Разработка однотрубной системы отопления 6-ти этажного жилого дома с верхней разводкой

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общие сведения

В курсовом проекте разработана однотрубная система отопления 6-ти этажного жилого дома с верхней разводкой. Здание запроектировано в г.Красноярск. Высота здания 22 м, высота этажа 3,2 м. Температура теплоносителя 95 - 70 ⁰С⁰С в наружных теплосетях. Температура наружного воздуха - 40 ⁰С, скорость ветра 3 м/с, количество отопительных дней 234 суток, средняя температура наиболее холодных суток - 44 ⁰С.

2. Система отопления

Система отопления является тупиковой, однотрубной, горизонтальной с верхней разводкой.

2.1 Общие требования к системам отопления

Отопление проектируется для обеспечения в помещении расчетной температуры воздуха в пределах допустимых норм, при этом следует учитывать:

1. Потери теплоты через ограждающие конструкции зданий и помещений.

2. Расходы теплоты на нагревание инфильтрующего в помещение наружного воздуха.

3. Расход теплоты на нагревание материалов, оборудования и транспортных средств.

4. Тепловой поток, регулярно поступающий в помещения от электрических приборов освещения, технологического оборудования, коммуникаций, материалов, от людей и других источников: при этом тепловой поток, поступающий в комнаты и кухни жилых домов, следует принимать в количестве 21 Вт на 1м² площади пола. Потери теплоты через внутренние ограждающие конструкции помещений допускается не учитывать, если разность температур в этих помещениях равна 3° С и менее.

2.2 Потери теплоты через ограждающие конструкции помещений

Основные потери теплоты следует определять, суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции Q(Вт) по формуле:



где А - расчетная площадь ограждающей конструкции, м²

R- сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м²К/Вт

t₂- расчетная температура воздуха помещения с учетом повышения по высоте - для помещений высотой более 4 м

t₁- расчетная температура наружного воздуха при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения

Ув - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь

п - коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху.

Добавочные потери теплоты в через ограждающие конструкции помещений следует принимать в долях от основных потерь:

1).На ориентацию по отношению к сторонам света. Величина этой добавки принимается для помещений в зданиях любого назначения для наружных вертикальных и наклонных (вертикальная проекция) стен, окон и дверей в соответствии со следующей таблицей:

Таблица 1

Ограждение ориентировано на:	Поправка
Север, восток, северо-восток, северо-запад	0.10
Запад, юго-восток	0.05

2).На продуваемость помещений с двумя наружными стенами и более. Этот фактор, увеличивающий теплопотери через вертикальные ограждения (наружные стены, двери, окна), для общественных, административно-бытовых и производственных зданий при наличии двух наружных стен и более учитывается добавка в размере 0.08 при одной наружной стене и 0,13 (кроме жилых зданий) - при двух и более наружных стенах в помещении.

3). На расчетную температуру наружного воздуха. Для необогреваемых полов первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40°С и ниже (параметры Б) принимается добавка в= 0.05.

4). На подогрев врывающегося холодного воздуха. Добавка на подогрев врывающегося холодного воздуха через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте здания Н, м, принимается в размере: в=0.5Н - для тройных дверей с двумя тамбурами между ними: в=0.27Н - для двойных дверей с тамбурами между ними; в=0.34Н - для двойных дверей без тамбура: в=0.22Н - для одинарных дверей.

Для наружных ворот, не оборудованных воздушными или воздушно-тепловыми завесами в=3. при отсутствии тамбура, и в=1, при наличии тамбура у ворот. Для летних и запасных наружных дверей и ворот добавочные потери теплоты не учитываются (в=0).

Сопротивление теплопередаче конструкций следует определять по СНиП ll-3-79** (кроме полов на грунте). Приведенное сопротивление теплопередаче R полов на грунте, а также стен (подвальных этажей и технических подвалов), расположенных ниже уровня земли, следует определять:

а) для неутепленных полов и стен ниже уровня земли с коэффициентом теплопроводности л=1,2 Вт / м К по зонам шириной 2м., параллельным наружным стенам, принимая R=R_c равным: R_c=2,1 -для I зоны; R_c=4,3 -для II зоны; R_c=8.6 - III зоны: R_c=14,2 - IV зоны: (для оставшейся площади пола).

б) для утепленных полов и стен ниже уровня земли с коэффициентом теплопроводности л_h утепляющего слоя толщиной л, м. менее 1,2 Вт / м К по формуле:



для полов на лагах по формуле:

Потери теплоты через ограждения конструкций производственных помещений со значительными избытками теплоты следует рассчитывать с учетом лучистого теплообмена между ограждениями.

Таблица 2.

Значение коэффициента n.

Характеристика ограждающих конструкций	n
1.наружные стены и покрытия (в том числе вентилируемые наружным воздухом); перекрытия чердачные (с кровлей из штучных материалов) и над проездами; перекрытия над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в Северной строительно-климатической зоне.	1
2. перекрытия над подвалами, сообщающимися с наружным воздухом; перекрытия над холодными (с ограждающими стенками) подпольями и холодными этажами в Северной строительно-климатической зоне.	0,9
3. перекрытия над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах.	0,75
4. перекрытия над неотапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенных выше уровня земли.	0,6
5. перекрытия над неотапливаемыми тех.подпольями, расположенными ниже уровня земли.	0.4

2.3 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Теплотехнический расчёт проводим в соответствии со СНиП II-3-79**.



1 слой - кирпич керамический пустотный:

= 1200 кг/м³, = 0,35 Вт/(м ⁰С), = 0,17 мг/(м ч Па), s = 6,62 Вт/(м^{2 0}С);

2 слой - пенополиуретан

= 40 кг/м³, = 0,04 Вт/(м ⁰С), = 0,05 мг/(м ч Па), s = 0,42 Вт/(м^{2 0}С);

3 слой - кирпич керамический пустотный

R₀^тр = 4,03 (м^{2 0}С)/Вт;

_общ = 0,490 м.

Сопротивление теплопередаче R_o, м²*С/Вт, ограждающей конструкции следует определять по формуле:

,

где _в -- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл. 4* СНиП;

R_к -- термическое сопротивление ограждающей конструкции, м²С/Вт, определяемое по формуле:

R_к = R₁ + R₂ +... + R_n + R_в.п.,

где R₁, R₂,..., R_n -- термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м² * С/Вт, определяемые по формуле:

,

где -- толщина слоя, м;

-- расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м * С), принимаемый по прил. 3* СНиП;

R_в.п. -- термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, принимаемое по приложению 4 с учетом примеч. 2 к п. 2.4* СНиП;

_н -- коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции. Вт/(м * С), принимаемый по табл. 6* СНиП.

Следовательно:

R_k=R₁+R₂=(0,125+0,25)/0,35+0,115/0,04=3,946 м^{2 о}С/Вт

Отсюда:

R₀=1/8,7+3,946 +1/20=4,11 м^{2 о}С/Вт

В соответствии с СНиП приведённое сопротивление теплопередачи по таблице 1б* равно: - градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) определяем по формуле

ГСОП = (t_в - t_от.пер.) z_от.пер.

где t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, С, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений;

t_от.пер.,z_от.пер. - средняя температура, С, и продолжительность, сут, периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 С по СНиП 2.01.01-82.

ГСОП=(20-(-7,1))*234=6341 ^оС*сут.

Отсюда

R^тр₀=4,03 м^{2 о}С/Вт.

2. Чердачное перекрытие:

1 слой - железобетон:

= 2500 кг/м³, = 2,04 Вт/(м ⁰С), = 0,03 мг/(м ч Па), s = 18,95 Вт/(м^{2 0}С);

2 слой - рубероид:

= 600 кг/м³, = 0,17 Вт/(м ⁰С), = 1,1 мг/(м ч Па), s = 3,53 Вт/(м^{2 0}С);

3 слой - засыпка № 169:

= 600 кг/м³, = 0,12 Вт/(м ⁰С), = 0,26 мг/(м ч Па), s = 2,20 Вт/(м^{2 0}С).

_общ = 0,766 м.

R_k=0,160/2,04+0,0015/0,17+0,604/0,12 =5,12 м^{2 о}С/Вт

R_o=1/8,7+5,12+1/23=5,28 м^{2 о}С/Вт R₀^тр = 5,28 (м^{2 0}С)/Вт; _общ = 0,766 м

3. Подвальное перекрытие:

1 слой - железобетон, = 2500 кг/м³;

2 слой - рубероид, = 600 кг/м³;

3 слой - плиты древесно-стружечные.

= 800 кг/м³, = 0,23 Вт/(м ⁰С), = 0,12 мг/(м ч Па), s = 6,13 Вт/(м^{2 0}С);

4 слой - цементно-песчанная стяжка

= 2500 кг/м³, = 0,93 Вт/(м ⁰С), = 0,09 мг/(м ч Па), s = 9,6 Вт/(м^{2 0}С);

5 слой - паркет № 108:

= 500 кг/м³, = 0,18 Вт/(м ⁰С), = 0,06 мг/(м ч Па), s = 4,54 Вт/(м^{2 0}С).

R_k=0,116/0,23+0,02/0,93+0,02/0,18+0,22/2,04 +0,015/0,17 =0,83 м^{2 о}С/Вт

R_o=1/8,7+0,83+1/23=1,00 м^{2 о}С/Вт

R₀^пр = 5,28 (м^{2 0}С)/Вт;

_общ = 0,378 м

3. Дверной блок.

Входной дверной блок ДН21-10П согласно ГОСТ 24698-81 имеет толщину 52 мм. Поэтому его сопротивление теплопередачи будет равно:

R_o=1/8,7+0,052/0,18+1/23=0,448 м^{2 о}С/Вт.

4. Окна.

Приведенное сопротивление теплопередачи для окон с двойным остеклением в раздельных переплетах принимаем по СНиП приложение 6:

R_o=0,44 м^{2 о}С/Вт.

Для расчета потерь теплоты через ограждающие конструкции потребуется коэффициент теплопередачи К:

-стены: К=1/R_o=1/4,11= Вт/м^{2 о}С

-перекрытие: К=1/1,08=0,93 Вт/м^{2 о}С

-окна: К=1/0,44=2,27 Вт/м^{2 о}С

-дверной блок: К=1/0,448=2,23 Вт/м^{2 о}С

-полы: I зона К=1/0,017+2,1=0,47 Вт/м^{2 о}С

II зона К=1/0,017+4,3=0,23 Вт/м^{2 о}С

III зона К=1/0,017+8,6=0,12 Вт/м^{2 о}С

IV зона К=1/0,017+14,2=0,07 Вт/м^{2 о}С

2.4 Расчет потерь теплоты через ограждения

Расчет потерь представим в виде таблиц.

2.5 Расход теплоты на нагревание инфильтрующего наружного воздуха через ограждающие конструкции

Расход теплоты на нагревание инфильтрующего воздуха следует определять по формуле:

где G - расход инфильтрующего воздуха через ограждающие конструкции, кг/ч:

С - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/ кг К;

t₁, t₂ - расчетные температуры воздуха в помещении и наружного воздуха в холодный период года (параметры Б), К;

К - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный: 0,7 - для стыков панелей стен и для окон с тройными переплетами; 0,8 -для окон и балконных дверей с раздельными переплетами; 1,0 - для окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов.

Расход инфильтрующегося воздуха в помещении G_i, кг/ч, через неплотности наружных ограждений следует определять по формуле:

G_i = 0,216 A₁ p_i^0,67 /R_u + A₂ G_H (p_i/p₁)^0,67 + 3456 A₃ p_i^0,5+0,5 l p_i/p₁

где

A₁, A₂ - площади наружных ограждающих конструкций, м², соответственно световых проемов (окон, балконных дверей, фонарей) и других ограждений;

A₃ - площадь щелей, неплотностей и проемов в наружных ограждающих конструкциях;

p_i, p₁ - расчетная разность между давлениями на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций соответственно на расчетном этаже при p₁ = 10 Па;

R_u - сопротивление воздухопроницанию, м²чПа/кг, принимаемое по СНиП II-3-79**;

G_H - нормативная воздухопроницаемость наружных ограждающих конструкций, кг/(м²ч), принимаемая по СНиП II-3-79**;

l - длина стыков стеновых панелей, м.

Разность давлений воздуха определяется по формуле:

где Н - высота здания от уровня земли до верха карниза; центра вытяжных отверстий фонаря или шахты, м;

h - расчетная высота от уровня земли до верха окон, балконных дверей; дверей, ворот проемов или до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых панелей, м;

г₁,г₂ - удельный вес, Н/м³, наружного воздуха и воздуха помещения; удельный вес определяется по формуле:



с - плотность наружного воздуха, кг/м³;

V - скорость ветра, м/с

C_e1,С_e2 - аэродинамические коэффициенты, соответственно для наветренной и подветренной поверхности ограждений здания, принимаемые по СНиП 2.01.07-85;

К - коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания, принимаемый по СНиП 2.01.07-85;

Р_int - условно постоянное давление воздуха в помещении (здании), Па.

Инфильтрацию воздуха в помещении через стыки стеновых панелей следует учитывать только для жилых зданий, следовательно в нашем случае считать их не будем.

Расчетные параметры наружного воздуха для города Красноярска следует брать по СНиП 2.04.05-86.

Все данные по расчету инфильтрации сведем в таблицу.

2.6 Тепловой поток и расход теплоносителя в системе водяного отопления

Тепловой поток системы водяного отопления Q следует определять по формуле:

Q=УQ₁в₁в₂+Q₂+Q₃

где Q₁ - часть расчетных потерь теплоты здания, возмещаемых приборами данного типа, кВт;

в₁ - коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверх расчетной величины;

Таблица 3

Шаг номенклатурного ряда отопительных приборов, кВт	в1
0,12	1,02
0,15	1,03
0,18	1,04
0,21	1,06
0,24	1,08
0,3	1,13

Для отопительных приборов помещения с номинальным тепловым потоком более 2.3 кВт следует принимать вместо коэффициента ₁, коэффициент ₁, определяемый по формуле

₁ = 0,5 (1 + ₁)

в₂ - коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений;

Таблица 4

Отопительный прибор	в2
	У наружной стенки, в т.ч. под световым проемом	У остекления светового проема
Радиатор:
чугунный	1,02	1,07
секционный
стальной панельный	1,04	1,10
Конвектор:
с кожухом	1,02	1,05
без кожуха	1,03	1,07

Q₂ - дополнительные потери теплоты при остывании теплоносителя в подающих и обратных магистралях, проходящих в неотапливаемых частях здания, кВт;

Q₃ - часть расчетных потерь теплоты, возмещаемых поступлением теплоты от трубопроводов, проходящих в отапливаемых помещениях по п.3,46 СНиП, кВт.

Теплопередача отопительного прибора Q_пр.д., Вт, пропорциональна тепловому потоку, приведенному к расчетным условиям по его действительной площади нагревательной поверхности:

Q_пр.д.=Q_н.у.ц_к, где

Q_н.у. - номинальный условный тепловой поток прибора, для радиатора чугунного секционного М-140 АО (по ГОСТ 8690-75) Q_н.у.=178 Вт.

ц_к - комплексный коэффициент приведения Q_н.у. к расчетным условиям, определяемый по формуле:

здесь Дt_ср=((t_вх+t_вых)/2)-t_в

t_вх и t_вых - температура воды, входящей в прибор и выходящей из него:

G_пр - расход воды в приборе, G_пр=61 кг/час;

b - коэффициент учета атмосферного давления в данной местности, b=0,994;

Ш - коэффициент учета направления движения теплоносителя воды в приборе снизу-вверх:

Ш=1-а(t_вх-t_вых)

Таблица 5

Помещение	tв, оС	Дtср, оС	цк	Количество радиаторов	Количество ребер в радиаторе	Qн.у., Вт	Qпр.д., Вт
11жк	22	62	0,62	1	6	1068	662,3
12жк	20	60	0,60	1	6	1068	635,7
13к	18	58	0,57	1	6	1068	609,3
21к	18	58	0,57	1	6	1068	609,3
22жк	20	60	0,60	1	6	1068	635,7
23жк	20	60	0,60	1	6	1068	635,7
31жк	20	60	0,60	1	6	1068	635,7
32жк	20	60	0,60	1	6	1068	635,7
33жк	20	60	0,60	1	6	1068	635,7
34к	18	58	0,57	1	6	1068	609,3
1лк	14	54	0,52	1	6	1068	557,3
41жк	22	62	0,62	1	6	1068	662,3
42жк	20	60	0,60	1	6	1068	635,7
43жк	22	62	0,62	1	6	1068	662,3
44к	18	58	0,57	1	6	1068	609,3
						УQпр.д.=	9431,45

а=0,006 - для чугунных секционных радиаторов;

n=0,25; p=0,12; с=1,113.

Следовательно: Ш=1-0,006(95-70)=0,85.

Значение Q₂=0, так как в рассматриваемой системе трубопровод не проходит в не отапливаемых частях здания (то есть нет чердака и подвала).

Часть теплоты, которая отдается от открыто проложенных в помещениях труб стояка или ветви, к которым непосредственно присоединен отопительный прибор, находится по формуле:

Q₃=Уq_в*l_в+q_г*l_г, где

q_в и q_г - теплоотдача 1м. вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м; для неизолированных труб принимается по таблице ll.22 «Справочника проектировщика» под редакцией Староверова, исходя из диаметра и положения труб, а также разности температуры теплоносителя при входе его в рассматриваемое помещение и температуры воздуха в помещении;

l_в и l_г - длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м.

Таблица 6

Помещение	qв, Вт/м2	lв, м	qг, Вт/м2	lг, м	Q
1	2	3	4	5	6
11жк	86	3,2	105	0,8	359,2
12жк	86	3,2	105	0,8	359,2
13к	86	3,2	105	0,8	359,2
21к	86	3,2	105	0,8	359,2
22жк	86	3,2	105	0,8	359,2
23жк	86	3,2	105	0,8	359,2
31жк	86	3,2	105	0,8	359,2
32жк	86	3,2	105	0,8	359,2
33жк	86	3,2	105	0,8	359,2
34к	86	3,2	105	0,8	359,2
1лк	86	3,2	105	0,8	359,2
41жк	86	3,2	105	0,8	359,2
42жк	86	3,2	105	0,8	359,2
43жк	86	3,2	105	0,8	359,2
44к	86	3,2	105	0,8	359,2
				итого	5388

В итоге, тепловой поток будет равен:

Q=(8259+1055)*1,04*1,02+0+5388=15268 Вт, где

в₁=1,04 - при номинальном тепловом потоке 0,178 кВт;

в₂=1,02 - отопительный прибор у наружной стенки и под световым проемом, для чугунного радиатора.

2.7 Гидравлический расчет системы отопления

Гидравлический расчёт выполняют по пространственной схеме системы отопления, вычерчиваемой в аксонометрической проекции. На схеме системы выявляют циркуляционные кольца, делят их на участки и находят тепловые нагрузки и длину каждого участка.

Расчётное циркуляционное давление ДР_р в системах с искусственной циркуляцией складывается из давления, создаваемого насосом (элеватором) ДР_нас и естественного давления ДР_е и определяется формулой:

ДР_р=ДР_нас+ДР_е=ДР_нас+Е(ДР_enp+ДР_еТР)

где ДР_нас - циркуляционное давление, создаваемое насосом;

Е - коэффициент, определяющий долю максимального естественного давления, которую целесообразно учитывать в расчётных условиях. Рекомендуется для двухтрубных систем принимать Е=0,4…0,5, для однотрубных систем Е=1.

ДР_enp - давление, возникающее за счёт охлаждения воды в отопительных приборах;

ДР_еТР - давление, вызываемое охлаждением воды в трубопроводах.

Естественное циркуляционное давление равно произведению ускорения свободного падения на вертикальное расстояние от середины (центра) нагрева до середины отопительного прибора (центра охлаждения) и разности плотностей охлаждённой и горячей воды:

ДР_enp=gh(с_o-с_r)

где h -вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения, м;

с_o и с_г - плотности воды, соответственно при температуре 70 и 95⁰С.

Потери давления на преодоление трения на участке теплопровода с постоянным расходом движущейся среды и неизменном диаметром определяются по формуле:



где d - диаметр теплопровода, м;

щ - скорость движения воды, м/с, определяется по формуле:

здесь G - расход на расчетном участке, кг/час;

А - площадь сечения, м²;

l - длина расчетного участка, м;

с - плотность теплоносителя, кг/м³;

л - коэффициент гидравлического трения, который рассчитывается по формулам:

а) при ламинарном движении Re<2000

б) при турбулентном движении Re>2000

В системах водяного отопления эквивалентная шероховатость К_Е=0,2мм.

Число Рейнольдса определяется по формуле:

где н - кинематическая вязкость, м²/с.

Потери на преодоление местных сопротивлений определяются по формуле:

где Уо - сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке теплопровода (определяется по Справочнику проектировщика).

водяное отопление ограждающий вентиляция

3. Вентиляция

3.1 Расчет вытяжной вентиляции (на примере вентсистемы В16).

Система вентиляции В16 предусмотрена для вытяжки воздуха из санузлов. В качестве вентустановки применяется вентилятор радиальный В-Ц4-2,5-01А исп.1 (по ГОСТ 5976073*), диметр колеса Дном, Л.0^о на виброизоляторах, с электродвигателем 4АА56А4 мощностью 0,12 кВт, 1375 об/мин.

Определяем воздухообмен в вентилируемых помещениях. В соответствии с СНиП 2-08-01-89* на один унитаз воздухообмен составляет 50 м³/ч (вытяжка).

Для проверки работы системы вентиляции, нужно произвести аэродинамический расчет системы.

В качестве проверки, служит выполнение следующего условия:

Др_р=У(Rlв+z),

где Др_р=Др_е+Др_у - располагаемый напор;

Др_е=h_ig(с_н-с_в) - естественное давление;

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

с_н и с_в - плотность, соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м³.

Др_у - напор вентустановки;

R - удельная потеря давления на трение, Па/м (определяется по номограмме в зависимости от эквивалентного диаметра воздуховода и скорости воздуха);

l - длина воздуховодов, м;

z - потеря давления на местные сопротивления, Па;

в - поправочный коэффициент на шероховатость поверхности (определяется в зависимости от скорости движения воздуха и материала воздуховода).

Определение располагаемого напора:

а) естественное давление в системе для первого этажа:

Др_е1=18,2*9,81*(1,27-1,23)=7,14 Па.

б) для второго этажа:

Др_е2=15*9,81*(1,27-1,23)=5,89 Па.

в) для третьего этажа:

Др_е3=11,8*9,81(1,27-1,23)=4,63 Па

г) для четвёртого этажа:

Др_е4=8,6*9,81(1,27-1,23)=3,37 Па

д) для пятого этажа:

Др_е5=5,4*9,81(1,27-1,23)=2,11 Па

е) для шестого этажа:

Др_е6=2,2*9,81(1,27-1,23)=0,86 Па

ж) давление насоса:

Др_у=1,8 Па

Расчетное естественное давление определяется в соответствии с СНиП 2.04.05-91* для температуры наружного воздуха +5^оС: с_н=1,27 кг/м³.

Плотность воздуха в санузлах при температуре 14^оС: с_в=1,23 кг/м³.

Определение потерь в системе.

Для расчета потерь необходимо определять следующие характеристики:

а) скорость движения воздуха

v=L/3600f,

где L - количество удаляемого воздуха, м³/ч;

f - площадь сечения, м².

б) эквивалентный диаметр сечения

d_э=2ab/(a+b),

где a и b - размеры сечения воздуховода, мм.

в) динамическое давление h_н, Па: определяется по номограмме для расчета воздуховодов в зависимости от скорости движения воздуха.

Таблица 7

l,м	aхb,мм	dэ, мм	f, м2	v, м/с	R, Па/м	Rlв, Па	hн, Па	Уо	z, Па	Rlв+z, Па
3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
3,2	200x200	200	0,04	0,69	0,033	0,205	0,417	1,9	0,56	0,769
3,2	200x200	200	0,04	0,35	0,066	0,411	0,208	1,5	0,11	0,522
3,2	200x200	200	0,04	0,35	0,066	0,411	0,208	1,5	0,11	0,522
3,2	200x200	200	0,04	1,39	0,017	0,103	0,833	1,9	2,25	2,357
3,2	200x200	200	0,04	0,69	0,033	0,205	0,417	1,5	0,44	0,650
3,2	200x200	200	0,04	0,69	0,033	0,205	0,417	1,5	0,44	0,650
3,2	200x200	200	0,04	2,08	0,011	0,068	1,250	1,9	5,07	5,140
3,2	200x200	200	0,04	1,04	0,022	0,137	0,625	1,5	1,00	1,138
3,2	200x200	200	0,04	1,04	0,022	0,137	0,625	1,5	1,00	1,138
3,2	200x200	200	0,04	2,78	0,008	0,051	1,667	1,9	9,02	9,068
3,2	200x200	200	0,04	1,39	0,017	0,103	0,833	1,5	1,78	1,882
3,2	200x200	200	0,04	1,39	0,017	0,103	0,833	1,5	1,78	1,882
3,2	200x200	200	0,04	3,47	0,007	0,041	2,083	1,9	14,09	14,129
3,2	200x200	200	0,04	1,74	0,013	0,082	1,042	1,5	2,78	2,863
3,2	200x200	200	0,04	1,74	0,013	0,082	1,042	1,5	2,78	2,863
3,2	200x200	200	0,04	4,17	0,006	0,034	2,500	1,8	19,22	19,253
3,2	200x200	200	0,04	2,08	0,011	0,068	1,250	1,5	4,00	4,072
3,2	200x200	200	0,04	2,08	0,011	0,068	1,250	1,5	4,00	4,072
							УRlв+z=	73,0

4. Водопровод хозяйственно-питьевой воды

За источник водоснабжения принят городской кольцевой водопровод, который обеспечивает здание по расходу и напору.

4.1 Расчёт расхода воды системой

Таблица 8

Расход воды	Норма расхода воды
	Мойка и умывальник	Ванная	Унитаз
qсo, л/с	0,14	0,2	0,2
qco,hr, л/ч	100	300	50
qchr, л/ч	60	200	50

Далее определим вероятность действия санитарных приборов:

P^c=q^c_hr*U/3600q^c_o*N=60*4/3600*0,14*4=0,119

Определяем максимальный секундный расход по формуле:

q^c=5*б*q^c_o

где б - коэффициент, определяемый согласно рекомендуемому приложению 4 СНиП в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р. При этом табл. 1 рекомендуемого приложения 4 надлежит руководствоваться при Р > 0,1 и N 200; при других значениях Р и N коэффициент следует принимать по табл. 2 рекомендуемого приложения 4.

Тогда:

N*P^c=4*0,119=0,476 б=0,60

Получаем: q^c=5*0,60*0,14=0,42 л/с

Расход воды на ванную вычисляют при 100%-ной работе:

q^c=0,2*1=0,2 л/с.

Таким образом, общий секундный расход равен:

q^c_общ=0,20+0,42=0,62 л/с.

Часовой расход системы определяем по формуле:

q^c_hz=0,005*q^c_o,hr*б

где б - находим по приложению 4 СНиП в зависимости от значения Р_hr (вероятность использования приборов), определяемую по формуле:

P_hr=3600*P^c*q^c_o/q^c_o,hr=3600*0,119*0,14/100=0,60

Отсюда: б=1,604

Получаем: q^c_hz=0,005*100*1,604=0,30 л/ч

Часовой расход воды на душевые сетки равен:

q^c_hz=300*1=300 л/ч.

Общий часовой расход в час максимального потребления равен:

q^c_hz,общ=300+0,30=300,3 л/ч.

Средний часовой расход воды в смену определяется по формуле:

q^c_T=q^с_hz,общ*U/1000*T=300,3*4/1000*12=0,1 м³/ч.

4.2 Гидравлический расчет системы

Гидравлический расчет системы водопровода производится по наибольшему расчетному секундному расходу воды.

Расчет системы начинают с определения расчетной точки, относительно которой будут находится потери напора. Эта точка должна находится на максимальном удалении от ввода в систему (то есть высокорасположенной и отдаленной, с наибольшим необходимым напором).

Требуемый напор в наружной сети должен быть следующим:

H=H₁+H₂+H_f,

где H₁ - высота расположения расчетной точки водопотребления от поверхности земли, м.

Н₂ - потери напора, м, во внутренней сети, включая потери на преодоление местных сопротивлений, а также потери на счетчике;

Н_f - необходимый свободный напор, м, в точке водопотребления (находится по СНиП 2.04.01-85 приложение 2).

Потери напора на трение в трубах определяются по формуле:

h=А*l*q²,

где А - удельное сопротивление трубопровода (определяется по таблицам 6,2 и 6,3 «Справочника проектировщика» под редакцией Староверова), при скорости V<1,2 м/с необходимо значение умножать на коэффициент, который можно определить по «Справочнику проектировщика»;

l - длина трубопровода, м; q - расход, м³/ч.

Таблица 9

№Участка	l,м	d,м	q,л/с	V,м/с	A	h,м
1	3,20	20,00	3,24	2,580	1,52	50,98
2	3,20	20,00	2,70	2,150	1,52	35,40
3	3,20	20,00	2,16	1,720	1,52	22,66
4	3,20	20,00	1,62	1,290	1,52	12,75
5	3,20	20,00	1,08	0,860	1,52	5,66
6	3,20	20,00	0,54	0,430	1,52	1,42
						128,87

5. Водопровод горячей воды

5.1 Расчёт расхода воды системой

Для расчёта расхода воды системы необходимо:

а) число проживающих в квартире - 4 человека;

б) число санитарных приборов 3: 1 умывальников, 1 мойка, а также 1 ванная.

в) секундный и часовой расходы воды определяем по приложениям 3 СНиП( для удобства данные сведем в таблицу).

Таблица 10

Расход воды	Норма расхода воды
	Мойка и умывальник	Ванная	Унитаз
qсo, л/с	0,14	0,2	0,2
qco,hr, л/ч	100	300	50
qchr, л/ч	60	200	50

Далее определим вероятность действия санитарных приборов:

P^h=q^h_hr*U/3600q^h_o*N=60*4/3600*0,14*3=0,159

Определяем максимальный секундный расход по формуле:

q^h=5*б*q^h_o

где

б - коэффициент, определяемый согласно рекомендуемому приложению 4 СНиП в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р. При этом табл. 1 рекомендуемого приложения 4 надлежит руководствоваться при Р > 0,1 и N 200; при других значениях Р и N коэффициент следует принимать по табл. 2 рекомендуемого приложения 4.

Тогда:

N*P^h=3*0,159=0,476 б=0,60

Получаем: q^h=5*0,60*0,14=0,42 л/с

Секундный расход принимаем с учетом циркуляции:

q^h,cir=q^h*(1+K_cir)

где

K_cir - коэффициент, принимаемый: для водонагревателей и начальных участков систем до первого водоразборного стояка по обязательному приложению 5 СНиП 2.04.01-85.; для остальных участков сети -- равным 0.

Циркуляционный расход горячей воды в системе q^cir, л/с, следует определять по формуле:

,

где

в=1-1,3 - коэффициент разрегулировки циркуляции;

Q^ht - теплопотери трубопроводами горячего водоснабжения, кВт;

Дt - разность температур в подающих трубопроводах системы от водонагревателя до наиболее удаленной водоразборной точки, С, Дt=8,5 - 10^оС.

Значение Q^ht найдем используя таблицу 10.4 «Справочника проектировщика» по формуле:

Q^ht=УQ*l,

где

Q - потери теплоты, Вт/м, 1м трубопровода данного диаметра;

l - длина участка трубопровода, м, данного диаметра.

Получим:

Q^ht=19,72*2,5+11,25*18,5+15,66*12+12,53*6,8=530,5 Вт

Отсюда:

q^cir=1*0,530/4,2*10=0,013 л/с.

Для определения коэффициента K_cir необходимо определить соотношение q^h/q^cir. В нашем случае это соотношение больше 2, поэтому коэффициент принимаем равным 0.

В итоге:

q^h,cir=0,38(1+0)=0,38 л/с.

Расход воды на ванную вычисляют при 100%-ной работе:

q^h=0,20*1=0,20 л/с.

Таким образом, общий секундный расход равен:

q^h_общ=0,20+0,38=0,58 л/с.

Часовой расход системы определяем по формуле:

q^h_hz=0,005*q^h_o,hr*б

где б - находим по приложению 4 СНиП в зависимости от значения Р_hr (вероятность использования приборов), определяемую по формуле:

P_hr=3600*P^h*q^h_o/q^h_o,hr=3600*0,159*0,14/100=0,80

Отсюда: б=1,604

Получаем: q^h_hz=0,005*100*1,604=0,802 л/ч

Часовой расход воды на ванную равен:

q^h_hz=300*12=3600 л/ч.

Общий часовой расход в час максимального потребления равен:

q^h_hz,общ=3600+0,802= 3600,802 л/ч.

Средний часовой расход воды в смену определяется по формуле:

q^h_T=q^h_hz,общ*U/1000*T=3600,802*4/1000*12=1,2 м³/ч.

5.2 Гидравлический расчет системы

Гидравлический расчет системы горячего водоснабжения аналогичен расчету холодного водоснабжения, с некоторыми видоизменениями.

Требуемый напор в наружной сети должен быть следующим:

H=H₁+H₂+H_f,

где

H₁ - высота расположения расчетной точки водопотребления от поверхности земли, м: следовательно Н₁=3,2м;

Н₂ - потери напора, м, во внутренней сети, включая потери на преодоление местных сопротивлений, а также потери на счетчике;

Н_f - необходимый свободный напор, м, в точке водопотребления (находится по СНиП 2.04.01-85 приложение 2).

Н_f=2 м (умывальник).

Н_f=3 м (ванна).

Н_f=2 м (унитаз).

Потери напора на участках трубопроводов систем горячего водоснабжения следует определять для систем с учетом зарастания труб по формуле:

,

где i - удельные потери напора, принимаемые согласно рекомендуемому приложению 6 СНиП;

к_{l -} коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, значения которого следует принимать:

0,2 - для подающих и циркуляционных распределительных трубопроводов;

0,5 - для трубопроводов в пределах тепловых пунктов, а также для трубопроводов водоразборных стояков с полотенцесушителями;

0,1 - для трубопроводов водоразборных стояков без полотенцесушителей и циркуляционных стояков.

Данные расчета сведем в таблицу.

Таблица 11

№Участка	l,м	d,мм	q,л/с	кl	I,мм	h,м
1	3,20	40	3,24	0,20	500	1,920
2	3,20	40	2,70	0,20	350	1,344
3	3,20	40	2,16	0,20	280	1,075
4	3,20	40	1,62	0,20	100	0,384
5	3,20	40	1,08	0,20	55	0,211
6	3,20	40	0,54	0,20	15	0,058
					h=	4,992

Следовательно, необходимый напор будет составлять:

Н=4,992+3,2+2+3+2=15,192м

Список литературы

1.Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч1. 2.Отопление. Под ред. Староверова И.Г. - М. Стройиздат, 1990г.

2.Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч2.

3.СНиП 2.04.05-86* «Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха»

4.СНиП 2.04.01-85* «Водоснабжение и канализация зданий»

5.СНиП II-3-79** «Строительная теплотехника»

Размещено на Allbest.ru