Проектирование системы отопление и вентиляция жилого дома города Казани

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Проектирование системы отопление и вентиляция жилого дома города Казани»

Выполнила: Белкина И.О.

группы ВиВ 09-1

Проверила: Пульдас Л. А.

Тюмень

2012

1.Теплотехнические ограждающие конструкции

1. Наружная стена

Первый слой - известково-песчаная штукатурка.

Второй слой - кладка из керамического кирпича.

Третий слой - утеплитель пенополеуритан.

Четвертый слой - облицовка, керамический кирпич.

2. Подвальное перекрытие:

Первый слой - железобетонная плита

Второй слой - гидроизоляция , рубероид.

Третий слой - утеплитель, вермикулит вспученный.

Четвертый слой - Стяжка, цементно-песчаная.

Пятый Слой - линолеум.

3. Чердачное перекрытие:

Первый слой - железобетонная плита

Второй слой - гидроизоляция , рубероид.

Третий слой - утеплитель, вермикулит вспученный.

Четвертый слой - Стяжка, цементно-песчаная.

4. Окно. В зависимости от остекления.

5. Входная дверь в подъезд.

Дерево:

· Сосна и ель вдоль волокна- 0,29

· Сосна и ель поперёк волокна - 0,14

· Дуб поперёк волокна - 0,18

· Дуб вдоль волокна -0,35

2.Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций необходим для определения толщины стенок, перекрытий, которые обеспечивают допустимые тепловые потери через эти конструкции из квартиры на улицу.

2.1. Расчет наружной стены

· Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП)

- температура внутри помещения:

Ш Жилые комнаты: угловая- 20°С

рядовая- 18°С

Ш Кухня: 18°С

Ш Лестничная клетка: 16°С

Если температура наиболее холодной пятидневки ниже 30°С, то во всех помещениях температура воздуха внутри помещения +2°С.

- средняя температура наружного воздуха отопительного сезона.

- продолжительность отопительного периода

· Определяем приведенное термическое сопротивление ограждающей конструкции

Таблица №1

Приведенное термическое сопротивление

Здания и помещения

ГСОП, °С·сут

Размещено на http://www.allbest.ru/

		Наружная стена	Чердачное перекрытие
Жилые	2000 4000 6000 8000 10000 12000	2,1 2,8 3,5 4,2 4,9 5,6	2,8 3,7 4,6 5,5 6,4 7,3
а		0,00035	0,00045
в		1,4	1,9

Методом интерполяции определим приведённое сопротивление.

Х=3,5-(3,5- 2,8)/(6000-4000) * (6000-4356)=3,37

· Определяем требуемое термическое сопротивление:

- температура наружного воздуха равной температуре наиболее холодной пятидневки.

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху:

Ш наружная стена, окно, входная дверь n=1

Ш Чердачное перекрытие n=0,9

Ш Подвальное перекрытие n=0,6

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций

=8,7

- нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции:

Ш Наружная стена, входная дверь =4

Ш Подвальное перекрытие =2

Ш Чердачное перекрытие =3

· Сравниваем две величины и и выбираем из них самую большую.

- коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждающей конструкции, :

Ш наружная стена, окно, входная дверь =23

Ш чердачное перекрытие =12

Ш подвальное перекрытие =6

- толщина утеплителя, принимаем кратное 5 (0,1; 0,15; 0,2; 0,25; …м), берем ближайшее большее значение.



Принимаем ближайшее стандартное значением

· -действительное термическое сопротивление.

Условие: R ^дв₀ > R ₀^пр

4,1>3,37

· Коэффициент теплопередачи:

,

2.2. Расчет чердачного перекрытия

· Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП)

· Определяем приведенное термическое сопротивление ограждающей конструкции

Таблица №2

Приведенное термическое сопротивление

Здания и помещения

ГСОП, °С·сут

Размещено на http://www.allbest.ru/

		Наружная стена	Чердачное перекрытие
Жилые	2000 4000 6000 8000 10000 12000	2,1 2,8 3,5 4,2 4,9 5,6	2,8 3,7 4,6 5,5 6,4 7,3
а		0,00035	0,00045
в		1,4	1,9

Х=4,6-(4,6-3,7)/(6000-4000) * (6000-4356)=3,8

· Определяем требуемое термическое сопротивление:

Для чердачного перекрытия:

Ш

Ш =3

Ш n=0,9

Сравниваем две величины и и выбираем из них большую.

- принимаем кратное пяти (0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; …м), берем ближайшее большее значение.

Принимаем

· -действительное термическое сопротивление.

3,8>1,52

· Коэффициент теплопередачи

2.3.  Расчет подвального перекрытия

· Определяем требуемое термическое сопротивление.

Подвальное перекрытие:

Ш =2

Ш = +7

Ш n=0,6

- принимаем кратное пяти (0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; …м), берем ближайшее большее значение.

, это значит, что утеплитель не требуется.

· -действительное термическое сопротивление.



0,53>0,44

· Коэффициент теплопередачи:

2.4. Расчет входной двери

· Определяем требуемое термическое сопротивление.

Для входной двери:

Ш =4

Ш _int= 18

Ш n=1

·

двойное 2*0,05

Таблица№3

	ДВЕРЬ
до 0,09	одинарная
больше 0,09 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18	двойная 2*0,05 2*0,06 2*0,07 2*0,08 2*0,09
свыше	тройная

Дерево:

· Сосна и ель вдоль волокна- 0,29

· Сосна и ель поперёк волокна - 0,14

· Дуб поперёк волокна - 0,18

· Дуб вдоль волокна -0,35

Следовательно:

Дерево: сосна и ель поперёк волокна

К=2,32

2.5. Расчет окна

Определяем остекление:

· ,

=18-(-26)=44

· Требуемое термическое остекление определяем по таблице:

Таблица №4

Расчетная разность	Требуемое термическое Сопротивление	Остекление
До 25	0,18	одинарное
От 25 до 44	0,39	Двойное - спаренное
От 44 до 49	0,42	Двойное - раздельное
Свыше 49	0,55	тройное

Следовательно двойное раздельное

· Коэффициент теплопередачи:

Итоговая таблица теплотехнического расчёта:

Таблица №5

Ограждающая конструкция		К;
1.Наружная стена	0,68	0,24
2.Чердачное перекрытие	0,36	0,66
3.Подвальное перекрытие	0,275	1,88
4.Окна	Остекление двойное раздельное	2,38
5.Входная дверь	Двойное 2х0,05	2,32

3.Расчет теплопотерь

1) Тепловые потери рассчитываются для каждой комнаты отдельно.

Общие теплопотери складываются из основных и добавочных:

Q_общ = Q+Q_д

Основные теплопотери определяются по формуле:

Q=Fk(t_int-t_ext)n,

где k - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м²С)

данные берём из таблицы №5

F - расчетная площадь, м²;

t_ext - расчетная температура наружного воздуха, С;

t_int - температура воздуха внутри помещения, С;

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху:

Ш наружная стена, окно, входная дверь n=1

Ш Чердачное перекрытие n=0,9

Ш Подвальное перекрытие n=0,6

Добавочные теплопотери зависят от того, куда ориентировано заграждение:

Q_д = Q*(?₁+?₂), Вт

Ш С, В, СВ, СЗ-10 %;

Ш ЮВ, З -5% ;

Ш Ю, ЮЗ-0%.

Теплопотери суммируются для каждого помещения. Коридоры, санузлы не имеют отопительных приборов, поэтому теплопотери в этих помещениях добавляются к теплопотерям ближайших помещений, в которых есть отопительные приборы. Для лестничных клеток при расчете теплопотерь площадь наружной стены измеряют по высоте от низа конструкции подвального перекрытия до верха конструкции чердачного перекрытия.

Q_тп =?Q_общ

Результаты расчетов приведены в таблице № 6 «Расчёты теплопотерь».

2) Сводные расчёты теплопотерь.

· Расход теплоты на нагрев воздуха, поступающего в помещение за счёт вытяжки, Q_в:

Q_в=(t_int-t_ext)F_п , Вт

где F_п - площадь пола данного помещения без прилежащих коридоров и санузлов, м²,

t_ext - температура наружного воздуха,С t_ext=5С

· Расход теплоты на нагрев воздуха, поступающего в помещение путем инфильтрации, Q_и (Вт):

Q_и =0,1*Q_тп, Вт.

· Бытовые теплопотери, Q_б:

Q_б=10F_п, (Вт),

где F_п - площадь пола без прилежащих коридоров и санузлов, м².

Определение тепловых нагрузок на отопительные приборы, Q_от:

для жилых комнат:

Q_от =Q_тп +Q_и,в-Q_б, (Вт),

где Q_и,в - наибольшая величина из расходов теплоты на инфильтрацию либо на вентиляцию;

для кухонь:

Q_от =Q_тп +Q_и-Q_б, (Вт);

для лестничных клеток:

Q_от =Q_тп +Q_и, (Вт).

Результаты расчётов приведены в таблице №7 «Сводные расчёты воды в стояках»

4.Расчет секций отопительных приборов в однотрубных системах отопления

1. Стояки устанавливаются в углах жилых комнат, номеруются по часовой стрелки (включая лестничную клетку), начиная с левого верхнего угла.

Нагрузка на стояк Q_ст равна тепловой нагрузке на отопительные приборы Q_от, всех комнат одного стояка.

Количество воды, циркулирующей в стояке G_ст :

,

где t_г - температура теплоносителя в подающей магистрали, 95С;

t_обр - температура теплоносителя в обратной магистрали, 70С;

С - удельная массовая теплоемкость воды, с=4,187

₁ - коэффициент учёта дополнительного теплового потока, ₁ =1,02;

₂ - коэффициент учёта дополнительных потерь отопительных приборов у наружных ограждений, ₂ =1,02;

Результаты приведены в таблице №8 «Сводная таблица расчета расхода воды в стояках».

2. Расчёт секций:

v - температура воды в каждый отопительный;

t _вх(1)=t_г

;

;

Q_пр(1)= Q_{отопит(1)}

v t_ср(1)=t_{вх(1) -} 0,5*Q_пр(1)*в₍₁₎*в₍₂₎*3,6

c*Gпр(1)

t_ср(2)=t_{вх(2) -} 0,5*Q_пр(2)*в₍₁₎*в₍₂₎*3,6

c*Gпр(1)

t_ср(3)=t_{вх(3) -} 0,5*Q_пр(3)*в₍₁₎*в₍₂₎*3,6

c*Gпр(3)

,

где -коэффициент затекания воды в отопительный прибор,

=0,33 для одностороннего стояка.

v

v q_пр- плотность теплого потока для каждого отопительного прибора по ходу движения.

и т.д.

q_намин- номинальная плотность теплого потока отопительного прибора.

q_намин=595(Вт/м²)

n и p - коэффициенты, зависящие от направления движения теплоносителя, определяется по таблице.



Тип отопительного прибора	Направления движения теплоносителя	Расход теплоносителя, G,кг /ч	n	p
Радиатр чугунный секционный	Снизу-вверх	18-61 65-90 90-900	0,25 0,25	0,12 0,4 0,7

и т.д.

v ₃ - поправочный коэффициент, учитывающий число секций в отопительном приборе;

и т.д.

v Расчетное число секций определяется по формуле:

где ₄ - поправочный коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении:

Ш Установка отопительного прибора под подоконник;

Ш У наружной стенки

- площадь одной секции прибора (=0,299)

N_ф ~ N_р

( округлить до целых чисел)

Если дробное число N_р меньше 0,28, то округляем в меньшую сторону.

Если больше 0,28, то в большую сторону.

Результаты приведены в таблице №9 «Расчёт секций отопительного прибора».

5. Гидравлический расчет системы отопления

Гидравлический расчёт главного циркуляционного кольца:

· Количество воды:

Q- зависит от участка

· Удельные потери на трение R, (Па/м) - смотреть по приложению 9 в зависимости от количества воды (с помощью интерполирования);

· Скорость V, м/с - смотреть по приложению Е в зависимости от количества воды (с помощью интерполирования);

· Потери на трение R*L;

· Коэффициент местного сопротивления, ?о - смотреть по приложению 7 в зависимости от диаметра и системы отопления;

Z= ?о* Z_1,

где Z₁- потери давления в местных сопротивлениях, Па;

· Суммарные потери на трение:

?(R*L+Z),Па

При увязке главного циркуляционного кольца невязка не должна превышать 15%.

?15%

Если условия не выполняются, то меняем диаметры

Гидравлический расчёт полукольца через стояк №4 рассчитывается таким же образом.

Расчёты приведены в таблице №10

6.Аэродинамический расчет системы естественной вытяжной вентиляции

теплотехнический строительство вентиляция отопительный

В жилых зданиях проектируется естественная вентиляция удалением воздуха из санитарных узлов и кухонь по каналам и поднимается на чердак.

· Определение нагрузки:

Нормы воздухообмена в кухне и санузлах:

кухня:

негазифицированная ………………………………………60м³/ч

с 2-х конфорочной газовой плитой ……………………...60м³/ч

с 3-х конфорочной газовой плитой ………………………75м³/ч

с 4-х конфорочной газовой плитой ………………………90м³/ч

санузлы:

ванная индивидуальная …………………………………..25м3/ч

туалет индивидуальный .…………………………………25м³/ч

санузел совмещенный …………………………………….50м³/ч.

· Определение скорости и площади:

Задаётся скорость 0,5-1,5:

Ш Вентиляционные решётки 0,5 м/с

Ш Вентиляционные каналы 1 м/с

Ш Вытяжная шахта 1,5 м/с

Площадь: F=L/3600*V

Затем находим по таблице (приложение 9) ближайшее большее значение площади и подставляем в формулу.

· Размеры вентиляционных каналов и решёток, эквивалентный диаметр выписываем из приложения 12 и 10.

· Коэффициент шероховатости в зависит от скорости и материала вентиляции (К_э=4) вычисляем с помощью интерполирования по таблице №13

· Удельные потери на трения R, м/с определяем по таблице с помощью интерполирования в зависимости от скорости и количеств проходящего воздуха.

· Потери на трения определяются по формуле: R*L*в

· Коэффициент местного сопротивления ?КМС определяется и значения выписываем из приложения 13.

· Динамическое давление определяется по формуле:

Р_дин =V²/2 * Р_возд,

где Р_возд = 1,2 кг/м³ - давление воздух;

· Потери на местные сопротивления Z,Па :

Z= Р_дин*?КМ С

· Сумма потери давления: ?(R*L*в+Z)

После расчётов производится увязка:

-11% 11%,

Р=0,55Н, (Па)

где Н - разность отметок устья вытяжной шахты и вытяжной вентиляционной решетки рассчитываемой ветви.

Результаты аэродинамического расчета приведены в таблицы №11 «Аэродинамический расчёт системы вентиляции».

Список литературы

Тихомиров К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. - М.: Стройиздат, 1981г.

Богословский В.Н., Щеглов В.П., Разумов Н.Н. Отопление и вентиляция. - М.: Стройиздат, 1980г.

Гусев В.М. Теплоснабжение и вентиляция. - Л.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1975г.

Дроздов В.Ф. Санитарно-технические устройства зданий. - М.: Стройиздат, 1980г.

Внутренние санитарно-технические устройства. Справочник проектировщика./Под ред. Староверова И.Г. М.: Стройиздат, 1975г. ч.1. Отопление, водопровод и канализация.

Внутренние санитарно-технические устройства. Справочник проектировщика./Под ред. Староверова И.Г. М.: Стройиздат, 1975г. ч.2. Вентиляция и кондиционирование воздуха.

СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. М.: Стройиздат, 1983г.

СНиП II-3-79^*. Строительная теплотехника. М.: Стройиздат, 1982г.

СниП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование. М.: Стройиздат, 1991г

Размещено на Allbest.ru