Отопление и вентиляция жилого здания

Курсовая работа

Отопление и вентиляция жилого здания

Курск

С

2-х трубная

МС-140-АО

61

Этажность здания — 2 (высота первого этажа h1эт = 3,3 м, высота второго этажа h2эт = 3,3 м, высота вентиляционной шахты Нш = 3,9 м и отметкой низа входа (земли) hоз = 0 м).

.
СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА И ТЕПЛОТЕХНИКА, МИКРОКЛИМАТ ИСКУССТВЕННОЙ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ

здание отопление теплотехника

2.1 Определение климатических характеристик района строительства.

Климатические параметры холодного периода года принимаем по СП 131.13330.2012 «Строительная климатология. Актуализированная версия СНиП 23-01-99*» (табл.2 и рис.2 методических указаний) и заносим в таблицу 1.

Таблица-1. Климатические характеристики района

Район

t 5 0,92 , °С (далее tн )

t оп , °С

z оп , сут

v хп , м/с

ϕ хм , %

t хм , °С

Зона влажности

Курск

-24

-2,3

194

3,6

71

-7,3

нормальная

t 5 0,92

t оп

z оп

v хп

ϕ хм

.2
Определение параметров внутреннего микроклимата проектируемого здания

Расчетные условия и характеристики внутреннего микроклимата здания принимаем по ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» и СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» (табл.3 методических указаний) и выписываем в таблицу 2.

Таблица-2. Расчетные условия и характеристики внутреннего микроклимата жилого здания

t в для помещений, °С

ϕ в , %

Влажностный режим помещения

Жилая комната угловая

Жилая комната рядовая

Кухня

Лестничная клетка

Туалет / Ванна / Совмещенный санузел

23

21

19

14

19 / 24 / 24

55

Нормальный

.3 Расчет теплотехнических характеристик и определение толщины теплоизоляции

Теплотехнические показатели строительных материалов заданного варианта конструктива стены выбираем по СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» (приложение А методических указаний) и сводится в таблицу 3.

Таблица-3. Теплотехнические показатели

Наименование материалов

Условия эксплуатации ограждений

Плотность  0 , кг/м2

Коэф. теплопроводности λ, Вт/м°С

Коэф.паропроницаемости μ, мг/(м ч Па)

Толщина, м

Сложный раствор

А

1700

0,7

0,098

0,02

Кирпич керамич. пустотный

А

1600

0,58

0,14

0,12

Плиты минерало ватные

А

200

0,064

0,37

Кирпич керамич. пустотный

А

1400

0,52

0,16

0,12

Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций принимаем по СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» (таблица 5 методических указаний).

Таблица-4. Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций.

Наименование конструкции

Δt н , °С

n

α в , Вт/(м2 °С)

α н , Вт/(м2 °С)

Наружные стены (НС)

4

1

8,7

23

Пол над неотапливаемым подвалом (ПЛ)

2

0,6

8,7

6

Чердачные перекрытия (ПТ)

3

0,9

8,7

12

Примечание:

Δt н

n — коэффициент учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху;

α в

α н

Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год:

ГСОП=(21-(-2,3))∙194 = 4520,2 °С•сут/год

Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций определяем по таблице 6 методических указаний:

наружной стены (НС):

перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями и подвалами (ПЛ, ПТ):

R о норм

наружной стены (НС):

перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями и подвалами (ПЛ, ПТ):

m р

R р о

R ут

α в

α н

Фактическое сопротивление теплопередаче наружной стены:

Коэффициенты теплопередачи ограждающих

наружной стены (НС):

перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями и подвалами (ПЛ, ПТ):

R о факт

2.4 Проверка возможности конденсации водяных паров на внутренней поверхности и в толще наружного ограждения

τ в.п

τ в.п

t р

φ в

Е в

Проверим выполнение условия не выпадения конденсата на внутренней поверхности наружного ограждения:

τ в.п

,24 °C > 17,17 °C (Условие выполняется, конденсация водяных паров на внутренней поверхности наружного ограждения не произойдет).

Конденсации водяных паров в толще ограждающей конструкции не происходит, если в какой-либо точке ограждения парциальное давление водяных паров e , Па, не превосходит по величине давление насыщенного водяного пара E , Па, при той же температуре, т.е. выполняется условие:

e < E

1. Определяем распределение температуры по сечению наружной стены:

Рисунок-2. Схема изменения температуры по сечению стены.

tв =21;

t хм

. Определяем парциальное давление водяных паров влажного воздуха в состоянии насыщения соответствующее температуре в расчетных сечениях наружной стены по таблице 7 методических указаний:

Сечение:

t, °C

E, Па

Внутренний воздух

21

2488

Внутренняя поверхность

19,26

2233

1

18,83

2232

2

15,71

1785

3

6,28

953

4

-3,16

470

Наружная поверхность

-6,64

350

Наружный воздух

-7,30

330

. Определяем парциальное давление водяного пара в наружном и внутреннем воздухе:

Парциальное давление водяных паров во внутреннем воздухе, Па:

eвв ∙ 2488 ∙ 55/100 = 1368 Па

Парциальное давление водяных паров в наружном воздухе, Па:

eн= Ен∙ 330 ∙ 71/100 = 234 Па

. Определяем общее сопротивление паропроницанию наружной стены, м2. ч. Па/мг:

R П.в

μ i

5. Значения упругости водяных паров на границах отдельных слоев ех , определяется по формуле

где — сопротивления паропроницанию части наружной стены от рассматриваемой точки до внутреннего воздуха, м2 ∙ч ∙Па/мг.

eв = 1368 Па

Полученные результаты сведем в таблицу 5.

Таблица-5. Распределение значений t , °C, e , Па, и E , Па в сечении наружной стены

Сечение:

t, °C

E, Па

e, Па

Внутренний воздух

21

2488

1368

Внутренняя поверхность

19,26

2233

1354

1

18,83

2232

1241

2

15,71

1785

769

3

6,28

953

710

4

-3,16

470

650

Наружная поверхность

-6,64

350

237

Наружный воздух

-7,30

330

234

Результаты расчета оформляем в виде графика распределения значений температуры t , °C, парциального давления водяного пара e , Па, и давления насыщенного водяного пара E , Па (рис.3).

На участках, где давление насыщения Е , Па, оказывается меньше или равным значению давления водяного пара е , Па, возможна конденсация водяных паров.

Рисунок-3. Схема распределения t, °C, e, Па, E, Па, по сечению наружной стены (определение зоны возможной конденсации в толще наружной стены).

.5 Выбор заполнения оконных проемов

Тип и конструкция заполнения светового проема выбираются исходя как из требований по теплозащите, так и требований по сопротивлению воздухопроницанию.

Выбор типа и конструкции заполнения оконного проема исходя из требований по теплозащите:

По данным таблицы 9 методических указаний выбирается тип заполнения светопроема таким образом, чтобы:

Отопление и вентиляция жилого здания 1

R о тр

Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год:

ГСОП=(21-(-2,3))∙194 = 4520,2 °С•сут/год

Базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче по таблице 6 методических указаний для окон (ОК):

R о

Уточнение типа и конструкции заполнения оконного проема исходя из требований по сопротивлению воздухопроницанию:

Проверяем принятый тип заполнения оконных проемов на воздухопроницаемость и подбираем тип уплотнения притворов по условию:

Отопление и вентиляция жилого здания 2

R и ф

R и тр

G н

p о

Dp — разность давлений на наружной и внутренней поверхности окон, Па, по формуле:

где Н — высота здания (от нижней отметки входа в здание до устья вентиляционной шахты), м.

Н = 0+ 3,3 + 3,3 + 3,9 = 10,5 м;

v = vхп = 3,6 м/с (таблица 1);

g н

t н

t в

Проверяем выполнение условия для принятого типа заполнения оконного проема:

R и ф Rи тр

; Условие выполняется.

Окончательно принятый тип заполнения оконных проемов: однокамерный стеклопакет из стекла с твердым селективным покрытием с:

R о

R и ф

число уплотненных притворов 1 шт.

Коэффициенты теплопередачи окна (ОК), Вт/(м2 °С):

3.
ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ

.1 Определение тепловой мощности системы отопления

Определение тепловой мощности системы отопления производится после составления уравнения теплового баланса по каждому из помещений здания:

Отопление и вентиляция жилого здания 3

Q ТП

Q ИНФ

Q Б

Расчет тепловой мощности системы отопления сводится в таблицу 6.

Q ТП

Отопление и вентиляция жилого здания 4

где k — коэффициент теплопередачи отдельной ограждающей конструкции, Вт/(м2 °С);

A — расчетная площадь поверхности ограждения, вычисленная по правилам его обмера, м2 ;

t в

t н

n — коэффициент учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху;

β — коэффициент, учитывающий добавочные теплопотери в долях от основных.

Теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха рассчитываются для разных типоразмеров окон для каждого этажа.

где с — массовая теплоемкость воздуха, равная 1.005 кДж/(кг°С);

b э

t в

t н

°С, таблица 1;

А — площадь окна, м2 ;

G о

R и ф

Δр — расчетная разность давлений. Па.

где v — расчетная скорость ветра для холодного периода, как максимальная из средних скоростей по румбам за январь, повторяемость которой не ниже 16%, м/с, (v хл по данным таблицы 2 методических указаний);

Н — высота от середины окна до устья вентшахты. м;

рн , рв — плотность, соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м3 :

Высота от середины окна до устья вентшахты, м, переделяется по формуле

где 0,75 м — принятая высота от пола этажа до низа окна.

Определение теплопотерь на нагрев инфильтрующегося воздуха для разных типоразмеров окон для каждого этажа.

для 101 помещения (угловая жилая комната (УК)):

Окна в комнатах — 2 м × 1,5 м.

Определяем плотность наружного и внутреннего воздуха:

Высота от середины окна до устья вентшахты, м

Н=3,3+3,3+3,9-0,75-1,5/2=8,75 м.

Расчетная разность давлений, Па, определяется по формуле:

Δр=5,4∙8,75∙(1,42-1,19)+0,29∙1,42∙3,62 =15,96 Па.

Удельный расход инфильтрующего воздуха.

Теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха:

Qинф =0,278∙1,005∙1∙(23-(-24))∙3∙3,41=135 Вт.

Для 201 помещения (угловая жилая комната (УК) на втором этаже):

По заданию в рамках курсовой работы окна в комнатах — 2 м × 1,5 м.

Определяем плотность наружного и внутреннего воздуха:

Высота от середины окна до устья вентшахты, м

Н=3,3+3,9-0,75-1,5/2=5,45 м.

Расчетная разность давлений, Па, определяется по формуле:

Δр=5,4∙5,45∙(1,42-1,19)+0,29∙1,42∙3,62 =11,95 Па.

Удельный расход инфильтрующего воздуха.

Теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха:

Qинф =0,278∙1,005∙1∙(23-(-24))∙3∙2,82=111 Вт.

Для 104 помещения (кухня на первом этаже):

По заданию в рамках курсовой работы окна в кухнях — 1,5 м × 1,5 м.

Теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха:

Определяем плотность наружного и внутреннего воздуха:

Высота от середины окна до устья вентшахты, м

Н=3,3+3,3+3,9-0,75-1,5/2=9,0 м.

Расчетная разность давлений, Па, определяется по формуле:

Δр=5,4∙9,0∙(1,42-1,2)+0,29∙1,42∙3,32 =15,47 Па.

Удельный расход инфильтрующего воздуха.

Теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха:

Qинф =0,278∙1,005∙1∙(21-(-24))∙2,25∙3,34=90 Вт.

Для 204 помещения (кухня на втором этаже):

По заданию в рамках курсовой работы окна в кухнях — 1,5 м × 1,5 м.

Определяем плотность наружного и внутреннего воздуха:

Высота от середины окна до устья вентшахты, м

Н=3,3+3,9-0,75-1,5/2=5,7 м.

Расчетная разность давлений, Па, определяется по формуле:

Δр=5,4∙5,7∙(1,42-1,20)+0,29∙1,42∙3,62 =11,75 Па.

Удельный расход инфильтрующего воздуха.

Теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха:

Qинф =0,278∙1,005∙1∙(21-(-24))∙2,25∙2,78=75 Вт.

Для лестничной клетки (ЛК):

Окна на лестничных клетках — 1,5 м × 1,5 м.

Определяем плотность наружного и внутреннего воздуха:

Высота от середины окна до устья вентшахты, м

Н=3,3+3,9-0,75-1,5/2=5,7 м.

Расчетная разность давлений, Па, определяется по формуле:

Δр=5,4∙5,7∙(1,42-1,23)+0,29∙1,42∙42 =11,11 Па.

Удельный расход инфильтрующего воздуха.

Теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха:

Qинф =0,278∙1,005∙1∙(14-(-24))∙2,25∙2,68=64 Вт.

Таблица-6. Расчет теплопотерь через ограждающие

N пом.

Наименов.

t в ,

Характеристика ограждения

k,

n

t н ,

Δt,

Δt∙n,

Q осн , Вт

Добавки, β

Q тп , Вт

Q инф , Вт

пом.

°С

Наим.

Ориентация

Ширина а, м

Высота b, м

Площ.

Вт/м С

°С

°С

°С

На

Пр.

1+Σβ

огр.

A, м 2

ориент.

101

УК

23

нс

с

4,14

3,3

13,662

0,53

1,0

-24

47

47

340,32

0,10

1,10

374,35

23

нс

з

5,8

3,3

19,140

0,53

1,0

-24

47

47

476,78

0,05

1,05

500,62

23

ок

з

2

1,5

3,000

1,96

1,0

-24

47

47

276,36

0,05

1,05

290,18

134

23

дб

з

0,8

2

1,600

1,43

1,0

-24

47

47

107,54

0,05

0,73

1,78

191,69

23

пл

5,46

3,8

20,748

0,32

0,6

5

18

10,8

71,71

0,00

1,00

71,71

1 428,55

134

ИТОГО:

1 562,88

102

Рядовая комната

21

нс

с

3,2

3,3

10,560

0,53

1,0

-24

45

45

251,86

0,10

1,10

277,04

21

ок

с

2

1,5

3,000

1,96

1,0

-24

45

45

264,60

0,10

1,10

291,06

129

21

пл

4,1

3,2

13,120

0,32

0,6

5

16

9,6

40,30

0,00

1,00

40,30

608,41

129

ИТОГО:

737,02

103

УК

23

нс

с

1,5

3,3

4,950

0,53

1,0

-24

47

47

123,30

0,10

1,10

135,63

23

нс

з

6,4

3,3

21,120

0,53

1,0

-24

47

47

526,10

0,05

1,05

552,40

23

нс

ю

3,54

3,3

11,682

0,53

1,0

-24

47

47

291,00

0,00

1,00

291,00

23

ок

з

1,5

2

3,000

1,96

1,0

-24

47

47

276,36

0,05

1,05

290,18

134

23

ок

з

1,5

2

3,000

1,96

1,0

-24

47

47

276,36

0,05

1,05

290,18

134

23

пл

3,2

6,06

19,392

0,32

0,6

5

18

10,8

67,02

0,00

1,00

67,02

1 626,41

269

ИТОГО:

1 895,08

104

Кухня (рядовая)

19

нс

ю

5,16

3,3

17,028

0,46

1,0

-24

43

43

336,81

0,00

1,00

336,81

19

ок

ю

1,5

1,5

2,250

1,54

1,0

-24

43

43

149,00

0,00

1,00

149,00

90

19

пл

5,16

3,261

16,827

0,32

0,6

5

14

8,4

45,23

0,00

1,00

45,23

531,04

90

ИТОГО:

621,32

105

Рядовая комната

21

нс

ю

3,2

3,3

10,560

0,53

1,0

-24

45

45

251,86

0,10

1,10

277,04

21

ок

ю

2

1,5

3,000

1,96

1,0

-24

45

45

264,60

0,10

1,10

291,06

129

21

пл

4,1

3,2

13,120

0,32

0,6

5

16

9,6

40,30

0,00

1,00

40,30

608,41

129

ИТОГО:

737,02

106

Корридор

20

пл

1,36

3,2

4,352

0,32

0,6

5

15

9

12,53

0,00

1,00

12,53

20

пл

3,313

2,94

9,740

0,32

0,6

5

15

9

28,05

0,00

1,00

28,05

40,59

0

ИТОГО:

40,59

107

Ванна

24

пл

1,93

1,847

3,565

0,32

0,6

5

19

11,4

13,00

0,00

1,00

13,00

13,00

0

ИТОГО:

13,00

108

Сан.узел.

19

пл

1

1,847

1,847

0,32

0,6

5

14

8,4

4,96

0,00

1,00

4,96

4,96

0

ИТОГО:

4,96

109

Рядовая комната

21

нс

ю

3,2

3,3

10,560

0,53

1,0

-24

45

45

251,86

0,00

1,00

251,86

21

ок

ю

2

1,5

3,000

1,96

1,0

-24

45

45

264,60

0,00

1,00

264,60

129

21

пл

3,2

4,6

14,720

0,32

0,6

5

16

9,6

45,22

0,00

1,00

45,22

561,68

129

ИТОГО:

690,29

110

кухня угловая

21

нс

в

3,54

3,3

11,682

0,53

1,0

-24

45

45

278,62

0,10

1,10

306,48

21

нс

ю

4,2

3,3

13,860

0,53

1,0

-24

45

45

330,56

0,00

1,00

330,56

21

ок

ю

1,5

1,5

2,250

1,96

1,0

-24

45

45

198,45

0,00

1,00

198,45

96

21

пл

3,9

3,2

12,480

0,32

0,6

5

16

9,6

38,34

0,00

1,00

38,34

873,83

96

ИТОГО:

970,29

111

Корридор

20

пл

2,03

2,857

5,800

0,32

0,6

5

15

9

16,70

0,00

1,00

16,70

16,70

0

ИТОГО:

16,70

112

Ванна

24

нс

в

1,932

3,3

6,376

1

1,0

-24

48

48

306,03

0,10

1,10

336,63

24

пл

1,787

1,932

3,452

0,32

0,6

5

19

11,4

12,59

0,00

1,00

12,59

349,23

0

ИТОГО:

349,23

113

Сан.узел.

19

нс

в

0,925

3,3

3,053

1

1,0

-24

43

43

131,26

0,10

1,10

144,38

19

пл

1,787

0,925

1,653

0,32

0,6

14

8,4

4,44

0,00

1,00

4,44

148,83

0

ИТОГО:

148,83

114

УК

23

нс

в

5,8

3,3

19,140

0,53

1,0

-24

47

47

476,78

0,10

1,10

524,46

23

нс

с

4,2

3,3

13,860

0,53

1,0

-24

47

47

345,25

0,10

1,10

379,78

23

ок

в

1,5

2

3,000

1,96

1,0

-24

47

47

276,36

0,10

1,10

304,00

134

23

пл

5,46

4,2

22,932

0,32

0,6

5

18

10,8

79,25

0,00

1,00

79,25

1 287,48

134

ИТОГО:

1 421,82

115

Корридор

20

пл

2,18

3,2

6,976

0,32

0,6

5

15

9

20,09

0,00

1,00

20,09

20,09

0

ИТОГО:

20,09

116

Рядовая комната

21

нс

с

3,2

3,3

10,560

1,96

1,0

-24

45

45

931,39

0,10

1,10

1 024,53

21

ок

с

2

1,5

3,000

0

1,0

-24

45

45

0,00

0,10

1,10

0,00

129

21

пл

4,1

3,2

13,120

0,32

0,6

5

16

9,6

40,30

0,00

1,00

40,30

1 064,84

129

ИТОГО:

1 193,45

Л.К.

Лестничная клетка

14

нс

с

6,6

3,2

21,120

0,53

1,0

-24

38

38

425,36

0,10

1,10

467,89

14

дд

с

1,2

2,2

2,640

0,53

1,0

-24

38

38

53,17

0,10

2,85

3,95

209,80

14

пл

5,46

3,3

18,018

0,32

0,6

-24

38

22,8

131,46

0,00

1,00

131,46

14

пт

5,46

3,3

18,018

0,32

0,9

-24

38

34,2

197,19

0,00

1,00

197,19

14

ок

1,5

1,5

2,250

1,96

1,0

-24

38

38

167,58

0,10

1,10

184,34

64

1 190,68

64

ИТОГО:

1 254,69

201

УК

23

нс

с

4,14

3,3

13,662

0,53

1,0

-24

47

47

340,32

0,10

1,10

374,35

23

нс

з

5,8

3,3

19,140

0,53

1,0

-24

47

47

476,78

0,05

1,05

500,62

23

ок

з

2

1,5

3,000

1,96

1,0

-24

47

47

276,36

0,05

1,05

290,18

111

23

дб

з

0,8

2

1,600

1,43

1,0

-24

47

47

107,54

0,05

0,73

1,78

191,69

23

пт

5,46

3,8

20,748

0,32

0,9

-24

47

42,3

280,84

0,00

1,00

280,84

1 637,69

111

ИТОГО:

1 748,78

202

Рядовая комната

21

нс

с

3,2

3,3

10,560

0,53

1,0

-24

45

45

251,86

0,10

1,10

277,04

21

ок

с

2

1,5

3,000

1,96

1,0

-24

45

45

264,60

0,10

1,10

291,06

129

21

пт

4,1

3,2

13,120

0,32

0,9

-24

45

40,5

170,04

0,00

1,00

170,04

738,14

129

ИТОГО:

866,75

203

УК

23

нс

с

1,5

3,3

4,950

0,53

1,0

-24

47

47

123,30

0,10

1,10

135,63

23

нс

з

6,4

3,3

21,120

0,53

1,0

-24

47

47

526,10

0,05

1,05

552,40

23

нс

ю

3,54

3,3

11,682

0,53

1,0

-24

47

47

291,00

0,00

1,00

291,00

23

ок

з

1,5

2

3,000

1,96

1,0

-24

47

47

276,36

0,05

1,05

290,18

134

23

ок

з

1,5

2

3,000

1,96

1,0

-24

47

47

276,36

0,05

1,05

290,18

134

23

пт

3,2

6,06

19,392

0,32

0,9

-24

47

42,3

262,49

0,00

1,00

262,49

1 821,88

269

ИТОГО:

2 090,55

204

Кухня (рядовая)

19

нс

ю

5,16

3,3

17,028

0,46

1,0

-24

43

43

336,81

0,00

1,00

336,81

19

ок

ю

1,5

1,5

2,250

1,54

1,0

-24

43

43

149,00

0,00

1,00

149,00

75

19

пт

5,16

3,261

16,827

0,32

0,9

-24

43

38,7

208,38

0,00

1,00

208,38

694,19

75

ИТОГО:

769,34

205

Рядовая комната

21

нс

ю

3,2

3,3

10,560

0,53

1,0

-24

45

45

251,86

0,10

1,10

277,04

21

ок

ю

2

1,5

3,000

1,96

1,0

-24

45

45

264,60

0,10

1,10

291,06

129

21

пт

4,1

3,2

13,120

0,32

0,9

-24

45

40,5

170,04

0,00

1,00

170,04

738,14

129

ИТОГО:

866,75

206

Корридор

20

пт

1,36

3,2

4,352

0,32

0,9

-24

44

39,6

55,15

0,00

1,00

55,15

20

пт

3,313

2,94

9,740

0,32

0,9

-24

44

39,6

123,43

0,00

1,00

123,43

178,58

0

ИТОГО:

178,58

207

Ванна

24

пт

1,93

1,847

3,565

0,32

0,9

-24

48

43,2

49,28

0,00

1,00

49,28

49,28

0

ИТОГО:

49,28

208

Сан.узел.

19

пт

1

1,847

1,847

0,32

0,9

-24

43

38,7

22,87

0,00

1,00

22,87

22,87

0

ИТОГО:

22,87

209

Рядовая комната

21

нс

ю

3,2

3,3

10,560

0,53

1,0

-24

45

45

251,86

0,00

1,00

251,86

21

ок

ю

2

1,5

3,000

1,96

1,0

-24

45

45

264,60

0,00

1,00

264,60

105

21

пт

3,2

4,6

14,720

0,32

0,9

-24

45

40,5

190,77

0,00

1,00

190,77

707,23

105

ИТОГО:

812,08

210

кухня угловая

21

нс

в

3,54

3,3

11,682

0,53

1,0

-24

45

45

278,62

0,10

1,10

306,48

21

нс

ю

4,2

3,3

13,860

0,53

1,0

-24

45

45

330,56

0,00

1,00

330,56

21

ок

ю

1,5

1,5

2,250

1,96

1,0

-24

45

45

198,45

0,00

1,00

198,45

79

21

пт

3,9

3,2

12,480

0,32

0,9

-24

45

40,5

161,74

0,00

1,00

161,74

997,23

79

ИТОГО:

1 075,87

211

Корридор

20

пт

2,03

2,857

5,800

0,32

0,9

-24

44

39,6

73,49

0,00

1,00

73,49

73,49

0

ИТОГО:

73,49

212

Ванна

24

нс

в

1,932

3,3

6,376

1

1,0

-24

48

48

306,03

0,10

1,10

336,63

24

пт

1,787

1,932

3,452

0,32

0,9

-24

48

43,2

47,73

0,00

1,00

47,73

384,36

0

ИТОГО:

384,36

213

Сан.узел.

19

нс

в

0,925

3,3

3,053

1

1,0

-24

43

43

131,26

0,10

1,10

144,38

19

1,787

0,925

1,653

0,32

0,9

-24

43

38,7

20,47

0,00

1,00

20,47

164,85

0

ИТОГО:

164,85

214

УК

23

нс

в

5,8

3,3

19,140

0,53

1,0

-24

47

47

476,78

0,10

1,10

524,46

23

нс

с

4,2

3,3

13,860

0,53

1,0

-24

47

47

345,25

0,10

1,10

379,78

23

ок

в

1,5

2

3,000

1,96

1,0

-24

47

47

276,36

0,10

1,10

304,00

110

23

пт

5,46

4,2

22,932

0,32

0,9

-24

47

42,3

310,41

0,00

1,00

310,41

1 518,64

110

ИТОГО:

1 628,15

215

Корридор

20

пт

2,18

3,2

6,976

0,32

0,9

-24

44

39,6

88,40

0,00

1,00

88,40

88,40

0

ИТОГО:

88,40

216

Рядовая комната

21

нс

с

3,2

3,3

10,560

0,53

1,0

-24

45

45

251,86

0,10

1,10

277,04

21

ок

с

2

1,5

3,000

1,96

1,0

-24

45

45

264,60

0,10

1,10

291,06

105

21

пт

4,1

3,2

13,120

0,32

0,9

-24

45

40,5

170,04

0,00

1,00

170,04

738,14

105

ИТОГО:

842,99

Всего:

23 340,38

3.2 Конструирование и гидравлический расчет системы отопления

Конструирование системы отопления начинают с размещения отопительных приборов, стояков, магистралей и узла управления. Тип системы отопления по заданию: двухтрубная система отопления с нижним розливом и тупиковым движением теплоносителя. Марка отопительных приборов: М 140 АО.

Как правило, отопительные приборы размещают под светопроемами в местах, доступных для осмотра, ремонта и очистки.

В жилых зданиях массового строительства стояки из стальных труб прокладываются, как правило, открыто на расстоянии 15-20 мм от стен. На лестничных клетках делают отдельные стояки с присоединением отопительных приборов по проточной нерегулируемой системе.

Магистральные трубопроводы прокладываются открыто по стенам здания на кронштейнах на расстоянии не менее 100 мм от стен. Участки магистралей и стояков, проходящие через неотапливаемые помещения, выполняются в теплоизоляции. Подающая магистраль на чердаке прокладываются в техническом подполье на расстоянии 1,0 метр от потолка, и соединяется с нанесенными на план стояками. Для выпуска воздуха предусмотрены краны Маевского, которые расположены на последних точках (второй этаж) отопительного прибора.

Как правило, при верхнем расположении подающей магистрали главный стояк системы отопления прокладывается на лестничной клетке.

Магистральные трубопроводы прокладываются с уклоном не менее 0,002, обеспечивающим удаление воздуха и опорожнение систем.

В рамках курсовой работы, тепловой пункт располагается в подвале, в центре здания у лестничной клетки. Элеваторный узел управления крепится на кронштейнах к капитальным стенам подвала на высоте, удобной для обслуживания запорно-регулирующей арматуры. Ось элеватора располагается на высоте 1 — 1,2 м от пола, обратный трубопровод — ниже элеватора на 0,5 — 0,7 м.

Расход теплоносителя — воды, кг/ч, на участке определяется следующим образом:

Температура подающей и обратной воды в однотрубных системах отопления tг = 128 °С, tо = 70 °С.

Гидравлический расчет системы отопления сводим в таблицу 7.

Таблица-7. Гидравлический расчет системы отопления

Гидравлический расчет ОЦК

№ участка

Нагрузка Q, Вт

Расход теплоносителя G, кг/ч

Длина l, м

Расчет (предварительный, окончательный)

Диаметр d, мм

Скорость v, м/с (v˂1 м/с)

Удельные потери ΔРуд, Па/м

Полные потери ΔР, Па

1

22621,00

778,16

1,2

25

0,38

175

210

2

17534,59

603,19

2

20

0,46

280

560

3

15 444,04

531,27

0,97

20

0,41

210

204

4

13 840,26

476,10

6

20

0,36

185

1110

5

10 528,60

362,18

9,9

15

0,52

500

4950

6 542,97

225,08

11

15

0,32

200

2200

7

3 548,54

122,07

8,6

15

0,2

65

559

8

1 887,95

64,95

2,8

15

0,1

35

98

9

1 075,87

37,01

3,8

15

0,08

10

38

10

3 548,54

122,07

8,6

15

0,2

65

559

11

6 542,97

225,08

11

15

0,32

200

2200

12

10 528,60

362,18

9,9

15

0,52

500

4950

13

13 840,26

476,10

6

20

0,36

185

1110

14

15 444,04

531,27

0,97

20

0,41

210

204

15

17 534,59

603,19

2

20

0,46

280

560

16

22 621,00

778,16

1,2

25

0,38

175

210

ИТОГО

19721

Р ц

где Б = 1 для однотрубных систем отопления.

ΔРсо — давление, создаваемое элеватором в системе отопления, Па:

Где ΔРтс -перепад давления в теплосети, Па, в соответствии с приложением 1;

и — коэффициент смешения в элеваторе:

где τ1 — температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети, °С, при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления (в соответствии с приложением 1);

τ2 — температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети, °С, (в соответствии с приложением 1);

tг — температура воды в подающем трубопроводе системы отопления, °С.

ΔРе — естественное давления от остывания теплоносителя в отопительных приборах, Па:

Для однотрубных систем:

где t0 — температура воды в обратном трубопроводе системы отопления, С;oп -высота от центра отопительного прибора 1-го этажа до оси элеватора;т — тепловая нагрузка расчетного стояка, равная сумме тепловых нагрузок всех приборов, присоединенных к нему, Вт;oп hoп — тепловая нагрузка отопительного прибора і-го этажа, Вт, и высота от центра отопительного прибора до оси элеватора.

U=(128-95)/(95-70)=1,32;

ΔРсо =0.714·61000·(1+1.32)2 =8091,93 Па;

;

ΔРЦ =19721+1·892,33=20614 Па.

ΔРзап =(20614-19721)/20614·100%=4,3%

3.3 Расчет поверхности нагрева и подбор отопительных приборов

Приведен подробный расчет отопительного прибора 101 помещения, установленного у стояка 1. Расчет всех отопительных приборов сведен в таблицу 8.

По таблице 6 п.3.1 расчетные теплопотери 101 помещения составляют 1562,88 Вт. В помещении установлены один отопительных прибора.

Рассмотрим отопительный прибор у Ст.1.

Принимаем марку отопительных приборов М 140 АО (по заданию).

Подключение отопительных приборов снизу-вниз.

Расчетная поверхность нагрева отопительного прибора Ар, определяется следующим образом:

где qoп — поверхностная плотность теплового потока прибора, Вт/м2 , определяемая по формуле:

где — номинальная плотность теплового потока прибора, Вт/м2 (на одну секцию для М 140АО — 595 Вт/м2 ;

  • . Марка отопительных приборов принимается в соответствии с приложением 1.

Δt -температурный напор, °С:

где tв — температура воздуха в помещении, принимается 23 °С;вх , tвых -температура теплоносителя — воды на входе и выходе отопительного прибора, °С. В двух трубной системе для п -то прибора по ходу движения теплоносителя в стояке:

где Q -тепловая нагрузка расчетного стояка, равная сумме тепловых нагрузок всех приборов, присоединенных к нему, Вт;

— суммарная тепловая нагрузка всех отопительных приборов, начиная от подающей магистрали до рассматриваемого прибора, Вт;

‘ суммарная тепловая нагрузка всех отопительных приборов, начиная от подающей магистрали, включая рассматриваемый прибор, Вт.

β1 — коэффициент, учитывающий направление движения воды в приборе, принимается 0,79

п, Р — экспериментальные показатели, учитывающие влияние типа отопительного прибора, направление движения и количество проходящей воды, принимается п=0,24, Р=0,07.

Ар =1562,88/429,58=3,64 м2 ;

Для секционных радиаторов расчетное число секций в отопительном приборе Nр:

β2 =1/(0,92+(0,16/3,64)=1,04р=3,64·1,04/0,299=12,62

В помещении 101 будет установлен отопительный прибор марки М 140 АО с количеством секций 13 шт.

Таблица-8. Расчет нагревательной поверхности (длины или числа секций) отопительных приборов

№ пом.

Тепл.нагр.на ОП Qп, Вт

Тем. в-ха в пом. tв, °С

tвх, °С

tвых, °С

Темпер.напор Δt, °С

Схема присоединения

Поверхностная плотность тепл.потока прибора qп, Вт/м2

Расч.пов.нагрева ОП Ар, м2

Коэф.,уч.число секций β2

Число секций Nр

Число секций установочное N

101

1562,879

23

128,00

70

76,00

снизу- вниз

429,58

3,64

1,04

12,62

13

102

737,0234

21

128,00

70

78,00

снизу- вниз

420,90

1,75

0,99

5,79

6

103

1895,079

23

128,00

70

76,00

снизу- вниз

435,41

4,35

1,05

15,21

15

104

621,3227

19

128,00

70

80,00

снизу- вниз

429,16

1,45

0,97

4,70

5

105

737,0234

21

128,00

70

78,00

снизу- вниз

420,90

1,75

0,99

5,79

6

109

690,293

21

128,00

70

78,00

снизу- вниз

418,97

1,65

0,98

5,42

5

110

970,2897

21

128,00

70

78,00

снизу- вниз

429,08

2,26

1,01

7,63

8

114

1421,815

23

128,00

70

76,00

снизу- вниз

426,74

3,33

1,03

11,51

12

116

1193,453

21

128,00

70

78,00

снизу- вниз

435,34

2,74

1,02

9,37

9

Л. К.

2090,551

14

128,00

70

85,00

снизу- вниз

503,68

4,15

1,04

14,48

14

201

1748,776

23

128,00

70

76,00

снизу- вниз

432,97

4,04

1,04

14,08

14

202

866,754

21

128,00

70

78,00

снизу- вниз

425,70

2,04

1,00

6,82

7

203

2090,551

23

128,00

70

76,00

снизу- вниз

438,41

4,77

1,05

16,72

17

204

769,3376

19

128,00

70

80,00

снизу- вниз

435,63

1,77

0,99

5,84

6

205

866,754

21

128,00

70

78,00

снизу- вниз

425,70

2,04

1,00

6,82

7

209

812,0823

21

128,00

70

78,00

снизу- вниз

423,77

1,92

1,00

6,39

6

210

1075,87

21

128,00

70

78,00

снизу- вниз

432,19

2,49

1,02

8,46

8

214

1628,152

128,00

70

76,00

снизу- вниз

430,81

3,78

1,04

13,13

13

216

842,9919

21

128,00

70

78,00

снизу- вниз

424,88

1,98

1,00

6,63

7

.1 3.4 Конструирование и подбор оборудования ИТП здания (подбор элеваторного узла)

В рамках курсовой работы, тепловой пункт располагается в подвале, в центре здания у лестничной клетки. Элеваторный узел управления крепится на кронштейнах к капитальным стенам подвала на высоте, удобной для обслуживания запорно-регулирующей арматуры. Ось элеватора располагается на высоте 1 — 1,2 м от пола, обратный трубопровод — ниже элеватора на 0,5 — 0,7 м.

Подбор элеваторного узла производится в соответствии с рекомендациями СП 41-101-95 «Проектирование тепловых пунктов».

τ 1

t г

ΔP ТС

G сo

Полные потери давления в системе отопления P = 19721 Па.

Коэффициент смешения в элеваторе u = 1,32.

d г

G сo

H со

Примечание: 1 атм = 10 м вод.ст. = 100кПа.

Минимально необходимый напор Н , м, перед элеватором для преодоления гидравлического сопротивления элеватора и присоединенной к нему системы отопления:

Н=1,4·1,9721·(1+1,32)2 =6,05 м.

H 1

(H = 6,05 м) < (H1 = 6,1 м), т.о., располагаемый напор достаточен для обеспечения работы элеватора.

d c

d г

— задвижка; 2 — грязевик; 3 — термометр; 4 — ответвления к системам вентиляции и горячего водоснабжения; 5 — регулятор расхода; 6 — обратный клапан; 7 — водоструйный элеватор;8 — манометр; 9 — тепломер; 10 — регулятор давления

Рисунок-4. Схема местного теплового пункта при зависимом присоединении системы водяного отопления к наружным теплопроводам со смешением воды с помощью водоструйного элеватора:

3.5 Конструирование и расчет систем вентиляции

В жилых зданиях квартирного типа предусматривается естественная канальная вытяжная вентиляция с удалением воздуха из санузлов и кухонь. Приток неорганизованный, через неплотности ограждения.

Воздухообмен рассчитывается для каждой типовой квартиры.

Воздухообмен в кухнях и санузлах, м3 /ч, принимается по следующим нормам: кухня с 4-конфорочной газовой плитой — 90;

ванная индивидуальная — 25;

уборная индивидуальная — 25;

совмещенный санузел — 50.

Расчет воздухообмена сводим в таблицу 9.

Таблица-9. Расчетный воздухообмен в помещениях здания.

№ помещений и квартиры

п , м2

SL жк , м3 /час

L кух , м3 /час

L с/у совмещ , м3 /час

L расч , м3 /час

1

2

3

4

5

6

Типовая квартира 1: 101, 201,102,202,103,203,105.206 (жилая комната); 104,204 (кухня с 4-х комф. плитой); 107,207 (ванна) 108,208 (санитарный узел)

83,2

249,522

90

25

25

Типовая квартира 2: 109,209,114,214,116,216, (жилая комната); 110,210 (кухня с 4-х комф. плитой); 212,112 (ванна) 113,212 (санитарный узел)

122,4

367,284

90

25

25

Примечание: за расчетный воздухообмен квартиры принимается большая из двух величин: суммарного воздухообмена для жилых комнат и суммарного воздухообмена для помещений общего пользования.

Аэродинамический расчет проводим в следующей последовательности:

) Вычерчиваем аксонометрическую схему системы, разбиваем на расчетные участки.

) Определям длину каждого участка и путем последовательного суммирования расхода воздуха, проходящего по участку, находим его нагрузку. Эти величины вписываем на схему в виде дроби (в числителе — расход, м3 /ч, в знаменателе — длина, м).

) Определяем естественное гравитационное давление для каналов ветвей каждого этажа:

P 2

P 1

Р еi

Н i

r в

r 5

r 5

P 2

) Аэродинамический расчет каналов сводим в таблицу 10.

Расход L, м 3

Длина l, м

Предварительный (окончательный) расчет.

участка

a × b, мм

А, м 2

v, м/с

R, Па/м

Rl, Па

Р д , Па



P п , Па

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

72

140х140

0,02

1,00

0,60

1,2

0,72

2

72

3,95

150х200

0,08

0,25

0,06

0,237

0,04

1,1

0,04

3

72

0,25

200х200

0,03

0,67

0,08

0,02

0,27

0,5

0,13

4

144

1

200х300

0,06

0,67

0,065

0,065

0,27

0,5

0,13

5

216

0,25

250х300

0,075

0,80

0,05

0,0125

0,38

0,5

0,19

6

288

1

250х400

0,1

0,80

0,05

0,05

0,38

1,5

0,58

7

504

3,5

400х400

0,16

0,88

0,045

0,1575

0,46

1,3

0,60

Суммарные потери давления

2,39

Невязка, %

1,38

) Запас давления на неучтенные потери:

Запас= (2,39-2,36)/2,36∙100=1,38%

Список литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/otoplenie-i-ventilyatsiya-jilogo-doma/

1. СП 131.13330.2012 «Строительная климатология».

. СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

. СП 55.13330.2011 «Дома жилые одноквартирные».

. СП 7 1310.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

. СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты здания».

. СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий».

. ГОСТ 30494 — 2011 «Здания жилые и общественные. Создание микроклимата».