Отопление и вентиляция жилого четырехэтажного здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Новосибирский государственный архитектурно-

строительный университет (Сибстрин)

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Пояснительная записка к курсовой работе

Отопление и вентиляция жилого четырехэтажного здания

Выполнил: студент гр. 322

Абрамовский К.М.

Проверил:

Коростелёв Ю.А.

Новосибирск

2007



Исходные данные

1. Район застройки г. Енисейск Таймырского АО

2. Вариант №

3. Этажность здания - 4 этажа

4. Ориентацию здания по сторонам света принять самостоятельно

5. Характеристика наружных ограждений здания:

a) Стены:

кирпичные с=1700 кг/м²

утеплитель: пенополистирол л=0.05

b) Окна:

размер 1200*1200 мм

c) Чердачное перекрытие:

многопустотная железобетонная панель д=220 мм

утеплитель: пенополистирол л=0.05

кровля по деревообработке: асбошиферная

d) Пол над не отапливаемым подвалом:

многопустотная железобетонная панель д=220 мм

утеплитель: пенополистирол л=0.03

6. Теплоснабжение здания от ТЭЦ

7. Теплоноситель: вода 130/70^о С

8. Высота этажа: 3,0 м.

Дата выдачи задания " 3 " сентября 2007г.

Дата сдачи проекта " 13 " октября 2007г.

Руководитель проекта .



Содержание

1. Тепловой режим здания

1.1 Расчетные параметры наружного воздуха

1.2 Расчетные параметры внутреннего воздуха

1.3 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

1.3.1 Теплотехнический расчет стены

1.3.2 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

1.3.3 Теплотехнический расчет перекрытия над не отапливаемым подвалом

1.3.4 Теплотехнический расчет окна

1.4 Тепловой баланс помещений

1.4.1 Потери теплоты через ограждающие конструкции

1.4.2 Расход теплоты на нагревание инфильтрирующего воздуха

1.4.3 Расчет теплоты на нагревание вентиляционного воздуха

1.4.4 Бытовые тепловыделения

2. Система отопления

2.1 Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов

2.2 Тепловой расчет стояка

2.3 Гидравлический расчет системы отопления

2.4 Расчет элеваторной установки

2.5 Расчет нагревательных приборов

3. Вентиляция

3.1 Нормы вытяжки воздуха

3.2 Рекомендуемая скорость воздуха в воздухопроводах и решетках

тепловой отопление вентиляция воздухопровод



1. Тепловой режим здания

1.1 Расчетные параметры наружного воздуха

Температура наружного воздуха СК-0,92 для г.Енисейска по СНиП 23-01-99 "Строительная климатология": t_5хс=-46^о С, t_хс=-49^о С

t_{ср. отопительного периода}=-9,6 ^оС

Продолжительность отопительного периода - 245 суток

V_янв.=2,5м/с, V_х.п.=2,8м/с

1.2 Расчетные параметры внутреннего воздуха

СНиП 2.08.01-89 "Жилые здания":

Жилая комната t=20 ^о С

Угловая комната t=22 ^о С

Кухня t=18 ^о С

Коридор t=18 ^о С

Ванная комната t=25 ^о С

Туалет (уборная) t=18 ^о С

Совмещенный санузел t=25 ^о С

Лестничная клетка t=16 ^о С

1.3 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

1.3.1 Теплотехнический расчет стены

Утеплитель - пенополистирол л=0,05 Вт/(м ^о С)

СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий", стр. 3-4,6



Rтр = Rо [м²°С/Вт]

Rтр = R_reg = a*D_d+b [м²°С/Вт]

D - градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), a=0,00035, b=1,4

D = (tв - tср. от. п.)*z °Ссут

D = (20+9,6)*245=7252 °Ссут

Rтр = 0,00035*7252+1,4=3,94 [м²°С/Вт]

Rо = Rв+Rст+Rн= 1/б_в+д₁/л₁+ д₂/л₂ +д_ут/л_ут+ д₄/л₄+ 1/б_н [м²°С/Вт]

б_в=8,7; б_н=23 [Вт/(м^{2 о} С)]

д_ут = л_ут (R_reg-1/б_в-д₁/л₁-д₂/л₂ - д₄/л₄- 1/б_н) м

д_ут= 0,05*(3,94-1/8,7-0,015/0,76-0,51/0,7-0,125/0,76-1/23)=0,143 м

1.3.2 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий"

Утеплитель - пенополистирол л=0.05 Вт/(м ^о С)



Rreg = Ro [м²°С/Вт]

Rreg = a*Dd+b= a*(tв - tср.от.п.)*z+b, где a=0,00045, b=1,9

Rreg = 0,00045*(20+9,6)*245+1,9=5,16 [м²°С/Вт]

Rо = 1/ б_в + R ж/б + д_ут/л_ут + 1/ б_н [м²°С/Вт]

д_ут = л_ут (R_reg-1/б_в-R_ж/б- 1/б_н) м

Определим Rж/б по справочнику Р.В.Щекина (часть 1) стр.38-39:

д_ж/б=0,22м; л_бет=1,92 [Вт/(м ^о С)]

Rж/б = ;

a = =0,133 м.

Термическое сопротивление панели в направлении, параллельном движению теплого потока:

=; =; =2* + Rвозд.пр.; =;

= (0,22-0,133)/2=0,0435м;=2*0,0435/1,92+0,21=0,255;= 0,0435/1,92=0,047

=(0,133+0,0435)/((0,133/0,255)+(0,0453/0,047))=0,119



Термическое сопротивление панели в направлении, перпендикулярном к движению теплового потока:

= *2+;=; =; =(*a+*)/(a +);

= ;

= 0,133/0,21=0,633;

=(0,633*0,133+1,92*0,0435)/(0,133+0,0435)=0,95;

=0,0435/1,92=0,0227; =0,133/0,95=0,14;

=0,0227*2+0,14=0,1854;

Полное термическое сопротивление ж/б панели:

Rж/б = (2*0,1854+0,119)/3=0,17 [м²°С/Вт]

д_ут = 0,05*(5,16-1/8,7-1/12-0,17)=0,24 м

1.3.3 Теплотехнический расчет перекрытия над не отапливаемым подвалом



СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий"

Доска (дерево) д=0,04 м; л=0,14 Вт/(м ^о С)

Воздушная прослойка д=0,05 м; Rв.п.= 0,22 [м²°С/Вт]

Пенополистирол л=0,03 Вт/(м ^о С)

Ж/б плита д=0,22м, л=1,92 Вт/(м ^о С), Rж/б = 0,17 [м²°С/Вт]

Rreg = Ro^пл. [м²°С/Вт]

Ro^пл. = 1/ б_в + д_дер/л_дер + Rв.п. + R ж/б + д_ут/л_ут + 1/ б_н

д_ут = л_ут (R_reg^пт.-1/б_в- д_дер/л_дер - Rв.п. - R_ж/б - 1/б_н) м.

д_ут=0,03*(5,16-1/8,7-0,04/0,14-0,22-0,17-1/6)=0,13м.

1.3.4 Теплотехнический расчет окна

СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий"

Rreg=a*D_d+b [м²°С/Вт]

Rreg=0,00005*7252+0,3=0,69 [м²°С/Вт]

1.4 Тепловой баланс помещений

Q_рас = Q_общ + Q_инф - Q_быт [Вт]

1.4.1 Потери теплоты через ограждающие конструкции

Q_т.п. = A/R (t_в - t_н.о.) (1+)*n [Вт] (1)

· А - расчетная площадь ограждающих конструкций, м²;

· R - сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций, м^{2 0}С/Вт;

· (t_в - t_н.о.)- расчетная разность температур;

· - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь;

· n - коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху по СНиП 23-02-2003 стр. 6;

Добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции:

1. На стороны света:

Север, восток, северо-восток, северо-запад, - 0.1;

Юго-восток, запад - 0.05;

2. На открывание наружных дверей:

в=n*H, где n-коэффициент, зависящий от конструкции двери и наличия тамбура; Н - высота здания от поверхности земли до верха карниза, м

1.4.2 Расход теплоты на нагревание инфильтрирующего воздуха

Q_inf= 0.28*G*C (t_в- t_н.о.)*k [Вт] (2)

G - расход инфильтрирующего воздуха, через ограждающие конструкции помещения, кг/ч;

С - удельная теплоёмкость воздуха, равная 1 кДж/кг ⁰С;

t_в, t_н.о.- расчетные температуры воздуха, в помещении и наружного воздуха в холодный период года, ⁰С;

к - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0.8;

1.4.3 Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха

Q_вен. = 0.28*L* C* (t_в - t_н.о.)*k [Вт] (3)

1. L- расход удаляемого воздуха, не компенсируемый подогретым приточным воздухом, м³/ч;



L_{жил.ком}=3*А_пола

2. - плотность внутреннего воздуха, кг/м³;

с=353/(273+t_ком.)

3. С - удельная теплоёмкость воздуха, равная 1 кДж/кг ⁰С;

4. t_в, t_н.о.- расчетные температуры воздуха, в помещении и наружного воздуха в холодный период года, ⁰С;

5. к - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0.8;

Так как расход вытяжного воздуха при естественной вентиляции больше чем расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося воздуха, следовательно расход теплоты на нагревание инфильтрирующего воздуха считаем по формуле (3).

1.4.4 Бытовые тепловыделения

Q_быт = 17*А,

где А - площадь пола. СНиП 23-02-2003 стр. 21

Расчеты приведены в таблице "Расчет теплопотерь здания"



2. Система отопления

2.1 Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов

Принимается система водяного, однотрубного отопления с последовательным присоединением приборов с температурой теплоносителя 95 ⁰С. Система отопления вертикальная с нижней разводкой, с тупиковым встречным движением воды в магистрали.

В качестве отопительных приборов выбираем радиаторы М140.

2.2 Тепловой расчет стояка

Определение расхода воды на стояк:

G_ст.= 0,86*Q_ст./(с*(t_г.-t_о.)) кг/ч.

G_{ст. 1}=0,86*9518/(95-70)=327,42 кг/ч.

Зависимость для определения t_ст. в любой точке стояка:

t_ст.i = (t_г.-?Q_пр.)/G_ст.

t_вых.i=t_вх.i-0.86*Q_пр.i/G_пр.i

t_вых.1=95-0.86*1119/327.42=92.06

t_вых.2=92.06-0.86*1023/327.42=89.37

t_вых.3=89.37-0.86*1023/327.42=86.69

t_вых.4=86.69-0.86*1119/327.42=83.75

t_вых.5=83.75-0.86*1346/327.42=80.21

t_вых.6=80.21-0.86*1271/327.42=76.87

t_вых.7=76.87-0.86*1271/327.42=73.54

t_вых.8=73.54-0.86*1346/327.42=70.00



2.3 Гидравлический расчет системы отопления

Гидравлический расчет системы отопления производится по справочнику Щекина Р.В., приведен в таблице "Гидравлический расчет системы отопления"

Определение гидравлической характеристики стояка:

Sст.=Sэт.*n+Sв.эт.*2+Sг.м.+Sх.м.

Sэт. - гидравлическая характеристика этажестояка со смещенным замыкающим участком и трехходовым краном;

n-количество приборов на стояке за искл. нагревательных приборов на верхнем этаже;

Sв.эт. - гидравлическая характеристика узла верхнего этажа при нижней разводке с трехходовым краном;

Sг.м. - присоединение к подающей магистрали при нижней разводке;

Sх.м. - присоединение к обратной магистрали при установке пробкового крана.

P - потери давления (кгс/м²)

P=S*(G/100)²

2.4 Расчет элеваторной установки

Элеваторная установка предназначена для поддержания требуемых параметров расчетного режима.

- камера разряжения

- горловина

- диффузор

- сопло

- патрубок для подмешивания воды

T=130 ⁰C; t_г.=95⁰C; t_о.=70⁰C

1. Коэффициент подмешивания u=(T-t_г)/(t_г.-t_о.)*1,15;



u = (130-95)/(95-70)*1,15=1,61

2. Расчет теплосетевой воды G_т.с.= Q*0.86/((T-t_о.)*1000)

G_т.с.=109702,7*0,86/((130-70)*1000)=1,5724 (т/ч);

3. Расход воды в системе отопления G_с.о.= Q*0.86/((t_г.-t_о.)*1000)

G_с.о.=109702,7*0,86/((95-70)*1000)= 3,77 (т/ч);

4. Приведенный расход воды = (т/ч);

== 2,98 (т/ч);

5. Диаметр горловины элеватора d_г.=0,874*( G_т.с)^0,5

d_г.=0,874*(1,572)^0,5=1,096 мм.; d_г.=15мм.

6. Диаметр сопла элеватора

(мм);

=5,54(мм);

7. ДP_эл.=0,64* G_т.с.²/d_с.⁴

ДP_эл.=0,64*1,5724²/0,554⁴=16,8=17 м.



2.5 Расчет нагревательных приборов

Сводится к определению числа секций в зависимости от нагрузки на прибор. В своем проекте я использовал радиатор М 140.

A_пр.=(Q_т.п.-0,9*Q_тр.)*в₁*в₂/(70*K_н.у.*ц_к) м²

Q_тр.=l_г.*g_г.+ l_в.*g_в.

Количество секций рассчитывается по формуле - N= A_пр.*в₄/(a_c*в₃) шт;

в₁ - учитывает номенклатурный шаг отопительного прибора; в₁=1,02

в₂ - учитывает установку прибора под окном; в₂=1,04

в₃=1, если Количество секций ;

в₄, если прибор закрыт, в своем проекте я использовал открытые батареи в₄=1.

a_с=0,244 м² -площадь поверхности секции радиатора М 140

К_н.у.=10,36;

=* *в**с;

n=0.25; p=0,04 при движении теплоносителя снизу вверх, и 0,при движении сверху вниз;

в=1, при давлении 760 мм.рт.ст.;

с=1;

=1, при движении воды сверху вниз и 0,97- снизу вверх;



3. Вентиляция

Жилые здания оборудуются вытяжной естественной канальной системой вентиляции, с устройством каналов во внутренних стенах. В квартирах со сквозным или угловым проветриванием вытяжная вентиляция осуществляется из уборных, ванных или объединенных санитарных узлов и кухонь. Радиус действия системы вентиляции, работающей в гравитационном режиме до 8 м. Вытяжные каналы кухонь должны быть рассчитаны на удаление воздуха из жилых комнат всей квартиры.

В жилых домах квартирного типа допускается объединение вентиляционных каналов:

- из жилых комнат одной квартиры в один вентиляционный канал, обособленный от вентиляционных каналов из кухни и санитарного узла той же квартиры;

- из санитарного узла без унитаза с вентиляционным каналом из кухни той же квартиры;

- из уборной и ванной той же квартиры.

3.1 Нормы вытяжки воздуха (м³/ч)

В квартирах:

Индивидуальная ванная - 25

Уборная (туалет) - 25

Объединенный санузел - 50

Двухкомфорочные газовые плиты - 60

То же, трехкомфорочные - 75

То же, четырехкомфорочные - 90

Данные взяты из справочника Р.В.Щекина (часть 2) стр. 55



3.2 Рекомендуемые скорости воздуха в воздухопроводах и решетках, м/с

Вытяжные решетки - 0,5-1 м/с

Вертикальные каналы - 0,5-1 м/с

Горизонтальные сборные каналы (коробы) - 0,5-1 м/с

Вытяжные шахты - 1-1,5 м/с

Данные взяты из справочника Р.В.Щекина на стр. 56, из табл. VII.9.

Гидравлический расчет системы вентиляции.

ДP_гр.=h*(

Размещено на Allbest.ru