0 likes | 4 Views
<br>High-speed highway. Part 5. Engineering systems
E N D
Для безопасного, устойчивого и полностью автоматизированного функционирования двухъярусного транспортного тоннеля (с поездным движением на нижнем ярусе и автомобильным — на верхнем), требуется комплекс высокотехнологичных инженерных систем, включающих автоматику, жизнеобеспечение, безопасность и обслуживание. Ниже приведён полный перечень с описанием функций, принципов работы и взаимосвязей между ними. ? I. СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ И ВОЗДУХООБМЕНА 1. ? Система вентиляции и воздухообмена ● Назначение: подача свежего воздуха и удаление загрязнённого, поддержания рабочей температуры внутри тоннеля. ● Принцип работы: – Подача свежего воздуха через приточные венткамеры (в т.ч. из боковых шахт), в т.ч. его подогрев или охлаждение – Удаление воздуха — через вытяжные вентшахты или воздуховоды в перекрытии. – Используются вентиляторы, заслонки, автоматические датчики СО, NOx, температуры, влажности. ● Регулирование: по сигналам с датчиков качества воздуха, пожарной сигнализации, СО₂/NOx. ● Назначение: снижение давления и температурной нагрузки в поездной зоне за счёт подключения к автомобильной зоне. ● Принцип работы: – Воздух из нижнего яруса поднимается через вертикальные шахты/воздуховоды в перекрытии, – Проходит через пассивные гравитационные или активные канальные вентиляторы, – Частично охлаждается/фильтруется и рециркулируется. ?Снижает поршневой эффект, выравнивает давление и улучшает микроклимат. 2. ? Система защиты от инсоляции При наличии светопрозрачных конструкций (особенно на верхнем ярусе — автомобильном, и частично на нижнем — в зонах технических коридоров или остекления кожуха) необходима система защиты от инсоляции.
? II. СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ И ВОДОСНАБЖЕНИЯ 3. ? Система водоотведения ● Лотки и каналы вдоль каждого яруса, вдоль стен и перекрытий. ● Сбор конденсата, талой воды, технических проливов. ● Сбор в коллекторы с уклоном (1–3%), далее перекачка насосами в водосборники. ● Автоматическая работа по датчику уровня. ● Очищает стоки перед отведением в централизованную систему. ● Может включать пескоуловители, нефтеловушки, системы ППП (по экологическим нормативам). 4. ? Система водоснабжение ● Обеспечение нормативного давления и расхода воды для работы пожарных кранов/гидрантов; ● подключения роботизированной системы уборки к техническому контуру ● Возможность заполнения системы водой, прошедшей очистку из дренажной системы тоннеля ? III. СИСТЕМЫ УБОРКИ И ЧИСТКИ 5. ? Роботизированная система уборки
● Форматы: – путевые роботы (на монорельсе или направляющих) – роботы-моечные тележки (для проезжей части) ● Функции: – влажная/сухая уборка – удаление пыли, мусора, реагентов – автоматическое выявление загрязнений (визуально или по датчику) – ночной режим 6. ? Система подогрева покрытий (антииней/антиснег) ● Для верхнего яруса (даже в закрытом туннеле может появляться наледь). ● Решения: – Электрические кабели (резистивные) – Водяной подогрев с теплоносителем – Инфракрасные элементы ● Работают по команде от датчиков температуры/влажности и прогноза замерзания. ? IV. ЭНЕРГИЯ, ОСВЕЩЕНИЕ, СВЯЗЬ 7. ? Система энергоснабжения, в т.ч. резервного ● Обеспечение энергоснабжения ● Дублирует питание всех критически важных систем (ОВ, пожаротушение, вентиляция). ● Источники: дизель-генераторы, аккумуляторы, ИБП. 8. ? Освещение основное и эвакуационное ● Автоматическое и аварийное освещение обоих ярусов. ● Управляется по расписанию, датчикам движения и освещённости. 9. ? Система связи и визуального оповещения ● Аварийная связь (интерком, громкоговорители) ● Цифровые экраны, табло, бегущие строки
? V. БЕЗОПАСНОСТЬ И КОНТРОЛЬ 10. ? Пожарная система ● Многоуровневая: – пожарные датчики (дым, температура, пламя) – система туманообразования / аэрозольного тушения – автоматические двери, клапаны отсечения вентиляции – эвакуационное освещение и указатели 11. ? Система видеонаблюдения ● обеспечение безопасности эксплуатации тоннеля ● контроль соблюдения правил дорожного движения (ПДД) 12. ? Система контроля доступа ● Ограничение доступа к техкоридорам и вентиляционным шахтам. ● Локальные сервера, ПЛК, SCADA. 13. ? Система мониторинга конструкции (BIM + сенсоры) ● Датчики деформаций, вибраций, смещений металлоконструкций. ● Система долгосрочной диагностики с телеметрией и цифровым двойником. 14. Внешние/сторонние коммуникации Двухъярусный тоннель, особенно такой протяжённости и уровня инженерной оснащённости, может эффективно использоваться не только для транспортной функции, но и как магистральный технологический коридор для сторонней инфраструктуры. Боковые технические коридоры и встроенные каналы дают возможность безопасно, централизованно и экономически выгодно проложить множество внешних инженерных систем, которые не относятся напрямую к обеспечению самого тоннеля, но могут приносить дополнительную ценность (в т.ч. коммерческую).
15. Центральный узел управления Центральный узел управления, или АСУТП тоннеля (Автоматизированная система управления технологическим процессом), — это интеллектуальное ядро, обеспечивающее мониторинг, координацию и автоматическое управление всеми инженерными и жизненно важными системами на всём протяжении тоннеля. Она действует как "мозг" тоннельного комплекса, интегрируя десятки подсистем и обеспечивая безопасность, устойчивость и энергоэффективность.
?Инженерные системы двухъярусного транспортного тоннеля Энергопотребление, кВт Масса (тонн) Стоимость (млн. руб) № Система Элемент зима лето ИБП СИСТЕМА ПРИТOЧНО-ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ 10,598 12,592 0,000 ВОЗДУХООБМЕН МЕЖДУ ЯРУСАМИ 0,515 0,995 0,000 ВЕНТИЛЯЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ КОРИДОРОВ Система вентиляции и воздухообмена 0,638 0,658 0,000 1 4753,300 1709,800 ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОБОГРЕВА 2,187 2,481 3,000 АВАРИЙНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ 1,637 1,889 6,000 ОБРАТНЫЕ КЛАПАНЫ 0,533 0,504 0,000 Активные солнцезащитные ламели верхнего яруса 6,000 16,002 Активные солнцезащитные ламели нижнего яруса 6,000 16,002 Система защиты от инсоляции 2 3,630 3,630 0,000 Нанопленка с ИК-фильтрацией (верхний ярус) 0,100 0,576 Нанопленка с ИК-фильтрацией (нижний ярус) 0,100 0,576 Основные 8,919 2,01 Колонны 0,044 0,051 3 Система водоотведения 14,100 12,300 0,000 Остекление 0,654 0,27 Система фильтрации стоков 11,100 0,28
4 Система водоснабжения — 1,794 0,288 0,300 0,300 0,000 Роботизированные системы уборки 5 12,400 3,05 4,950 4,950 0,000 — Подогрева внешней поверхности тоннеля 1,515 12,38 635,000 0,000 0,000 Системы подогрева покрытий 6 Подогрев остекления 0,800 2,32 300,000 0,000 0,000 Системы энергоснабжения, в т.ч. резервного 7 3,150 5,124 0,000 0,000 0,000 — Освещение основное и эвакуационное 8 3,555 2,485 3,860 3,860 2,800 — Система связи и визуального оповещения 9 0,604 1,063 0,890 0,890 1,000 — 10Пожарная система — 0,562 0,592 0,850 0,850 0,100 Система видеонаблюдения 11 0,139 0,46 0,210 0,210 0,300 — Система контроля доступа 12 0,101 0,24 0,073 0,073 0,100 — Система мониторинга конструкции 13 0,057 0,352 0,019 0,019 0,030 — Внешние / сторонние коммуникации 14 1,800 0 0,000 0,000 0,000 — Центральный узел управления 15 0,359 1,85 5,000 5,000 5,000 — Итого 75,861 85,09 5722,182 1741,882 18,330
Переходим к ключевой части функционирования тоннеля — приточно-вытяжной вентиляции и системе воздухообмена между ярусами, с учетом специфики двухъярусного полностью закрытого тоннеля из металлоконструкций в виде виадука. ✅ЦЕЛИ ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМЫ Система вентиляции и воздухообмена должна обеспечивать: 1. Удаление отработанных газов и тепла (от автомобилей и поездов), 2. Обеспечение нормативной концентрации кислорода и СО₂, особенно на автомобильном ярусе, 3. Снижение температуры летом, особенно при инсоляции через остекление (даже "умное" стекло), 4. Подогрев воздуха зимой (вплоть до -50 °C), 5. Сброс избыточного давления (поршневой эффект) от поездов, без байпасных шахт, 6. Воздухообмен между ярусами — выравнивание температуры и давления, 7. Обеспечение нормальных условий в техкоридорах. ? ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕКЦИИ Параметр Значение Длина секции 50 м Ширина (оба яруса) 26 м Высота яруса (верхний) 5,977 м Высота яруса (нижний) 7,157 м Площадь остекления верх/низ по 500 м² Проход транспорта (в сутки) 129 408 машин и 480 поездов ⚠УЧЁТ ОСОБЕННОСТЕЙ Особенность Решение Высокая инсоляция (500 м² стекла × 2) Использование “умного стекла”, + принудительное охлаждение Температура до –50 °C Подогрев воздуха + тепло от транспорта
500 км/ч поезда — поршневой эффект Воздушные каналы между ярусами, вытяжка по длине Много машин (129 тыс.) — CO Частотное регулирование вентиляции, автоматизация Удалённость от земли (виадук) Все воздухозаборы и выбросы организованы вверх и вбок, не через землю ?Предусмотрены системы: ● АСУТП управления вентиляцией (по датчикам CO, температуры, давления), ● резервное питание вентустановок (UPS или генераторы), ● автоматический подогрев/охлаждение, ● двойные каналы и отсеки для обслуживания без остановки работы. ✅Вывод: Для каждой секции длиной 50 м необходимо: ● независимая приточно-вытяжная вентиляция верхнего и нижнего ярусов, ● вертикальные воздуховоды между ярусами, ● вытяжка из техкоридоров ● дополнительные системы обогрева ● аварийная вентиляция ● централизованное управление с обратной связью по параметрам воздуха, ● вся система должна быть модульной, ремонтопригодной, защищённой от вибраций и температуры. ? СИСТЕМА ПРИТOЧНО-ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ? Общая схема: ● Приток и вытяжка по обоим ярусам — независимые каналы. ● Приточные установки оборудованы: ○ электрокалориферами (для подогрева), ○ охлаждающими модулями (водяные/фреоновые), ○ фильтрами (G4 + F7), ○ шумоглушителями. ● Вытяжные каналы забирают: ○ на верхнем ярусе — из наддорожного слоя, ○ на нижнем ярусе — из зоны над поездами и из техкоридоров.
Расчет воздухообмена При подборе производительности приточно-вытяжных установок (ПВУ) на основе расчетного воздухообмена важно учитывать запас по различным коэффициентам, обеспечивающим: ● надежность, ● устойчивую работу при пиковых нагрузках, ● учёт утечек, сопротивлений, загрязнений и внешних факторов.
Принимаем ● для верхнего яруса: приток - 100 м³/ч, вытяжка - 90 м³/ч ● для нижнего яруса : приток - 70 м³/ч, вытяжка - 65 м³/ч. ● ● ● В современных промышленных приточных установках, таких как Hysent ZerAx AZN (или её аналоги), могут быть интегрированы как электрокалориферы, так и охлаждающие модули. Ниже приведено, как это реализуется.
✅Конфигурация приточной установки Компонент Назначение ? Электрокалориферы Для подогрева воздуха зимой, особенно при наружной температуре до –50 °C ❄ Охлаждающий модуль Водяной (или фреоновый) блок — для снижения температуры воздуха летом и при инсоляции ? Фильтры G4 + F7 Для грубой и тонкой очистки воздуха ? Шумоглушители Для снижения шума вентиляторов в герметичной структуре тоннеля ⚙ Регуляторы расхода и давления Для поддержания постоянного воздухообмена при переменной загрузке тоннеля ? АСУТП/датчики Контроль температуры, влажности, давления, автоматическое управление ?Почему необходимы оба модуля: Условие Решение ❄ Зима до –50 °C Электрокалориферы (10–30 кВт на установку), резервное питание ☀ Лето и инсоляция через остекление Водяное/фреоновое охлаждение + дополнительная рекуперация ? Тепловыделение от поездов Требует стабильного охлаждения воздуха ? Воздухообмен с верхним ярусом Температура должна быть сбалансированной ?Примеры технических решений (производители): Производитель Серия / Модель Особенности Hysent (ZerAx AZN) Приточная установка с калорифером и охладителем Компактное размещение в тоннеле, высокая надёжность Systemair TOPV С водяным/фреоновым охладителем и электронагревом Универсальные решения для промышленных условий
VTS CLIMA Wing Pro Электронагрев до 30 кВт, охлаждение — опция Подходит для монтажа в виадучных конструкциях ✅ Вывод Да, приточные установки в тоннеле обязательно должны быть: ● оборудованы электрокалориферами мощностью ~20–30 кВт, ● иметь опциональные охлаждающие модули (фреон или вода), ● включать фильтрацию и автоматику, ● быть адаптированы для круглогодичной работы в герметичном тоннеле. ● ● ● Расчёт необходимой тепловой и холодильной мощности для приточно-вытяжной вентиляции при экстремальных климатических условиях: ?Исходные данные: Параметр Значение Удельная теплоёмкость воздуха c = 0.33 Вт / (м³·°C) Приток воздуха, верхний ярус V₁ = 100 000 м³/ч Приток воздуха, нижний ярус V₂ = 70 000 м³/ч Целевая температура в тоннеле +18 °C Температура воздуха снаружи зимой –50 °C Температура воздуха снаружи летом +50 °C Целевая температура летом +25 °C
? Верхний ярус: ΔT = 18 – (–50) = 68°C Q₁ = 0.33 * 100 000 * 68 = 2 244 000 Вт = 2 244 кВт] ? Нижний ярус: ΔT = 68 °C (тот же перепад) Q₂ = 0.33 * 70 000 * 68 = 1 570 800 Вт = 1 570,8 кВт ] ❄Расчет мощности охлаждающих модулей (снижение температуры с +50 °C до +25 °C) ? Верхний ярус: ΔT = 50 – 25 = 25°C Q₃ = 0.33 * 100 000 * 25 = 825 000 Вт = 825 кВт] ? Нижний ярус: ΔT = 25 °C Q₄ = 0.33 * 70 000 * 25 = {577 500 Вт = 577,5 кВт ✅ИТОГОВАЯ ТАБЛИЦА: Ярус ΔT (°C) Объем (м³/ч) Формула Мощность (кВт) Верхний 68 100 000 0.33 × 100 000 × 68 2 244
Нижний 68 70 000 0.33 × 70 000 × 68 1 570,8 Верхний 25 100 000 0.33 × 100 000 × 25 825 Нижний 25 70 000 0.33 × 70 000 × 25 577,5 ? Комментарии: ● Вентиляционные установки должны включать калориферы и охладители соответствующей мощности. ● При проектировании учитываются также коэффициенты запаса (1,1–1,2) на потери, сопротивления и старение оборудования. ● Охлаждение можно реализовать через чиллеры, водяные охладители или прямое фреоновое охлаждение. ● ● ● Для обеспечения приточного воздуха в замкнутом двухъярусном тоннеле с высокой интенсивностью трафика и поддержанием температуры при температурных перепадах от –50°C до +50°C, необходимо использовать промышленные модульные приточные установки, оснащённые: ● электрическими или водяными калориферами (с запасом), ● охладителями (водяными или фреоновыми), ● мощными фильтрами и шумоглушителями, ● системой автоматического управления. ?Исходные условия: Ярус Производительность Мощность калорифера Мощность охладителя (кВт) (кВт) Верхний 100 000 м³/ч 2 244 × 1,2 = 2 692 кВт 825 × 1,2 = 990 кВт Нижний 70 000 м³/ч 1 571 × 1,2 = 1 885 кВт 578 × 1,2 = 693 кВт ? ВЕРХНИЙ ЯРУС (100 000 м³/ч; калориферы ~2 692 кВт; охладители ~990 кВт) ?Решение: 3 установки по ~35 000 м³/ч каждая
✅ Рекомендуемая модель: Systemair Geniox 370–40-EC-HW-CW/EL (или аналог от VTS/VentMaster) ● Производительность: до 35 000 м³/ч ● Вентиляторы: EC-двигатели, модульная структура ● Калорифер: электрический, до ~900 кВт ● Охладитель: водяной или фреоновый — до ~330 кВт ● Фильтры: G4 + F7 (можно дополнительно H13) ● Управление: автоматическое (Modbus/BACnet) ● Материалы: антикоррозийная обработка, утепление ● Встроенная автоматика управления ?3 установки = 105 000 м³/ч, калориферы: 3 × 900 = 2 700 кВт, охладители: 3 × 330 = 990 кВт ? НИЖНИЙ ЯРУС (70 000 м³/ч; калориферы ~1 885 кВт; охладители ~693 кВт) ?Решение: 2 установки по ~35 000 м³/ч каждая ✅ Рекомендуемая модель: VTS AirPack 3 S-MAX EL/CW 35 000 ● Производительность: до 35 000 м³/ч ● Калорифер: электрический, до ~940 кВт ● Охладитель: водяной/фреоновый до ~345 кВт ● Встроенные шумоглушители ● Сервис с одной стороны (удобно для тоннелей) ● Подходит для работы в –50 °С...+60 °С ● Уровень защиты до IP54 ?2 установки = 70 000 м³/ч, калориферы: 2 × 940 = 1 880 кВт, охладители: 2 × 345 = 690 кВт ?Сводная таблица: Ярус Модель установки Кол-во Производительнос ть (м³/ч) Калориф ер (кВт) Охладитель (кВт) Верхний Systemair Geniox 370-40-EC-HW- CW/EL 3 3 × 35 000 = 105 000 3 × 900 = 2 700 3 × 330 = 990
Нижний VTS AirPack 3 S-MAX EL/CW 35 000 2 2 × 35 000 = 70 000 2 × 940 = 1 880 2 × 345 = 690 ? Преимущества: ● Готовы к эксплуатации в суровых климатических условиях (до –50 °С). ● Высокая энергоэффективность (EC-моторы, модули автоматики). ● Возможность сервисного обслуживания с одной стороны — удобно для тоннелей. ● Возможность интеграции в АСУ ТП. ● ● ● Подбор промышленных вытяжных установок для каждой секции тоннеля (50 м) по заданной производительности для верхнего и нижнего ярусов: ?ВЫТЯЖНЫЕ УСТАНОВКИ — ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ● Только вытяжной модуль, без подогрева и охлаждения. ● Производительность: высокая (до 90 000 м³/ч). ● Энергоэффективные EC-вентиляторы. ● Шумоглушители, антивибрационные опоры. ● Устойчивость к запылённому воздуху. ● Интеграция с АСУТП. ● Возможность эксплуатации при –50…+50 °C. ● Размещение в нишах верхнего перекрытия или боковых каналах. ? ВЕРХНИЙ ЯРУС Необходимая вытяжка: 90 000 м³/ч ✅ Рекомендуемая модель: Systemair Geniox VX 320–EC или VX 400–EC ● Производительность одной установки: ~30 000 м³/ч ● EC-вентиляторы с высокой КПД ● Секции фильтрации (опция) ● Уровень шума ≤ 65 дБА ● Температура эксплуатации: –40/+60 °С ● Доступна сервисная сторона
?Компоновка: ● 3 установки × 30 000 м³/ч = 90 000 м³/ч ?НИЖНИЙ ЯРУС Необходимая вытяжка: 65 000 м³/ч ✅ Рекомендуемая модель: VTS AirPack 3 S-MAX EX 35 000 ● Производительность одной установки: ~32 000–35 000 м³/ч ● EC-двигатели, поддержка Modbus/BACnet ● Класс защиты корпуса: IP54 ● Возможность крепления к стенам или полу ?Компоновка: ● 2 установки × ~32 500 м³/ч = 65 000 м³/ч ? Сводная таблица: Ярус Модель установки Кол-во Производительность (м³/ч) Особенности Верхний Systemair Geniox VX 320/400 EC 3 3 × 30 000 = 90 000 Врезка в потолочное перекрытие Нижний VTS AirPack 3 EX 35 000 2 2 × 32 500 = 65 000 В тех. коридорах или боковых каналах ● ● ● Для корректной работы всех 10 вентиляционных установок в рамках единой системы приточно-вытяжной вентиляции одной секции двухъярусного тоннеля (длина — 50 м), требуется монтаж воздуховодов, элементов крепления, шумоизоляции и герметизации. Ниже приведен расчет необходимых элементов и расходных материалов. ? Основные характеристики системы Уровень Тип установки Модель Кол-во Верхний ярус Приточная Systemair Geniox 370-40-EC-HW-CW/EL 3
Верхний ярус Вытяжная Systemair Geniox VX 320/400 EC 3 Нижний ярус Приточная VTS AirPack 3 S-MAX EL/CW 35 000 2 Нижний ярус Вытяжная VTS AirPack 3 EX 35 000 2 Всего — — 10 ? Воздуховоды Типовой диаметр: ● Приточные воздуховоды: 1 000–1 200 мм ● Вытяжные воздуховоды: 800–1 000 мм ● Изоляция: ~30 мм (тепло/шумо) Предположим по каждому агрегату: ● Основной воздуховод (магистраль): 15 м ● Ответвления, переходы, повороты, тройники и глушители: эквивалентно +10 м Итого по 1 установке: 25 м воздуховодов 10 установок × 25 м = 250 м воздуховодов ? Таблица — Потребность в материалах № Элемент Кол-во / длина Примечание 1 Воздуховоды оцинк. круг/прямоуг. Ø800–1200 мм 250 м Оцинк. лист, толщина 0.9–1.2 мм 2 Утеплитель/шумоизоляция (минвата + фольга) 250 м Толщина 30 мм 3 Подвесы/кронштейны/профили (крепления) 1 комплект/2 м Итого: ~125 комплектов (на 250 м) 4 Переходы (редукторы) 20 шт Подключение к патрубкам установок 5 Повороты / отводы 90° и 45° 40 шт В т.ч. верхний ярус с обходом стоек 6 Тройники 10 шт Разделение потоков
7 Фланцы, манжеты, вибровставки 60 шт (по 6 на установку) Демпферы + соединения 8 Воздушные клапаны/заслонки 20 шт Регулировка расхода 9 Уплотнитель (резина, лента) 500 м На соединения и стыки 10 Гибкие вставки (гибкие каналы) 30 шт Подключение к установкам 11 Глушители шума 10 шт Один на установку 12 Монтажные болты, анкеры, скобы ≈ 300 шт Ориентировочно по 30 на установку
? Таблица расчета массы и стоимости оборудования и расходных материалов № Элемент Кол-во / Длина Масса ед. Суммарная масса Цена за ед. (₽) 1 450 000 ₽ Суммарная стоимость (₽) 1 Приточная установка (верхний ярус) 3 шт. 650 1950 4 350 000 890 000 ₽ 2 Вытяжная установка (верхний ярус) 3 шт. 410 1230 2 670 000 1 350 000 ₽ 3 Приточная установка (нижний ярус) 2 шт. 740 1480 2 700 000 930 000 ₽ 4 Вытяжная установка (нижний ярус) 2 шт. 410 820 1 860 000 1 800 ₽/м 5 Воздуховоды оцинкованные Ø800–1200 мм 250 м 12 кг/м 3 000 450 000 400 ₽/м 6 Тепло-/звукоизоляция (минвата + фольга, 30 мм) 250 м 2 кг/м 500 100 000 600 ₽/компл 7 Крепления (подвесы, профили, шпильки) 125 компл. 2.5 кг 312,5 75 000 2 500 ₽ 8 Переходы (редукторы, адаптеры) 20 шт 8 кг 160 50 000 1 800 ₽ 9 Повороты / отводы 40 шт 7 кг 280 72 000 2 800 ₽ 10 Тройники 10 шт 10 кг 100 28 000 1 000 ₽ 11 Вибровставки и фланцы 60 шт 4 кг 240 60 000 3 000 ₽ 12 Воздушные заслонки (регулирующие/отсечные) 20 шт 6 кг 120 60 000 50 ₽/м 13 Уплотнитель (резиновый, вспененный) 500 м 0.1 кг/м 50 25 000 800 ₽ 14 Гибкие вставки 30 шт 2 кг 60 24 000 6 000 ₽ 15 Глушители шума (интегрируемые в ПВУ/ВУ) 10 шт 25 кг 250 60 000 25 ₽ 16 Монтажные элементы (болты, анкеры, хомуты) 300 шт 0.15 кг 45 7 500 Итого 10 597,5 12 591 500
? ВОЗДУХООБМЕН МЕЖДУ ЯРУСАМИ Реализуется через: ● систему вертикальных воздуховодов, встроенных в межъярусное перекрытие (по всей длине секции), ● принудительную циркуляцию воздуха с помощью: ○ маломощных перекачивающих вентиляторов (осевые или центробежные), ○ регулируемых заслонок, ○ автоматического управления (АСУТП). Воздухообмен позволяет компенсировать тепловую нагрузку и сбрасывать давление, создаваемое поршневым эффектом от поездов. ● ● ● Расчёт межъярусного воздухообмена на основании баланса притока и вытяжки для каждого яруса с учетом логики выравнивания давления внутри замкнутого двухъярусного тоннеля: ?Исходные данные: Ярус Приток (м³/ч) Вытяжка (м³/ч) Верхний 100 000 90 000 Нижний 70 000 65 000 ?Логика расчета межъярусного обмена: В замкнутом объеме (тоннель без сквозной продувки) при несбалансированном притоке/вытяжке возникает перепад давления, который компенсируется естественным или принудительным межъярусным перетоком воздуха через вертикальные воздуховоды.
? Почему возникает поток в обе стороны? Хотя это может показаться противоречивым, в длинных тоннелях с неравномерным трафиком и тепловыми эффектами могут одновременно наблюдаться: ● локальные зоны повышенного давления сверху (горячий воздух от остекления, машин), ● локальные зоны накопления тепла и давления снизу (от поездов, рельсов, оборудования). Именно поэтому проектируется многонаправленный (разделённый) межъярусный обмен, а не строго односторонний. ● ● ●
Подбор вентиляторов и воздуховодов для системы межъярусного воздухообмена в секции тоннеля (50 м длиной), рассчитанной на переток воздуха 15 000 м³/ч: ?Расчетная нагрузка: ● Верх → низ: 10 000 м³/ч ● Низ → верх: 5 000 м³/ч ● Всего: 15 000 м³/ч ?Вариант компоновки: Используем 3 воздуховода, каждый обслуживает ~5 000 м³/ч. На каждом монтируется по одному вентилятору с возможностью реверса (или отдельный вентилятор на каждое направление при необходимости). ✅Подбор вентиляторов: ? 1. Systemair K EC 630E4 ● Тип: канальный радиальный вентилятор с EC-мотором ● Производительность: до 5 500 м³/ч ● Полное давление: до 700 Па ● Мощность двигателя: ~1,5 кВт ● Уровень шума: ~60 дБА ● Диаметр воздуховода: 630 мм ● Класс защиты: IP55 ● Регулирование: по 0–10 В / Modbus ● Размеры: ○ Длина: ~560 мм ○ Высота с корпусом: ~700 мм ○ Вес: ~45 кг ?Количество: 3 шт. (на каждый воздуховод) ✅Подбор воздуховодов:
?Сводная таблица: Элемент Модель Кол- во Диаметр / Габариты Производительность Вентилятор межъярусный Systemair K EC 630E4 3 Ø630 × 560 мм ~5 500 м³/ч Круглый воздуховод Оцинкованный, Ø630 мм 3 Ø630 × ~2 000 мм ~5 000 м³/ч ● ● ●
? Таблица расчета массы и стоимости оборудования и расходных материалов № Элемент Кол-во / Длина Масса ед. Суммарная масса Цена за ед. (₽) Суммарная стоимость (₽) 960 000 ₽ 1 Вентилятор межъярусный 3 шт 130 390 320 000 1 250 ₽/м 7 500 ₽ 2 Круглый воздуховод Ø630 мм 3 × 2 м = 6 м 7 кг/м 42 кг 1 200 ₽ 3 600 ₽ 3 Вибровставки / демпферы 3 шт 4 кг 12 кг 550 ₽ 4 950 ₽ 4 Крепления / подвесы / шпильки 3 × 3 = 9 комплектов 2 кг 18 кг 350 ₽ 2 100 ₽ 5 Фланцы, хомуты, муфты 3 × 2 = 6 шт 1,5 кг 9 кг 800 ₽ 2 400 ₽ 6 Гибкие вставки 3 шт 2 кг 6 кг 3 500 ₽ 10 500 ₽ 7 Глушители шумовые Ø630 мм (интегр.) 3 шт 10 кг 30 кг 70 ₽/м 2 100 ₽ 8 Уплотнитель (вспененный каучук, 10 м/вент.) 30 м 0,1 кг/м 3 кг 2 000 ₽ 2 000 ₽ 9 Монтажные расходники (анкер, лента, герметик) комплект на 3 линии — ~5 кг 995 150 ₽ Итого 515 кг
? ВЕНТИЛЯЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ КОРИДОРОВ Осуществляется с помощью ● естественной вентиляция через отверстия в крыше перегородки и воздушные люки вверху (переточных решеток) ● вытяжных вентиляторов. В технических коридорах вытяжные вентиляторы будут: ● вытягивать загрязнённый воздух вдоль коридора к вытяжной зоне; ● создавать циркуляцию воздуха в замкнутом объёме коридора; ● способствовать общему воздухообмену, особенно при поддержании односторонней тяги (от приточной к вытяжной стороне). Для притока воздуха в технические коридоры при использовании вытяжных вентиляторов требуются подача воздуха через переточные решётки в верхней части перегородки, из основного объёма яруса (нижнего), где работает основная приточная вентиляция. Принцип работы переточных решёток 1. Приточная вентиляция основного объёма нижнего яруса обеспечивает свежий воздух поездами, системами и пассажирским потокам. 2. В верхней части перегородки (на высоте 2,2–2,4 м) устанавливаются переточные решётки (со стороны технических коридоров). 3. При включении вытяжных вентиляторов в коридорах создаётся пониженное давление. 4. Разность давления заставляет воздух из основного пространства тоннеля проходить через отверстия в перегородке и поступать в коридор. 5. Циркуляция направляется к вытяжной зоне, обеспечивая односторонний поток и проветривание. ✅ Преимущества подхода ● Низкая стоимость (нет отдельной ПУ или воздуховодов). ● Надёжность — нет движущихся элементов (если без заслонок). ● Безопасность — исключение избыточного давления в коридоре. ● Гибкость — можно интегрировать с общей системой вентиляции. ● ● ●
✅ Расчёт вентиляции технических коридоров (на одну секцию, длина 50 м) Параметр Значение Объём одного коридора 480 м³ Общий объём (2 коридора) 960 м³ Нормативная кратность воздухообмена 8 раз/час Требуемый воздухообмен 7 680 м³/ч Количество переточных решёток 8 шт. (по 1000 м³/ч) Количество вытяжных вентиляторов 8 шт. (по 1000 м³/ч) ✅ Подбор оборудования ? Вытяжные вентиляторы Systemair K EC 355E4 — Канальный вентилятор с EC-мотором Характеристика Значение Производительность 1 000–1 200 м³/ч Давление до 500 Па Мощность ~0,3 кВт Уровень шума ~52 дБА Диаметр воздуховода Ø355 мм Габариты ~480 × 480 × 380 мм Масса ~22 кг Управление 0–10 В / Modbus Класс защиты IP54–IP55 Установка в нишах над коридором или в боковом канале ? Переточные решётки
ALUGRILLE-A 600×400 мм (аналог) Характеристика Значение Тип Алюминиевая решетка с направляющими Производительность ~1 000 м³/ч Габариты 600 × 400 × 40 мм Установка Врезка в верхнюю часть перегородки Опции Обратный клапан, фильтр, сетка ? Размещение: ● Переточные решетки — на высоте 2,2–2,4 м от пола (верхняя часть перегородки) ● Вентиляторы — над коридором или в боковом канале, соединённом воздуховодом ● ● ●
? Таблица расчета массы и стоимости оборудования и расходных материалов № Элемент Кол-во Масса ед. Общая масса Цена за ед. (₽) Общая стоимость (₽) 67000 ₽ 536 000 ₽ 1 Вытяжные вентиляторы 8 шт. 45 360 5500 ₽ 44 000 ₽ 2 Переточные решётки 8 шт. 6 48 950 ₽/м 15 200 ₽ 3 Воздуховод круглый Ø355 мм (оцинковка) 16 м 5,5 кг/м 88 кг 1 000 ₽ 8 000 ₽ 4 Вибровставки Ø355 мм 8 шт. 2 кг 16 кг 350 ₽ 8 400 ₽ 5 Фланцы/хомуты/кронштейны 24 шт. 1 кг 24 кг 700 ₽ 5 600 ₽ 6 Гибкие вставки 8 шт. 1,5 кг 12 кг 2 500 ₽ 20 000 ₽ 7 Глушители Ø355 мм (при необходимости) 8 шт. 6 кг 48 кг 1 800 ₽ 14 400 ₽ 8 Обратные клапаны Ø355 мм 8 шт. 3,5 кг 28 кг 60 ₽/м 960 ₽ 9 Уплотнитель (вспененный, 2 м/вентилятор) 16 м 0.1 кг/м 1,6 кг 2 500 ₽ 2 500 ₽ 10 Монтажный крепеж, анкеры, герметик компл. ~4 кг 4 кг 400 ₽ 3 200 ₽ 11 Защитные решетки внешние 8 шт. 1 кг 8 кг 658 260 ₽ Итого 637,6 кг
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОБОГРЕВА Давайте разберёмся, нужны ли дополнительные системы обогрева в тоннеле при наличии приточных установок с электрокалориферами . ✅ Основной вывод: Дополнительные системы обогрева потребуются в некоторых зонах и ситуациях, несмотря на наличие калориферов в приточных установках. ? Причины, почему приточные установки не полностью закрывают все задачи по обогреву: № Ситуация / Зона Почему приточная система не справляется Что нужно дополнительно ❄ Пуск в условиях сильного холода 1 Даже мощные калориферы не нагреют быстро весь объём тоннеля (объём воздуха ~7 000 м³ на секцию) Временные или стационарные теплогенераторы ❄ Рельсовая зона (конденсат, обледенение) 2 Калориферы не направляют тепло точно на рельсы, особенно внизу тоннеля Греющие кабели / обогреваемые секции рельс ? Технические коридоры 3 Отдельные замкнутые пространства, плохо проветриваемые Конвекторы / кабельные обогреватели локально ? Зона въезда/выезда 4 Большой воздухообмен, приточный воздух «вымывается» Локальные воздушные завесы / инфракрасные обогреватели ⚙ АСУТП, распределительные шкафы, оптоволокно 5 Нормативная температура оборудования — выше, чем в тоннеле Обогрев в шкафах и боксах ? Аварийный режим / отказ вентиляции 6 Отсутствие притока или сбой — требует резервного отопления Стационарные или мобильные тепловые пушки на резервном питании ? Варианты дополнительных систем обогрева Зона Оптимальное решение
Рельсы и зоны вокруг Греющий кабель (30–50 Вт/м), укладывается в бетон или на поверхности Тех. коридоры Конвекторы с защитой IP65, 1–2 кВт/шт Боксы АСУТП / связь Электрические ТЭН-блоки внутри оборудования Въездные участки Инфракрасные панели / воздушные завесы Резерв Мобильные дизельные или электрические нагреватели ✅ Заключение: ✔Приточные установки с калориферами — это основа отопления, но дополнительные системы обогрева необходимы: ● в зонах локального охлаждения и обледенения, ● для защиты инженерных систем, ● для обеспечения резервного тепла. ● ● ● Обогрев технических коридоров ? Подбор оборудования ● Оптимально использовать 4 настенных или напольных конвекторов мощностью 4,5–5,0 кВт ● Возможные модели: Ballu, Noirot, Electrolux, Teploceramic, Olsberg, с возможностью подключения к общей автоматике
Вот подбор конкретных моделей настенных электрических конвекторов для обогрева двух технических коридоров (по 480 м³ каждый) при критических условиях (до –50 °С): ? Требования: ● Необходимая мощность на один коридор: ~17,3 кВт ● Целевое количество приборов: 4 шт. ● Мощность одного прибора: ≥4,3–4,5 кВт ● Класс защиты: IP24 и выше ● Возможность настенного или напольного монтажа ✅ Подбор модели конвекторов повышенной мощности ? Frico ELEKTRA V20 4500 ● Тип: промышленный электрический конвектор ● Мощность: 4,5 кВт ● Напряжение: 400 В / 3 фазы (возможны 230 В версии) ● Класс защиты: IP44 ● Материал корпуса: оцинкованная сталь с порошковым покрытием ● Температура эксплуатации: до –40 °C ● Габариты: 1250×180×120 мм ● Встроенный термостат и перегревозащита ● Управление: внешнее (возможна интеграция в АСУТП) ?Требуемое количество: – 4 шт. на один коридор, 8 шт. на секцию ? Рекомендации по размещению: ● Устанавливаются равномерно по длине коридоров, вдоль стен. ● Расстояние между приборами — ~10 м. ● ● ● Обогрев рельсовой зоны ? Расчёт обогрева рельсовой зоны греющим кабелем (на одну секцию 50 м) 1. Обогреваемая площадь
● Длина секции: 50 м ● Две колеи: 2 ● Ширина обогрева: 3 м на одну колею (по 1,5 м с каждой стороны от оси) ● Итого площадь: 50 × 3 × 2 = 300 м² 2. Необходимая мощность ● Удельная мощность: 350 Вт/м² (при температуре до –50 °C) ● Общая мощность: 300 × 350 = 105 000 В т= 105 кВт 3. Длина греющего кабеля ● Удельная мощность кабеля: 30 Вт/ ● Необходимая длина: 105 000 ÷ 30 = 3 500 м кабеля ✅ Результаты (на одну секцию): Показатель Значение Обогреваемая площадь 300 м² Требуемая мощность 105 кВт Необходимая длина кабеля ~3 500 метров Подбор оптимальной модели греющего кабеля промышленного класса для обогрева рельсовой зоны тоннеля при экстремальных температурах: ? Рекомендуемая модель: Raychem RAYCLIC-HSX 30-2CR ✅ Основные характеристики: Параметр Значение Модель Raychem RAYCLIC-HSX 30-2CR Тип Саморегулирующийся резистивный Номинальная мощность 30 Вт/м при 10 °C, до 45 Вт/м при –20 °C Рабочая температура (постоянная) до +65 °C Температура выдержки до +85 °C (вкл.), +250 °C (без питания) Минимальная температура монтажа –60 °C
Внешняя оболочка Фторполимер (CR), стойкая к УФ и химии Класс защиты IP66/IP68 Питание 230 В (однофазный) или 400 В (трёхфазный) Устойчивость к давлению, механическим нагрузкам, соли, маслам, льду ? Преимущества: ● ? Саморегулирующийся: не перегревается, автоматически снижает мощность по мере прогрева ● ⚙ Устойчив к вибрации и погодным условиям (рассчитан на открытую прокладку по шпалам/бетону) ● ♻ Подходит для эксплуатации в транспортных тоннелях, зонах с постоянной вибрацией ? На одну секцию (50 м): ● Требуемая длина: ~3 500 м ● Установка: змейкой/параллельно по бетонной основе в зоне рельсов или в канавках ● Установка с терморегулятором и автоматикой (например, контроллер Raychem EC-ECO) ● ● ● Обогрев шкафов и боксов (АСУТП, связь) ? Предварительное допущение: ● 2 шкафа АСУТП (автоматизированная система управления технологическим процессом) ● 2 шкафа связи (телеком, радиосвязь, видеонаблюдение) ● 1 распределительный бокс (электропитание, автоматика) ➡ Всего: 2 + 2 + 1 = 5 единиц оборудования на одну секцию ? Расчёт обогрева шкафов и боксов автоматики и связи (на одну секцию) ? Условия:
● Количество: 5 объектов (2 шкафа АСУТП, 2 шкафа связи, 1 бокс) ● Объём каждого: ~1,2 м³ ● Температурный перепад: от –50 °C до +5 °C → ∆T = 55 °C ● Удельные теплопотери: 8 Вт/м³·°C (для утеплённого корпуса) ? Расчёт теплопотерь: Сделаем подбор оборудования так, чтобы на каждый объект (шкаф/бокс) приходился отдельный обогреватель, индивидуально рассчитанный на объём примерно 1,2 м³ и работу при температуре до –50 °С. ? Цель: Обеспечить безопасную и автономную термостабилизацию каждого шкафа или бокса, независимо от других. ✅ Рекомендуемая модель STEGO CSF 060-500 ● Мощность: 500 Вт ● Размер: 280×90×85 мм ● Монтаж: DIN-рейка или стенка шкафа ● Вариант с вентилятором (быстрая циркуляция) ● IP54, класс защиты II ● Подключается к термостату ? Подходит, если шкаф хорошо вентилируется и размещён в неблагоприятной зоне. ? Дополнительно для каждого шкафа: ● Механический или электронный термостат (STEGO KT 011 или аналог) ● DIN-монтажная панель/рейка ● Греющий кабель (опционально) — для распределительных боксов или шкафов снаружи тоннеля ● Изоляция (ППЭ, фольгированный утеплитель) — снижает теплопотери и уменьшает потребление
? Комплект на один шкаф: Элемент Кол-во Примечание Обогреватель CSF 060-500 1 На каждый объект Термостат KT 011 1 Для регулировки DIN-рейка и крепёж 1 ком. Внутри шкафа Теплоизоляция (опционально) — Уменьшает фактические потери ● ● ●
? Таблица расчета массы и стоимости оборудования и расходных материалов № Элемент / Материал Кол-во Масса ед. Общая масса Цена за ед. (₽) Общая стоимость (₽) 29000 ₽ 232 000 ₽ 1 Обогрев технических коридоров 8 шт. 19 152 480 ₽ 1 680 000 ₽ 2 Обогрев рельсовой зоны 3500 м 0,45 1575 9000 ₽ 45 000 ₽ 3 Обогрев шкафов и боксов 5 шт. 1,3 6,5 140 ₽/м 22 400 ₽ 4 Кабель питания к конвекторам (медный, 3×2.5 мм²) ~160 м (20 м × 8 шт.) 0,15 кг/м 24 кг 850 ₽ 6 800 ₽ 5 Автомат защиты (16 А) 8 шт. 0,3 кг 2,4 кг 950 ₽ 7 600 ₽ 6 Монтажный короб / клеммы (конвекторы) 8 шт. 1 кг 8 кг 1 200 ₽ 9 600 ₽ 7 Кронштейны для крепления конвекторов (пара) 8 комплектов 2 кг 16 кг 210 ₽/м 42 000 ₽ 8 Кабель питания греющего кабеля (вводной, 3×6 мм²) 200 м 0,25 кг/м 50 кг 2 800 ₽ 98 000 ₽ 9 Комплект Rayclic-коннекторов и термоусадок (по 100 м) 35 шт. 0,3 кг 10,5 кг 10 ₽/м 35 000 ₽ 10 Монтажные скобы и лента для крепления кабеля на 3 500 м 0,01 кг/м 35 кг 90 ₽/м 220 500 ₽ 11 Изоляция для кабеля (стеклоткань + фольга, по 70%) 2 450 м 0,12 кг/м 294 кг 35 000 ₽ 70 000 ₽ 12 Контроллеры и термодатчики Raychem 2 комплекта 2 кг 4 кг 1 400 ₽ 7 000 ₽ 13 DIN-рейка и крепёж для шкафов (обогреватели CSF 060) 5 комплектов 0,5 кг 2,5 кг 90 ₽/м 2 250 ₽ 14 Кабель к обогревателям шкафов (3×1.5 мм²) 25 м 0,1 кг/м 2,5 кг 3 000 ₽ 3 000 ₽ 15 Мелкий крепёж, анкеры, гофра, клипсы и т.п. компл. ~5 кг 5 кг
2 481 150 ₽ Итого 2 187,4 кг ? Примечания ● Изоляция предусмотрена для защиты греющего кабеля от теплопотерь и механических повреждений. ● Конвекторы рассчитаны на автоматическое включение при падении температуры ниже заданного порога (управляются по термостату через АСУТП). ● Греющий кабель Raychem HSX обладает функцией саморегуляции. ● Контроллеры позволяют управлять как по температуре, так и по зональному времени (сценарии эксплуатации).
АВАРИЙНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ? Цель аварийной вентиляции: Обеспечить минимальный воздухообмен при отключении основной приточно-вытяжной системы; ? Требования к аварийной вентиляции (1 секция, 50 м) Параметр Значение Длина секции 50 м Внутренняя ширина 26 м (на обоих ярусах) Высота ярусов Верхний — 5,977 м; нижний — 7,157 м Основной режим Вентиляция работает от ПВУ и вытяжек (мы рассчитали ранее) Резервная цель Поддержание минимального воздухообмена при сбое ПВУ/АСУТП Режим работы Автономно, не менее 1 часа непрерывной работы Источник питания Аварийное питание (ИБП или ДГУ) Уровень шума Не более 65 дБ в коридорах Управление АСУТП (автоматически) или вручную (по тревоге) ? Расчёт объёмов и требуемой производительности
? Подбор оборудования ? Вентиляторы аварийной вытяжки (2 яруса) Модель: Вентс ВКП 1250х630 EC ● Производительность: до 10 000 м³/ч ● Мощность: ~2,2–3,0 кВт ● Напряжение: 400 В ● Исполнение: прямоугольный, шумоизолированный ● Возможность плавной регулировки EC-мотора ● Уровень шума: ~60–65 дБ ● Класс защиты: IP54 ● Подходит для размещения в шахтах или за потолком ? Необходимо: ● 1 вентилятор на нижний ярус ● 1 вентилятор на верхний ярус ? Обратные (аварийные) клапаны Модель: KORF КВП-2/КВК ● Размеры под сечение воздуховодов: ~800×600 мм ● Материал: оцинкованная сталь ● Привод: возвратная пружина или электропривод fail-safe ● Температура эксплуатации: –50…+80 °C
● Режим: нормально открытый или закрытый ● Управление: от реле/АСУТП ? Необходимо: ● 2 клапана — по 1 на каждый вентилятор (вытяжка) ? Электропитание ● Питание от ИБП (время ≥1 ч при 6 кВт нагрузки) ● Или резерв от ДГУ при отключении электроэнергии ● Автоматическое включение через реле напряжения/пожарную автоматику ? Сводная таблица оборудования (на 1 секцию) Элемент Модель Кол- во Подача/ вытяжка Производительность Вентилятор аварийный (верх) Вентс ВКП 1250×630 EC 1 Вытяжка 10 000 м³/ч Вентилятор аварийный (низ) Вентс ВКП 1250×630 EC 1 Вытяжка 10 000 м³/ч Обратный клапан (верх) KORF КВП-2 1 Вытяжка — Обратный клапан (низ) KORF КВП-2 1 Вытяжка — Электропитание ИБП или генератор — Резерв ≥6 кВт ● ● ●
? Таблица расчета массы и стоимости оборудования и расходных материалов № Элемент / Материал Кол-во / Длина Масса ед. Общая масса Цена за ед. (₽) Общая стоимость (₽) 860000 ₽ 1 720 000 ₽ 1 Вентилятор аварийный (верх) 2 540 1 080 кг 38000 ₽ 76 000 ₽ 2 Обратный клапан 2 16 32 кг 3 800 ₽/м 38 000 ₽ 3 Воздуховоды прямоугольные 1250×630 мм (оцинк.) 2 × 5 м = 10 м 30 кг/м 300 кг 2 000 ₽ 4 000 ₽ 4 Вибровставки прямоугольные 2 шт. 10 кг 20 кг 600 ₽ 4 800 ₽ 5 Фланцы, крепления, хомуты, болты (прямоугольные) 8 шт. 3 кг 24 кг 4 000 ₽ 8 000 ₽ 6 Монтажные кронштейны и подвесы для вентилятора 2 компл. 25 кг 50 кг 1 800 ₽ 3 600 ₽ 7 Гибкая вставка / термостойкий компенсатор 2 шт. 6 кг 12 кг 5 500 ₽ 11 000 ₽ 8 Глушители шума прямоугольные (по 1 на канал) 2 шт. 25 кг 50 кг 7 200 ₽ 14 400 ₽ 9 Обратные клапаны KORF КВП-2/КВК (аварийные) 2 шт. 28 кг 56 кг 210 ₽/м 6 300 ₽ 10 Электропитание вентилятора (кабель 3×6 мм²) 30 м 0,25 кг/м 7,5 кг 3 000 ₽ 3 000 ₽ 11 Расходные материалы (анкеры, гофра, лента, герметик) Компл. 5 кг 5 кг 1 889 100 ₽ Итого 1 636,5 кг ? Комментарии ● Глушители необходимы для снижения шума в аварийном режиме (вентиляторы могут работать на высокой скорости). ● Сечение воздуховодов соответствует параметрам установок. ● Управление может быть интегрировано в АСУТП, с привязкой к датчикам дыма, температуры и CO₂.
ОБРАТНЫЕ КЛАПАНЫ Ниже приведены технические требования и функции обратных клапанов, которые устанавливаются в тоннельной системе вентиляции в первую очередь как элементы защиты от поршневого эффекта и перегрузки воздушных потоков. ? Назначение обратных клапанов при поршневом эффекте ? Поршневой эффект Возникает при быстром прохождении поезда по замкнутому объему тоннеля (особенно при скорости 300–500 км/ч), что приводит к: ● резкому повышению давления перед поездом; ● разрежению воздуха за ним; ● пульсации давления на элементы системы вентиляции и перегородки; ● перегрузке воздуховодов и нарушению воздухообмена между ярусами или отсеками. ? Функции обратных клапанов № Функция 1 Препятствуют возвратному потоку воздуха при скачках давления 2 Стабилизируют распределение давления между зонами 3 Защищают воздуховоды, вентиляторы и фильтры от обратной волны 4 Обеспечивают одностороннюю циркуляцию воздуха в межъярусных и межсекторных каналах 5 Автоматически закрываются при перепадах давления или аварии ⚙ Требования к конструкции и установке 1. ? Тип клапана ● Аэродинамический клапан с низким сопротивлением (например, лепестковый, гравитационный или с пружиной); ● Предпочтительно: возвратно-пружинный или электромеханический fail-safe.
2. ? Порог срабатывания ● Давление открытия/закрытия: от 40 до 150 Па, в зависимости от сценария; ● Возможность ручной регулировки давления срабатывания — желательно. 3. ? Материалы ● Корпус: оцинкованная или нержавеющая сталь; ● Уплотнение: термостойкий силикон или EPDM; ● Лепестки: алюминий или армированный композит (лёгкий, прочный); ● Класс герметичности — не ниже C (по EN 1751). 4. ? Размеры и геометрия ● Сечение соответствует размеру обслуживаемого воздуховода (например, 800×600 мм или Ø800 мм); ● Форм-фактор: прямоугольный или круглый (в зависимости от воздуховода). 5. ? Режим работы ● Нормально закрытый (NC) или нормально открытый (NO) — в зависимости от схемы; ● С возвратной пружиной или с электроприводом с возвратом при пропадании питания. 6. ? Монтаж и размещение ● Между приточными и вытяжными секциями; ● На вертикальных ответвлениях воздуховодов (особенно между ярусами); ● В местах подключения резервной вентиляции или байпасных каналов; ● Обязательно — перед чувствительными элементами (вентиляторы, фильтры, теплообменники). ? Вывод Обратные клапаны в системе тоннеля выполняют не только функцию аварийной защиты, но и динамическую стабилизацию воздушных потоков в нормальном режиме при поршневом эффекте. Их подбор и установка критичны для: ● защиты вентоборудования; ● стабильности воздухообмена; ● устойчивости перегородок и теплоизоляции; ● комфортности движения поездов. ● ● ● ? Сегментные клапаны (или «перемычки давления»):
● Устанавливаются в воздуховодах между соседними секциями тоннеля; ● Предназначены для: ○ локализации скачков давления (поршневого импульса); ○ временного изолирования участка при ремонте или пожаре; ○ контроля циркуляции воздуха между секциями. ? Расчет: сколько сегментных клапанов на одну секцию? Сценарий Пояснение Кол-во клапанов ✅ 2 Один клапан на вход, один на выход По одному в каждом направлении секции ✅ 4 (по 2 на ярус) Деление по ярусам (верх/низ) Сегментация каждого яруса независимо Общая сегментация всего тоннеля Тепловоздушная перемычка, единый контур 2 (реже 1) ? Что выбрано в вашем проекте? По предыдущим сообщениям видно, что: ● Каждый ярус управляется отдельно (верхний: автотрафик, нижний: поезда); ● Имеется отдельная система вентиляции на каждом ярусе; ● Сегментирование нужно для локализации давления и работы межъярусного воздухообмена. ?Следовательно, корректным является: ✅2 сегментных клапана на каждый ярус ? То есть 4 клапана на одну секцию (2 на верхний, 2 на нижний ярус) ● ● ● Вот подробный расчет и подбор обратных клапанов для одной секции двухъярусного закрытого тоннеля длиной 50 метров, с учетом: ● защиты от поршневого эффекта при движении поездов на скорости до 500 км/ч; ● разделения воздушных потоков между ярусами и воздуховодами; ● обеспечения одностороннего воздухообмена и защиты оборудования. ? 1. Исходные данные
Параметр Значение Длина секции 50 м Ширина туннеля 26 м Высота нижнего яруса 7,157 м Высота верхнего яруса 5,977 м Межъярусные вертикальные воздуховоды 3 шт. на секцию (Ø630 мм) Приток воздуха в верхний ярус ~100 000 м³/ч Приток воздуха в нижний ярус ~70 000 м³/ч Скорость движения воздуха в каналах до 12–15 м/с Максимальный перепад давления (поршень) до 150–200 Па (в момент прохода поезда) ? 2. Требуемые функции обратных клапанов Назначение Кол-во Сечение (типовое) Место установки Защита межъярусных воздуховодов от обратной волны 3 Ø630 мм На каждом вертикальном воздуховоде Защита вытяжных линий приточных установок 5 800×600 мм Перед вентиляторами в шахтах Разделение ярусов от соседних секций (сегментация) 4 Ø800–1000 мм В воздуховодах между секциями ? 3. Расчет параметров обратных клапанов Для круглого клапана Ø630 мм (площадь ≈ 0.312 м²):
Вывод: Скорость 20–21 м/с — допустима для кратковременного импульсного поршневого потока, но требует применения клапанов с усиленными направляющими/пластинами или низким сопротивлением открытию (чтобы не сорвало). ✅ 4. Подбор моделей Место установки Модель Тип Размеры Управление Давление срабатывания Межъярусные воздуховоды (3 шт.) Systemair VRK-630 Круглый, гравитац. Ø630 мм Противовес/ пружина ~50–80 Па Вытяжные линии притока (2 шт.) KORF КВП-800×600 Прямо- угольный 800×600 мм Автопривод ~100–150 Па Сегментные заслонки (2 шт.) KAM KMK-1000 или аналог Круглый с приводом Ø800–1000 мм Привод/ ручной Регулируемый (ручной) ⚙ 5. Общее количество на одну секцию: Назначение Кол-во Модель Межъярусные клапаны Ø1000 3 Systemair VRK-630 Клапаны на вытяжке 800×600 5 KORF КВП-800×600 Сегментные клапаны Ø800–1000 4 KAM KMK-1000 или аналог ИТОГО 12 ? Дополнительно: ● Клапаны желательно оборудовать датчиками положения для интеграции в АСУТП; ● Важно предусмотреть доступ для обслуживания (ревизионные люки);
● При щелевых/узких каналах возможно применение щелевых обратных клапанов с рамкой. ● ● ●
? Таблица расчета массы и стоимости оборудования и расходных материалов № Материал / Элемент Кол-во Масса ед. Общая масса Цена за ед. (₽) Общая стоимость (₽) 22000 ₽ 66 000 ₽ 1 Межъярусные воздуховоды 3 шт. 12 36 кг 29000 ₽ 64000 ₽ 145 000 ₽ 2 Вытяжные линии притока 5 шт. 22 110 кг 256 000 ₽ 3 Сегментные заслонки 4 шт. 70 280 кг 800 ₽ 2 400 ₽ 4 Фланцы и крепеж для клапанов Ø630 3 компл. 4 кг 12 кг 950 ₽ 4 750 ₽ 5 Фланцы и крепеж для прямоуг. клапанов 800×600 5 компл. 5 кг 25 кг 1 200 ₽ 4 800 ₽ 6 Крепления и фланцы для заслонок KMK-1000 4 компл. 6 кг 24 кг 90 ₽/м 3 600 ₽ 7 Электропитание заслонок (3×1,5 мм²) 40 м (10 м/ заслонка) 0,1 кг/м 4 кг 450 ₽ 1 800 ₽ 8 Клеммные коробки для подключения заслонок 4 шт. 0,7 кг 2,8 кг 1 400 ₽ 12 600 ₽ 9 Гибкие вставки для компенсации деформаций (прямоуг.) 9 шт. (все клапаны и заслонки) 3 кг 27 кг 60 ₽/м 3 600 ₽ 10 Уплотнитель (вспененный, 5 м/шт.) 60 м 0,1 кг/м 6 кг 3 500 ₽ 3 500 ₽ 11 Монтажные материалы (анкеры, саморезы, герметик) компл. 6 кг 6 кг 504 050 ₽ Итого 532,8 кг