ограждающей конструкцией (Патент РФ №157008 U1, дата приоритета 25.02.2015, дата публикации 20.11.2015, авторы: Батин С.А. и др., RU, прототип).
Общими недостатками известных устройств и прототипа являются: во-первых, ненадежность их при работе в низкотемпературных режимах, при монтаже в регионах с мерзлотными грунтами, что обусловлено малоэффективной теплоизоляцией; во-вторых, высокие трудозатраты при изготовлении и демонтаже теплоизоляции в случае ее повреждения.
Техническая проблема, решаемая полезной моделью, заключается в создании конструкции теплозащищенного узла ввода трубопроводной сети в здание, эксплуатируемое, в том числе, в суровых климатических условиях, обеспечивающей надежность и сохранность трубопроводных систем и мерзлотных свойств грунта.
Для решения технической проблемы предложен теплозащищенный узел ввода трубопроводной системы в здание, содержащий сетевой трубопровод с теплоизоляцией в проходе ограждения. Новым является то, что теплоизоляция трубопровода выполнена многослойной и содержит дополнительные промежуточный и наружный слои для сохранения целостности трубопровода и мерзлотных свойств грунтов под зданием. При этом на теплоизоляционный слой трубопровода установлен навивной гибкий трубопровод из сшитого полиэтилена, образующий замкнутую воздушную прослойку, а на гибкий трубопровод установлена наружная теплоизоляция.
Реализация полезной модели позволяет получить следующий технический результат: повышение теплозащитных свойств, надежности и расширение арсенала технических средств, направленных на защиту узлов ввода трубопроводных систем в зданиях, эксплуатируемых, в том числе, в суровых климатических условиях.
На чертеже схематично изображен теплозащищенный узел ввода трубопроводной системы в здание, общий вид.
Заявленный теплозащищенный узел ввода трубопроводной системы в здание содержит сетевой трубопровод 1 с утеплителем 2, на котором при монтаже установлен навивной гибкий трубопровод 3 из сшитого полиэтилена, например (http://www.gidroplast.ru/dictionary-truby/truby_iz_sshitogo_polietilena/, дата просмотра 10.04.2018). При этом гибкий трубопровод из сшитого полиэтилена при монтаже нагревают горячим воздухом и обвивают вокруг поверхности утеплителя 2 вплотную друг к другу. Снаружи на гибкий трубопровод установлена теплоизоляция 4, в частности, из пенополиуретановых скорлуп, например (http://polymerizol.ru/skorlupy-i-otvody/?utm_source=Google&utm_medium=poisk&utm_campaign=skorlupa2&utm_term=%7Bkeyword%7D&utm_content=zagolovok, дата просмотра 10.04.2018). Теплозащищенный узел трубопроводной системы, содержащий многослойную и многофункциональную теплоизоляцию, введен в здание через проход в плите перекрытия 5. При этом навивной гибкий трубопровод 3, выполненный из сшитого полиэтилена, образует замкнутую воздушную прослойку, увеличивающую термическое сопротивление изоляции трубопровода для сохранения целостности трубопровода и мерзлотных свойств грунтов под зданием.
Для ускорения производства и качественного изготовления предлагаемой конструкции утепления рекомендуется производство данных узлов в заводских условиях. Проход в плите 5 при монтаже узла заполняется строительной пеной.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет существенно снизить трудоемкость монтажа теплозащищенного узла ввода трубопроводной системы в здание за счет использования теплозащитных элементов многослойной теплоизоляции полной заводской готовности, а также повысить его надежность при работе в суровых климатических условиях за счет многослойной теплоизоляции.
С учетом указанных преимуществ полезная модель может быть использована, как при научной предпроектной подготовке с последующим проектированием и изготовлением, и далее - при монтаже новых инженерных систем, так и при реконструкции действующих систем тепло- водоснабжения и водоотведения, и, что особенно актуально, при капитальном ремонте зданий в целом.