Опалення та вентиляція цивільного будинку

Міністерство освіти та науки України

ОДАБА

Кафедра опалення, вентиляції,та охорони повітряного басейну

Курсова робота з дисципліни:

Теплогазопостачання та вентиляції

Тема:

Опалення та вентиляція цивільного будинку

Виконав:

студент гр. ПСК-341

Копец І.М.

Перевірив:

Спінов В.В.

Одесса 2009



Вихідні данні

Номер завдання - 51

Місто з режимом експлуатації конструкцій приміщень - Хабаровськ , Б

Розрахункова температура повітря в місті - = -34, ,

Тривалість опалювального періоду - n =205

Швидкість повітря - w = 5,9 м/с

Додаткові вихідні данні

Джерелом теплопостачання проектного будинку приймається міська теплова мережа з параметрами теплоносія Т_г = 150 ^оС (в подаючій магістралі) і t_о = 70 ^оС (в зворотній магістралі).

Всі проектні будинки трьохповерхові з неопалювальним підвалом, висота поверху - 3м, підлоги східних клітин на ґрунті.

По останній цифрі залікової книжки вибираю план типового поверху - дитячий садок. Орієнтація фасадів будинку вказана в плані.

Система опалення проектується з нижньою розводкою.

Розміри вікон - 1,8?1,5, вхідних дверей східних клітин 2,1?1,8.

Коефіцієнт теплопередачі вікон - 0,4, вхідних дверей - 1,32 Вт/м^{2 о}С.



1. Опалення

1.1 Теплотехнічний розрахунок потрібної товщини огороджуючої конструкції

Для вирішення поставленої задачі необхідно визначити число градус-днів отоплюючого періоду (DD) :

DD = (t_в - t_оп)?n = (18-(-10,1)?205 =5760,5 градус-днів

де t_в - розрахункова температура внутрішнього повітря.

t_оп - середня температура опалювального періоду.

n - тривалість опалювального періоду.

По значенню DD та різновиді конструкції по (Д.3) знаходимо нормативний опір теплопередачі R_нор, (м^{2 о}С/Вт) = 2,2 м^{2 о}С/Вт

Матеріал зовнішніх стін - керамзитобетон на керамзитовому піску. Щільність - 1800 кг/м³.

Утеплювач перекриття - плити мінеральної вати підвищеної жорсткості. Щільність - 200 кг/м³.

Товщину стіни приймаємо кратною 50 мм, але не менше 300мм. утеплювач стіни - кратним 20 мм, але не більше 250 мм.

Визначаємо товщину утеплювача конструкції:

?_x= (R_нор - (1/?_в + ?₁/?₁+ ?₃/?₃+ ?₄/?₄ + 1/?_н))??₂ = (2,2 - (1/8,7+0,03/0,93+0,3/0,92+0,03/0,81))?0,09 = 0,152 м.

де ?_в - коефіцієнт теплопровідності на внутрішній поверхні огороджень (Вт/м^{2 о}С)

?_н - коефіцієнт теплообміну на зовнішній поверхні (Вт/м^{2 о}С)

?₁, ?₂, ?₃, ?₄ - коефіцієнти теплопровідності матеріалів огороджуючих конструкцій (Вт/м ^оС) ?₁, ?_х, ?₃, ?₄ - товщина шарів огороджень, м.

Рис. 1 - Параметри шарів огороджуючої конструкції

1) ?₁=0,93 Вт/м ^оС, ?₁ =0,03 м;

2) ?₂ = 0,09 Вт/м ^оС, ?₂ = х;

3) ?₃ = 0,92 Вт/м ^оС, ?₃ = 0,3 м;

4) ?₄ =0,81 Вт/м ^оС, ?₄ = 0,03 м.

В додатку № 3 знаходимо R_нор=2,2, виходячи із значень DD.

?_в=8,7, ?_н =23.

Приймаємо товщину утеплювача кратною 1 см => ?₂=0,16 м.

Знайдемо R_факт. - фактичний опір конструкції:

м^{2 о}С/Вт

R_факт.> R_нор.. Знаходимо коефіцієнт теплопередачі конструкції:

К_ст= = 0,43 Вт/м^{2 о}С

Рис.2 - Розрахунок перекриття



Параметри шарів перекриття

1) Руберойд ?₁=0,17 Вт/м ^оС, ?₁ =0,01 м;

2) стяжка ?₂ = 0,93 Вт/м ^оС, ?₂ = 0,05 м;

3) утеплювач ?₃ = 0,09 Вт/м ^оС, ?₃ = х м;

4) залізобетонна плита ?₄ =2,04 Вт/м ^оС, ?₄ = 0,2 м.

Знайдемо товщину утеплювача в перекритті кратного 5 см:

?_x= (R_нор - (1/?_в + ?₁/?₁+ ?₂/?₂+ ?₄/?₄ + 1/?_н))??₃=(2,5 -(1/8,7+0,01/0,17+0,2/2,04+1/23))?0,09 = 0,2 м.

(м^{2 о}С/Вт)

R_факт.> R_нор..

Знаходимо коефіцієнт теплопередачі перекриття:

К_пер..= = 0,39 Вт/м^{2 о}С

Коефіцієнт теплопередачі вікон К_вк=0,4 Вт/м^{2 о}С.

Коефіцієнт теплопередачі вхідних дверей К_дв =1,32 Вт/м^{2 о}С.

Коефіцієнт теплопередачі зовнішньої стіни К_ст.= 0,43 Вт/м^{2 о}С

1.2 Визначення тепловитрат приміщеннями запроектованої будівлі

Необхідно визначити тепловитрати кутових і середніх приміщень проектованої будівлі по одному на кожному поверсі і тепловитрати однієї з сходових кліток.

В тепловитрати кожної з кімнат включаються і тепловитрати через огороджувальні конструкції, різниця температур перевищує 3^оС.

Для приміщень першого поверху - це зовнішні стіни і двері, вікна, підлога. Другий поверх - теж, крім підлоги, третій - додаткові втрати через покриття .

Тепловитрати обчислюють з точністю до 10 Вт по формулі:

де

А - розрахункова площа огороджуючої конструкції, м²;

К - коефіцієнт теплопередачі конструкції, Вт/(м^{2 о}С);

- температура повітря в приміщенні, ^оС;

- температура холодної п'ятиденки, ^оС;

- коефіцієнт врахування конструкції в просторі;

- додаткові тепловитрати в долях від основних.

Додаткові втрати тепла, приймаються слідуючими:

- при розрахунковій швидкості повітря до 5 м/с =0,05

- при швидкості повітря більш ніж 5 м/с .

Витрата тепла повинна враховувати витрати на підігрів зовнішнього інфільтрованого повітря, що поступає в будову через щілини в вікнах внаслідок різниці тисків усередині приміщення та ззовні.

В приміщенні житлових та громадських будинків витрати тепла на підігрів повітря інфільтрації Q_u, Вт, знаходять за формулою:

Q_u=0,337?A?h?

де А - площа пола кімнати, м³;

h - висота кімнати, м. Якщо в кімнаті немає ні вікон, ні зовнішніх дверей, тоді Q_u =0. Для зручності розрахунків результати обчислень зводять у таблицю1.1. До таблиці заносимо розрахунки тепловитрат для кутової і середньої кімнати трьох поверхів.



Таблиця 1.1. Тепловитрати обчислювальних приміщень

№, tн	НОК	Розміри і Площа огороджень	К			1+???	Qt	Qи	Qб
оС		a?в, м	А, м2	Вт/м2оС	оС			Вт	Вт	Вт
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
101 +18	Н.С.-З.	3?4,5	13,5-2,7= 10,8	0,43	18-(-31)=49	1	1,15	260	1670	13970
	ОК-З	1,8? 1,5	2,7	0,4	49	1	1,15	60
	Н.С.-Ю	7,5?3	22.5-2,7=19,8	0,43	49	1	1,05	440
	ОК-Ю	1,8	2,7	0,43	49	1	1,05	60
	ПОЛ	4,5? 3	13,5	7,6	49	1	-	5030
		4,5	20,25	6,5	49	1	-	6450
102 +18	Н.С.-З	2,1? 3,6	7,56-2,7= 4,86	0,43	49	1	1,1	110	370	1760
	ОК-З	1,8? 1,5	2,7	0,4	49	1	1,1	60
	ПОЛ	2,1? 3,6	7.56	3,3	49	1	-	1220
201 +18	Н.С.-З.	3?4,5	13,5-2,7= 10,8	0,43	49	1	1,15	260	1670	2490
	ОК-З	1,8? 1,5	2,7	0,4	49	1	1,15	60
	Н.С.-Ю	7,5?3	22.5-2,7=19,8	0,43	49	1	1,05	440
	ОК-Ю	1,8	2,7	0,43	49	1	1,05	60
202 +18	Н.С.-З	2,1? 3,6	7,56-2,7= 4,86	0,43	49	1	1,1	110	370	540
	ОК-З	1,8? 1,5	2,7	0,4	49	1	1,1	60
301 +18	Н.С.-З.	3?4,5	13,5-2,7= 10,8	0,43	49	1	1,15	260	1670	3130
	ОК-З	1,8? 1,5	2,7	0,4	49	1	1,15	60
	Н.С.-Ю	7,5?3	22.5-2,7=19,8	0,43	49	1	1,05	440
	ОК-Ю	1,8	2,7	0,43	49	1	1,05	60
	КРОВ	4,5? 7,5	33,75	0,39	49	1	-	640
302 +18	Н.С.-З	2,1? 3,6	7,56-2,7= 4,86	0,43	49	1	1,1	110	370	680
	ОК-З	1,8? 1,5	2,7	0,4	49	1	1,1	60
	КРОВ	2,1? 3,6	7.56	0,39	49	1	-	140

Визначаємо питомі тепловтрати

1.3 Визначення тепловтрат приміщеннями і будівлею в цілому

По питомих втратах тепла, визначених для кутових і середніх приміщень кожного поверху, Вт/м легко обчислити тепловтрати будь-яким приміщенням кожного поверху. Для цього треба визначити периметр зовнішніх стін і компоненти його на питому втрату одним погонним метром стіни відповідного приміщення. Результати обчислення зручно оформити в табличній формі. Для правильного розміщення опалювальних приладів доцільно попередньо визначити орієнтовану кількість секцій чавунних радіаторів, як зазначено в графі 5 таблиці 1.2.

Таблиця 1.2. Тепловтрати приміщеннями і будовою в цілому

№ приміщення	?l,м	, Вт/м	Q,Вт	N=Q/178
101	12	1165	13970	79
102	3,6	489	1760	10
103	3	489	1467	9
104	4	489	1956	11
105	4	489	1956	11
106	3	489	1467	9
107	3,6	489	1760	10
108	12	1165	13970	79
109	12	1165	13970	79
110	2,8	489	1369	8
111	3,8	489	1858	11
112	3,8	489	1858	11
113	3,2	489	1564	9
114	3,2	489	1564	9
115	3,8	489	1858	11
116	3,8	489	1858	11
117	2,8	489	1369	8
118	12	1165	13970	79
201	12	208	2490	14
202	3,6	150	540	3
203	3	150	450	3
204	4	150	600	4
205	4	150	600	4
206	3	150	450	3
207	3,6	150	540	3
208	12	208	2490	14
209	12	208	2490	14
210	2,8	150	420	3
211	3,8	150	570	4
212	3,8	150	570	4
213	3,2	150	480	3
214	3,2	150	480	3
215	3,8	150	570	4
216	3,8	150	570	4
217	2,8	150	420	3
218	12	208	2490	14
301	12	261	3130	18
302	3,6	189	680	4
303	3	189	567	4
304	4	189	756	5
305	4	189	756	5
306	3	189	567	4
307	3,6	189	680	4
308	12	261	3130	18
309	12	261	3130	18
310	2,8	189	529	3
311	3,8	189	718	4
312	3,8	189	718	4
313	3,2	189	605	4
314	3,2	189	605	4
315	3,8	189	718	4
316	3,8	189	718	4
317	2,8	189	529	3
318	12	261	3130	18

Сума тепловтрат усіма приміщеннями ?Q = 118430Вт.

1.4 Конструювання та вибір обладнання теплового пункту

Так як параметри теплоносія теплової мережі не відповідають допустимим для житлових і адміністративних будівель, а тиск на вході достатній для роботи елеватора, система опалення підключається до тепломережі по залежній схемі, через елеваторний вузол. Теплова потужність Q_C, Вт, яку повинен забезпечити елеватор, визначається як:



де - коефіцієнт для опалювальних приладів М140

коефіцієнт, що враховує додаткові втрати тепла трубами через зовнішні огородження,

- тепловтрати будови, Вт.

Витрати води. що проходять через горловину G, т/ч, обчислюються по залежності:

де и - температура води відповідно в подаючій та зворотній магістралях системи опалення (знаходиться в залежності від призначення будівлі), ^оС.

Перепад тисків після елеватора, кПа

де - перепад тисків до елеватора (по завданню);

- коефіцієнт змішення води в елеваторі;

Т_г - температура води в тепломережі:

для лікарень, ясел, дитсадків ^оС, ^оС.

Діаметр горловини елеватора, м обчислюється як:



По обчисленому діаметру горловини з таблиці підбирають найближчий менший діаметр горловини стандартного елеватора і його номер, згідно таблиці 1.3. вибираємо елеватор ВТІ МосЕнерго N2.

Діаметр сопла елеватора d_C, м , знаходять по формулі:



2. Вентиляція

2.1 Визначення повітрообмінів та розмірів вентиляційних каналів

Витрати повітря L, м³/ч., що виводиться з кожній із шести розрахункових приміщень (по 2 на кожному поверсі)шляхом природної втяжної системи, розраховують по наступній залежності:

де - об'єм обчислювального приміщення, м³;

- кратність повітрообміну за годину, для гуртової кімнати (Д.6).

де - об'єм обчислювального приміщення, м³;

- кратність повітрообміну за годину, для процедурної (Д.6).

Необхідна площа перерізу каналів F_k , м²визаначається по формулі:

де - рекомендована швидкість повітря в вентиляційному каналі, м/с., приймається 0,5 - 1,0 м/с в залежності від поверху (1 пов. - 0,6; 2 пов. - 0,7; 3 пов. - 0,8 м/с).

В залежності від товщини стін,їх матеріалу та розташування задаються стандартними розмірами каналів. Кількість каналів n, шт., для кожного приміщення визначається з подальшим округленням даних по формулі:

де - площа перерізу стандартного каналу, м².

Живий переріз вентиляційних решіток кожного каналу обчислюють наступним чином:



де - рекомендована швидкість, м/с, повітря біля входу в жалюзійну решітку, (Д.13).

де - витрати повітря через вертикальний канал, м³/ч.

В кожному обчислювальному приміщенні на плані будови наносяться витяжні канали, а на горищі, або на плані другого поверху пунктиром показують горизонтальні короби і вентиляційну шахту системи природної витяжної вентиляції обчислювальних приміщень. Розрахунок повітрообміну заносять в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1 - Розрахунок повітрообміну в приміщенні

№ кімнати, призначення	Об'єм приміщення м3	Кількість повітрообміну, К	Витрати повітря L, м3/час	Сумарна площа каналу м2	Розмір стандартного каналу, а	Число каналів , шт.	Швидкість, м/с
101 гуртова	90,312	1	90,312	0,042		1	0,66
102 процедурна	20	5	100	0,046		1	0,75
201 гуртова	90,312	1	90,312	0,036		1	0,66
202 процедурна	20	5	100	0,04		1	0,75
301 гуртова	90,312	1	90,312	0,031		1	0,66
302 процедурна	20	5	100	0,035		1	0,75

Вимоги до техніки безпеки по газопостачанню житлового будинку

При виконанні роботи слід користуватись нормативами [13-15]. газопровід вводять в житлові і громадські будинки через нежитлові помешкання (сходові клітки, коридори, чи в помешканнях де є газові прибори). Не дозволяється ввід газопроводу в підвали, ліфти, вентиляційні камери. Замикаюча арматура газопроводу розміщується на сходових клітках, в тамбурах, коридорах. Розводящі труби газопроводів прокладають по верху стін першого поверху. Газові стояки прокладають в кухнях, на сходових клітках чи коридорах. Їх не можна прокладати в житлових кімнатах, ванних та санвузлах. Якщо від одного вводу в житловий будинок газ подають до кількох стояків, то на кожному з них ставиться кран чи засув.

В будинках до п'яти поверхів вимикаючі пристрої на стояках не встановлюють. Перед кожним газовим приладом встановлюють кран. Труби з'єднуються на зварюванні. В місцях перетину з фундаментами, перекриттями, сходовими площадками, стінами, а також у входу та виходу з-під землі газопровід замикають в стальні футляри. Відстань між відкрито прокладеними електропроводами та стінкою газопроводу повинна бути не менш, ніж 0,1м.

Установку газових плит в житлових будинках треба передбачити в приміщеннях кухонь висотою не менш, ніж 2,2 м, які мають вікна з кватирками. При цьому внутрішній об'єм приміщення повинен бути не менш ніж 8 м³ - для газових плит з двома пальниками; 12 м³ - для плит з трьома та 15 м³ - для плит з чотирма пальниками.