Расчет и проектирование системы отопления и вентиляции малоэтажного жилого здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Сибирская Государственная Автомобильно-Дорожная Академия (СибАДИ)

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине: Теплогазоснабжение и вентиляция

тема: Расчет и проектирование системы отопления и вентиляции малоэтажного жилого здания

Омск, 2011

1. Общая часть

1. Район строительства - г.Барнаул

2. Ориентация главного фасада - Северо-Восток

3. Источник тепла - местная котельная.

4. Расчетная разность температур: 95° С - 70°С.

5. Разводка верхняя с попутным движением теплоносителя.

6. Заполнение оконных проемов - тройное остекление в раздельно-спаренных переплетах; Rопр=0,62 м2 °С/Вт.

7. Наружные стены - облегченная кладка толщиной 640мм; Rо=1.84 м2 °С/Вт.

8. Покрытие чердачное с утеплителем из минераловатных плит толщиной 220мм; Rопр=2,06 м2 °С/Вт.

9. Пол первого этажа - утепленный по железобетонным плитам; Rопр=1,02 м2 °С/Вт. Внутренние стены - кирпичные, несущие толщиной 380мм, перегородки - 120мм. Входные двери - двойные; Rо=1,08 м2 °С/Вт. Отопительные приборы: М-90 Здание с неотапливаемым подвалом. Расчетная температура наружного воздуха по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» обеспеченностью 0,92 наиболее холодной пятидневки -39єС.

10. Расчетную температуру внутреннего воздуха принимаем в соответствии с ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата».

2. Расчет и конструирование системы отопления

2.1 Расчет теплопотерь помещения через ограждающие конструкции

Проектирование системы отопления здания начинается с расчета теплопотерь его основных и вспомогательных помещений. Целью расчета теплопотерь является определение требуемой мощности системы отопления. Решение этой задачи осуществляется на основе уравнения теплового баланса для каждого из отапливаемых помещений: ; Где Qhy - тепловая нагрузка на систему отопления

Потери теплоты помещения через ограждающие конструкции следует определять, суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции с округлением до 5.

Fh - расчетная площадь ограждающей конструкции, м2 (определяемая в соответствии правилами обмера); R0 -приведенное сопротивление теплопередаче конструкции, м2 °С/Вт; n - коэффициент условия соприкосновения ограждающей конструкции с наружным воздухом;

(1+Ув) - добавочные потери теплоты, ими учитываются ориентация помещений по отношению к сторонам света: для наружных вертикальных стен, дверей и окон, обращенных на север, восток северо-восток и северо-запад в=0,1, на юго-восток, запад в=0,05, на юг и юго-запад в=0; для наружных дверей не оборудованными воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте здания Н: в=0,2·Н - для тройных дверей с двумя тамбурами между ними.

Результаты расчетов заносим в таблицу 1.

2.2 Расчет сводных теплопотерь

Расчет сводных теплопотерь осуществляется на основании выполненных расчетов УQh, Qint и Qinf.

Дополнительный расчет теплопотерь на подогрев инфильтрующегося воздуха Qinf (проводится в жилых зданиях для жилых комнат) из расчета обеспечения необходимого воздухообмена помещений в размере 3 м3/ч на 1 м2 площади пола:

Fпола - площадь пола, м2,

10 Вт - усредненные теплопоступления в Вт на 1 м2 площади пола.

В ванных комнатах, коридорах, лестничных клетках, и других вспомогательных помещениях бытовые теплопоступления принимаются равными нулю.

Результаты расчета заносятся в таблицу2: «Расчет сводных теплопотерь». Тепловая мощность системы отопления определяется для каждого помещения и здания в целом.

Таблица 3. Расчет сводных теплопотерь.

2.3 Конструирование системы отопления

Конструирование системы отопления заключается в размещении отопительных приборов, стояков.

Отопительные приборы устанавливаются открыто у наружных стен и, в первую очередь, под оконными проемами, на расстоянии 60 мм от чистого пола и 30 мм от поверхности стены. Подводки к отопительным приборам прокладываются открыто: горизонтально при длине до 1,5 м с уклоном. Отопительные приборы верхнего этажа оборудуются краном Маевского (для удаления воздуха).

Стояки системы отопления располагаются открыто на расстоянии 15-20 мм от поверхности стены. Они размещаются в углах, образуемых наружными стенами. На лестничной клетке устанавливается отдельный стояк.

2.4 Расчет отопительных приборов

Расчет отопительных приборов заключается в определении площади поверхности и соответствующего типоразмера отопительных приборов в каждом из отапливаемых помещений.

Требуемая площадь поверхности отопительных приборов рассчитывается по формуле: ; где Qhy - требуемое от системы отопления количество теплоты, подаваемое в отапливаемое помещение, Вт (принимается по результатам расчета сводных теплопотерь для каждого помещения); Qтр - количество теплоты, поступающей в помещение от открыто проложенных трубопроводов, Вт;

в1 - коэффициент, в1=1,02;

в2 - коэффициент, в2=1,02;

qпр - расчетная плотность теплового потока, Вт/м2.

Величина Qтр рассчитывается по формуле: ,

где - удельная теплоотдача 1 погонного метра открыто проложенного горячего (t=95°C) горизонтального трубопровода;

- удельная теплоотдача 1 метра открыто проложенного горячего (t=95°C) вертикального трубопровода;

- удельная теплоотдача 1 погонного метра открыто проложенного охлажденного (t=70°C) горизонтального трубопровода; - удельная теплоотдача 1 погонного метра открыто проложенного охлажденного (t=70°C) вертикального трубопровода;

- длина горячего (t=95°C) горизонтального трубопровода;

- длина горячего (t=95°C) вертикального трубопровода; - длина охлажденного (t=70°C) горизонтального трубопровода;

- длина охлажденного (t=70°C) вертикального трубопровода.

Величина qпр рассчитывается по формуле:

,

где qном - номинальная плотность теплового потока отопительного прибора, Вт/м2, qном=700 Вт/м2. Дtср - температурный напор, определяемый по формуле:

,

где tг = 95°С; tох = 70°С. G - расход воды через отопительный прибор, определяемый по формуле:

,

где Сw - удельная теплоемкость воды, Сw = 4,187 кДж/кг·°С n, p, c - коэффициенты.

По рассчитанной площади Fпр подбирается соответствующий типоразмер отопительного прибора.

Количество секций Nр рассчитывается по формуле:

,

где - площадь одной секции радиатора, м2; =0,200 м2;

в3 - коэффициент учета числа секций в одном радиаторе, в3 =1;

в4 - коэффициент учета способа установки радиатора в помещении, в4=1,05.

Округление полученного значения осуществляется в большую сторону.

Расчет отопительный приборов сводится в таблицу 4.

2.5 Гидравлический расчет системы отопления

Целью гидравлического расчета системы водяного отопления является определение диаметров трубопроводов на всех участках системы отопления, обеспечивающих подвод к каждому отопительному прибору требуемого количества теплоносителя. Гидравлический расчет системы отопления выполняется по аксонометрической схеме системы отопления. Гидравлический расчет выполняется в следующей последовательности: 1. Определяется естественное циркуляционное давление ДРе, возникающее в результате охлаждения воды в отопительных приборах, Па:

,

где h - расстояние от середины нижнего отопительного прибора до середины верхнего отопительного прибора;

со, сг - плотность воды в подающем и обратном трубопроводах, кг/м3,

со =978 кг/м3, сг=963 кг/м3. 2. Производится разбивка ГЦК (главного циркуляционного кольца) на расчетные участки (отрезки трубопровода с неизменным расходом теплоносителя). На полках-выносках указан номер участка, его тепловая нагрузка Qуч и длина участка ?уч. 3. Определяются расходы воды на расчетных участках Gуч, кг/ч:

,

вентиляция отопление жилой здание

где в1=1,04; в2=1,02.

4. Для каждого участка подбираются диаметры трубопроводов d, ориентируясь по Rср и Gуч. При этом записываются соответствующие значения скорости движения воды на участке w и удельные потери на трение R. Рассчитываются потери давления на трение R·l и в местных сопротивлениях z:

,

где Уо - сумма коэффициентов местных сопротивлений на данном расчетном участке; с - плотность теплоносителя н данном расчетном участке, кг/м3.

Таблица 4. Расчет отопительных приборов

3. Расчет и конструирование системы естественной вентиляции

В жилых зданиях предусматривается устройство естественной вытяжной вентиляции с удалением воздуха из санузлов и кухонь при неорганизованном притоке свежего воздуха через неплотности ограждающих конструкций, оконные форточки.

Величина требуемого воздухообмена Lp рассчитывается:

ь для жилых комнат по формуле:

,

где Fпола - площадь пола помещения, м;

3 - нормативный воздухообмен, м3/(ч·м2).

ь для санузлов и ванных комнат Lp=25 м3/ч;

ь для кухонь Lp=90 м3/ч;

ь для совмещенных санузлов Lp=50 м3/ч.

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

Конструирование вытяжной вентиляции заключается в размещении вертикальных и горизонтальных вентиляционных каналов, вытяжных вентиляционных шахт, определении их конструктивного решения.

Вентиляционные каналы размещаются в толще внутренних капитальных кирпичных стен. Размеры сечения каналов принимаются кратными размерам Ѕ кирпича. Наименьший размер Ѕ Ѕ (140 140мм). Наибольший размер Ѕ 1(140 270 мм). Толщина стенок канала и минимальное расстояние между каналами должно быть не менее Ѕ кирпича. Каналы располагаются от дверных проемов на расстоянии не менее 500 мм. В наружных стенах вентиляционные каналы не устраиваются. При отсутствии капитальных кирпичных стен или невозможности размещения в них всех каналов допускается устройство приставных каналов из блоков, шлакобетонных, гипсобетонных плит или кирпича. Наименьший размер приставных каналов 100 100 мм. При увеличении размеров они должны быть кратны 50 мм. Если каналы размещаются у наружной стены, то между стеной и воздуховодом обязательно оставляют зазор не менее 50 мм или делают утепление.

Низ вертикальных вентиляционных каналов располагается на 0,5 м ниже уровня перекрытия. Вход в каналы закрывается вентиляционными решетками.

Горизонтальные каналы на чердаке здания выполняются из двойных шлакогипсовых или шлакобетонных плит толщиной 40-50 мм с воздушной прослойкой 40 мм. Размер горизонтальных каналов, расположенных на чердаке, следует принимать не менее 200 200мм.

Вытяжные шахты устраиваются с обособленными или объединенными каналами. Шахты с обособленными каналами выполняются из бетонных блоков с утеплением фибролитом, шлакобетоном или керамзитобетоном. Вытяжные шахты размещаются в наиболее высокой части чердачного помещения или кровли. Радиус системы вентиляции с естественным побуждением не более 8м.

Список литературы

1. СНиП 41.01.-2003: «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

2. СНиП 31.01.-2003: «Здания жилые многоквартирные».

3. СНиП 23.02.-2003: «Тепловая защита зданий».

4. Тихомиров К.В., Сергиенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учебн. для вузов. М.: Стройиздат, 1991. - 480 с.

5. Внутренние санитарно-технические устройства: В 2ч. Ч1. Отопление, водопровод, канализация: Справочник проектировщика/Под ред. И.Г. Староверова. - 4-е изд. - М.:Стройиздат, 1990. - 430 с.

Размещено на Allbest.ru