Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

теплозащитный вентиляция термический

Важное место в решении задач по экономии топливно-энергетических ресурсов занимает сокращение расхода тепла на отопление зданий. Теплопотери зданий существенно зависят от сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций и до настоящего времени неоправданно велики. Для Республики Беларусь, которая вынуждена расходовать значительную часть национального дохода на приобретение топливно-энергетических ресурсов, эта проблема весьма актуальна.

Отопление необходимо для создания микроклимата помещений, поэтому оно требует специального расчёта на соответствие нормам и оптимальному энергопотреблению. Проект отопления разработан в соответствии с заданием на проектирование, а также СНБ 2.04.01-97 “Строительная теплотехника”. Заданием на курсовую работу предусматривается проектирование систем отопления и вентиляции жилого четырёхэтажного, одноподъездного дома с высотой этажа 2,4м, находящегося в Витебской области. Здание ориентированно на северо-запад. Стены здания — из обыкновенного силикатного кирпича с плотностью 2000 кг/см 3 . В здании имеется неотапливаемый подвал без световых проёмов, а также чердак. Окна в здании — с двойным остеклением на деревянных переплётах, входные двери — двойные с тамбуром без тепловой защиты.

Отопление в здании предусматривается от внешнего источника — центральной системы отопления с насосной циркуляцией теплоносителя, присоединение к внешним теплоносителям через элеватор.

Трубы с чугунными радиаторами РСВ-1 связаны однотрубно. Схема движения теплоносителя тупиковая. Распределение теплоносителя — нижнее.

Система вентиляции — естественная.

Все расчётные данные по материалам и строительным нормам взяты из СНБ 2.04.01-97 “Строительная теплотехника”.

1. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

1.1 Расчет наружной стены здания

Ограждающие конструкции совместно с системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха должны обеспечивать нормируемые параметры микроклимата помещений при оптимальном энергопотреблении.

Рисунок 1 — Конструкция наружной стены

Согласно таблице 4.1 СНБ 2.01.01 расчётная температура для жилых зданий составляет t в =180 С, относительная влажность воздуха 55%.

104 стр., 51833 слов

Отопление и вентиляция жилого здания

... и ф число уплотненных притворов 1 шт. Коэффициенты теплопередачи окна (ОК), Вт/(м2 °С): 3. ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ .1 Определение тепловой мощности системы отопления ... 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. ... наружной стены по ...

В соответствии с приложением А табл. А.1 п.п. 52, 41, 105 СНБ 2.04.01 значение коэффициентов теплопроводности и теплоустойчивости для используемых материалов составляет:

а) штукатурка известково-песчаная л 3 = 0,7 Вт/(мЧ0 С), Ѕ3 = 8,69 Вт/(м2 Ч° С);

б) кирпич обыкновенный л 1 = 0,7 Вт/(мЧ0 С), Ѕ1 = 9,2 Вт/(м2 Ч° С);

в) Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на битумном связующем л 2 = 0,06 Вт/(мЧ° С), Ѕ2 = 0,64 Вт/(м2 Ч° С);

Рассчитаем требуемое термическое сопротивление:

где t в — расчётная температура внутреннего воздуха ° С, принимается по таблице 4.1 СНБ 2.04.01-97 tв =18° С.

t н — расчётная зимняя температура наружного воздуха, принимается по таблице 4.3 с учётом тепловой инерции ограждающей конструкции.

n — коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемы по таблице 5.3 n=1.

б в — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 *° С) принимаемый по таблице 5.4

?t в — расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, 0 С применяемый по таблице 5.5 ?tв = 6° С

R тр =1*(18+26)/(8,7*6)=0,84 Вт/(м2 *° С)

Для применяемых материалов имеем:

R 0 = 1/8,7+2*0,02/0,7+0,38/0,7+0,075/0,06+1/23=2Вт/(м2 *° С)

Так как R тр не превышает Rнорм. То выбираем R0 =2

Рассчитаем толщину теплоизоляционного слоя :

R 0тр определяется по формуле:

Выразим из этой формулы искомую толщину утеплителя:

д 2 = 0,06/(2-1/8,7-2*(0,02/0,7)-0,38/0,7-1/23)=0,075 м

Поскольку толщина кирпичной кладки принималась 380 мм, то толщина нашей наружной стены составит :

д об = 2д1 + д2 + д3

2*0,02+380+0,075=0,495 м,

что удовлетворяет критерию, установленному СНиП.

Посчитаем тепловую инерцию:

D = 8,69*0,04/0,7+9,2*0,38/0,7+0,64*0,075/0,06 = 6,3

т.к тепловая инерция находится в интервале от 4 до 7, то наружная температура будет равна:

где t н = ((-28)+(-24))/2 = -26

t н — средняя температура наиболее холодной трёхдневки.

t н1 — средняя температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92

t н5 — средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92

1.2 Расчет чердачного перекрытия, Рисунок 2-Конструкция чердачного перекрытия

В соответствии с приложением А табл. А.1 п.п. 14, 105, 1 СНБ 2.04.01 значение коэффициентов теплопроводности и теплоустойчивости для используемых материалов составляет:

24 стр., 11982 слов

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций (2)

... 25 20 20 55 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ Целью теплотехнического расчета является определение коэффициента теплопередачи отдельных ограждающих конструкций здания исходя из обеспечения ... температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки (см. таблицу 2.1); tН - нормативный температурный перепад между температурой воздуха в помещении и внутренней поверхности ...

а) Керамзитный бетон с=800 кг/м 3 ;

л 1 = 0,29 Вт/(м*° С) Ѕ1 = 4,13 Вт/(м2 *° С);

  • б) Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на битумном связующем;

л 2 = 0,06 Вт/(мЧ° С), Ѕ2 = 0,64 Вт/(м2 Ч° С);

в) Железобетонная плита с=2500 кг/м 3 ;

л 3 = 1,92 Вт/(м*° С) Ѕ3 = 17,98 Вт/(м2 *° С);

Рассчитаем требуемое термическое сопротивление:

где t в — расчётная температура внутреннего воздуха ° С, принимается по таблице 4.1 СНБ 2.04.01-97 tв =18° С.

t н — расчётная зимняя температура наружного воздуха, принимается по таблице 4.3 с учётом тепловой инерции ограждающей конструкции.

n — коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемы по таблице 5.3 n=0,9.

б в — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 *° С) принимаемый по таблице 5.4

?t в — расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, 0 С применяемый по таблице 5.5 ?tв =4° С;

R тр =0,9*(18+26)/(8,7*4) = 1,14 Вт/(м2 *0 С);

Для применяемых материалов имеем:

R 0 =1/8,7+0,22/1,92+0,12/0,29+0,137/0,06+1/12=2,993 Вт/(м2 *0 С)

Так как R тр не превышает Rнорм. То выбираем R0 =2

Рассчитаем толщину теплоизоляционного слоя :

R 0тр определяется по формуле:

Выразим из этой формулы искомую толщину утеплителя:

д 2 =0,06*(3-0,12/0,29-0,22/1,92-1/8,7-1/12)=0,137 м.

1.3 Расчет подвального перекрытия

Рисунок 3 — Конструкция подвального перекрытия

В соответствии с приложением А табл. А.1 п.п. 145, 39, 14, 105, 1 СНБ 2.04.01 значение коэффициентов теплопроводности и теплоустойчивости для используемых материалов составляет:

а)Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове с=1800 кг/м 3 ;

л 1 = 0,38 Вт/(м*° С), Ѕ1 = 8,22 Вт/(м2 *° С);

  • б)Цементно-песчаная стяжка;

л 2 = 0,76 Вт/(м*° С), Ѕ2 = 9,6 Вт/(м2 *° С);

в)Керамзитный бетон с=800 кг/м 3 ;

л 3 = 0,29 Вт/(м*° С) , Ѕ3 = 4,13 Вт/(м2 *° С);

  • г) Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на битумном связующем;

л 4 = 0,06 Вт/(мЧ° С), Ѕ4 = 0,64 Вт/(м2 Ч° С);

д) Железобетонная плита с=2500 кг/м 3 ;

л 5 = 1,92 Вт/(м*° С), Ѕ3 = 17,98 Вт/(м2 *° С);

Рассчитаем требуемое термическое сопротивление:

где t в — расчётная температура внутреннего воздуха ° С, принимается по таблице 4.1 СНБ 2.04.01-97 tв =18° С.

t н — расчётная зимняя температура наружного воздуха, принимается по таблице 4.3 с учётом тепловой инерции ограждающей конструкции.

n — коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемы по таблице 5.3 n=0,6.

б в — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 *° С) принимаемый по таблице 5.4

?t в — расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, 0 С применяемый по таблице 5.5 ?tв =2° С;

R тр = 0,6*(18+26)/(8,7*2) = 1,52 Вт/(м2 *° С);

Для применяемых материалов имеем:

R 0 =1/8,7+0,22/1,92+0,03/0,76+0,058/0,06+0,008/0,35+0,1/0,29+1/6 = 1,77 Вт/(м2 *° С);

Рассчитаем толщину теплоизоляционного слоя :

R 0тр определяется по формуле:

Выразим из этой формулы искомую толщину утеплителя:

д 4 = 0,06/(3-1/8,7-1/6-0,008/0,35-0,03/0,76-0,22/1,92-0,1/0,29) = 0,058

1.4 Расчет возможности выпадения конденсата

Возможность выпадения конденсата определяется из условия, что ф вр ; если фвр конденсат не выпадает.

Определим ф в :

где ф в — температура внутренней поверхности ограждающей конструкции;

t в — расчётная температура внутреннего воздуха, для жилых комнат 18 0 С;

t н — расчётная зимняя температура наружного воздуха. Согласно таблице 5.2 СНБ 2.01.01. tн = -260 С для Минской области;

R 0 — термическое сопротивление которое мы рассчитали выше;

б в — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, согласно таблице 5.4 СНБ 2.01.01.

б в =8,7;

ф в =18-(18+26)/(8,7*2)=15,6 0 С

Определим ф р по формуле:

где ф р — температура точки росы;

е в — упругость водяных паров в воздухе помещения

где ц — влажность воздуха в помещении, принимается 55%

0 С

т.к. 15,6> 5,39 т.е. ф вр , следовательно в нашем случае выпадение конденсата невозможно.

2. Отопление здания

2.1 Расчёт теплопотерь помещений

Расчёт теплопотерь здания состоит из расчёта теплопотерь по всем помещениям для каждого ограждения. Теплопотери здания складываются из теплопотерь всех помещений, а теплопотери каждой комнаты рассчитываются как сумма теплопотерь ограждающих конструкций, относящихся к данной комнате. Общая расчётная потеря тепла каждой ограждающей конструкции вычисляется по формуле:

где Q -потери тепла, определяется по формуле:

где F — площадь ограждающей конструкции [м 2 ]

t в — расчётная температура внутреннего воздуха [° С], для жилых комнат принимается равной 18° С, для ванной tв = 25° С, для лестничной клетки 16° С, для кухни 15 ° С.

t н — расчётная зимняя температура наружного воздуха, принимается по таблице 5.2

СНБ 2.01.01.

n — коэффициент учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимается по таблице 5.3 СНБ 2.01.01.

R 0 — термическое сопротивление []

К — коэффициент теплопередачи []

; следует учитывать, что для окна R 0 =0,6[], для двери R0 =1,2 R0 тр

Данные расчёта оформлены в виде таблицы и сведены в таблицу 1.

Таблица 1- Расчет теплопотерь помещений.

Номер помещения

Наименование помещений

Наименование ограждений

Ориентация по сторонам света

Размиры поверхности ограждения,м

Площадь ограждения,м 2

Сопротивление теплопередачи, R о, м2*о С/Вт

Внутренняя температура t в , о С

Разность температур(t в -tн ),о С

Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м 2*о С)

Потери тепла, Вт

Добавки к потерям,%

Общая расчетная потеря тепла, Вт

Ориентация

Обдувание ветром

Прочие

Сумма

101

жилая комната

нс

сз

7

3,5

24,5

2,00

20

46

0,50

564

10

10

5

25

704

нс

юз

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

0

10

5

15

324

о

сз

2

1,5

3

0,60

20

46

1,67

230

10

10

5

25

288

п

7

3,5

22,8

3,00

20

46

0,33

209

0

209

1525

102

кухня

п

3,5

3,7

13

3,00

15

41

0,33

106

0

106

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

15

41

0,50

251

10

10

20

301

о

сз

2

1,5

3

0,60

15

41

1,67

205

10

10

5

25

256

664

103

коридор

п

1,5

2,5

3,75

3,00

18

44

0,33

33

0

33

104

сан.узел

п

2,6

1,5

3,9

3,00

25

51

0,33

39,8

0

40

105

кухня

п

3,5

3,7

13

3,00

15

41

0,33

106

0

106

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

15

41

0,50

251

10

10

20

301

о

сз

2

1,5

3

0,60

15

41

1,67

205

10

10

5

25

256

664

106

коридор

п

1,5

2,5

3,75

3,00

18

44

0,33

33

0

33

107

сан.узел

п

2,6

1,5

3,9

3,00

25

51

0,33

39,8

0

40

108

жилая комната

п

7

3,5

22,8

3,00

20

46

0,33

209

0

209

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

10

10

5

25

352

нс

св

7

3,5

22,8

2,00

20

46

0,50

523

10

10

5

25

654

о

сз

2

1,5

3

0,60

20

46

0,33

230

10

10

5

25

288

1503

109

жилая комната

нс

св

7

3,5

22,8

2,00

20

46

0,50

523

10

10

5

25

654

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

5

10

5

20

338

п

7

3,5

22,8

3,00

20

46

0,33

209

0

209

о

юв

2

1,5

3

0,60

20

46

1,67

230

5

10

5

20

276

1477

110

жилая комната

п

7

3,5

22,8

3,00

18

44

0,33

200

0

200

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

18

44

0,50

270

5

10

15

310

о

юв

2

1,5

3

0,60

18

44

1,67

220

5

10

5

20

264

774

111

кухня

нс

юв

3,9

3,5

13,7

2,00

15

41

0,50

280

5

10

15

322

п

7

3,5

24,5

3,00

15

41

0,33

201

0

201

о

юв

2

1,5

3

0,60

15

41

1,67

205

5

10

5

20

246

769

112

коридор

п

1,5

2,6

3,83

3,00

18

44

0,33

33,7

0

34

113

сан.узел

п

2,6

1,5

3,9

3,00

25

51

0,33

39,8

0

40

114

жилая комната

п

7

3,5

24,5

3,00

18

44

0,33

216

0

216

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

18

44

0,50

270

5

10

15

310

о

юв

2

1,5

3

0,60

18

44

1,67

220

5

10

15

253

779

115

жилая комната

нс

юз

5,8

3,4

19,7

2,00

20

46

0,50

454

10

5

15

522

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

5

10

5

20

338

о

юв

2

1,5

3

0,60

20

46

1,67

230

5

10

5

20

276

п

6,5

3,5

22,8

3,00

20

46

0,33

209

0

209

1345

9116

201

жилая комната

нс

сз

7

3,5

24,5

2,00

20

46

0,50

564

10

10

5

25

704

нс

юз

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

0

10

5

15

324

о

сз

2

1,5

3

0,60

20

46

1,67

230

10

10

5

25

288

1316

202

кухня

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

15

41

0,50

251

10

10

20

301

о

сз

2

1,5

3

0,60

15

41

1,67

205

10

10

5

25

256

558

203

коридор

18

44

0

204

сан.узел

25

51

0

205

кухня

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

15

41

0,50

251

10

10

20

301

о

сз

2

1,5

3

0,60

15

41

1,67

205

10

10

5

25

256

558

206

коридор

18

44

0

207

сан.узел

25

51

0

208

жилая комната

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

10

10

5

25

352

нс

св

7

3,5

24,5

2,00

20

46

0,50

564

10

10

5

25

704

о

сз

2

1,5

3

0,60

20

46

0,33

230

10

10

5

25

288

1344

209

жилая комната

нс

св

7

3,5

24,5

2,00

20

46

0,50

564

10

10

5

25

704

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

5

10

5

20

338

о

юв

2

1,5

3

0,60

20

46

1,67

230

5

10

5

20

276

1318

210

жилая комната

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

18

44

0,50

270

5

10

15

310

о

юв

2

1,5

3

0,60

18

44

0,67

220

5

10

5

20

264

574

211

кухня

нс

юв

3,9

3,5

13,7

2,00

15

41

0,50

280

5

10

15

322

о

юв

2

1,5

3

0,60

15

41

1,67

205

5

10

5

20

246

568

212

коридор

18

44

0

213

сан.узел

25

51

0

214

жилая комната

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

18

44

0,50

270

5

10

15

310

о

юв

2

1,5

3

0,60

18

44

1,67

220

5

10

5

20

264

574

215

жилая комната

нс

юз

5,8

3,4

19,7

2,00

20

46

0,50

454

10

5

15

522

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

5

10

5

20

338

о

юв

2

1,5

3

0,60

20

46

1,67

230

5

10

5

20

276

1136

7741

301

жилая комната

нс

сз

7

3,5

24,5

2,00

20

46

0,50

564

10

10

5

25

704

нс

юз

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

0

10

5

15

324

о

сз

2

1,5

3

0,60

20

46

1,67

230

10

10

5

25

288

1316

302

кухня

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

15

41

0,50

251

10

10

20

301

о

сз

2

1,5

3

0,60

15

41

1,67

205

10

10

5

25

256

558

303

коридор

18

44

0

304

сан.узел

25

51

0

305

кухня

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

15

41

0,50

251

10

10

20

301

о

сз

2

1,5

3

0,60

15

41

1,67

205

10

10

5

25

256

558

306

коридор

18

44

0

307

сан.узел

25

51

0

308

жилая комната

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

10

10

5

25

352

нс

св

7

3,5

24,5

2,00

20

46

0,50

564

10

10

5

25

704

о

сз

2

1,5

3

0,60

20

46

0,33

230

10

10

5

25

288

1344

309

жилая комната

нс

св

7

3,5

24,5

2,00

20

46

0,50

564

10

10

5

25

704

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

5

10

5

20

338

о

юв

2

1,5

3

0,60

20

46

1,67

230

5

10

5

20

276

1318

310

жилая комната

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

18

44

0,50

270

5

10

15

310

о

юв

2

1,5

3

0,60

18

44

0,67

220

5

10

5

20

264

574

311

кухня

нс

юв

3,9

3,5

13,7

2,00

15

41

0,50

280

5

10

15

322

о

юв

2

1,5

3

0,60

15

41

1,67

205

5

10

15

236

558

312

коридор

18

44

0

313

сан.узел

25

51

0

314

жилая комната

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

18

44

0,50

270

5

10

15

310

о

юв

2

1,5

3

0,60

18

44

1,67

220

5

10

15

253

563

315

жилая комната

нс

юз

5,8

3,4

19,7

2,00

20

46

0,50

454

10

5

15

522

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

5

10

5

20

338

о

юв

2

1,5

3

0,60

20

46

1,67

230

5

10

5

20

276

1136

7741

401

жилая комната

нс

сз

7

3,5

24,5

2,00

20

46

0,50

564

10

10

5

25

704

нс

юз

3,5

0

2,00

20

46

0,50

0

0

10

5

15

0

о

сз

2

1,5

3

0,60

20

46

1,67

230

10

10

5

25

288

992

402

кухня

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

15

41

0,50

251

10

10

20

301

о

сз

2

1,5

3

0,60

15

41

1,67

205

10

10

5

25

256

558

403

коридор

18

44

0

404

сан.узел

25

51

0

405

кухня

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

15

41

0,50

251

10

10

20

301

о

сз

2

1,5

3

0,60

15

41

1,67

205

10

10

5

25

256

558

406

коридор

18

44

0

407

сан.узел

25

51

0

408

жилая комната

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

10

10

5

25

352

нс

св

7

3,5

24,5

2,00

20

46

0,50

564

10

10

5

25

704

о

сз

2

1,5

3

0,60

20

46

0,33

230

10

10

5

25

288

1344

409

жилая комната

нс

св

6,5

3,5

22,8

2,00

20

46

0,50

523

10

10

5

25

654

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

5

10

5

20

338

о

юв

2

1,5

3

0,60

20

46

1,67

230

5

10

5

20

276

1268

410

жилая комната

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

18

44

0,50

270

5

10

15

310

о

юв

2

1,5

3

0,60

18

44

0,67

220

5

10

5

20

264

574

411

кухня

нс

юв

3,9

3,5

13,7

2,00

15

41

0,50

280

5

10

15

322

о

юв

2

1,5

3

0,60

15

41

1,67

205

5

10

5

20

246

568

412

коридор

18

44

0

413

сан.узел

25

51

0

414

жилая комната

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

18

44

0,50

270

5

10

15

310

о

юв

2

1,5

3

0,60

18

44

1,67

220

5

10

5

20

264

574

415

жилая комната

нс

юз

5,8

3,4

19,7

2,00

20

46

0,50

454

10

5

15

522

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

5

10

5

20

338

о

юв

2

1,5

3

0,60

20

46

1,67

230

5

10

5

20

276

1136

7741

501

жилая комната

нс

сз

7

3,5

24,5

2,00

20

46

0,50

564

10

10

5

25

704

нс

юз

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

0

10

5

15

324

о

сз

2

1,5

3

0,60

20

46

1,67

230

10

10

5

25

288

пт

7

3,5

24,5

3,00

20

46

0,33

338

0

338

1654

502

кухня

пт

3,5

3,7

13

3,00

15

41

0,33

159

0

159

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

15

41

0,50

251

10

10

20

301

о

сз

2

1,5

3

0,60

15

41

1,67

205

10

10

20

246

707

503

коридор

пт

1,5

2,5

3,75

3,00

18

44

0,33

49,5

0

50

504

сан.узел

пт

2,6

1,5

3,9

3,00

25

51

0,33

59,7

0

60

505

кухня

пт

3,5

3,7

13

3,00

15

41

0,33

159

0

159

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

15

41

0,50

251

10

10

20

301

о

сз

2

1,5

3

0,60

15

41

1,67

205

10

10

5

25

256

717

506

коридор

пт

1,5

2,5

3,75

3,00

18

44

0,33

49,5

0

50

507

сан.узел

пт

2,6

1,5

3,9

3,00

25

51

0,33

59,7

0

60

508

жилая комната

пт

7

3,5

24,5

3,00

20

46

0,33

338

0

338

нс

сз

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

10

10

5

25

352

нс

св

7

3,5

24,5

2,00

20

46

0,50

564

10

10

5

25

704

о

сз

2

1,5

3

0,60

20

46

0,33

230

10

10

5

25

288

1682

509

жилая комната

нс

св

7

3,5

24,5

2,00

20

46

0,50

564

10

10

5

25

704

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

5

10

5

20

338

пт

7

3,5

24,5

3,00

20

46

0,33

338

0

338

о

юв

2

1,5

3

0,60

20

46

1,67

230

5

10

5

20

276

1657

510

жилая комната

пт

7

3,5

24,5

3,00

18

44

0,33

359

0

359

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

18

44

0,50

270

5

10

15

310

о

юв

2

1,5

3

0,60

18

44

1,67

220

5

10

5

20

264

933

511

кухня

нс

юв

3,9

3,5

13,7

2,00

15

41

0,50

280

5

10

15

322

пт

7

3,5

24,5

3,00

15

41

0,33

335

0

335

о

юв

2

1,5

3

0,60

15

41

1,67

205

5

10

5

20

246

903

512

коридор

пт

1,5

2,6

3,83

3,00

18

44

0,33

50,5

0

50

513

сан.узел

пт

2,6

1,5

3,9

3,00

25

51

0,33

59,7

0

60

514

жилая комната

пт

6,5

3,5

22,8

3,00

18

44

0,33

300

0

300

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

18

44

0,50

270

5

10

15

310

о

юв

2

1,5

3

0,60

18

44

1,67

220

5

10

15

253

863

515

жилая комната

нс

юз

5,8

3,4

19,7

2,00

20

46

0,50

454

10

5

15

522

нс

юв

3,5

3,5

12,3

2,00

20

46

0,50

282

5

10

5

20

338

о

юв

2

1,5

3

0,60

20

46

1,67

230

5

10

5

20

276

пт

6,5

3,5

22,8

3,00

20

46

0,33

349

5

5

366

1502

10725

ЛК1

лест- ничная клетка

п

4,3

3

12,9

3,00

16

42

0,33

108

0

108

нс

сз

3

18

52,5

2,00

16

42

0,50

1103

10

10

5

25

5733

д

сз

2

2

4

1,20

16

42

0,83

140

10

10

400

420

175

о

сз

2

1,5

3

0,60

16

42

1,67

210

10

10

5

25

263

о

сз

2

1,5

3

0,60

16

42

1,67

210

10

10

5

25

263

о

сз

2

1,5

3

0,60

16

42

2,67

210

10

10

5

25

263

о

сз

2

1,5

3

0,60

16

42

3,67

210

10

10

5

25

263

пт

4,3

3

12,9

3,00

16

42

0,33

163

0

163

7229

Сумма теплопотерь равна:

51725

2.2 Определение удельной тепловой характеристики

Определим удельную тепловую характеристику здания:

где Q — сумма теплопотерь,

Vн — строительный объём здания,

tв =18 0 С;

tн — расчётная температура наружного воздуха для холодного периода года (температура наиболее холодной трёхдневки с обеспечением 0,92), С 0 (для Минской области — 26° С),

б- температурный коэффициент, учитывающий изменение требуемого термического сопротивления наружных ограждающих конструкций в зависимости от t н .

Вычислим температурный коэффициент:

  • б =0,54+ 22/(18+26)=1,06;
  • q = 50293/(4165*(18+26)*1,06)= 0,23;

2.3 Расчёт нагревательных приборов

Нагревательные приборы являются основным элементом системы отопления. Они устанавливаются непосредственно в помещении и должны удовлетворять теплотехническим, санитарно-гигиеническим и технико-экономическим требованиям.

В жилых зданиях устанавливаются нагревательные приборы с высоким коэффициентом теплоотдачи. Их поверхность в тоже время не должна нагреваться выше температуры 90 0 С, т.к. уже при этой температуре может возникнуть сухая возгонка оседающей на приборе пыли. В качестве нагревательных приборов используются стальные радиаторы типа РСВ-1.

Требуемая поверхность нагрева прибора определяется по формуле:

  • где Q-теплопотери отдельного помещения;

в 1 — поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь прибора; в1 =1,02…1,03;

в 2 — поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери вследствие размещения нагревательных приборов у наружной стены, в2 =1,02;tо -температура охлажденной воды..

t г -температура горячей воды, выходящей из нагревательного прибора.

где в 4 -поправочный коэффициент учитывающий способ установки нагревательного прибора, в4 =1;

f 1 -площадь одной секции нагревательного прибора, берётся из «Справочника проектировщика», f1 =0,71;

в 3 — поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе,

где F- поверхность нагрева прибора.

Данные расчёта сведены в таблицу 2.

Таблица 2- Расчет нагревательных приборов

Номер помещения

Наименование помещений

Теплопотери Q пр, Вт

Средняя температура теплоносителя t ср

Температура помещения t в

Тип нагревательного прибора

Коэффициент теплопередачи К, Вт/м 2*о С

Поверхность нагрева F р , м2

Количество секций

Групировка радиаторов

101

жилая комната

1558

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,59

5,24

1х6

102

кухня

704

57,5

15

РСВ-1

11,5

1,51

2,07

1х3

105

кухня

704

57,5

15

РСВ-1

11,5

1,51

2,07

1х3

108

жилая комната

1536

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,54

5,16

1х6

109

жилая комната

1477

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,40

4,95

1х5

110

жилая комната

774

57,5

18

РСВ-1

11,5

1,78

2,48

1×3

111

кухня

809

57,5

15

РСВ-1

11,5

1,73

2,41

1х3

114

жилая комната

813

57,5

18

РСВ-1

11,5

1,87

2,62

1х3

115

жилая комната

1345

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,10

4,49

1х5

201

жилая комната

1316

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,03

4,39

1х5

202

кухня

558

57,5

15

РСВ-1

11,5

1,19

1,59

1х2

205

кухня

558

57,5

15

РСВ-1

11,5

1,19

1,59

1х2

208

жилая комната

1344

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,09

4,48

1х5

209

жилая комната

1318

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,03

4,39

1х5

210

жилая комната

574

57,5

18

РСВ-1

11,5

1,32

1,79

1×2

211

кухня

568

57,5

15

РСВ-1

11,5

1,22

1,63

1х2

214

жилая комната

574

57,5

18

РСВ-1

11,5

1,32

1,79

1х2

215

жилая комната

1136

57,5

18

РСВ-1

11,5

2,61

3,75

1х4

301

жилая комната

1316

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,03

4,39

1х5

302

кухня

558

57,5

15

РСВ-1

11,5

1,19

1,59

1х2

305

кухня

558

57,5

15

РСВ-1

11,5

1,19

1,59

1х2

308

жилая комната

1344

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,09

4,48

1х5

309

жилая комната

1318

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,03

4,39

1х5

310

жилая комната

574

57,5

18

РСВ-1

11,5

1,32

1,79

1×2

311

кухня

568

57,5

15

РСВ-1

11,5

1,22

1,63

1х2

314

жилая комната

574

57,5

18

РСВ-1

11,5

1,32

1,79

1х2

315

жилая комната

1136

57,5

18

РСВ-1

11,5

2,61

3,75

1х4

401

жилая комната

1316

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,03

4,39

1х5

402

кухня

558

57,5

15

РСВ-1

11,5

1,19

1,59

1х2

405

кухня

558

57,5

15

РСВ-1

11,5

1,19

1,59

1х2

408

жилая комната

1344

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,09

4,48

1х5

409

жилая комната

1318

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,03

4,39

1х5

410

жилая комната

574

57,5

18

РСВ-1

11,5

1,32

1,79

1×2

411

кухня

568

57,5

15

РСВ-1

11,5

1,22

1,63

1х2

414

жилая комната

574

57,5

18

РСВ-1

11,5

1,32

1,79

1х2

415

жилая комната

1136

57,5

18

РСВ-1

11,5

2,61

3,75

1х4

501

жилая комната

1704

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,92

5,75

1х6

502

кухня

767

57,5

15

РСВ-1

11,5

1,64

2,27

1х3

505

кухня

767

57,5

15

РСВ-1

11,5

1,64

2,27

1х3

508

жилая комната

1732

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,99

5,85

1х6

509

жилая комната

1657

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,81

5,58

1х6

510

жилая комната

933

57,5

18

РСВ-1

11,5

2,15

3,04

1×4

511

кухня

963

57,5

15

РСВ-1

11,5

2,06

2,91

1х3

514

жилая комната

913

57,5

18

РСВ-1

11,5

2,10

2,97

1х3

515

жилая комната

1502

57,5

18

РСВ-1

11,5

3,46

5,04

1х6

ЛК1

лестничная клетка

7229

57,5

16

РСВ-1

11,5

15,84

23,98

2х12

2.4 Гидравлический расчёт трубопроводов и расчет элеватора

Целью гидравлического расчёта трубопроводов систем отопления является выбор таких сечений теплопроводов для наиболее протяженного циркуляционного кольца или ветви системы, по которым, при располагаемой разности давлений в системе, обеспечивается пропуск заданного расхода теплоносителя.

Суммарные потери давления, возникающие при движении воды в теплопроводе должно быть меньше расчётного циркуляционного давления, установленного для данной системы.

Под расчётным циркуляционным давлением понимается необходимое давление для поддержания принятого гидравлического режима системы отопления, т.е. то давление, которое может быть израсходовано в расчётных условиях на преодоление гидравлических сопротивлений в системе.

В данном курсовом проекте гидравлический расчет трубопроводов ведется методом удельных потерь давления. Предварительно зададим потери давления 8000 Па.

Необходимо подбирать диаметры участков таким образом, чтобы скорости движения воды возрастали по мере увеличения тепловых нагрузок без резких скачков.

Потери давления в местных сопротивлениях Z, Па, определяются по формуле:

  • где ?о- сумма коэффициентов местных сопротивлений;
  • v- скорость воды на участке, м/с;

с- плотность воды, кг/м 3 .

Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке зависит от вида местных сопротивлений. Коэффициенты местных сопротивлений принимаются по таблице приложения Б [1] и занесены в таблицу 3.

Таблица 3- Коэффициенты местных сопротивлений

Номер участка

Наименование местного сопротивления

Коэффициенты местных сопротивлений, о

Сумма коэффициентов местных сопротивлений, Уо

элеватор

2,3

1

задвижка

0,5

7,3

крестовина поворотная

3

тройник поворотный

1,5

2

тройник поворотный

1,5

1,5

3

тройник проходной

1

1

4

крестовина поворотная

3

4,5

тройник поворотный

1,5

кран двойной регулировки

2

5

радиатор стальной

0,28

5,28

крестовина поворотная

3

6

крестовина поворотная

3

4

тройник проходной

1

7

тройник поворотный

1,5

1,5

8

тройник на противотоке

3

3

крестовина поворотная

3

9

задвижка

0,5

4

задвижка

0,5

Расход воды на участке G i , кг/ч определяется по формуле:

;

где Q уч — тепловая нагрузка участка, Вт.

Зная G i по приложению В методического руководства по расчету отопления и вентиляции жилых зданий определим d, R и v .

Данные расчёта сведены в таблицу 4.

Таблица 4-Гидравлический расчет трубопровода

Номер участка

Тепловая нагрузка участка

Расход воды на участке

Длина участка

Диаметр трубопровода

Скорость движения воды

Потери давления от трения на 1 м длины

Потери давления от трения на участке

Сумма коэффициентов местных сопротивлений

Потери давления в местных сопротивлениях

Сумма потерь давления на участке

1

51974

1787,906

3,00

32

0,494

120

360

7,3

891

1251

2

25987

893,9528

7,00

25

0,438

140

980

2

144

1124

3

10263

353,0472

3,40

20

0,271

71

241,4

1

37

278

4

7088

243,8272

6,10

15

0,15

180

1098

4,5

51

1149

5

1645

56,588

0,80

15

0,082

8

6,4

5,28

18

24

6

7088

243,8272

6,00

20

0,15

180

1080

4

45

1125

7

10263

353,0472

6,00

20

0,271

71

426

1,5

55

481

8

25987

893,9528

7,00

25

0,438

140

980

3

288

1268

9

51974

1787,906

3,00

32

0,494

120

360

4

488

848

Потери давления в кольце

8731

Запас давления в основном циркуляционном кольце определяется по формуле:

где ?p пц — расчетное циркуляционное давление, Па;

Расчетное циркуляционное давление определяется по формуле:

?p пц =8000+?pе.пр,

где ?p е.пр — давление возникающее от охлаждения воды в приборе, вычисляется по формуле:

  • где n- количество этажей (n=5);
  • h- высота этажа (h=3,5м);

с 0 и сг — плотность теплоносителя в обратной и падающей магистралях соответственно (с0 =992,2 кг/м3 сг = 974,8 кг/м3 ).

?p е.пр = 0,5*5*3,5*9,8*(992,2-974,8)=1492,05;

?p пц =8000+1492,05=9492,05;

  • (9492,05-8731)/ 9492,05*100% =8,01%?10%;
  • Т.к. запас давления в основном циркуляционном кольце меньше 10%, то гидравлический расчет выполнен правильно.

Работа элеватора основана на использовании энергии подающей магистрали тепловой сети, выходящей из сопла со значительной скоростью. При этом статистическое давление её становится меньше, чем давление в обратной магистрали, вследствие чего охлаждённая вода из обратной магистрали подсасывается струёй воды из подающей магистрали в камеру высасывания. Образовавшийся поток воды поступает в камеру смешения, где выравниваются температуры и скорости, а давление постоянно. В диффузоре скорость потока уменьшается по мере увеличения его сечения, а статическое давление увеличивается. За счёт гидростатического давления в конце диффузора и в камере всасывания элеватора создаётся циркуляционное давление, необходимое для действия системы отопления.

Основной расчётной характеристикой для элеватора служит так называемый коэффициент смешения U, представляющий собой отношение массы подмешиваемой воды G п к массе поступающей воды Gс из тепловой сети в элеватор:

где t 1 -температура воды, поступающей в элеватор из подающей линии тепловой сети;

t г — температура смешанной воды, поступающей в систему после элеватора, tг =750 С;

t 0 — температура охлаждённой воды из обратной линии поступающей из системы отопления, to =400 С.

Далее определяем основной размер элеватора- диаметр горловины d г ,мм, перехода камеры смешения в диффузор:

;

где G см — количество воды, циркулирующей в системе отопления, кг/ч.

?p нас — гидравлическое сопротивление системы отопления, Па, ?pнас =(8-12)МПа.

Количество воды, циркулирующей в системе отопления рассчитано в гидравлическом расчете:

G см =1788 кг/ч;

  • (мм);
  • Подберём серийный элеватор, имеющий диаметр горловины наиболее близкий к 30,1мм. Номер элеватора -4.

Рассчитаем диаметр сопла:

d с = dг/(1+U)=30/(1+0,71)=17,5;

Давление p э, кПа которое необходимо иметь перед элеватором для обеспечения нормальной его работы:

p э =1,4(1+U )2 ?pнас ;

p э = 1,4*(1+0,71)2 *8000 =33 кПа.

3. Вентиляция здания

3.1 Определение воздухообмена в помещении

Система вытяжной вентиляции с естественным побуждением для жилых, общественных и административно-бытовых зданий следует рассчитывать на разность плотностей наружного воздуха при температуре 5 0 С и внутреннего воздуха при расчётной температуре для холодного периода года. Необходимость встройки систем вентиляции в жилых и общественных зданиях обусловлено выделением теплоты, влаги и вредных газов.

Воздухообменом называется частичная или полная замена воздуха, содержащего вредные выделения, чистым атмосферным воздухом. Количество воздуха L, подаваемого или удаляемого за 1 час из помещения, отнесённого к его кубатуре V н , принято называть кратностью воздухообмена n. При этом знак (+) обозначается воздухообмен по притоку, знаком (-) — по вытяжке, т.е. n =L/Vн .

3.2 Выбор системы вентиляции и их конструирование

Канальными системами естественной вентиляции называется система, в которой подача наружного воздуха или удаление загрязнённого осуществляется по специальным каналам, предусмотренным в конструкциях здания, или приставным воздуховодам. Воздух в этих системах перемещается вследствие разности давлений наружного и внутреннего воздуха.

Вытяжная естественная канальная вентиляция состоит:

  • из вертикальных внутренних каналов с отверстиями, закрытыми жалюзийными решётками;
  • сборных горизонтальных воздуховодов и вытяжной шахты.

Для усиления вытяжки воздуха из помещений на шахте часто устанавливают дефлектор.

В кирпичных внутренних стенах размеры каналов принимаются кратными Ѕ кирпича (140х140, 140х270, 270х270, 270х400 и т.д.).

Наименьший канал — 1/2х1/2 кирпича (140х140).

Вытяжные отверстия в жилых зданиях располагаем на расстоянии 0,5м от потолка. Наименьший размер вытяжной решётки 150х150мм. В домах квартирного типа допускается объединение вентиляционных каналов из туалетной и ванной комнат. Обособленно выполняются вентиляционные каналы из кухонь.

Протяжённость сборных каналов на чердаках от места присоединения вертикального вытяжного канала до выбросной шахты не должна превышать 8м, ближайшими по ходу воздуха к вытяжной шахте должны быть вытяжные каналы верхних этажей.

Минимальная высота выброса воздуха над кровлей должна составлять, при скатных кровлях- 0,7м, но не более чем на 0,5м выше конька, при плоских кровлях- 0,5м.

3.3 Потребные вентиляционные объемы воздуха

Аэродинамический расчёт выполняется следующим образом:

  • разбиваем аксонометрическую схему воздуховода на расчётные участки.

— определяют расход воздуха через приточные отверстия, данный расчёт приведён в таблице 5

Таблица 5-Потребные вентиляционные объемы воздуха

Номер помещения

Помеще- ние

Объем помеще- ния м3

Кратность помещения n

Объм вентиляционного воздуха L, м3/ч

приток

вытяжка

приток

вытяжка

102

кухня

43,325

3

129,975

104

сан. узел

13,65

3

40,95

106

кухня

43,325

3

129,975

107

сан. узел

13,65

3

40,95

202

кухня

43,325

3

129,975

204

сан. узел

13,65

3

40,95

206

кухня

43,325

3

129,975

207

сан. узел

13,65

3

40,95

302

кухня

43,325

3

129,975

304

сан.узел

13,65

3

40,95

306

кухня

43,325

3

129,975

307

сан. узел

13,65

3

40,95

402

кухня

43,325

3

129,975

404

сан.узел

13,65

3

40,95

406

кухня

43,325

3

129,975

407

сан. узел

13,65

3

40,95

502

кухня

43,325

3

129,975

504

сан.узел

13,65

3

40,95

506

кухня

43,325

3

129,975

507

сан. узел

13,65

3

40,95

Заключение

Данная курсовая работа написана на тему: «Отопление и вентиляция жилых зданий». Целью курсовой работы является изучение методов проектирования отопления, т.к. отопление играет важную роль в проектировании любого здания, поэтому в работе к системе отопления был представлен ряд требований, таких как: санитарно-гигиенические, экономические, строительные, эксплуатационные. Для этого были выполнены следующие расчёты: теплотехнический расчёт ограждающих конструкций, расчёт теплопотерь, расчёт нагревательных приборов, гидравлический расчёт и аэродинамический расчёт.

В результате вышеперечисленных расчётов получили следующие результаты:

Расчёт теплопотерь ограждающих конструкций показал, что сумма теплопотерь по всему зданию составляет 51725 Вт, а удельная тепловая характеристика данного здания равна 0,23 Вт/(м 3 *0 С).

В курсовой работе также был выполнен расчёт нагревательных приборов, целью которого было определение количества секций в радиаторе и их группировка. С помощью гидравлического расчёта теперь можно судить о диаметрах трубопровода и потерях здания.

Следует отметить, что расчёты согласуются с нормами, которые установлены СНиПами. Отклонение от норм допускается 10 %. Для гидравлического расчёта в нашем случае отклонение составляет 8,01%.

Список литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/teplotehnicheskiy-raschet-narujnyih-ograjdayuschih-konstruktsiy-zdaniy/

1 А.Б. Невзорова, Г.Н. Белоусова. Отопление и вентиляция жилого здания: Пособие по курсовому проектированию: Гомель БелГУТ, 2001-43с.

2 Строительная теплотехника/СНБ 2.04.01-97. Мн., 1998 — 32с.

3 Тихомиров К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб. для вузов. М.: Стройиздат, 1981 -272с.

4 Богословский В.Н., Сканави А.Н., Отопление: Учеб. Для вузов. М.: Стройиздат, 1991 — 735с.

5 Теплотехника, отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха: Учеб. Для вузов/В.М.Гусев, Н.И.Ковалёв, В.А. Потрошков; Под ред. В.М. Гусева. Л: Строй издат. 1981. — 343с.

6 Внутренние санитарно-технические устройства.4.1. Отопление/ В.Н. Богословский и др. М.: Строй издат., 1990 — 344с.

7 Теплоснабжение: Учеб. Пособие для студентов вузов. М.: Высшая школа, 1980 480с.

8 Невзорова А.Б., Напрев И.В., Белоусова Г.Н. Расчёт на ЭВМ теплопотерь здания: Пособие. Гомель: БелГУТ.