Отопление и вентиляция жилого здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе

Отопление и вентиляция жилого здания

Работу выполнила

Кондакова У.К.

Студентка группы ЭН III

Руководитель работы

Кодакова С.Ю.

Санкт-Петербург

2013 г.

1. Исходные данные

теплопередача перекрытие отопительный

1	Город	Калуга
2	Влажностные условия эксплуатации	А
3	Расчетная температура наружного воздуха, text , ?С	- 27
4	Продолжительность отопительного периода, zht , сут	210
5	Средняя температура воздуха отопительного периода, tht , ?С	- 2,9
6	Вариант плана 1-го этажа	4
7	Этажность здания	4
8	Высота этажа (от пола до пола следующего этажа), м	3,0
9	Высота подвала (от пола подвала до пола 1-го этажа), м	2,2
10	Величина располагаемого давления на входе в систему отопления, Па	6000
11	Характеристика системы отопления	Двухтрубная, с верхней разводкой, тупиковая
12	Ориентация главного фасада	ЮЗ
13	Толщина внутренних капитальных стен (бетон), мм	200
14	Толщина перегородок, мм	150
15	Толщина межэтажных перекрытий (бетон), мм	150

2. Теплотехнический расчет наружных ограждений

Расчет конструкции наружной стены:

Конструкция наружной стены

Таблица 1

№ слоя	Наименование	Толщина слоя, мм	Плотность в сухом состоянии; с, кг/м3	Коэффициент теплопроводности при условиях эксплуатации А; л, Вт/(м?С)
1	Известково-песчаный раствор	20	1600	0,7
2	Ячеистый газо- и пенобетон (блоки)	140	1000	0,23
3	ROCKWOOL (плиты)	дx	100	0,045
4	Кирпич керамический полнотелый одинарный	120	1650	0,64

Величина градусо-суток отопительного периода :

^?С•сут.

t_int - расчетная средняя температура внутреннего воздуха, принимаемая для жилых зданий по минимальному значению оптимальной температуры

(по ГОСТ 30494-96 принять равной 20 ⁰С при расчетной температуре наружного воздуха t _ext до -31 ⁰ С)

Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче стены :

Толщина теплоизоляционного слоя стены д_нс:

 - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по СНиП 23-02-2003 и равный для стен, полов, гладких потолков Вт/(м² ·?С)

Принимаем

Фактическое сопротивление теплопередаче стены , с учетом принятой толщины теплоизоляционного стоя д_нс:

Температурный перепад ?t_0нс между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности рассчитываемой ограждающей конструкции стены:

n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху

что не превышает допускаемое значение ?t_нс = 4,0^?C.

Коэффициент теплопередачи рассчитываемых ограждающих конструкций k_огр:



Общая толщина ограждающих конструкций :

Наружная стена:

3. Расчет конструкции чердачного перекрытия

Конструкция чердачного перекрытия

Таблица 2

№ слоя	Наименование	Толщина слоя, мм	Плотность в сухом состоянии; с, кг/м3	Коэффициент теплопроводности при условиях эксплуатации А; л, Вт/(м?С)
1	Известково-песчаный раствор	10	1600	0,7
2	Железобетонная плита	100	2500	1,92
3	Рубероид (ГОСТ 10923), пергамин (ГОСТ 2697), толь (ГОСТ 10999)	5	600	0,17
4	Стеклянное шпательное волокно «Флайдер - Чудово» (плита П-45)	дx	45	0,045
5	Цементно-песчаный раствор	10	1800	0,76

Величина градусо-суток отопительного периода :

^?С•сут.

Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче чердачного перекрытия :

Толщина теплоизоляционного слоя стены д_пт:

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по СНиП 23-02-2003 и равный для стен, полов, гладких потолков Вт/(м² ·?С)

б_ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций для зимних условий, принимаемый по СНиП 23-02-2003 и равный для чердачных перекрытий б_ext =12 Вт/(м² ·?С)

Принимаем

Фактическое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия , с учетом принятой толщины теплоизоляционного стоя д_пт:



Температурный перепад ?t_0нс между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности рассчитываемой ограждающей конструкции стены:

n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху

что не превышает допускаемое значение ?t_пт = 3,0^?C.

Коэффициент теплопередачи рассчитываемых ограждающих конструкций для чердачного перекрытия k_пт:

Общая толщина ограждающих конструкций :



4. Расчет конструкции перекрытия над неотапливаемым подвалом

Конструкция перекрытия над неотапливаемым подвалом

Таблица 3

№ слоя	Наименование	Толщина слоя, мм	Плотность в сухом состоянии; с, кг/м3	Коэффициент теплопроводности при условиях эксплуатации А; л, Вт/(м?С)
1	Железобетон	100	2500	1,92
2	Пенопласт (плиты, ГОСТ 20916)	дx	50	0,05
3	Воздушная прослойка	30
4	Сосна и ель поперек волокон (ГОСТ 8486, 9463)	40	500	0,14
5	Дуб поперек волокон (ГОСТ 9462, 2695)	20	700	0,18

Величина градусо-суток отопительного периода :

^?С•сут.

Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче перекрытия неотапливаемого подвала :

Толщина теплоизоляционного слоя стены д_пл:

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по СНиП 23-02-2003 и равный для стен, полов, гладких потолков Вт/(м² ·?С);

б_ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций для зимних условий, принимаемый по СНиП 23-02-2003 и равный для перекрытий над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами б_ext =12 Вт/(м² ·?С);

Принимаем

Фактическое сопротивление теплопередаче стены , с учетом принятой толщины теплоизоляционного слоя д_пл:

Перекрытие над подвалом:

Температурный перепад ?t_0пл между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности рассчитываемой ограждающей конструкции перекрытия подвала:

n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху

что не превышает допускаемое значение ?t_пл = 2,0^?C.

Коэффициент теплопередачи рассчитываемых ограждающих конструкций k_огр:

Общая толщина ограждающих конструкций подвала :

Требуемое сопротивление теплопередаче для окна и светопрозрачной части балконной двери:

Требуемое сопротивление теплопередаче для глухой части балконной двери:

Приведенное сопротивление теплопередаче наружной двери R_нд:

Общий коэффициент передачи наружной двери k_нд:

Нормируемое приведенное сопротивление теплопередаче для окон и светопрозрачной части балконной двери: R_{req ок} = 0,60

Конструкция заполнения оконного проема и балконных дверей

Стекло и однокамерный стеклопакет в раздельных переплетах с твердым селективным покрытием.

Приведенное сопротивление теплопередаче:

R_{0 ок}=0,65

Глухая часть балконной двери

R_{0 бд}^факт=0,65 х 1,5=0,975

Результаты теплотехнического расчета наружных ограждений здания

Наименование ограждения	Условное обозначение	Общая толщина ограждения догр, м	Rофакт, (м2?С)/Вт	kогр, Вт/(м2?С)
Наружная стена	НС	0,375	3,094	0,323
Чердачное перекрытие	Пт	0,285	3,85	0,26
Перекрытие над подвалом	Пл	0,303	3,067	0,326
Окно	ОК	-		1,538
Балконная дверь: светопрозрачная часть	БД	-		1,538
Балконная дверь: глухая часть		-		1,026
Наружная дверь	НД	-	0,81	1,236

5. Расчет тепловых потерь и определение удельного расхода тепловой энергии на отопление здания

1. Размеры «axb» принимаются по заданию и планам здания с учетом следующих требований:

Высота наружных стен первого этажа при неотапливаемом подвале - от уровня нижней поверхности перекрытия над подвалом до уровня чистого пола второго этажа;

Высота наружных стен промежуточного этажа - между уровнями чистых полов данного и вышележащего этажей, а верхнего этажа - от уровня чистого пола до верха утепляющего слоя чердачного перекрытия или бесчердачного покрытия;

Длина наружных стен в угловых помещениях - от кромки наружного угла до геометрических осей внутренних стен, а в неугловых - между осями внутренних стен;

Габаритные размеры окон и дверей - по наименьшим размерам строительных проемов в свету;

Габаритные размеры полов над подвалами и потолков в угловых помещениях - по размерам от внутренней поверхности наружных стен до осей противоположных стен и от внутренней поверхности наружной стены до оси противоположной стены.

2. Коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций k принимается по результатам теплотехнического расчета. В качестве расчетного коэффициента теплопередачи окна следует принять

3. Добавочные потери теплоты на ориентацию ограждения принимаются:

Север, Восток, Северо-восток, Северо-запад - в размере 0,1 Юго-восток и Запад - 0,05.

4. Добавочные потери теплоты на поступления холодного воздуха через наружные двери принимаются равными 0,22H для одинарных дверей, где H- высота здания, от средней планировочной отметки земли до верха карниза.

5. Потери теплоты через ограждающие конструкции.

,

где А - площадь ограждающей конструкции, n - поправочный коэффициент.

6. Потери теплоты на нагревание инфильтрующегося через ограждающие конструкции наружного воздуха:

7. Бытовые теплопоступления следует принимать не менее чем 10 Вт на 1 мплощади пола помещения.

8. Полные потери помещения



9. Потери теплоты помещениями всего здания:

Q= УQ_пом = 40436 Вт;

10. Расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода:

Q=== 393216,0 МДж,

где - коэффициент, учитывающий непроизводительные потери теплоты системой отопления, принимаемый равным 1,1.

11. Удельный расход тепловой энергии на отопление здания:

q=== 59,85 кДж/(м²•С•сут),

где - сумма площадей пола квартир или полезной площади помещений здания, за исключением технических этажей и гаражей, м.

Полученная величина меньше нормируемого значения q_h^des=80Дж/(м²•?С•сут) для четырехэтажного здания на

6. Характеристика и конструирование системы отопления

Конструирование системы отопления производится в соответствии с требованиями СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

В здании необходимо запроектировать централизованную систему водяного отопления (двухтрубную, с верхней разводкой, с тупиковым движением воды в магистралях) с расчетными температурами теплоносителя t_г=105^?С и t_о=70^?С. Величина располагаемого давления на входе в систему отопления 6000 Па.

7. Расчет отопительных приборов

Расчет отопительных приборов производится в целях определения площади их поверхности, обеспечивающей передачу в помещение необходимого для компенсации тепловых потерь количества теплоты.

В данном случае по заданию отопительный прибор - алюминиевый радиатор.

Рассмотрим стояк 10.

1. Массовый расход воды через каждый отопительный прибор G_пр вычисляется по формуле:

2. Средняя температура воды в каждом приборе стояка t_ср:



3. Разность средней температуры воды в приборе t_ср, и температурой воздуха в помещении t_int, :

4. Величина требуемого номинального теплового потока каждого прибора Q_н.пр, Вт:

,

Так как тип используемых приборов - алюминиевый секционный радиатор с направлением движения воды сверху-вниз и с расходом теплоносителя , то n=0,3; р=0,02; с=1,039; b=1; ш=1.



5. Для стальных панельных радиаторов и конвекторов выбирается типоразмер отопительного прибора по величине

Итоговые данные приведены в таблице:

G пр	t ср	Дt ср	ц к	Q н.пр.	n сек.
22,8	87,5	67,5	0,938	887	6,0
18,69	87,5	67,5	0,934	730	5,0
18,69	87,5	67,5	0,934	730	5,0
21,39	87,5	67,5	0,937	801	6,0

8. Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления

Гидравлический расчет рекомендуется вести методом удельных линейных давлений на трение по длине трубопроводов в такой последовательности:

Выявляется тепловая нагрузка на всех расчетных участках основного циркуляционного кольца . Тепловая нагрузка магистральных участков определяется как сумма тепловых нагрузок стояков, к которым по этому участку подводится теплоноситель.

По чертежам измеряются длины расчетных участков .

Вычисляется массовой расход воды на участках, :

Вычисляется средняя величина удельной потери давления на трение (удельное сопротивление )

m - коэффициент, принимаемый для двухтрубной системы отопления - 0,5.

сумма длин участков циркуляционного кольца.

расчетной давление в системе отопления, Па

С помощью номограммы при известных значениях и находится диаметр трубопровода , фактическое значение удельного сопротивления , скорость движения воды , динамическое давление воды

По схеме системы отопления находится местные сопротивления на каждом участке основного циркуляционного кольца. При этом местные сопротивления (крестовины тройники), расположенные на границе двух участков, следует относить к участкам с меньшим массовым расходом воды.

Затем определяют величины коэффициентов местных сопротивлений и их сумму.

Рассчитываются потери давления на трение по длине участка , и в местных сопротивлениях , а затем находятся полные потери давления на каждом участке и суммарные потери по всей длине основного циркуляционного кольца

Проверка правильности гидравлического расчета:

9. Подбор водоструйного элеватора

Для понижения температуры сетевой воды t_с=150?С, поступающей от ТЭЦ в тепловой центр здания, до необходимой для подачи в систему отопления воды с температурой t_г=105?С применяют смесительный насос или водоструйный элеватор. Понижение температуры происходит при смешении высокотемпературной воды t_с с обратной водой, охлажденной до температуры t_о=70?С.

Требуется подобрать водоструйный элеватор типа ВТИ теплосети Мосэнерго. Коэффициент смешения:

Тепловая мощность системы отопления:



Суммарная потеря давления по длине расчетного циркуляционного кольца:

Диаметр камеры смешения элеватора:

Диаметр сопла элеватора при р_сист=150 кПа:

Выберем элеватор 1, с диаметром камеры смешения d=15 мм, общей длиной L=425 мм, расстоянием входного фланца до центра патрубка подсоса l=90 мм, диаметром патрубка подсоса d₁=51 мм.

10. Характеристика и конструирование системы вентиляции

Необходимо запроектировать систему естественной канальной вытяжной вентиляции для блока из квартир, расположенных одна над другой по вертикали здания.

Помещение для проектирования вентиляции: кухня в осях Е-И, 2-3.

Материал внутренних стен - бетон, следовательно, необходимо устроить приставные воздуховоды.

Гравитационное давление:

;

На первом этаже:

На четвертом этаже:

11. Определение расчетного воздухообмена и аэродинамический расчет воздуховодов

(Номер помещения 104-404)

1. Количество воздуха, необходимое для вентиляции квартиры жилого дома составляет 3 м³/ч на 1 м² жилой площади. Так как часть воздуха удаляется из квартиры через вентиляционные каналы туалета и ванной комнаты, то расчетный воздухообмен для заданной кухни:

Минимальный воздухообмен для кухни в двухкомнатной квартире:

За расчетный воздухообмен примем

Материал воздуховодов - шлакогипс.

Для кухни четвертого этажа:

2. Предварительная площадь сечения воздуховода на расчетном участке:

(150/220);(220/350) (220/350)

Скорость воздуха на участке:

3. Эквивалентный по скорости диаметр канала, в котором при той же скорости воздуха будут такие же потери располагаемого давления на трение по длине, что и в расчетном канале прямоугольного сечения:

Для кухни первого этажа:

2. Предварительная площадь сечения воздуховода на расчетном участке:

(150/220), (150/220)

(220/250),(220/350),

Скорость воздуха на участке:

;

;

3. Эквивалентный по скорости диаметр канала, в котором при той же скорости воздуха будут такие же потери располагаемого давления на трение по длине, что и в расчетном канале прямоугольного сечения:

Полные потери давления на трение:

На первом этаже:

На четвертом этаже:

условие должно выполняться

Для кухни первого этажа:

Для кухни 4-го этажа:



- система естественной вытяжной вентиляции будет работать эффективно

Размещено на Allbest.ru

...