Отопление и вентиляция гражданского здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский Государственный Строительный Университет

Кафедра отопления и вентиляции

Курсовой проект

«Отопление и вентиляция гражданского здания»

Выполнил: Ефимов М.А. 2-11



Исходные данные

1. Планировка здания: вариант 4, число этажей 5, ориентация входа на запад, строительные размеры (в метрах): а=5,9 м, б= 3,0 м, Н_эт=3,0 м, Н_m=3,7 м.

2. Конструкция наружной стены: по выдаваемому варианту.

3. Приведенные сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, м^2.0С/Вт,-по п.2.1*СниПII-3-79*(3).

4. Район строительства: Владивосток.

5. Относительная влажность воздуха в характерном помещении _а=55%(3).

6. Система отопления - водяная двухтрубная с нижним расположением подающей магистрали.

7. Отопительные приборы - радиаторы типа МС-140.

8. Теплоснабжение - от городской водяной теплосети. Расчетная температура воды в теплосети (⁰С): Т_r=140, Т_o= 70. Перепад давления на вводе здания 2,7 кПа.

9. Присоединение системы отопления к теплосети - по элеваторной схеме.



1. Выбор и теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания

Выбор климатических характеристик района строительства.

Климатические характеристики района строительства, необходимые для теплотехнического расчета ограждающих конструкций и систем отопления и вентиляции:

- наиболее холодной пятидневки t_н5 с обеспеченностью 0,92;

- продолжительность отопительного периода Z_оп, со среднесуточной температурой воздуха ниже 8 ^оС и его средняя температура t_оп;

- температура наружного воздуха наиболее холодного месяца t_хм;

- средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца_хм (все по таблице СНиП 2.01.01-82);

- зона влажности(по приложению 1 СНиП 2-3-79**);

- расчетная скорость ветра V_В, равная максимальной из средних скоростей по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более (по приложению 4 СНиП 2.04.05-86).

Таблица №1:

“Климатические характеристики района строительства”

Район строительства	tH5,oC	tОП,oC	Zоп, Сутки	VВ,м/с	хм,%	tхм,oC	Зона влажности
Владивосток	-24	-3,9	196	6,9	61	-13,1	сухая

Выбор расчётных условий и характеристик микроклимата в помещениях. конструкция отопление вентиляция

Температура воздуха в помещениях t_в принимается по СНиП 2.08.01-89* и места расположения жилых комнат. Относительная влажность воздуха принимается равной 55%, что соответствует нормальному влажному режиму помещения.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций, от которых зависит теплотехнические показатели строительных материалов, принимаются по приложению 2 СНиП II-3-79**.

Таблица №2

“Расчётные условия и характеристики микроклимата”

Значение tв для помещений, оС	Относительная влажность ,%	Условия эксплуатации ограждающих конструкций
угловая жи- лая комната	рядовая жи- лая комната	кухня	лестничная клетка
20	18	18	16	55	А

Выбор теплотехнических показателей строительных материалов и характеристик ограждающих конструкций.

Таблица №3

“Теплотехнические показатели строительных материалов”

“Теплотехнические показатели строительных материалов”

Наименование материала	Условия эксплуатации материала	Плотность материала , кг/м3	Коэффициент теплопро-водности , Вт/(м*оС)	Коэффициент паропрони-цаемости , мг/(м2*ч*Па)	Номер слоя/его толщина в мм
Штукатурка с ц.п. раствором	А	1800	0,93	0,09	2.1/10 2.2/10
Экотермикс 600	А	100	0,037	0,05	3/150
железобетон	А	2500	1.69	0,03	1/300

Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций принимаются по СНиП II-3-79**



Таблица № 4

“Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций”

Наименование ограждающих конструкций	tн, оС	n	в, Вт/(м2 * оС)	н , Вт/(м2 * оС)
Наружная стена	4	1	8,7	23
Чердачные перекрытия (потолок)	3	0,9	8,7	12
Перекрытия над подвалами и подпольями	2	0,6	8,7	6

t^н - нормируемая разность температур между температурой воздуха в помещении и внутренней поверхности наружного ограждения;

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;

_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций;

_н - коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции. Вт/(м С);

Расчёт оптимального сопротивления теплопередаче, толщины утеплителя и коэффициента теплопередачи ограждающих конструкций

1. По санитарно-гигиеническим требованиямR_о^тр , СниПII-3-79**ограничевает температуру на внутренней поверхности наружного ограждения.

R_о^тр - минимальное требуемое сопротивление теплопередаче, м^{2 . о}С/Вт,

tв - расчетная температура внутреннего воздуха для рядовой жилой комнаты,

tн5- температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки,

t^н- нормируемая разность температур между температурой воздуха в помещении и внутренней поверхности наружного ограждения,

n - коэффициент, уменьшающий расчетную разность температур для конструкций, не соприкасающихся с наружным воздухом,

_в- коэффициент теплообмена на внутренней поверхности ограждения.

Для наружной стены имеем:

2. По нормам энергосбережения.

Rо^трнормируется в зависимости от назначения здания, назначения ограждения, от числа градуса суток отопительного периода (ГСОП).

ГСОП= (t_в-t_о.п.)* z_о.п.

ГСОП= (18+3,9)*196=4292,4

Имея значение ГСОП, с помощью интерполяции находим:

R_о^тр =2,90м²*^оС/Вт

Расчетное требуемое сопротивление принимаем как большее из двух выше найденных значений, а именно.

Термическое сопротивление утепляющего слоя R_ут определяется следующим образом:

Rо=1/_в+R_ут+R_к+1/_н

Rут=R_о^тр-R_о^усл

R_ут=2,62м²*^оС/Вт

_в- коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности ограждения, Вт/(м*^оС),

_н-коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м*^оС).

Минимальная толщина утепляющего слоя _ут рассчитывается по формуле:

_ут= R_ут*_ут= 150 мм

Принимаем толщину утеплителя ( ) равную 150 мм.

Конструкция стены

штукатурка 10 мм	утеплитель 200 мм	ж/б 300 мм	штукатурка 10 мм

Рассчитаем фактическое оптимальное сопротивление теплопередачи:

м²*^оС/Вт

R_о^пр=3,11м²*^оС/Вт

Сопротивление теплопередаче пола и потолка (по нормам энергосбережения)

R_о=4,77 м²*^оС/Вт

Расчёт коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций.

Дл наружной стены:

Для пола и потолка:

Для окна: К=1,798Вт/м²*^оС.

2. Определение тепловой мощности системы отопления

1 этаж



2 этаж

Подвал

Расчет теплопотерь здания через неутепленные пол и стены примыкающие к грунту по общепринятой методике
Исходные данные	Обозна- чения	Значения	Ед. изм.
1	Размеры здания	ширина	B=	29,600	м
		длина	A=	13,200
		заглубление	H=	1,500
2	Расчетные температуры воздуха	наружная	tнр=	5,0	°С
		внутренняя	tвр=	16,0
3	Термические сопротивления теплопередаче по зонам	зона 1	R1=	5,2	м2·°С/Вт
		зона 2	R2=	7,4
		зона 3	R3=	11,7
		зона 4	R4=	17,3
Результаты расчетов	Обозна- чения	Значения	Ед. изм.
4	Площади	зона 1	F1=	170,200	м2
		зона 2	F2=	147,200
		зона 3	F3=	115,200
		зона 4	F4=	86,520
	Площадь углов пола зоны 1	F1у=	1,000
5	Общие теплопотери в грунт	QУ=	0,744	КВт

3. Конструирование и расчёт системы отопления

В соответствии с заданием принимаем:

- система отопления водяная двухтрубная с нижнимрасположением подающей магистрали

- отопительные приборы - радиаторы типа МС-140

- источник теплоснабжения - городская водяная тепловая сеть

- теплоноситель - вода с параметрами Т_г = 140 °С, Т₀ = 70 °С

- перепад давления на вводе в здание 2,7 кПа

Расчет и подбор элеватора

Элеватор выбираем по диаметру горловины d_r в зависимости от располагаемой разности давлений в подающем и обратном теплопроводе на вводе в здание.

Диаметр горловины элеватора d_r, мм, определяется по формуле

G_co - расход воды, подаваемой в систему отопления элеватором, кг/ч

Р_со - насосное давление, передаваемое элеватором в систему отопления, Па, определяется по формуле

Q_от- тепловая мощность системы отопления всего здания, Вт

t_r- температура воды в подающей магистрали отопления, принимаем равным 95°С

t₀ - температура воды в обратной магистрали, равна 70°С

Р_ТС- разность давлений в теплопроводах теплосети на вводе в здание, Па, принимаем равной 28 000 Па

u- коэффициент смешения в элеваторе, определяется по формуле:

t₁₂ - температура горячей воды в подающем теплопроводе теплосети перед элеватором, °С, принимаем равной 150 °С

мм

По вычисленному значению диаметра горловины выбираем ближайший стандартный элеватор

Таким является стальной элеватор водоструйный фланцевый с диаметром горловины - 15 мм, диаметром трубы - 40 мм, длиной - 425 мм.

Теперь определим диаметр сопла по формуле:

Расчет поверхности и подбор отопительных приборов

Расчетная поверхность нагрева отопительного прибора А_р, м², определяется по формуле:

Q_п - тепловая нагрузка на отопительный прибор, Вт, q_п - поверхностная плотность теплового потока прибора, Вт/м², определяется по формуле

q_н - номинальная плотность теплового потока отопительного прибора, Вт/м², для радиатора МС-140 принимаем равной 650 Вт/м²,

t - температурный напор, °С, определяемый по формуле

t_вx , t_вых - температура соответственно на входе и на выходе из прибора, °С,

t_B - температура воздуха в помещении, в котором установлен прибор, °С,

В случае двухтрубных систем имеем t_вx = 95 °С, t_вых = 70 °С

n=0.3

P=0.02

=0.9

Относительный расход теплоносителя через отопительный прибор для двухтрубных систем отопления рассчитывается по формуле:

Расчетное число секций в отопительном приборе N_pопределяется по формуле:

А_с-поверхность одной секции для радиатора МС-140 равна 0,244 м²;

4. Конструирование и расчёт системы вентиляции

Расчет воздухообмена в помещениях

Воздухообмен рассчитывается для каждой типовой квартиры Количество удаляемого воздуха для жилых комнат L_жк, м³/ч, определяется по формуле

L жк = 3*А_п, где

А_п - площадь пола жилых комнат, м²

Воздухообмен в кухнях и санузлах принимаем по нормам воздухообмена:

- кухня с 4-х конфорочной газовой плитой 90

- ванная индивидуальная 75

- уборная индивидуальная 25

-совмещенный санузел 90

За расчетный воздухообмен квартиры принимаем большую из двух величин суммарного воздухообмена для жилых комнат или суммарного воздухообмена для кухни и санузлов

Удаление воздуха из квартиры осуществляется через вытяжные решетки и каналы, расположенные в кухнях и санузлах.

Расчет воздухообмена квартир здания

Квартиры		Воздухообмен
	Суммарный Для ЖК	Кухни	Ванной	Уборной	Совмещенного санузла	Принимаемый
1(7)	31,23	90	-	-	90	180
2(8)	45,51		75	25	-	190
3(9)	55,47		75	25	-	190
4(10)	55,47		75	25	-	190
5(11)	45,51		75	25	-	190
6(12)	31,23		-	-	90	180

Аэродинамический расчет каналов

Целью аэродинамического расчета является подбор сечения вытяжных каналов и решеток, обеспечивающих удаление из помещения расчетного количества воздуха при расчетном естественном давлении

Определим естественное (гравитационное) давление для каналов ветвей каждого этажа по формуле

Р_еi, = 9,81 Н* (р₅ - р_в)

Р_е - естественное давление i-го этажа, Па,

Н - разность отметок устья вытяжной шахты и середины вытяжной решетки рассчитываемого этажа, м,

₅ - плотность воздуха при температуре 5⁰С, кг/м³ , определяется по формуле:

_в - плотность воздуха при температуре t_в для рядовой жилой комнаты, определяется по формуле:

Следовательно, имеем:

Р_е1, = 9,81*Н₁*(1,27 - 1,21)=9,81*6,9*(1,27-1,21)=4,06 Па (1 этаж)

Р_е2, = 9,81*Н₂*(1,27 - 1,21)=9,81*3,9*(1,27-1,21)=2,29 Па (2 этаж)

Аэродинамический расчет каналов начинают с наиболее удаленной от вытяжной шахты ветви верхнего этажа, имеющей наименьшее естественное давление.

№ уч-ка		L, м3/ч	l, м	axb, мм	А, м2	v, м/с	R, Па/м	R*l,Па	Рд,Па	??	R*l+???Рд
1		25	0	100x150	0,015	0,70	0,1	0	0,30	1,5	0,450
2		25	1,6	100х150	0,015	0,70	0,1	0,16	0,30	0,7	0,370
3		100	0,6	250x200	0,05	0,70	0,04	0,024	0,30	1,7	0,534
4		200	0,3	300х400	0,12	0,70	0,048	0,0144	0,30	2,5	0,764
5		380	3,7	400x400	0,16	0,80	0,025	0,0925	0,40	0	0,093
											2,211

Список литературы

1. Методические указания к выполнению курсовой работы “Отопление и вентиляция гражданского здания” для студентов специальности 2903 “промышленное и гражданское строительство”. Москва, 2006

2. Методические указания к выполнению курсовой работы “Отопление и вентиляция гражданского здания” для студентов специальности 2903 “промышленное и гражданское строительство”. Москва, 1993

3. СНиП 2.08.01-89*

4. СниПII-3-79**

Размещено на Allbest.ru