Центральное водяное отопление и вентиляция жилого здания в г. Екатеринбург

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Восточно-сибирский государственный технологический университет

Факультет Строительный

Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Пояснительная записка

К курсовому проекту

Центральное водяное отопление и вентиляция жилого здания в г. Екатеринбург

Улан-Удэ 2011



Оглавление

Введение

1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

здания

1.1 Теплотехнический расчет наружной стены

1.2 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

1.3 Теплотехнический расчет пола первого этажа

1.4 Теплотехнический расчет окон и балконных дверей

1.5 Теплотехнический расчет входных дверей и ворот

2. Расчет теплопотерь, заполнение ведомости подсчета теплопотерь, определение удельной тепловой характеристики здания на отопление

3. Выбор системы отопления и описание ее устройства

4. Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления

5. Расчет нагревательной поверхности отопительных приборов

6. Расчет и подбор элеватора

7. Выбор системы вентиляции

8. Расчет воздухообмена

9. Аэродинамический расчет одной системы вентиляции

Заключение

Список используемых источников

Приложения



Введение

Современные здания любого назначения немыслимы без отопления и вентиляции, обеспечивающих необходимые отопительные условия и комфорт для производительной работы, организации быта и отдыха людей.

Для создания и поддержания теплового комфорта в помещениях зданий требуются технически совершенные и надежные отопительные установки. И чем суровее климат местности и выше требования к обеспечению благоприятных тепловых условий в здании, тем более мощными и гибкими должны быть эти установки.

Современные условия жизни человека требуют эффективных искусственных средств оздоровления воздушной среды. Этой цели служит техника вентиляции.

К системе отопления предъявляются разнообразные требования. Все требования можно разделить на пять групп:

- санитарно-гигиенические: поддержание заданной температуры воздуха и внутренних поверхностей ограждений помещения во времени;

- экономические: оптимальные капитальные вложения, экономный расход тепловой энергии при эксплуатации;

- архитектурно-строительные: соответствие интерьеру помещения, компактность, увязка со строительными конструкциями, согласование со сроком строительства здания;

- производственно-монтажные: минимальное число унифицированных узлов и деталей, механизация их изготовления, сокращение трудовых затрат и ручного труда при монтаже;

- эксплуатационные: эффективность действия в течение всего периода работы, надежность и техническое совершенство, безопасность и бесшумность действия.

Наиболее важны санитарно-гигиенические и эксплуатационные требования, которые обусловливаются необходимостью поддерживать заданную температуру в помещениях в течение отопительного сезона и всего срока службы системы отопления здания.

В данной курсовой работе запроектирована система отопления и вентиляция в жилом двухэтажном доме на 8 квартир, состоящем из двух однотипных секций. Квартиры трехкомнатные. Отопительные приборы устанавливаются под оконными проемами. Стены в здании из кирпичной кладки, толщина внешних стен 670 мм и толщина внутренних стен 220 мм. В здании устраивается эксплуатируемый подвал высотой 2500 мм.

Исходные данные

1. План здания №5. Город строительства - Екатеринбург

2. Ориентация фасада на Восток

3. Этажность здания - 2 этажа

4. Вид системы отопления - водяная, двухтрубная с верхней разводкой

5. Параметры теплоносителя в системе отопления - 95єС-70єС.



1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания

тепловой отопление вентиляция трубопровод

В курсовой работе необходимо определить расчетом коэффициенты теплопередачи наружной стены, потолка последнего этажа и пола первого этажа. Теплотехнический расчет выполняется для жилой неугловой комнаты, температура воздуха в которой выбирается в соответствии со СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания». Теплотехнический расчет производится при помощи СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», при этом необходимо определить толщину утеплителя для пола первого этажа, потолка и наружной стены.

1.1 Теплотехнический расчет наружной стены

Исходные данные:

1. Район постройки здания - город Екатеринбург

2. Характеристика здания:

2.1. Назначение здания - жилое, размеры помещения в плане - 12000х29200, высота этажа - 3м.

2.2. Ориентация фасада - восток.

2.3. Расчетные условия в помещении в зимний период принимаются согласно [4, табл.1]:

- температура внутреннего воздуха t_int=22єС;

- относительная влажность ц_int=55%.

2.4. Характеристика наружной стены:

1-й слой цементно-песчанный раствор: д₁=0,03 м, г₁=1800 кг/м³;

2-й слой кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-перлитовом растворе д₂=0,51 м, г₂=1600 кг/м³;

3-й слой пенополистирол «Стиропор PS20» г₃=20 кг/м³;

4-й слой листы асбестоцементные плоские д₄=0,03 м, г₄=1800 кг/м³.

3. Климатическая характеристика района постройки [5, табл. 1]:

- температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки t_ext⁵=-35 єС (с обеспеченностью 0,92);

- продолжительность отопительного периода Z_ht=230, сут, и средняя температура наружного воздуха t_ht=-6 єС, в течение отопительного периода;

- средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца ц_ext¹=79%;

- расчетная скорость ветра v_ext=5 м/с, для зимнего периода (максимальная из средних скоростей) по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более.

Расчет:

1. Влажностный режим помещения здания, в зависимости от t_int и ц_int - нормальный.

2. Зона влажности района строительства - сухая.

3. Условие эксплуатации ограждающих конструкций - А.

4. Теплотехнические показатели строительных материалов и изделий л в зависимости от условия эксплуатации:

1-й слой цементно-песчанный раствор:

л₁=0,76 Вт/(м² єС);

2-й слой кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-перлитовом растворе:

л₂=0,58 Вт/(м² єС);

3-й слой пенополистирол «Стиропор PS20»:

л₃=0,038 Вт/(м² єС);

4-й слой листы асбестоцементные плоские:

л₄=0,47 Вт/(м² єС).

5. Величина градусо-суток, Dd, єС*сут, в течение отопительного периода:

Dd=(t_int- t_ht)* Z_ht,

Dd=(22-(-6))*230=6440 єС*сут.

6. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции R_req м²єС/Вт:

R_req=а*Dd+b,

где а,b - числовые коэффициенты, принимаемые в зависимости от назначения здания и градусо-суток отопительного периода [3, табл.4];

a=0,00035

b=1,4

R_req=0,00035*6440+1,4=3,654 м²єС/Вт,

7. Термическое сопротивление каждого слоя наружного ограждения R_i м²єС/Вт:

R₁= д₁/ л₁=0.03/0.76=0.0395

R₂= д₂/ л₂=0.51/0.58=0.879

R₄= д₄/ л₄=0.03/0.47=0.0638

8. Термическое сопротивление теплопередачи на внутренней (R_int) и наружной (R_ext) поверхностях наружного ограждения, м²єС/Вт:

R_int=1/ б_int=1/8.7=0.115;

R_ext=1/ б_ext=1/23=0.044.

9. Требуемое значение термического сопротивления теплопередаче теплоизоляционного слоя R_req^ти, м²єС/Вт:

R_req^ти=R_req-[ R_int + R₁+R₂+R₄+ R_ext],



R_req^ти=3,654-[0,115+0,0395+0,879+0,0638+0,044]=2,513 м²єС/Вт.

10. Предварительная толщина теплоизоляционного слоя д_предв^ти, м:

д_предв^ти= R_req^ти* л^ти=2,513*0,038=0,0955 м.

11. Полученный результат д_предв^ти округляем в большую сторону до ближайшей унифицированной толщины теплоизоляционного слоя:

- д_предв^ти=0,05 м - для слоев из минеральной, стеклянной ваты, пенопласта т.п.

д_станд^ти=0,1 n=2 слоя.

12. Окончательное значение термического сопротивления теплоизоляционного слоя R^ти, м²єС/Вт:

R^ти= д_станд^ти/ л^ти=0,1/0,038=2,632.

13. Расчетная толщина наружного ограждения д_но, м:

д_но= д₁ +д₂ +д₃ +д₄=0,03+0,51+0,1+0,03=0,67 м.

14. Общее сопротивление теплопередаче R₀, м²єС/Вт:

R₀= R_int+ R₁+R₂+R₃+R₄+R_ext= =0.115+0.0395+0.879+2.632+0.0638+0.044 = 3.773

15. Общее сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R₀ должно быть не менее требуемого значения R_req:

R₀ ?R_req,

3,773 ? 3,654,

условие выполняется, значит подобранная толщина теплоизоляционного слоя позволит всей конструкции наружной стены здания отвечать требованиям тепло-энергосбережения.

16. Коэффициент теплопередачи наружного ограждения k_нс, Вт/ м²єС:

k_нс=1/ R₀=1/3,773=0,265.

Вывод: Результаты расчета:

толщина утепляющего слоя д_нс^ти=0,1м;

толщина наружного ограждения д_нс=0,67 м;

расчетный коэффициент теплопередачи k_нс=0,265 Вт/ м²єС.

1.2 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

Исходные данные - аналогично теплотехническому расчету наружных стен.

Конструкция пола чердачного перекрытия:

1-й слой цементно-песчанный раствор: д₁=0,03 м, г₁=1800 кг/м³

2-й слой железобетонная плита д₂=0,16 м; г₂=2500 кг/м³

3-й слой пенополистирол «Стиропор PS20» г₃=20 кг/м³;

4-й слой гидроизоляции (битумы нефтяные строительные и кровельные) д₄=0,02 м, г₄=1400 кг/м³.

Расчет:

Теплотехнические показатели строительных материалов и изделий л в зависимости от условия эксплуатации:

1-й слой цементно-песчанный раствор:

л₁=0,76 Вт/(м² єС);

2-й слой железобетонная плита:

л₂=1,92 Вт/(м² єС);

3-й слой пенополистирол «Стиропор PS20»:

л₃=0,038 Вт/(м² єС);

4-й слой гидроизоляции (битумы нефтяные строительные и кровельные):

л₄=0,27 Вт/(м² єС).

Величина градусо-суток, Dd, єС*сут, в течение отопительного периода:

Dd=(t_int- t_ht)* Z_ht,

Dd=(22-(-6))*230=6440 єС*сут.

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции R_req м²єС/Вт:

R_req=а*Dd+b,

где а,b - числовые коэффициенты, принимаемые в зависимости от назначения здания и градусо-суток отопительного периода [3, табл.4];

a=0,00035

b=1,4

R_req=0,00035*6440+1,4=3,654 м²єС/Вт,

Термическое сопротивление каждого слоя наружного ограждения R_i м²єС/Вт:

R₁= д₁/ л₁=0.03/0.76=0.0395

R₂= д₂/ л₂=0.16/1,92=0,0833

R₄= д₄/ л₄=0.02/0.27=0.0741

Термическое сопротивление теплопередачи на внутренней (R_int) и наружной (R_ext) поверхностях наружного ограждения, м²єС/Вт:

R_int=1/ б_int=1/8.7=0.115;

R_ext=1/ б_ext=1/23=0.044.

Требуемое значение термического сопротивления теплопередаче теплоизоляционного слоя R_req^ти, м²єС/Вт:

R_req^ти=R_req-[ R_int + R₁+R₂+R₄+ R_ext],

R_req^ти=3,654-[0,115+0,0395+0,0833+0,0741+0,044]=3,298 м²єС/Вт.

Предварительная толщина теплоизоляционного слоя д_предв^ти, м:

д_предв^ти= R_req^ти* л^ти=3,298*0,038=0,125 м.

Полученный результат д_предв^ти округляем в большую сторону до ближайшей унифицированной толщины теплоизоляционного слоя:

- д_предв^ти=0,05 м - для слоев из минеральной, стеклянной ваты, пенопласта т.п.

д_станд^ти=0,15 n=3 слоя.

Окончательное сопротивления теплоизоляционного слоя R^ти, м²єС/Вт:

R^ти= д_станд^ти/ л^ти=0,15/0,038=3,947.

Расчетная толщина наружного ограждения д_пт, м:

д_пт= д₁ +д₂ +д₃ +д₄=0,03+0,16+0,15+0,02=0,36 м.

Общее сопротивление теплопередаче R₀, м²єС/Вт:

R₀= R_int+ R₁+R₂+R₃+R₄+R_ext=0.115+0.0395+0.0833 +3,947+0.0741+0.044=

4,303

Общее сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R₀ должно быть не менее требуемого значения R_req:

R₀ ?R_req,

4,303 ? 3,654,

условие выполняется, значит подобранная толщина теплоизоляционного слоя позволит всей конструкции наружной стены здания отвечать требованиям тепло-энергосбережения.

Коэффициент теплопередачи наружного ограждения k_чп, Вт/ м²єС:

k_чп=1/ R₀=1/4,303=0,232.

Вывод: Результаты расчета:

толщина утепляющего слоя д_пт^ти=0,15м;

толщина наружного ограждения д_чп=0,36 м;

расчетный коэффициент теплопередачи k_чп=0,232Вт/ м²єС.

1.3 Теплотехнический расчет пола первого этажа

1-й слой доска сосновая (вдоль волокон): д₁=0,04 м, г₁=500 кг/м³;

2-й слой воздушная прослойка д₂=0,03 м;

3-й слой пенополистирол «Стиропор PS20» г₃=20 кг/м³;

4-й слой бетон на гравии или щебне из природного камня д₄=0,18 м, г₄=2400 кг/м³.

Расчет:

Теплотехнические показатели строительных материалов и изделий л в зависимости от условия эксплуатации:

1-й слой доска сосновая (вдоль волокон):

л₁=0,29 Вт/(м² єС);

3-й слой пенополистирол «Стиропор PS20»:

л₃=0,038 Вт/(м² єС);

4-й слой бетон на гравии или щебне из природного камня:

л₄=1,74 Вт/(м² єС).

Величина градусо-суток, Dd, єС*сут, в течение отопительного периода:

Dd=(t_int- t_ht)* Z_ht,

Dd=(22-(-6))*230=6440 єС*сут.

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции R_req м²єС/Вт:

R_req=а*Dd+b,

где а,b - числовые коэффициенты, принимаемые в зависимости от назначения здания и градусо-суток отопительного периода [3, табл.4];

a=0,00035

b=1,4

R_req=0,00035*6440+1,4=3,654 м²єС/Вт,

Термическое сопротивление каждого слоя наружного ограждения R_i м²єС/Вт:

R₁= д₁/ л₁=0.04/0.29=0.138

R₄= д₄/ л₄=0.18/1,74=0,104

Термическое сопротивление теплопередачи на внутренней (R_int) и наружной (R_ext) поверхностях наружного ограждения, м²єС/Вт:

R_int=1/ б_int=1/8.7=0.115;

R_ext=1/ б_ext=1/23=0.044.

Требуемое значение термического сопротивления теплопередаче теплоизоляционного слоя R_req^ти, м²єС/Вт:

R_req^ти=R_req-[ R_int + R₁+R₂+R₄+ R_ext],

R_req^ти=3,654-[0,115+0,138+0,16+0,104+0,044]=3,093 м²єС/Вт.

Предварительная толщина теплоизоляционного слоя д_предв^ти, м:

д_предв^ти= R_req^ти* л^ти=3,093*0,038=0,118 м.

Полученный результат д_предв^ти округляем в большую сторону до ближайшей унифицированной толщины теплоизоляционного слоя:

- д_предв^ти=0,05 м - для слоев из минеральной, стеклянной ваты, пенопласта т.п.

д_станд^ти=0,15 n=3 слоя.

Окончательное значение термического сопротивления теплоизоляционного слоя R^ти, м²єС/Вт:

R^ти= д_станд^ти/ л^ти=0,15/0,038=3,947.

Расчетная толщина наружного ограждения д_пт, м:

д_пт= д₁ +д₂ +д₃ +д₄=0,04+0,03+0,15+0,18=0,4 м.

Общее сопротивление теплопередаче R₀, м²єС/Вт:

R₀= R_int+ R₁+R₂+R₃+R₄+R_ext= 0.115+0.138+0.16 +3,947+0.104+0.044= 4,508

Общее сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R₀ должно быть не менее требуемого значения R_req:

R₀ ?R_req,

4,508 ? 3,654,

условие выполняется, значит подобранная толщина теплоизоляционного слоя позволит всей конструкции наружной стены здания отвечать требованиям тепло-энергосбережения.

Коэффициент теплопередачи наружного ограждения k_п, Вт/ м²єС:

k_п=1/ R₀=1/4,508=0,222

Вывод: Результаты расчета:

толщина утепляющего слоя д_п^ти=0,15м;

толщина наружного ограждения д_п=0,4 м;

расчетный коэффициент теплопередачи k_п=0,222 Вт/ м²єС.

1.4 Теплотехнический расчет окон и балконных дверей

Исходные данные - аналогично теплотехническому расчету наружных стен.

Расчет:

1. Влажностный режим помещения здания, в зависимости от t_int и ц_int - нормальный.

2. Зона влажности района строительства - сухая.

3. Условие эксплуатации ограждающих конструкций - А.

4. Величина градусо-суток, Dd, єС*сут, в течение отопительного периода:

Dd=(t_int- t_ht)* Z_ht,

Dd=(22-(-6))*230=6440 єС*сут.

5. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции R^req_F, м²єС/Вт:

R^req_F=а*Dd+b,

где a=0.00005

b=0.3

R^req_F=0,00005*6440+0,3=0,622,

6. По найденному значению сопротивления теплопередаче подбираем по таблице 8 окна и балконные двери, при условии R^r_F? R^req_F.

Выбираем R^r_F=0,65 м²єС/Вт - стекло и однокамерный стеклопакет в раздельных переплетах, из стекла с твердым селективным покрытием.

7. Определяем коэффициенты теплопередачи наружного ограждения k_F, Вт/ м²єС:

k_F=1/ R^r_F=1/0,65=1,539 Вт/ м²єС.

1.5 Теплотехнический расчет входных дверей и ворот

1. Определяем нормируемое сопротивление теплопередачи наружных стен по санитарно-гигиеническим требованиям:

R_req2^нс = n(t_int-t_ext)/Дt_n*б_int

где n - коэффициент зависящий от положения наружного ограждения по отношению к наружному воздуху.

n=1

Дt_n - нормируемый температурный период между t_int и температурой на внутренней поверхности НОК

Дt_n=4

R_req2^нс=(22+35)/(4*8,7)=1,638

2. Согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» пункт 5.7

R₀^вх.дв.?0,8 R_req2^нс

R₀^вх.дв?1,310

Принимаем за расчетное R₀^вх.дв=1,310.

3. Определяем коэффициент теплопередачи входных дверей и ворот:

k^вх.дв.=1/ R₀^вх.дв.=1/1,310=0,763



2. Расчет теплопотерь, заполнение ведомости подсчета теплопотерь, определение удельной тепловой характеристики здания на отопление

Определение потерь тепла каждым помещением в отдельности производят с учетом основных и добавочных потерь тепла путем суммирования потерь тепла через отдельные ограждающие конструкции, рассчитанных по формуле:

Q=K*F*n(t_B-t_H)(1+Ув)

где К - коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/ м²єС, F - расчетная площадь ограждающей конструкции, м²,

t_B=t_int - расчетная температура воздуха внутри помещения, єС, принимаемая по /4, прил.4/;

в - добавочные теплопотерь в долях от основных теплопотерь [1, прил.9]

t_H = t_ext - расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92.

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху/3, табл.6/;

Теплопотери коридоров, уборных и ванных относят к теплопотерям ближайших отапливаемых помещений квартиры.

Теплопотери лестничной клетки определяют как для одного помещения без деления по этажам.

Расчет теплопотерь сводится в таблицу 1.

Таблица 1

№ помещения, его наименование и температура воздуха	Наружные ограждения помещения	n(tB-tH)єС	Коэф-т теплоотд. K, Вт/м2єС	Добавочные теплопотери в долях, учитывающие	Множитель, учитывающий добавочные теплопотери	Теплопотери, Q, Вт
	Наим.	Ориен.	Размер, м	Площадь, м2			Ориент.	Инфильтр.	наличие входных дверей		Огражд.	Помещ.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
101 ж/к tB=22єС	нс нс до до пл	ю з ю з -	3,4*6,47 3,4*3,47 1,2*1,5 1,2*1,5 2,8*5,8	21,998 11,798 1,8 1,8 16,24	57 57 57 57 57	0,265 0,265 1,274 1,274 0,222	0 0,05 0 0,05 -	0,08 0,08 0,08 0,08 -	- - - - -	1,08 1,13 1,08 1,13 1	359 202 142 148 206	1060
102 ж/к tB=22єС	нс до пл	з з -	3*3,4 1,5*1,2 2,665*5,8	10,2 1,8 15,457	57 57 57	0,265 1,274 0,222	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 -	175 148 196	520
л/к1 tB=20єС	нс до Вх.дв пл пт	з з з - -	2,6*6,76 1,2*0,8*2 1,2*2,1 1,93*5,8 2,6*6	8,84 0,96 2,52 11,194 15,6	55 55 55 55 55	0,265 1,274 0,763 0,222 0,232	0,05 0,05 0,05 - -	0,08 0,08 0,08 - -	- - 1,98 - -	1,13 1,13 3,11 1 1	146 76 329 137 200	890
103 ж/к tB=22єС	нс до пл	з з -	3*3,4 1,2*1,5 2,665*5,8	10,2 1,8 15,457	57 57 57	0,265 1,274 0,222	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	175 148 196	520
104 ж/к tB=22єС	нс до пл	з з -	3*3,4 1,2*1,5 2,665*5,8	10,2 1,8 15,457	57 57 57	0,265 1,274 0,222	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	175 148 196	520
105 ж/к tB=22єС	нс до пл	з з -	3,4*3 1,2*1,5 2,665*5,8	10,2 1,8 15,457	57 57 57	0,265 1,274 0,222	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	175 148 196	520
106 ж/к tB=22єС	нс до пл	з в -	3,4*3 1,2*1,5 2,665*5,8	10,2 1,8 15,457	57 57 57	0,265 1,274 0,222	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	175 148 196	520
л/к2 tB=20єС	нс до Вх.дв пл пт	з з з - -	2,6*6,76 1,2*0,8*2 1,2*2,1 1,93*5,8 2,6*6	8,84 0,96 2,52 11,194 15,6	55 55 55 55 55	0,265 1,274 0,763 0,222 0,232	0,05 0,05 0,05 - -	0,08 0,08 0,08 - -	- - 1,98 - -	1,13 1,13 3,11 1 1	146 76 329 137 200	890
107 ж/к tB=22єС	нс до пл	з в -	3,4*3 1,2*1,5 2,665*5,8	10,2 1,8 15,457	57 57 57	0,265 1,274 0,222	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 -	175 148 196	520
108 ж/к tB=22єС	нс нс до до пл	з с з с -	3,47*3,4 6,47*3,4 1,2*1,5 1,2*1,5 2,665*5,8	11,798 21,998 1,8 1,8 15,457	57 57 57 57 57	0,265 0,265 1,274 1,274 0,222	0,05 0 0,05 0 -	0,08 0,08 0,08 0,08 -	- - - - -	1,13 1,08 1,13 1,08 1	202 359 38 30 196	830
109 ж/к tB=22єС	нс нс до до пл	с в с в -	6,47*3,4 4,47*3,4 1,2*1,5 1,2*1,5 3,8*5,8	21,998 15,198 1,8 1,8 22,04	57 57 57 57 57	0,265 0,265 1,274 1,274 0,222	0,1 0,05 0,1 0,05 -	0,08 0,08 0,080,08 -	- - - - -	1,18 1,13 1,18 1,13 1	393 260 155 148 279	1240
110 ж/к tB=22єС	нс до пл	в в -	3,3*3,4 1,2*1,5 2,965*5,8	11,22 1,8 17,197	57 57 57	0,265 1,274 0,222	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	192 148 218	560
111 ж/к tB=22єС	нс до пл	в в -	3,3*3,4 1,2*1,5 2,965*5,8	11,22 1,8 17,197	57 57 57	0,265 1,274 0,222	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	192 148 218	560
112 ж/к tB=22єС	нс до пл	в в -	4*3,4 1,2*1,5 3,665*5,8	13,6 1,8 21,257	57 57 57	0,265 1,274 0,222	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	233 148 269	650
113 ж/к tB=22єС	нс до пл	в в -	4*3,4 1,2*1,5 3,665*5,8	13,6 1,8 21,257	57 57 57	0,265 1,274 0,222	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	233 148 269	650
114 ж/к tB=22єС	нс до пл	в в -	3,3*3,4 1,2*1,5 2,965*5,8	11,22 1,8 17,197	57 57 57	0,265 1,274 0,222	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	192 148 218	560
115 ж/к tB=22єС	нс до пл	в в -	3,3*3,4 1,2*1,5 2,965*5,8	11,22 1,8 17,197	57 57 57	0,265 1,274 0,222	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	192 148 218	560
116 ж/к tB=22єС	нс нс до до пл	ю в ю в -	6,47*3,4 4,47*3,4 1,2*1,5 1,2*1,5 3,8*5,8	21,998 15,198 1,8 1,8 22,04	57 57 57 57 57	0,265 0,265 1,274 1,274 0,222	0 0,05 0 0,05 -	0,08 0,08 0,080,08 -	- - - - -	1,08 1,13 1,08 1,13 1	359 260 142 148 279	1190
201 ж/к tB=22єС	нс нс до до пт	ю з ю з -	3,36*6,47 3,36*3,47 1,2*1,5 1,2*1,5 3*6	21,7392 11,65921,8 1,8 18	57 57 57 57 57	0,265 0,265 1,274 1,274 0,232	0 0,05 0 0,05 -	0,08 0,08 0,08 0,08 -	- - - - -	1,08 1,13 1,08 1,13 -	355 199 142 148 239	1090
202 ж/к tB=22єС	нс до пт	з з -	3,36*3 1,2*1,5 3*6	10,08 1,8 36	57 57 57	0,265 1,274 0,232	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	173 148 239	560
203 ж/к tB=22єС	нс до пт	з з -	3,36*3 1,2*1,5 6*3	10,08 3,6 36	57 57 57	0,265 1,274 0,232	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	173 148 239	560
204 ж/к tB=22єС	нс до пт	3 з -	3,36*3,335 1,2*1,5 3*6	11,2056 1,8 18	57 57 57	0,265 1,274 0,232	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	192 148 239	580
205 ж/к tB=22єС	нс до пт	з з -	3,36*3,335 1,2*1,5 3*6	11,2056 1,8 18	57 57 57	0,265 1,274 0,232	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	192 148 239	580
206 ж/к tB=22єС	нс до пт	з з -	3,36*3,335 1,2*1,5 3*6	11,2056 1,8 18	57 57 57	0,265 1,274 0,232	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	192 148 239	580
207 ж/к tB=22єС	нс до пт	з з -	3,36*3,335 1,2*1,5 3*6	11,2056 1,8 18	57 57 57	0,265 1,274 0,232	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	192 148 239	580
208 ж/к tB=22єС	нс нс до до пт	з с з с -	3,47*3,36 6,47*3,36 1,2*1,5 1,2*1,5 6*3	11,6592 21,7392 1,8 1,8 18	57 57 57 57 57	0,265 0,265 1,274 1,274 0,232	0,05 0,1 0,05 00,1 -	0,08 0,08 0,08 0,08 -	- - - - -	1,13 1,18 1,13 1,18 1	199 388 148 155 239	1130
209 ж/к tB=22єС	нс нс до до пт	с в с в -	6,47*3,36 4,47*3,36 1,2*1,5 1,2*1,5 4*6	21,7392 15,0192 1,8 1,8 24	57 57 57 57 57	0,265 0,265 1,274 1,274 0,232	0,1 0,05 0,1 0,05 -	0,08 0,08 0,08 0,08 -	- - - - -	1,18 1,13 1,18 1,13 1	388 257 155 148 318	1270
210 ж/к tB=22єС	нс до пт	в в -	3,3*3,36 1,2*1,5 3,3*6	11,088 1,8 19,8	57 57 57	0,265 1,274 0,232	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	190 148 262	600
211 ж/к tB=22єС	нс до пт	в в -	3,3*3,36 1,2*1,5 3,3*6	11,088 1,8 19,8	57 57 57	0,265 1,274 0,232	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	190 148 262	600
212 ж/к tB=22єС	нс нс пт	в в -	4*3,36 1,2*1,5 4*6	13,44 1,8 24	57 57 57	0,265 1,274 0,232	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	230 148 318	700
213 ж/к tB=22єС	нс нс пт	в в -	4*3,36 1,2*1,5 4*6	13,44 1,8 24	57 57 57	0,265 1,274 0,232	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	230 148 318	700
214 ж/к tB=22єС	нс до пт	в в -	3,3*3,36 1,2*1,5 3,3*6	11,088 1,8 19,8	57 57 57	0,265 1,274 0,232	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	190 148 262	600
215 ж/к tB=22єС	нс до пт	в в -	3,3*3,36 1,2*1,5 3,3*6	11,088 1,8 19,8	57 57 57	0,265 1,274 0,232	0,05 0,05 -	0,08 0,08 -	- - -	1,13 1,13 1	190 148 262	600
216 ж/к tB=22єС	нс нс до до пт	в ю в ю -	4,47*3,36 6,47*3,36 1,2*1,5 1,2*1,5 4*6	15,0192 21,7392 1,8 1,8 24	57 57 57 57 57	0,265 0,265 1,274 1,274 0,232	0,05 0 0,05 0 -	0,08 0,08 0,08 0,08 -	- - - - -	1,13 1,08 1,13 1,08 1	257 355 148 142 318	1220
Итого: 24710

Q_зд=24710 Вт

Удельная тепловая характеристика здания на отопление определяется по формуле:

q₀ = Q_зд/V_н (t_в^ср -t_n)*б

где V_н - строительный объем отапливаемой части здания, м³; t_в^ср - усредненная расчетная внутренняя температура отапливаемых помещение, єС, для жилых зданий принимается равной температуре воздуха в жилой неугловой комнате; б - поправочный коэффициент на изменение удельной тепловой характеристики в зависимости от местных климатических условий, определяется по формуле:

б = 0,54+22/ (t_в^ср -t_n)



3. Выбор системы отопления и описание устройства системы отопления

В данной курсовой работе необходимо спроектировать центральную систему водяного отопления. Источник теплоснабжения - ТЭЦ. Вид системы отопления - водяная, двухтрубная с верхней разводкой. Проектируем с тупиковым движением воды. Выбираем способ подключения системы отопления к центральным тепловым сетям с помощью водоструйного насоса-элеватора.

Для жилых зданий в соответствии с нормативными требованиями [1, табл. Б1] параметры теплоносителя в двухтрубной системе отопления - 95-70 єС.

Способ прокладки труб - открытая прокладка стояков.

Используются трубы стальные водогазопроводные легкие (ГОСТ 3263-75*), радиатор МС - 140 - 108 ГОСТ 8690-94. Способ выпуска воздуха из системы осуществляется через кран Маевского СТД - 7073Б, вентиль обыкновенный 15 кч. 18 п., также пробковый кран для отключения стояка, кран двойной регулировки КДР-10 ГОСТ 10944-97 для регулировки теплоотдачи отопительного прибора, тройник с пробкой для опорожнения стояка.



4. Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления

Целью гидравлического расчета трубопроводов системы отопления является выбор таких сечений (диаметров) трубопроводов для наиболее протяженного и нагруженного циркуляционного кольца системы, по которым при располагаемом перепаде давлений в системе обеспечивается пропуск заданных расходов теплоносителя.

Располагаемый перепад давлений в системе отопления принимается при непосредственном присоединении систем отопления к тепловым сетям с подмешиванием воды из обратного трубопровода элеватором - равным давлению, создаваемому элеватором и определяемому по номограмме [8, рис. 10.19]. В двухтрубной системе водяного отопления с механическим побуждением располагаемое давление для циркуляции теплоносителя определяется с учетом естественного давления, образующегося от охлаждения воды в нагревательных приборах и трубопроводах по формуле:

ДP_P= ДP_H+0.4* ДP_e

где ДP_H - давление, создаваемое циркуляционным насосом, Па. В данной курсовой работе определяется по формуле:

ДP_H=100Уl

где Уl - сума длин расчетных участков наиболее протяженного циркуляционного кольца, м.

Располагаемое давление определяется только один раз для расчетного циркуляционного кольца системы отопления. Располагаемым давлением для расчета остальных веток располагаемое давление для расчетного кольца за вычетом потерь давления в общих участках.

Естественное циркуляционное давление ДP_e Па, определяется по формуле:

ДP_е= ДP_е.пр.+ ДP_e.тр.

Естественное циркуляционное давление ДP_е.пр, Па, возникающее вследствие охлаждения воды в отопительных приборах, для двухтрубной системе в расчетном кольце через прибор нижнего этажа определяется по формуле:

ДP_е.пр=h₁*g*в*(t_г -t_о)

где h₁ - вертикальное расстояние между осью элеватора и центром отопительного прибора первого этажа, м;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

в =0,64 кг/(м³єС) - среднее увеличение плотности воды при уменьшении температуры воды на 1 єС для (t_г -t_о)=95-70єС;

t_г и t_о - расчетная температура горячей и обратной воды в системе, єС.

Естественное циркуляционное давление ДP_e.тр, Па, возникающее вследствие охлаждения воды в трубах, определяется по таблице [6, прил. 4]. В насосных системах с нижней разводкой величина ДP_e.тр не учитывается.

В насосных системах отопления допускается не учитывать ДP_е, если оно составляет менее 10% от ДP_H.

Для выполнения гидравлического расчета необходимо вычертить аксонометрическую схему системы отопления и разбить ее на расчетные участки. Расчетным участком является такой отрезок трубопровода, по которому проходит постоянный расход воды. Границами участков являются тройники и крестовины.

В двухтрубной насосной системе с тупиковым движением воды за расчетное циркуляционное кольцо считается кольцо через наиболее нагруженный нижний отопительный прибор стояка, наиболее нагруженного и удаленного от теплового пункта. Диаметр трубопроводов, соединяющих элеватор с системой, должен подбираться исходя из удельной потери давления 20-40 Па/м [9].

Расчет сводится в таблицу 2

Таблица 2

№ учас.	Тепловая нагрузка участка Q, Вт	Расход воды на участке G,кг/ч	Длина участка l, м	Диаметр трубы Ду, мм	Скорость воды v, м/с	Удельная потеря давления на трение R,Па/м	Потеря давления на трение R*l, Па	Укоэф-в местных сопр. на участке Уо	Динамич. давление Рд, Па	Потеря давления в местных сопротивл. Z= Уо*Рд, Па	Суммарная потеря давления на участке Rl +Z, Па	Местные сопротивл.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Основное расчетное циркуляционное кольцо
1	580	21	1	10	0,44	3,4	3,4	13	0,99	12,87	16
2	1170	43	3,5	10	0,092	16	56	7,7	4,41	33,957	90
3	3230	118	4	15	0,160	36	144	1	6,46	6,46	151
4	4120	151	4,5	15	0,209	60	270	1	21,6	21,6	292
5	6300	230	6,5	20	0,431	240	1560	1	90,4	90,4	1650
6	8500	310	5	20	0,234	50	250	1	27	27	277
7	9390	343	4	20	0,268	65	260	1	35,6	35,6	296
8	11550	422	3,5	20	0,327	95	332,5	4,5	51,6	232,2	565
9	12450	454	7	20	0,352	110	770	1	60	60	830
10	13630	498	2	25	0,234	36	72	1	27	27	99
11	24710	902	3	50	0,112	3,8	11,4	0,5	5,91	2,955	15
12	-	620	0,5	50	0,077	1,9	0,95	1,5	2,75	4,125	5
13	24710	902	2	50	0,112	3,8	7,6	1	5,91	5,91	14
14	13630	498	2	25	0,234	36	72	1,5	27	40,5	113
15	12450	454	7	20	0,352	110	770	1	60	60	830
16	11550	422	3,5	20	0,327	95	332,5	3	51,6	154,8	488
17	9390	343	4	20	0,268	65	260	1	35,6	35,6	296
18	8500	310	5	20	0,234	50	250	1	27	27	277
19	6300	230	6,5	20	0,431	240	1560	1	90,4	90,4	1650
20	4120	151	4,5	15	0,209	60	270	1	21,6	21,6	292
21	3230	118	4	15	0,160	36	144	1	6,46	6,46	151
22	1170	43	4	10	0,092	16	56	7,5	4,41	33,075	90
	Уl=87		У(Rl +Z)р.к=8485
Второстепенное расчетное циркуляционное кольцо
23	1190	44	6	10	0,096	19	114	2,5	4,41	11,025	125
24	3570	130	7	10	140	0,278	980	1	38,3	38,3	1018
25	6080	222	7,5	15	0,301	120	900	1	44	44	944
26	8590	314	6,5	15	0,431	240	1560	1	90,4	90,4	1651
27	11080	405	3,5	20	0,308	85	297,5	2,5	47	117,5	415
28	11080	405	3,5	20	0,308	85	297,5	2,5	47	117,5	415
29	8590	314	6,5	15	0,431	240	1560	1	90,4	90,4	1651
30	6080	222	7,5	15	0,301	120	900	1	44	44	944
31	3570	130	7	10	140	0,278	980	1	38,3	38,3	1018
32	1190	44	6	10	0,096	19	114	2,5	4,41	11,025	125
	У(Rl +Z)в.к.=8306

После определения потерь давления на участке определяется суммарная потеря давления в расчетном циркуляционном кольце У(Rl +Z)_р.к. и сравнивается с располагаемым давлением. Должно выполняться равенство:

Невязка в расчетных потерях давления для систем водяного отопления не должна превышать 15%. Увязка потерь давлений производится изменением диаметров трубопроводов на отдельных участках как подающего, так и обратного трубопроводов.

При гидравлическом расчете промежуточных стояков могут применяться составные стояки из труб разного диаметра для увязки потерь давления. При невозможности увязки потерь давления путем изменения диаметра труб стояки диафрагмируют. Диаметр диафрагмы, мм, определяют по формуле:

d_д = 3,54(G²_cm / ДP_д)^0,25

где G_cm - расход воды в стояке, кг/ч; ДP_д - необходимые для увязки потери давления в диафрагме, Па.

Гидравлическую увязку промежуточных стояков можно осуществлять, устанавливая на этих стояках балансировочные клапаны.



5. Расчет нагревательной поверхности отопительных приборов

Средняя температура воды в отопительном приборе, присоединенном к стояку двухтрубной системы отопления, определяется по формуле:

t_ср.=0,5[t_г-(УД t_m+ УД t_п.ст.)+ t_о

где t_г и t_о - расчетная температура горячей и обратной воды в системе, єС; УД t_m - суммарное понижение температуры воды, єС, на участках подающей магистрали от начала системы до рассматриваемого стояка [8, с.45]; р - суммарное понижение температуры воды на участках подающего стояка от магистрали до рассчитываемого прибора, єС [8, формула 9.9].

В данной курсовой работе величины УД t_m и УД t_п.ст можно не учитывать вследствие их малости.

t_ср.=0,5[t_г-(УД t_m+ УД t_п.ст.)+ t_о]=0,5(95+70)=82,5

Расчетная плотность теплового потока отопительного прибора q_пр, Вт/м², определяется по формуле:

q_пр=q_ном*(Д t_ср/70)¹⁺ⁿ*(G_пр/360)^р*с_пр

где Дt_ср= t_ср- t_В - разность между температурой воды в приборе и температурой воздуха в помещении; n, p, с_пр - экспериментальные числовые показатели, принимаются по таблице [6, табл.8.1; 8, табл.9.2] в зависимости от типа отопительного прибора, схемы присоединения прибора и расхода воды через отопительной прибор G_пр, кг/ч; q_ном - номинальный тепловой поток прибора, Вт/м² [6, табл.8.1].

Теплоотдача открыто проложенных в рассматриваемом помещении теплопроводов определяется по формуле:

Q_тр= q_В*l_В+ q_Г*l_Г

где q_В и q_Г - теплоотдача 1 м вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м [8, табл.П.22], принимается в зависимости от диаметра и Дt_ср; l_В, l_Г - длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м.

Если расчетное число секций N_p по формуле получается не целым, то к установке принимается ближайшее большее число секций N_уст..

Расчет:

1) q_пр=758*0,893871051*0,956522614*1,039=674; Q_тр=540,8;

F_p=(1060-0.9*548.5)/674=0.85; в₃=0.97+(0.06/0.85)=1.04;

N_p=0.85*1.07/(0.244*1.04)=3.58

N_уст=4

2) q_пр=758*0,863011475*0,953332126*1,039=648; Q_тр=339,2;

F_p=(890-0.9*339.2)/648=0.902; в₃=0.97+(0.06/0.902)=1.04;

N_p=0.902*1.07/(0.244*1.04)=3.8

N_уст=4

3) q_пр=758*0,863011475*0,953332126*1,039=648; Q_тр=421;

F_p=(890-0.9*421)/648=0.79; в₃=0.97+(0.06/0.79)=1.05;

N_p=0.79*1.07/(0.244*1.05)=3.3

N_уст=4

4) q_пр=758*0,893871051*0,952140818*1,039=670; Q_тр=424,5;

F_p=(830-0.9*424.5)/670=0.67; в₃=0.97+(0.06/0.67)=1.06;

N_p=0.67*1.07/(0.244*1.06)=2.77

N_уст=3

5) q_пр=758*0,893871051*0,959685883*1,039=676; Q_тр=848,5;

F_p=(1240-0.9*848.5)/676=0.71; в₃=0.97+(0.06/0.71)=1.06;

N_p=0.71*1.07/(0.244*1.06)=2.94

N_уст=3

6) q_пр=758*0,893871051*0,958833068*1,039=675; Q_тр=540,8;

F_p=(1190-0.9*548.5)/675=1.042; в₃=0.97+(0.06/1.042)=1.03;

N_p=1.042*1.07/(0.244*1.03)=4.44

N_уст=5

7) q_пр=758*0,893871051*0,957007078*1,039=674; Q_тр=540,8;

F_p=(1090-0.9*548.5)/674=0.895; в₃=0.97+(0.06/0.895)=1.04;

N_p=0.895*1.07/(0.244*1.04)=3.78

N_уст=4

8) q_пр=758*0,893871051*0,957941384*1,039=675; Q_тр=848,5;

F_p=(1130-0.9*848.5)/675=0.543; в₃=0.97+(0.06/0.543)=1.08;

N_p=0.543*1.07/(0.244*1.08)=2.21

N_уст=3

9) q_пр=758*0,893871051*0,960098756*1,039=676; Q_тр=848,5;

F_p=(1270-0.9*848.5)/676=0.75; в₃=0.97+(0.06/0.75)=1.05;

N_p=0.75*1.07/(0.244*1.05)=3.13

N_уст=4

10) q_пр=758*0,893871051*0,948797249*1,039=668; Q_тр=355;

F_p=(700-0.9*355)/668=0.57; в₃=0.97+(0.06/0.57)=1.08;

N_p=0.57*1.07/(0.244*1.08)=2.32

N_уст=3

11) q_пр=758*0,893871051*0,948797249*1,039=668; Q_тр=355;

F_p=(700-0.9*355)/668=0.57; в₃=0.97+(0.06/0.57)=1.08;

N_p=0.57*1.07/(0.244*1.08)=2.32

N_уст=3

12) q_пр=758*0,893871051*0,959264119*1,039=675; Q_тр=540,8;

F_p=(1220-0.9*540.5)/675=1.086; в₃=0.97+(0.06/1.086)=1.03;

N_p=1.086*1.07/(0.244*1.03)=4.63

N_уст=5

Результаты расчета заносятся в таблицу 3.

Таблица 3

№ помещения, температура воздуха	Тепловая нагрузка прибора Qп, Вт	Расход воды через отопит. прибор Gпр,кг/ч	Дtср, єС	Экспериментальные числовые показатели	Расчетная плотность теплового потока qпр, Вт/ м	Теплоотдача 1м вертикальных труб qВ, Вт/ м	Теплоотдача 1м горизонтальных труб qГ, Вт/ м	Теплоотдача теплопров., открыто продолж. в помещении Qтр,Вт	Расчетная площадь отопит. прибора, Fр м2	Число секций чугунного радиатора
				n	p	спр						Np	Nуст.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
101 tB=22єС	1060	39	60,5	0,3	0,02	1,039	674	48	64	540,8	0,85	3,58	4
л/к1 tB=20єС	890	33	62,5	0,3	0,02	1,039	648	60	79	339,2	0,902	3,8	4
л/к2 tB=20єС	890	33	62,5	0,3	0,02	1,039	648	75	95	421	0,79	3,3	4
108 tB=22єС	830	31	60,5	0,3	0,02	1,039	670	75	95	424,5	0,67	2,77	3
109 tB=22єС	1240	46	60,5	0,3	0,02	1,039	676	75	95	848,5	0,71	2,94	3
116 tB=22єС	1190	44	60,5	0,3	0,02	1,039	675	48	64	540,8	1,042	4,44	5
201 tB=22єС	1090	40	60,5	0,3	0,02	1,039	674	48	64	540,8	0,895	3,78	4
208tB=22єС	1130	42	60,5	0,3	0,02	1,039	675	75	95	848,5	0,543	2,21	3
209tB=22єС	1270	47	60,5	0,3	0,02	1,039	676	75	95	848,5	0,75	3,13	4
212tB=22єС	700	26	60,5	0,3	0,02	1,039	668	60	79	355	0,57	2,32	3
213tB=22єС	700	26	60,5	0,3	0,02	1,039	668	60	79	355	0,57	2,32	3
216tB=22єС	1220	45	60,5	0,3	0,02	1,039	675	48	64	540,8	1,086	4,63	5

1. 6. Расчет и подбор элеватора

По вычисленному значению диаметра горловины подбирают [6, с. 374] номер элеватора, имеющего диаметр горловины ближайший меньший к полученному.

Диаметр сопла элеватора определяется с точностью до 0,1 мм с округлением в меньшую сторону по формуле:

Диаметр сопла следует принимать не менее 3 мм. Необходимая для действия элеватора разность давлений в наружных теплопроводах при вводе их в здание ДP_m, кПа, определяется по формуле:

ДP_m=1,4 ДP_н(1+u)²=1,4*8700(1+2,2)²=124723,2Па=124,7232кПа

Технико-экономические показатели запроектированной системы отопления представлены на графической части.



7. Выбор системы вентиляции

Современные условия жизни человека требуют эффективных искусственных средств оздоровления воздушной среды. Этой цели служит техника вентиляции.

К факторам, вредное действие которых устраняется с помощью вентиляции, относятся: избыточное тепло (конвекционное, вызывающее повышение температуры воздуха) и лучистое; избыточные водяные пары - влага; газы и пары химических веществ общетоксического или раздражающего действия; токсическая и нетоксическая пыль; радиоактивные вещества.

Согласно СНиП [4. п.3.4] жилые здания должны быть оборудованы вытяжной вентиляцией через вентиляционные каналы с естественным побуждением из помещений кухонь, уборных, ванных (душевых) или современных санитарных узлах. Системы вытяжной вентиляции их перечисленных помещений проектируются с общим или раздельными вертикальными каналами. Удаление воздуха из жилых комнат осуществляется естественным путем через самостоятельные каналы или перетеканием в кухни, санузлы. Приток воздуха в помещения осуществляется через форточки, фрамуги или открывающиеся створки окон.

На планах этажа и чердака показываются вентиляционные каналы и жалюзийные решетки, указываются размеры жалюзийных решеток. Количество каналов на плане здания должно соответствовать последнему этажу здания. На плане этажа обозначаются системы вентиляции (ВЕ1, ВЕ2, ВЕ3, ВЕ4, ВЕ5 и ВЕ6).



8. Расчет воздухообменов

Системы вентиляции жилых зданий должны обеспечивать нормы воздухообмена не ниже минимальных, поддерживающих в помещениях необходимое качество (чистоту воздуха).

Расходы удаляемого воздуха из помещений жилых зданий согласно требований [4, прил.4; 16, табл.2] составляют:

ь не менее 60 м³/ч - из кухни в негазифицированных зданиях при электрической плите;

ь по 25 м³/ч - из индивидуальных ванных и уборных;

ь 3 м³/ч на 1 м² площади жилых помещений - из жилых комнат, если общая площадь квартиры меньше 20 м²/чел.

Воздух, который удаляется из кухонь, уборных и ванных, замещается воздухом из жилых комнат. Если суммарный расход воздуха, удаляемого из жилых комнат, превышает расход воздуха, удаляемого из кухонь, ванных и уборных, то каналы кухонь, ванных и уборных рассчитываются на расход воздуха, удаляемого из жилых комнат.

L_кву=60+25+3=88 м³/ч



9. Аэродинамический расчет системы вентиляции

Для проведения аэродинамического расчета вычерчивается аксонометрическая схема выбранной для расчета системы вентиляции. По схеме и планам строительной части здания определяют длины отдельных расчетных участков системы. Расчетный участок характеризуется постоянным расходом воздуха и неизменным поперечным сечением. Границами между отдельными участками системы служат тройники и крестовины. Потери давления в системе определяются потерями давления в магистрали, имеющей наибольший расход воздуха, - цепочке последовательно расположенных участков от начала системы до наиболее удаленного ответвления. Для естественной канальной вытяжной системы вентиляции магистрально будет являться направление от устья вытяжной шахты до наиболее удаленного и нагруженного канала последнего этажа (до центра жалюзийной решетки этого канала). Участки магистрали нумеруют, начиная с участка с меньшим расходом.

Скорость движения воздуха в жалюзийных решетках принимается 0,5-1 м/с. На большую скорость рассчитывают решетки нижних, а на меньшую - верхних этажей.

Скорость движения воздуха принимается: в вертикальных каналах верхнего этажа - 0,5-0,6 м/с; из каждого нижерасположенного этажа на 0,1 м/с больше, чем из предыдущего, но не выше 1 м/с; в вытяжной шахте 1-1,5 м/с; в сборных воздуховодах не менее 1 м/с.

Результаты аэродинамического расчета вентиляционных каналов сводятся в таблицу 5.

Таблицу 5

№	Расход воздуха, L, Вт	Длина l, м	Размеры канала а, в, мм	Эквивалент.диаметр dэ,мм	Площадь сеченияF м2	Скорость воды v, м/с	Удел. потеря давл. на трение R,Па/м	К-т в	Потеря давления на трение R*l *в, Па	Укоэф-в местных сопр. на участке Уо	Динам. давл. Рд, Па	Потеря давл.в местных сопротив.Z= Уо*Рд, Па	Суммар.потеря давл. на участкеRl в +Z, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
кух 1 эт	60	7	125*125	125	0,02	0,833	0,108	1,4	1,0584	3,3	0,45	1,485	2,5434
кух 2 эт	60	4	125*125	125	0,02	0,833	0,108	1,4	0,605	3,3	0,45	1,485	2,09
уб.1 эт	25	7	125*125	125	0,02	0,34	0,037	1,25	0,32375	3,3	0,07	0,231	0,55475
уб.2эт	25	4	125*125	125	0,02	0,34	0,037	1,25	0,185	3,3	0,07	0,231	0,416
ван.1эт	25	7	125*125	125	0,02	0,34	0,037	1,25	0,32375	3,3	0,07	0,231	0,55475
ван. 2 эт	25	4	125*125	125	0,02	0,34	0,037	1,25	0,185	3,3	0,07	0,231	0,416

Потери давления по магистрали необходимо сравнить с располагаемым давлением и определить, сохраняется ли равенство:

У(R*l в +Z).б= ДP_е

где б =1,1-1,15 - коэффициент запаса.

В случае несоблюдения равенства необходимо увеличить или уменьшить диаметры воздуховодов на отдельных расчетных участках системы вентиляции.

Располагаемое гравитационное давление ДP_е, Па, для расчета систем естественной вытяжной вентиляции рассчитывается при температуре воздуха: внутреннего - нормируемой для холодного периода года наружного - равной 5єС, по формуле:

ДP_е=h_i*g*(с_H - с_B)

где h_i - высота воздушного столба, принимаемая от центра вытяжного отверстия до устья вытяжной шахты, м;

с_H, с_B - плотность наружного и внутреннего воздуха [6,прил.8].

с_H=1,27

с_B=1,213- для кухни и уборной

с_B=1,185- для ванной

g - ускорение свободного падения, м/с².

ДP_е (кух.уб.1эт)=h_i*g*(с_H - с_B)=7*9,8(1,27-1,213)=3,9102Па

ДP_е (кух.уб.2эт=h_i*g*(с_H - с_B)=4*9,8(1,27-1,213)=2,2344Па

ДP_е (ванной1эт)=h_i*g*(с_H - с_B)=7*9,8(1,27-1,185)=5,831Па

ДP_е (ванной2эт)=h_i*g*(с_H - с_B)=4*9,8(1,27-1,185)=3,332Па

Запас (кухни1этажа)= (3,9102-2,5434-)/3,9102=0,35 - запас больше d_min следовательно устанавливаем жалюзийную регулируемую решетку.

Запас (кухни2этажа)=(2,2344-2,09)/2,2344=0,065

Запас (уборной1этажа)=(3,9102-0,55475)/3,9102=0,86- запас больше d_min следовательно устанавливаем жалюзийную регулируемую решетку.

Запас (уборной2этажа)=(2,2344-0,416)/2,2344=0,814- запас больше d_min следовательно устанавливаем жалюзийную регулируемую решетку.

Запас (ванной1этажа)=(5,831-0,55475)/5,831=0,91- запас больше d_min следовательно устанавливаем жалюзийную регулируемую решетку.

Запас (ванной2этажа)=(5,831-0,416)/5,831=0,93- запас больше d_min следовательно устанавливаем жалюзийную регулируемую решетку.



Заключение

В данной курсовой работе была запроектирована тепловая защита здания, сделаны расчеты системы водяного отопления с нижней разводкой и вентиляции жилого дома. Произведен гидравлический расчет систем отопления, в котором определили диаметры трубопроводов расчетного циркуляционного кольца и величины потерь давления в расчетном циркуляционном кольце. Также был расчет нагревательной поверхности приборов, в котором определили расчетное число секций чугунного радиатора, а также теплоотдачи теплопроводов, открыто проложенных в помещении. Был подобран элеватор и сконструирован ввод теплоносителя в здание. Также был произведен аэродинамический расчет систем вентиляции, в котором определили потери давления по магистрали.

Курсовая работа, при ее выполнении, дала возможность приобрести теоретические знания и навыки определенных расчетов, также начальный опыт по проектированию систем отопления и вентиляции жилого здания. Показала важность этих расчетов для экономии средств при строительстве.



Список используемых источников

1. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование - М.: Госстрой России, 2005 - 54с.

2. СНиП 23-01-99* Строительная климатология, - М.: Госстрой России, 2005 - 70с.

3. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий - М.: Госстрой России, 2004.

4. СНиП 2.08.01-89* Жилые здания/Госстрой СССР - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 2002 - 16с.

5. СНиП 3.05.01-85 Внутренние санитарно-технические системы/Минстрой России - М.: ГП ЦЦП, 196 - 40с.

6. Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб. для вузов - 4-е перераб. и доп. изд. - М.: Стройиздат, 1991 - 480с.

7. Отопление и вентиляция жилых и гражданских зданий: Проектирование: Справочник / Г.В. Русланов, М.Я. Розкин, Э.Л. Ямпольский - Киев: Будивельник, 1983 - 2872с.

8. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3-х ч. Ч.1 Отопление / В.Н. Богословский, Б.А. Крупнов, А.Н. Сканави и др.; Под ред. И.Г. Староведова и Ю.И. Шиллера - 4-е перераб. и доп. изд. - М.: Стройиздат, 1990 - 344с. - (Справочник проектировщика).

9. ГОСТ 30944-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях - М.: Госстрой России, 1996 - 12с.

10. Теплотехника, отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха / В.М. Гусев, Н.И. Ковалев, В.П. Попов, В.А. Потрошков - Л.: Стройиздат, 1971 -343с.

11. Отопление и вентиляция: Учебник для вузов / В.Н. Богословский, В.П. Щеглов, Н.Н. Разумов. 2-е перераб. и доп. изд. - М.: Стройиздат, 1980 - 295с.