Система отопления и вентиляции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

строительный ограждающий отопление тепловой

1. Задание на проектирование

2. Выбор и теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций

3. Определение тепловой мощности системы отопления

4. Конструирование и расчет системы отопления

5. Конструирование и расчет системы вентиляции

Список литературы



1. Задание на проектирование

Курсовая работа выполнена на основании задания на проектирование, содержащего схематические чертежи жилого здания с основными строительными параметрами.

Система отопления и вентиляции проектируется для 3-х этажного жилого здания.

Планировка здания:

Высота эажа - 3,1 м.

Высота шахты-4,2 м.

Конструкции ограждений:

Наружные стены: 2-ый слой: кирпич силикатный

толщиной 380 мм;

3-ой слой: минераловатные плиты ГОСТ 9573-72 толщиной 30 мм;

1 и 4-ий слои: штукатурка цементная

толщиной 40 мм.

Перекрытия: монолитные железобетонные.

Кровля здания: скатная из рулонных материалов.

Наружные двери: двойные глухие с тамбуром.

Окна и балконные двери: по СНиП II-3-79*.

Район строительства:

Зона влажности: влажный.

Город строительства: г. Сочи

Относительная влажность в помещении: 55%.

Система отопления:

Водяная однотрубная с нижним расположением подающей и обратной магистралей.

Отопительные приборы: радиаторы типа М-140.

Источник теплоснабжения: городская тепловая сеть.

Теплоноситель: вода с параметрами .

Перепад давление на вводе в здание: 3.4 кПа.

2. Выбор и теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания

1 Выбор климатических характеристик района строительства:

По табл. СНиП 23-01-99 принимается:

- средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92;

- продолжительность периода , со среднесуточной температурой воздуха ниже 80С и его средняя температура .

По прил. 1 СНиП II-3-79* принимается расчетная зона влажности.

По прил. 4 СНиП 2.04.05-91* принимается:

- температура для холодного периода года по параметру Б, ;

расчетная скорость ветра, м/с.

Расчетные климатические характеристики
Район строительства			сут	м/с	Зона влажности
Сочи	-2	6.6	94	3.3	влажный

2 Выбор расчетных условий и характеристик микроклимата в помещениях:

Температура воздуха в помещениях принимается по СНиП 2.08.01-89*, принимается равной 55% (СНиП II-3-79*), что соответствует нормальному влажностному режиму. Условия эксплуатации по СНиП II-3-79* (табл.1).



Расчетные условия и характеристика микроклимата
Значения для помещений,	Относительная влажность	Условия эксплуатации ограждающих конструкций
Угловой жилой комнаты	Рядовой жилой комнаты	Кухни	Лестничной клетки
20	18	18	16	55	Б

3 Выбор теплотехнических показателей строительных материалов и характеристик ограждающих конструкций:

Теплотехнические показатели строительных материалов выбраны в соответствии с прил.3 СНиП 2-3-79*.

Условия эксплуатации ограждений принимаются по прил.2 СНиП II-3-79*.

Теплотехнические показатели строительных материалов
Наименование материалов	Условия эксплуатации ограждений	кг/м3	Вт/моС
Кирпич силикатный	Б	1500	0.81
Плиты минераловатные Штукатурка цементная		200 1700	0,08 0.87

Технические характеристики ограждающих конструкций приняты по СНиП II-3-79*.

Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций
Наименование ограждающих конструкций	оС		Вт/моС	Вт/моС
Наружная стена	4	1	8,7	23
Чердачные перекрытия	4	0,9	8,7	12
Перекрытия над подвалом	2	0,75	8,7	12

Расчет оптимального сопротивления теплопередаче, толщины утеплителя и коэффициента теплопередачи ограждающих конструкций:

Общее оптимальное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций , , выбирается из условия , где - минимальное требуемое сопротивления теплопередаче, определяемые в соответствии со СНиП II-3-79*.

Определяем градусо-сутки отопительного периода:

По табл.1б* СНиП II-3-79* принимаем:

стен 1.78

перекрытий 2.74

окна 0.23

Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных), отвечающих санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, определяют по формуле

,

где - расчетная температура внутреннего воздуха для рядовой жилой комнаты;

- средняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки;

- нормируемая разность температур между температурой воздуха в помещении и внутренней поверхности наружного ограждения;

- коэффициент, уменьшающий расчетную разность температур для конструкций для конструкций, не соприкасающихся с наружным воздухом (по СНиП II-3-79* (табл. 3*));

- коэффициент теплообмена на внутренней поверхности ограждения (по СНиП II-3-79* (табл. 4*)).

Для стен:

Для чердачных перекрытий:

Для подвальных перекрытий:

Из двух полученных значений за принимается наибольшее, таким образом получим:

для стен: =1.78

для перекрытий: =2.74

Наружные стены:

Минимальную толщину утепляющего слоя определяем из формулы:

где -коэффициент теплопроводности материала;

- коэффициент теплообмена на внешней поверхности ограждения (по СНиП II-3-79* (табл. 4*)).

Окончательно принимаем толщину утеплителя равной 0,09 м.

Определяем фактическое сопротивление теплопередачи наружных стен:

Коэффициент теплопередачи:

Коэффициент теплопередачи определяется по формуле:

.

Для наружных стен: ;

Для перекрытий: .

5 Проверка отсутствия конденсации водяных паров на поверхности и в толще наружной стены:

Конденсации водяных паров на внутренней поверхности стены не происходит, если ее температура выше температуры точки росы .

Температура внутренней поверхности наружной стены определяется по формуле:

где - сопротивление теплообмену на внутренней поверхности, равное ;

- принимается для угловой комнаты.

Температура точки росы:

где - упругость водяных паров, определяется по формуле

, Па

где - упругость водяных паров при полном насыщении и температуре , по СНиП 23-01-99

, конденсации водяных паров на внутренней глади наружной стены не происходит.

6 Выбор заполнения световых проемов:

Заполнение световых проемов выбирается из условий одновременного выполнения требований по допустимому сопротивлению теплопередаче и воздухопроницанию:

Выполнение требований по допустимому сопротивлению теплопередаче:

Выполнение требований по допустимому сопротивлению воздухопроницанию:

.

Требуемое сопротивление теплопередаче заполнения световых проемов принимается по табл. 1б* СНиП II-3-79* в зависимости от величины ГСОП, рассчитанной для характерных помещений рядовых жилых комнат.

Фактическое сопротивление теплопередаче принимается по СНиП II-3-79*, прил. 6 и 10.

Т.о. по СНиП II-3-79*, прил. 6 и 10 принимаем окно в ПВХпереплетах с двухкамерным стеклопакетом , что удовлетворяет условию: .

Требуемое сопротивление воздухопроницанию определяется по формуле:

где - нормативная воздухопроницаемость (для окон жилых зданий 6кг/(чм2));

- разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхности окон:

, Па

где Н - высота здания от середины окна первого этажа до устья вентиляционной шахты, м.

Рассчитаем Rитр:

По СНиП II-3-79* прил. 6 и 10 принимаем окно в ПВХ-переплетах с двухкамерным стеклопакетом, , что удовлетворяет условию: .

3. Определение тепловой мощности системы отопления

Тепловая мощность системы отопления Q от определяется для каждого помещения по балансовым уравнениям:

для жилых комнат

для кухонь

для лестничных площадок .

где - теплопотери помещения через ограждающие конструкции, Вт;

- затраты теплоты на подогрев инфильтрующегося в помещение воздуха, Вт;

- большее значение из теплозатрат на подогрев воздуха, поступающего вследствие инфильтрации или необходимого для компенсации естественной вытяжки из квартиры, Вт;

- бытовые тепловыделения в помещение, Вт.

1 Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции:

Теплопотери рассчитываются через каждый элемент ограждающих конструкций, разность температур воздуха по обе стороны которых ниже 50С, по формуле

где - коэффициент теплопередачи через элемент ограждения, Вт/(м20С);

- температура наружного воздуха для расчета отопления;

- коэффициент, учитывающий добавочные потери (определяется в долях от основных);

А - площадь элемента ограждения.

Условные обозначения:

НС	- наружная стена;
ВС	- внутренняя стена;
ОК	- тройное окно;
ПТ	- потолок;
Пл	- пол;
ДД	- двойная дверь;
ОД	- одинарная дверь.

2 Теплозатраты на подогрев инфильтрующегося воздуха:

Теплозатраты на подогрев инфильтрующегося в помещение воздуха рассчитывается по формуле:

где - массовая теплоемкость воздуха (= 1,005 кДж/(кгОС));

- коэффициент, учитывающий дополнительный нагрев воздуха встречным тепловым потоком: для одинарных и спаренных переплетов = 1, для раздельных = 0,8;

- площадь окна, м2;

- количество воздуха, поступающего в помещение в течение часа через 1м2 окна:



где - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхности окон;

, Па

где Н - высота здания от середины окна первого этажа до устья вентиляционной шахты, м.

Расчет теплозатрат на подогрев инфильтрационного воздуха
Этаж	м	Па	кг/м2ч	№ помещения	С	м2	, Вт
1	12,6	10,8	1.9	01	20	2.25	26
		10.8	1.9	00	18	2.25	24
2этаж	9.5	9.1	1.7	01	20	2,25	24
		8.7	1.6	00	18	2.25	22
3этаж	6.4	7.5	1.5	01	20	2.25	21
		7.2	1.4	00	18	2,25	18

3 Теплозатраты на подогрев вентиляционного воздуха:

Теплозатраты на подогрев воздуха, необходимого для компенсации естественной вытяжки из квартиры, рассчитываются только для жилых комнат по формуле:

где АП - площадь жилой комнаты, м2.

4 Бытовые тепловыделения:

Бытовые тепловыделения рассчитываются для жилых комнат и кухонь по формуле:



Тепловая мощность системы отопления
№ помещения	Составляющие баланса	Мощность системы Вт
	Вт	Вт	Вт	Вт
100	240	24	104	209	345
101	350	26	150	--	226
102	251	24	124	-	151
103	460	26	128	--	358
104	417	24	138	-	303
105	450	26	128	--	348
106	254	24	124	248	378
107	254	24	124	--	154
108	254	24	124	--	154
109	254	24	124	248	378
110	254	24	124	--	154
111	254	24	124	248	378
112	254	24	124	248	378
113	435	26	128		333
114	386	24	138	--	272
115	445	26	128	--	343
116	258	24	124	--	158
117	348	26	150	--	224
118	237	24	104	209	342
200	184	22	104	209	389
201	259	24	150	--	133
202	184	22	124	-	82
203	384	24	128	--	280
204	343	22	138	-	241
205	374	24	128	--	270
206	187	22	124	248	311
207	187	22	124	--	85
208	187	22	124	--	85
209	187	22	124	248	311
210	187	22	124	--	85
211	187	22	124	248	311
212	187	22	124	248	311
213	359	24	128		255
214	312	22	138	--	210
215	369	24	128	--	265
216	184	22	124	--	82
217	259	24	150	--	133
218	184	22	104	209	289
300	240	18	104	209	345
301	350	21	150	--	221
302	251	18	124	-	145
303	460	21	128	--	353
304	417	18	138	-	297
305	450	21	128	--	343
306	254	18	124	248	378
307	254	18	124	--	148
308	254	18	124	--	148
309	254	18	124	248	378
310	254	18	124	--	148
311	254	18	124	248	378
312	254	18	124	248	378
313	435	21	128		328
314	386	18	138	--	266
315	445	21	128	--	338
316	258	18	124	--	152
317	348	21	150	--	219
318	237	18	104	209	342
Л.К.	921	45	--	--	966
					15910

В заключение определяем удельную тепловую характеристику здания по формуле;

,

где - объем здания по наружным размерам без чердака, м3.

.



4. Конструирование и расчет системы отопления

1 Расчет и подбор элеватора:

Элеватор выбирается по диаметру горловины в зависимости от располагаемой разности давлений в подающем и обратном теплопроводе на вводе в здание.

Диаметр горловины элеватора определяется по формуле:

мм

где - расход воды, подаваемой в систему отопления элеватором, кг/ч

- насосное давление, передаваемое элеватором в систему отопления, Па

- тепловая мощность системы отопления всего здания, Вт;

- температура воды в подающей магистрали отопления, оС;

- температура воды в обратной магистрали отопления, равна, оС;

- разность давлений в теплопроводах теплосети на вводе в здание, Па;

- коэффициент смешения в элеваторе:

- температура горячей воды в подающем теплопроводе теплосети перед элеватором, оС.

По исходным данным и вышеуказанным формулам, вычисляем:

По вычисленному выбираем стандартный элеватор с характеристиками:

Диаметр горловины dг, мм 15

Диаметр трубы dу, мм 40

Длина элеватора l, мм 425

Определяем диаметр сопла dс, мм:

мм

где - диаметр горловины стандартного элеватора, принятого к установке, мм.

2 Гидравлический расчет теплопроводов:

Определяем расчетное циркуляционное давление РЦ, Па, ГЦК по формуле



где - естественное давление от остывания воды в отопительных приборах:

, Па

где h - высота расположения центра прибора первого этажа относительно оси элеватора, м,

Б = 0,4 (для однотрубных систем)

Гидравлический расчет теплопроводов

№ п/п

Нагрузка , Вт

Кол-во , кг/ч

Длина ,м

Предварительный расчет

Окончательный расчет

3 Расчет поверхности и подбор отопительных приборов:

Для расчета принимаем радиатор чугунный секционный М-140-AO.

Техническая характеристика (для одной секции):

площадь нагревательной поверхности =0,299м;

номинальная плотность теплового потока =595 Вт/м.

Расчетная поверхность нагрева отопительного прибора:

, м2

где - поверхностная плотность теплового потока прибора:



, Вт/м2

где - номинальная плотность теплового потока прибора, Вт/м2;

- температурный напор:

, 0С

Расчетное число секций на отопительном приборе NP:

где - поверхность одной секции, м2;

= 1 (коэффициент, учитывающий способ установки прибора);

- коэффициент, учитывающий число секций в приборе:

5. Конструирование и расчет систем вентиляции

В соответствии с требованиями СНИПов в жилых зданиях квартирного типа предусматривается естественная канальная вытяжная вентиляция с удалением воздуха из санузлов и кухонь. Приток воздуха - неорганизованный через неплотности ограждающих конструкций.

Расчет воздухообмена в помещениях:

Воздухообмен рассчитывается для каждой типовой квартиры. Количество удаляемого воздуха для жилых комнат:

,

где - площадь пола жилых комнат, м2.

Воздухообмен в кухнях и санузлах, м3/ч, принимается по нормам воздухоудаления:

- кухня с 4-конфорочной газовой плитой - 90

- ванная индивидуальная - 25

- уборная индивидуальная - 25

За расчетный воздухообмен квартиры принимается большая из двух величин: суммарного воздухообмена для жилых комнат или суммарного воздухообмена для кухни и санузлов.

Удаление воздуха из квартиры осуществляется через вытяжные решетки и каналы, расположенные в кухнях и санузлах.

Аэродинамический расчет каналов

Естественное (гравитационное) давление для каналов ветвей каждого этажа:

где Нi - разность отметок устья вытяжной шахты и середины вытяжной решетки рассчитываемого этажа, м.

Т.к. Н1 = 11 Н2 = 7.9то Ре1 = 4,7Па, Ре2 = 2,7 Па.

;

;

,

где А - площадь живого сечения решетки или канала м2

- коэффициент местного сопротивления

Аэродинамический расчет каналов
№ уч-ка	L, м3/ч	l, м	a x b, мм	A, м2	V, м/с	R, Па/м	Rl, Па	Pд, Па		Pl+Pд, Па
1	90	11	150x150	0,022	1,13	0,014	0,154	0,64	1,20	0,922
2	90	7,9	150x150	0,022	1,13	0,014	0,11	0,64	1,20	0,879
3	90	4,7	150x1500	0,022	1,13	0,014	0,0	0,64	1,20	0,834

Все ветви рассчитаны правильно. Вязка не требуется т.к. каждый канал проходит без объединения с другими каналами.



Список литературы

1. В.Н. Богословский, В.П. Щеглов, Н.Н. Разумов. «Отопление и вентиляция». М.: Стройиздат, 1980

2. СНиП 2.08.01-89*. Строительная климатология и геофизика, М.: Стройиздат, 1983.

3. СНиП П-3-79*. Строительная теплофизика. М.: Стройиздат, 2000.

4. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. М.: Стройиздат, 2000.

5. СНиП 2.08.01-89*. Жилые здания. Нормы проектирования. М.: Стройиздат, 1999.

Размещено на Allbest.ru

...