Проект систем теплогазоснабжения и вентиляции частного дома в поселке Фетинино Вологодского района Вологодской области
Характеристика объекта проектирования. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций. Расчет тепловых потерь через ограждающие конструкции. Конструктивные решения по системе отопления дома, выбор и расчет систем вентиляции и газоснабжения.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.07.2017 |
Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- 1. Исходные данные для проектирования
- 1.1 Структурная характеристика объекта проектирования
- 2. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций
- 2.1 Расчет сопротивления теплопередаче наружной стены
- 2.2 Расчет сопротивления теплопередаче конструкции пола
- 2.3 Расчет сопротивления теплопередаче покрытия
- 2.4 Расчет сопротивления теплопередаче конструкции пола для санузлов
- 2.5 Расчет сопротивления теплопередаче светового проема здания
- 2.6 Расчет сопротивления теплопередаче наружной двери здания
- 3. Теплоэнергетический баланс здания
- 3.1 Определение расчетных тепловых потерь через ограждающие конструкции
- 3.2 Определение площадей наружных и внутренних ограждений при расчете теплопотерь помещений
- 3.3 Определение теплопотерь на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха в помещение
- 3.4 Определение бытовых теплопоступлений
- 4. Система отопления
- 4.1 Описание принятых конструктивных решений по системе отопления
- 4.2 Тепловой расчет отопительных приборов
- 4.3 Расчет и подбор системы «Теплые полы»
- 4.4 Гидравлический расчет системы отопления
- 4.5 Подбор оборудования
- 5. Выбор и расчет системы вентиляции
- 5.1 Определение воздухообмена в помещениях
- 5.2 Выбор системы вентиляции
- 5.3 Расположение дымоходов
- 6. Расчет системы газоснабжения
- 6.1 Определение плотности и теплоты сгорания природного газа
- 6.2 Определение годового и расчетного расходов природного газа
- 6.3 Гидравлический расчет
- 6.3.1 Наружных газопроводов низкого давления
- 6.3.2 Внутренних газопроводов низкого давления
- 7. Технико-экономическое обоснование проекта
- 8. Экологичность проекта
- 8.1 Экологические проблемы газовой промышленности
- 8.2 Экологические основы газоснабжения частного дома
- 9. Безопасность жизнедеятельности
- 9.1 Информация для потребителей газа, проживающих в частном секторе
- 9.2 Общие требования пожарной безопасности
- Заключение
- Список использованных источников
- Приложение 1
Введение
Целью дaнногo прoектa являетcя рaзрaбoткa cиcтем газоснабжения и вентиляции жилого частного дома в поселке Фетинино Вологодского района Вологодской области.
Отопление - это система строительной техники. Монтаж отопительной системы осуществляется при монтаже здания, его элементы в конструкции связаны со строительными конструкциями и сочетаются с планировкой и внутренним пространством помещений.
В России основными среди теплозатрат на коммунально-бытовые нужды в зданиях являются затраты на отопление. Это объясняется тем, что на большей части территории страны в зимний период устанавливается низкая температура воздуха, и потери теплоты в зданиях через ограждающие конструкции превышают внутренние тепловыделения.
Одной из основных задач в этой области являются системы отопления, отвечающие современным требованиям. Под современными требованиями подразумевается:
-высокая эффективность системы;
-экономичность.
Системы отопления решают одну из задач создания искусственного внутреннего климата в помещениях. Они служат для поддержания желаемой температуры воздуха внутри зданий в холодное время года.
Вентиляция - это процесс удаления отработанного воздуха из помещения и замены его наружным. При необходимости в этом случае выполняются кондиционирование, фильтрация, нагрев или охлаждение, увлажнение или осушение, ионизация и т. д. Вентиляция обеспечивает санитарно-гигиенические условия (температуру, относительную влажность, скорость воздуха и чистоту) воздуха в помещении, благоприятные для здоровья и благополучия человека, отвечающие требованиям санитарных норм, технологических процессов, строительных конструкций зданий, технологий хранения.
Газ является самым экологически чистым видом топлива. Он отличается полнотой сгорания без дыма и сажи; отсутствие золы после сгорания; легкость зажигания и регулирование процесса горения; высокий коэффициент полезного действия топливоиспользующих установок; экономичность и простота транспортировки к потребителю; возможность хранения в сжатом и сжиженном состоянии; отсутствие вредных веществ.
Не менее важную роль играет и низкая стоимость добычи газа по сравнению со стоимостью добычи других видов топлива - угля, торфа, нефти.
Природный газ широко используется в качестве энергоэффективного и дешевого топлива в повседневной жизни, бытовых услуг для жилых и общественных зданий, а также в промышленности. В этой связи одной из приоритетных задач развития газовой промышленности, а также повышения уровня и качества жизни населения является газификация населенных пунктов.
Система газоснабжения должна обеспечивать бесперебойную и безопасную подачу газа потребителям, быть простой и удобной в эксплуатации и обеспечивать возможность отключения отдельных компонентов для производства профилактических, ремонтных и аварийных работ.
1. Исходные данные для проектирования
1.1 Структурная характеристика объекта проектирования
Объект: Частный жилой дом в поселке Фетинино.
Общая площадь: 219,27
Количество этажей: 2.
Проживающих: 4.
Расчетная геометрическая высота: 60с.ш.
Среднесуточная амплитуда температуры воздуха: 11.1
Температура холодной пятидневки: -32°С
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период : -4°С
Продолжительность отопительного периода : 228
В таблице 1.1 представлены расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха.
Таблица 1.1 - Расчетные параметры воздуха
Наименование параметра |
Обозначение |
Значение |
Единица измерения |
|
Наружные расчетные параметры |
||||
Температура холодной пятидневки |
text |
-32 |
оС |
|
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период |
tср |
-4 |
оС |
|
Продолжительность отопительного периода |
z |
228 |
сут |
|
Внутренние расчетные параметры |
||||
Температура внутреннего воздуха: |
tint |
- |
оС |
|
Жилая комната |
tint |
22 |
оС |
|
Кухня |
tint |
22 |
оС |
|
Туалет |
tint |
18 |
оС |
|
Ванная, совмещенный санузел |
tint |
24 |
оС |
|
Помещения для отдыха и учебных занятий |
22 |
оС |
||
Межквартирный коридор |
tint |
16 |
оС |
|
Вестибюль, лестничная клетка |
tint |
16 |
оС |
|
Кладовые |
tint |
18 |
оС |
2. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций
2.1 Расчет сопротивления теплопередаче наружной стены
Изначально в проектируемом доме планировалась конструкция стен, представленная на рисунке 2.1. В результате последующих расчетов было выяснено, что действительное сопротивление теплопередачи намного больше нормируемого, поэтому делаем перерасчет без утеплителя и разрабатываем новую конструкцию наружных стен.
На рисунке 2.1 показана изначально планируемая конструкция наружной стены.
Рисунок 2.1 - Изначально планируемая конструкция наружной стены
Таблица 2.1 - Первоначальная конструкция наружной стены
Наименование слоя |
Толщина слоя д, м |
Коэффициент теплопроводности л, Вт/(мєС) |
|
1 |
2 |
3 |
|
1.Наружная штукатурка (цементно-песчанный раствор) |
0,015 |
0,93 |
|
2. Газобетонные блоки |
0,375 |
0,117 |
|
3. Утеплитель «Рокволл» |
0,075 |
0,043 |
|
4. Воздушный зазор |
0,030 |
0,7 |
|
5. Кладка из облицовочного кирпича «Терка» |
0,085 |
Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций Ro, а так же окон и фонарей ( с вертикальным остеклением или углом наклона более 45°) принимаем не менее нормируемых значений , определяемых по табл. 4 [6] в зависимости от градусо-суток отопительного периода района строительства Dd Значения для величин Dd , отличающихся от табличных определяем по формуле:
, (2.1)
где Dd -градусо-сутки отопительного периода, °С·сут;
a, b- коэффициенты, значения которых принимаем по таблице 3 СП 50.13330.2012. Для жилых зданий: а=0,0003, b =1,2-для стен; а=0,0004, b =1,6 - для покрытий; а=0,00035, b=1,3 - для перекрытий и над неотапливаемым подвалом.
Для окон в зависимости от ГСОП - от 6000 до 8000°С·сут а=0,00005,b =0,2.
Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) определяем по формуле:
Dd = ( tint - tht ) · Zht, °С·сут, (2.2)
где tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, принимаемая по табл. 1СНиП 23-01-09.
tint = 20°С;
tht- средняя температура наружного воздуха за отопительный период, принимаемая по табл. 1СНиП23-01-99 [1];
tht =-4 °С;
Zht- продолжительность отопительного периода, принимаемая по табл. 1СНиП23-01-09;
Zht =228сут.
Тогда, подставив все известные значения получим:
Dd =(20-(-4)*228=5567 ,1°С·сут.
Расчет сводим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Значения коэффициента Rreq
Стена |
Потолок |
||
, |
3,6 |
4,8 |
Толщину теплоизоляционного материала, входящего в состав ограждающих конструкций определяем из формулы :
Rо= , (2.3)
где Ro - приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, принимаемое равным Rreq, ;
бint- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл. 7 СНиП 23-02, для стен, покрытий, перекрытий;
бint- 8,7 Вт/(мІ·°С);
бext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл. 8 СНиП 23-101;
бext - 23Вт/(мІ·°С) - для наружных стен и покрытий;
бext - 6Вт/(мІ·°С) - для перекрытий над неотапливаемым подвалом без световых проемов в стенах;
Rk - термическое сопротивление ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями, определяемое по СНиП 23-101 п. 9.1.1 как сумма термосопротивлений отдельных слоев.
Предлагаемая конструкция стены приведена на рисунке 2.2. Сопротивление теплопередачи ограждающей определяется по формуле:
Rк=, , (2.4)
где дкир., дursa, дшт. - толщины соответственно слоя газобетонного блока, Рокволл и штукатурки, м;
лкир., лursa, лшт. - расчетные коэффициенты теплопроводности соответственно газобенного блока, Рокволл и штукатурки, , согласно СНиП 23-101 в зависимости от условий эксплуатации ограждающих конструкций.
Для определения коэффициента теплопроводности материала определяем условия эксплуатации ограждающих конструкций. Для этого сначала по СНиП 23-01 рис.2 определяем зону влажности местности.
Для города Вологды зона влажности II Б .
Затем определяем влажностный режим помещений здания в холодный период года по табл. 1 СНиП 23-02 в зависимости от относительной влажности (50…60 %) и температуры внутреннего воздуха (12…24°С).
Влажностный режим помещений - нормальный. Условия эксплуатации ограждающих конструкций принимаем по табл. 2 СНиП 23-02 Б.
Тогда действительное сопротивление теплопередачи равно:
Rд = =3,38 .
Рисунок 2.2 - Предлагаемая конструкция наружной стены
Таблица 2.2 - Предлагаемая конструкция наружной стены
Наименование слоя |
Толщина слоя д, м |
Коэффициент теплопроводности л, Вт/(мєС) |
|
1.Наружная штукатурка (цементно-песчанный раствор) |
0,015 |
0,93 |
|
2.Газобетонные блоки |
0,375 |
0,117 |
|
3.Воздушный зазор |
0,030 |
0,7 |
|
4.Кладка из облицовочного кирпича «Терка» |
0,085 |
Коэффициент теплопередачи наружной стены в здании определяется по формуле:
k =, , (2.5)
где Rд - то же что и формуле (1.3).
k ==0,29 .
Толщина стены равна 505мм.
отопление вентиляция газоснабжение теплотехнический
2.2 Расчет сопротивления теплопередаче конструкции пола
Требуется рассчитать сопротивление теплопередачи конструкции пола здания.
На рисунке 2.3 показана конструкция пола.
Рисунок 2.3-Конструкция пола
Конструкция состоит из 8 слоев:
1 - мозаичный паркет ,д = 15 мм; л=0,42 Вт/(м·°С);
2- ДВП, д =4мм; л=0,29 Вт/(м·°С);
3- мастика, д =10мм; л=0,27 Вт/(м·°С);
4- черновой настил из ДСП, д = 20 мм; л=0,29 Вт/(м·°С);
5 - армированная бетонная стяжка, д = 40 мм; л=2,04 Вт/(м·°С)
6 - пенополистирол «Пеноплекс» , д = 120 мм; л=0,028 Вт/(м·°С);
7- гидроизоляция, д = 2 мм; л=0,17 Вт/(м·°С) ;
8- армированная бетонная плита, д = 100 мм; л=2,04 Вт/(м·°С).
Вычисляем по формуле (2.1) нормируемое значение сопротивления теплопередачи Rreq:
Rreq=0,00035·5567,1+1,3=3,25 м2·°С/Вт
Приведенное сопротивление теплопередачи определяем по формуле (2.2).
Rreq=0,6·(20-(-32)/2,0·8,7=1,49 м2·°С/Вт
Принимаем для покрытия численное значение Rreq большей и равной Rо=3,25 м2·°С /Вт
Принимаем в качестве расчётного значения толщину утеплителя Пеноплекс .
Вычисляем действительное значение сопротивления теплопередаче:
.
Так как 4,7 м2·оС/Вт > 3,25 м2·оС/Вт, то значения коэффициента теплопередачи определяем по формуле:
(2.6)
2.3 Расчет сопротивления теплопередаче покрытия
На рисунке 2.4 показана конструкция покрытия.
Рисунок 2.4-Конструкция покрытия
Конструкция состоит из 11 слоев:
1 - битумная черепица ; л=0,27 Вт/(м·°С);
2- фанера влагостойкая, д =12мм; л=0,17 Вт/(м·°С);
3- подкровельная пленка ЮТАФОЛ Д; л=0,026 Вт/(м·°С);
4- обрешетка из брусков, д = 40 мм; л=0,15 Вт/(м·°С);
5 - контррейка, д = 40 мм; л=0,15 Вт/(м·°С)
6 - утеплитель «Руф Баттс», д = 180 мм; л=0,037 Вт/(м·°С);
7- стропильные ноги, д = 180 мм; л=0,15 Вт/(м·°С) ;
8- фанера, д = 10 мм; л=0,15 Вт/(м·°С);
9- полиэтиленовая пленка, д = 0,2 мм; л=0,25 Вт/(м·°С);
10- гипсокартонные листы, д = 13 мм; л=0,15 Вт/(м·°С);
11- отделка потолка .
Вычисляем по формуле (2.1) нормируемое значение сопротивления теплопередачи Rreq:
Rreq=0,0004·5567,1+1,6=4,9 м2·°С/Вт
Приведенное сопротивление теплопередачи определяем по формуле (2.2).
Rreq=0,6·(20-(-32)/2,0·8,7=1,49 м2·°С/Вт
Принимаем для покрытия численное значение Rreq большей и равной Rо=4,9 м2·°С /Вт
Вычисляем действительное значение сопротивления теплопередаче:
.
Так как 5,2 м2·оС/Вт > 4,9 м2·оС/Вт, то значения коэффициента теплопередачи определяем по формуле:
2.4 Расчет сопротивления теплопередаче конструкции пола для санузлов
На рисунке 2.5 показана конструкция пола для санузла 1 этажа.
Рисунок 2.5-Конструкция пола для санузла 1 этажа
Конструкция пола ля санузлов состоит из 6 слоев:
1 - керамическая плитка, д=8 мм, л=1,05 Вт/(м*°С);
2- облицовочный клей , д = 2 мм; л=0,8 Вт/(м*°С);
3 - армированная бетонная стяжка, д = 40 мм; л=2,04 Вт/(м·°С)
4 - пенополистирол «Пеноплекс» , д = 120 мм; л=0,028 Вт/(м·°С);
5- гидроизоляция, д = 2 мм; л=0,17 Вт/(м·°С) ;
6- армированная бетонная плита, д = 100 мм; л=2,04 Вт/(м·°С).
Вычисляем по формуле (2.1) нормируемое значение сопротивления теплопередачи Rreq:
Rreq=0,00035·5567,1+1,3=3,25 м2·°С/Вт
Приведенное сопротивление теплопередачи определяем по формуле (2.2).
Rreq=0,6·(20-(-32)/2,0·8,7=1,49 м2·°С/Вт
Принимаем для покрытия численное значение Rreq большей и равной Rо=3,25 м2·°С /Вт
Принимаем в качестве расчётного значения толщину утеплителя Пеноплекс .
Вычисляем действительное значение сопротивления теплопередаче:
.
Так как 4,53 м2·оС/Вт > 3,41 м2·оС/Вт, то значения коэффициента теплопередачи определяем по формуле:
2.5 Расчет сопротивления теплопередаче светового проема здания
Определяем требуемое сопротивление теплопередаче для световых проемов:
Rreq=0,000075·Dd+0,15 , м2·°С/Вт (2.7)
Rreq=0,00075·5567,1+0,15=0,43 м2·°С/Вт
По значению Rreq выбираем конструкцию окна с приведенным сопротивлением теплопередаче при условии .
В здании установлены окна с тройным остеклением из обычного стекла в деревянных, раздельно-спаренных переплетах. Таким образом, приведенное сопротивление теплопередаче принимаем равным
Коэффициент теплопередачи определяется по формуле (2.6) :
2.6 Расчет сопротивления теплопередаче наружной двери здания
Фактическое общее сопротивление теплопередаче наружных дверей должно быть не менее значения для стен зданий и сооружений [4]. Тогда можно найти по формуле (2.8):
(2.8)
Вычисляем коэффициент теплопередачи наружных дверей:
3. Теплоэнергетический баланс здания
В комнатах с постоянным тепловым режимом, в отопительный сезон, для поддержания температуры на заданном уровне, сравниваются теплопотери и теплопоступления. Теплопотери в помещениях слагаются из теплопотерь через ограждающие конструкции Qk и теплозатрат на нагревание инфильтрующегося воздуха Q inf - наружного воздуха поступающего через открываемые ворота, двери, другие проемы и щели в ограждениях. Тепловыделения в помещениях Qint составляются из теплоотдачи людьми, электронного оборудованием, искусственным освещением. Нерегулярные теплопоступления (от солнечной радиации) в тепловом балансе помещения не учитывают.
Тепловой баланс помещения Qbal рассчитываем по формуле:
Qbal=Qk+Qinf - Qint, (3.1)
где Qbal - расход тепловой энергии на отопление здания, Вт;
Qk - теплопотери через ограждающие конструкции, Вт;
Qinf - теплопотери на инфильтрацию воздуха, Вт;
Qint - бытовые тепловыделения, Вт.
3.1 Определение расчетных тепловых потерь через ограждающие конструкции
Потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции Qk, Вт, определяем по формуле:
Qk=k·А·(tint - text )· (1+Ув)·n, Вт, (3.2)
где k- коэффициент теплопередачи ограждения, определяемый по формуле:
k =1/Ro, Вт/(мІ·°С), (3.3)
где Ro- сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, мІ·°С/Вт;
А- расчетная площадь ограждающей конструкции, мІ;
tint- расчетная температура воздуха в помещении, °С, по[2];
text - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по [6] табл.1- для наружных ограждающих конструкций; температура смежного помещения при перепаде температур между смежными помещениями более 3°С - для внутренних ограждающих конструкций;
n- коэффициент, принимаемый по табл.6 [4] в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху.
Наружные стены и покрытия, перекрытия чердачные с кровлей из штучных материалов - n=1.
Перекрытия чердачные с кровлей из рулонных материалов - n= 0,9,
Перекрытия над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах - n =0,75.
Перекрытия над неотапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах , расположенных выше уровня земли - n= 0,6.
Перекрытия над неотапливаемыми техническими подпольями, которые расположены ниже уровня земли- n = 0,4.
Для внутренних ограждающих конструкций n= 1.
в - добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции, принимаемые в долях от основных потерь.
Через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте здания H, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза или центра вытяжных отверстий или устья шахты:
Потери теплоты через ограждающие конструкции помещения определяем как сумма потерь теплоты через отдельные ограждающие конструкции, с округлением до 10 Вт.
3.2 Определение площадей наружных и внутренних ограждений при расчете теплопотерь помещений
Площади вычисляем с точностью до 0,1 мІ.
1. Для определения площади наружных стен (Н.С.) измеряем с точностью до 0,1 м:
а) по планам - длину стен угловых помещений по внешней поверхности от наружных углов до осей внутренних стен, неугловых помещений - между осями внутренних стен;
б) по разрезам - высоту стен на первом этаже от нижней поверхности перекрытия над подвалом до уровня чистого пола второго этажа, на средних этажах - от поверхности пола одного этажа до поверхности пола вышележащего; на верхнем этаже - от поверхности пола до верха конструкции чердачного перекрытия или до бесчердачного покрытия (до места пересечения с внутренней поверхностью наружной стены).
2. Для вычисления площади внутренних стен (В.С.) измеряем
а) по планам - от внутренней поверхности наружных стен до осей внутренних стен или между осями внутренних стен;
б) по разрезам - высоту стен от поверхности пола до поверхности потолка.
3. Площадь потолков и полов над холодным пространством измеряем между осями внутренних стен и внутренней поверхностью наружных стен.
4. Площадь окон, дверей определяем по наименьшим размерам строительных проемов.
3.3 Определение теплопотерь на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха в помещение
Инфильтрация - это неорганизованное поступление в помещение холодного наружного воздуха через неплотности в ограждающих конструкциях стен, дверей, окон за счет разности давлений воздуха снаружи и внутри здания.
Теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха Qinf определяем по формуле [7] (п. 8.2.2):
Qinf=0.28·(k·Go·Ao+0.7·У (Gn·A))·c·(tint - text), Вт, (3.4)
где k- коэффициент учета нагревания инфильтрующегося воздуха в межстекольном пространстве окон и балконных дверей, при тройных переплетах k= 0,7;
с- удельная теплоемкость воздуха, с = 1кДж/(кг·°С);
tint - расчетная температура воздуха в помещении, °С, принимаемая по [2];
text - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП [1] text = -32°C;
Ао, А - расчетная площадь соответственно окон (балконных дверей) и других наружных ограждений, мІ;
Gо, Gn -количество воздуха, поступающее путем инфильтрации через 1м2 площади соответственно окон и других наружных ограждений, кг/(мІ·ч), определяемое по [4] табл.11:
наружные стены, перекрытия, покрытия Gn = 0,5 кг/(мІ·ч),
входные двери в здание Gn = 7 кг/(мІ·ч),
окна в пластиковых переплетах Gо =5 кг/(мІ·ч)
Произведение Gn*А = Ginf - массовый расход инфильтрирующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещения, кг/ч.
0,28 - переводной коэффициент из кДж/ч в Вт (1Вт=1Дж/1с).
В таблице 3.1 приведены расчеты энергетического баланса здания.
Таблица 3.1 - Энергетический баланс здания
Первый этаж |
||||||||||||||
№ помещения |
Наименование помещения tв, ? С |
Характеристика ограждения |
Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2· ? С) |
(tв-tн) ·n |
Основные теплопотери через ограждение, Вт |
Добавочные теплопотери |
Коэффициент добавочных теплопотерь (1+Ув) |
Теплопотери через ограждение, Вт |
Теплопотери через ограждение, Вт (по комнатам) |
|||||
Наименование |
Ориентация по сторонам горизонта |
Размеры, м |
Площадь А, м2 |
На ориентацию |
Прочие |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
101 |
Тамбур, 16 °С |
НС |
Ю |
3,30*3,2 |
10,97 |
0,29 |
48 |
152,70 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
155,79 |
236,92 |
|
ДН |
Ю |
1,1*0,5 |
0,55 |
1,12 |
48 |
29,57 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
29,66 |
||||
Пл |
- |
1,4*3,60 |
5,04 |
0,21 |
48 |
50,80 |
0,00 |
0 |
1,00 |
51,47 |
||||
102 |
Холл2, 22°С |
Пл |
- |
3,18*3,75 |
11,93 |
0,21 |
54 |
135,23 |
0,00 |
0 |
1,00 |
137,01 |
137,01 |
|
103 |
Техническое помещение, 18 °С |
НС |
С |
3,2*3,2 |
10,54 |
0,29 |
50 |
152,83 |
0,10 |
0 |
1,10 |
171,51 |
330,21 |
|
ТО |
С |
0,7*0,7 |
0,49 |
1,42 |
50 |
34,79 |
0,10 |
0 |
1,10 |
38,50 |
||||
ТО |
С |
0,7*0,7 |
0,49 |
1,42 |
50 |
34,79 |
0,10 |
0 |
1,10 |
38,50 |
||||
Пл |
- |
3,2*2,4 |
7,68 |
0,21 |
50 |
80,64 |
0,00 |
0 |
1,00 |
81,70 |
||||
104 |
Туалет, 20°С |
НС |
С |
1,3*3,2 |
4,16 |
0,29 |
52 |
62,73 |
0,10 |
0 |
1,10 |
70,40 |
106,21 |
|
Пл |
- |
1,3*2,4 |
3,12 |
0,22 |
52 |
35,69 |
0,00 |
0 |
1,00 |
35,81 |
||||
105 |
Холл2, 22°С |
Пл |
- |
3,9*1,7 |
6,63 |
0,21 |
54 |
75,18 |
0,00 |
0 |
1,00 |
76,17 |
76,17 |
|
106 |
Столовая, 22 °С |
НС |
З |
4,9*3,2 |
11,09 |
0,29 |
54 |
173,67 |
0,05 |
0 |
1,05 |
103,08 |
331,51 |
|
ТО |
З |
1,7*0,9 |
1,53 |
1,42 |
54 |
117,32 |
0,05 |
0 |
1,05 |
14,22 |
||||
ТО |
З |
1,7*0,9 |
1,53 |
1,42 |
54 |
117,32 |
0,05 |
0 |
1,05 |
14,22 |
||||
ТО |
З |
1,7*0,9 |
1,53 |
1,42 |
54 |
117,32 |
0,05 |
0 |
1,05 |
14,22 |
||||
Пл |
- |
3,76*4,30 |
16,17 |
0,20 |
54 |
174,61 |
0,00 |
0 |
1,00 |
185,76 |
||||
107 |
Кухня, 22 °С |
НС |
С |
4,1*3,2 |
10,42 |
0,29 |
54 |
163,18 |
0,10 |
0 |
1,10 |
183,12 |
501,69 |
|
НС |
З |
2,9*3,2 |
9,28 |
0,29 |
54 |
145,32 |
0,05 |
0 |
1,05 |
155,67 |
||||
ТО |
С |
1,8*1,5 |
2,70 |
1,42 |
54 |
207,04 |
0,10 |
0 |
1,10 |
26,29 |
||||
Пл |
- |
4,1*2,9 |
11,89 |
0,21 |
54 |
134,83 |
0,00 |
0 |
1,00 |
136,61 |
||||
108 |
Гостиная,22°С |
НС |
З |
2,9*3,2 |
9,28 |
0,29 |
54 |
145,32 |
0,05 |
0 |
1,05 |
155,67 |
875,60 |
|
НС |
Ю |
9,3*3,2 |
20,58 |
0,29 |
54 |
322,28 |
0,00 |
0 |
1,00 |
328,79 |
||||
ТО |
Ю |
2,4*0,9 |
2,16 |
1,42 |
54 |
165,63 |
0,00 |
0 |
1,00 |
19,12 |
||||
ТО |
Ю |
2,4*0,9 |
2,16 |
1,42 |
54 |
165,63 |
0,00 |
0 |
1,00 |
19,12 |
||||
ТО |
Ю |
2,4*0,9 |
2,16 |
1,42 |
54 |
165,63 |
0,00 |
0 |
1,00 |
19,12 |
||||
ТО |
Ю |
1,8*1,5 |
2,70 |
1,42 |
54 |
207,04 |
0,00 |
0 |
1,00 |
23,90 |
||||
Пл |
- |
2,9*9,3 |
26,97 |
0,21 |
54 |
305,84 |
0,00 |
0 |
1,00 |
309,87 |
||||
109 |
Гараж, 18 °С |
НС |
СВ |
3,3*3,2 |
10,56 |
0,29 |
50 |
153,12 |
0,10 |
0 |
1,10 |
171,83 |
1020,56 |
|
НС |
В |
7,2*3,2 |
23,04 |
0,29 |
50 |
334,08 |
0,05 |
0 |
1,05 |
357,87 |
||||
НС |
Ю |
3,3*3,2 |
10,56 |
0,29 |
50 |
153,12 |
0,00 |
0 |
1,00 |
156,21 |
||||
ТО |
В |
0,7*0,8 |
0,56 |
1,42 |
50 |
39,76 |
0,05 |
0 |
1,05 |
4,82 |
||||
ТО |
В |
0,7*0,8 |
0,56 |
1,42 |
50 |
39,76 |
0,05 |
0 |
1,05 |
4,82 |
||||
ТО |
В |
0,7*0,8 |
0,56 |
1,42 |
50 |
39,76 |
0,05 |
0 |
1,05 |
4,82 |
||||
ДН |
ЮВ |
2,4*0,5 |
1,20 |
0,55 |
50 |
33,00 |
0,00 |
0 |
1,00 |
67,42 |
||||
Пл |
- |
3,3*7,2 |
23,76 |
0,21 |
50 |
249,48 |
0,00 |
0 |
1,00 |
252,77 |
||||
Второй этаж |
||||||||||||||
201 |
Холл, 22 °С |
Пл |
- |
3,6*3,4 |
12,24 |
0,21 |
54 |
138,80 |
0 |
0 |
0 |
140,63 |
140,6 |
|
202 |
Спальная(с гордеробом), 20 °С |
НС |
С |
4*4,3 |
17,20 |
0,29 |
52 |
259,38 |
0,1 |
0 |
1,10 |
291,08 |
506,69 |
|
НС |
З |
4,3*2,8 |
12,04 |
0,29 |
52 |
0,05 |
0 |
1,05 |
194,49 |
|||||
ТО |
С |
1,8*1,5 |
2,70 |
1,42 |
52 |
199,37 |
0,1 |
0 |
1,10 |
25,32 |
||||
Пл |
- |
4*4,3 |
17,20 |
0,21 |
52 |
187,82 |
0 |
0 |
1,00 |
190,30 |
||||
203 |
Спальная (с гордеробом), 20 °С |
НС |
З |
4,4*4,3 |
18,92 |
0,29 |
52 |
285,31 |
0,05 |
0 |
1,05 |
305,63 |
523,37 |
|
НС |
Ю |
4*2,8 |
11,20 |
0,29 |
52 |
168,90 |
0 |
0 |
1,00 |
172,31 |
||||
ТО |
Ю |
1,8*1,5 |
2,70 |
1,42 |
52 |
199,37 |
0 |
0 |
1,00 |
23,02 |
||||
Пл |
- |
4,4*4 |
17,60 |
0,21 |
52 |
192,19 |
0 |
0 |
1,00 |
194,72 |
||||
204 |
Спальная, 20 °С |
НС |
В |
4,7*4,3 |
20,21 |
0,29 |
52 |
304,77 |
0,05 |
0 |
1,05 |
326,37 |
516,94 |
|
НС |
ЮВ |
3,2*2,8 |
8,96 |
0,29 |
52 |
135,12 |
0,05 |
0 |
1,10 |
151,63 |
||||
ТО |
В |
1,8*1,5 |
2,70 |
1,42 |
52 |
199,37 |
0,05 |
0 |
1,05 |
24,17 |
||||
Пл |
- |
4,7*3,2 |
15,04 |
0,21 |
52 |
164,24 |
0 |
0 |
1,00 |
166,40 |
||||
205 |
Ванная, 24 °С |
НС |
В |
2,9*4,3 |
12,69 |
0,29 |
56 |
206,00 |
0,05 |
0 |
1,05 |
220,67 |
342,52 |
|
НС |
СВ |
3,2*2,8 |
8,96 |
0,29 |
56 |
145,51 |
0,1 |
0 |
1,10 |
163,29 |
||||
ТО |
В |
0,9*1,3 |
1,17 |
1,42 |
56 |
93,04 |
0,05 |
0 |
1,05 |
11,28 |
||||
Пл |
- |
2,9*3,2 |
9,28 |
0,21 |
56 |
109,13 |
0 |
0 |
1,00 |
110,57 |
||||
206 |
Кладовая,18 °С |
НС |
С |
1,3*2,8 |
3,64 |
0,29 |
50 |
52,78 |
0,1 |
0 |
1,10 |
59,23 |
79,98 |
|
Пл |
- |
1,3*1,5 |
1,95 |
0,21 |
50 |
20,48 |
0 |
0 |
1,00 |
20,74 |
||||
Лестничная клетка |
||||||||||||||
1 |
Лестничная клетка, 16°С |
НС |
С |
2,1*3,2 |
6,72 |
0,29 |
48 |
93,54 |
0,1 |
0 |
||||
ТО |
С |
1,5*1,3 |
1,95 |
0,16 |
48 |
14,98 |
0,1 |
0 |
||||||
ПЛ |
- |
2,1*3 |
6,30 |
0,21 |
48 |
63,50 |
0 |
0 |
3.4 Определение бытовых теплопоступлений
Бытовые теплопоступления Qint определяем по формуле [4] (приложение Г.6):
Qint = qint·Al, Вт, (3.5)
где qint - величина бытовых тепловыделений на 1 мІ расчетной площади здания, для общественных и административных зданий qint = 10Вт/мІ;
Al - расчетная площадь помещений (пола),мІ, за исключением коридоров, тамбуров, переходов, лестничных клеток, а также помещений, предназначенных для размещения инженерного оборудования и сетей.
4. Система отопления
4.1 Описание принятых конструктивных решений по системе отопления
Система отопления принята двухтрубная от коллекторов, расположенных на каждом этаже дома, с принудительной циркуляцией теплоносителя (воды), температура которого в подающем трубопроводе системы отопления 90°С, в обратном трубопроводе 65°С.
Предусмотрена установка отопительных приборов типа: конвекторы «Изотерм» (с воздуховыпускным краном и терморегулирующим клапаном) с настенным креплением. Помещения ванной комнаты отапливаются при помощи конвекторов и «теплого пола». Параметры теплоносителя в системе отопления на радиаторы 80-60°С, а на «теплый пол»50-40°С.
Для напольного отопления, подключаемого непосредственно к коллектору, запитывающего радиаторы, необходимо использовать узел автоматической регулировки. Трубопроводы от котла до распределительных коллекторов проложены из медных труб.
Прокладка трубопроводов от коллекторов до отопительных приборов выполнена скрытая в конструкции пола из металлопластиковых труб «PEX-AL-PEX».
4.2 Тепловой расчет отопительных приборов
Отопительные приборы - один из главных элементов системы отопления, предназначенный для теплопередачи от теплоносителя в обогреваемые помещения. Нагревательные устройства подвержены высоким тепловым, техническим и экономическим и санитарно-гигиеническим требованиям. Нагревательные приборы, используемые в системах отопления, делятся по материалу: на металлические (чугунные и стальные), комбинированные и неметаллические; по внешней поверхности: гладкие (радиаторы, трубы) и ребристые (конвекторы, ребристые трубы). Наиболее распространены чугунные радиаторы. Их отливают в виде отдельных секций. Секции могут быть собраны в устройства разных размеров, подсоединив их к краевым ниппелям с прокладками. Несколько секций в коллекции называются чугунными секционными радиаторами.
Вид отопительных приборов должен выбираться в соответствии с характером и назначением здания. В этом случае также необходимо учитывать тип системы отопления, вид и параметры теплоносителя, а также технико-экономические соображения.
В моем проекте приняты конвекторы ”Изотерм” Н=450 мм (с воздуховыпускным краном).
После выбора вида нагревательных устройств, определения местоположения их установки и способа подключения к трубопроводам системы отопления, выполняется расчет приборов.
Для поддержания желаемой температуры в отапливаемой комнате необходимо, чтобы количество тепла, выделяемого нагревательными устройствами, равно тепловым потерям помещения.
Теплопотребность помещения Qп., Вт, определяется по формуле:
Qп. = ?Q, (4.1)
где ?Q - теплопотери помещения, Вт.
Расход воды через отопительный прибор , кг/ч, определяется по формуле:
(4.2)
где - теплопотери помещения из таблицы 3, Вт;
в1 - коэффициент зависящий от шага номенклатурного ряда прибора;
в2 - коэффициент зависящий от вида прибора и способа установки.
Перепад температур теплоносителя между входом и выходом каждого отопительного прибора будет постоянным, т.е.
tср = (tвх + tвых)/2, (4.3)
Требуемый номинальный тепловой поток Qн.т., Вт, для выбора типоразмера отопительного прибора, определяется по формуле:
(4.4)
где Qп - теплопотребность рассматриваемого помещения, Вт, определенная по формуле (6.1);
цк - комплексный коэффициент приведения номинального условного теплового потока прибора к расчетным условиям, определяется по формуле:
цк=··b ·c ·, (4.5)
где n, р, с - экспериментальные числовые показатели, [8];
b - коэффициент учета атмосферного давления в данной местности, b=0,9;
- коэффициент учёта направления движения теплоносителя, =1;
tср - разность средней температуры воды в отопительном приборе и температуры окружающего воздуха, оС , определяется по формуле:
?tср = tср - tв , (4.6)
где tср - средняя температура между входом и выходом каждого отопительного прибора;
tв - температура воздуха в помещении;
Gпр - расход воды в приборе, кг/ч, определяется по формуле:
(4.7)
где Qп - теплопотребность рассматриваемого помещения, Вт;
1 - коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины, зависит от номенклатурного шага радиатора и равен 1=1,02, [9];
2 - коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами, расположенными у наружных ограждений, 2=1,04 - для стального панельного радиатора, расположенного у наружной стены, под световым проёмом, 2=1,1 - для стального панельного радиатора, расположенного у остекления светового проема, [9];
с - удельная массовая теплоёмкость воды, равная 4,187 кДж/кгоС;
tг ,tо - температура прямого и обратного теплоносителя, соответственно, 0С.
Результаты расчета отопительных приборов представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1-Результаты теплового расчета отопительных приборов
№ помещения |
Теплопотери помещения Q, Вт |
Расход воды через отопительный прибор Gпр, кг/ч |
Комплексный коэффициент приведения номинального условного теплового потока прибора, ?к |
Суммарна теплоотдача труб, проложенных в пределах помещения Qтр, Вт |
Требуемая теплоотдача прибра, Qпр, Вт |
Требуемый номинальный тепловой поток Q н.тр, Вт |
|
3 |
253 |
10,74 |
1,06 |
164,4 |
105,04 |
98,9 |
|
4 |
526 |
22,32 |
1,06 |
155,4 |
386,14 |
363,5 |
|
5 |
182 |
7,72 |
1,06 |
140,4 |
55,64 |
52,4 |
|
6 |
261 |
11,07 |
1,09 |
131,4 |
142,74 |
130,8 |
|
7 |
782 |
33,18 |
1,05 |
158,4 |
639,44 |
609,8 |
|
8 |
833 |
35,35 |
1,01 |
164,4 |
685,04 |
681,5 |
|
9 |
1628 |
69,08 |
1,09 |
239,4 |
1412,54 |
1294,8 |
|
12 |
481 |
20,41 |
1,06 |
80,4 |
408,64 |
385,5 |
|
13 |
966 |
40,99 |
1,05 |
194,4 |
791,04 |
754,4 |
|
14 |
993 |
42,13 |
1,08 |
209,4 |
804,54 |
744,9 |
|
15 |
919 |
39,00 |
1,06 |
29,4 |
892,54 |
842,0 |
|
16 |
543 |
23,04 |
1,05 |
122,4 |
432,84 |
412,2 |
|
17 |
130 |
5,52 |
1,05 |
86,4 |
52,24 |
49,8 |
4.3 Расчет и подбор системы «Теплые полы»
Создание теплого пола - это прекрасная возможность обеспечить комфортный микроклимат в собственном жилище. Популярность данной системы отопления (СО) обусловлена высокой доступностью современных материалов, благодаря которым монтаж системы может выполнить любой домашний мастер, знающий основы теплотехники и сантехнических работ.
Условия эксплуатации ограждающих конструкций («стяжка», верхние слои покрытия системы «тёплый пол» (керамическая плитка и т.п.)) в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности приняты согласно СНиП-II-3-79* и равны для Вологодской (Б).
Расчётная температура помещений в которых устанавливаются системы «тёплый пол» принята согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений, и равна:
* Для ванн и санузлов - (+24 °С);
Средняя температура теплоносителя в системе и средняя температура поверхности системы зависят от теплотехнических характеристик ограждающих конструкций системы. При стандартных параметрах системы «тёплый пол»:
* Толщина бетонной «стяжки» - 4 см;
* Верхний слой - керамическая плитка;
* Диаметр трубы отопительной «спирали» - 16 мм;
* Шаг трубы отопительной «спирали» - 0,15 м;
* Температура помещения - 24 °С;
*Средняя температура теплоносителя в системе равна - 42 °С;
*Средняя температура поверхности системы «тёплый пол» равна - 33°С.
В качестве отопительного прибора в системе «тёплый пол» принята труба PE-MDXc «ТеСе» фирмы «TeCeflex».
В системе теплоносителем является вода.
Система отопления «тёплый пол» - двухтрубная, коллекторная. Теплоноситель от источника тепла поступает по трубопроводу к горизонтальному коллектору, установленному в ванной, от которого по трубопроводам к отопительным трубам «теплого пола».
Стояки и трубопроводы монтируются из универсальной многослойной трубы PE-X/Al фирмы «TeCeflex» и должны заделываться в пол или стены «заподлицо», однако, все стыковые соединения должны иметь к себе свободный доступ для проведения профилактического осмотра.
Исходные данные для удобства вычислений необходимо скомпоновать в таблицу 4.2:
Таблица 4.2- Исходные данные
N° |
Наименование характеристики |
Обознач. |
Ед.изм. |
Значение |
|
1 |
Температура теплоносителя в подающем трубопроводе |
tп |
°С |
50 |
|
2 |
Температура теплоносителя в обратном трубопроводе |
tо |
°С |
40 |
|
3 |
Температура воздуха в рассчитываемом помещении |
tв |
°С |
24 |
|
4 |
Температура в нижележащем помещении |
tниз |
°С |
18 |
|