Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Сахалинский институт железнодорожного транспорта - филиал ФГБОУ ВО

Дальневосточный государственный университет путей сообщения

(СахИЖТ - филиал ДВГУПС в г. Южно-Сахалинске)

Филиал «Южно-Сахалинск»

Курсовая работа

По дисциплине «Отопление и вентиляция»

Тема: «Отопление и вентиляция гражданского здания в г. Владивосток»

Студентки 3 курса

Сах ИЖТ - филиала ДВГУПС в г. Южно-Сахалинске

Булгаковой Анастасии Владимировны

Проверил: Устинова Е. В.

г. Южно-Сахалинск 2018г

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Тепловой режим и теплопотери помещений здания

1.1 Исходные данные

1.2. Определение термических сопротивлений ограждающих конструкций

1.2.1 Теплотехнические показатели материальных слоев наружной стены

1.2.3 Теплотехнические показатели материальных слоев перекрытия над подвалом вентиляция тепловой отопление нагревательный

1.2.4 Теплотехнические показатели окон и наружных дверей

1.3 Определение теплопотерь помещений

2. Проектирование системы отопления здания

2.1 Выбор системы отопления здания и параметров теплоносителя

2.2 Конструирование системы водяного отопления здания

2.3 Гидравлический расчет системы отопления

3. Расчет нагревательных приборов и оборудования

3.1 Выбор типа и расчет нагревательных приборов

3.2 Подбор циркуляционных насосов

3.3 Расширительные сосуды

3.4 Подбор котлоагрегата

3.5 Устройства для удаления воздуха

4. Проектирование системы вентиляции здания

4.1 Выбор системы и конструирование

4.2 Расчет воздухообмена

4.3 Аэродинамический расчет

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Для создания и поддержания теплового и воздушного комфорта помещениях зданий требуются технически надежные системы обеспечения микроклимата. Тепловой режим в помещении, обеспечиваемый системой отопления, определяется в первую очередь теплотехническими и теплофизическими свойствами. В связи с этим высокие требования предъявляются к выбору конструкции наружных ограждений, защищающих помещение от сложных климатических воздействий. Потери теплоты подсчитываются для всех помещений в отдельности и для здания в целом. На основании полученных тепловых нагрузок конструируется система отопления - приборы и стояки соединяют в общую систему, получающую горячую воду из теплового узла.

Вентиляция - это организованный обмен воздуха в помещениях для обеспечения параметров микроклимата и чистоты воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне помещений в пределах допустимых норм. Основной принцип нормирования микроклимата - это создание нормальных микроклиматических условий для теплообмена тела человека с окружающей средой.



1. Тепловой режим и теплопотери помещений здания

1.1 Исходные данные

Количество этажей - 2;

Вариант наружной стены - 1;

Вариант покрытия - чердачное;

Вариант перекрытия над подвалом- 1;

Источник теплоснабжения электрические сети 380 В;

Подключение системы отопления к тепловым сетям - через электрический котел;

Система побуждения - насосная;

Ориентация фасада А-А - З;

Перепад давления в тепловой сети - 0,12 МПа;

Район строительства - 3 - Биробиджан:

· температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 ;

Высота помещения от пола до потолка =2,5 м;

Высота подвала =2,0 м;



1.2 Определение термических сопротивлений ограждающих конструкций

1.2.1 Теплотехнические показатели материальных слоев наружной стены

Рисунок 1 Разрез наружной стены 1 - плиты керамогранитные, 2 - пенополистирол стиропор PS 20; 3 - бетон на зольном гравии

Таблица 1

Теплотехнические показатели слоев конструкции наружной стены

Наименование материальных слоев ограждающей конструкции	Обозначение	Толщина слоя, м	Расчетный коэффициент л, Вт/(м·°С)
1. Плиты керамогранитные	д1	0,02	3,49
2. Пенополистирол PS 20	д 2	0,2	0,042
3. Бетон на зольном гравии	д 3	0,4	0,47

Термическое сопротивление теплопередаче определяют, пользуясь формулами



(1)

(2)

где - расчетное сопротивление теплопередаче однородного наружного ограждения, м²·⁰С/Вт;

и - соответственно толщина и коэффициент теплопроводности слоев конструкции;

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, принимаемый по табл. 4[4];

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, принимаемый по табл. 4[4];

- термическое сопротивление воздушной прослойки, м²·⁰С/Вт.

м²·⁰С/Вт

1.2.3 Теплотехнические показатели материальных слоев перекрытия над подвалом

Рисунок 2 Разрез перекрытия над подвалом 1 - половая рейка; 2 - пенополистирол фирмы БАСФ Стиропор PS 20; 3 - воздушная прослойка; 4 - ж/б плита перекрытия

Таблица 2

Теплотехнические показатели слоев конструкции чердачного перекрытия

Наименование материальных слоев ограждающей конструкции	Обозначение	Толщина слоя, м	Расчетный коэффициент л, Вт/(м·°С)
1. Половая рейка	д1	0,03	0,18
2. Пенополистирол фирмы БАСФ Стиропор PS 20	д 2	0,2	0,042
3. Воздушная прослойка	д 3	0,2	-
4. Ж/б плита перекрытия	д 4	0,22	2,04

м²·⁰С/Вт

1.2.4 Теплотехнические показатели окон и наружных дверей

Оконные проемы - с двойным остеклением в спаренных переплетах. Термическое сопротивление м²·⁰С/Вт.

Принимаем наружные двери двойные с тамбуром, термическое сопротивление которых составляет м²·⁰С/Вт.

1.3 Определение теплопотерь помещений

Расчетное помещение 105- угловое, теряет тепло через две наружные стены, окно и перекрытие над подвалом. Размеры ограждающих конструкций определены по строительным чертежам в соответствии с правилами, обмера наружных конструкций, и показаны на рис. 4. Температура внутреннего воздуха назначена 21 ⁰С, как для углового помещения.

Потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции определяются по формуле:

(3)

где - расчетная площадь ограждающей конструкции, м²;

- расчетная температура воздуха в помещении, ⁰С;

- расчетная температура наружного воздуха, ⁰С;

- добавочные теплопотери в долях от основных потерь;

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

- сопротивление теплопередаче, м²·⁰С/Вт.

Добавочные теплопотери определены по табл.1.3. [1]. Добавка на ориентацию наружной стены ориентированной на восток ; наружной стены и окна, ориентированных на юг, . Коэффициент для стен и окон, непосредственно соприкасающихся с наружным воздухом, принят равным 1, для перекрытия над неотапливаемым подвалом . Результаты всех расчетов сведены в таблицу 4. Сумма теплопотерь через ограждения в помещении 109 составила УQ_огр=855 Вт.

Рисунок 3 Обмер расчетного помещения 105 в плане

Рисунок 4 Обмер конструкций на разрезе

Величина теплопотерь на инфильтрацию по первой методике вычислена по формуле

(4)

где - расход удаляемого воздуха, м³/ч, принимаемый для жилых зданий из расчета 3 м³/ч на 1 м² площади жилых помещений;

с_вн - плотность внутреннего воздуха, кг/м³;

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

Удельный вес г, Н/м³, и плотность воздуха с, кг/м³, могут быть определены по формулам:

(5)

(6)

где t' - температура воздуха, ⁰С;

g=9,81 м/с².

Таким образом

L=3F_пола=3·17,1=51,3 м²;

с=1 кДж/(кг*⁰С);

Н/м³;

Н/м³;

кг/м³;

кг/м³;

Вт.

Величина теплопотерь на инфильтрацию по второй методике вычислена по формуле

(7)

где - расход воздуха, кг/ч, инфильтрующегося через ограждающтие конструкции;

- коэффициент учета встречного теплового потока, принимаемый для окон и балконных дверей равным 0,8.

(8)

где - разность давлений воздуха, Па, на наружной и внутренней поверхностях окон и дверей;

- суммарная площадь окон, дверей, фонарей и др., м²;

- сопротивление воздухопроницанию ограждений, м²ч/кг.

Разность давлений определяется по формуле

(9)

где - высота здания, м, от уровня средней планировочной отметки земли до центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты;

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

- удельные веса, Н/м³, соответственно наружного воздуха и воздуха в помещении;

- скорость ветра, м/с;

, - аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания, принимаемые и ;

- коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты рассматриваемого этажа здания над уровнем земли, ;

- сопротивление воздухопроницанию окна, (м²·ч)/кг;

- условно постоянное давление воздуха, Па;

Для определения величины теплопотерь на инфильтрацию по второй методике необходимо вычислить разность давлений воздуха и расход инфильтрующегося воздуха . Высота здания до устья вентиляционной шахты установлена м, расстояние от земли до верха окна рассчитываемого помещения h=3,7 м; г_вн=11,78 Н/м³; г_н=14,37 Н/м³; с_н=1,464 кг/м³; С_e,n=0,8; С_e,р=-0,6; Р_int=0; V=1 м/с; k₁=0,5.

Из полученных по двум методикам результатов выбран больший - 914 Вт, он и будет учитываться в дальнейших расчетах.

Назначена величина тепловыделений в жилых комнатах 12 Вт/м². Определены бытовые тепловыделения в помещении

(10)

.

Расчетные теплопотери помещения определяем по формуле

(11)

Вт.

Назначаем теплопотери всех остальных помещений. Для этого, пренебрегая различной ориентацией стен и окон, назначаем теплопотери всех четырех угловых комнат первого этажа одинаковыми - равными теплопотерям рассчитанной угловой комнаты 109. Теплопотери всех рядовых комнат первого этажа назначаем равными рассчитанным теплопотерям угловой комнаты с понижающим коэффициентом 0,6. Теплопотери всех комнат верхнего этажа назначаем равными теплопотерям соответствующих комнат первого этажа с повышающим коэффициентом 1,1.

Лестничная клетка рассматривается как одно помещение на всю высоту здания, ее теплопотери назначаются как сумма теплопотерь помещений примерно такой же площади.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 4

Расчет теплопотерь заданного помещения 105

№	Назначение	Характеристика ограждения	tвн, град.С	tвн-tнар, град.С	n	Rо, кв.м*С/Вт	Добавочные теплопотери	Qогр, Вт	Qинф, Вт	Qбыт, Вт	Qрасч, Вт
		Наименование	Ориентация	Размеры, м	F, кв.м					на ориентацию	на угловые помещения
ПЕРВЫЙ ЭТАЖ
105	Жилая	НС-1	Ю	6,62х3,45	22,84	21	53	1	5,78	0	0,05	220
	угл. комната	НС-2	В	3,47х3,45-1,52х1,5	9,69	21	53	1	5,78	0,1	0,05	102
		ОК	В	1,52х1,5	2,28	21	53	1	0,34	0,1	0,05	409
		ПП	-	6х2,85	17,1	21	53	0,75	5,5	-	-	124
												855	914	205	1564

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 5

Расчет теплопотерь через наружные ограждения

Второй этаж
201	202	203	204	205
1720	1032	1032	1032	1720
209	208	ЛК	207	206
1720	1032		1032	1720
Первый этаж
101	102	103	104	105
1564	938	938	938	1564
109	108	ЛК	107	106
1564	938	1970	938	1564

Таким образом полные теплопотери здания составят Qзд= 24956 Вт.



2. Проектирование системы отопления здания

2.1 Выбор системы отопления здания и параметров теплоносителя

В жилых домах массового строительства согласно нормативным документам рекомендуются к применению водяные системы отопления с радиаторами, конвекторами или встроенными в строительные конструкции нагревательными элементами.

Предельная температура теплоносителя в системах отопления жилых зданий 95 °С в подающей магистрали и 70 °С в обратной. Систему отопления проектируем двухтрубную тупиковую с нижней разводкой магистралей.

Источником тепла в проектируемом здании является электрокотел. Электрокотлы - простые и достаточно эффективные устройства. Преобразуя электрэнергию в тепловую, они разогревают теплоноситель, который направляется в радиаторы и обогревает помещение. Преимуществами таких систем считаются:

· Простота конструкции, что существенно облегчает обслуживание.

· Отсутствие необходимости делать запасы топлива.

· Нет необходимости выделять специальное место для установки прибора.

· Для работы устройства не требуется дымоход.

· Экологическая безопасность.

· Токсичные вещества при функционировании котла не выделяются.

· Отсутствие угрозы безопасности людей, проживающих в доме. Нет вероятности утечки газа или взрыва.



Рисунок 6 Тепловой узел при схеме подключения с электрическим котлом 1 - котел; 2 - грязевик; 3 - мембранный расширительный сосуд; 4 - насос циркуляционный; Т1 - подающий трубопровод; Т2 - обратный трубопровод.

2.2 Конструирование системы водяного отопления здания

В начале конструирования системы расставляем радиаторы. Их размещаем у световых проемов открыто и у наружных стен, образованных наружными углами.

Стояки размещаем на расстоянии 150 мм от края оконного проема. Далее прокладываем магистраль. При наличии чердака организуем верхнюю разводку. Подающая магистраль поднимается из теплопункта по главному стояку. На чердаке трубопроводы проходят на расстоянии 1-1,5 м от наружных стен. Для удобства обслуживания и монтажа. В подвале трубопроводы проходят вдоль стен на расстоянии 1 м от потолка.

Трубопроводы прокладываем с уклоном 0,003 в сторону теплопункта.

Для удаления воздуха из системы перед каждым последним стояком на чердаке (в наиболее высоком месте системы отопления) устанавливаем проточные воздухосборники.

2.3 Гидравлический расчет системы отопления

Целью гидравлического расчета систем отопления является подбор диаметров участков трубопроводов и определение потерь давления на участках и в системе в целом, при которых обеспечивается подача расчетных расходов теплоносителя во все нагревательные приборы здания.

В системах водяного отопления движение воды по трубам происходит за счет давления, развиваемого насосом.

После вычерчивания схемы системы отопления распределяем тепловую нагрузку по отопительным приборам. Для этого используем результаты расчетов теплопотерь помещений. Тепловые нагрузки каждого помещения записываем на схеме в прямоугольниках, изображающих отопительные приборы. Нумеруем все стояки в соответствии с их нумерацией на поэтажных планах.

Расчетное циркуляционное давление для каждого рассчитываемого кольца определяют по формуле

(12)

где - коэффициент, принимаемый равным 0,4 для двухтрубных систем;

- давление, создаваемое элеватором, Па;

- естественное циркуляционное в кольце, Па.

(13)

где - давление, возникающее за счет остывания воды в приборах, Па;

- давление, возникающее за счет остывания воды в трубах, Па.

(14)

где - высота расположения центра отопительного прибора первого этажа относительно оси элеватора, м;

- плотности соответственно горячей и охлажденной воды, кг/м³.

Тепловую нагрузку на участке находим по формуле

Расход теплоносителя на участках находим по формуле

(15)

где - расчетные потоки теплоты на участках, Вт.

Назначаются предварительные диаметры трубопроводов на участках главного циркуляционного кольца, с учетом средних удельных потерь давления

(16)

где 0,65 - ориентировочная доля потерь давления по длине от общих потерь;

- расчетное циркуляционное давление для рассчитываемого кольца, Па;

- суммарная длина участков кольца, м.

В зависимости от средних удельных потерь на трение и расхода G на соответствующем участке по табл. II.1 прил. II [2] определяются действительные значения R, d и V, где:

d - диаметр участка трубопровода, мм.

V - скорость движения теплоносителя на участке, м/с.

R - удельные потери давления на трение, Па/м.

(17)

Определяем потери давления по длине каждого участка, равные произведению фактических удельных потерь давления на длину участка

(18)

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений (к.м.с.) на расчетных участках по прил. 28[2]. При этом местные сопротивления, находящиеся на границе двух смежных участков, относят к участку с меньшим расходом теплоносителя. К.м.с. каждого участка представлены в таблице .

Определяем потери давления в местных сопротивлениях Z, по формуле

(19)

(20)

Находим общие потери давления на всех участках основного циркуляционного кольца по формуле

(21)

Расчёт ГЦК считается законченным, если запас давления, определяемый по формуле (24) равен 10-15%:

(22)

Второстепенные кольца рассчитываем аналогично главному. Невязка потерь давления в главном и второстепенном кольцах находится по формуле

(23)

При невозможности увязки потерь давления в циркуляционных кольцах, для погашения избыточного давления в стояках с малой тепловой нагрузкой предусматривается установка дроссельной диафрагмы в нижней части стояка. Диаметр дроссельной диафрагмы находим по формуле

(24)

где - расход теплоносителя на участке, на котором установлена диафрагма, кг/ч;

- потери давления на диафрагме, Па.



Таблица 6

КМС на участках расчетных колец

№ участка	Диаметр участка, мм	Наименование местного сопротивления	Количество, шт	о	?о	?о на участке
1	2	3	4	5	6	7
1	25	Отвод	2	1	2	11
		Вентиль	1	9	9
2	20	Тройник на разделение потока	1	6,3	6,3	15,8
		Вентиль	1	9,5	9,5
3	15	Тройник на разделение потока	1	6,3	6,3	9,8
		Кран запорный	1	3,5	3,5
4	15	Тройник на проход	1	1	1	1
5	15	Отвод	1	1,5	1,5	7,5
		Кран запорный	1	3,5	3,5
		Воздухосборник	1	1,5	1,5
		Тройник на проход	1	1	1
6	15	Крестовина проходная	1	1	1	1
7	15	Тройник на ответвление	1	1,5	1,5	8,3
		Отвод	1	1,5	1,5
		Кран двойной регулировки	1	4	4
		Радиатор	1	1,3	1,3
8	15	Крестовина на ответвление	1	1,5	1,5	6,5
		Отвод	1	1,5	1,5
		Кран запорный	1	3,5	3,5
9	15	Отвод	1	1,5	1,5	6
		Кран запорный	1	3,5	3,5
		Тройник на проход	1	1	1
10	15	Тройник на проход	1	1	1	1
11	15	Тройник на разделение потока	1	5	5	8,5
		Кран запорный	1	3,5	3,5
12	20	Тройник на разделение потока	1	5	5	14,5
		Вентиль	1	9,5	9,5
13	25	Отвод	1	1	1	10
		Вентиль	1	9	9
14	15	Отвод	1	1,5	1,5	6,5
		Кран запорный	1	3,5	3,5
		Тройник на ответвление	1	1,5	1,5
15	15	Тройник на ответвление	1	1,5	1,5	8,3
		Отвод	1	1,5	1,5
		Кран двойной регулировки	1	4	4
		Радиатор	1	1,3	1,3
1	2	3	4	5	6	7
16	15	Крестовина на ответвление	1	1,5	1,5	6,5
		Отвод	1	1,5	1,5
		Кран запорный	1	3,5	3,5
17	15	Отвод	1	1,5	1,5	6,5
		Кран запорный	1	3,5	3,5
		Тройник на ответвление	1	1,5	1,5

Таблица 7

Гидравлический расчет системы отопления

Номер участка	Q1, Вт	Qуч, Вт	G, кг/ч	l, м	d, мм	V, м/с	R, Па/м	Rl, Па	Pдин, Па	Уx	Z, Па	(Rl)+Z
1		2	3	4	5	6	7	8	9	9	10	11
Главное циркуляционное кольцо через стояк 5
1	24956	26473,3	910,47	11	25	0,43	115	1265	89,7	11	987	2252
2	12478	13236,7	455,24	5,3	20	0,346	110	583	58,1	15,8	918	1501
3	7224	7663,2	263,55	2,2	15	0,355	170	374	61,1	9,8	599	973
4	5254	5573,4	191,68	2,9	15	0,262	95	276	33,3	1	33	309
5	3284	3483,7	119,81	6,7	15	0,161	38	255	12,6	7,5	95	350
6	1564	1659,1	57,06	2,8	15	0,078	9	25	3	1	3	28
7	782	829,5	28,53	1,3	15	0,041	2,6	3	0,8	8,3	7	10
8	782	829,5	28,53	1,3	15	0,041	2,6	3	0,8	6,5	5	8
9	3284	3483,7	119,81	5,25	15	0,161	38	200	12,6	6	76	276
10	5254	5573,4	191,68	2,9	15	0,262	95	276	33,3	1	33	309
11	7224	7663,2	263,55	1,9	15	0,355	170	323	61,1	8,5	519	842
12	12478	13236,7	455,24	6,4	20	0,346	110	704	58,1	14,5	842	1546
13	24956	26473,3	910,47	2,7	25	0,43	115	311	89,7	10	897	1208
Всего по кольцу	52,7	Всего по кольцу	9612
Второстепенное циркуляционное кольцо через стояк 3
14	1970	2089,8	71,87	3,55	15	0,097	15	53	4,6	6,5	30	83
15	938	995,0	34,22	3,3	15	0,047	3	10	1,1	8,3	9	19
16	938	995,0	34,22	0,5	15	0,047	3	2	1,1	6,5	7	9
17	1970	2089,8	71,87	1,5	15	0,097	15	23	4,6	6,5	30	53
Всего по кольцу	8,9	Всего по кольцу	164

Запас давления составит

Невязка потерь давления в главном и второстепенном кольцах находится по формуле



3. Расчет нагревательных приборов и оборудования

3.1 Выбор типа и расчет нагревательных приборов

Чугунный секционный радиатор конструктивно представляет собой отдельные секции, отлитые из чугуна, соединенные между собой ниппелями, имеющими правую и левую наружную резьбу.

Для уплотнения стыков между секциями применяют уплотнители. При теплоносителе до 100 ⁰С уплотнителем при сборке секций являются прокладки из термостойкой резины или тряпичного картона, пропитанного олифой.

Чугунные секционные радиаторы приблизительно 30% общего теплового потока отдают излучением, а 70% - конвекцией. Максимальное рабочее давление для чугунного секционного радиатора равно 6 бар. Данный вид приборов надежен в эксплуатации, практически не подвергается коррозии и образованию накипи на внутренних стенках секций.

Рисунок 7 Габариты радиатора М-90



Таблица 7

Характеристики отопительных приборов типа М-90

Тип, марка отопительного прибора	Площадь теплообменной поверхности секции , м3	Номинальная плотность теплового потока , Вт/м2	Полная высота H, мм	Строительная линия секции , мм
М-90	0,2	700	582	90

Расчетная поверхность нагрева отопительного прибора , определяется по формуле

(25)

(26)

где - тепловая нагрузка отопительного прибора, Вт,;

- поверхностная плотность теплового потока прибора, Вт/м²;

- разность средней температуры воды в радиаторе и температуры воздуха в помещении, ⁰С;

-номинальная плотность теплового потока прибора, Вт/м²;

- относительный расход теплоносителя через отопительный прибор для двухтрубных систем отопления рассчитывается по формуле:

(27)

- экспериментальные показатели, учитывающие влияние типа отопительного прибора, направление движения и количество проходящей воды;

(28)

где - температура воды на входе и выходе из прибора, ⁰С;

Расчетное число секций в отопительном приборе определяется по формуле:

(29)

где - поверхность нагрева одной секции радиатора, м²;

- коэффициент, учитывающий способ установки прибора;

- коэффициент, учитывающий число секций в приборе;

Таблица 8

Расчет количества секций отопительных приборов

№	Qоп, Вт	tв, 0С	tвх, 0С	tвых, 0С	Дt, 0С	Gоп, кг/с	Схема присое-динения	qоп, Вт/м2	Fp, м2.	Nр, шт.	Nуст, шт.
1	2	3	4	5	6	7	8	8	9	10	11
101	782	22	95	70	60,5	26,89	сверху-вниз	571	1,453	7,63	8
	782	22	95	70	60,5	26,89	сверху-вниз	571	1,453	7,63	8
102	938	20	95	70	62,5	32,26	сверху-вниз	598	1,664	8,74	9
103	938	20	95	70	62,5	32,26	сверху-вниз	598	1,664	8,74	9
104	938	20	95	70	62,5	32,26	сверху-вниз	598	1,664	8,74	9
105	782	22	95	70	60,5	26,89	сверху-вниз	571	1,453	7,63	8
	782	22	95	70	60,5	26,89	сверху-вниз	571	1,453	7,63	8
106	782	22	95	70	60,5	26,89	сверху-вниз	571	1,453	7,63	8
	782	22	95	70	60,5	26,89	сверху-вниз	571	1,453	7,63	8
107	938	19	95	70	63,5	32,26	сверху-вниз	611	1,629	8,55	9
108	938	19	95	70	63,5	32,26	сверху-вниз	611	1,629	8,55	9
109	782	22	95	70	60,5	26,89	сверху-вниз	571	1,453	7,63	8
	782	22	95	70	60,5	26,89	сверху-вниз	571	1,453	7,63	8
201	860	22	95	70	60,5	29,58	сверху-вниз	572	1,595	8,37	9
	860	22	95	70	60,5	29,58	сверху-вниз	572	1,595	8,37	9
202	1032	20	95	70	62,5	35,49	сверху-вниз	599	1,828	9,6	10
203	1032	20	95	70	62,5	35,49	сверху-вниз	599	1,828	9,6	10
204	1032	20	95	70	62,5	35,49	сверху-вниз	599	1,828	9,6	10
205	860	22	95	70	60,5	29,58	сверху-вниз	572	1,595	8,37	9
	860	22	95	70	60,5	29,58	сверху-вниз	572	1,595	8,37	9
206	860	22	95	70	60,5	29,58	сверху-вниз	572	1,595	8,37	9
	860	22	95	70	60,5	29,58	сверху-вниз	572	1,595	8,37	9
207	1032	19	95	70	63,5	35,49	сверху-вниз	612	1,789	9,39	10
208	1032	19	95	70	63,5	35,49	сверху-вниз	612	1,789	9,39	10
209	860	22	95	70	60,5	29,58	сверху-вниз	572	1,595	8,37	9
	860	22	95	70	60,5	29,58	сверху-вниз	572	1,595	8,37	9
А	1970	16	95	70	66,5	67,75	сверху-вниз	658	3,176	16,67	17

3.2 Подбор циркуляционных насосов

Циркуляционные насосы предусматриваются при теплоснабжении от котельных и устанавливаются в помещении котельной или теплопункта. Насосы подбираются по двум параметрам: подаче (объемный расход воды в м³/ч) и напору в м.

Необходимая подача воды соответствует расходу воды на первом участке, идущем от котла к зданию.

Расчетный массовый расход теплоносителя на вводе составляет 910,5 кг/ч, это соответствует объемному расходу воды 0,911 м³/ч. Принятое значение циркуляционного давления насоса 9,612 кПа соответствует напору 0,96 м.

По каталогам фирмы-производителя подбираем циркуляционный насос UPS 25-20.



Рисунок 8 Характеристики насоса

3.3 Расширительные сосуды

Расширительные сосуды устанавливаются при отоплении от местной котельной. Они защищают систему отопления от повышения давления: предназначены для вмещения избыточного объема воды при ее температурном расширении в процессе эксплуатации. В баке обеспечивается постоянный объем воды за счет циркуляции.

Объем расширительного бака находят по формуле

(30)

где - объем воды в системе отопления, составляющий при использовании чугунных радиаторов около 20 л на 1000 Вт тепловой мощности системы.

Применяем расширительный бак Reflex S 25.

3.4 Подбор котлоагрегата

Современные электрические котлы широко используются для подготовки теплоносителя воды в системах отопления небольших отдельных зданий. Такие котлы компактны, могут размещаться в подвалах и различных подсобных помещениях, позволяют автоматизировать процесс отопления за счет регулирования режима работы электронагревательных элементов (ТЭНов) и режима работы циркуляционного насоса. Подбор котлов осуществляется по потребляемой мощности, которая должна быть не менее тепловой нагрузки системы отопления.

Рисунок 9 Электрокотел типа РусНИИТ

По каталогам фирмы-производителя подбираем ближайший больший котлоагрегат фирмы «РусНИИТ» марка 230М, мощность 30 кВт, масса 30 кг.



3.5 Устройства для удаления воздуха

Для нормальной работы системы отопления из нее необходимо удалять воздух, попадающий в систему с водой, в которой он растворен. Оборудование воздушных (газовых) скоплений может нарушить процесс нормальной циркуляции теплоносителя. Появление воздушных пробок в трубопроводах и отопительных приборах способно вызвать даже разрыв струи и полное прекращение циркуляции. Этот процесс может сопровождаться появлением характерного шума и, кроме того, приводить к усилению коррозии стали.

Проточный воздухосборник обеспечивает наиболее полное удаление воздуха из систем. Диаметр воздухосборника значительно больше диаметра магистральных труб; это приводит к резкому уменьшению скорости движения воды, что является обязательным условием для удаления воздуха. Воздухосборники устанавливаются в таких местах, где их можно обслуживать. Чтобы выпускать воздух из воздухосборника, нужно периодически открывать кран в воздухоотводящей трубе, что усложняет его обслуживание. При установке автоматического воздухоотводчика все значительно упрощается.

Рисунок 10 Горизонтальный воздухосборник



4. Проектирование системы вентиляции здания

4.1 Выбор системы и конструирование

Вентиляция - это обмен воздуха в помещении для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимых метеорологических условий и чистоты воздуха.

В жилых зданиях приточная вентиляция не проектируется, предусматривается вытяжная канальная система вентиляции с естественным побуждением для помещений санузлов и кухонь.

Вытяжная канальная естественная вентиляция состоит из вертикальных внутристенных или приставных каналов с отверстиями, расположенных в верхней части помещений, закрытых жалюзийными решётками, сборных горизонтальных воздуховодов и вытяжной шахты. Допускается объединять в одну систему вентиляционные каналы туалетов и ванных. Вентиляция жилых комнат осуществляется проветриванием через помещения кухонь.

Система вентиляции должна удобно сообщаться со строительными конструкциями и не нарушать планировки здания. Встроенные каналы системы вентиляции не разрешается прокладывать в наружных стенах.

Ширина блока каналов или приставных коробов, проходящих через каждое помещение, должна быть одинакова, без уступов и ступеней. Система должна обеспечивать бесшумность работы, в связи с чем скорости движения воздуха в каналах ограничиваются величиной 1 м/с, а в вытяжной шахте - 1,5 м/с.

4.2 Расчет воздухообмена

Воздухообмен рассчитывается для каждой типовой квартиры. Количество приточного воздуха для жилых комнат , м³/ч, определяется по формуле

(31)

где - площадь пола жилых комнат, м²;

3 - количество приточного воздуха в м³/м²ч жилых помещений при общей площади квартиры не более 20 м²/чел;

Воздухообмен в кухнях и санузлах принимается в соответствии с нормами:

· для кухонь, оборудованных электроплитой 60 м³/ч;

· для санузла 25 м³/ч;

· для ванной 25 м³/ч;

За расчетный воздухообмен квартиры принимается большая из двух величин: суммарного воздухообмена для жилых комнат и суммарного воздухообмена для помещений общего пользования. Удаление воздуха из квартиры осуществляется через вытяжные решетки и каналы, располагаемые в кухнях, санузлах, ванных.

Расчет воздухообменов занесен в таблицу 9.

Таблица 9

Определение воздухообмена

№ помещения	Назначение	Ап, м2	L, м3/ч	Расчетный
КВАРТИРА 1
101, 201	КЖ	16,6	50	-
102, 202	КЖ	12,6	38
109, 209	КЖ	17,1	51
Суммарный L по жилым комнатам	139	-
КХ	-	90	90
ВН	-	25	25
СУ	-	25	25
Суммарный L по помещениям общего пользования	140	140
КВАРТИРА 2
103, 203	КЖ	12	36
104, 204	КЖ	13	38
105, 205	КЖ	17,1	51
106, 206	КЖ	17,1	51
Суммарный L по жилым комнатам	176	-
КХ	-	126	126
ВН	-	25	25
СУ	-	25	25
Суммарный L по помещениям общего пользования	176	176

4.3 Аэродинамический расчет

Расчетной схемой вентиляции является ее аксонометрическая схема. Система вентиляции представляет собой системы ветвей. Каждая ветвь начинается от жалюзийной решетки и заканчивается устьем шахты (выбросом в атмосферу). Таким образом, ветви имеют разную длину, наибольшую - ветви, начинающиеся на первом этаже, и наименьшую - на последнем. Воздух в системе перемещается под действием естественного давления, возникающего вследствие разности плотностей холодного наружного и теплого внутреннего воздуха. Естественное располагаемое давление для каждой расчетной ветви , Па, определяется по формуле

(32)

где - разница отметок устья шахты и жалюзийной решетки, м;

и - плотности соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м³.

Плотности и принимаются по расчетным температурам наружного и внутреннего воздуха и могут быть определены по формулам

(33)

(34)

Расчетная температура наружного воздуха принимается равной +5 ⁰С независимо от района строительства. При более температуре естественное располагаемое давление в вентиляции увеличивается, и система обеспечивает воздухообмен больше расчетного, а при более высокой температуре воздухообмен в помещениях можно усилить открытием форточек и окон.

Рассчитываются каналы из кухонь 1-го и 2-го этажей. Высота каналов определяется разницей отметок шахты и жалюзийных решеток.

Очевидно, что по обеспечению воздухообмена верхние этажи находятся в менее благоприятных условиях, так как располагаемое давление здесь меньше.

На расчетной схеме нумеруются все участки расчетных ветвей, границами участков являются узлы изменения расхода воздуха или изменения сечения воздуховода. Для каждого участка на схеме указываем длину и расход воздуха и в дальнейшем - размеры сечения канала.

задачей аэродинамического расчета является подбор таких сечений воздуховодов, при которых суммарные потери давления в расчетной ветви будут равны или меньше естественного располагаемого давления.

(35)

где - удельные потери давления на трение в металлических воздуховодах, Па/м;

- длина участка, м;

- коэффициент, учитывающий шероховатость стенок канала;

- потери давления в местных сопротивлениях.

Рекомендуется запас давления в размере 10-15%.

Аэродинамический расчет выполняем в соответствии с главой 12, по таблицам 12.17 [16]. В таблицах взаимосвязаны все параметры аэродинамического расчета: расход воздуха , м³/ч; диаметр воздуха , мм; скорость , м/с; удельные потери давления на трение , Па/м; динамическое давление .

Таблицы составлены для аэродинамического расчета круглых воздуховодов, поэтому при расчете прямоугольных каналов их размеры необходимо привести к эквивалентному диаметру круглого канала

(36)

где и - размеры сечения прямоугольного канала, мм.

Повышенная по сравнению со стальными воздуховодами шероховатость каналов учитывается коэффициентами шероховатости .

Расчет каждого участка ветви выполняется в следующем порядке.

1. Определяется требуемая площадь канала , м²

(37)

где - расчетный расход воздуха, м³/ч;

- рекомендуемая скорость, принимаемая равной 0,5-1,0 м/с для вертикальных и горизонтальных каналов и 1-1,5 м/с для шахты.

2. Подбирается стандартное сечение канала с близким значением площади, .

3. Находится эквивалентный диаметр воздуховода . С помощью таблиц по расходу и диаметру определяются удельные потери давления на трение , скорость и динамическое давление .

4. Определяются потери давления на трение Па, и местные потери давления , Па

(38)

где - коэффициенты местных сопротивлений на участке;

- длины расчетных участков, м.

5. Вычисляются потери давления на участках , Па.

Результаты расчетов вносим в таблицу 10.

Таблица 10

Аэродинамический расчет системы ВЕ1

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЕТ СИСТЕМЫ ВЕ1
№	L, м3/ч	l, м	a,мм	b,мм	A, м2	V, м/с	kэ	R, Па/м	R·l	Pдин	Уx	Z, Па	R·l+Z, Па
Главная расчетная ветвь (через канал второго этажа)
1	126	0,82	140	270	0,0378	0,93	1,46	0,09	0,108	0,519	2	1,038	1,15
2	252	1,5	320	220	0,0704	0,99	1,16	0,06	0,104	0,588	1,5	0,882	0,99
3	352	5	320	350	0,112	0,87	1,13	0,035	0,198	0,454	2,8	1,272	1,47
Суммарные потери давления	3,60
Невязка	9,88



Заключение

В ходе выполнения данной курсовой работы были запроектированы внутренние инженерные системы отопления и вентиляции здания.

При выполнении работы ознакомились с основными нормативными документами при проектировании раздела ОВ, приобрели навыки проектирования систем отопления и вентиляции и разработки необходимых чертежей, включая аксонометрические схемы. Провели сопутствующие гидравлические и аэродинамические расчеты систем, осуществили подбор оборудования.

Была запроектирована двухтрубная тупиковая система отопления здания с верхней разводкой и электрокотлом. Канальная система естественной вытяжной вентиляции многоквартирного дома.



Список использованной литературы

1. Путько, А.В. Отопление и вентиляция здания: учебн. пособие/ А.В. Путько, Е.В. Устинова. 4-е изд, перераб. и доп. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2013. 99 с.

2. Внутренние и санитарно-технические устройства. Часть 1. Отопление. Под редакцией Староверова И.Г. Справочник проектировщика. 1990г.

3. Тихомиров К.В., Сергиенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учебник для вузов. 4-е., изд., перераб. и доп.М.: Стройиздат, 1991. 480 с.: ил.

4. СП 54.13330.2011 «Здания жилые многоквартирные».

5. СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99* (с Изменением N 2).

6. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий, Москва, Госстрой, 2003. 31 с.

7. ГОСТ 30494 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении, Москва, Госстрой, 1999. 7с.

8. СП 23-101-2033 Проектирование тепловой защиты зданий, Москва, Госстрой, 2003. 144с.

9. Малявина Е.Г. Теплопотери здания. Справочное пособие/ Е.Г. Малявина. 2-е изд., испр. М.: АВОК-ПРЕСС, 2011. 144 с.

10. Сканави А.Н., Махов Л.М. Отопление: учебник для вузов. М.: Изд-во АСВ, 2002. 576 с.

11. Отопление и вентиляция. Учебник для вузов. В 2-х ч. Ч. I. Отопление, изд. 3-е, перераб. и доп. М., Стройиздат, 1975. 483 с. Автор: П.Н. Каменев, А. Н. Сканави, В. Н. Богословский.

12. Зайцев О. Н., Любарец А. П. Проектирование систем водяного отопления (пособие для проектировщиков, инженеров и студентов технических ВУЗов), Киев-Одесса, 2008.

13. Ткачук А.Я. Проектирование системы водяного отопления: Учебное пособие. К.: Выща шк. Головное издательство, 1989.- 192 с.; ил.

14. СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.

15. Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование. / Под ред. проф. Б. М. Хрусталева. М.: Издательство АСВ, 2008. 784 с., 183 ил. 3-е изд.

16. Внутренние санитарно-технические устройства. В 2-х ч. Под ред. И.Г. Староверова. Изд. 2-е, перераб. и доп. Ч. 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха. М., Стройиздат, 1977. 502 с.

Размещено на Allbest.ru