Проектирование систем теплоснабжения и вентиляции жилого дома в городе Ижевск

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ННГАСУ)

Кафедра теплогазоснабжения

Расчетно-графическая работа

«Проектирование систем теплоснабжения и вентиляции жилого дома в городе Ижевск»

Выполнил студент гр.192: Драган Д.П.

Проверила: Семикова Е.Н.

Нижний Новгород - 2016 г.

Содержание

• Введение
• 1. Система отопления гражданских зданий
• 1.1 Определение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
• 1.1.1 Определения сопротивления теплопередаче наружной стены
• 1.1.2 Определение сопротивления теплопередаче окон
• 1.1.3 Определение сопротивления теплопередаче наружных дверей
• 1.1.4 Определение сопротивления теплопередаче через чердачное перекрытие
• 1.1.5 Определение теплопередаче полов
• 1.2 Определение теплопотерь через ограждающие конструкции
• 1.3 Определение теплоты на нагревание наружного инфильтрующегося воздуха
• 1.4 Расчет отопительных приборов
• 2. Система вентиляции
• 2.1 Расчет вентиляционных каналов и решеток
• Список использованной литературы

• Введение
• Целью выполнения расчетно-графическойработ ыявляется закрепление теоретических знаний, овладение приемами практической работы, освоение навыков проектирования и конструирования современных систем отопления и вентиляции.
• теплопередача стена вентиляционный отопительный

• 1. Система отопления гражданского здания
• 1.1 Определение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
• 1.1.1 Определение сопротивления теплопередаче наружной стены
• Сопротивление теплопередаче наружной стены определяется по формуле[1]:
• (1.1)
• где базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м·°С/Вт, следует принимать в зависимости от градусо-суток отопительного периода, (ГСОП), °С·сут/год, региона строительства и определять по табл. 3[1]
• В соответствии с [1] ГСОП определяется по формуле:
• ,(1.2)
• где средняя температура, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по [2] при проектировании лечебно-профилактических учреждений для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8.
• .
• Значения для величин ГСОП , отличающихся от табличных, следует определять по формуле:
• , (1.3)
• где а,b- коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий. Для стен жилых зданий,лечебно-профилактических- а=0,00035, b=1,4.
• ,
• .
• Сопротивление теплопередаче наружной стены можно определить как сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции:
• (1.4)
• где термическое сопротивление i - ого слоя, ;
• термическое сопротивление воздушной прослойки, , определяемое по табл. Е1 [1];
• Воздушной прослойки нет .
• коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции (для зимних условий),, определяемый по табл.6 [1]. Для наружных стен.
• Термическое сопротивление i - ого слоя определяется по формуле:
• (1.4)
• где толщина слоя, м;
• коэффициент теплопроводности слоя,.
• Принимаем условия эксплуатации:

1) Влажностный режим - нормальный (50-60% при t=12-24 по табл.1 [1])

2) Зона влажности г.Ижевск - сухая (по Прил. В [1])

3) Условия эксплуатации - А (по Приложению 2 [1])

Принимаем конструкцию по наружной стене:

1) Штукатурка (цементно-песчаный раствор) 0,02м, (по Приложению Т [1]).

2) Утеплитель перлитофосфогелевые изделия с=200 кг/м³, .

3) Кирпичная кладка из керамического пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе0,64 м, (по Приложению Т [1]).

Находим толщину утеплителя:

Принимаем утеплитель толщиной 160 мм.

Определяем фактическое сопротивление теплопередаче:

1.1.2 Определение сопротивления теплопередаче окон

Сопротивление теплопередаче должно быть не менее нормативного сопротивления теплопередачи:

,(1.5)

Сопротивление теплопередаче с заполнением световых проемов определяют по значению величины ГСОП.

(п.1.1)

Подбираем конструкцию окон по табл.К1 [1].

Двойное остекление в раздельных переплетах с одним стеклом с низкоэмиссионным мягким покрытием с заполнением воздухом .

1.1.3 Определение сопротивления теплопередаче через чердачное перекрытие

Сопротивление теплопередаче над проездами, подвалами и подпольными, а также покрытий должно быть не менее , которое определяется по формуле 1.6.

для чердачных перекрытий с кровлей из рулонных материалов;

для покрытий и чердачных перекрытий жилых зданий, лечебно-профилактических и детских учреждений, школ, интернатов.

;

;

Принимаем конструкцию:

1) Штукатурка (цементно-песчаный раствор)0,02м, (по Приложению Т [1]).

2) Ж/б плита 0,22м, (по Приложению Т [1]).

3) Пароизоляция «Изоспан» 0,002м,

4) Утеплитель - экструдированный полипостирол (по Приложению Т [1]).

Находим толщину утеплителя по формуле 4:

При толщине горизонтальной воздушной прослойки равной 10 мм (при отрицательной температуре воздуха в прослойке).

Для покрытий.

принимаем толщину

Определяем фактическое сопротивление теплопередаче:



1.1.4 Определение сопротивления теплопередаче наружных дверей

Сопротивление теплопередаче должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче из условия обеспечения санитарно-гигиенической безопасности.

(1.6)

где коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, доли; табл.3[9];

для стен;

расчетная температура внутреннего воздуха в помещении, , табл.2 [3]; ;

расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, , принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 [2]; для г.Ижевск

нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции , принимаемый по табл. 5 [1];

для наружных стен жилых зданий, лечебно-профилактических и детских учреждений, школ, интернатов;

коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, , определяемый по табл.4 [1];

.

.

Нормативное приведенное сопротивление теплопередаче наружных дверей (нормируемое), кроме балконных должно быть не менее , то есть:

,(1.7)

.

определяется по формуле 1.

Конструкция двери главного входа:

1) Внешний и внутренний стальной лист 0,001м, (по Приложению Т [1]).

2) Вспененный синтетический каучук «Кайманфлекс» 0,03м, (по Приложению Т [1]).

3) Доска из сосны вдоль волокон 0,05м, (по Приложению Т [1]).

Условие выполняется.

1.1.5 Определение сопротивления теплопередаче полов

Поверхность полов должна иметь показатель теплоусвоения Y_n , Вт / м²·,не более нормативной величины, указанной в табл.12 [1] :

Y_{n норм} =12 Вт / м²·.

Выбираем следующую конструкцию пола :

1)Покрытие - паркет из сосны (поперек волокон) =0,02м,=0,14 Вт/м·. прил.Т[1]

2) Цементно-песчанная стяжка =0,02 м,=0,76 Вт/м·. прил.Т[1]

3) Пароизоляция - Изоспан =0,002м,=0,17 Вт/м·. [2]

4) Утеплитель - пенополиуретан =0,05м=0,05 Вт/м·. [2]

5)Железобетонная плита 220мм 0,156 м²·/Вт [5]

Первый (верхний) слой конструкции имеет тепловую инерцию:

D₁=R₁·s₁(1.8)



R₁- термическое сопротивление слоя.

=, м²·/Вт

s₁=3,87- расчетный коэффициент теплоусвоение материала слоя, Вт/м²·. прил.Т [1]

D₁=·3,87=0,55,

Так как D₁>0,5,то

Y_n =2·s₁(1.9)

Y_n=2·3,87=7,74 Вт / м²·. < Y_{n норм} =12 Вт / м²·.

Теплопотери через пол, расположенный непосредственно на грунте, рассчитывают по зонам по следующей формуле:

(1.10)

1 зона: =2,1 м²·/Вт

2 зона: =4,3 м²·/Вт

3 зона: =8,6 м²·/Вт

4 зона: =14,2 м²·/Вт

Для I зоны (заглубленная стена):

Для II зоны:

Для III зоны:

Для IV зоны:

1.2 Определение теплопотерь через ограждающие конструкции

Для расчета нагревательных приборов и диаметров трубопроводной системы отопления определяются потери тепла в каждом помещении в отдельности и во всем здании в целом, представленные в таблице 1.1.

Основные теплопотери определяются по формуле:

(1.11)

Добавочные теплопотери определяются по формуле:

(1.12)

Где R₀ - сопротивление теплопередачи, м²·°С/Вт;

А - расчетная площадь ограждающей конструкции, м²;

n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху;

в - коэффициент учета добавочных потерь;

Общие теплопотери определяются по формуле:

Q_НО(ВО) = Q_осн + Q_доб(1.13)

Вт(1.14)

СН - стена наружная;

СВ - стена внутренняя;

ОД - окно с двойным остеклением;

ОО - окно с одинарным остеклением;

ОП - окно с пятерным остеклением;

ДО - дверь одинарная;

ДД - дверь двойная;

ПТ - перекрытие (потолок);

ПЛ - пол.

1.3 Потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха

Т.к. выбранные окна являются пластиковыми, наружные двери оборудованы воздушно-тепловыми завесами и ниже первого этажа расположен неотапливаемый подвал, то через них равны 0.

Таблица 1.1
№ помещения	Назначение		Поверхность ограждения		попр. коэф n		Qосн, Вт	в		Qдоб, Вт	Qо, Вт
			огр.	ориент.	А, м2					На ориент	Прочие
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1	Вестибюль	19	СН	Ю	25,98	52	1,00	3,57	400,25	0	0	0	0	400,25
			ПЛ3		12,8	14	0,6	9,91	13,17	0	0	0	0	13,17
			ПЛ2		23,2	14	0,6	5,61	42,18	0	0	0	0	42,18
			ПЛ1		16	14	0,6	3,41	47,85	0	0	0	0	47,85
			ПТ		45,6	52	0,90	5,61	402,35	0	0	0	0	402,35
			ОД	Ю	2,15	52	1,00	0,65	181,92	0	0	0	0	181,92
			ДО	Ю	3,48	52	1,00	1,1	174	0	0	0	0	174
		Итого по комнате	1261,72
2	Стоматологический кабинет	22	СН	З	15,17	55	1,00	3,57	233,71	0,1	0	1,1	23,371	256,74
			ОД	Ю	4,29	55	1,00	0,65	363	0.05	0	1,05	18,15	381,15
			ПЛ1		19,54	17	0,6	3,41	58,44	0	0	0	0	58,44
			ПЛ2		7,42	17	0,6	5,61	13,49	0	0	0	0	13,49
			СН	Ю	20,92	55	1,00	3,57	322,29	0	0	0	0	322,29
			ПТ		22,69	55	0,90	5,61	200,20	0	0	0	0	200,20
		Итого по комнате	1232,31
3	Санузел		ПЛ3		3,31	17	1,00	9,91	3,4	0	0	0	0	3,4
			ПТ		3,31	55	0,90	5,61	29,21	0	0	0	0	29,21
		Итого по комнате	33,61

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.4 Расчет отопительных приборов

В проектируемом здании предусматривается водяная двухтрубная система отопления с нижней разводкой . В качестве отопительного прибора принимается радиатор чугунный секционный МС-140-98, трубопроводы проложены в тепловой изоляции д=0,006 Ruboflex

Основные технические данные:

- площадь поверхности нагрева секции f=0,240 м²

- номинальная плотность теплового потока q_ном = 725 Вт/м²

- схема присоединения прибора «сверху вниз»

- расход теплоносителя через прибор G_пр=0,015-0,149 кг/с принимаем

G_пр = 0,015 кг/с

Площадь поверхности нагрева прибора для каждого помещения определяется по формуле:

(1.15)

где: - теплоотдача отопительного прибора в отапливаемое помещение (Вт);

- расчетная плотность теплового потока отопительного прибора (Вт/м²);

- коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отпительных приборов за счет округления сверх расчетной величины,принимается по табл.9.4 [4];

- коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений,принимается по табл.9.5 [4].

Теплоотдача отопительного прибора определяется по формуле:

(1.16)

где: - теплопотребность помещений, определяемая по значению 1,07Q_пом из табл.1;

- суммарная теплоотдача открыто проложенных в пределах помещений стояков, подводок, к которым непосредственно присоединен прибор, определяется по формуле:

(1.17)

где: теплоотдача одного погонного метра соответственно вертикально и горизонтально проложенных труб, Вт/м, принимаемые по таблице II.22 [4]. Условный диаметр 20мм.

- длины соответственно вертикальных и горизонтальных трубопроводов в пределах помещения, м.

(1.18)

где: - номинальная плотность теплового потока отопительного прибора при стандартных условиях работы, принимаемая по табл. 8.1 [5],

- температурный напор, равный разности полусуммы температур теплоносителя на входе и выходе отопительного прибора и температуры воздуха в помещении:

(1.19)



n и p - экспериментальные значения показателя степени, принимаются по табл. 9.2 [4] n=0,3; p=0;

- коэффициент, учитывающий схему присоединения отопительного прибора и изменение показателя степени p в различных диапазонах расхода теплоносителя, принимается по табл. 9.2 [10] ;

-расчетный расход воды в отопительном приборе, кг/с, определяется по формуле:

(1.20)

где: с = 4,187 - теплоемкость воды, кДж/(кг•^оС),

- температура воды соответственно на входе и выходе отопительного прибора.

Расчетное число секций чугунных радиаторов определяется по формуле:

(1.20)

где =0,240 м²- площадь поверхности одной секции,м², принимается в зависимости от типа радиатора по табл.8.1 [10],

- коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе, принимается для радиаторов типа МС-140-98 равным: при числе секций от 3 до 15 = 1, от 16 до 20 = 0,98, от 21 до 25 = 0,96, а для остальных чугунных радиаторов вычисляется по формуле:

в₃ = 0,92 + 0,16 / F_p

- коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении, определяется по табл. 9.12 [4].

Способ установки прибора - у стены без ниши и перекрыт доской в виде полки на расстоянии 40 мм. = 1,05

Расчеты приведены в таблице 2.

Таблица 2. Расчет отопительных приборов

№	Наимен-е помещ-я	Тепл.мощ	tв	t1	t2	tср	qв	qг	Qтр	Qпр	Gпр	qпр	Доп.коэф.	Fр	Доп.коэф.	Nр	Nуст
пом.		Qпотр, Вт	С	С	С	С	Вт/м	Вт/м	Вт	Вт	кг/с	Вт/м	в1	в2	м	в3	в4	шт	шт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
2	Стоматологический кабинет	1318,57	22	95	70	60,5	78	97	112,6	1205,97	0,01	599,8	1,04	1,02	1,85	1,00	1,05	8,08	8
10	С/у	35,96	22	95	70	60,5	78	97	0	528,58	0	0	1,04	1,02	0	1,00	1,05	0	0
1	Вестибюль	1350,04	19	95	70	63,5	78	97	119,7	1237,44	0,012	638,7	1,04	1,02	2,01	1,00	1,05	8,77	9

Размещено на http://www.allbest.ru/

2.Система вентиляции

2.1 Расчет вентиляционных каналов и решеток

Проектируем механическую канальную систему вентиляции. Она состоит из вертикальных каналов с отверстиями, закрытыми решетками, сборных воздуховодов и вытяжной шахты.

Расход воздуха определяется по формуле:

L = V_пом·n, м³/ч(2.1)

где :V_пом - объем помещения м³;

n - кратность воздухообмена, [11] 1/ч.

L = l_уд·m, м³/ч (2.2)

где: l_уд -удельная величина на один объект 1м³ (в данной работе на 1 унитаз);

m - число объектов.

L = F_жс·3600·? , м³/ч(2.3)

где: F_жс - площадь живого сечения вентиляционной решетки м²;

? - допустимая скорость движения воздуха в каналах приточных и вытяжных ? 5 м/с в решетках приточных ? 3 м/с, в вытяжных ? 4 м/с.

Стоматологический кабинет:

L_{притока} = 68·2=136 м³/ч

L_{удаления} = 68·2=136 м³/ч

Подбор сечения канала:

? = 136/(0,1·0,1·3600) = 3,77<5 м² принимаем размеры канала: 100х100h

Подбор размеров решетки:

? = 136/(2·0,15·0,1·3600·0,6) = 2,09<3 м² для решеток приточных каналов принимаем решетку Вентар-с 150х100h

? = 136/(3·0,1·0,1·3600·0,6) = 2,09<4 м² для решеток вытяжных каналов принимаем решетку Вентар-с 100х100h

С/у:

L_{удаления} = 50 м³/ч

Подбор сечения канала:

? = 50/(01,·0,05·3600) = 2,77<5 м² принимаем размеры канала: 100х50h

Подбор размеров решетки:

? = 50/(3·0,05·0,05·3600·0,6) = 3,08<4 м² для решеток вытяжных каналов принимаем решетку Вентар-с 50х50h

Вестибюль:

L_{притока} =2*60=120 м³/ч

Подбор сечения канала:

? = 120/(0,2·0,15·3600) = 3,33<5 м² принимаем размеры канала: 100х100h

Подбор размеров решетки:

? = 120/(3·0,1·0,1·3600·0,6) = 1,85<3 м² для решеток приточных каналов принимаем решетку Вентар-с 100х100h

Результаты расчетов представляются в таблице 3.

№	Наименование	m	n	Объем помещ-я	L	Площадь воздуховода	Размер воздух-да	?в. в воз-де	Площадь жив. сеч. решеток	Размер решеток	?в. в реше	Колич. реш-к
					Прит.	Выт.	Прит.	Выт.			прит	вытяж
1	2		3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1	Стоматологический кабинет		2	37,7	136	136	0,01	0,01	100х100h	3,77	0,018	0,018	150х100h 100х100h	2,09 2,09	2 3
2	С/у	1		50	-	50	-	0,005	100х50h	2,77	-	0,004	50х50h	3,08	3
3	Вестибюль		2	-	120	-	0,01	-	100х100h	1,85	0,01	-	100х100h	3,33	3

Список использованной литературы

1. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий.

2. СП 131.13330.2012 Строительная климатологи. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*.: утв. Приказом Минрегион России от 30.06.2012 г. №275: дата введ. 01.01.2013. - 120с.: ил.

3. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. - Введ. 01.03.1999. - М.: ГУП ЦПП, 1999. - 14с.

4. Внутренние санитарно-технические устройства, часть 1, отопление. Справочник проектировщика, под редакцией И.Г. Старовертов, Москва Стройиздат, 1990 - 334 с.

5. Отопление и вентиляция, часть 1, П.Н. Каменев, А.Н.Сканави, В.Н. Богословский, Стройиздат, 1975 - 478с.

6. Расчет наружных ограждающих конструкций зданий теплового режима помещений: методические указания для студентов / ННГАСУ; составители В.И. Бодров, В.В.Сухов, Е.С.Козлов, Н.Новгород, 1993.

7. isospan.gexa.ru

8. СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование.

9. СТО 00044807-001-2006. Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий: стандарт организации: утв. РОИС 21.02.2006: дата введ. 2006-03-01. - М.: РОИС, 2006. - 85 с.: ил.

10. Отопление и вентиляция, часть 1. П.Н. Каменев. А.Н. Сканави, В,Н. Богословский, Стройиздат, 1975 - 478с.

11. СанПиН 2.1.3.2630-10-" Санитарно-эпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность".

Размещено на Allbest.ru