Центральное водяное отопление и вентиляция жилого здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Выполнение расчетно-графической работы является одним из важнейших этапов подготовки к дипломному проектированию, а также к дальнейшей практической работе в области теплоснабжения.



Задание

Ориентация по сторонам света: фасад здания - восток

Число этажей - 5

Материал второго слоя наружных стен: кирпич трепельный =1800 кг/м³

Материал штукатурки: цементно-песчаный раствор =1800 кг/м³

Тип нагревательного прибора: РВС - 1



1. Краткая характеристика района строительства

Система отопления рассчитана для здания расположенного в городе Орел. Жилое здание пятиэтажное.

В результате теплотехнического расчета определены:

Для наружных стен - фактическое термическое сопротивление:

Необходимая толщина основного слоя

Термическое сопротивление потолка

Термического сопротивление пола

Наружные стены:

Угловая комната

Рядовая комната

Кухня

Лестничная клетка

Расчетная мощность потока отопительного прибора: ,

Система отопления - центральная. Теплоноситель - вода. Способ циркуляции воды в системе - естественный.

Радиатор стальной панельного вида, водяной однорядный (РВС-1)

Выполнен расчет системы вентиляции, определены размеры вентиляционного канала.

2. Выбор и теплотехнический расчет наружных и ограждающих конструкций

По таблице СНиП 8.01.01.-82 принимаются: средняя температура воздуха наиболее холодных суток , наиболее холодной пятидневной недели с обеспеченностью 0,92 и абсолютная минимальная температура

Продолжительность отопительного периода в сутках по среднесуточной температуре воздуха ниже 8^оС и средней температуре .

По СНиП 2-3-79** принимается расчетная зона влажности.

По СНиП 2-04-04-86 принимается температура для холодного периода года и расчетная скорость ветра

Расчетные климатические характеристики

Район строительства							м/с	%	Зона влажности
Орел	-31	-26	-39	-3,3	207	-9,2	5,0	86	нормальная

Выбор расчетных условий и характеристик микроклимата в помещении

Температура воздуха в помещении принимается по СНиП 2.08.01-89 в зависимости от значений средней температуры воздуха наиболее холодной пятидневной недели и местоположения жилых комнат.

Относительная влажность воздуха принимается равной 55%



Расчетные условия и характеристика микроклимата

значения для помещений,	Относительная влажность ,%	Условия эксплуатации ограждающих конструкций
Угловая жилая	Рядовая жилая	Кухня	Лестничная клетка
22	20	15	16	55	сухой

Выбор теплотехнических показателей строительных материалов и характеристики ограждающих конструкций

Теплотехнические показатели стройматериалов выбираются по СНиП и в зависимости от условий эксплуатации ограждающих конструкций.

Теплотехнические показатели строительных материалов

Наименование материалов	Условия эксплуатации
Кирпич трепельный ГОСТ 678-73	Сухой	1200	0,47	6,28
Цементно-песчаный раствор	Cухой	1800	0,76	9,6

Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций

Наименование ограждающих конструкций		n
Наружная стена	6	1	8,7	23
Чердачное перекрытие	4	0,9	8,7	12
Перекрытия над подвалами и подпольями	2	0,6	8,7	6

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

Общее оптимальное сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций выбирается из условия где и экономически целесообразное и минимально требуемое сопротивление теплопередачи.

Требуемые сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций (за исключение окон и дверей) рассчитываем по формуле

,

Где расчетная температура внетреннего воздуха, принимается по таблице №2;

- расчетная температура наружного воздуха, принимается в зависимости от показателя тепловой инерции D.

При , то ; при, то ; при , то; при , то

n - коэффициент, уменьшающий расчетную разность температур для конструкций.

- коэффициент теплообмена на внутренней поверхности ограждения;

- нормируемая разность температур между температурой вода и внутренней поверхности наружного ограждения

Показатели тепловой инерции

Тепловая инерция	Расчетная температура наружного воздуха
	Абсолютно минимальная температура оС
	Средняя температура наиболее холодных суток оС
	Средняя температура наиболее холодной трехдневной недели оС
	Средняя температура наиболее холодной пятидневной недели оС

Изобразим эскиз ограждающей конструкции стены, состоящей из основного (кирпич трепельный) и штукатурки (цементно-песчаный раствор) слоев наружной стены

Расчет требуемого сопротивления для наружных стен

a) угловая комната=0,957

b) рядовая комната=0,919

c) кухня =0,823

d) лестничная клетка =0,842

Расчет для чердака

a) чердак =1,304

b) подвал =1,724

Техническая характеристика окон и дверей

Ограждения		Сопротивление воздуха R
Остекление в деревянный переплет одинарное	0,18	0,26
Двойное спаренное	0,39	0,26	25-41
Двойное раздельное	0,42	0,29	44-49
Тройное	0,45	0,44
одинарная деревянная дверь(балкон)	0,19	-
Двойная деревянная дверь	0,41	-

Определяем минимальную толщину основного слоя ограждения:

где и - толщина и коэффициент теплопроводности слоев ограждения (штукатурка);

Для дальнейшего расчета принимается ближайшее большее нормативное значение толщины основного слоя; для кирпичной кладки

Фактическое оптимальное сопротивление теплопередачи

Определяем коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции:

; =0,79

Коэффициент теплопередачи дверей:

Балконная дверь:

=4,470

Двойная дверь:

=1,649

Для окна: тройное

=1,432

Проверка отсутствия конденсации на поверхности и в толщине наружной стены.

Конденсация на внутренней поверхности стены не происходит, если ее температура выше точки росы, или температура поверхности угла стены больше температуры точки. Температура внутренней поверхности наружной стены определяется по формуле

,



где - сопротивление теплообмену на внутренней поверхности стены

- температура принимается для угловой комнаты.

Температура точки росы находится по J-d диаграмме или по формуле:

Здесь - упругость насыщенных водяных паров

- относительная влажность

ев=

тогда 10,5 ^оС

^оС

Проверяем условие конденсации водяных паров на внутренней поверхности наружного угла, имеющего более низкую температуру, по сравнению с поверхностью стены:

= - (0,18 - 0,042)Ч( - );

=17 - (0,18 - 0,042Ч1,26)Ч(22 - (- 28))=10°С.

Термическое сопротивление дополнительного уплотняющего слоя наружного угла рассчитываем по формуле:

=2,15 - 12 +

= 2,15 - 12 = 11,45 .

Толщина дополнительного утепляющего слоя определяется по формуле:

= = 0,32 Ч 0,47 = 0,150 м.

Определяем тепловую мощность системы отопления:

Основные размеры:

Окна в комнатах 2,01,5 м

На кухне и лестничных клетках 1,51,5 м

Наружные двери размером 1,22,2 м принимаются с тамбуром.

Тепловая мощность системы определяется для каждого помещения по уравнениям для жилых комнат: = + - ;

Для кухонных помещений: = + ;

Для лестничных клеток: = + ,

где - теплопотери помещения через ограждения конструкции, Вт;

- затраты тепла на подогрев инфильтрующегося воздуха;

- большее значение из тепло затрат на подогрев воздуха или для компенсации естественной вытяжки из квартир .

- тепловыделение в помещении за счет нахождения в нем людей.

3. Расчет теплопотерь через ограждающую конструкцию

Теплопотери рассчитываются через каждый элемент ограждающих конструкций, разность температуры воздуха по обе стороны которого ниже 5.

= K - ) n (1 + ) F,



где K - коэффициент теплопередачи через элементы ограждения;

- коэффициент, учитывающий добавочные потери, определяется в долях от основных. Для конструкций ориентированных на север, северо-восток, северо-запад, восток - 0,1; запад, юго-восток - 0,05; юго-запад, юг - 0.

Добавочные потери теплоты, связанные с поступлением холодного воздуха через наружные двери принимаются в размере 0,27 H (для двойных с тамбуром) и 0,22H для одинарных, где H - высота здания от уровня земли до уровня вентиляционной шахты.

Лестничные клетки рассматриваются как одно помещение с выходом на чердак и подвал.

Наименование ограждений условно принято обозначать: HC - наружная стена, BC - внутренняя стена, Пт - потолок, () - двойное (тройное) окно.

№ помещения

Наименование помещения

Характеристика ограждений

- ,

Добавки

1 + ??

,Вт

наименование

Ориентация

Размер, мм

Площадь, F

Коэффициент теплопередачи

Ориентация

прочее

101

Угловая комната

НС НС ТО БД ПЛ

С В В В -

5,952,7 3,552,7 2,01,5 2,00,8 5,73,3

16,07 9,58 3 1,6 18,81

0,828 0,828 1,44 4,48 0,276

56 56 56 56 37,8

0,1 0,1 0,1 0,1 -

- - - 2,97 -

1,1 1,1 1,1 4,07 1,1

819,64 488,63 266,11 1633,73 196,24

Общие потери помещения ?=3404,35

строительство теплотехнический окно дверь

Теплозатраты на подогрев инфильтрационного воздуха.

Теплозатраты рассчитывают по формуле:

= 0,278( - ),



где - масса теплоемкости воздуха 1,005 кДж/м;

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

- площадь окна, ;

- количество воздуха, поступающего в помещение в час через 1 окна.

- термическое фактическое сопротивление прохождению через окно.

P = 5,4H( - ) + 0,2,

здесь = - плотность наружного воздуха;

= - плотность внутреннего воздуха;

- скорость ветра, принимается по CHиП. 2.04.05-91

Расчет теплозатрат на подогрев вентиляционного воздуха

Тепло затраты на подогрев вентиляционного воздуха, необходимо для компенсации естественной вытяжки из квартиры, рассчитывается только для жилых комнат.

= 1,005 ( - );

Угловая комната (101)

= 1,005(22-28)18,81 = 945,20 Вт.

Бытовые теплопотери

Бытовые тепло потери рассчитываются для жилых комнат и кухонных помещений

= 21,

где - площадь жилой комнаты (кухни)

Угловая комната (101)

= 2118,81 = 395,01 Вт.

Тепловая мощность системы

№ помещения	Составляющая балкона	Мощность системы , Вт
	, Вт	, Вт	, Вт	, Вт
101	3404,35	153,34	945,20	395,01	5011,33

4. Расчет и конструирование системы отопления

Конструирование системы отопления начинают с размещения отопительных приборов, стояков, магистрали и узла управления. Температура воды в подающей и обратной магистралях принимают , отопительные приборы преимущественно устанавливают открыто у наружных стен, в первую очередь, под окнами на расстоянии не менее 60 мм от чистого пола и 25 мм от стены. На лестничную клетку отопительные приборы устанавливают только в нижней части на расстоянии 15-20 мм от стены, рекомендуется размещать в углах, образуемых наружными стенами.

5. Конструирование и расчет системы вентиляции

В жилых зданиях приточная вентиляция протекает организованно - через окна, форточки и двери. Вытяжка осуществляется через вентиляционные каналы кухонных помещений и санузлов. Воздухообмен в квартире определяется по формуле:



где - жилая площадь квартиры;

с - воздухообмен, требуемый на 1 м² жилой площади, с=3м³/м²ч

Воздухообмен кухонных помещений и санузлов определяют по суммарному общему их воздухообмену:

где - объемы воздухообмена кухонного помещения, ванны и санузла.

Вытяжка осуществляется, как правило, через два канала, через канал санузла и вентиляционный канал кухни.

Требуемая площадь вентиляционного канала определяется по формуле:

где - больший воздухообмен из формул 1 и 2;

- скорость движения воздуха по вентиляционному каналу для верхнего этажа? принимается не выше 0,6 м/с - эта величина увеличивается на 0,1 м/с для каждого нижеследующего этажа, максимально допустимая - 1м/с.

Требуемое количество каналов:

,

где - площадь канала, принимаемая по стандарту.



Библиографический список

1. CHиП 2.01.01-92 строительная климатология и геофизика М.: 1993г. Строй-издательство

2. CHиП 2-2-3-92 строительная теплофизика М.: ЦМ ЦНТП Госстрой РФ 1996г.

3. CHиП 2.04.05-02 отопление, вентиляции и кондиционирование М.: ЦНТП 2004г.

4. CHиП 2.08.01-01 жилые здания М.: ЦНТП 2002г.

Размещено на Allbest.ru

...