Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Сыктывкарский лесной институт (филиал)федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования«Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова»

Лесотранспортный факультет

по дисциплине: Теплогазоснабжение и основы теплотехники

Выполнила: студентка

Терехова Екатерина Александровна

Проверил - Бобров В. В.

Сыктывкар 2014

1. Исходные данные

2. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

2.1 Теплотехнический расчёт наружной стены

2.2 Теплотехнический расчёт перекрытия

2.3 Теплотехнический расчёт пола

3. Расчёт теплового баланса помещений здания

4. Тепловой расчёт отопительных приборов

Заключение

Библиографический список

Введение

Потребности жилищно-коммунального хозяйства и промышленности в тепловой энергии обеспечивает система теплоснабжения от ТЭЦ местных котельных и районных , центральных водогрейных котельных.

Классификация систем теплоснабжения:

-по месту выработки теплоты системы ТС: централизованные и местные

-поконфигурации: лучевые, кольцевые

-по способу присоединения централизованных трубопроводов с трубопроводами, распределяющих тепло в помещении: открытые и закрытые

-по способу прокладки: канальные и безканальные.

Для центрального теплоснабжения нужна разветвленная тепловая сеть. Внешняя тепловая сеть - один из наиболее трудоемких и дорогих элементов системы теплоснабжения, что предопределяет необходимость правильного выбора схемы теплоснабжения, способы прокладки и конструкции теплопроводов определяют стоимость строительно-монтажных работ и эксплуатационные расходы.

Указанные энергоносители дают возможность идентифицировать и автоматизировать производственные процессы, улучшить санитарно-гигиенические условия на производстве и в быту, улучшить экологический баланс городов и населенных пунктов. Технологическое теплотехническое оборудование использует тепловую энергию в виде горячей воды, водяного пара, нагретого воздуха с паром, которые изменяются и регулируются в широких пределах.

Газ в здания подается по газопроводам от распределительного трубопровода до отключающего устройства возле здания. Прокладку сети можно выполнить подземной, наземной и надземной. Для населенных пунктов применяют подземную прокладку в соответствии с требованиями СНиП 2.07.01 89 «Градостроительство планировка и застройка городских и сельских поселений». Глубина прокладывания не менее 0,8 м от верха труб, минимальный диаметр труб 50 мм. Газопровод прокладывается параллельно зданиям на расстоянии от фундамента не ближе 2х метров для газопровода низкого давления и не ближе 5 метров для газопроводов среднего давления. В местах установки запорной арматуры сооружаются водонепроницаемые колодцы. При пересечении с другими коммуникациями газопровод укладывается в металлический футляр, выходящий на 2-5 метров в обе стороны от пересечения. Газопроводы в местах входа и выхода из земли заключаются в футляр.

1. Исходные данные

теплотехнический расчет отопительный здание

1) Район проектирования: Арзамас

2) Конструкция наружной стены принимается по приложению №2 (рис. 1):

Рис. 1

1,5 - известково-песчаный раствор; 2 - кладка из кирпича глиняного обыкновенного на цементно-шлаковом растворе; 3 - битум нефтяной строительный кровельный; 4 - теплоизоляционные материалы: пенополиуретан.

д1= 0,01; д2=0,380; д3=0,004; д5=0,01

л1 = 0,81; л2 = 0,76; л3 = 0,27; л4 = 0,05; л5 = л1

3) Конструкция потолка принимается по приложению №3 и №4, для чердачного перекрытия (рис. 2):

Рис. 2

1 -раствор (песок, известь, цемент); 2 - утеплитель: пенополиуретан; 3 - рубероид 4 - бетоны и растворы: бетоны на природных плотных заполнителях: железобетон.

д1=0,05; д3=0,04; д4=0,18; d = 0,13 м

л1 = 0,87; л2 = 0,53; л3 = 0,17; л4= 2,04

4) Конструкция пола 1-го этажа принимается по приложению №5 (рис. 3):

Рис. 3

1 - линолеум поливинилхлоридный многослойный; 2 - раствор (песок, известь, цемент); 3 - рубероид; 4 - пенополистирол; 5- железобетон.

д1=0,003; д2=0,02; д3=0,003; д5=0,18

л1 = 0,38; л2 = 0,87; л3 = 0,17; л4 = 0,06; л5 = 2,04;

Таблица 1

Климатические характеристики района

Примечание: Зона влажности: Н - нормальная.

Теплотехнические данные, принятые по приложению оформляются в табличной форме. Температура теплоносителя в наружных тепловых сетях составляет: tрасч=1300С, tобратное = 700С.

2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Теплотехнический расчет заключается в определении толщины основного слоя ограждения, утеплителя, отделочного слоя, который будет удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям и условию энергосбережения. Теплотехнический расчет проводится для наружной стены бесчердачного перекрытия и пола. Основным условием теплотехнических свойств рассчитываемых конструкций является соотношение

= (м20с/Вт),

где - нормальная температура перепада между tвнутреннего воздуха и tвнутренней поверхности ограждающей конструкции принимается по таблице 2 [9].

n - Коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху.

- температура внутреннего воздуха(180С) - ГОСТ 12.1.005 - 88

- расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней наиболее холодной пятидневке, находим в [7].

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, принимаемый по таблице 4 [9].

 ,

где - термическое сопротивление теплоотдачи на внутренней поверхности ограждения.

- термическое сопротивление теплоотдачи слоев.

- термическое сопротивление теплоотдачи с наружной поверхности ограждения.

,

где - толщина слоя в метрах, определяется по [9].

1) определяют требуемое сопротивление теплопередачи

2) Определяют требуемое сопротивление теплопередачи из условий энергосбережения по величине показателя ГСОП (градус-сутки отопительного периода) и назначение здания

3) Толщину искомого слоя утеплителя определяют по сопротивлению теплопередачи, принимаемой равной большему из значений требуемого сопротивления теплопередачи. Сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций определяется по формуле

, где

 - термическое сопротивление ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями.

,

= 1/8,7=0,12; = 1/23=0,043

4) Найдя толщину искомого слоя утеплителя необходимо ее округлить в большую сторону по унифицированному ряду размеров материала.

5) Теплотехнический расчет каждой конструкции заканчивается определением коэффициента теплопередачи по формуле K = 1/R0

2.1 Теплотехнический расчёт наружной стены

= = 1.44 (м2*0с)/Вт;

= (18-(-4,7))*216=4903,2;

1,78 (м2*0с)/Вт

R0=Rв+Rслоёв+Rн=+(R1+R2+R3+R4+R5)+=

0,11+() +0,043=0,692 +

R0==1,78=0,692+; =1,088 =>=0,05м

Согласно [19] плиты из пенополиуретана выпускаются толщиной кратной 10мм, следовательно перерасчёт производить не нужно.

= = 0,01 + 0,380 + 0,004 + 0,054+0,01 = 0,494 м

К = = 0,56(м2*0с)/Вт

2.2 Теплотехнический расчёт перекрытия

= = 1.44 (м2*0с)/Вт

= (18-(-4,7))*216=4903,2

= 2,47 (м2*0с)/Вт

== 0.12 м

дI жб=0,18-0,12=0,06; R1=+Rв.п.=+0,15=0,18м

где Rв.п[9] - термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки при потоке тепла снизу вверх

RII==0,15(м2*0с)/Вт

R1,3==0,015(м2*0с)/Вт;

лэ=л1===0,8 ккал/м*ч*0С

лср==1,048 ккал/м*ч*0С

R2==0,115 (м2*0с)/Вт

R+=0,015*2+0,115=0,145 (м2*0с)/Вт;

Rжб.п==0,147 (м2*0с)/Вт

=3,33%; 3,33%<25% - условие выполнено.

R0=Rв+Rслоёв+Rн=+(R1+R2+R3)+=

0,11+(+0,043

R0==2,47=1,71 + ; =0,76 =>=0,4м

Согласно [19] плиты из пенополиуретана выпускаются толщиной кратной 10мм, следовательно перерасчёт производить не нужно.

К = = 0,4 (м2*0с)/Вт

2.3 Теплотехнический расчёт пола

= = 2.58 (м2*0с)/Вт

= (18-(-4,7))*216=4903,2

2,47 (м2*0с)/Вт

== 0.12 м

R1 = +Rв.п.=+0,23=0,26м,

где Rв.п - термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки потоке тепла снизу вверх

RII= = 0,189 (м2*0с)/Вт

R1,3==0,015(м2*0с)/Вт;

лэ=л1===0,52 ккал/м*ч*0С

лср==0,824 ккал/м*ч*0С

R2==0,146 (м2*0с)/Вт

R+=0,015*2+0,146=0,176(м2*0с)/Вт

Rжб.п==0,18 (м2*0с)/Вт;

=6,8%; 6,8%<25% - условие выполнено.

R0=Rв+Rслоёв+Rн=+(R1+R2+R3+R4+R5)+=

0,12+(+0,043

R0==2,6; =1,26 =>=0,076 м

Толщина плит из пенополистирола может быть кратной 10 мм. Следовательно необходимо произвести перерасчет. =0,076 м заменяем на =0,08 м

Rв+Rслоёв+Rн=+(R1+R2+R3+R4+R5)+=

0,12+(+0,043 =2,54 (м2*0с)/Вт

К = = 0,42 (м2*0с)/Вт

3. Расчёт теплового баланса помещений здания

Q=F*(tв-tн)*n

где -сопротивление теплопередачи

tв - расчётная внутренняя температура воздуха в помещении

tн- расчётная нормальная температура

Qрассчитывается для каждой комнаты отдельно.

Qрассчитывается для пола, стен и потолка, если комната граничит с наружной стеной.

Qдобогр = ( 1 + ),

где в - поправочный коэффициент, учитывающий ориентацию помещения в пространстве, наличие окон и расположение помещения в здании.

Площади помещений принимаем по плану (рис.4).

Таблица 2. Расчета теплопотерь через ограждающие конструкции

Таблица 3. Расчет теплопотерь для потолка и пола

4. Тепловой расчет отопительных приборов

,

где - коэффициент теплопередачи отопительного прибора; - средняя разность температур греющей воды и нагревания воздуха внутри помещения.

1) Определяем требуемую площадь поверхности отопительного прибора (для разности температур 250, для двухтрубной системы отопления):

,

где - тепловой поток, равный 435 ккал/г*экм;

- коэффициент, учитывающий этажность здания (1,03 - 1,07);

- коэффициент, зависящий от способа установки отопительного прибора (1,05 - 1,09)

2) Определяем требуемое число секций:

,

где - площадь теплообмена поверхности одной секции для чугунного радиатора М140АО (f=0,35)

Таблица 4 . Расчёт количества секций

Библиографический список

1) Богословский В.Н. Отопление - М.:Стройиздат. 1991 - 436 с.

2) Тихомиров В.К. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция - М.:Стройиздат. 1991 - 379 с.

3) Справочник проектировщика. Внутренние санитарно - технические устройства. Под редакцией Староверова И. Г. - М.: Стройиздат. 1990 -343 с.

4) Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Вентиляция и кондиционирование воздуха /Под редакцией Щекина Р. В./ - Киев: Будивельник. 1976 - 351 с.

5) Проектирование тепловых пунктов СП 41-101-95 - М.: Стройиздат. 1999 - 78 с.

6) Буласов Б.В., Кашинский В.П. Строительное черчение. - М.: Стройиздат. 1990 - 464 с.

7) СНиП 23-01-99* Строительная климатология - М.: Стройиздат. 2000 - 57 с.

8) СНиП 41-01-2003 отопление, вентиляция и конденционирование М.: Госстрой России. 2004 - 55 с.

9) СНиП II-3-79* Строительная теплотехника. - М.: Стройиздат. 1995 - 27 с.

10) СНиП 2.08.01 89 Жилые здания. Нормы проектирования - М.: Стройиздат. 1990 - 15.

11) ГОСТ 21.602-2003 «Правила выполнения рабочей документации отопления, вентиляции и кондиционирования».

12) СП 41-102-98 Проектирование и монтаж трубопроводов систем отопления с использование металлополимерных труб. - М.: Госстрой России. 1999

13) ГОСТ 2.105-95 Единая система конструкторской документации. Общие требования к тестовым документам. - Минск: Издательство стандартов. 1995

14) ГОСТ 21.1101-92 Основные требования к рабочей документации. - М.: Издательство стандартов. 1993 - 25 с.

15) Худяков А.Д. Теплозащита здания в северных условиях. - М.: Ассоциация строительных вузов. «001 - 107 с.

16) Циркуляционные насосы для отопительных систем. UPS Serie 100? UPS Serie 200. GRUNDFOS.

17) СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий.

18) ГОСТ 15588-86 «ПЛИТЫ ПЕНОПОЛИСТИРОЛЬНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ»

19) ГОСТ 9573-96 «ПЛИТЫ ИЗ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ НА СИНТЕТИЧЕСКОМ СВЯЗУЮЩЕМ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ»

Размещено на Allbest.ru