Требуемое термической сопротивление теплопередаче R₀^ТР ограждающей конструкции.

(1.23)

n=0,9; =20 ⁰С; =-31⁰С; =3⁰С; =8,7[Вт/(м²*⁰С)]; =17 [Вт/(м²*⁰С)]

[м^{2 0}С/Вт]

По ГСОПу берем R⁰_ТР = 4.67 [м^{2 0}С/Вт]

1. Термическое сопротивление теплоизоляционного слоя

(1.24)

R₁= [м^{2 0}С/Вт] - цементно-песчаная затирка

R₂=[м^{2 0}С/Вт] - гидроизоляция рубероид (ГОСТ 10923-82)

R₃=[м^{2 0}С/Вт] - железобетонная плита

R_ПП=0,144 [м^{2 0}С/Вт]

= 4,3[м^{2 0}С/Вт]

2. Расчетная толщина теплоизоляционного слоя

= 4,3*0,08=0,25 м. (1.25)

3.Толщина перекрытия =0,520 м.

4. Фактическое термическое сопротивление ограждающей конструкции

=4,7 [м^{2 0}С/Вт]

5. Коэффициент теплоотдачи ограждающей конструкции

=0,212 [Вт/(м^{2 0}С)]

1.2.4 Конструкция перекрытия пола 1-го этажа над подвалом

Из таблицы выбираем R⁰_ТР = 4,67 [м^{2 0}С/Вт]

1. Термическое сопротивление теплоизоляционного слоя

(1.26)

R₁= [м^{2 0}С/Вт] - доски сосна вдоль волокон

R₂=[м^{2 0}С/Вт] - воздушная прослойка

R₃=[м^{2 0}С/Вт] - плита железобетонная

R_ПП=0,144 [м^{2 0}С/Вт]

2. Толщина теплоизоляционного слоя

= 0,23 м.

Утеплитель - воздушная прослойка

R = 0,25 [м^{2 0}С/Вт]

3. Фактическое термическое сопротивление ограждающей конструкции

= 4,71 [м^{2 0}С/Вт] (1.27)

4.Толщина перекрытия=0,40 м

5. Коэффициент теплоотдачи ограждающей конструкции

=0,212 [Вт/(м^{2 0}С)] (1.28)

1.2.5 Проверка отсутствия конденсации водяных паров на поверхности и в толще наружной стены

Конденсации водяных паров на внутренней поверхности стены не происходит, если ее температура t_вп выше температуры точки росы t_p.

Температура внутренней поверхности наружной стены определяется по формуле :

(1.29)

где R_B - сопротивление теплообмену на внутренней поверхности, равное 1/_В;

t_B - принимается для угловой комнаты.

Температура точки росы:

(1.30)

где e_в - упругость водяных паров, определяется по формуле

, Па (1.31)

где Е_В - упругость водяных паров при полном насыщении и температуре t_в, по СНиП 2.01.01-82

Расчет:

, ⁰С

, Па

, ⁰С

, конденсации водяных паров на внутренней глади наружной стены не происходит.

1.2.6 Теплотехнический расчет и выбор конструкции оконного проема

Заполнение световых проемов выбирается из условий одновременного выполнения требований по допустимому сопротивлению теплопередаче и воздухопроницанию.

1) Выполнение требований по допустимому сопротивлению теплопередаче: R_o^Ф R₀^тр

Требуемое сопротивление теплопередаче заполнения световых проемов принимается по СНиП II-3-79* в зависимости от значения разности (t_в - t_н5), рассчитанной для характерных помещений рядовых жилых комнат.

Фактическое сопротивление теплопередаче принимается по СНиП II-3-79*, прил. 6 и 10.

Т.о. R₀^тр = 0,6м²С/Вт, по СНиП II-3-79*, прил. 6 и 10 принимаем металлопластиковое окно с 2-х камерным остекленением , с R_o^Ф = 0,6м²С/Вт, что удовлетворяет условию: R_o^Ф R₀^тр.

2) Выполнение требований по допустимому сопротивлению воздухопроницанию: R_и^Ф R_и^тр.

Требуемое сопротивление воздухопроницанию определяется по формуле:

(1.32)

где G_H - нормативная воздухопроницаемость (для окон жилых зданий 6кг/(чм²));

Р - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхности окон:

, Па

где Н - высота здания от середины окна первого этажа до устья вентиляционной шахты, м.

Рассчитаем R_и^тр:

Па

м²С/Вт

По СНиП II-3-79* прил. 6 и 10 принимаем окно, принимаем металлопластиковое окно с 2-х камерным остекленением ,при уплотнении из пенополиуретана с R_И^Ф = 0,26м^».С/Вт, что удовлетворяет условию: R_И^Ф R_И^тр.

1.3 Отопление

Системы горячего водоснабжения следует проектировать: тупиковыми, если допускается перерыв в подаче воды; кольцевыми или с закольцованными вводами при двух тупиковых трубопроводах с ответвлениями к потребителям от каждого из них для обеспечения непрерывной подачи воды.

В производственных и общественных зданиях прокладку разводящих трубопроводов горячего водоснабжения следует предусматривать в подпольях, подвалах, технических этажах, чердаках, на первом этаже в подпольных каналах (в случае отсутствия чердаков), по конструкциям здания, по которым допускается открытая прокладка трубопроводов или под потолком верхнего этажа. Прокладка стояков и разводки внутреннего водопровода следует предусматривать в шахтах, открыто - по стенам душевых, и других помещений .

1.3.1 Определение отопительной нагрузки помещения

Потери тепловой энергии определяют через все ограждения, которые граничат с наружным воздухом (стены, окна, перекрытия), с неотапливаемыми помещениями (чердачное перекрытия, перекрытия над неотапливаемыми подвалами, техподпольями), а также с помещениями, имеющими температуру на 3⁰С и ниже, чем в рассчитываемом помещении.

Через каждый вид ограждения теплопотери рассчитываются по формуле:

(1.33)

где: k - коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/(м²⁰С);

F - расчетная площадь ограждающей конструкции, м²; t_в - расчетная температура воздуха в помещении, ⁰С;

t_н - температура наружного воздуха для расчета отопления, равная температуре по параметрам Б, ⁰С;

n - коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху;

n = 1 - для наружных стен, окон и дверей;

n = 0,9 - для чердачного перекрытия;

n = 0,6 - для полов;

р - множитель, учитывающий дополнительные теплопотери, определяемый из выражения:

(1.34.)

- сумма дополнительных потерь теплоты через ограждения, принимаемая в долях от основных теплопотерь:

а) для наружных вертикальных и наклонных (вертикальная проекция) стен, дверей и окон, обращенных на север (С), восток (В), северо-восток (СВ) и северо-запад (СЗ), - в размере 0,1, на юго-восток (ЮВ) и запад (З)- в размере 0,05, на юг (Ю) и юго-запад (ЮЗ)-0;

б) в угловых помещениях- по 0,15 на каждую стену, дверь и окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад и 0,1- в других случаях.

В) для наружных дверей, не оборудованных воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте здания Н, м (от уровня земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или шахты), в размере:

0,2Н - для тройных дверей с двумя тамбурами между ними,

0,27Н - для двойных дверей с тамбуром между ними,

0,34Н - для двойных дверей без тамбура,

0,22Н - для одинарных дверей;

г) через необогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями здания в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40⁰С и ниже (параметры Б)- в разрезе 0,05

Расчёт теплопотерь через полы в лестничной клетке проводят по зонам. Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи пола определяют следующим образом:

Для I зоны:

(1.35)

(1.36)

Для II зоны:

(1.37)

(1.38)

Для III зоны:

(1.39)

(1.40)

Для IV зоны:

(1.41)

(1.42)

Расчет теплопотерь через ограждения сведем в таблицу

Номер помещения	Наименование помещения и температура воздуха tв, 0С	Характеристики ограждения	Расчетная разность температур, (tв - tн), 0С	Коэффициент n	Основные теплопотери, Вт	Добавки	Коэффициент учёта добавок	Общие теплопотери, Вт
		Обозначение	Ориентация по сторонам света	Количество и линейные размеры, м	Поверхность ограждения, м2	Коэффициент теплопередачи,K, Вт/(м20С)				На ориентацию	На входные наружные двери	На угловые помещения		Ограждения Qогр	помещения
101	офисс tвн=21	НС	С	3,8х3,4	12,9	0,28	55	1	199	0,1	-	0,15	1,25	249	1070
		НС	З	6,3x3,4	21,4	0,28	55	1	330	0,05	-	0,15	1,2	396
		ДО	С	1,8x1,5	2,7	1,26	55	1	187	0,1	-	0,15	1,25	234
		ПЛ		3,3x5,9	19,5	0,21	55	0,6	135	-	-	-	1,0	135
		ПЛК		2,7x2,7	7,3	0,21	55	0,6	51	-	-	-	1,0	51
102103106107	офисс. tвн=19	НС	С	2,7x3,4	9,2	0,28	53	1	137	0,1	-	-	1,1	151	340
		ДО	С	1,2x1,5	1,8	1,26	53	1	120	0,1	-	-	1,1	132
		ПЛ		2,7x3,1	8,4	0,21	53	0,6	56	-	-	-	1,0	56
104105	офисс tвн=21	НС	С	3,3x3,4	11,2	0,28	55	1	172	0,1	-	-	1,1	184	580
		ДО	С	1,8x1,5	2,7	1,26	55	1	187	0,1	-	-	1,1	206
		ПЛ		3,3x5,9	19,5	0,21	55	0,6	135	-	-	-	1,0	135
		ПЛК		2,7x2,7	7,3	0,21	55	0,6	51	-	-	-	1,0	51
108	офисс tвн=21	НС	С	3,8х3,4	12,9	0,28	55	1	199	0,1	-	0,15	1,25	249	1080
		ДО	С	1,8x1,5	2,7	1,26	55	1	187	0,1	-	0,15	1,25	234
		НС	В	6,3x3,4	21,4	0,28	55	1	330	0,1	-	0,15	1,25	413
		ПЛ		3,3x5,9	19,5	0,21	55	0,6	135	-	-	-	1,0	135
		ПЛК		2,7x2,7	7,3	0,21	55	0,6	51	-	-	-	1,0	51

Номер помещения	Наименование помещения и температура воздуха tв, 0С	Характеристики ограждения	Расчетная разность температур, (tв - tн), 0С	Коэффициент n	Основные теплопотери, Вт	Добавки	Коэффициент учёта добавок	Общие теплопотери, Вт
		Обозначение	Ориентация по сторонам света	Количество и линейные размеры, м	Поверхность ограждения, м2	Коэффициент теплопередачи, K, Вт/(м20С)				На ориентацию	На входные наружные двери	На угловые помещения		Ограждения Qогр	помещения
109	офисс tвн=21	НС	Ю	3,8х3,4	12,9	0,28	55	1	199	-	-	0,15	1,15	229	870
		ДО	Ю	0,9x1,5	1,4	1,26	55	1	97	-	-	0,15	1,15	112
		БД	Ю	0,8x2,3	1,8	1,26	55	1	125	-	-	0,15	1,15	144
		НС	В	4,5x3,4	15,3	0,28	55	1	236	0,1	-	0,15	1,25	295
		ПЛ		3,3x4,05	13,4	0,21	55	0,6	93	-	-	-	1,0	93
110115	офисс. tвн=21	НС	Ю	3,0x3,4	10,2	0,28	55	1	157	-	-	0,15	1,15	181	570
		ДО	Ю	1,2x1,5	1,8	1,26	55	1	125	-	-	0,15	1,15	144
		НС	В	2,1x3,4	7,1	0,28	55	1	109	0,1	-	0,15	1,25	136
		ПЛ		2,55x3,9	9,9	0,21	55	0,6	69	-	-	-	1,0	69
		ПЛК		2,7x1,9	5,1	0,21	55	0,6	35	-	-	-	1,0	35
111116	офисс. tвн=21	НС	Ю	2,7x3,4	9,2	0,28	55	1	142	-	-	-	1,0	142	370
		ДО	Ю	1,2x1,5	1,8	1,26	55	1	125	-	-	-	1,0	125
		ПЛ		2,7x3,0	8,1	0,21	55	0,6	56	-	-	-	1,0	56
		ПЛК		1,3x2,7	3,5	0,21	55	0,6	24	-	-	-	1,0	24
		ПЛВ		1,8x1,3	2,3	0,21	59	0,6	17	-	-	-	1,0	17
		ПЛТ		0,9x1,3	1,2	0,21	52	0,6	8	-	-	-	1,0	8
112117	офисс. tвн=21	НС	Ю	3,0x3,4	10,2	0,28	55	1	157	-	-	0,1	1,1	173	540
		ДО	Ю	1,2x1,5	1,8	1,26	55	1	125	-	-	0,1	1,1	138
		НС	З	2,1x3,4	7,1	0,28	55	1	109	0,05	-	0,1	1,15	125

Номер помещения	Наименование помещения и температура воздуха tв, 0С	Характеристики ограждения	Расчетная разность температур, (tв - tн), 0С	Коэффициент n	Основные теплопотери, Вт	Добавки	Коэффициент учёта добавок	Общие теплопотери, Вт
		Обозначение	Ориентация по сторонам света	Количество и линейные размеры, м	Поверхность ограждения, м2	Коэффициент теплопередачи, K, Вт/(м20С)				На ориентацию	На входные наружные двери	На угловые помещения		Ограждения Qогр	помещения
		ПЛ		2,55x3,0	7,7	0,21	55	0,6	53	-	-	-	1,0	53
		ПЛК		1,3x2,7	3,5	0,21	55	0,6	24	-	-	-	1,0	24
		ПЛВ		1,8x1,3	2,3	0,21	59	0,6	17	-	-	-	1,0	17
		ПЛТ		0,9x1,3	1,2	0,21	52	0,6	8	-	-	-	1,0	8
113 114	офисс. tвн=21	НС	Ю	3,3x3,4	11,2	0,28	55	1	172	-	-	-	1,0	172	420
		ДО	Ю	1,5х1,5	2,3	1,26	55	1	159	-	-	-	1,0	159
		ПЛ		3,3x4,05	13,4	0,21	55	0,6	93	-	-	-	1,0	93
118	офисс. tвн=21	НС	Ю	3,8х3,4	12,9	0,28	55	1	199	-	-	0,1	1,1	219	830
		ДО	Ю	0,9x1,5	1,4	1,26	55	1	97	-	-	0,1	1,1	107
		БД	Ю	0,8x2,3	1,8	1,26	55	1	125	-	-	0,1	1,1	138
		НС	З	4,5x3,4	15,3	0,28	55	1	236	0,05	-	0,1	1,15	271
		ПЛ		3,3x4,05	13,4	0,21	55	0,6	93	-	-	-	1,0	93
301	офисс. tвн=21	НС	С	3,8x3,0	11,4	0,28	55	1	176	0,1	-	0,15	1,25	220	800
		НС	З	6,3x3,0	18,9	0,28	55	1	291	0,05	-	0,15	1,2	349
		ДО	С	1,8x1,5	2,7	1,26	55	1	187	0,1	-	0,15	1,25	234

1.3.2 Расчет отопительной нагрузки помещений

Количество теплоты , которое необходимо подать системой отопления в каждое помещение гражданского здания, Вт, определяется по уравнению теплового баланса

Q_от = Q_огр + Q_инф(Q_в) - Q_быт, (1.43)

где Q_от - отопительная нагрузка, Вт;

Q_огр - потери теплоты через ограждающие наружные конструкции при наличии разности температур, Вт;

Q_инф - расход теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха, Вт;

Q_быт - бытовые тепловыделения, Вт.

Расход теплоты, Вт, на нагревание инфильтрующегося воздуха в помещениях жилых и общественных зданий при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемого подогретым приточным воздухом, принимают равным большей из величин Q_инф, полученной по формуле (2.3), и Q_в, полученной по формуле (2.4):

(1.44)

(1.45)

где G_i - расход инфильтрующегося воздуха через неплотности наружных ограждающих конструкций, кг/ч;

с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг ⁰С);

k - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях;

_н - плотность наружного воздуха, кг/м³, _н = 353 / (273 + t_н);

L - расход удаляемого воздуха, м³ / ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом. (Для жилых зданий удельный нормативный расход принимается равным 3 м³/ч на 1 м² площади жилых помещений и кухни.)

Расход инфильтрующегося воздуха в помещении через неплотности наружных ограждающих конструкций определяется по формуле

(1.46)

где p - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях конструкций на расчетном этаже, Па;

p₁ = 10 Па;

F₁ и F₂ - площади световых проемов и других ограждений, м²;

F₃ - площадь щелей и неплотностей проемов наружных дверей, м²;

R_и,ок - сопротивление воздухопроницанию оконных проемов, м²⁰С/Вт;

G_н - нормативное воздухопроницание ограждающих конструкций;

l - длина стыков стеновых панелей, м.

Разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций находят по формуле:

(1.47)

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

h_i - высота от уровня земли до верха окон, дверей, до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых панелей;

_н, _в - удельный вес наружного и внутреннего воздуха,

(1.48)

(1.49)

_н - плотность наружного воздуха,

(1.50)

v_н - скорость ветра по параметрам Б,

v_н = 4,8 м/с

с_н, с_з - аэродинамические коэффициенты для наветренной и подветренной сторон здания,

с_н = +0,8, с_з = -0,6;

k - коэффициент учета изменения скоростного давления по высоте, k = 1;

P_доп - избыточное или недостаточное давление в помещении, P_доп = 0.

При расчете отопительной нагрузки учитывают тепловой поток, регулярно поступающий в помещения комнат и кухонь жилых домов от электроприборов, освещения, людей (бытовые тепловыделения - Q_быт), который принимают в количестве не менее 10 Вт на 1 м² площади пола.

Отопительную нагрузку помещений отапливаемого здания находят по формуле (1.43), результаты расчета сводят в таблицу

Таблица- Расчет отопительной нагрузки помещений

Номер помещения назначение	Суммарные теплопотери через ограждающие конструкции помещения, Qогр, Вт	Расход теплоты на нагрев инфильтрующе-гося воздуха, Qинф, Вт	Расход теплоты на нагрев воздуха, компенсирую-щего расход вытяжного воздуха, Qв, Вт	Тепловые тепловыделе-ния, Qбыт, Вт	Отопительная нагрузка, Qот, Вт
101 офис	1070	843	1081	195	1960
102 офис	340	320	-	84	580
103 офис	340	320	-	84	580
104 офис	580	402	1081	195	1470
105	580	402	1081	195	1470
106 офис	340	320	-	84	580
107 офис	340	320	-	84	580
108 офис	1080	940	1081	195	1970
109 офис	870	937	743	134	1670
110 офис	570	488	549	99	1020
111 офис	370	333	449	81	740
112 офис	540	585	427	77	1050
113 офисс	420	388	743	134	1030

Продолжение таблицы

Номер помещенияназначение	Суммарные теплопотери через ограждающие конструкции помещения, Qогр, Вт	Расход теплоты на нагрев инфильтрующе-гося воздуха, Qинф, Вт	Расход теплоты на нагрев воздуха, компенсирую-щего расход вытяжного воздуха, Qв, Вт	Тепловые тепловыделе-ния, Qбыт, Вт	Отопи-тельная нагрузка, Qот, Вт
114 офис	420	486	743	134	1030
115 офис	570	488	549	99	1020
116 офис	370	333	449	81	740
117 офис	540	585	427	77	1050
118 офис	830	937	743	134	1630
=20170Вт
301 офис	800	-	1081	195	1690
302 офис	260	171	-	84	350
303	260	171	-	84	350
304 офис	370	-	1081	195	1260
305 офис	370	-	1081	195	1260
306 офис		171	-	84	350
307 офис	260	171	-	84	350
308 офис	820	-	1081	195	1710
309 офис	720	336	743	134	1330
А, Б лестничная клетка	3060	1760	-	-	4820

Суммарная отопительная нагрузка системы отопления равна:

УQ_от = 20170 + 3 16280+ 19310 + 2 4820= 97960 Вт.

Удельная отопительная нагрузка здания определяется по формуле:

(1.51)

где: V_зд - объем здания по наружному обмеру;

a - поправочный коэффициент, учитывающий климатические условия,

(1.52)

Вт/(м³⁰С), что входит в диапазон нормированных значений 0,38?0,2.

1.3.3 Подбор приборов отопления

1.3.3.1 Подбор баков-аккумуляторов

Объем бака-аккумулятора в системе горячего водоснабжения при постоянной температуре воды рассчитывается по формуле:

(1.53)

Для того, чтобы определить объем бака-аккумулятора в системе горячего водоснабжения при переменной температуре воды сначала определяется требуемый объем бака-аккумулятора:

(1.54)

где t_г^max - максимальная температура воды в баке (75 °С); t_г^min - минимальная температура воды в баке (50 °С).

Затем определяется полный запас Q_п и минимальный запас Q_min теплоты в баке-аккумуляторе,

(1.55)

(1.56)

Объем бака-аккумулятора V_ak (м³), рассчитывается по формуле:

(1.57)

Выбираем прямоугольный бак, емкостью 10 м³.

1.3.3.2 Расчет поверхности и подбор отопительных приборов

Для расчета принимаем радиатор чугунный секционный М-140-AO. Техническая характеристика (для одной секции): площадь нагревательной поверхности A_C=0,299м; номинальная плотность теплового потока q_Н=595 Вт/м.

Расчетная поверхность нагрева отопительного прибора:

, м² (1.58)

где q_п - поверхностная плотность теплового потока прибора:

, Вт/м² (1.59)

где q_н - номинальная плотность теплового потока прибора, Вт/м²;

t - Температурный напор:

, ⁰С (1.60)

Расчетное число секций на отопительном приборе N_P:

(1.61)

где А_с - поверхность одной секции, м²;

₃ = 1 (коэффициент, учитывающий способ установки прибора);

₃ - коэффициент, учитывающий число секций в приборе:

(1.62)

Расчеты сводим в таблицу:

Таблица. Расчет числа секций отопительных приборов

№ помещ.	QП, Вт	Tв, 0С	tвх, 0С	tвых, 0С	t, 0С	Gотн	qп, Вт/м2	Ар, м2	2	Np	Nуст
1-ый этаж
101	1201	20	95	70	62,5	0,115	480,113	2,501	1,016	8,503	9
102	802	18	95	70	64,5	0,077	494,469	1,622	0,982	5,325	6
103	1715	18	95	70	64,5	0,164	505,874	3,390	1,034	11,723	12
104	1201	20	95	70	62,5	0,115	480,113	2,501	1,016	8,503	9
105	637	15	95	70	67,5	0,061	521,435	1,222	0,951	3,888	4
106	1141	18	95	70	64,5	0,109	499,727	2,283	1,010	7,713	8
107	646	15	95	70	67,5	0,062	521,655	1,238	0,953	3,947	4
108	875	18	95	70	64,5	0,084	495,763	1,765	0,989	5,841	6
109	695	18	95	70	64,5	0,066	492,350	1,412	0,968	4,569	5
110	629	15	95	70	67,5	0,060	521,238	1,207	0,950	3,834	4
111 (107)	646	15	95	70	67,5	0,062	521,655	1,238	0,953	3,947	4
112 (106)	1141	18	95	70	64,5	0,109	499,727	2,283	1,010	7,713	8
113	875	18	95	70	64,5	0,084	495,763	1,765	0,989	5,841	6
114	661	15	95	70	67,5	0,063	522,014	1,266	0,956	4,047	4
115 (102)	802	18	95	70	64,5	0,077	494,469	1,622	0,982	5,325	6
116 (101)	1201	20	95	70	62,5	0,115	480,113	2,501	1,016	8,503	9
117 (103)	1715	20	95	70	62,5	0,164	485,271	3,534	1,036	12,245	12
118 (105)	637	15	95	70	67,5	0,061	521,435	1,222	0,951	3,888	4
119 (104)	1201	20	95	70	62,5	0,115	480,113	2,501	1,016	8,503	9
2-ой этаж
201	1213	20	95	70	62,5	0,116	480,256	2,526	1,017	8,590	9
202	843	18	95	70	64,5	0,081	495,209	1,702	0,986	5,615	6
203	1793	18	95	70	64,5	0,171	506,549	3,540	1,036	12,265	12
204	1213	20	95	70	62,5	0,116	480,256	2,526	1,017	8,590	9
205	665	15	95	70	67,5	0,064	522,109	1,274	0,956	4,074	4
206	1164	18	95	70	64,5	0,111	500,026	2,328	1,011	7,874	8
207	674	15	95	70	67,5	0,064	522,319	1,290	0,958	4,134	4
208	916	18	95	70	64,5	0,088	496,445	1,845	0,993	6,130	6
209	916	18	95	70	64,5	0,088	496,445	1,845	0,993	6,130	6
210	657	15	95	70	67,5	0,063	521,919	1,259	0,955	4,021	4
211 (207)	674	15	95	70	67,5	0,064	522,319	1,290	0,958	4,134	4
212 (206)	1164	18	95	70	64,5	0,111	500,026	2,328	1,011	7,874	8
213	916	18	95	70	64,5	0,088	496,445	1,845	0,993	6,130	6
214	689	15	95	70	67,5	0,066	522,664	1,318	0,960	4,234	4
215 (202)	843	18	95	70	64,5	0,081	495,209	1,702	0,986	5,615	6
216 (201)	1213	20	95	70	62,5	0,116	480,256	2,526	1,017	8,590	9
217 (203)	1793	20	95	70	62,5	0,171	485,919	3,690	1,038	12,810	13
218 (205)	665	15	95	70	67,5	0,064	522,109	1,274	0,956	4,074	4
219 (204)	1213	20	95	70	62,5	0,116	480,256	2,526	1,017	8,590	9
Лестничная клетка
Л.К.	2304	20	95	70	62,5	0,220	489,589	4,706	1,048	16,498	17

1.3.4 Конструирование системы отопления

В административном здании рудника запроектирована система отопления с нижней разводкой (прокладка подающих магистралей по подвалу), однотрубная (вода поступает, а прибор и отводится из него по одному стояку, приборы присоединены последовательно по теплоносителю), вертикальная. Система отопления централизованная. В качестве теплоносителя используется вода, со следующими параметрами:

- для системы отопления:

падающая магистраль - t = 95 С, обратная магистраль - t = 70 С;

- для тепловых сетей:

падающая магистраль - t = 150 С, обратная магистраль - t = 70 С.

Схема присоединения приборов - прямоточная - регулируемая со смещенным замыкающим участком. Направление движения воды в подающих и обратных магистралях попутное, т.е. движение воды в одном направлении.

В качестве отопительных приборов, используются радиаторы чугунные секционные, марка М-140-АО (размеры 582х96х140 мм, высота, ширина, глубина соответственно).

Удаление воздуха из системы происходит через кран Маевского, который установлен на каждом отопительном приборе верхнего этажа.

В зданиях прокладку разводящих трубопроводов горячего водоснабжения следует предусматривать в подпольях, подвалах, технических этажах, чердаках, на первом этаже в подпольных каналах (в случае отсутствия чердаков), по конструкциям здания, по которым допускается открытая прокладка трубопроводов или под потолком верхнего этажа. Прокладка стояков и разводки внутреннего водопровода следует предусматривать в шахтах, открыто - по стенам душевых и других помещений.

Пластмассовые трубопроводы (кроме располагаемых в санитарных узлах) следует прокладывать только скрыто. В помещениях, к отделке которых предъявляются повышенные требования, трубопроводы также следует прокладывать скрыто .

Прокладку трубопроводов следует предусматривать с уклоном не менее 0,002.

При проектировании трубопроводов следует предусматривать компенсацию температурных удлинений труб.

Расстояние от поверхности штукатурки или облицовки до оси неизолированных трубопроводов при диаметре условного прохода до 32 мм включительно при открытой прокладке должно составлять от 35 до 55 мм, при диаметрах 40-50 мм - от 50 до 60 мм, а при диаметрах более 50 мм - принимается по рабочей документации.

Вертикальные трубопроводы не должны отклоняться от вертикали более чем на 2 мм на 1 м длины.

Средства крепления стояков из стальных труб в жилых и зданиях при высоте этажа до 3 м не устанавливаются, а при высоте этажа более 3 м средства крепления устанавливаются на половине этажа.

Высоту установки водоразборной арматуры (расстояние от горизонтальной оси арматуры до санитарных приборов, мм) следует принимать согласно.

В верхних точках системы горячего водоснабжения следует предусматривать устройства для выпуска воздуха, а в нижних - спускные устройства. Выпуск воздуха из системы горячего водоснабжения допускается предусматривать через водоразборную арматуру, расположенную в верхних точках системы, а опорожнение системы - через водоразборные приборы нижних этажей.

Тепловую изоляцию необходимо предусматривать для подающих и циркуляционных трубопроводов систем горячего водоснабжения, включая стояки, кроме подводок к водоразборным приборам. Толщина теплоизоляционного слоя должна составлять не менее 10 мм, а теплопроводность изоляционного материала не менее 0,05 Вт/(м-°С) .

Установку запорной арматуры в системах горячего водоснабжения следует предусматривать: на каждом вводе; на ответвлениях, питающих 5 водоразборных точек и более; у основания подающих и циркуляционных трубопроводов; на ответвлениях к секционным узлам; на ответвлениях от магистральных линий; на ответвлениях в каждую квартиру.

Обратные клапаны в системе горячего водоснабжения устанавливаются: на участках трубопроводов, подающих воду групповым смесителям; на циркуляционном трубопроводе перед присоединением его к водоподогревателю или перед присоединением к обратному трубопроводу тепловой сети (в открытой системе); на ответвлениях от обратного трубопровода тепловой сети к регулятору температуры.

Для внутренних систем горячего водоснабжения следует принимать пластмассовые, медные, бронзовые, латунные, стальные трубы с внутренним и наружным защитным покрытием от коррозии и фасонные изделия.

Для контроля температурного и гидравлического режимов работы системы горячего водоснабжения предусматривают манометры и термометры.

1.3.5 Гидравлический расчет системы отопления

Гидравлический расчет выполняют для решения следующих задач: определения диаметров трубопроводов; определения падения давления в системе горячего водоснабжения; определения напоров в различных точках сети; увязки всех точек системы при статическом и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских установках.

Результаты гидравлического расчета используют для построения пьезометрических графиков, выбора схем абонентских вводов, подбора насосного оборудования, определения капиталовложений в системы теплоснабжения, разработки режимов эксплуатации систем теплоснабжения.

Для расчета выбираем главное циркуляционное кольцо. Оно включает в себя магистральные участки. Потери давления в наиболее удаленном расчетном стояке определены методом характеристик сопротивления. Потери давления в магистральных участках рассчитаны методом удельных потерь давления на трение.

В результате гидравлического расчета должно быть выполнено условие:

(1.63)

где - располагаемое давление;

- потери давления в Ст 13, Па;

- удельные линейные потери давления, Па/м;

- длина расчетного участка, м;

- потери давления в местных сопротивлениях, Па.

1.3.5.1 Определение располагаемого циркуляционного давления в системе отопления

В насосной вертикальной однотрубной системе отопления при качественном регулировании теплоносителя расчетное циркуляционное давление определяем по формуле:

(1.64)

где: - давление, создаваемое циркуляционным насосом, = 5000 Па;

- естественное циркуляционное давление.

(1.65)

где: - естественное циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце системы вследствие охлаждения воды в трубах, = 260 Па;

- естественное циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце системы вследствие охлаждения воды в отопительных приборах.

(1.66)

Па.

=1643 Па + 260 Па = 1903 Па.

= 5000 Па + 1903 Па = 6903 Па.

1.3.5.2 Гидравлический расчет стояков

Расчетным является стояк.

Потери давления в стояке определяем по формуле:

(1.67)

где: G_12ст - расход воды в стояке 13, G_12ст = 110 кг/ч;

S_12ст - характеристика сопротивления 13 стояка.

(1.68)

где: S₁ - характеристика сопротивления труб;

n - число радиаторных узлов, n = 5;

S₂ - характеристика сопротивления радиаторного узла.

(1.69)

где: А - удельное динамическое давление на участке, А = 3,19•10^-4 Па/(кг/ч)²;

- приведенный коэффициент гидравлического трения, = 1,80;

l_тр - длина горизонтальных и вертикальных участков труб без замыкающих участков, l_тр = 22,2 м;

- сумма коэффициентов местных сопротивлений,

2 тройника на проход - 3;

1 воздухосборник - 1,5;

2 вентиля - 20;

1 кран пробковый - 2;

3 отвода на 90° - 3.

= 29,5.

(1.70)

где: - проводимость участка.

А = 3,19, = 1,80; l_з.у. = 0,5 м,

= 2 (2 тройника на проход) .

А = 10,6, = 2,7; = 1,0м,

= 3 + 2 +1,3 = 6,3 (2 тройника на поворот, 1 кран двойной регулировки, радиатор)

S_13ст = 221•10^-4+5•0,00054=0,025.

Па.

Аналогично рассчитываем стояк 14 и стояк 12.

Таблица- Гидравлический расчет стояков

№ стояка	Q, Вт	G, кг/ч	l, м	d, мм		l		А•104, Па/(кг/ч)2	S•104, Па/(кг/ч)2	, Па
13	4220	110	22,2 0,5 1,0	20 20 15	1,80 1,80 2,7	39,96 0,9 2,7	29,5 2 6,3	3,19 3,19 10,6	0,025	302,5+ += =1677
14	9720	254	23,3 0,5 2,4 1,2	20 20 15 15	1,80 1,80 2,7 2,7	41,94 0,9 6,48 3,24	31,5 4 9,3 9,3	3,19 3,19 10,6 10,6	0,026	1677
12	3380	88	17,0 0,5 1,0	20 20 15	1,80 1,80 2,7	30,6 0,9 2,7	26,0 2 6,3	3,19 3,19 10,6	0,021	160,3+ += =1677

На стояке 13 устанавливаем диафрагму:

Диаметр диафрагмы равен:

На стояке 12 устанавливаем диафрагму:



Диаметр диафрагмы равен:

1.3.5.3 Гидравлический расчет магистральных участков трубопроводов

Потери давления в расчетных стояках 13 и 12 с учетом поставленных диафрагм составляют

Па.

При условии, что потери давления в стояках для устойчивой работы системы отопления составляют 50-70% от общих потерь давления, получаем, что общие потери давления в главном циркуляционном кольце Па.

Потери давления в магистральных участках главного циркуляционного кольца должны составлять:

Па.

Располагаемое давление должно составлять:

Для снижения давления на вводе на участке 1 устанавливается диафрагма, снижающая давление с величины 6903 Па до 3106 Па.

Перепад давления в диафрагме равен:

=6903-3106=3797 Па

Диаметр диафрагмы равен:

(1.71)

(1.72)

Гидравлический расчет магистральных участков с 1 по 20 главного циркуляционного кольца выполнен методом удельных потерь давления на трение.

Потери давления на участке равны:

(1.73)

Потери давления на преодоление сопротивления трения на участке трубопровода определяются по формуле:

(1.74)

где: - коэффициент гидравлического сопротивления, зависящий от режима движения воды и шероховатости стен труб;

l - длина участка трубопровода, м;

d - внутренний диаметр трубы, мм;

- скорость потока, м/с;

- плотность теплоносителя, кг/м3.

Потери давления в местных сопротивлениях определяют по формуле:

(1.75)

где: - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке.

Общие потери давления на участке составляют:

(1.76)

По значению и расходу теплоносителя на расчетном участке G в пределах допустимых скоростей по таблицам находят ближайший диаметр участка d, действительную величину потерь давления R и скорость воды v.

Определяют сумму коэффициентов местных сопротивлений на каждом участке и потери давления в местных сопротивлениях Z. Находят величину общих потерь давления на участке .

Среднюю ориентировочную величину удельных потерь давления на трения в трубопроводах расчетного циркуляционного кольца находят по формуле:

, где (1.77)

- коэффициент, учитывающий долю потери давления на местные сопротивления от общей величины расчетного давления, для системы отопления с искусственной циркуляцией =0,35;

- общая длина последовательно соединенных участков расчетного кольца, =101,97м.

Результаты гидравлического расчета сводят в Таблицу 4.2.

Потери давления в гл. ц. к. равны:

Запас давления равен :

(1.79)

Также необходимо произвести гидравлическую увязку циркуляционного кольца, проходящего через Ст 14, с гл. ц. к., при этом должно выполняться равенство:

(1.80)

Ориентировочное значение для циркуляционного кольца, проходящего через Ст14, равно:

(1.81)

Гидравлический расчет сведен в таблицу

№	l, м	N	NP		G, л/с	D, мм	, м/с	R, Па/м	Km	P, Па	P, Па
Стояк 1
	1,5	18	2,484	1,56	0,09	20
	3	16	2,208	1,45	0,09	20
	3	14	1,932	1,34	0,09	20
	3	12	1,656	1,215	0,09	20
	3	10	1,38	1,09	0,09	20
	3	8	1,104	0,95	0,09	20
	3	6	0,828	0,8	0,09	20
	3	4	0,552	0,635	0,09	20
	3	2	0,276	0,395	0,09	20
	3,6	1	0,138	0,386	0,09	20
Стояк 4
1	1,5	144	2,664	1,71	1,71	40	1,358	1,26	1,711	1299,5	1,79	2326,105	0,2	4186,989	4186,989
2	1,2	72	1,332	1,135	1,135	40	0,9	1,26	1,134	597,3	1,79	1069,167	0,2	1539,6	5726,589
3а	2,3	24	0,444	0,641	0,641	25	1,2	1,38	1,656	1500	2,34	3510	0,2	9687,6	15414,19
41	3	22	0,407	0,615	0,615	25	1,15	1,38	1,587	1639	2,34	3835,26	0,1	12656,36	28070,55
42	3	20	0,37	0,588	0,588	25	1,1	1,38	1,518	1504	2,34	3519,36	0,1	11613,89	39684,44
43	3	18	0,333	0,56	0,56	25	1,04	1,38	1,4352	1378	2,34	3224,52	0,1	10640,92	50325,35
44	3	16	0,296	0,529	0,529	25	0,99	1,38	1,3662	1239	2,34	2899,26	0,1	9567,558	59892,91
45	3	14	0,259	0,501	0,501	25	0,93	1,38	1,2834	1113	2,34	2604,42	0,1	8594,586	68487,5
46	3	12	0,222	0,469	0,469	25	0,87	1,38	1,2006	993	2,34	2323,62	0,1	7667,946	76155,44
47	3	10	0,185	0,435	0,435	25	0,81	1,38	1,1178	866	2,34	2026,44	0,1	6687,252	82842,69
48	3	8	0,148	0,397	0,397	20	1,24	1,48	1,8352	2623	2,77	7265,71	0,1	23976,84	106819,5
49	3	6	0,111	0,356	0,356	20	1,11	1,48	1,6428	2169	2,77	6008,13	0,1	19826,83	126646,4
410	3	4	0,074	0,309	0,309	20	0,97	1,48	1,4356	1649	2,77	4567,73	0,1	15073,51	141719,9
411	3,4	2	0,037	0,25	0,25	20	0,77	1,48	1,1396	1142	2,77	3163,34	0,1	11830,89	153550,8
412	0,9	1	0,0185	0,211	0,211	15	1,24	1,68	2,0832	4096	3,87	15851,52	0,1	15693	169243,8
Стояк 3
1	1,5	144	2,664	1,71	1,71	40	1,358	1,26	1,711	1299,5	1,79	2326,105	0,2	4186,989	4186,989
2	1,2	72	1,332	1,135	1,135	40	0,9	1,26	1,134	597,3	1,79	1069,167	0,2	1539,6	5726,589
3	4,1	48	0,888	0,909	0,909	32	0,945	1,28	1,2096	772	1,93	1489,96	0,2	7330,603	13057,19
4a	2,6	12	0,222	0,469	0,469	25	0,87	1,38	1,2006	993	2,34	2323,62	0,2	7249,694	20306,89
31	3	11	0,2035	0,452	0,452	25	0,84	1,38	1,1592	929	2,34	2173,86	0,1	7173,738	27480,63
32	3	10	0,185	0,435	0,435	25	0,81	1,38	1,1178	866	2,34	2026,44	0,1	6687,252	34167,88
33	3	9	0,1665	0,417	0,417	25	0,78	1,38	1,0764	799	2,34	1869,66	0,1	6169,878	40337,76
34	3	8	0,148	0,397	0,397	25	0,75	1,38	1,035	735	2,34	1719,9	0,1	5675,67	46013,43
35	3	7	0,1295	0,377	0,377	25	0,71	1,38	0,9798	675	2,34	1579,5	0,1	5212,35	51225,78
36	3	6	0,111	0,356	0,356	20	1,11	1,48	1,6428	2169	2,77	6008,13	0,1	19826,83	71052,6
37	3	5	0,0925	0,334	0,334	20	1,05	1,48	1,554	1925	2,77	5332,25	0,1	17596,43	88649,03
38	3	4	0,074	0,309	0,309	20	0,97	1,48	1,4356	1649	2,77	4567,73	0,1	15073,51	103722,5
39	3	3	0,0555	0,282	0,282	20	0,88	1,48	1,3024	4400	2,77	12188	0,1	40220,4	143942,9
№	l, м	N	NP		G, л/с	D, мм	т, м/с	K	, м/с	Rт, Па/м	KR	R, Па/м	Km	P, Па	P, Па
310	3	2	0,037	0,25	0,25	20	0,77	1,48	1,1396	1142	2,77	3163,34	0,1	10439,02	154382
311	3,6	1	0,0185	0,211	0,211	20	0,65	1,48	0,962	803	2,77	2224,31	0,1	8808,268	163190,2
Стояк 2
1	1,5	144	2,664	1,71	1,71	40	1,358	1,26	1,7110	1299,5	1,79	2326,105	0,2	4186,989	4186,989
2	1,2	72	1,332	1,135	1,135	40	0,9	1,26	1,134	597,3	1,79	1069,167	0,2	1539,6	5726,589
3	4,1	48	0,888	0,909	0,909	32	0,945	1,28	1,2096	772	1,93	1489,96	0,2	7330,603	13057,19
4	1,7	36	0,666	0,783	0,783	32	0,82	1,28	1,0496	596	1,93	1150,28	0,2	2346,571	15403,76
5a	2,3	24	0,444	0,641	0,641	25	1,2	1,38	1,656	1500	2,34	3510	0,2	9687,6	25091,36
21	3	22	0,407	0,615	0,615	25	1,15	1,38	1,587	1639	2,34	3835,26	0,1	12656,36	37747,72
22	3	20	0,37	0,588	0,588	25	1,1	1,38	1,518	1504	2,34	3519,36	0,1	11613,89	49361,61
23	3	18	0,333	0,56	0,56	25	1,04	1,38	1,4352	1378	2,34	3224,52	0,1	10640,92	60002,53
24	3	16	0,296	0,529	0,529	25	0,99	1,38	1,3662	1239	2,34	2899,26	0,1	9567,558	69570,08
25	3	14	0,259	0,501	0,501	25	0,93	1,38	1,2834	1113	2,34	2604,42	0,1	8594,586	78164,67
26	3	12	0,222	0,469	0,469	25	0,87	1,48	1,2876	993	2,77	2750,61	0,1	9077,013	87241,68
27	3	10	0,185	0,435	0,435	25	0,81	1,48	1,1988	866	2,77	2398,82	0,1	7916,106	95157,79
28	3	8	0,148	0,397	0,397	20	1,24	1,48	1,8352	2623	2,77	7265,71	0,1	23976,84	119134,6
29	3	6	0,111	0,356	0,356	20	1,11	1,48	1,6428	2169	2,77	6008,13	0,1	19826,83	138961,5
210	3	4	0,074	0,309	0,309	20	0,97	1,48	1,4356	1649	2,77	4567,73	0,1	15073,51	154035
211	3,6	2	0,037	0,25	0,25	20	0,77	1,48	1,1396	1142	2,77	3163,34	0,1	12526,83	166561,8
212	0,6	1	0,0185	0,211	0,211	15	1,24	1,68	2,0832	4096	3,87	15851,52	0,1	10462	177023,8

Определяем невязку потерь давления по двум направлениям через ближний и дальний стояки по формуле:

(1.82)

где УДp₁, УДp₂ - соответственно потери давления при расчете направлений через дальний и ближний стояки.

1.4 Вентиляция

Основная задача выполнения проекта промышленной вентиляции - обеспечение эффективности работы вентиляционных систем, способствующих улучшению условий труда, повышения его производительности и качества выпускаемой продукции, производственного травматизма и профессиональных заболеваний, защита окружающей среды от производственных загрязнений.

Эффективность работы систем во многом зависит от правильности выполнения инженерных расчетов, применения новейшего оборудования, средств автоматизации, условий эксплуатации.

Технологические процессы, связанные с производством и переработкой руды, сопровождаются, как правило, тепло-, пыле-, газовыделениями и производственным шумом.

Наличие вредных выделений в сочетании с повышенной температурой воздуха, шумом и другими неблагоприятными факторами обуславливает неблагоприятную санитарно-гигиеническую обстановку на некоторых предприятие.

Поэтому, чтобы состояние воздушной среды отвечало требованиям нормативных документов, необходимо выполнить комплекс различных мероприятий, включающих технологические, объемно-планировочные и вентиляционные решения.

Выбор параметров воздуха

При проектировании систем вентиляции параметры в рабочей зоне принимаются в зависимости от характера и категории работы.

В данном пункте дипломного проекта произведен расчет системы вентиляции адиминистративного здания рудника. При выполнении было рассмотрено следующее:

1. Определить параметры наружного, приточного, внутреннего и удаляемого воздуха.

Расчетное помещение - административное здание. Для него определить количество выделяющихся вредностей.

С помощью I - d диаграммы рассчитать требуемые воздухообмены для теплого, холодного и переходного периода. Выбрать расчетный воздухообмен.

Определить воздухообмен по кратности во всех остальных помещениях.

Построить аксонометрические схемы систем естественной и механической вентиляции.

Подобрать вентиляционные решетки в каждом помещении.

В расчетном помещении рассчитать струю приточного воздуха.

Выполнить аэродинамический расчет одной естественной системы вентиляции, одной механической приточной и одной механической вытяжной.

Подобрать оборудование системы вентиляции.

Составить спецификацию.

1.4.1 Расчет воздухообмена помещений

В СНиП “Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха” приводятся значения температуры и энтальпии наружного воздуха для различных климатических районов. В России при проектировании систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха приняты параметры А и Б. Для расчета системы вентиляции, кроме особо оговоренных случаев, следует принимать параметры А - для теплого периода года, и параметры Б - для холодного периода года. Для переходного периода года: , .

Воздушный баланс административных помещений составляют для двух периодов года теплового и холодного.

Параметры внутреннего воздуха помещений устанавливают в зависимости от назначения помещения в соответствии с приведенными в СНиП требованиями на проектирование соответствующих зданий [17].

Допустимые и оптимальные параметры внутреннего воздуха для общественных зданий принимают по [7, прил.4], а также [9].

1.Параметры внутреннего воздуха:

ТП:, но не больше 28°С;

ПП: ;

ХП: выбирают по СНиП в зависимости от назначения помещения.

2.Параметры приточного воздуха:

ТП: ;

ПП: ;

ХП: ,

где температурный перепад приточного воздуха, , принимается в зависимости от высоты расположения приточного отверстия, если ;

если ;

если подача воздуха производится через плафоны эжекционного типа

3.Параметры удаляемого воздуха:

Температуру удаляемого воздуха определяют по формуле:

,

Где градиент температуры воздуха в помещении по высоте, , принимают по:

ТП: ;

ПП: ;

ХП: .

высота, на которой воздух удаляется из помещения, м;

высота рабочей зоны, м, .

Таблица- Расчетные параметры наружного воздуха

Период года
Теплый	22,7	50,2	25,7	22,7	35,1
Переходный	10	26,5	20	11	25,5
Холодный	-37	-37,1	18	14	20,2

1.4.2 Определение количества вредных выделений, поступающих в помещение

Основными вредностями, выделяющимися в воздух помещений жилых и общественных зданий, являются избыточная теплота, влага, газы (чаще всего углекислый газ). Источниками этих вредностей могут быть люди, технологическое оборудование, освещение, солнечная радиация, горячая пища и др.

1.4.2.1 Определение теплоизбытков в помещение

Во многих помещениях зданий основной вредностью является избыточная теплота, которую можно определить, составив тепловой баланс помещения, Вт:

,

Где суммарные теплопоступления, к составляющим которых может относиться теплота, выделяемая людьми, теплота от солнечной радиации, освещения.

суммарные теплопотери, составляющими которых могут быть потери теплоты через ограждающие конструкции в холодный и переходный периоды года, а также потери теплоты на нагрев воздуха, поступающего в помещение за счет инфильтрации.

При выполнении данного пункта условно принимаем, что все потери теплоты компенсируются теплопоступлениями от приборов систем отопления. В помещениях с выделением влаги необходимо составление баланса по полной теплоте, т.е. с учетом скрытой теплоты, которую содержат поступающие в помещение водяные пары.

1.4.2.2 Определение теплопоступления от людей

Количество теплоты, поступающей от людей, можно определить по формуле:

,

где число людей в помещении, чел.

полные тепловыделения одним человеком Вт/чел, определяемые по [4, табл.2.2] в зависимости от температуры воздуха в помещении и степени тяжести выполняемой работы.

- в состоянии легкого труда в ТП,

- в состоянии легкого труда в ПП,

- в состоянии легкого труда в ХП.

Для ТП: ;

Для ПП: ;

Для ХП: .

1.4.2.3 Теплопоступление от исскуственного освещения

Количество теплоты, поступающей в помещение от искусственного освещения, при неизвестной мощности светильника определяют по формуле:

,

гдеосвещенность, лк, принимаемая согласно СНиП в зависимости от назначения помещений [4, табл.2.3];

площадь помещения, ;

удельный тепловой поток, Вт/м², на 1 лк освещенности

[4, табл.2.4];

доля тепловой энергии, попадающей в помещение.

Средние удельные выделения теплоты для помещений площадью 200-400 м² составляют 0,09-0,08, площадью 50-200 м² - 0,1-0,08, площадью 20-50 м² - 0,17-0,12 Вт/м² лк.

;

;

;

.

.

1.4.2.4 Теплопоступления в помещение за счет солнечной радиации

Количество теплоты, поступающей в теплый период года в помещение за счет солнечной радиации через световые проемы и покрытия, определяют для наиболее жаркого месяца года и расчетного времени суток [24]:

,

где поступления теплоты через световые проемы, Вт;

поступления теплоты через покрытие, Вт.

Поступление теплоты от солнечной радиации через световые проемы.

Поступление теплоты за счет солнечной радиации и разности температур воздуха через световые проемы находят по формуле:

,

где коэффициент, учитывающий затенение остекления световых проемов переплетами и загрязнения атмосферы, принимаемый по [24, прил.12, табл.4];

коэффициент, учитывающий загрязнение стекла, принимаемый по [24, прил.12, табл.5];

поступление теплоты соответственно от прямой и рассеянной солнечной радиации в июле через вертикальное остекление светового проема, принимаемое для расчетного часа суток по [23, прил.12, табл.3], Вт/м?;

площадь светового проема, облучаемого прямой солнечной радиацией, м?;

коэффициент теплопропускания солнцезащитных устройств [21, прил.8]

;

;

Север: ;

;

;

.

.

1.4.2.5 Поступление теплоты через покрытия

Поступление теплоты через покрытие, Вт, определяют по формуле:

,

где среднесуточное поступление теплоты через покрытие, Вт/м?;

коэффициент для определения изменяющихся величин теплового потока в различные часы суток, принимаемый по [24, прил.12, табл.9];

амплитуда колебаний теплового потока, Вт/м?;

площадь покрытия, м?.

.

Величину можно определить по формуле:

,

гдесопротивление теплопередаче покрытия

условная среднесуточная температура наружного воздуха,

расчетная температура внутреннего воздуха под покрытием, .

;

.

Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

Условную среднесуточную температуру наружного воздуха рассчитывают по формуле:

,

где средняя месячная температура наружного воздуха за июль, ,

[8, с.52];

коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности покрытия [21, прил.7];

среднее суточное количество теплоты от суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной) на горизонтальную поверхность, Вт/м?, [8];

коэффициент теплообмена наружной поверхности покрытия в теплый период года [21, с.12], .

;

;

;

,

где максимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль.

переводной коэффициент, ;

.

.

Амплитуда колебаний теплого потока находится по зависимости:

,

Где коэффициент, принимаемый равным 0,6 для покрытия с вентилируемыми воздушными прослойками [24];

коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности покрытия [21], ;

амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности покрытия, , [21, с.11].

Амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности покрытия не должна превышать требуемой амплитуды .

,

Требуемую амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности определяют по формуле

,

Где среднемесячная температура наружного воздуха за июль, .

.

Амплитуду колебаний внутренней поверхности покрытия рассчитывают по зависимости:

,

где расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, ;

величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха.

Расчетная амплитуда колебаний наружного воздуха:

,

где максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в июле, принимаемая по СНиП;

коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности покрытия ;

соответственно максимальное и среднее значения суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной);

;

;

;

;

.

Величину затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в покрытии определяют по формуле:

,

где основание натуральных логарифмов;

тепловая инерция покрытия, определяемая по формуле:

,

расчетных коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев покрытия;

коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев покрытия;

коэффициент теплообмена на наружной поверхности покрытия в летних условиях;

коэффициент теплообмена на внутренней поверхности покрытия.

Для определения коэффициентов теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев покрытия предварительно вычисляют тепловую инерцию каждого слоя, начиная с первого слоя (считая от внутренней поверхности покрытия).

Если слой имеет тепловую инерцию , то для этого слоя

,

Для слоев с тепловой инерцией коэффициенты теплоусвоения наружной поверхности находят следующим образом:

для первого слоя

для i-ого слоя

Для первого слоя - бетонная плита:

; ;

Для второго слоя - минеральная вата:

; ;

Для третьего слоя - шлаковая засыпка:

; , .

.

.

.

.

Время поступления максимума теплоты, считая от полуночи, в помещения через покрытия определяют по формуле, ч.:

,

Где тепловая инерция покрытия [21].

.

.

Поступление теплоты через покрытие рассчитывается в тот же час, что и для световых проемов. В тепловой баланс помещений вносят наибольшую сумму теплопоступления через световые проемы и через покрытия за те же часы, в течение которых предусматривается занятость помещения людьми.

.

.

1.4.3 Влаговыделение

В данном дипломном проекте источником влаговыделений являются люди.

1.4.3.1 Влаговыделения от людей

Количество влаги выделяемое людьми в помещении, определяют по формуле:

,

Где число людей;

количество влаги, выделяемое одним человеком, в зависимости от температуры воздуха в помещении и тяжести выполняемой работы, , [9, табл.2.2].

В состоянии легкого труда:

ТП: , ;

ПП: , ;

ХП: , .

1.4.3.2 Поступление в помещения газовых вредностей

Основным вредным газом, выделяющим в помещениях общественных зданий, является углекислый газ, выделяемый людьми. Количество СО₂, выделяемое людьми, определяют по формуле:

,

Где число людей;

количество углекислого газа, выделяемое одним человеком [18, табл.7.1.] в зависимости от интенсивности выполняемой работы.

В состоянии покоя:

ТП, ПП и ХП: , ;

1.4.4 Определение количества рециркуляционного воздуха

При одновременном выделении в помещении значительных количеств теплоты и влаги воздухообмен определяется с использованием графоаналитического метода.

Поскольку воздухообмен зависит от наружных параметров воздуха, то его рассчитывают для трех периодов года.

Схема организации воздухообмена: один приток, одна вытяжка, т.е. отсутствие местной вентиляции.

Уравнение баланса:

(1.83)

Определение воздухообмена по полной теплоте:

(1.84),

где удельная энтальпия удаляемого и приточного воздуха, кДж/кг, определяемые по J-d диаграмме, для каждого периода года:

кДж/кг, кДж/кг, кДж/кг;

кДж/кг, кДж/кг, кДж/кг.

теплоизбытки в помещении, Вт, определяются для каждого периода.

Определение воздухообмена по избыточной влаге:

, кг/ч (1.85),

где избыточные влаговыделения, определяемые по J-d диаграмме для каждого периода:

г/кг сух. возд, г/кг сух. возд, г/кг сух. возд;

г/кг сух. возд, г/кг сух. возд, г/кг сух. возд.

Определение воздухообмена по газовым вредностям:

G_y= (1.86),

где М_СО2- газовыделения, определяемые по таблице для каждого периода;

с_у1, с_п1- концентрация вредных веществ в удаляемом и приточном воздухе, г/м³,

с_у1=3,7г/м³, с_п1=0,91 г/м³;

_у, _п- плотность удаляемого и приточного воздуха, кг/м³ ;

_у =1,21 кг/м³ , _п = 1,27 кг/м³;

1. ТП:

;

;

2.ПП:

;

;

3. ХП:

;

;

.

1.4.4.1 Построение процессов обработки воздуха

на I-d диаграмме

Исходными данными для построения процесса тепловлажностной обработки воздуха являются расчетные параметры наружного воздуха - tн и Iн (точка Н), заданные параметры внутреннего воздуха - tв и Iв (точка В).

Определение величины углового коэффициента луча процесса.

, кДж/кг влаги, (1.86)

где: Qп - избыточный поток полной теплоты в помещении, кВт;

Qс - избыточный поток скрытой теплоты в помещении, кВт

, кВт, (1.87)

где: Iв.п - энтальпия водяного пара при температуре tв ,кДж/кг,

I_в.п =2500 + 1,8 tв , кДж/кг, (1.88)

qс - поток скрытой теплоты, выделяемой 1 человеком, кВт.

Теплый период

I_в.п =2500 + 1,8 х 24 = 2543,2 кДж/кг

,кВт

кДж/кг влаги

Холодный период

I_в.п =2500 + 1,8 х 22 = 2539,6 кДж/кг

,кВт

кДж/кг влаги

Процесс обработки воздуха осуществляется по схеме с первой рециркуляцией.