СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Ю.М. ВарфолоМееВ, В.а. орлоВ

Москва
ИНФРАМ
2014

Допущено  
Государственным комитетом Российской Федерации 
по строительству и жилищнокоммунальному комплексу 
в качестве учебника для студентов средних специальных 
учебных заведений, обучающихся по специальности 2915 
«Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения»

СанитарнотехничеСкое
оборудоВание зданий

учебник

УДК 696(07)
ББК 38.76.5я73
В 18

 
© Варфоломеев Ю.М., 2005
ISBN 978516006019-4 
© Орлов В.А., 2005

Рецензенты:
декан факультета инженерных систем и экологии, зав. кафедрой

«Теплогазоснабжение и вентиляция» МИКХИС, профессор, канд.
техн. наук Е.М. Авдолимов;
профессор кафедры «Отопление и вентиляция» МГСУ, канд.

техн. наук Е.Г. Малявина

ББК 38.76.5я73

Варфоломеев Ю.М., Орлов В.А. Санитарнотехническое

оборудование зданий / Под общ. редакцией профессора
Ю.М. Варфоломеева. — М.: ИНФРАМ, 2014. — 249 с. —
(Среднее профессиональное образование).

ISBN 978516006019-4

В 18

В учебнике изложены основные сведения по санитарнотехническим

устройствам и оборудованию инженерных систем жилых и обществен-
ных зданий, коммунальных и промышленных объектов. Описание обо-
рудования дано в соответствии с его функциональным назначением на
объектах строительства — теплоснабжение и вентиляция, холодное и го-
рячее водоснабжение, водоотведение и мусороудаление. В соответствии
с нормативнометодическими требованиями отражены современные до-
стижения науки и технологии строительства, ремонта и эксплуатации
санитарнотехнического оборудования.
Учебник рассчитан на студентов санитарнотехнических специальностей

строительных техникумов и колледжей, он может быть полезен руководите-
лям и специалистам предприятий жилищнокоммунального комплекса.

Предисловие

Учебник по дисциплине «Санитарно-техническое оборудова-
ние зданий» написан в соответствии с программой учебной дис-
циплины для специальности 2915 «Монтаж и эксплуатация обо-
рудования и систем газоснабжения».
Представленный в учебнике материал отражает комплекс
вопросов, связанных с оборудованием современных гражданс-
ких зданий устройствами теплоснабжения, вентиляции, водо-
снабжения, водоотведения и мусороудаления зданий, т.е. с теми
инженерными системами строительной отрасли, которые имеют
приоритетное значение для обеспечения нормальной безопасной
жизнедеятельности человека на рабочем месте и комфортного
проживания в домашних условиях.
Основной задачей дисциплины является изучение вопросов
устройства, проектирования, монтажа и эксплуатации санитар-
но-технического оборудования жилых, общественных и комму-
нальных объектов, а также использование на практике приобре-
тенных знаний для реального снижения энергетических затрат и
трудовых ресурсов при строительстве, ремонте и эксплуатации
инженерных систем и объектов.
Представленный в учебнике материал базируется на выпу-
щенной в последние годы нормативно-технической документа-
ции и учитывает современные тенденции развития инженерной
инфраструктуры зданий и сооружений.
Полученные в результате изучения материала знания помогут
будущим специалистам технически грамотно и экономически
целесообразно организовать эксплуатацию санитарно-техничес-
ких устройств жилых и коммунальных объектов, добиться эко-
номии материальных и энергоресурсов, а также обеспечить на-
дежную (безаварийную) длительную эксплуатацию указанных
устройств.
Учебник написан двумя авторами, имеющими богатый прак-
тический опыт работы с инженерным оборудованием зданий и
сооружений, а также преподавательский опыт в вузах.
Главы учебника 1, 2, 4, 6 написаны проф. кафедры «Методо-
логия лицензирования и аттестации» Государственной академии
профессиональной переподготовки и повышения квалификации
руководящих работников и специалистов инвестиционной сфе-
ры (ГАСИС), член-корр. Академии промышленной экологии,
канд. техн. наук Ю. М. Варфоломеевым.

Введение, главы 3, 5 написаны проф. кафедры «Водоснабже-
ние и водоотведение» Московского государственного строитель-
ного университета (МГСУ) канд. техн. наук В. А. Орловым.
Глава 7 написана авторами совместно. Общее редактирование
выполнено Ю. М. Варфоломеевым.
Авторы выражают глубокую благодарность рецензентам за
ценные советы и пожелания, сделанные при подготовке рукопи-
си учебника и ее рецензировании.
Отзывы и пожелания просим направлять по адресу: Россия,
129273, Москва, Трифоновская ул., д. 57, ГАСИС, каб. 306.
Тел./факс 688-87-72.

Введение

Комплекс санитарно-технического оборудования зданий и
сооружений является неотъемлемой составной частью инфра-
структуры жилищно-коммунального хозяйства, состояние кото-
рого на сегодняшний день оценивается специалистами как кри-
тическое.
Жилищный фонд России приближается к 3 млрд м2. Из них
сегодня более 300 млн м2 требуют капитального ремонта, а бо-
лее 250 млн м2 — реконструкции. Самой острой проблемой на
сегодняшний день является предотвращение старения жилого
фонда, его коммуникаций и оборудования.
Системы тепло- и водоснабжения имеют износ более 60 %, а
25 % фондов отслужили свой срок. Аварийность на наружных и
внутренних сетях за последние 10 лет возросла в 5 раз и состав-
ляет 70 случаев в год на 200 км тепловых и 100 км водопровод-
ных сетей. Около 60 % эксплуатируемых водоотводящих очист-
ных сооружений работают с перегрузкой, что отражается на ка-
честве очищенной воды, сбрасываемой в природные водоемы.
Свыше 30 % очистных сооружений работают более 25 лет и тре-
буют оперативной реконструкции и модернизации. Дефицит
мощностей очистных сооружений достигает 9 млн м3 в сутки.
Сложность стоящих проблем и угроза наступления техноген-
ных катастроф на объектах жилищно-коммунального хозяйства
потребовали разработки программ их модернизации на государ-
ственном уровне.
В ноябре 2001 г. Правительством РФ была принята стратегия
реформы жилищно-коммунального хозяйства. В развитие дан-
ного решения Госстроем России был разработан проект «Основ-
ных направлений государственной технической политики мо-
дернизации жилищно-коммунального комплекса Российской
Федерации на 2004—2010 годы».
Согласно принятому документу в качестве базовых направле-
ний выделяются три: модернизация основных фондов комму-
нальной энергетики, модернизация объектов водоснабжения и
водоотведения, санация жилищного фонда. Предусматривается,
что данные задачи должны решаться в рамках многоуровневой
системы модернизации, включающей подсистемы научно-тех-
нического, правового, финансового и организационного обеспе-
чения. При этом главной целью «Основных направлений госу-
дарственной технической политики модернизации жилищно-
коммунального комплекса Российской Федерации на 2004—2010

годы» является предотвращение перехода критического состоя-
ния жилищно-коммунального хозяйства в катастрофическое,
обеспечение требуемого уровня надежности всех его объектов и
предоставления коммунальных услуг установленного качества
всем слоям населения. При этом особое внимание уделяется
также вопросам совершенствования технического обслужива-
ния, своевременного и качественного ремонта санитарно-техни-
ческого оборудования зданий и сооружений, что отражено, в
частности, в принятых в 2003 г. Госстроем России «Правилах и
нормах технической эксплуатации жилого фонда».
Важной вехой на пути решения поставленных задач модер-
низации и реконструкции сложившейся инженерной инфра-
структуры, а также строительства новых современных объектов
и грамотной их технической эксплуатации является подготовка
инженерно-технических специалистов, способных оперативно и
квалифицированно решать существующие проблемы.

Г л а в а  1. ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ ЗДАНИЙ

1.1. Передача теплоты через
ограждающие конструкции

Передача теплоты всегда происходит от более теплой среды к
более холодной. Процесс переноса теплоты за счет разности
температур из одной точки пространства в другую называется
теплопередачей и является собирательным, так как включает в
себя три элементарных вида теплообмена: теплопроводность,
конвекцию и излучение.
Теплопроводность – вид передачи теплоты между неподвиж-
ными частицами твердого, жидкого или газообразного вещества.
При определении теплопроводности вещество рассматривается
как сплошная масса, его молекулярное строение игнорируется.
В чистом виде теплопроводность встречается только в твердых
телах, так как в жидких и газообразных средах практически не-
возможно обеспечить неподвижность вещества.
Коэффициент теплопроводности λ является одной из основ-
ных тепловых характеристик материала. Если выразить значение
λ в единицах измерения системы СИ, то численно коэффициент
теплопроводности равен количеству теплоты, проходящей через
1 м2 поверхности однородной стенки толщиной 1 м за 1 с при
разности температур на ее поверхностях, равной 1 оС.
Чем больше λ, тем интенсивнее в таком материале процесс
теплопроводности, больше тепловой поток. За один и тот же
промежуток времени через стенку из материала с большим ко-
эффициентом теплопроводности пройдет больше теплоты, чем
через стенку из материала с меньшим λ. Поэтому теплоизоляци-
онными материалами принято считать материалы с коэффициен-
том теплопроводности менее 0,3 Вт/(м.оС).
Чем выше плотность материала, тем больше значение его ко-
эффициента теплопроводности. Понятно, что легкие теплоизо-
ляционные материалы имеют сравнительно небольшую плот-
ность.
Нормативные значения λ для различных строительных мате-
риалов с указанием их плотности приведены в СП 23-101-2004
«Проектирование тепловой защиты зданий». Диапазон этих зна-
чений очень широк: для металлов — 30—490 Вт/(м.оС); для ка-
менной кладки — 0,5—3,5 Вт/(м.оС); для древесины — 0,2—
0,5 Вт/(м.оС); для теплоизоляционных материалов — 0,03—
0,35 Вт/(м.оС). Наименьшей теплопроводностью обладает не-

подвижный воздух — λ ≈ 0,0243 Вт/(м.оС), поэтому наличие в
конструкциях воздушных пор и прослоек, а также уменьшение
их плотности (ρ, кг/м3) способствуют снижению величины λ
строительных материалов и конструкций.
Тепловой поток Qт, Вт, через однородную стенку толщиной
δ, м, с коэффициентом теплопроводности λ, Вт/(м.оС), площа-
дью поверхности F, м2, и разностью температур на ее поверхно-
стях t1и t2 можно определить по выражению

Qт = (λ/ δ)(t1 – t2)F = [(t1 – t2)F] / Rт.
(1.1)

Термическое сопротивление (сопротивление теплопроводности)
материального слоя толщиной δ и теплопроводностью λ обозна-
чают символом Rт, оно равно

Rт = δ / λ , м2.оС/Вт.
(1.2)

Сопротивление теплопроводности численно равно разности
температур на противоположных поверхностях слоя при прохож-
дении через него теплового потока с поверхностной плотностью
1 Вт/м2.

Рис. 1.1. Основные виды обмена теплотой

а — теплопроводность; б — конвективный теплообмен; в — лучистый теплооб-
мен; г — теплопередача

а)
б)
в)
г)

t1
λ
F

Q
t2

δ

αк
t1
Qк
t2

F

F1
t1

Qл
αл
t2

F2

t1
K

F
Q

t2

Конвекция – перенос теплоты движущимися частицами ве-
щества. Конвекция имеет место только в жидких и газообраз-
ных веществах, а также между жидкой или газообразной средой
и поверхностью твердого тела. При этом происходит передача
теплоты также и теплопроводностью. Совместное воздействие
конвекции и теплопроводности в пограничной области у повер-
хности называют конвективным теплообменом (рис. 1.1, б).
Конвекция играет значительную роль в теплообмене между
водой и внутренней поверхностью отопительных приборов во-
дяных систем отопления, между воздухом и поверхностями воз-

духонагревателя. Конвекция имеет место на наружной и внут-
ренней поверхностях ограждений здания.
Тепловой поток, передаваемый конвекцией, зависит от режи-
ма движения жидкости или газа, от температуры, плотности и
вязкости движущейся среды, от шероховатости и площади по-
верхности F, от разности между температурами поверхности tст
и омывающей ее среды twг. Он определяется по уравнению

Qк = αк(twг – tст)F, Вт.
(1.3)

Интенсивность его оценивается коэффициентом теплоотдачи
конвекцией αк, Вт/(м2.оС).
Коэффициент теплоотдачи конвекцией αк равен тепловому по-
току, передаваемому конвекцией от жидкости или газа 1 м2 по-
верхности твердого тела при разности между температурами
поверхности и жидкости/газа в 1 оС.
Излучение (лучистый теплообмен) – перенос теплоты с по-
верхности на поверхность электромагнитными волнами через лу-
чепрозрачную среду (рис. 1.1, в).
Например, лучистый теплообмен происходит между поверх-
ностями, обращенными в помещения, между наружными по-
верхностями различных зданий, поверхностями земли и неба.
Важен лучистый теплообмен между внутренними поверхностя-
ми ограждений помещения и поверхностью отопительного при-
бора. Во всех этих случаях лучепрозрачной средой, пропускаю-
щей тепловые волны, является воздух.
В практических теплотехнических расчетах для расчетов теп-
лового потока Qл, Вт, при лучистом теплообмене используют
упрощенную формулу

Qл = αл( t1 – t2)F,
(1.4)

где t1и t2 — температуры поверхностей, обменивающихся лу-
чистой теплотой, оС;
αл — коэффициент лучистого теплообмена на поверхно-
сти стенки, Вт/(м2.оС);
F — площадь лучевоспринимающей поверхности, м2.
Коэффициент лучистого теплообмена αл равен тепловому по-
току, передаваемому излучением от 1 м2 одной поверхности к дру-
гой при разности между температурами поверхностей в 1 оС.
Процесс передачи теплоты от нагретой среды к холодной че-
рез разделяющее их ограждение происходит всеми видами теп-
лообмена – на поверхностях имеют место конвективный и лу-
чистый теплообмен, а в материальных слоях — теплопровод-

ность. Этот сложный процесс, называемый теплопередачей, схе-
матически показан на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Передача теплоты через ограждение

а — однослойное; б — многослойное; в — определение температуры в произ-
вольном сечении ограждения

а)
б)
в)

αв
tв
t1

Q1

λ

Q2

Q

δ

Q=Q1=Q2=Q3

αн

t2
tн
Q3

1
2
n n+1

λ1 λ2
λn λn+1

q

Воздушная прослойка

δ1 δ2
δn δn+1
R1 R2 Rв.п RnRn+1
Rо

tв
t1
tx
t2

tн

Rв
Rв–x
Rо

x

x

Сопротивление теплопередаче многослойной конструкции
определяется как сумма термических сопротивлений отдельных
ее слоев и сопротивлений теплообмену на ее поверхностях. Эта
величина называется сопротивлением теплопередаче ограждения
Ro (рис. 1.2, б) и определяется по формуле

Ro = Rв+ ΣRт,i + Rн, м2.оС/Вт,
(1.5)

где Rв = 1/ αв; Rн = 1 / αн — сопротивления теплообмену на
внутренней и наружной поверхностях, м2.оС/Вт;
Rт,i — термическое сопротивление i-го слоя, м2.оС/Вт.
Сопротивление теплопередаче ограждения численно равно раз-
ности температур сред по разные его стороны при прохождении
через ограждение теплового потока с плотностью 1 Вт/м2.
Величина, обратная сопротивлению теплопередаче, называет-
ся коэффициентом теплопередачи

К = 1 / Ro, Вт/(м2.оС).
(1.6)

Коэффициент теплопередачи ограждения равен плотности
теплового потока, проходящего через него, при разности темпера-
тур сред по разные стороны ограждения в 1 оС.
Тепловой поток, проходящий через ограждение, может быть
найден по формуле

Q = (1 / Rо)(tв – tн)F = К(tв –  tн)F, Вт.
(1.7)