Опалення та вентиляція житлової будівлі
Ознайомлення з етапами теплотехнічного розрахунку огороджувальних конструкцій будівлі, яка проектується. Визначення числа вентиляційних каналів у будівлі. Розрахунок необхідної кількості опалювальних приладів. Дослідження повітрообміну в будівлі.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | методичка |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 27.08.2017 |
| Размер файла | 181,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Міністерство освіти і науки України
ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ
Спеціальність 6.092100
Методичні вказівки до виконання курсового проекту
«Опалення та вентиляція житлової будівлі»
З курсу: «Теплогазопостачання та вентиляція»
Чайка Ю.І., Уланченко І.І., Харлампіді Д.Х., Чорна Н.А.
Харків 2009
Методичні вказівки до виконання курсового проекту « Опалення та вентиляція житлової будівлі » з курсу «Теплопостачання та вентиляція» для студентів усіх форм навчання спеціальності 6.092100 «Промислове та громадське будівництво» / Укладачі: Ю.І. Чайка, І.І.Уланченко, Д.Х. Харлампіді, Н.А. Чорна, - Харків: ХДТУБА, 2009. - 81с.
Рецензент В.І. Романтовський
Зміст
Вступ
1 Склад і оформлення курсової роботи
1.1 Розрахунково-пояснювальна записка
1.2 Графічна частина
1.3 Вибір вихідних даних для проектування
2. Проектування опалення
2.1 Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій будівлі, яка проектується
2.2 Визначення втрат теплоти приміщеннями будівлі, яка проектується
2.3 Конструювання системи опалення будівлі, яка проектується
2.4 Гідравлічний розрахунок системи опалення будівлі, яка проектується
2.5 Розрахунок опалювальних приладів будівлі, яка проектується
3. Проектування опалення
3.1 Визначення повітрообміну в будівлі
3.2 Визначення числа вентиляційних каналів у будівлі
4. Приклад виконання курсового проекту
Список джерел інформації
Вступ
Виконання курсового проекту з опалення та вентиляції житлової будівлі дозволить студенту закріпити та узагальнити знання з курсу "Теплопостачання та вентиляція", дасть можливість самостійно вирішувати питання проектування систем опалення та вентиляції на підставі теоретичних знань і практичних навичок, отриманих у процесі навчання.
Курсовий проект виконується на підставі індивідуального завдання, виданого кафедрою. В процесі виконання роботи необхідно запроектувати для житлової будівлі систему центрального водяного опалення з теплопостачанням від ТЕЦ і природну витяжну вентиляцію.
Мета методичних вказівок - дати пояснення щодо складу і змісту курсового проекту, викласти основні вимоги до його оформлення, дати в узагальненому вигляді рекомендації щодо виконання окремих розділів і навести основні довідкові матеріали.
1. Склад і оформлення курсового проекту
Курсовий проект складається з розрахунково-пояснювальної записки та графічної частини. Загальні вимоги до текстових і конструктивних документів наведені в [1-3].
1.1 Розрахунково-пояснювальна записка
Розрахунково-пояснювальна записка повинна містити наступні розділи:
Вступ.
1 Вихідні дані для проектування.
2 Опалення.
2.1 Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій.
2.2 Визначення втрат теплоти приміщеннями.
2.3 Опис прийнятої системи опалення.
2.4 Розрахункова схема системи опалення.
2.5 Гідравлічний розрахунок системи опалення.
2.6 Розрахунок опалювальних приладів.
3 Вентиляція.
3.1 Визначення повітрообміну.
3.2 Розрахунок вентиляційних каналів
4 Список джерел інформації.
1.2 Графічна частина
Графічну частину виконують на креслярському папері формату А1 згідно з вимогами [1-3]. Креслення повинно мати стандартні рамку з полями і штамп, в якому вказують назву курсового проекту, найменування креслення, масштаб, прізвища виконавця, керівника, завідуючого кафедрою і дату виконання проекту.
На кресленні виконують: плани будівлі в масштабі 1:100 (план горища або верхнього поверху, план типового поверху, план підвалу або першого поверху), аксонометричну схему системи опалення, вузли характерних елементів схеми, схему теплового вводу і специфікацію матеріалів та обладнання.
На планах будівлі повинні бути показані: осі будівлі, основні розміри між осями, номери всіх приміщень, тепловий ввід (умовно), трубопроводи подавальної і зворотної магістралей системи опалення з ухилами і діаметрами розрахункових ділянок, стояки з указівкою їх порядкового номера (нумерація починається з лівого верхнього кута), опалювальні прилади з указівкою кількості секцій, запірно-регулююча арматура, пристрої для випуску повітря і води, вентиляційні канали і грати. Плани верхніх поверхів розміщують у верхній частині листа, а нижніх у нижній. Номери стояків і кількість секцій приладів проставляють з зовнішнього боку зовнішніх стін.
Елементи систем опалення і вентиляції на кресленні показують основною товстою лінією, будівельні конструкції - тонкою лінією, підпідлогові канали - пунктиром.
Схему системи опалення креслять в аксонометричній проекції з дотриманням масштабу (1:100). Горизонтальні лінії схеми відповідають трубопроводам, розташованим горизонтально на планах, а лінії, розгорнені під кутом 45°, - відповідним вертикальним лініям плану. При накладенні ліній, що позначають елементи системи опалення, які не з'єднані один з одним, ті лінії, що розміщені далі від спостерігача, розриваються. Для зниження кількості накладень ліній і зручності читання схеми вона ділиться на два фрагменти, при цьому частина її, що включає стояки переднього плану і з'єднані з ними магістралі, опускається нижче другого фрагмента, що складається зі стояків і магістралей заднього плану. Розриви магістралей, що виникають при цьому, позначаються малими літерами і з'єднуються точковою низкою.
На схемі системи опалення вказують: теплове навантаження і напір на вводі теплоносія, діаметри ділянок розрахункового циркуляційного кільця, ухили магістральних трубопроводів, номери стояків і позначки осей трубопроводів і опалювальних приладів. Крім того, на схемі повинні бути розставлені запірно-регулююча арматура і пристрої для випуску повітря і води. теплотехнічний вентиляційний будівля опалювальний
Схему теплового вводу виконують в одну лінію з експлікацією запірно-регулюючої та контрольно-вимірювальної арматури.
Умовні позначення на кресленні повинні відповідати вимогам [3].
1.3 Вибір вихідних даних для проектування
Для всіх варіантів приймається житлова п'ятиповерхова будівля. Номер квартири для проектування вентиляції приймають за вказівкою керівника.
Система опалення рекомендується водяна однотрубна з тупиковою розводкою магістралей. При суміщеній покрівлі - з нижньою розводкою подавальної та зворотньої магістралей, за наявності горища - з верхньою розводкою подавальної магістралі. Розрахункові температури гарячої tг і зворотної tо води в системі опалення 95-70°С.
Усі вихідні дані записуємо в розділі 1 розрахунково-пояснювальної записки.
2. Проектування опалення
Оптимальні умови праці і відпочинку людини в сучасних житлових і громадських будівлях повинні забезпечувати інженерні системи тепло- і газопостачання, вентиляції і кондиціювання.
Тема курсового проекту з дисципліни "Теплогазопостчання та вентиляція" - "Опалення та вентиляція житлової будівлі".
Виконання курсового проекту ґрунтується на теоретичних знаннях, при цьому вирішується комплекс технічних питань, зв'язаних з проектуванням систем центрального водяного опалення та природної вентиляції житлової будівлі, розраховуються окремі елементи систем опалення та вентиляції.
В будівлях, які опалюються, коли існує різниця температур між внутрішнім і зовнішнім повітрям, відбуваються втрати теплоти крізь огороджувальні конструкції - зовнішні стіни, перекриття, підлоги і світлопрозорі огороджувальні конструкції - вікна, ліхтарі.
Система опалення повинна заповнювати ці втрати, підтримуючи в приміщеннях внутрішню температуру, відповідно до санітарних норм. Крім
того можуть відбуватися втрати теплоти, що витрачаються на прогрів зовнішнього повітря, яке проникає в приміщення крізь щілини притворів вікон і при відчиненні зовнішніх дверей.
Правильно обрана конструкція огорожі та строго обґрунтована величина його опору теплопередачі забезпечують потрібний мікроклімат і економічність конструкції будівлі.
2.1 Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій будівлі, яка проектується
Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій виконуємо для холодного періоду року згідно з [5].
Мета теплотехнічного розрахунку - визначення опору теплопередачі RУпр огороджувальних конструкцій будинка.
У курсовому проекті необхідно розрахувати опір теплопередачі та коефіцієнт теплопередачі зовнішніх огороджувальних конструкцій будинка: зовнішньої стіни, безгорищного покриття або горищного перекриття; перекриття над неопалювальним підвалом або підлоги на грунті і заповнення світлових прорізів вікон і зовнішніх дверей.
Теплотехнічний розрахунок рекомендується вести в наступній послідовності:
Виписуємо для заданого пункту будівництва температурну зону, абсолютну мінімальну температуру tа, середню температуру найбільш холодної доби tхс, середню температуру найбільш холодних п'яти діб tхп ( tнб ) і кількість градусо-діб опалювального періоду.
Визначаємо умови експлуатації (А або Б) огороджувальних конструкцій залежно від вологісного режиму приміщень житлового будинка.
Виконуємо ескіз огорожі, що розраховується, зі вказівкою матеріалу та відомих розмірів конструктивних шарів.
Виписуємо теплотехнічні показники будівельних матеріалів усіх конструктивних шарів огорожі для умов експлуатації (А або Б), які визначено раніше:
- густина, , кг/м3;
- розрахунковий коефіцієнт теплозасвоєння S, Вт/(м2·К);
- розрахунковий коефіцієнт теплопровідності , Вт/(м·К).
Визначаємо невідомі товщини шарів (для зовнішньої стіни - цегляної кладки або бетону, для перекриття горищного або безгорищного покриття - утеплювача).
Визначаємо опір та коефіцієнт теплопередачі послідовно для стіни, перекриття горищного або безгорищного покриття, перекриття над неопалювальним підвалом або підлоги на лагах, заповнень світлових і дверних прорізів.
Для зовнішніх огороджувальних конструкцій опалюваних будинків і внутрішніх конструкцій, що розділяють приміщення, тепература повітря в яких відрізняється на 3оС та більше, обов'язкове виконання умови:
RУпр ? Rq min , (2.1)
де RУпр - приведений опір теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції (для термічно однорідних огороджувальних конструкцій визначається опір теплопередачі), приведений опір теплопередачі світлопрозорої огороджувальної конструкції, м2 К/ Вт ;
Rq min - мінімально допустиме значення опору теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкці чи непрозорої частини огороджувальної конструкції, мінімальне значення опору теплопередачі світлопрозорої огороджувальної конструкції, м2К/Вт.
З усіх огороджувальних конструкцій найбільш докладний розрахунок виконується для стіни, тому він і приймається за основу для інших огороджень.
Розрахунок стіни
Величину опору теплопередачі термічно однорідної багатошарової огороджувальної конструкції R?, (м2·К)/Вт визначаємо за формулою:
R? = 1/в + ?Rі + 1/з, (2.2)
де з - коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні огороджувальної конструкції, Вт/(м2·К); для зовнішніх стін і безгорищних покрить та вікон З = 23, для горищних перекрить З = 12, для перекрить над неопалювальними підвалами без світлових прорізів З = 6;
в - коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, Вт/(м2·К); для зовнішніх стін, горищного перекриття, безгорищного покриття та перекриття над холодними підвалами, що розташовані нижче рівня землі в = 8,7, для вікон в = 8,0;
?Rі - термічний опір огороджувальної конструкції з і-тою кількістю шарів, (м2·К)/Вт, що визначаємо за формулою:
?Rі = R1 + R2 +...+ Rn , (2.3)
де R1, R2, Rn - термічні опори окремих шарів огороджувальної конструкції, визначаємо за формулою:
Ri = i : i, (2.4)
де i - товщина однорідної огороджувальної конструкції або окремого i-го шару багатошарової конструкції, м;
i - розрахунковий коефіцієнт теплопровідності матеріалу i-го шару врозрахункових умовах експлуатації, Вт/(м·К).
Прирівнюючи R? до Rqmin, одержуємо:
Rqmin = R? = 1/в + ?Rі + 1/з=1/в + R1 + R2 +...+ Rn + 1/з . (2.5)
З цього рівняння визначаємо товщину розрахункового шару Х, м:
. (2.6)
Для подальшого розрахунку належить приймати найближчу більшу стандартну товщину розрахункового шару, тобто кратну розміру цегли або модуля блоків і панелей.
Знаходимо термічний опір розрахункового шару за формулою (2.4) з урахуванням прийнятої стандартної товщини.
На завершенні теплотехнічного розрахунку огорожі визначаємо дійсний опір теплопередачі R? за формулою (2.2) і коефіцієнт теплопередачі за формулою:
К = 1/ R? . (2.7)
Розрахунок горищного перекриття або безгорищного покриття
Теплотехнічний розрахунок горищного перекриття або безгорищного покриття виконуємо аналогічно теплотехнічному розрахунку стіни.
Метою розрахунку є визначення товщини шару утеплювача та визначення опору та коефіцієнт теплопередачі всієї конструкції при прийнятій найближчий більшій стандартній товщині розрахункового шару утеплювача.
Розрахунок перекриття над неопалювальним підвалом
Опір теплопередачі перекриття над неопалювальним підвалом обчислюємо наступним чином. Мінімально допустиме значення опору теплопередачі Rqmin визначаємо в залежності від температурної зони міста.
Вибираємо тип перекриття з умови RУпр ? Rq min.
Розрахунок підлоги на грунті
Якщо в конструкції підлоги, що розташована на ґрунті, є шари, теплопровідність яких менше ніж 1,2 Вт/(м·К), вони вважаються утепленими. Опір теплопередачі утепленої підлоги Rу.п. обчислюємо за умовними зонами - смугами завширшки 2 м, паралельними до зовнішніх стін:
, (2.8)
де Rн.п. - опір теплопередачі неутепленої підлоги, (м2·К)/Вт;
у.ш., у.ш. - відповідно товщина, м, і коефіцієнт теплопровідності утеплюючого шару, Вт/(м2·К); у.ш. приймаємо для умов експлуатації Б.
Стандартні опори теплопередачі неутепленої підлоги (за зонами) приймаємо:
для 1- ої зони - Rн.п.I = 2,1 (м2·К)/Вт;
для 2- ої зони - Rн.п.II = 4,3 (м2·К)/Вт;
для 3- ої зони - Rн.п.III = 8,6 (м2·К)/Вт;
для 4- ої зони - Rн.п.IV = 14,2 (м2·К)/Вт.
Нумерація зон починається від зовнішньої стіни, порядок розбивки показаний на рис. 2.1.
Конструктивні шари підлоги на грунті можуть бути такими:
лінолеум =0,002- 0,005м; мастика на водостійкому зв'язуючому =0,001м;
бетонна стяжка =0,040м; утеплювач базальто-волокнистий =0,05- 0,06 м;
бетонний шар =0,08 м; шар утрамбованого піску =0,15 м; грунт або
паркет штучний =0,015- 0,018 м; бітумна мастика =0,001м; бетонна стяжка =0,040м; утеплювач базальто-волокнистий =0,05- 0,06 м;
бетонний шар =0,08 м; шар утрамбованого піску =0,15 м; грунт.
Якщо використана конструкція підлоги на лагах, тоді опір теплопередачі підлоги на лагах Rл визначаємо за формулою:
Rл = 1,18 Rу.п. . (2.9)
Рисунок 2.2 - Розподіл додатків до основних тепловтрат за сторонами світу
Коефіцієнт теплопередачі утепленої підлоги визначаємо за формулою (2.7).
Розрахунок вікон. Мінімально допустиме значення опору теплопередачі Rqmin визначаємо в залежності від температурної зони міста.
Вибираємо тип заповнення світлових перерізів, орієнтуючись за умовою RУпр ? Rq min.
Розрахунок вхідних дверей до будинку
Мінімально допустиме значення опору теплопередачі Rqmin визначаємо в залежності від температурної зони міста.
Вибираємо двері, орієнтуючись за умовою RУпр ? Rq min.
2.2 Визначення втрат теплоти приміщеннями будівлі, яка проектується
Визначення втрат теплоти приміщеннями здійснюється згідно з [6, 7]. Тепловтрати опалюваних приміщень складаються з основних і додаткових. Втрати теплоти приміщенням визначаються складанням втрат через окремі огороджувальні конструкції.
Розрахункові тепловтрати, Вт, для кожного опалювального приміщення розраховуються за формулою:
Q =?Qa + ?Qв, (2.10)
де ?Qa - сума теплових потоків, Вт, через огороджувальні конструкції приміщення;
?Qв - сумарні втрати теплоти, Вт, на нагрівання вентиляційного повітря.
Тепловий потік крізь огородження Qа, Вт, визначаємо за формулою:
(2.11)
де A - площа огороджувальної конструкції, м2;
К - коефіцієнт теплопередачі огороджувальної конструкції (визначений в розділі 2.1), (м2·К)/Вт;
tв - температура внутрішнього повітря приміщення, °С;
tз - розрахункова температура зовнішнього повітря для розрахунку систем опалення (середня п'яти найхолодніших діб),°С;
n - коефіцієнт врахування положення зовнішньої поверхні огороджувальної конструкції по відношенню до зовнішнього повітря;
b - додаткові втрати теплоти в частках від основних втрат.
Для зовнішніх стін, дверей, вікон і похилих горищних або безгорищних перекрить додаткові втрати b з урахуванням орієнтації на сторони світу приймаються (рис. 2.2) при орієнтації на:
- північ, схід, північний схід і північний захід - 0,1;
- південний схід і захід - 0,05;
- південь і південний захід - 0.
Додаткові втрати на нагрівання повітря, що надходить через зовнішні двері сходових клітин при їхньому відчиненні, розраховуються за формулою (при висоті будівлі H, м):
, (2.12)
де В - коефіцієнт, який враховує кількість тамбурів: для одного тамбура (дві двері) В=1,0, для двох тамбурів (три двері) В=0,6;
р - кількість людей, що знаходяться в будівлі ( для житлових будинків р = 0).
Додаткові втрати теплоти, Qв ,Вт, на нагрівання вентиляційного повітря розраховуються для кожного опалювального приміщення, яке має одне або більшу кількість вікон або балконних дверей в зовнішних стінах, враховуючи потребу забезпечення підігрівання опалювальним приладом зовнішнього повітря в об'ємі однократного повітрообміну за годину за формулою:
, (2.13)
де Ап - площа підлоги, м2;
h - висота приміщення від підлоги до стелі, м, але не більше 3,5м.
У курсовому проекті допускається не враховувати зменшення загальних втрат теплоти приміщеннями на величину побутових тепловиділень.
Результати підрахунку втрат теплоти зводимо в таблицю.
Розрахунок тепловтрат проводимо в наступній послідовності:
для всіх приміщень робиться нумерація тризначними числами (на першому поверсі - 101, 102 і т. і., на другому - 201, 202 і т. і.), сходові клітини позначаємо великими літерами - А, Б;
визначаємо орієнтацію зовнішніх огороджень за сторонами світу;
позначаємо назви огороджувальних конструкцій в розрахунковій таблиці наступним чином:
зс - зовнішня стіна, пз - подвійне засклення, оз - одинарне засклення,
ст - горищне перекриття або безгорищне покриття, пл - перекриття над підвалом або підлога на ґрунті, пд - подвійні двері зовнішні,
од - одинарні двері зовнішні, бд - балконні двері;
4) визначаємо лінійні розміри і площу огороджувальних конструкцій таким чином (рис. 2.3):
площу світлових прорізів і дверей - за найменшими розмірами будівельних прорізів у світлі l1, l2;
площу стелі і підлоги - за розмірами між осями внутрішніх стін l3 і від внутрішньої поверхні зовнішніх стін до осей внутрішніх стін l4, l5;
висоту першого поверху h1 - за розміром від рівня нижньої поверхні конструкції підлоги першого поверху до рівня чистої підлоги другого поверху за наявності неопалювального підвалу; за розміром від чистої підлоги першого поверху до рівня чистої підлоги другого поверху за наявності підлоги, розташованої безпосередньо на ґрунті; за розміром
від нижнього рівня підготовки підлоги першого поверху до рівня чистої підлоги другого поверху за наявності підлоги на лагах;
висоту стін проміжного поверху h2 - за розміром між рівнями чистих підлог даного поверху і того, що лежить вище;
висоту стін верхнього поверху h3 - за розміром від рівня чистої підлоги до верху утеплювача горищного перекриття за наявності горища або за розміром від рівня чистої підлоги до перетинання внутрішньої поверхні зовнішньої стіни з верхньою площиною покриття за відсутності горища;
довжину зовнішніх стін:
- некутових приміщень - за розмірами між осями внутрішніх стін l6; - кутових приміщень - від зовнішніх поверхонь зовнішніх стін до осей внутрішніх стін l7 і l8.
Площу ділянок підлоги на ґрунті або на лагах, які примикають до кутів, що утворюються зовнішніми стінами (в першій двометровій зоні), вводимо в розрахунок двічі, тобто за напрямком обох зовнішніх стін, що утворюють кут (див. рис. 2.1).
Рисунок 2.3 - Порядок обміру огороджувальних конструкцій
Лінійні розміри огороджувальних конструкцій визначаємо з точністю до 0,1 м, площу - до 0,1 м2;
5) приймаємо розрахункові температури внутрішнього та зовнішнього повітря, tв і tз;
6) знаходимо значення коефіцієнта n для кожної огороджувальної конструкції;
7) виписуємо значення коефіцієнта теплопередачі кожної огороджувальної конструкції, які знайдені при виконанні теплотехнічного розрахунку;
8) розраховуючи тепловтрати через стіни, площу вікон не віднімаємо від площі стін, але при розрахунку тепловтрат через вікна ( Квікна Кзс). Втрати теплоти через підлогу, яка розташована на ґрунті або лагах, визначаємо по зонах завширшки 2м, відносячи до 4-ої зони іншу внутрішню площу підлоги після 3-ої зони;
9) знаходимо тепловтрати для кожної огороджувальної конструкції за формулою (2.11), а після цього знаходимо додаткові тепловтрати на нагрівання вентиляційного повітря;
10) для кожного поверху потрібно підрахувати суму втрат теплоти всіх приміщень та суму втрат теплоти приміщень для всього будинку.
2.3 Конструювання системи опалення будівлі, яка проектується
Система опалення будівлі повинна задовольняти санітарно-гігієнічним, економічним та естетичним вимогам. Вид системи опалення і теплоносія, тип опалювальних приладів приймають згідно з [6, 7]. При проектуванні системи водяного опалення з місцевими опалювальними приладами можуть передбачатися однотрубні або двотрубні системи опалення з верхньою або нижньою розводкою подавальних магістралей.
Для приєднання системи опалення будівлі до зовнішніх теплових мереж передбачений пристрій теплового вводу. Тепловий ввід у будівлю розміщуємо: за наявності підвалу - в підвалі, бажано в середині будівлі; за відсутності підвалу - під сходовим маршем першого поверху або в спеціальному приміщенні.
Опалювальні прилади розміщують здебільшого під вікнами та біля зовнішніх стін. У сходових клітинах опалювальні прилади розміщують біля бокової стіни на першому поверсі або на сходових клітинах між поверхами, не захаращуючи проходи, а приєднують їх до теплового вводу до елеватора.
Прокладення трубопроводів системи опалення належить передбачати відкритим. У кутових кімнатах стояки розміщуємо в кутах, що утворяться зовнішніми огороджувальними конструкціями. До стояків, що живлять прилади сходових клітин, не слід приєднувати прилади інших приміщень.
При верхній розводці головний стояк рекомендується прокладати в нежилих приміщеннях; подавальну магістраль - на горищі, на відстані 1 м від внутрішньої поверхні стіни. Зворотню магістраль при верхній розводці або обидві магістралі при нижній розводці прокладають безпосередньо біля зовнішніх стін неопалювального підвалу. Похили магістральних трубопроводів водяного опалення належить приймати 0,002 або більшими.
При верхній розводці вилучення повітря з системи опалення здійснюється проточними повітрозбірниками, які встановлено на кінцевих ділянках подавальних магістралей на відстані 2-3 м від останнього стояка. При нижній розводці для вилучення повітря з системи опалення встановлюються крани в верхніх пробках радіаторів верхніх поверхів.
Біля опалювальних приладів (окрім приладів сходових клітин) слід передбачати установку арматури, що забезпечує монтажне та експлуатаційне регулювання (крани подвійного регулювання або триходові крани).
Для регулювання і відключення окремих кілець, гілок і стояків системи опалення передбачена запірно-регулююча арматура (засувки, вентилі, пробкові крани), а також спускна арматура.
2.4 Гідравлічний розрахунок системи опалення будівлі, яка проектується
Гідравлічний розрахунок системи опалення полягає у визначенні діаметрів трубопроводів при відомих теплових навантаженнях і наявному перепаді тисків теплоносія Pр на вводі та пов'язанню тисків, що витрачаються в стояках і магістральних трубопроводах.
Перш ніж розпочати гідравлічний розрахунок, необхідно виконати наступне:
накреслити розрахункову схему системи опалення з розміщенням запірно-регулюючої арматури, повітрозбірників, поворотів і вигинів трубопроводів;
на кожному опалювальному приладі проставляємо теплові навантаження приладів Qпр, Вт, які дорівнюють тепловтратам відповідних приміщень;
розрахункове циркуляційне кільце (найбільш протяжне і навантажене) розбиваємо на розрахункові ділянки - відрізки трубопроводів одного діаметра з постійним тепловим навантаженням (постійними витратами теплоносія) і проставляємо порядкові номери розрахункових ділянок, починаючи нумерацію від теплового вводу за ходом теплоносія по подавальній магістралі до кінцевого опалювального приладу та по зворотній магістралі до теплового вводу;
проставляємо теплові навантаження магістральних ділянок, що визначаються сумою теплових навантажень стояків, які обслуговуються цією ділянкою.
Після складання розрахункової схеми приступаємо до гідравлічного розрахунку, що може бути виконаний будь-яким з відомих методів. У даному курсовому проекті розглядається метод розрахунку за питомими втратами тиску на 1 пм розрахункового кільця при постійному перепаді температури води в стояках і здійснюється розрахунок двох кілець: розрахункового циркуляційного та малого ( через найближчий стояк цього напрямка).
Розрахунок виконується у наступній послідовності:
у розрахунковій таблиці проставляємо на кожній ділянці теплові навантаження та довжини;
визначаємо необхідні витрати теплоносія (води) на ділянці, Gд, кг/год, за формулою:
, (2.14)
де Qд - теплове навантаження розрахункової ділянки, Вт;
1 і 2 - поправочні коефіцієнти на крок номенклатурного ряду опалю-вальних приладів прийнятого типу і на спосіб їх установки;
cв - теплоємкість води, cв=4,19 кДж/(кг°С);
tг, tо - температура води на вході і виході системи опалення, °С;
знаходимо середню величину питомої втрати тиску на тертя для розрахункового циркуляційного кільця, Rср, Па/м, за формулою:
, (2.15)
де Pр - наявний перепад тиску в системі опалення, Па;
l - сума довжин ділянок розрахункового циркуляційного кільця, м;
В - коефіцієнт, що враховує частку втрат тиску на подолання опору тертя від загального наявного перепаду тисків Рр; при природній циркуляції в системі В=0,5, при насосній В =0, 65.
залежно від відомих величин Rср і Gд знаходимо дійсні питомі втрати тиску R, Па; діаметри трубопроводів dу, мм, і швидкість води , м/с, намагаючись, щоб значення R було як можна ближче до Rср (більше або менше).
Діаметри труб належить вибирати так, щоб швидкість зростала без різких стрибків при збільшенні теплових навантажень та не перевищувала гранично допустимих величин за умовою безшумної роботи системи (не більше 1,5 м/с).
визначають суму коефіцієнтів місцевих опорів на розрахунковій ділянці.
розраховуємо втрати тиску на тертя по довжині ділянки Rl, Па, і в місцевих опорах Z = в2/2g, Па, де в - густина води, кг/м3.
знаходимо повні втрати тиску на кожній ділянці (Rl + Z), Па. Складаючи їх по всьому розрахунковому циркуляційному кільцю, визначаємо повну втрату тиску в кільці (Rl + Z) і порівнюємо її з наявним перепадом тиску на вводі, при цьому повинна дотримуватися умова (Rl + Z) 0,9 Рр;
визначаємо величину запасу або нев`язки тиску, що використовується, у відсотках:
. (2.16)
При розрахунку найбільш протяжного та навантаженого кільця допускається залишати запас наявного перепаду тиску Рр на невраховані розрахунком опори мережі не більше 10%.
Пов'язання втрат тиску на вузлових точках (тобто для неосновних циркуляційних кілець) провадиться без врахування втрат на загальних ділянках. Втрати тиску в циркуляційних кільцях однотрубних систем опалення, розрахованих з постійним перепадом температур теплоносія в стояках, не повинні розрізнятися більше ніж на 15% при тупиковій схемі розводки магістралей і на 5% - при попутній; в двотрубних системах відповідно - на 25% і на 15%.
Якщо ця умова не дотримується, слід на окремих ділянках збільшити або зменшити діаметр трубопроводу, завдяки цьому змінивши величину втрат тиску. З метою забезпечення гідравлічної сталості системи необхідно прагнути, щоб втрати тиску в розрахунковому стояку складали якомога більшу частку від втрат тиску в розрахунковому циркуляційному кільці.
Для запису змінених діаметрів належить залишати вільні рядки в розрахунковій таблиці.
2.5 Розрахунок опалювальних приладів приміщень будівлі, яка проектується
Розрахунок проводиться в наступній послідовності. На початку розрахунка для однотрубної системи обчислюємо витрати води через стояк за формулою:
, (2.17)
де Qп - сума теплових навантажень всіх приладів, підключених до розрахункового стояка, Вт;
cв - теплоємність води, св = 4,19 кДж/(кг·°С);
tг і tо - температури води на вході і на виході до системи опалення, які відповідно приймаються рівними 95 та 70°С;
Підраховуються температури води на вході теплоносія до приладу tвх і виходу з нього tвих . Без врахування втрат теплоти в магістралі та стояку для двотрубної системи tвх дорівнює температурі гарячої води на вході в систему опалення tг, а tвих - температурі зворотної води tвих = tо. Для однотрубної системи tвх і tвих визначаються поетапно для кожного приладу або приладового вузла за рухом телоносія, користуючись формулою:
, (2.18)
де Qпп - сума теплових навантажень приладів, які прєднані до стояка перед розрахунковим приладом (за рухом теплоносія), Вт.
Температуру теплоносія на виході з прилада tвих знаходимо за tвх:
, (2.19)
де Qп - теплове навантаження приладу, що розраховується, Вт;
- коефіцієнт затікання води в прилад.
Визначаємо витрати води через прилад Gпр, кг/год, (для конвекторів - витрати води в одній трубі конвектора) за формулою:
. (2.20)
Потім розраховуєтьсятемпературний напір прилада tср , як різниця середньої температури води в приладі tср і температури навколишнього повітря tв, °С,
. (2.21)
Визначається тепловіддача відкрито прокладених в межах приміщення труб стояка та підводів, до яких безпосередньо приєднаний прилад, Qтр ,Вт, за формулою:
Qтр = qв lв + qг lг , (2.22)
де qв і qг - тепловіддача 1м вертикальних і горизонтальних труб, Вт/м; приймається для неізольованих труб, виходячи з діаметра та розташування труб, а також різниці температури теплоносія при вході його в приміщення, tг, (приймається tг = tвх для підводів, що підводять теплоносій до прилада, а для тих підводів, по яких виходить теплоносій з приладу - tг = tвих ) і температури повітря в приміщенні tв;
lв і lг - довжина вертикальних і горизонтальних труб в межах приміщення, м.
Визначається теплопередача приладу, який розраховується Qпр ,Вт, за формулою:
Qпр = Qп 0,9Qтр , (2.23)
де Qп - тепловтрати приміщення (при одному приладі) або їхня ча-стина, що приходиться на прилад (при розміщені декількох приладів в приміщені), Вт, тобто теплове навантаження приладу.
Підраховується комплексний коефіцієнт (к) приведення номінального теплового потоку до розрахункових умов. Для теплоносія води потрібно користуватися формулою:
, (2.24)
де b - коефіцієнт, який враховує значення атмосферного тиску в даній місцевості ( при 760 мм рт. ст. b =1);
- коефіцієнт врахування напрямку руху води в приладі.
Для напрямку руху теплоносія в приладі зверху вниз - =1, а для руху знизу вверх коефіцієнт підраховується за формулою:
= 1 a (tвх tвих), (2.25)
де a = 0,006 - для чавунних секційних і сталевих панельних радіаторів типу РСВ1; a= 0,002 - для конвекторів настінних типу “Универсал”, “Акорд” і приладу “Коралл” в дворядному виконанні по висоті;
n, p, с - експериментальні числові показники.
Тепловий потік підібраного приладу не повинен бути істотно менший, ніж значення номінального теплового потоку Qнт . Враховуючи це, до формули (2.26) підставляють значення Qпр , зменшене на 5% при Qпр 1200 Вт або зменшене на 60 Вт при Qпр > 1200 Вт.
Визначається потрібний номінальний тепловий потік Qнт, Вт, за формулою:
Qнт = Qпр : к . (2.26)
Підбирається тип нагрівального прилада, орієнтуючись на Qнт , та виписується з таблиці номінальний тепловий потік Qну, Вт.
Мінімально допустима кількість секцій чавунного радіатора визначається за формулою:
, (2.27)
де Qну - номінальний умовний тепловий потік однієї секції радіатора, Вт;
4 - коефіцієнт урахування способу установки радіатора, при відкритій установці 4 = 1;
3 - коефіцієнт врахування числа секцій в приладі; для радіатора типу МС-140 приймається при числі секцій в приладі до 15 - 3 = 1, від 16 до 20 - 3 = 0,98, від 21 до 25 - 3 = 0,96; для радіаторів інших типів потрібно користуватися формулою:
(2.28)
в якій N - число секцій радіатора.
За такою послідовністю підраховується кількість секцій для кожного приладу, які приєднуються до розрахункового стояка.
3. Проектування вентиляції
Житлові будівлі обладнуються витяжною природньою канальною системою вентиляції з улаштуванням каналів у внутрішніх стінах. Витяжна вентиляція влаштовується в кожній квартирі з кухонь, ванних кімнат, туалетів або суміщених санвузлів. Припливне повітря надходить неорганізовано через кватирки, фрамуги, двері, крізь пори та нещільності огороджувальних конструкцій.
У курсовому проекті належить визначити потрібний повітрообмін (тобто обсяг витяжного повітря) і кількість витяжних каналів для квартир одного типу, розташованих по одній вертикалі будівлі.
3.1 Визначення повітрообміну у будівлі
Визначення повітрообміну в квартирі будівлі ведуть на підставі [11]. Кількість повітря, що усувається з квартири Lкв, м3/год, знаходять виходячи з норми вилучення повітря 3 м3/год на 1 м2 площі підлоги житлових кімнат:
Lкв = 3Fп, (3.1)
де Fп - сумарна площа житлових кімнат квартири, м2.
Отриманий повітрообмін повинен бути не меншим за потрібний для вентиляції санвузла Lс і кухні Lк. В противному випадку приймають:
Lкв = Lс + Lк . (3.2)
Повітря, необхідне для вентиляції санвузла Lс, усувають через витяжний канал, розташований в санвузлі. Іншу кількість витяжного повітря Lв усувають через витяжні канали кухні:
Lв = LквІ Lс , (3.3)
де LквІ - більше зі значень повітрообміну Lкв, м3/год, отриманих за наведеними вище формулами (3.1) і (3.2).
3.2 Визначення числа вентиляційних каналів у будівлі
Після розрахунку повітрообміну визначаємо переріз витяжних каналів, їхню кількість і розміщення на планах.
Вентиляційні канали розміщуються у внутрішніх стінах або виконуються приставними до внутрішніх стін і перегородок. Приставні канали виробляються з шлакогіпсових або шлакобетонних плит. На виході витяжного каналу встановлюємо жалюзійні решітки.
Виходячи з отриманого повітрообміну і рекомендованих швидкостей руху повітря в каналах розраховуємо для кухонь на кожному поверсі потрібну площу витяжних каналів Fв, м2:
(3.4)
де Lв - кількість повітря, що усувається через кухню, м3/год;
- швидкість руху повітря в каналах, м/с; при природній вентиляції приймають для верхнього поверху = 0,6 м/с з наступним збільшенням на 0,1 м/с для кожного поверху, що лежить нижче, але не більшою за 1 м/с.
Число каналів на кожному поверсі n, шт., обчислюють за формулою:
n = Fв : f , (3.5)
де f - площа перерізу одного каналу, м2.
Розміри каналів приймають:
У залізобетонних вентиляційних блоках, мм: 240 х 120 (f = 0,029 м2), 210х200 (f = 0,042 м2), 200х150 (f = 0,030 м2); d =140 (f = 0,015 м2) і т. і.;
У внутрішніх цегляних стінах, мм: 140х140 (f =0,02 м2), 140х270 (f = 0,038 м2).
Розміри приставних каналів (шлакогіпсових і шлакоалебастрових), мм, встановлюють: 150х220 (f = 0,033м2), 150х320 (f = 0,048м2), 250х220 (f =0,055м2), 250х320 (f = 0,08м2) і т. і.
У санвузлах приймаємо по одному витяжному каналу на кожному поверсі, необхідну площу витяжного каналу для санвузла знаходимо:
(3.6)
де Lс - кількість повітря, що усувається через санвузол, м3/год.
Виходячи з отриманої величини Fс вибирають розміри стандартного каналу.
Розраховані вентиляційні витяжні канали наносять на плани поверхів будівлі в графічній частині курсового проекту. Біля кожного каналу проставляють арабською цифрою порядковий номер поверху, з якого усувається повітря через цей канал.
4. Приклад виконання курсового проекту
Цей розділ уключено до складу методичних вказівок для того, щоб показати студентові, як необхідно правильно оформляти курсовий проект.
У курсовій роботі для житлової будівлі запроектована система центрального опалення з нижньою розводкою з теплопостачанням від ТЕЦ та природною витяжною вентиляцією.
Теплотехнічний розрахунок виконано згідно з будівельними вимогами, які викладені у [5].
У курсовому проекті за допомогою гідравлічного розрахунку системи опалення визначено діаметри трубопроводів при відомих теплових навантаженнях (витратах теплоносія) та наявному перепаді тиску на вводі. Виконана ув'язка тисків, якi витрачаються у стояках та магістральних трубопроводах.
За розрахунками опалювальних приладів визначено типорозміри та марка опалювальних приладів, необхідних для компенсації втрат теплоти приміщень.
У курсовому проекті визначено необхідний повітрообмін (тобто об'єм витяжного повітря) та кількість витяжних каналів для квартир одного типу, які розташовані на одній вертикалі будівлі.
Вихідні дані для проектування
- пункт будівництва - м. Одеса;
- температурна зона - третя;
- вологісний режим приміщення - нормальний;
- розрахункова температура внутрішнього повітря - tв = +20єС;
- температура зовнішнього повітря:
- абсолютна мінімальна температура tа= -29єС;
- середня найбільш холодних діб t х.д.= -21єС;
- середня найбільш холодних п'яти діб t х.п.= -18єС;
- кількість градусо- діб опалювального періоду - 2805;
- умови експлуатації огороджувальних конструкцій - Б.
Опалення
Теплотехнiчний розрахунок огороджувальних конструкцiй
Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій виконується для холодного періоду року.
Мета теплотехнічного розрахунку - визначення опору теплопередачі та коефіцієнта теплопередачі зовнішних огороджувальних конструкцій будівлі.
Теплотехнічний розрахунок зовнішньої стіни будівлі
Конструкція стіни: 1 - зовнішня штукатурка з цементно-піщаного розчину л1=0,81 Вт/(м·К), S1=9,76 Вт/(м2·К), д1=0,02м; 2 - цегляна кладка з цегли глиняної звичайної на цементно-піщаному розчині г= 1800 кг/м3, л2=0,81Вт/(м·К), S2=10,12Вт/( м2·К), д2=0,12м.; 3 - шар утеплювача з пінополіуретану г = 80 кг/м3, л3=0,05Вт/(м·К), S3=0,70Вт/( м2·К), д3 = ?; 4 - цегляна кладка з цегли глиняної звичайної на цементно-піщаному розчині г=1800 кг/м3, л4=0,81Вт/(м·К), S4=10,12Вт/( м2·К), д4=0,38м.; 5 -внутрішня штукатурка з вапняно-піщаного розчину л5=0,93 Вт/(м·К), S5=11,09 Вт/(м2·К), д5=0,01м.
Виписується мінімально допустиме значення опору теплопередачі для зовнішньої стіни для третьої температурної зони для м.Одеса Rq min = 2,2 (м2 К)/Вт. Розрахунок проводиться за умовою: RУпр ? Rq min.
Величина опору теплопередачі термічно однорідної багатошарової огороджувальної конструкції зовнішньої стіни R?, (м2·К)/Вт визначається:
R? = 1/в + R1+ R2+R3+R4+R5+ 1/з.
При умові Rqmin = R? = 1/в + R1 + R2+R3+R4+R5 + 1/з , з цього рівняння визначається товщина невідомого шару утеплювача в зовнішній стіні Х = 3 :
За уніфікованими розмірами приймається товщина утеплювача 0,07м. Тоді підраховується дійсний термічний опір шару утеплювача:
R3 = 3 : 3 = 0,07: 0,05= 1,4 (м2 ·К)/Вт.
Тепер підраховується опір теплопередачі зовнішньої стіни:
.
Умова RУпр ? Rq min витримана RУ =2,211> Rq min =2,2. Підраховується коефіцієнт теплопередачі зовнішньої стіни: К=1: RУ =1:2,211=0,452Вт/(м2К).
Теплотехнічний розрахунок безгорищного покриття будівлі
Конструкція безгорищного покриття: 1 - водоізоляційний килим (три шари руберойду на бітумній мастиці) л1=0,17 Вт/(м К), S1=3,53 Вт/(м2К), д1= = 0,015м; 2 - вирівнюючий шар з цементно-піщаного розчину д2=0,02м, л2=0,81Вт/(м·К), S2=9,76Вт/(м2·К); 3 - шар утеплювача з плит пінополістірольних екструзійних л3= 0,037 Вт/(м·К), S3= 0,40 Вт/( м2 ·К), д3 = ?; 4 - пароізоляція з руберойду л4 = =0,17Вт/(м·К), S4 = 3,53Вт/( м2 ·К), д4= 0,01м; 5 - збірна залізобетонна плита л5=2,04 Вт/(м·К), S5=18,95 Вт/(м2 ·К), д5=0,16м; 6 - внутрішня штукатурка з вапняно-піщаного розчину д6=0,01м, л6 = 0,93 Вт/(м·К), S6 =11,09 Вт/(м2 ·К).
Виписується мінімально допустиме значення опору теплопередачі для зовнішньої стіни для третьої температурної зони для міста Одеса: Rq min = 2,6 (м2 ·К)/Вт. Розрахунок проводиться за умовою: RУпр ? Rq min.
Величина опору теплопередачі безгорищного покриття, R?, (м2·К)/Вт, визначається:
R? = 1/в + R1+ R2+R3+R4+R5+R6+ 1/з.
При умові Rqmin = R? = 1/в + R1 + R2+R3+R4+R5 + R6+1/з , з цього рівняння визначається товщина невідомого шару утеплювача в конструкції безгорищного покриття Х = 3, м:
За уніфікованими розмірами приймається товщина утеплювача 0,1м. Тоді підраховується дійсний термічний опір шару утеплювача:
R3 = 3 : 3 = 0,1: 0,037= 2,702 м2К/Вт.
Тепер підраховується опір теплопередачі безгорищного покриття:
.
Умова RУпр ? Rq min витримана RУ =3,121> Rq min =2,6. Підраховується коефіцієнт теплопередачі безгорищного покриття:
Подобные документы
Опалення: теплотехнічний розрахунок конструкцій будівлі, покриття та перекриття над неопалюваним підвалом, розрахунок вікон будівлі, вхідних дверей до будинку. Визначення втрат теплоти приміщеннями, опис прийнятої системи опалення та вентиляції.
курсовая работа [122,2 K], добавлен 25.03.2013Проектування та підбір огороджуючих конструкцій будівлі, розрахунок тепловтрат в приміщеннях, визначення теплової потужності системи опалення. Обґрунтування надходжень шкідливостей у основні приміщення будівлі, аеродинамічний розрахунок повітрообмінів.
дипломная работа [206,5 K], добавлен 12.05.2012Основні етапи роботи щодо монтажу опалення. Розрахунок потрібної товщини огороджуючої конструкції та тепловитрат кутових і середніх приміщень проектованої будівлі. Характеристика повітрообмінів та розмірів вентиляційних каналів. Роль техніки безпеки.
курсовая работа [367,1 K], добавлен 11.12.2010Компонування схеми будівлі. Статичний розрахунок несучих елементів будівлі. Визначення пустотної плити попереднього напруження. Підбір площі поперечної арматури. Конструктивний розрахунок без попередньо напруженого таврового ригеля довжиною 6 метрів.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 07.10.2014Архітектурно-планувальне рішення будівлі, загальна характеристика. Генеральний план ділянки, об'ємне рішення. Санітарно-технічне та інженерне обладнання будівлі: опалення, водопостачання, каналізація. Оздоблювальні роботи в будівлі, специфікація.
курсовая работа [134,2 K], добавлен 07.04.2012Теплотехнічний розрахунок системи опалення житлового будинку. Теплофізичні характеристики будівельних матеріалів для зовнішніх огороджуючих конструкцій, визначення теплових втрат. Конструювання системи опалення; гідравлічний розрахунок трубопроводів.
курсовая работа [382,3 K], добавлен 12.03.2014Техніко-економічні показники та характеристика будівлі арматурного цеху. Об’ємно-планувальне рішення. Під’ємно-транспортне обладнання. Характеристика каркасу будівлі. Конструктивний розрахунок підошви фундаменту. Внутрішнє і зовнішнє опорядження будівлі.
курсовая работа [201,0 K], добавлен 22.11.2009Проектування технології монтажу будівельних конструкцій повнозбірних будинків. Будівельно-монтажні роботи зі зведення одноповерхової промислової будівлі з каркасом змішаного типу. Вибір монтажних кранів, параметрів схем монтажу конструкцій будівлі.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 03.12.2014Об'ємно-планувальні параметри житлової будівлі. Архітектурно-конструктивне рішення фундаментів, стін, перекриття, даху, сходів, перегородок та вікон і дверей. Інженерне обладнання і внутрішнє оздоблення приміщень. Економічна оцінка житлового будинку.
курсовая работа [40,8 K], добавлен 08.12.2013Теплотехнічний розрахунок товщини огороджуючої конструкції. Визначення тепловитрат приміщеннями будівлі. Конструювання та вибір обладнання теплового пункту. Електричний розрахунок апарату для підігріву води. Визначення розмірів вентиляційних каналів.
курсовая работа [979,9 K], добавлен 26.11.2013
