Отопительная система здания

t_в = 18°C; t_н = (-9-7)/2 = -8°C

_в = 8,72; _н = 23,3

R_в = 1/8,72 = 0,115; R_н = 1/23,3 = 0,043

n = 1, t^н = 6

= 26/6*8,72 = 0,497

R_o^об = 1/_в + ₁/₁ + ₂/₂ + 1/_н,; R_o ? R_o^тр

0,115+0,029+₂/0,7+0,043 = 0,497

₂/0,7 = 0,31; ₂ = 0,217

_{2 (толщина каменной кладки)} = 0,4

R₂ = 0,4/0,7 = 0,571

D₂ = R₂ * S₂ = 0,571*9,55 = 5,453

D = D₁ + D₂ = 5,453 + 0,25 = 5,703

Конструкция стены средней инерционности, что подтверждает правильность произведенного расчета.

R_o^об = 0,115+0,029+0,571+0,043 = 0,758

K = 1|0,758 = 1,32 Вт/(м²*град)

Коэффициент теплопередачи окна и двери с одинарным остеклением:

k''_дв. = 4,55; k_дв. = k''_дв. - К_ст. = 4,55 - 1,32 = 3,23

k''_ок. = 5,81; k_ок. = k''_ок. - К_ст. = 5,81 - 1,32 = 4,49

Расчет коэффициента теплопередачи пола

t_в = 18°C; t_н = (-9-7)/2 = -8°C

_в = 8,72; _н = 11,6

R_в = 1/8,72 = 0,115;

R_н = 1/11,6 = 0,086

n = 0,4; t^н = 2

R₂ = 0,04/0,29 = 0,14; D₂ = 0,14*5,55 = 0,78

R₃ = 0,12/0,64 = 0,19; D₃ = 0,19*8,08 = 1,54

R_1-1 = R_в + R₁ + R₂ + R₃ + R₅ + R_н = 0,115+0,1+0,14+0,19+0,14+0,086=0,771

R_2-2 = R_в + R₁ + R₄ + R₅ + R_н = 0,115+0,1+0,18+0,14+0,086 = 0,621

F₁ = 0,6; F₂ = 0,16

R_o^об = (F₁ + F₂) / (F₁/R_1-1) + (F₂/R_2-2) = (0,6+0,16) / (0,778+0,258) = 0,734

=26*0,4/2*8,72 = 0,596; 0,734 > 0,596

Произведенный расчет удовлетворяет условию R_o ? R_o^тр; следовательно конструкция пола выбрана правильно.

D = D₁ + D₂ + D₃ + D₅ = 0,555+0,78+1,54+1,17 = 4,045

Конструкция пола средней инерционности, что подтверждает правильность произведенного расчета.

K = 1|0,734= 1,36 Вт/(м²*град)

Расчет коэффициента чердачного перекрытия

Прежде чем произвести расчет общего термического сопротивления чердачного перекрытия, произведем расчет термического сопротивления железобетонной плиты.

Для упрощения круглые отверстия (пустоты) диаметром 160 мм заменим равновеликими по площади квадратами со стороной а.

= 0,14 м

д₁ = 0,14; д₂ = (0,22 - 0,14) / 2 = 0,04

F₁ = 0,14; F₂ = 0,04

Направление, параллельное движению теплового потока:

R1-1 =(2*0,04/1,92) + 0,18 = 0,22 (Rвп = 0,18);

R2-2 = 0,22/1,92 = 0,115

R_II = (F1+F2) / (F1/R1-1)+(F2/R2-2) = (0,14+0,04) / (0,14/0,22) +(0,04/0,115) = 0,18

Направление, перпендикулярноее движению теплового потока:

R1,3 = 0,04/1,92 = 0,02

Для нахождения R2: Rвп = д1/л?; л? = д1/ Rвп; л? =0,14/0,18 = 0,78

лср = (л1*F1 + л2*F2) / (F1 + F2) = (0,78*0,14 +1,92*0,04) / 0,18 = 1,033

R2 = д2 / лср = 0,14/ 1,033 = 0,136 ~0,14

K = 1|0,086 = 1,17 Вт/(м²*град)

2. Определение потерь тепла помещениями

Потери тепла отапливаемых помещений состоят из основных и добавочных. Основные теплопотери слагаются из теплопотерь через отдельные ограждения помещений, определяемые по формуле:

Q = F · K · (t_в - t_н⁵) · n Вт

Где F - площадь ограждения, м;

К - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/м^{2 о} С;

t_н⁵ - расчетная температура наружного воздуха, холодной пятидневки, ^оС;

t_в - температура воздуха внутри помещения;

n - коэффициент учитывающий уменьшение теплопотерь ограждения, несоприкасающегося с наружным воздухом.

В данном курсовом проекте производится расчет потерь тепла через наружные ограждения всех помещений и лестничной клетки.

Расчетная площадь наружных ограждений определяется по следующим линейным размерам окна и двери по наименьшим размерам строительных проемов в свету, потолки и полы по размерам между осями внутренних стен и от внутренних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен. Высота стен первого этажа берется от уровня нижней поверхности конструкции подвального перекрытия до уровня чистого пола второго этажа, высота стен промежуточного этажа берется между уровнями чистых полов данного этажа и вышележащего этажа, высота стен верхнего этажа берется от уровня чистого пола до верха последнего слоя чердачного перекрытия, длина наружных стен не угловых помещений определяется между осями внутренних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен. Линейные размеры ограждений принимаются с точностью до 0,1 м, площади до 0,1 м². Площадь окон не вычитывается из площади стены, а при определении потерь через окна из коэффициента теплопередачи окна вычитывать коэффициент теплопередачи наружной стены.

Дополнительные теплопотери, учитывающие ориентацию ограждения, принимаются в процентах от основных теплопотерь, в размере 10% для ограждений ориентированных на: С, В, СВ, СЗ; 5% для ограждений ориентированных на З и ЮВ и 0% для ограждений ориентированных на Ю и ЮЗ.

Дополнительные теплопотери, учитывающие обдуваемость для незащищенных ограждений, принимать при расчетной зимней скорости ветра до 5 м/с - 5%; от 5-10 м/с - 10%; при скорости > 10 м/с - 15%.

На наличие в помещениях двух наружных стен - 5%.

Добавочные теплопотери следует относить только к вертикально расположенным ограждениям. Потери тепла полами (нижнего этажа) или потолками (верхнего этажа) коридоров, не имеющих других наружных ограждений, кроме указанных относят к теплопотерям помещений, двери которых открываются в данный коридор.

Удельная тепловая характеристика здания.

Вычислим общие потери тепла здания Q_{зд, Вт:}

Q_зд = Q_1эт + Q_2эт + Q_3эт + 2*Q_л.к

Q_зд =25841,84 + 20293,43 + 33026,81 + 2*2250,066 = 83662,212

После определения теплопотери всех помещений здания Q_зд, следует найти удельную тепловую характеристику здания q₀, Вт/м²*град:

q₀ = Q_зд / V (t_в - t_н) б,

где V - объем здания по наружному контуру, м³;

t_в - расчетная температура в здании, принимаемая 18 ⁰С;

б - поправочный коэффициент, определяемый для жилых зданий.

t_н = (-9-7)/2 = -16\2= -8 ⁰С

V = a*b*H=41,2*12,4*9,9=5057,712

q₀ = 83662,212 / 5057,712 *(18+8)*1,45 = 0,43876694 ~0,44

Полученное значение q₀ сравниваем со справочным из приложения 4.

Показатели расхода тепла на отопление.

Отклонений не выявлено.

3. Расчет нагревательных приборов

В здании предусматривается запроектировать двухтрубную систему водяного отопления с верхним расположением подающей магистрали. Расчетные температуры теплоносителя в системе отопления принять равными 95-70С. Нагревательные приборы устанавливаются под каждым окном в квартирах; на лестнично-лифтовой площадке - на каждом этаже под окнами. В помещениях с двумя наружными стенами углы, образованные ими, предохраняются от отсыревания установкой в них стояков отопления. Подводка к радиаторам не должна пересекать межквартирные стены во избежание ухудшения звукоизоляции помещений.

Расчет нагревательных приборов сводится к определению поверхности нагрева и количества секций радиаторов. Тепловая мощность радиаторов определяется величиной теплопотерь отапливаемых помещений. Рекомендуемый вид отопительного прибора - радиатор М-140-АО (площадь нагрева одной секции 0,35 экм по приложению 8).

Площадь поверхности нагрева отопительных приборов определяется по формуле:

F_пр = (Q_п12/q_экм) - F_тр, экм,

где q_экм - теплоотдача радиатора, Вт/экм;

₁ - коэффициент, учитывающий охлаждение воды в трубах;

₂ - коэффициент, учитывающий способ установки прибора;

F_тр - поверхность нагрева открыто проложенных трубопроводов;

Теплоотдача (q_экм) определяется по формуле:

q_экм = 9,28(Дt_ср - 10)₃Z₀, Вт/экм,

где: Z₀ - поправочный коэффициент, зависящий от схемы подачи воды в прибор (для схемы «сверху-вниз» z = 1; для схемы «снизу-вниз» z = 0,9; для схемы «снизу-вверх» z = 0,78);

Дt_ср - разность средних температур теплоносителя в приборе и окружающего воздуха.

₃ - коэффициент, учитывающий способ подводки теплоносителя к нагревательному прибору (для схемы «сверху-вниз» ₃ = 1,07; для схемы «снизу-вниз» ₃ = 1,23; для схемы «снизу-вверх» ₃ = 1,18);

Поверхность нагрева открыто проложенных трубопроводов определяется по формуле:

для труб d 32 мм

F_тр = 1,78d_нl_т, экм,

где: d_н - наружный диаметр трубопровода, м;

l - длина трубы, м;

Число секций в радиаторе определяется по формуле:

n = F_пр4/_э, шт.,

где _э - площадь поверхности нагрева одной секции радиатора, экм;

₄ - коэффициент, учитывающий число секций в приборе (приложение 9);.

4. Газоснабжение

теплотехнический отопительный газоснабжение

В жилые, общественные и коммунальные здания газ поступает по газопроводам от городовой распределительной сети. Эти газопроводы состоят из наружных и внутридомовых газопроводов. Во внутренних газовых сетях зданий можно транспортировать только газ низкого давления.

Газопроводы входят в жилые, общественные здания через нежилые помещения (лестничные клетки, кухни, коридоры), доступные для осмотра труб.

На вводе газопроводов в здание устанавливают отключающее устройство. Внутри здания отключающие устройства и газовые стояки размещают в лестничных клетках, тамбурах и коридорах.

Газопроводы в зданиях прокладывают открыто. Перед каждым газовым прибором устанавливают краны.

Газопроводы, пересекающие фундаменты, перекрытия, лестничные площадки, стенные перегородки следует заключать в стальные футляры.

В жилых зданиях газопроводы крепят к стенам с помощью крюков.

Определение расходов газа

Расход газа определить по удельным нормам его потребления на единицу оборудования.

Расчетный расход газа для внутренних газопроводов определяется по формуле:

V = К_оУ · н_i · n_і, м³/ч;

Где: К_о - коэффициент одновременности работы газовых приборов;

н_i - номинальный расход на один прибор (м³/час);

m - число типов газовых приборов;

n_і - число однотипных газовых приборов.

Коэффициент одновременности работы газовых приборов зависит от числа установленных приборов, их мощность и режим работы. В зависимости от количества квартир, типа и количество приборов в квартире по ниже приведенной таблице.

Номинальный расход газа на один прибор н_i м³/час определяется по нижеприведенной таблице:

Определение расхода газа для здания

В здании в 6 квартирах имеются 2-х конфорочные плиты и приточные водонагреватели, а в 12 квартирах 4-х конфорочные плиты с проточными водонагревателями.

Расчет ведется в последовательности, предложенной в методическом указании.

Для 6-ти квартир с типом приборов ПГ-2+Гк принимаем K₀ = 0,25 а для 12-ти квартир с типом приборов ПГ-4+Гк K₀ = 0,188

н ПГ-2 = 0,7 н ПГ-4 = 1,1 н Гк = 2,7

V_зд. = K₀*(н_ПГ-2 + н_ГК)*n + K₀*(н_ПГ-4 + н_ГК)*n

V_зд. = 0,25 (0,7+2,7)*6 + 0,188 (1,1+2,7)*12 = 5,1 + 8,5728 = 13,6728 м³/час

5. Расчет естественной вентиляции здания

В жилых зданиях проектируют вытяжную естественную вентиляцию с устройством каналов во внутренних стенах или специальных вентблоков. Приток воздуха в жилые комнаты может осуществляться через форточки. Расчет ведется в следующей последовательности:

1) Определить воздухообмен (L, м³/час) для кухни, санузлов согласно данных СНиПа для соответствующего здания и помещения.

2) Принять температуру наружного воздуха, независимо от местности, равной +5 (с=1,27 кг/м³), температуру внутреннего воздуха в зависимости от назначения помещения.

3) Определить величину естественного давления P_е для каждого этажа по формуле:

P_е = h_{* (}с_н - с_{в) *} g_{, Па}

Где h - расстояние от центра вытяжной решетки

в помещении до устья вытяжной шахты;

с_н, с_в - плотности наружного и внутреннего воздуха;

с_в - принимается по приложению 4.

Начинают расчет с самого верхнего, наиболее неблагоприятно-расположенного канала, для которого возможная потеря давления имеет наименьшее значение (участок 1)

4) Задаваясь скоростью движения воздуха на участке 1, определить площадь сечения канала по формуле:

f = L / 3600*щ, м²

Где L - количество воздуха, удаляемого по каналу, м³/час

щ - скорость движения, м/сек

Ниже приведены рекомендуемые скорости воздуха в воздуховодах и решетках, м/сек

Задаваясь скоростью движения воздуха для каналов и решеток верхнего этажа принимают меньше значения скорости, а для каждого нижеследующего этажа увеличивают скорость на 0,1 м/сек.

Скорость воздуха в решетке и соответствующих им каналах рекомендуется принимать одинаковой. Учитывая, что стандартные решетки для помещений имеют живое сечение 55-60%, площадь решетки следует выбирать всегда в два раза больше площади канала.

5) Определив f, принять для данного участка стандартные прямоугольные размеры кирпичных каналов по нижеприведенной таблице:

6) Определить фактическую скорость щ при площади сечения f, соответствующей площади сечении канала:

щ₁ = L / 3600* f₁, м/с

7) Определить эквивалентный диаметр канала круглого сечения, равновеликого прямоугольному по потерям на трение.

d_э = 2ab / (a+b), мм

8) Аэродинамический расчет воздуховодов производится по таблицам или номограммам (приложение 14), составленным для стальных воздуховодов круглого сечения, в которых взаимосвязаны расход воздуха L, удельная потеря давления R, скорость щ, динамический напор h_g и диаметр d.

Потеря давления на трение вычисляется как Rlв, где в - коэффициент шероховатости, значения которого приводятся ниже:

9) По таблице определяют для участков коэффициенты о местных сопротивлений.

10) Вычисляют сумму Уо и потерю давления в местных сопротивлениях

Z = Уо*зg

11) Определяют общие потери давления на участке: Rlв + Z а затем определяют полные потери давления на всех расчетных участках. Суммарная потеря давления на всех участках не должна превышать располагаемое давление - P_е, неувязка до 10%.

Расчет системы вентиляции

Вычерчивается схема системы вентиляции. Выбрав начальные параметры из соответствующих приложений, расчет производят в следующей последовательности.

Определяется естественное давление для каналов каждого этажа.

P_е1 = 8,8*9,81*(1,27-1,226) = 3,798 Па

P_е2 = 5,8*9,81*(1,27-1,226) = 2,5 Па

P_е3 = 2,8*9,81*(1,27-1,226) = 1,24 Па

Расчет необходимо производить для этажа, имеющего самое малое значение P_е, т.е. для канала 3-го этажа.

P_е = 1,24 Па

Принять скорость воздуха в канале третьего этажа = 0,7 м/сек, определим площадь поперечного сечения этого этажа:

90 / 3600*0,7 = 0,036 м²

Из таблицы, приведенной в методическом указании выбирается ближайшее значение для кирпичного канала f = 0,038 м², а экв. диаметр D = 180 мм

Уточняется скорость воздуха в канале с поперечным сечением канала f = 0,038

90 / 3600*0,038 = 0,658 м/сек

Для кирпичного канала в = 1,19. Согласно D _экв = 180 мм и щ = 0,658 м/сек из приложения №1.1, определяется R = 0,045 Па и по щ = 0,658 м/сек определяется hg = 0,25 Па

Местное сопротивление системы:

Вход в канал - о = 2,0

Дефлектор на выходе - о = 1,9

Уо = 3,9

Общая потеря давления системы равна:

H = 0,045*2,8*1,1 + 3,9*0,25 = 1,12 Па

Проверяется правильность расчета:

((1,24-1,12)/1,24)*100 = 9,68%

Список используемой литературы

1. В.А. Ананьев. Системы вентиляции и кондиционирования. Москва, 2000.

2. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Москва, 2004.

3. В.Н. Богословский. О.Я. Кокорин. Кондиционирование воздуха и вентиляция. Москва.

4. Б.М. Хрусталев. Теплоснабжение и вентиляция. Москва, 2007.

5. П.П. Пальгунов. Санитарно-технические устройства и газоснабжение зданий. Москва.

Размещено на Allbest.ru