Проектирование системы отопления и вентиляции жилого дома
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
БРАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра “Градостроительство и Архитектура”
Курсовой проект
Отопление и вентиляции
Проектирование системы отопления и вентиляции жилого дома
(Пояснительная записка)
2906. ТСН 04 КП. 00000 03
Проект выполнил
ст. гр. СТ-01-2 Камалетдинов С. В.
Руководитель
ст. преподаватель кафедры ГиА Потапова Т. А.
Братск 2003.
СОДЕРЖАНИЕ
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
3 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
|
Выполнил |
|
Камалетдинов |
|
Проверил |
|
Т. А. Потапова |
|
. |
|
Стадия КП |
|
Листов |
|
Кафедра ГиА |
Бланк задания
Введение
1. Теплотехнический расчет наружных ограждений
2. Расчет потерь теплоты отапливаемых помещений
3. Описание системы отопления
4. Расчет элеваторного ввода
5. Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления
6. Теплотехнический расчет отопительных приборов
7. Описание системы вентиляции
8. Аэродинамический расчет каналов естественной вытяжной вентиляции
Заключение
Список использованных источников
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
4 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
В закрытых помещениях человек проводит до 80% времени. Поэтому для создания нормальных условий его жизнедеятельности необходимо поддерживать в этих помещениях строго определенный тепловой режим.
Тепловой режим в помещении, обеспечиваемый системой отопления, вентиляцией и кондиционирования воздуха, определяется в первую очередь теплотехническими и теплофизическими свойствами ограждающих конструкций. В связи с этим высокие требования предъявляются к выбору конструкции наружных ограждений, защищающих помещения от сложных климатических воздействий: резкого переохлаждения или перегрева, увлажнения, промерзания, паро - воздухопроницания.
В данном проекте необходимо изучить устройство и принципы расчета систем инженерного обеспечения зданий, ознакомиться с принципом действия и устройством основного технологического оборудования санитарно-технических систем. Кроме того нужно научиться увязывать системы теплоснабжения и вентиляции с архитектурно-планировочным и конструктивными решениями здания.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
5 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
Теплотехнический расчет выполнен для наружной стены здания в соответствии со СНиП-3–-79*.
Таблица 1
Значения теплотехнических характеристик
|
№ |
Наименование |
Ед. изм. |
Показатель |
Примечание |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
Внутренняя температура воздуха (tв) |
0С |
+20 |
|
|
2 |
Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (tн) |
0С |
-39 |
|
|
3 |
Температура отопительного периода (tот.пер.) |
0С |
-8,3 |
|
|
4 |
Продолжительность отопительного периода (zот.пер.) |
сут |
219 |
|
|
5 |
Влажностный режим помещения |
Нормальный φ=55% |
||
|
6 |
Зона влажности |
Сухая |
||
|
7 |
Условия эксплуатации |
А |
||
|
8 |
Максимальная скорость ветра за январь |
м/с |
5,9 |
Таблица 2
Параметры стены
|
Толщина слоя δ,мм |
Материал |
Плотность γ, кг/м3 |
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/м20С |
Коэффициент теплоусвоения S, Вт/м20С |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
δ 1=0,12 |
Кирпич керамический пустотный |
1600 |
0,47 |
7,91 |
|
δ 2=0,12 |
Утеплитель – жесткие и полужесткие минераловатные плиты |
120 |
0,037 |
|
|
δ 3=0,38 |
Кирпич сплошной глиняный обыкновенный |
1800 |
0,70 |
9,20 |
|
δ 4=0,02 |
Цементно-песчаная штукатурка |
1800 |
0,76 |
9,60 |
Требуемое термическое сопротивление ограждения, м2°С/Вт, определяем по формуле:
(1.1)
где tв - расчетная температура внутреннего воздуха в жилой комнате, С
tн - расчетная зимняя температура., °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки
п. - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху
∆tн - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, 0С
αв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/(м2°С)
(м2 ·˚C) / Вт (1.2)
Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), 0С·сут, определяем по формуле
ГСОП = (tв-tоп)-zоп, (1.3)
где
zоп – продолжительность отопительного периода, сут
tоп – средняя температура отопительного периода, °С
ГСОП = (20+8,3)*219=6197,7 0Ссут. (1.4)
Определяем приведённое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, 20С)/Вт, в зависимости от полученного значения ГСОП и типа здания или помещения.
Промежуточные значения
(м2 ·˚C) / Вт
Сравниваем
- для дальнейших расчётов принимаем
Толщина утепляющего слоя равна
(1.5)
Принимаем толщину утеплителя = 0,12 м
Находим фактическое термическое сопротивление наружной стены
(м2 ·˚C) / Вт (1.6)
R: 4,22>3,56 , то стена удовлетворяет требованиям сопротивления теплопередаче.
Коэффициент теплопроводности принятого наружного ограждения стены k, Вт/(м20С), определяем из уравнения:
(м2 ·˚C) / Вт (1.7)
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
6 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
Находим требуемое термическое и фактическое сопротивление окон в зависимости от ГСОП:
ГСОП=6197,7 С сут
м20С/Вт.
м20С/Вт.
Требуемое термическое сопротивление ограждения, м2°С/Вт, определяем по формуле:
(1.8)
где tв - расчетная температура внутреннего воздуха в жилой комнате, С
tн - расчетная зимняя температура., °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
7 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
Результаты вычислений различных типов ограждений сводим в таблицу 3:
Таблица 3
Теплофизические показатели ограждений
|
№ |
Наименование ограждения |
20С) |
20С) |
|
1 |
Наружная стена |
4,22 |
0,24 |
|
2 |
Чердачное перекрытие |
4,69 |
0,213 |
|
3 |
Перекрытие над подвалом |
4,69 |
0,213 |
|
4 |
Окно |
0,65 |
1,53 |
|
5 |
Наружная дверь |
0,43 |
2,3 |
|
6 |
Внутренняя дверь |
0,22 |
4,6 |
|
7 |
Внутренняя стена |
1,43 |
0,7 |
|
8 |
Внутренняя перегородка |
0,83 |
1,2 |
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
8 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
2.РАСЧЁТ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ ОТАПЛИВАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Основные потери теплоты Q0, Вт, через ограждающие конструкции зданий определяем по формуле
Q0=F·k·(tв-tн)n, (2.1)
где
k – коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м20С);
F – расчётная поверхность ограждающей конструкции,м2;
tв – расчётная температура воздуха помещения, 0С
tн – расчётная температура наружного воздуха, 0С
n – коэффициент зависящий от положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху
Вычисление теплопотерь производим для каждого помещения здания отдельно.
Коэффициент добавок для наружных стен, окон, дверей, обращённых на:
СЗ, С, СВ, В – β=0,1;
ЮВ, З – β =0,05;
для угловых помещений, имеющих две и более наружных стены, на каждую наружную стену, окно и наружную дверь добавляются β =0,05;
для двойных наружных дверей с тамбуром между ними β =0,27Н, где Н – высота от уровня земли до верха карниза вытяжной шахты.
Результаты вычислений заносим в таблицу 4
Таблица 4
Ведомость расчёта тепло потерь через ограждающие конструкции
|
№ пом. |
Наименование |
Характеристика ограждения |
Q,Вт |
b |
||||||
|
Наим. огр-я |
Ориентация |
Размер, |
Площадь F,м2 |
K, |
0С |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
101 111 102 112 103 113 104 105 107 106 114 108 109 110 201 211 202 212 203 213 204 205 207 206 214 208 210 |
ЖК(200) Сан.узел(250) КХ(150) Сан.узел(250) ЖК(200) Сан.узел(250) ЖК(200) ЖК(200) ЖК(200) КХ(150) Сан.узел(250) ЖК(200) ЛК(120) ЖК(200) ЖК(200) Сан.узел (250) КХ(150) Сан.узел(250) ЖК(200) Сан.узел (250) ЖК(200) ЖК(200) ЖК(200) КХ(150) Сан.узел(250) ЖК(200) ЖК(200) |
НС НС О БД ПЛ ВС ВП ВП НС ВС ВД ПЛ НС О БД ПЛ ВП ВП ВС ВД ПЛ НС О ВС ПЛ ВП ВП ВД ВС ВС ПЛ НС О ПЛ ВД НС О НС ВС ПЛ НС О НС ВП ПЛ НС О ПЛ ВС ВД ВП ВП ВП ВД ВС ПЛ НС О ВС ВД ПЛ НС О ПЛ ПТ НД НС О НС ВС ПЛ НС НС О БД ПТ ВС ВП ВП НС ВС ВД ПТ НС О БД ПТ ВП ВП ВС ВД ПТ НС О ВС ПТ ВП ВП ВД ВС ВС ПТ НС О ПТ ВД НС О НС ВС ПТ НС О НС ВП ПТ НС О ПТ ВС ВД ВП ВП ВП ВД ВС ПТ НС О ВС ВД ПТ НС О НС ВС ПТ |
С-З Ю-З Ю-З Ю-З Ю-В Ю-З Ю-В С-З С-В Ю-В Ю-З Ю-З Ю-З Ю-З С-В Ю-В С-З Ю-З Ю-З С-З Ю-З Ю-В Ю-В С-В С-З Ю-З Ю-З С-В Ю-З Ю-З Ю-В С-В Ю-В Ю-В С-В Ю-З Ю-В Ю-В С-З С-З Ю-В С-В С-З С-В Ю-З С-В С-В С-З С-З С-В С-В С-В С-В С-В С-З Ю-В С-З Ю-З Ю-З Ю-З Ю-В Ю-З Ю-В С-З С-В Ю-В Ю-З С-В Ю-В С-З Ю-З С-В Ю-В С-З Ю-З Ю-З С-З Ю-З Ю-В Ю-В С-В С-З Ю-З Ю-З С-В Ю-З Ю-З Ю-В С-В Ю-В Ю-В С-В Ю-З Ю-В Ю-В С-З С-З Ю-В С-В С-З С-В Ю-З С-В С-В С-З С-З С-В С-В С-З Ю-В |
3,95*3,423 4,04*3,423 1,5*1,5 0,7*2,1 5,2*3,4 4,4*3,423 2,08*3 1,82*3 1,89*3,423 2,08*3,423 0,8*2,1 1,82*2,08 3,6*3,423 1,5*1,5 0,7*2,1 5,2*3,6 1,7*3 1,7*3 0,9*3,423 0,8*2,1 0,9*1,7 3,6*3,423 1,5*1,5 4,3*3,423 5,2*3,6 2,08*3 1,82*3 0,8*2,1 2,08*3,423 1,82*3,423 2,08*1,82 3,6*3,423 1,5*1,5 5,2*3,6 0,8*2,1 3,14*3,423 1,5*1,5 5,84*3,423 2,7*3,423 5,2*2,5 4,04*3,423 1,5*1,5 6,74*3,423 6,03*3 3,4*6,1 2,7*3,423 1,5*1,5 2,63*6,1 2,7*3,423 0,8*2,1 1,7*3 0,9*3 1,7*3 0,8*2,1 0,9*3,423 1,7*0,9 3,6*3,423 1,5*1,5 6,1*3,423 0,9*2,1 6,1*3,6 3,6*6,423 1,5*1,5 6,1*3,6 6,1*3,6 1,8*2,3 4,04*3,423 1,5*1,5 6,5*3,423 6,1*3,423 6,1*3,4 3,95*3 4,04*3 1,5*1,5 0,7*2,1 5,2*3,4 4,4*3 2,08*3 1,82*3 1,89*3 2,08*3 0,8*2,1 1,82*2,08 3,6*3 1,5*1,5 0,7*2,1 5,2*3,6 1,7*3 1,7*3 0,9*3 0,8*2,1 0,9*1,7 3,6*3 1,5*1,5 4,3*3 5,2*3,6 2,08*3 1,82*3 0,8*2,1 2,08*3 1,82*3 2,08*1,82 3,6*3 1,5*1,5 5,2*3,6 0,8*2,1 3,14*3,423 1,5*1,5 5,84*3,423 2,7*3 5,2*2,5 4,04*3 1,5*1,5 6,74*3 6,03*3 3,4*6,1 2,7*3 1,5*1,5 2,63*6,1 2,7*3 0,8*2,1 1,7*3 0,9*3 1,7*3 0,8*2,1 0,9*3 1,7*0,9 3,6*3 1,5*1,5 6,1*3 0,9*2,1 6,1*3,6 4,04*3,423 1,5*1,5 6,5*3,423 6,1*3,423 6,1*3,4 |
13,52 10,11 2,25 1,47 13,89 15,06 6,24 5,46 6,47 7,12 1,68 3,79 8,6 2,25 1,47 17,19 5,1 5,1 3,08 1,68 1,53 10,07 2,25 14,79 14,93 6,24 5,46 1,68 7,12 6,23 3,79 10,07 2,25 18,72 1,68 8,5 2,25 20 9,24 13 11,58 2,25 23,07 18,09 20,74 7 2,25 14,51 7,56 1,68 5,1 1,02 5,1 1,68 3,08 1,53 10,07 2,25 18,99 1,89 21,96 20,87 2,25 21,96 21,96 4,14 11,58 2,25 22,25 20,88 20,74 11,85 8,4 2,25 1,47 13,89 15,06 6,24 5,46 5,67 6,24 1,68 3,79 7,08 2,25 1,47 17,19 5,1 5,1 2,7 1,68 1,53 8,55 2,25 12,9 14,93 6,24 5,46 1,68 6,24 5,46 3,79 8,85 2,25 18,72 1,68 7,17 2,25 17,52 8,1 13 9,87 2,25 20,22 18,09 20,74 5,85 2,25 14,51 6,42 1,68 5,1 1,02 5,1 1,68 2,7 1,53 8,55 2,25 18,3 1,89 21,96 11,58 2,25 22,25 20,88 20,74 |
0,24 0,24 1,54 2,3 0,213 0,7 1,2 1,2 0,24 0,7 4,6 0,213 0,24 1,54 2,3 0,213 1,2 1,2 0,7 4,6 0,213 0,24 1,54 0,7 0,213 1,2 1,2 4,6 0,7 0,7 0,213 0,24 1,54 0,213 4,6 0,24 1,54 0,24 0,7 0,213 0,24 1,54 0,24 1,2 0,213 0,24 1,54 0,213 0,7 4,6 1,2 1,2 1,2 4,6 0,7 0,213 0,24 1,54 0,7 4,6 0,213 0,24 1,54 0,213 0,213 2,3 0,24 1,54 0,24 0,7 0,213 0,24 0,24 1,54 2,3 0,213 0,7 1,2 1,2 0,24 0,7 4,6 0,213 0,24 1,54 2,3 0,213 1,2 1,2 0,7 4,6 0,213 0,24 1,54 0,7 0,213 1,2 1,2 4,6 0,7 0,7 0,213 0,24 1,54 0,213 4,6 0,24 1,54 0,24 0,7 0,213 0,24 1,54 0,24 1,2 0,213 0,24 1,54 0,213 0,7 4,6 1,2 1,2 1,2 4,6 0,7 0,213 0,24 1,54 0,7 4,6 0,213 0,24 1,54 0,24 0,7 0,213 |
59 59 59 59 15 5 5 5 64 5 5 20 54 54 54 10 10 10 5 10 20 59 59 5 15 5 5 5 5 10 20 59 59 15 5 59 59 59 5 15 59 59 59 5 15 54 54 10 5 5 10 10 10 10 5 20 59 59 8 8 15 51 51 7 7 51 59 59 59 8 15 59 59 59 59 15 5 5 5 64 5 5 20 54 54 54 10 10 10 5 10 20 59 59 5 15 5 5 5 5 10 20 59 59 15 5 59 59 59 5 15 59 59 59 5 15 54 54 10 5 5 10 10 10 10 5 20 59 59 8 8 15 59 59 59 8 15 |
191,44 125,26 204,4 199,5 38,13 52,71 37,44 32,76 99,07 24,92 38,64 9,69 111,46 187,11 182,6 21,97 61,2 61,2 10,8 77,28 3,91 142,63 204,44 51,77 28,62 37,44 32,76 38,64 24,92 43,6 9,68 142,63 204,44 35,89 38,64 120,36 204,44 283,06 32,35 41,54 164 204,44 326,69 108,54 39,76 90,72 187,11 18,55 26,47 38,64 61,2 12,24 61,2 77,28 10,78 3,91 142,6 204,4 106,34 69,55 42,1 255,48 176,7 19,65 19,65 485,62 163,97 204,44 315,06 116,93 39,76 167,8 119 204,44 199,5 52,71 37,44 32,76 87,09 21,84 38,64 9,69 91,76 187,11 182,6 21,97 61,2 61,2 9,45 77,28 3,91 121,07 204,44 45,15 28,62 37,44 32,76 38,64 21,84 38,22 9,68 121,07 204,44 35,89 38,64 101,53 204,44 248,08 28,35 41,54 139,76 204,44 286,32 108,54 39,76 75,82 187,11 18,55 22,47 38,64 61,2 12,24 61,2 77,28 9,45 3,91 121,07 204,4 102,48 69,55 42,1 163,97 204,44 315,06 116,93 39,76 |
0,1 0,05 0,05 0,05 0,05 0,1 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,1 0,05 0,05 0,05 0,1 0,1 0,1 0,1 2,4 0,1 0,05 0,1 0,05 0,1 0,05 0,1 0,05 0,05 0,05 0,05 0,1 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,1 0,05 0,05 0,05 0,1 0,1 0,1 0,05 0,1 0,05 0,1 0,05 |
220,16 131,5 214,66 209,45 38,13 52,71 37,44 32,76 109,32 24,92 38,64 9,69 111,46 187,11 182,6 21,97 61,2 61,2 10,8 77,28 3,91 142,63 204,44 51,77 28,62 37,44 32,76 38,64 24,92 43,6 9,68 142,63 204,44 35,89 38,64 126,39 214,66 311,37 32,35 41,54 180,37 224,88 375,69 108,54 39,76 95,26 193,46 18,55 26,47 38,64 61,2 12,24 61,2 77,28 10,78 3,91 156,85 224,88 106,34 69,55 42,1 281,03 194,39 19,65 19,65 1165,5 188,57 235,1 362,32 116,93 39,76 193 124,9 214,66 209,48 52,71 37,44 32,76 95,8 24,92 40,57 9,69 91,76 187,11 182,6 21,97 61,2 61,2 9,45 77,28 3,91 121,07 204,44 45,15 28,62 37,44 32,76 38,64 21,84 38,22 9,68 121,07 204,44 35,89 38,64 106,6 214,66 272,89 28,35 41,54 153,74 224,88 329,26 108,54 39,76 80 193,46 18,55 22,47 38,64 61,2 12,24 61,2 77,28 9,45 3,91 133,17 224,88 102,48 69,55 42,1 188,57 235,1 362,32 116,93 39,76 |
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
12 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
Qинф=0,278·С·А0·G0(tв-tн)F0, Вт, (2.2)
где: С = 1 – удельная теплоёмкость воздуха;
А0 – коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока; для окон с раздельными переплётами А0=0,8; со спаренными переплётами А0=1;
G0 – количество воздуха, поступающего путём инфильтрации через 1 м2 окна, кг/м2ч, определяется по формуле 8
F0 – площадь окна, м2.
2ч, (2.3)
где: Ru – сопротивление воздухопроницания, м2(Па)2/3/кг
∆Р – разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхности окна, Па, определяется по формуле 9:
∆Р=9,8(Н-h)(рн-рв)+0,7v2рн·k, Па, (2.4)
где: Н – высота устья вентиляционной шахты над поверхностью земли, м;
h – высота центра окна от поверхности земли, м;
рн,рв – плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м3, соответственно при tв и tн рассчитывается по формуле 10:
3 (2.5)
v – расчётная скорость ветра в январе, м/с
k=1 – коэффициент, учитывающий изменение скоростного потока в зависимости от высоты местности.
Для данного здания: рн = 353/273+(-39) = 1,51 кг/м3
Для жилых комнат: рв = 353/273+20 = 1,2 кг/м3;
Для кухонь: рв = 353/273+15 = 1,23 кг/м3;
Для лестничной клетки: рв = 353/273+12 = 1,24 кг/м3.
На первом этаже:
для жилых комнат:
∆Р=9,8(8,9-1,95)(1,5-1,20)+0,7·(5,9)2·1,5·1 = 58,22 Па;
для кухонь:
∆Р=9,8 (8,9-1,95)(1,5-1,23)+0,7· (5,9)2·1,5·1 = 54,07 Па;
На втором этаже:
∆Р=9,8· 4,05 ·0,31+0,7 · (5,9)2· 1,5 ·1= 49,1 Па;
для кухонь:
∆Р=9,8 ·4,05 ·0,25+0,7·(5,9)2·1,5·1 = 46,72 Па;
для лестничной клетки:
для окна:
∆Р=9,8· 5,55 ·0,27+36,8 = 51,5 Па;
для наружной двери:
∆Р=9,8 ·(8,9-1,15) · 0,27+36,8 =57,31 Па.
На первом этаже:
для жилых комнат:
G0 = (58,22)2/3/0,38 = 39,52 кг/м2ч;
для кухонь:
G0 = (54,07)2/3/0,38 = 37,6 кг/м2ч;
На втором этаже:
для жилых комнат
G0 = (49,1)2/3/0,38 = 35,3 кг/м2ч;
для кухонь:
G0 = (46,72)2/3/0,38 = 34,1 кг/м2ч;
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
13 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
для окна: G0 = (51,485)2/3/0,38 = 36,42 кг/м2ч;
для наружной двери: G0 = (57,31)2/3/0,38 =39,1 кг/м2ч.
На первом этаже:
для жилых комнат:
Qинф=1166,2
для кухонь:
Qинф=1016
для лестничной клетки:
Qинф=2825,5
На втором этаже:
для жилых комнат:
Qинф=1042,2
для кухонь:
Qинф=921,4
Бытовые теплопоступления определяем для помещений жилых комнат и кухонь в размере 21 Вт на 1 м2 площади пола:
Qбыт = 21Fп, Вт, (2.6)
где: Fп – площадь пола помещения, м2.
Тепловые нагрузки на отопительные приборы определяем следующим образом:
для жилых комнат и кухонь:
Qп= Q0(1+∑β)+ Qинф–Qбыт; (2.7)
для санузлов:
Qп= Q0; (2.8)
для лестничных клеток:
Qп= Q0(1+∑β)+ Qинф. (2.9)
Полученные данные заносим в таблицу 5
Таблица 5
Ведомость потерь теплоты помещениями
|
№ пом. |
Наименование помещения |
Тепловая нагрузка, Вт |
|||
|
Q0X |
Qинф |
Qбыт |
Qn |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
101 111 102 112 103 113 104 105 107 106 114 108 109 110 201 211 202 212 203 213 204 205 207 206 214 208 210 |
ЖК(200) Сан.узел(250) КХ(150) Сан.узел(250) ЖК(200) Сан.узел(250) ЖК(200) ЖК(200) ЖК(200) КХ(150) Сан.узел(250) ЖК(200) ЛК(120) ЖК(200) ЖК(200) Сан.узел(250) КХ(150) Сан.узел(250) ЖК(200) Сан.узел(250) ЖК(200) ЖК(200) ЖК(200) КХ(150) Сан.узел(250) ЖК(200) ЖК(200) |
866,61 252,77 503,14 214,39 427,46 187,04 421,6 726,31 929,24 372,38 222,7 599,72 1680,22 942,68 794,75 241,18 483,44 213,04 399,28 178,58 400,04 664,04 856,18 353,12 225,28 572,18 942,68 |
1166,2 1016 1166,2 1166,2 1166,2 1166,2 1016 1166,2 2825,5 1166,2 1042,2 921,4 1042,2 1042,2 1042,2 1042,2 921,4 1042,2 1042,2 |
291,69 361 313,53 393,12 273 435,54 304,71 455,49 922,32 435,54 291,69 361 313,53 393,12 273 435,54 304,71 455,49 435,54 |
1740,12 252,77 1158,14 214,39 1280,13 187,04 1194,68 1619,51 1659.9 1083,67 222,7 1310,43 3583,4 1673,34 1545,26 241,18 1043,84 213,04 1127,95 178,58 1049,12 1433,24 1462,84 969,81 225,28 1158,89 1549,34 |
Удельная тепловая характеристика здания определяем по формуле 15:
/м3, (2.11)
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
14 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
Vн – объём здания по наружному обмеру, без чердака, м3;
tв – усреднённая температура внутреннего воздуха по помещениям здания, 0С;
α – коэффициент, учитывающий влияние внешних климатических условий
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
По виду теплоносителя система отопления – водяная; по способу циркуляции – насосная; по месту расположения генератора – центральная. По способу создания циркуляции – система с искусственной циркуляцией; по схеме включения отопительного прибора в стояк – однотрубная; по направлению объединения отопительных приборов – вертикальная; по месту расположения подающей и обратной магистралей – система с верхней разводкой; по направлению движения теплоносителя в магистралях – тупиковая; по параметрам теплоносителя – высокотемпературная;
Система отопления состоит из следующих основных элементов: нагревательных приборов, магистральных теплопроводов, стояков, подводок, запорно-регулирующей арматуры.
Магистрали рекомендуется проектировать тупиковыми, как более экономичные по расходу труб, чем магистрали с попутным движением воды.
Уклоны магистральных трубопроводов предусматривают не менее 0,002.
Стояки прокладывают открыто и располагают преимущественно у наружных стен на расстоянии 35 мм от внутренней поверхности до оси труб при диаметре ≤ 32 мм. В угловых помещениях стояки размещают в углах наружных стен во избежание конденсации влаги на внутренней поверхности.
Проточные стояки без кранов для регулирования теплоотдачи отопительных приборов применяются в помещениях лестничных клеток.
Отопительные приборы размещают под световыми проёмами в местах, доступных для осмотра, ремонта и очистки. Длина отопительного прибора должна быть не менее 75% длины светового проёма.
Отопительные приборы в лестничных клетках размещают на первом этаже. Отопительные приборы нельзя размещать в отсеках тамбуров, имеющих наружные двери. Отопительные приборы лестничных клеток присоединяют к отдельным магистралям и стоякам систем отопления по однотрубной проточной схеме.
Присоединение труб к отопительным приборам – разностороннее.
Подача теплоносителя в отопительные приборы осуществляется сверху вниз.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
15 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
В лестничных клетках краны у нагревательных приборов не устанавливают.
Для обеспечения пуска системы по частям и для отключения отдельных веток на ремонт на последних устанавливается запорная арматура – краны или вентили.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
Тепловой ввод располагается обычно в подвале в центре его.
Количество воды, подаваемое элеватором в систему отопления определяют по формуле:
(4.1)
где: 3,6 – переводной коэффициент Вт в кДж;
Св = 4,2 кДж/кг0С – теплоёмкость воды;
t1, t2 – то же, что и в уравнении (17).
Коэффициент смешивания:
(4.2)
где: Т1 – температура воды на вводе теплосети, 0С;
t1 – температура горячей воды в подающей магистрали системы отопления, 0С;
t2 – температура воды в обратной магистрали системы отопления, 0С.
Расчётное насосное давление в системе отопления составит:
(4.3)
где: Р1-Р2–перепад давления в подающей и обратной магистралях наружной тепловой сети, для небольших зданий принимаем Р1-Р2 = кПа.
Диаметр горловины элеватора:
(4.4)
Диаметр сопла:
(4.5)
диаметр горловины элеватора принимаем равным ближайшему стандартному значению d2=15
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
16 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
5.ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении, установленном для данной системы.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
17 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
Определяем вспомогательную величину – среднее значение удельной потери давления от трения Rср, Па/м, на 1 м трубы:
(5.1)
где: β – коэффициент, учитывающий долю потери давления на местные сопротивления от общей величины расчётного циркуляционного давления; β=0,65 – для систем с искусственной циркуляцией;
∆рр –располагаемое давление в принятой системе отопления, Па;
∑l – общая длина расчётного циркуляционного кольца, м.
Определяем расход теплоносителя на участке:
(5.2)
где: Qуч – тепловая нагрузка участка, составленная из тепловых нагрузок отопительных приборов, обслуживаемых протекающей по участку водой, Вт;
С – теплоёмкость воды, кДж/(кг0К), С=4,2 кДж/(кг0К);
t2-t0 – перепад температур воды в системе, 0С.
Определяем потери на преодоление трения:
(5.3)
где: R – удельные потери давления, Па/м;
l – длина участка трубопровода, м.
Потери давления на преодоление местных сопротивлений определяем по формуле:
(5.4)
где: ∑ξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений на данном участке трубопровода;
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
18 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
Расчёт главного циркуляционного кольца заканчивается определением запаса давления ∆рзап, величина которого должна быть в пределах 5-10% от ∆рр.
(5.5)
Все данные, полученные при расчёте, заносим в таблицу 6
Таблица 6
Ведомость гидравлического расчёта системы отопления
|
№ уч. |
Нагрузка Q, Вт |
Количество воды G, кг/ч |
Длина l, м |
Диаметр d, мм |
Уд. потери на трение R, Па/м |
Скорость воды v, м/с |
Потери на трения R·l, Па |
Сумма КМС |
Потери на местн. сопр. Z |
Rl + z, Па |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
|
1 |
28741,59 |
705,08 |
10,7 |
20 |
263,19 |
0,545 |
2816,133 |
3,5 |
521,82 |
3337,95 |
|
|
2 |
15550,11 |
325 |
2,2 |
15 |
312,5 |
0,479 |
687,5 |
18,5 |
2087 |
2774,5 |
|
|
3 |
12264,73 |
244,54 |
3,5 |
15 |
182,37 |
0,36 |
638,295 |
1 |
63,74 |
702,04 |
|
|
4 |
10062,75 |
190,61 |
6,3 |
15 |
108,46 |
0,28 |
683,298 |
1 |
38,25 |
721,55 |
|
|
5 |
7654,67 |
131,64 |
0,9 |
15 |
54,23 |
0,194 |
48,807 |
1 |
17,75 |
66,56 |
|
|
6 |
5410,87 |
74,76 |
7,4 |
15 |
18,76 |
0,1106 |
138,824 |
1,5 |
10,59 |
149,41 |
|
|
7 |
3977,63 |
39,66 |
3,4 |
15 |
5 |
0,057 |
17 |
2 |
3,54 |
20,54 |
|
|
8 |
5410,87 |
74,76 |
7,4 |
15 |
18,76 |
0,1106 |
138,824 |
4,5 |
31,77 |
170,6 |
|
|
9 |
7654,67 |
131,64 |
0,9 |
15 |
54,23 |
0,194 |
48,807 |
1 |
17,75 |
66,56 |
|
|
10 |
10062,75 |
190,61 |
6,3 |
15 |
108,46 |
0,28 |
683,298 |
1 |
38,25 |
751,55 |
|
|
11 |
12264,73 |
244,54 |
3,5 |
15 |
182,37 |
0,36 |
638,295 |
1 |
63,74 |
702,04 |
|
|
12 |
15550,11 |
325 |
1 |
15 |
312,5 |
0,479 |
312,5 |
18,5 |
2087 |
2400 |
|
|
13 |
28741,59 |
705,08 |
2,4 |
20 |
263,19 |
0,545 |
631,66 |
1,5 |
183,92 |
815,58 |
|
|
12678,88 |
||||||||||
Расчет заканчивается определением запаса давления
(5.6)
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
19 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
Расчётная поверхность нагрева Fр, экм, определяется по формуле:
(6.1)
где: β1 – коэффициент, учитывающий понижение температуры за счёт остывания её в трубах; для однотрубной и двухтрубной систем β1 = 1;
β3 – поправочный коэффициент, учитывающий способ подводки теплоносителя к отопительному прибору и изменение теплоотдачи в зависимости от относительного расхода воды через прибор
β4 – коэффициент, учитывающий способ установки отопительных приборов. При открытой установке β4 = 1;
qэ – теплоотдача 1 экм прибора, Вт/экм.
qэ = (5,6+0,035∆t) ∆t, Вт/экм (6.2)
где: ∆t – суммарное понижение расчётной температуры воды, 0С, на участках подающей магистрали от начала системы до расчётного стояка.
0С (6.3)
где: tвх –температура воды на входе в прибор, 0С; для первого от магистрали прибора tвх = tг;
tвых –температура на выходе из прибора, 0С;
tв –температура воздуха в помещении
для однотрубных систем отопления
(6.4)
Относительный расход воды G равен:
(6.5)
Число секций в приборе определяют по формуле:
(6.6)
где: fi – поверхность нагрева по техническим характеристикам радиаторов, экм
β2 – коэффициент, учитывающий число секций в отопительном приборе:
(6.7)
.
Все расчёты сводим в таблицу 7
Таблица 7
Расчёт числа секций отопительных приборов
|
№ пом |
Qп Вт |
tвх, 0С |
tвых, 0С |
tв, 0С |
qэ, Вт/экм |
G, кг/ч |
β1 |
β3 |
Fр, экм |
β2 |
nр |
nф |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
|
101 |
1740,12 |
88.48 |
70 |
20 |
454.57 |
1.22 |
1 |
0.996 |
3.813 |
1.04 |
12.79 |
13 |
|
|
102 |
1158,14 |
88.35 |
70 |
15 |
503.53 |
1.36 |
1 |
0.993 |
2.284 |
1.01 |
7.44 |
8 |
|
|
103 |
1280,13 |
88.55 |
70 |
20 |
454.91 |
1.21 |
1 |
0.996 |
2.803 |
1.02 |
9.22 |
9 |
|
|
104 |
1194,68 |
88.58 |
70 |
20 |
454.06 |
1.21 |
1 |
0.9958 |
2.62 |
1.02 |
8.62 |
9 |
|
|
105 |
1619,51 |
88.51 |
70 |
20 |
454.72 |
1.214 |
1 |
0.9957 |
3.55 |
1.036 |
11,86 |
12 |
|
|
106 |
1083,67 |
88.42 |
70 |
15 |
503.88 |
1.35 |
1 |
0.993 |
2.136 |
1.005 |
6.92 |
7 |
|
|
107 |
1659.9 |
88.55 |
70 |
20 |
454.91 |
1.211 |
1 |
0.9958 |
3.63 |
1.037 |
12.14 |
12 |
|
|
108 |
1310,43 |
88.52 |
70 |
20 |
454.77 |
1.213 |
0.9957 |
2.87 |
1.025 |
9.49 |
10 |
||
|
109 (лк) |
3583,4 |
105 |
70 |
12 |
622.31 |
0.88 |
1 |
1 |
5.758 |
1,055 |
19.6 |
20/2=10 |
|
|
110 |
1673,34 |
88.12 |
70 |
20 |
452.82 |
1.235 |
1 |
0.9953 |
3.678 |
1.038 |
12.32 |
13 |
|
|
201 |
1545,26 |
105 |
88.48 |
20 |
635.86 |
1.901 |
1 |
0.982 |
2.386 |
1.013 |
7.8 |
8 |
|
|
202 |
1043,84 |
105 |
88.35 |
15 |
690.86 |
2.05 |
1 |
0.9795 |
1.48 |
0.97 |
4.63 |
5 |
|
|
203 |
1127,95 |
105 |
88.55 |
20 |
636.24 |
1.911 |
1 |
0.9818 |
3.049 |
1.03 |
10.13 |
10 |
|
|
204 |
1049,12 |
105 |
88.58 |
20 |
636.41 |
1.915 |
1 |
0.9817 |
1.618 |
0.98 |
5.12 |
5 |
|
|
205 |
1433,24 |
105 |
88.51 |
20 |
636.025 |
1.905 |
1 |
0.9819 |
2.21 |
1.008 |
7.186 |
7 |
|
|
206 |
969,81 |
105 |
88.42 |
15 |
691.25 |
2.03 |
1 |
0.9797 |
1.37 |
0.96 |
4.24 |
4 |
|
|
207 |
1462,84 |
105 |
88.55 |
20 |
363.24 |
1.91 |
1 |
0.9818 |
3.954 |
1.042 |
13.29 |
14 |
|
|
208 |
1158,89 |
105 |
88.52 |
20 |
636.08 |
1.907 |
1 |
0.9819 |
1.788 |
0.99 |
5.71 |
6 |
|
|
210 |
1549,34 |
105 |
88.12 |
20 |
633.89 |
1.855 |
1 |
0.9829 |
2.402 |
1.01 |
7.83 |
8 |
|
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
21 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
В домах квартирного типа проектируется обще обменная естественная вентиляция с вытяжкой из санитарных узлов и кухонь через каналы, выполненные в виде гипсобетонных блоков или в толщине кирпичной стены. Наружный придаточный воздух для компенсации естественной вытяжки поступает через не плотности окон и других ограждений.
Не допускается присоединение к одному вентиляционному каналу вытяжных решеток из кухни и уборной, из кухни и жилой комнаты, из уборной или ванной и жилой комнаты.
Рекомендуется рассматривать размеры вытяжного канала квадратного сечения со стороной не менее 0,14 м.
В данном случае устройство каналов для вытяжки из отдельных помещений – вытяжка обособленными каналами с объединением каналов на чердаке.
Наименьший размер чердачного короба составляет 200*200мм, а наименьшее отношение его ширины к высоте или высоты к ширине 1:3.
Сборный короб заканчивается шахтой. Шахты размещают в наиболее высокой части чердака, со стороны ската, выходящего на дворовый фасад.
Высота шахты над кровлей определяется расстоянием от кровли (возле трубы) до низа выходного отверстия, оно должно быть не менее 0,5 и не более 1,5 м.
Минимальные размеры вентиляционных решеток: 200*250 мм, в ванных150*150 мм, в объединенных санитарных узлах 150*200. Жалюзийные решетки устанавливаются на расстоянии 200-500 мм.
|
|
|
|
|
|
|
По действующему СНиП на жилые здания количество удаляемого воздуха должно быть не менее 3
- кухня не газифицированная 60
- кухня с 2-комфорочной газовой плитой 60
- кухня с 3- конфорочной газовой плитой 75
- кухня с 4- конфорочной газовой плитой 90
- ванна индивидуальная 25
- уборная индивидуальная 25
- санузел, совмещенный 50
Сначала подчитывается воздухообмен по величине жилой площади квартиры, далее полученную величину сравнивают с нормами для кухонь и санузлов. Если она превышает допустимую, то в межкомнатных коридорах устраивают дополнительные вытяжные каналы. К расчету принимается большая из двух величин.
После определения воздухообмена вычерчиваем аксонометрическую схему системы. Цель аэродинамического расчета состоит в определении сечений каналов и воздуховодов и потери давления в них при движении заданного количества воздуха. При этом необходимо сбалансировать сопротивление системы с располагаемым гравитационным давлением.
Расчетное располагаемое давление определяется по формуле(8.1.):
(8.1.)
где h – расстояние между устьем вентиляционной шахты и центром вентиляционного отверстия (решетки) расчетного этажа (м);
tн=+5 С и внутреннего воздуха при tв, находится по формуле(8.2.):
(8.2.)
Сопротивление системы воздуховодов определяется по формуле(8.3.):
(8.3.)
где R – удельные потери давления, Па/м;
l – длина воздуховодов, м;
Z – потери давления на преодоление местных сопротивлений, Па.
|
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
23 4 |
Зная расход воздуха на расчетном участке воздуховода или канала, задавшись скоростью в сечении порядка 0,8-1м/с, определяют величины R,V,d и динамическое давление
Потери давления в местных сопротивлениях рассчитываются(8.4.):
(8.4.)
где - сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке.
Так как воздуховодами в жилых зданиях служат внутренние каналы или каналы в вентиляционных блоках, имеющие прямоугольные сечения, то необходимо сначала выбрать сечение канала, а затем найти эквивалентный диаметр круглого воздуховода, равновеликого по трению.
Он рассчитывается по формуле(8.5.):
(8.5.)
где a и b – стороны канала прямоугольного сечения, которые определяются по площади сечения воздуховода:
При этом размеры поперечного сечения канала должны быть кратными 50 мм.
Для каналов, имеющих абсолютную шероховатость поверхности более 0,1 мм, вносится поправка на шероховатость -
Скорость в сечении канала при принятом сечении проверяется по формуле:
где L – часовой расход воздуха,
F – площадь сечения канала,
Расчет сводим в таблицу 8.1.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
24 4 |
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
Таблица 8.1
|
Нагр.L, м3 |
l, м |
Размер |
F, м2 |
V, м/с |
Экв.d, м |
R, Па/м |
bRl, Па |
Рдин,Па |
Потери z,Па |
Rl+Z, Па |
|||
|
1 |
60 |
4,49 |
0,14*0,14 |
0,0196 |
0,85 |
0,14 |
0,16 |
- |
0,71 |
1,2 |
0,7 |
0,84 |
1,55 |
|
2 |
120 |
0,7 |
0,2*0,2 |
0,04 |
0,83 |
0,2 |
0,1 |
- |
0,07 |
0,2 |
0,7 |
0,14 |
0,21 |
|
3 |
145 |
0,28 |
0,25*0,25 |
0,0625 |
0,64 |
0,25 |
0,03 |
- |
0,008 |
0,2 |
0,4 |
0,08 |
0,088 |
|
4 |
170 |
1,9 |
0,4*0,4 |
0,16 |
0,29 |
0,4 |
0,002 |
- |
0,003 |
1,15 |
0,08 |
0,09 |
0,09 |
|
5 |
220 |
0,28 |
0,4*0,4 |
0,16 |
0,38 |
0,4 |
0,004 |
- |
0,001 |
0,2 |
0,14 |
0,02 |
0,021 |
|
6 |
270 |
0,6 |
0,4*0,4 |
0,16 |
0,46 |
0,4 |
0,008 |
- |
0,004 |
0,2 |
0,2 |
0,04 |
0,044 |
|
7 |
326,52 |
2,5 |
0,4*0,4 |
0,16 |
0,83 |
0,4 |
0,03 |
- |
0,07 |
1,3 |
0,5 |
0,65 |
0,72 |
Запас составляет 5%.
|
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
25 4 |
В результате выполнения курсовой работы для данного здания рассчитаны толщина наружных ограждений, потери теплоты отапливаемых помещений, элеваторный ввод, диаметры трубопроводов, поверхность отопительных приборов, система вентиляции. Выбран тип системы отопления и дана ее характеристика по классификационным признакам, а также описана система вентиляции.
Преимуществами водяной системы отопления, использованной в проекте являются
обеспечение равномерности температуры помещения
простота центрального регулирования теплоотдачи отопительных приборов путем изменения температуры воды в зависимости от температуры наружного воздуха
бесшумность действия
долговечность
невысокая температура поверхности от приборов
Недостатки
высокий расход металлов
опасность размораживания системы
Система вентиляции использована естественная, в которой подача наружного воздуха или удаление загрязненного осуществляется по специальным каналам, предусмотренным в конструкциях здания, или приставным воздуховодам. Воздух в этих системах перемещается вследствие разности давлений наружного и внутреннего воздуха.
|
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.
|
Изм. |
|
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
|
Дата |
|
Лист |
|
26 |
|
2906. ТСН 04 КП. 00000 03 |
2. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб. Для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991. – 480 с.: ил.
3. Отопление и вентиляция гражданского здания: Методические указания по выполнению курсовой работы / Т. А. Потапова. – Братск: БрГТУ, 2000. – 41с.
4. СНиП 11-3-79**: Строительная теплотехника. М.: Стройиздат, 1979.
5. СНиП 2.04.05-91: Отопление, вентиляция и кондиционирование. – М.: Стройиздат, 1992.