Размещено на http://www.allbest.ru/

Новосибирская государственная архитектурно-художественная академия

Кафедра строительного производства

Курсовая работа

Инженерное оборудование зданий. Отопление и Вентиляция жилого дома

Выполнил

Караванова М.

Руководитель:

Звонак И.К

Новосибирск 2009 г

Содержание

1. Исходные данные

2. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

3. Расчёт теплопотерь ограждающими конструкциями

4. Гидравлический расчёт системы отопления

5. Проектирование оборудования теплового пункта

Список литературы

1. Исходные данные

1. Район строительства: г. Иркутск

2. Наружные ограждения:

Стены: кирпичная кладка объемной массой 1500 кг/м3

Окна: деревянные в раздельных переплётах

Чердачное перекрытие: многопустотная железобетонная панель (R = 0,17), утеплитель - керамзитовый гравий

Кровля: стальная по сплошному настилу

Пол над неотапливаемым подвалом: многопустотная железобетонная панель (R = 0,17), утеплитель - керамзитовый гравий

3. Снабжение здания теплом производится от ТЭЦ

4. Теплоноситель вода tг = 150°C, tо = 70°C

5. Высота помещений по проекту 3,0 м

6. Ориентация по сторонам света по проекту

Расчетные параметры наружного воздуха:

Определены для жилых домов г. Иркутска согласно табл. 1 «Климатические параметры холодного периода года» СНиП 23-01-99* «Строительная климатология».

Продолжительность отопительного периода: Zht = 240 сут. (со средней суточной температурой воздуха ? 8 °С)

Средняя температура отопительного периода: tht = -8,5°C (со средней суточной температурой воздуха ? 8 °С)

Температура наиболее холодной пятидневки: text = -36°C

Расчетные параметры внутреннего воздуха:

Определены для рассчитываемых помещений согласно табл. 1 «Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий и общежитий» ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».

Оптимальные температуры воздуха для:c жилых комнат: tint = 21°C кухня: tint = 19°C лестничных клеток: tint = 16°C

2. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

Нормируемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

Градусо-сутки отопительного периода Dd, °Ссут, определяют по формуле

Dd = (tint - tht) zht,

где tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций жилых зданий по минимальным значениям оптимальной температуры в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий (согласно ГОСТ 30494-96);

tht, zht - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01-99* для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С для жилых домов.

Dd = (21°С - (-8,5 °С) Ч 240 сут = 7080 °Ссут

Требуемое сопротивление теплопередаче находим по формуле:

Rrec = a · Dd + b, где

Для стен:

а, b - коэффициенты, значения которых приняты по данным графы 3 табл. 4 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для жилых зданий: а = 0,00035, b = 1,4.

Rrec = 0,00035 · 7080 °Ссут + 1,4 = 3,88 м2 Ч °С/Вт

Для подвала и чердака:

а, b - коэффициенты, значения которых приняты по данным графы 5 табл. 4 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для жилых зданий: а = 0,00045, b = 1,9.

Rrec = 0,00045 · 7080 °Ссут + 1,9 = 5,1 м2 Ч °С/Вт

Для окон и дверей:

а, b - коэффициенты, значения которых приняты для жилых зданий, при интервале Dd равном 6000 - 8000 Ссут отопительного периода: а = 0,00005, b = 0,3.

Rrec = 0,00005 · 7080 °Ссут + 0,3 = 0,65 м2 Ч °С/Вт

1) Расчет наружной стены.

- толщина слоя

- коеффициент теплопроводности слоя

1=4=0,02м- толщина цементно-песчаный раствор,

1=4=0,76,

2=Х м - толщина утеплителя ROCKWOOL,

2=0,042

3 =0,380м - толщина кирпичной кладки,

3=0,47

Rо =Rreq

Х=1,72 м - толщина стены без утеплителя

, принимаем толщина утеплителя 0,12м и находим Rоф



2). Расчет чердачного перекрытия

а). керамзитовый гравий

1=0,22м -железобетонная плита;

1=0,13

2=0,005м - пароизоляция;

2=0,17

3=Х м -керамзитовый гравий

3=0,21

4=0,050м - бетонная стяжка;

4=0,76

Rо =Rreq

, принимаем толщину чердачного перекрытия х=0,6 м и находим Rоф



б). утеплитель ROCKWOOL

3=Х м - ROCKWOOL;

3=0,042

Rо =Rreq

, принимаем х=0,12 м и находим Rоф

3).Расчет перекрытия над подвалом

а) керамзитовый гравий

1=0,22м- железобетонная плита;

1=0,13м

2=0,005м- пароизоляция;

2=0,17м

3= Хм - керамзитовый гравий

3=0,21м

4=0,05м- воздушная прослойка;

R4=0,17

5=0,032м- деревянные лаги;

5=0,14

6=0,005м- линолеум;

6=0,35

Rо =Rreq

, принимаем толщину перекрытия над подвалом х=0,6 м и находим Rоф



б). утеплитель ROCKWOOL

3= Х м - ROCKWOOL;

3=0,042

Rо =Rreq

, принимаем толщину перекрытия над подвалом х=0,12 м и находим Rоф

4).Расчет приведенного сопротивления теплопередаче окна и двери

СНиП 23-02-2003, табл. 4; СП 23-101-2004, табл.5

Rreq=a* Dd + b

a=0,00005

b=0,3

Rreq=0,654

а). окна

Принимаем двухкамерный стеклопакет в одинарном переплете с межстекольным расстоянием 12мм с мягким селикативным покрытием R0ф=0,68

Kокна=K-Kстены=1,47-0,26=1,21

а). двери

Rдвери= 0,6*Rстены

Rдвери= 2,33

3. Расчёт теплопотерь ограждающими конструкциями

Теплопотери определены для отапливаемых помещений 101, 102, 103, 201, 202 согласно плана этажей.

Основные теплопотери, Q (Вт), вычисляются по формуле:

Q = K Ч F Ч (tint- text) Ч n,

где: К - коэффициент теплопередачи ограждающей конструкцией;

F - площадь ограждающих конструкций;

(tint- text) - разность внутренней и наружной температур;

n - коэффициент, учитывающий положение ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, приняты согласно табл. 6 «Коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху» СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Для перекрытия над холодными подвалами и чердачными перекрытиями согласно п. 2 n = 0,9.

Общие теплопотери

Согласно п. 2а прил. 9 СНиП 2.04.05-91* добавочные теплопотери рассчитываются в зависимости от ориентации: стены, двери и окна, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад в размере 0,1, на юго-восток и запад - в размере 0,05; в угловых помещениях дополнительно - по 0,05 на каждую стену, дверь и окно, обращённые на север, восток, северо-восток и северо-запад.

Согласно п. 2г прил. 9 СНиП 2.04.05-91* добавочные теплопотери для двойных дверей с тамбурами между ними принимаются равными 0,27 H , где H - высота здания. перекрытие подвал отопительный прибор

Теплопотери на инфильтрацию для жилых помещений, согласно прил. 10 СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование», приняты по формуле

Qi= 0,28 Ч L Ч p Ч c Ч (tint- text) Ч k,

где: L - расход удаляемого воздуха, не компенсируемый приточным воздухом: 1м3/ч на 1м2 пло щади жилых помещений и кухни объемом более 60 м3;

c - удельная теплоемкость воздуха, равная 1кДж / кг Ч °С;

p - плотность наружного воздуха при text равная 1,2 кг / м3;

(tint- text) - разность внутренней и наружной температур;

k - коэффициент теплопередачи - 0,7.

Q101 = 0,28 Ч 108,3 м3 Ч 1,2кг / м3 Ч 1кДж / кг Ч °С Ч 57 Ч 0,7 = 1452,5 Вт,

Q102 = 0,28 Ч 60,5м3 Ч 1,2кг / м3 Ч 1кДж / кг Ч °С Ч 57Ч 0,7 = 811,2 Вт,

Бытовые поступления тепла рассчитываются из расчёта 10 Вт/м2 поверхности пола жилых помещений.

Расчётные теплопотери помещения определены как Qрасч = Q + Qi - Qбыт

Ведомость расчёта теплопотерь помещений

№ помещения	Наименование помещения	Наименование ограждающей конструкции	Ориентация помещения	Размер ограждения, F, м2	Площадь ограждения (F), м2	Коэффициент теплопередачи, кВт/м2°C	tвн - tнар , °C	Коэффициент, n	Основные теплопотери (Qосн.),Вт	Добавочные теплопотери %	Коэффициент добавок 1+?в	Общие теплопотери, (Qобщ), Вт	Расход тепла на инфильтрацию, (Qi), Вт	Бытовые тепло- поступления, Вт	Расчетные теплопотери, (Qрасч.), Вт
										На ориентацию	прочие
101	Жилая комната	НС НС ДОЧ2 ПЛ	Ю З Ю --	6,42Ч3,43 4,92Ч3,43 (1,5Ч1,25)Ч2 5,88Ч4,38	22,02 16,8 3,75 25,7	0,26 0,26 1,21 0,19	57 57 57 57	1 1 1 0,9	326,3 248,9 258,6 250,5	-- 0,05 -- --	0,05 0,05 0,05 --	1,05 1,1 1,05 1	342,6 273,8 271,5 250,5 У 1138,4	1452,5	257	2333,9
102	Жилая комната	НС ДО ПЛ	В В --	3Ч3,43 1,5Ч1,25 2,88Ч5,88	10,29 1,87 16,9	0,26 1,21 0,19	57 57 57	1 1 0,9	152,5 128,9 164,7	0,1 0,1 --	-- -- --	1,1 1,1 1	167,8 141,8 164,7 У 474,3	811,2	169	1116,5
201	Жилая комната	НС НС ДОЧ2 ПТ	Ю З Ю --	6,42Ч3,405 4,92Ч3,405 (1,5Ч1,25)Ч2 5,88Ч4,38	21,8 16,7 3,75 25,7	0,26 0,26 1,21 0,19	57 57 57 57	1 1 1 0,9	323,1 247,5 258,6 278,3	-- 0,05 -- --	0,05 0,05 0,05 --	1,05 1,1 1,05 1	339,3 272,3 271,5 278,3 У 1161,4	1441,8	257	2346,2
202	Жилая комната	НС ДО ПТ	В В --	3Ч3,405 1,5Ч1,25 2,88Ч5,88	10,29 1,87 16,9	0,26 1,21 0,19	57 57 57	1 1 0,9	151,2 128,9 183	0,1 0,1 --	-- -- --	1,1 1,1 1	166,3 141,8 183 У 491,1	805,3	169	1127,4
104	Лестничная клетка	НС НС ДО ДД ПЛ ПТ	Ю В В В -- --	6,42Ч7,24 4,9Ч7,24 1,5Ч1,25 1,1Ч2,2 5,88Ч4,5 5,88Ч4,5	46,5 35,6 1,87 2,42 26,5 26,5	0,26 0,26 1,21 0,43 0,19 0,19	57 57 57 57 57 57	1 1 1 1 0,9 1	689 527,6 128,9 59,3 258,3 286,9	-- 0,1 0,1 0,1 ----	0,05 0,05 0,05 2,3 -- --	1,05 1,15 1,15 3,4 1 1	723,5 606,7 148,2 201,6 258,3 286,9 У 2225,2	-	-	2225,2

НС - наружная стена, ДО - двойное остекление, ПЛ - пол, ПТ - потолок, НДД - наружная двойная дверь с тамбуром

4. Гидравлический расчёт системы отопления

Задача гидравлического расчета состоит в обоснованном выборе экономичных диаметров труб с учетом принятых перепадов давлений и расходов теплоносителя. Весь расчет сводится в таблицу №2.

Расход теплоносителя на участке , G (кг/ч), рассчитывается по формуле:

Gуч = 3,6 Ч У Qуч Ч в1 Ч в2 /с Ч (tг - tо), где

Qуч - тепловая нагрузка участка, (Вт)

в1,в2 - поправочные коэффициенты, принимаются по табл. 16, 17 методических указаний, в зависимости от шага номенклатурного ряда отопительных приборов, табл. 15 методических указаний.

в1 = 1,03 , в2 = 1,02 - для радиатора чугунного

С- удельная массовая теплоемкость воды, равная 4,187 кДж/( кгЧоС)

(tг - tо) - разность температур соответственно подающей и обратной воды.

V (скорость теплоносителя (м/с)), R (сопротивление на трение(м2 оС/Вт)) принимается по таблице 2, прилож.9 методических указаний.

Ж (потери давления на местное сопротивление (Па)) принимается по таблице приложения 4 методических указаний.

№ участка	Наименование местного сопротивления	Диаметр, мм	Количество	о	? о
1, 9	Вентиль обыкновенный Тройник проходной	40 40	1 1	7,6 1	7,6 1 8,6
2, 8	Тройник на противоток	32	1	3	3
3, 7	Тройник проходной Вентиль Тройник на противоток	25 25 25	1 1 1	1 9,3 3	1 9,3 3 13,3
4, 6	Тройник проходной	20	1	1	1
5	Отвод гнутый под углом 90 Тройник на ответвление Тройник проходной Вентиль прямоточный	15 15 15 15	10 8 4 2	0,8 1,5 1 3	8 12 4 6 30

Ведомость расчёта коэффициентов местных сопротивлений на участках главного циркуляционного кольца

Ведомость гидравлического расчёта системы отопления

Номер участ-ка	Тепловые нагрузки, Qуч. , Вт	Расход теплоноси-теля, Gуч, кг/ч	Длина участка, lуч. , м	Диаметр трубы, dуч. , мм	Удельное сопротив. на 1 м, R, Па	Скорость теплоно-сителя, V, м/с	Потери давления на трение на участке, Rl, Па/м	Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке Уо	Потери давления на местные сопротивления Z, Па	Суммарн. потери давления, (Rl + Z), Па
1	55392	2020,97	1	40	75	0,438	75	8,6	806,533	881,5
2	27696	1010,49	4,5	25	170	0,505	765	3	374,007	1139
3	13848	505,24	2,2	20	160	0,413	352	13,3	1108,99	1461
4	9167,9	334,49	4,9	20	20	0,167	98	1	13,6335	111,6
5	4680,1	170,75	27,4	15	95	0,225	2603	30	742,441	3345,4
6	9167,9	334,49	4,9	20	20	0,167	98	1	13,6335	111,6
7	13848	505,24	2,2	20	160	0,413	352	13,3	1108,99	1461
8	27696	1010,49	4,5	25	170	0,505	765	3	374,007	1139
9	55392	2020,97	1	40	75	0,438	75	8,6	806,533	881,5

Итог: 10531,77

У(Rl+Z) < 0,9Рр

Рр=12000 Па

10531,77< 0,9 Ч 12000

10531.77< 10800

Расчёт отопительных приборов

Qтп	tв	tвх-tв	dг	qг	lг	dв	qв	lв	Qтр	Qтр.пр	tвх	tср	Дtср	Gст	б	Gпр	n	p	цк	Qт.п	Qпр.д.	N
1467	21	74	15	82	0,8	15	64	3	258	1235	95,0	91.5	70,5	161	0,5	80.482	0,25	0,12	0,843	185	156	8
1173	21	67	15	73	0,8	15	55	0,65	94.2	1088	88	84.9	63.9	161	0,5	80.482	0,25	0,12	0,746	185	138	8
1173	21	60,8	15	63	0,8	15	47	0,65	81	1100	81,8	78,7	57,7	161	0,5	80.482	0,3	0.2	0,755	185	140	8
867	21	54,6	15	56	0,8	15	41	3	168	716	75,6	73.6	52.6	161	0,5	80.482	0,3	0.2	0,669	185	124	6

5. Проектирование оборудования теплового пункта

Определяем коэффициент смешения, представляющий собой отношение массы подмешиваемой охлажденной воды к массе воды, поступающей из тепловой сети в элеватор

где г - температура теплоносителя в подающем трубопроводе сети (по заданию 150 °С);

tг , tо - параметры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе системы отопления.

U = (150 ? 70) / (95 ? 70) = 3.2

2. Определяем расход воды в системе отопления

где

Qтп - расход тепла в проектируемой системе отопления, Вт;

С - удельная теплоемкость воды, с=4,187кДж/кг°С;

tг , tо - параметры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе системы отопления (95 - 70 = 25)

Gco= (3,6 Ч 55392Ч1.03Ч1.02)/(4,187 Ч 25 Ч 1000) = 2

3.Вычисляем диаметр камеры смешивания элеватора по формуле



Gco =1,8; ?Рсо =1.0531;

dk= 11,8

принимаем dk= 15

где ДPco - гидравлическое сопротивление системы отопления, принимается из гидравлического расчета.

4. Вычисляем расчетный диаметр сопла по формуле

dc= dk/ (1+U)

dc= 15 / (1 + 2) = 5 dс= 5

5. По вычисленным значениям dK и dc, пользуясь табл. 24 Метод. указаний, подбираем номер элеватора

Конструктивные характеристики элеватора

Номер элеватора	Диаметр смешивания dк , мм	Размеры, мм	Диаметр сопла, dc , мм	Масса, кг
		L	I	D1	D2	h
1	15	360	70	145	145	130	5	8,3

Расчёт естественной вентиляции

Fжс - площадь живого сечения канала и вытяжной решетки вычисляется по формуле:

Fжс = L/3600 Ч V, где

L - объем вентиляционного воздуха, перемещаемого по каналу, (м3/ч),

V - скорость движения воздуха, м/с, для канала V = 1 м/с, для решетки V = 0,5 м/с

Воздухобмен квартир жилого дома

Наименование помещения	Площадь (F), м2	Приток, м3	Вытяжка, м3
			нормируемая, м3	фактическая, м3
Жилая комната Жилая комната	31,55	77.1 37,1	-- --	-- --
Кухня	12,6	--	60	79,2
Совмещенный санузел	4,3	--	25	35
	Итого:	114,2	85	114

Кухня

Размер канала:

Fжс = 79,2/3600Ч1 = 0,022 м2

Принимаем канал 140 Ч 140 мм (Fжс = 0,038 м2)

Сечение решётки:

Fжс = 79,2/3600Ч0,5 = 0,044 м2

Принимаем размер решётки 250 Ч 350 мм (Fжс = 0,088 м2)

Совмещённый санузел

Размер канала:

Fжс = 35/3600Ч1 = 0,009 м2

Принимаем канал 140 Ч 140 мм (Fжс = 0,02 м2)

Сечение решетки:

Fжс = 35/3600Ч0,5 = 0,019 м2

Принимаем размер решётки 150 Ч 250 мм (Fжс = 0,019 м2)

Определяем площадь живого сечения коллектора по формуле:

Принимаем сечение коллектора 270 Ч 270 мм (Fжс = 0,073 м2).

Находим эквивалентный диаметр dэкв круглого сечения, мм:

,

Принимаем диаметр круглого сечения канала 300 мм.

Список литературы

1. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий

2. СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование

3. СНиП 2.04.05-91* Отопление, вентиляция и кондиционирование

4. СНиП 23-01-99 Строительная климатология

5. СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные

6. СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий

7. ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях

8. ГОСТ 21.602-2003 СПДС. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.

9. Еремкин А.И., Королёва Т. И., Орлова Н. А. Отопление и вентиляция жилого здания: Учебное пособие. - 2-е изд. М.: Издательство АСВ, 2003

10. Звонак И. К. Отопление и вентиляция жилого дома: методические указания. Новосибирск, НГАХА, 1999

Размещено на Allbest.ru

...