Проект отопления и вентиляции детского дошкольного учреждения №2 на 175 мест в квартале №2 планировочного района "Академический" Ленинского района г. Екатеринбурга

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Задачей данного дипломного проекта является расчет и конструирование систем отопления и вентиляции детского дошкольного учреждения №2 на 175 мест в квартале №2 планировочного района «Академический» Ленинского района г. Екатеринбурга так, чтобы выполнялись допустимые условия пребывания людей в помещениях и соблюдались необходимые параметры внутреннего воздуха в помещении (влажность, подвижность, температура), предусмотренные нормативными документами

Пояснительная записка представляет собой материал, изложенный в виде текста, таблиц, рисунков. Графическая часть представлена на 8 листах, на которых наглядно изображены принятые решения по организации систем отопления и вентиляции воздуха.

1. Технологическая часть

1.1 Климатологические данные

Расчётные параметры наружного воздуха приведены в табл. 1.1, 1.2: [1]

Табл. 1.1

Среднегодовая температура	1,2
Абсолютная минимальная температура воздуха	-47
Абсолютная максимальная температура воздуха	38
Средняя максимальная температура наиболее тёплого месяца	23,1
Температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92	-40
Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92	-35
Период со среднесуточной температурой воздуха < 8?С: - продолжительность суток - средняя температура	230 -6
Средняя температура наиболее холодного периода	-14

Табл. 1.2

Период года	Температура	Энтальпия
Холодный	-35	-34,6
Переходные условия	10	26,5
Теплый	20,7	48,1

Расчётные параметры внутреннего воздуха приведены в табл. 1.3: [4]

теплопередача отопление вентиляция приточный

Табл. 1.3

Период года	Температура воздуха,	Скорость движения воздуха,	Относительная влажность воздуха,
Теплый	23,7	0,5	65
Холодный или переходные условия	18	0,2	65

1.2 Теплотехнический расчёт

Определение коэффициента теплопередачи k и сопротивления теплопередаче R ограждающих конструкций

Согласно строительным нормам сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R₀ следует принимать наибольшим из требуемого сопротивления теплопередаче R₀^тр по санитарно-гигиеническим условиям и R₀^эн по условиям энергосбережения.

Требуемое сопротивление теплопередаче R₀^тр

Сопротивление теплопередаче R₀^тр является наименьшим, при котором обеспечивается допустимая по санитарно-гигиеническим требованиям минимальная температура внутренней поверхности ограждения при расчетной зимней температуре наружного воздуха:

, где (1.1)

R₀^тр - требуемое сопротивление теплопередаче, м^{2 0}С / Вт;

n - поправочный коэффициент на расчетную разность температур, зависит от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху;

t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, ⁰С;

t_н - расчетная температура наружного воздуха, равная температуре холодной пятидневки, ⁰С;

t^н - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности стены;

_в-коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, принимаемый для гладких внутренних поверхностей равным 8,7 Вт/(м^{2 0}С).

Сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения R₀^эн

Сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения R₀^эн в зависимости от величины градусосуток отопительного периода:

В = (t_в - t_оп)?Z_оп, где (1.2)

t_оп - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, ⁰С;

Z_оп - продолжительность отопительного периода, сут.

Определение толщины утепляющего слоя

Расчетное сопротивление теплопередаче R₀^р ограждающей конструкции принимается равным большему из полученных значений R₀^тр и R₀^эн.

Из уравнения находится термическое сопротивление слоя утеплителя R_{i ут}, по величине которого можно определить толщину утепляющего слоя конструкции:

, где (1.3)

R₁ …R_{i ут} …R_n - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, определяемые как:

, м²?С / Вт (1.4)

_I - толщина i - го слоя, м;

_I - коэффициент теплопроводности материала i - го слоя, Вт/(м ⁰С);

_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции зимой, соприкасающихся с наружным воздухом, равным 23 Вт/(м^{2 0}С).

Коэффициент теплопередачи

Коэффициент теплопередачи для всех ограждающих конструкций вычисляем по формуле:

, Вт/(м²?С) (1.5)

Расчёт ограждающих конструкций

1. Теплотехнический расчёт наружной стены:

1 - кладка из керамического кирпича ( = 1400 кг/м³), =0,64 Вт/м^2оС;

2,4 - воздушная прослойка;

3 - плиты минераловатные (с=300 кг/м³), =0,09 Вт/м^2оС;

5-кладка из керамического кирпича ( = 1400 кг/м³), =0,64 Вт/м^2оС;

6 - штукатурка, =0,7 Вт/м^2оС

₁=0,38 м;

₅=0,12 м;

₆=0,02 м;

_3ут

Определяем условия эксплуатации ограждающих конструкций в зависимости от влажностного режима помещения и зоны влажности.

Влажностный режим для детского дошкольного учреждения - нормальный, климатическая зона г. Екатеринбурга - сухая. Поэтому условия эксплуатации объекта - «А».

По формуле (1.1) определяем:

По формуле (1.2) определяем:

В = (18 - (-6))?230=5520 ?С сут =>

> , принимаем

Определяем толщину утепляющего слоя (1.3):

Коэффициент теплопередачи (1.4):

, Вт/(м²?С)

2. Теплотехнический расчёт перекрытия над подвалом:



1 - линолеум, =0,35 Вт/м^2оС;

2 - стяжка из цементно-песчаного раствора (с=1800 кг/м³), =0,76 Вт/м^2оС;

3 - плиты минераловатные (с=300 кг/м³), =0,09 Вт/м^2оС;

4 - ж/б плита перекрытия, =1,92 Вт/м^2оС;

₁=0,006 м;

₂=0,04 м;

₄=0,22 м;

_3ут

По формуле (1.1) определяем:

По формуле (1.2) определяем:

В = (18 - (-6))?230=5520 ?С сут =>

> , принимаем

Определяем толщину утепляющего слоя (1.3):



Коэффициент теплопередачи (1.5):

, Вт/(м²?С)

3. Теплотехнический расчёт бесчердачного покрытия:

Рис. 1.3 Конструкция бесчердачного покрытия

1 - монолитное железобетонное перекрытие, =1,92 Вт/м^2оС;

2 - утеплитель - пенополистирол ПСБ-С ГОСТ 15588-86, =0,08 Вт/м^2оС;

3 - бетон В7,5, =1,74 Вт/м^2оС;

₁=0,2 м;

₃=0,06 м;

_2ут

По формуле (1.1) определяем:

По формуле (1.2) определяем:

В = (18 - (-6))?230=5520 ?С сут =>

> , принимаем

Определяем толщину утепляющего слоя (1.3):



Коэффициент теплопередачи (1.5):

, Вт/(м²?С)

4. Теплотехнический расчёт заполнения световых проёмов:

При В= 5520 0С·сут. R_ок^эн = 0,51 м^{2 0}С / Вт.

По табл. 2.3 [5] принимаем двухкамерные стеклопакеты (из обычного стекла с межстекольным расстоянием 6 мм).

R_ок=0,51 м^{2 0}С / Вт;

Коэффициент теплопередачи:

k_ок = 1/ 0,51 =1,96 Вт/(м^{2 0}С).

k'_ок=k_ок - k_нс=1,96 - 0,31=1,65 Вт/м^{2 0}С.

5. Теплотехнический расчёт наружных дверей:

Требуемое сопротивление теплопередаче дверей должно быть не менее 0,6 R₀^тр наружных стен здания.

R₀^тр_дд = 0,6^. 1,52= 0,91 м^{2 0}С / Вт.

Коэффициент теплопередачи:

k_дд = 1/ 0,91 =1,1 Вт/(м^{2 0}С); k'_дд = k_дд - k_нс =1,1 - 0,31= 0,79 Вт/(м^{2 0}С).

1.3 Определение тепловой мощности системы отопления

Задача расчёта тепловой мощности системы отопления состоит в нахождении всех составляющих теплового баланса (теплопотерь и теплопоступлений) и в определении дефицита теплоты для каждого помещения и здания в целом.

Q_со = Q_о + ?Q_д + Q_в - Q_быт, где: (1.6)

Q_о - основные потери теплоты через ограждающие конструкции, Вт;

?Q_д - суммарные добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции, Вт;

Q_в - потери теплоты на инфильтрацию, Вт;

Q_быт - бытовые тепловыделения, Вт.

Основные теплопотери

Основные потери теплоты Q_о, Вт, определяются по формуле:

Q_о = К•А•(t_в-t_н)•n, где: (1.7)

К - коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/(м²•?С);

А - расчётная площадь поверхности ограждающей конструкции, м²;

t_в - температура внутреннего воздуха, ?С;

t_н - температура наружного воздуха по параметру Б, ?С.

Теплообмен между внутренними помещениями в пределах этажа не учитывается. Теплопотери лестничной клетки через перекрытие над подвалом определяются по величине её площади в плане. Теплопотери лестничных клеток считаются как для одного помещения. Теплопотери туалетов, коридоров включаются в расход теплоты на отопление одного из прилежащих (желательно углового) помещений.

Добавочные теплопотери

Основные теплопотери через наружные ограждения, обусловленные разностью температур внутреннего и наружного воздуха, оказываются меньше фактических теплопотерь, так как не учитывается ряд факторов, вызывающих дополнительные потери теплоты, исчисляемые в долях от основных теплопотерь или определяемые расчётом.

Q_доб = Q_о?в, где: (1.8)

Q_доб - добавочные теплопотери, Вт;

Q_о - основные теплопотери, Вт;

в - коэффициент добавочных теплопотерь.

Добавочные теплопотери на ориентацию по сторонам света следует принимать в размере: 0,1 - для стен, дверей, окон, обращённых на север, восток, северо-восток, северо-запад; 0,05 - на запад и юго-восток; 0 - на юг и юго-запад.

Добавочные теплопотери на нагревание холодного воздуха, поступающего при кратковременном открывании двойных дверей с тамбуром между ними и не оборудованных воздушно-тепловыми завесами, необходимо принимать в размере 0,27Н, где Н - высота здания, м.

Добавочные теплопотери через ограждения зданий при наличии двух и более наружных стен в одном помещении принимают в размере: 0,05 на каждую стену, дверь, окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад, и 0,1 в других случаях. В угловых помещениях повышают расчётную температуру внутреннего воздуха на 2?С.

Теплопотери на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха

Причинами инфильтрации являются тепловое давление, возникающее вследствие разности плотностей наружного холодного и внутреннего тёплого воздуха, и ветровое давление, создающее на наветренной стороне здания избыточное давление, а над подветренной - разряжение. Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха зависит от температур наружного и внутреннего воздуха, от направления и скорости ветра, планировки и высоты здания.

В жилых и общественных зданиях инфильтрация происходит главным образом через окна, балконные двери, наружные и внутренние двери. Инфильтрацию воздуха через кирпичные и крупнопанельные стены практически можно не учитывать из-за их высокого сопротивления воздухопроницанию.

Расход теплоты на нагрев, определяют по формуле:

Q_в = 0,28•L?с_в•с•(t_в-t_н), где: (1.9)

L - расход воздуха, который поступает в помещение = V_пом=А_пл?h_пом;

с_в - плотность воздуха в зависимости от температуры [5];

с - удельная теплоёмкость воздуха, равная 1 кДж/(кг·?С).

t_в - температура внутреннего воздуха, ?С;

t_н - температура наружного воздуха по параметру Б, ?С.

Результаты расчёта сведены в таблице 1.4

Таблица 1.4

№ помещения	наименование помещения, tв, ?С, Апл, м2	характеристика ограждения	коэффициент теплопередачи, К, Вт/(м2/?С)	(tв - tнБ)?n, ?С	основные теплопотери Q0, Вт	добавочные теплопотери	1 + ?в	теплопотери через ограждение Q0(1+?в), Вт	?Q0(1+?в), Вт	теплопотери на нагрев приточного воздуха, Вт	бытовые теплопоступления, Qбыт, Вт	Расчётные теплопотери, Qр, Вт
		наименование	ориентация	размеры а?в, м?м	площадь А, м2				на ориентацию, в	при наличии 2-х и более стен, на открывание дверей
этаж №1, отм. 0,000
101	Раздевальная 22?С	НС НС ОК ОК ПЛ	В С С С -	3,5•3,3 6,1•3,3 1•1,8 1,3•1,8 6,8•2,8	11,6 20,1 1,8 2,3 19,1	0,31 0,31 1,65 1,65 0,24	57•1 57•1 57•1 57•1 57•0,75	205 355 170 216 196	0,1 0,1 0,1 0,1 -	0,05 0,05 0,05 0,05 -	1,15 1,15 1,15 1,15 1	236 408 196 284 196	1320	1204	191	2333 +76 +200 2609
102	Групповая 22?С	НС НС НС ОК ОК ОК ОК ОК ОК ПЛ	С В З С С С В В З -	7,9•3,3 9,2•3,3 2,5•3,3 1,3•1,8 1,3•1,8 1,1•1,8 1,1•1,8 1,6•1,8 1,2•1,8 8,1•7,0	26,1 30,4 8,3 2,3 2,3 2,0 2,0 2,9 2,2 56,7	0,31 0,31 0,31 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 0,24	57•1 57•1 57•1 57•1 57•1 57•1 57•1 57•1 57•1 57•0,75	461 537 147 216 216 188 188 273 207 582	0,1 0,1 0,05 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,05 -	0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 -	1,15 1,15 1,1 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,1 1	530 618 162 248 248 216 216 314 228 582	3362	3575	567	6370 +224 6594
103	Спальня 20?С	НС НС ОК ОК ОК ПЛ	С З С С З -	7,1•3,3 3,8•3,3 1,3•1,8 3,0•1,8 2,3•1,8 8,0•6,6	23,4 12,5 2,3 5,4 4,1 52,8	0,31 0,31 1,65 1,65 1,65 0,24	55•1 55•1 55•1 55•1 55•1 55•0,75	299 213 209 490 372 523	0,1 0,05 0,1 0,1 0,05 -	0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 -	1,15 1,1 1,15 1,15 1,1 1	459 234 240 564 409 523	2429	3233	528	5134 +506 5640
104	Туалетная 19?С	ПЛ	-	23•1	23	0,24	54•0,75	224	-	-	1	224	224	-	-	224 (к102)
105	Буфетная 16?С	ПЛ	-	4,6•1,8	8,3	0,24	51•0,75	76	-	-	1	76	76	-	-	76 (к101)
106	Коридор 18?С	ПЛ	-	21•1	21	0,24	53•0,75	200	-	-	1	200	200	-	-	200 (к101)
107	Раздевальная 20?С	НС ОК ОК ПЛ	С С С -	4,6•3,3 1,5•1,8 1,5•1,8 4,9•4,6	15,2 2,7 2,7 22,5	0,31 1,65 1,65 0,24	55•1 55•1 55•1 55•0,75	259 245 245 223	0,1 0,1 0,1 -	- - - -	1,1 1,1 1,1 1	285 270 270 223	1048	1378	225	2201
108	Групповая 22?С	НС НС НС ОК ОК ОК ПЛ	С З В С С З -	7,4•3,3 3,5•3,3 2,0•3,3 3,3•1,8 1,3•1,8 2,3•1,8 6,6•8,2	24,4 11,6 6,6 5,9 2,3 4,1 54,1	0,31 0,31 0,31 1,65 1,65 1,65 0,24	57•1 57•1 57•1 57•1 57•1 57•1 57•0,75	431 205 117 555 216 386 555	0,1 0,05 0,1 0,1 0,1 0,05 -	0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 -	1,15 1,1 1,15 1,15 1,15 1,1 1	496 226 135 638 248 425 555	2723	3411	541	5593 +79 +49 5721
109	Спальня 20?С	НС НС ОК ОК ОК ОК ПЛ	С З С С С З -	7,7•3,3 8,9•3,3 1,3•1,8 1,3•1,8 1,1•1,8 2,4•1,8 7,9•6,9	25,4 29,4 2,3 2,3 2,0 4,3 54,5	0,31 0,31 1,65 1,65 1,65 1,65 0,24	55•1 55•1 55•1 55•1 55•1 55•1 55•0,75	433 501 209 209 182 390 540	0,1 0,05 0,1 0,1 0,1 0,05 -	0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 -	1,15 1,1 1,15 1,15 1,15 1,1 1	498 551 240 240 209 429 540	2707	3337	545	5499 +173 5672
110	Туалетная 19?С	ПЛ	-	6,6•2,7	17,8	0,24	54•0,75	173	-	-	1	173	173	-	-	173 (к109)
111	Буфетная 16?С	ПЛ	-	3,2•2,7	8,6	0,24	51•0,75	79	-	-	1	79	79	-	-	79 (к108)
112	Коридор 18?С	ПЛ	-	1,9•2,7	5,1	0,24	53•0,75	49	-	-	1	49	49	-	-	49 (к108)
113	Раздевальная 20?С	НС ОК ПЛ	З З -	3,0•3,3 2,5•1,8 3,0•7,2	9,9 4,5 21,6	0,31 1,65 0,24	55•1 55•1 55•0,75	169 408 214	0,05 0,05 -	- - -	1,05 1,05 1	177 428 214	819	1323	216	1926 +155 +36 2117
114	Групповая 22?С	НС НС НС ОК ОК ОК ОК ОК ПЛ	Ю З С Ю Ю Ю З С -	6,6•3,3 7,8•3,3 3,6•3,3 1,3•1,8 1,1•1,8 1,1•1,8 1,9•1,8 1,7•1,8 65•1,0	21,8 25,7 11,9 2,3 2,0 2,0 3,4 3,1 65	0,31 0,31 0,31 1,65 1,65 1,65 1,65 1,65 0,24	57•1 57•1 57•1 57•1 57•1 57•1 57•1 57•1 57•0,75	385 454 210 216 188 188 320 292 667	0 0,05 0,1 0 0 0 0,05 0,1 -	0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 -	1,05 1,1 1,15 1,05 1,05 1,05 1,1 1,15 1	404 499 242 227 197 197 352 336 667	3121	4098	650	6569 +69 +324 +65 7027
115	Спальня 20?С	НС ОК ОК ПЛ	З З З -	5,4•3,3 2,2•1,8 2,2•1,8 8,4•6,6	17,8 3,9 3,9 55,4	0,31 1,65 1,65 0,24	55•1 55•1 55•1 55•0,75	303 354 354 548	0,05 0,05 0,05 -	- - - -	1,05 1,05 1,05 1	318 372 372 548	1610	3393	554	4449 +147 +195 +49 +64 4904
116	Туалетная 19?С	ПЛ	-	6,7•3,0	20,1	0,24	54•0,75	195	-	-	1	195	195	-	-	195 (к115)
117	Буфетная 16?С	ПЛ	-	3,0•2,5	7,5	0,24	51•0,75	69	-	-	1	69	69	-	-	69 (к114)
118	Коридор 18?С	ПЛ	-	3,2•1,6	5,1	0,24	53•0,75	49	-	-	1	49	49	-	-	49 (к115)
119	Колясочная 16?С	ПЛ	-	5,6•2,4	13,4	0,24	51•0,75	123	-	-	1	123	123	-	-	123 (к120)

Итого по второму этажу: 84451
Теплопотери здания составляют 174107 Вт

1.4 Гидравлический расчёт системы отопления

Система отопления принята двухтрубная вертикальная с нижней разводкой магистралей, тупиковая. Параметры теплоносителя 90-70?С. Расход теплоты 174107 Вт. В качестве нагревательных приборов приняты - чугунные радиаторы МС140 с теплоотдачей одной секции 150 Вт.

Цель гидравлического расчёта - подбор диаметров отдельных участков системы отопления таким образом, чтобы по ним проходили расчётные расходы теплоносителя. В данном случае гидравлический расчёт сводится к определению диаметров участков главного циркуляционного кольца и ответвления.

Гидравлический расчёт системы отопления выполняется в табличной форме. Заполняем первые 4 графы таблицы.

1. Расход теплоносителя для первого участка.

За первый участок принимается стояк №36 и прилегающие к нему магистральные участки до стояка №35.

, где: (1.11)

3,6 - переводной коэффициент, кДж/(Вт·ч);

Q - тепловая нагрузка на участке, Вт;

в₁ - коэффициент учёта дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов при округлении сверх расчётной величины = 1,03 по табл. 1 [6];

в₂ - коэффициент учёта дополнительных потерь теплоты отопительными приборами, расположенными у наружных стен = 1,02 по табл. 2 [6];

с - удельная теплоёмкость воды, равная 4,187 кДж/(кг·?С);

t_г, t_о - температура горячей и обратной воды, ?С.

2. Условно участок №1 разделён на две части: в первую входят узлы этажестояков, во вторую - оставшиеся трубопроводы с местными сопротивлениями. Поэтому в графе 4 для узлов этажестояков стоит прочерк, а в длину оставшейся части включены горизонтальные участки по подающей и обратной магистралям, включая перемычку между приборами на верхнем этаже.

Длины остальных участков определяются по масштабу в соответствии с планами и аксонометрической схемой системы отопления.

3. Определяем естественное давление от охлаждения воды в приборах

(1.12)

в - среднее увеличение объёмной массы воды при уменьшении её температуры на 1?С, кг/(м³·?С), при t_г - t_о = 95 - 70?С равно 0,64;

q = 9,8 м/с²;

G - расход воды в стояке;

Q_n - тепловая нагрузка отопительного прибора n-го уровня, Вт;

h_n - высота между центром охлаждения отопительного прибора n-го уровня и уровнем обратной магистрали теплосети в узле ввода, м.

Давление от охлаждения воды в трубах при нижней разводке не учитывается. Так как ДР_пр составляет 11,2% от ДР_н = 15000 Па, то расчётное давление ДР_р = 15000 + 570 = 15570 Па.

4. Определяем среднее значение удельной потери давления на трение

, где (1.13)

0,65 - коэффициент, учитывающий долю потерь давления на трение;

?L - общая длина главного циркуляционного кольца, м.

5. Вычисляем удельную характеристику сопротивления для участка №1

(1.14)

6. По таблице принимаем в зависимости от значения S_уд диаметр участка №1, равный d_у = 15 мм. По диаметру стояка выбираем диаметры подводок и замыкающего участка.

Рассчитываем характеристики сопротивления первого участка. Для двух узлов верхнего этажа 2•S_верх•10⁴=23,5•2=47 Па/(кг/ч)². Для двух узлов нижнего этажа 2•S_ниж•10⁴=103•2=206 Па/(кг/ч)².

По таблице 11 [6] определяем характеристику сопротивления оставшейся части первого участка, определяем значения л/d_в, А·10⁴ для d_у = 20 мм и заполняем графы 6, 7, 10 таблицы гидравлического расчёта.

7. Составляем перечень местных сопротивлений, не вошедших в узлы этажестояков, определяем значения коэффициентов местных сопротивлений по таблицам и заполняем графы 8, 9 таблицы гидравлического расчёта.

Участок №1 (d_у=20 мм, кроме этажестояков)

- 6 отводов на 90? о = 0,6 · 6 = 3,6

- 2 пробковых крана о = 1,5 · 2 = 3,0

?о = 6,6

8. Определяем характеристику линейной части стояка и всего участка №1, записываем в графу 11

9. Потери давления на участке №1, записываем в графу 12

, (1.15)

что составляет

и не удовлетворяет условию 0,7ДР_р ? ДР_ст ? 0,9 ДР_р => для создания дополнительного сопротивления на стояке №36 следует поставить ручной балансировочный клапан.

После установки балансировочного клапана потери давления в стояке №36 составляют ДР_ст = ДР + Р_бал. = 3074 + 10000 = 13074 Па. Результаты заносим в графу 12 таблицы гидравлического расчёта.

10. Приступаем к гидравлическому расчёту магистральных участков №2 - 25 главного циркуляционного кольца.

Определяем удельную характеристику сопротивления для участка №2 (1.14).

Аналогично рассчитываем S_уд для других участков.

Принимаем в зависимости от S_уд2 по таблице больший диаметр d_у = 25 мм и соответствующие ему значения:

л/d_в = 1,4 l/м; А·10⁴ = 1,23 Па/(кг/ч)².

Аналогично принимаем значения d_у, л/d_в, А·10⁴ для других участков и заполняем графы 5, 6, 7, 10 таблицы гидравлического расчёта.

11. Рассчитываем коэффициенты местных сопротивлений и записываем их в графу 8. На границе двух участков местные сопротивления относим к участку с меньшим расходом воды.

Участок №2, 25 (d_у = 25 мм)

- тройник на проход при о = 0,96

?о = 0,96

Участок №3, 24 (d_у = 25 мм)

- тройник на проход при о = 1,3

- отвод на 90? о = 0,5

?о = 1,8

Участок №4, 23 (d_у = 32 мм)

- тройник на проход при о = 0,75

- отвод на 90? о = 0,5

?о = 1,25

Участок №5, 22 (d_у = 32 мм)

- тройник на проход при о = 0,77

- отвод на 90? о = 0,5

?о = 1,27

Участок №6, 21 (d_у = 32 мм)

- тройник на проход при о = 0,76

- отвод на 90? о = 0,5

?о = 1,26

Участок №7, 20 (d_у = 40 мм)

- тройник на проход при о = 0,74

?о = 0,74

Участок №8, 19 (d_у = 40 мм)

- тройник на проход при о = 0,78

- 2 отвода на 90? о = 0,4?2=0,8

?о = 1,58

Участок №9, 18 (d_у = 40 мм)

- тройник на проход при о = 0,79

?о = 0,79

Участок №10, 17 (d_у = 50 мм)

- тройник на проход при о = 0,74

- 2 отвода на 90? о = 0,3?2=0,6

?о = 1,34

Участок №11, 16 (d_у = 50 мм)

- тройник на проход при о = 1,3

- 2 отвода на 90? о = 0,3?2=0,6

- задвижка о = 0,5

?о = 2,4

Участок №12, 15 (d_у = 50 мм)

- тройник на противоток при о = 5,4

- 4 отвода на 90? о = 0,3?4=1,2

?о = 6,6

Участок №13, 14 (d_у = 65 мм)

- тройник на противоток при о = 2,3

?о = 2,3

12. Определяем характеристику сопротивления участка №2

Аналогично рассчитываем значения S для следующих участков и записываем в графу 11 таблицы гидравлического расчёта.

13. Рассчитываем потери давления на участке №2

Аналогично рассчитываем значения ДР_уч для следующих участков и записываем в графу 12 таблицы гидравлического расчёта.

14. В результате предварительного расчёта получаем ?(Rl+Z) = 23910 Па, что составляет

и не удовлетворяет условию 0,9ДР_р ? ?(Rl+Z) ? 0,95 ДР_р => увеличиваем диаметры участков №2 - 25 на один размер. Результаты расчётов заносим в таблицу гидравлического расчёта. После пересчёта получаем ?(Rl+Z) = 15054 Па, что составляет 0,95 ДР_р и является доступным.

15. Рассчитываем циркуляционное кольцо через ближайший к узлу ввода стояк №26. Вычисляем удельную характеристику сопротивления для стояка №26 (участок №26).

Принимаем в зависимости от S_уд14 по таблице диаметр стояка d_у = 15 мм. По диаметру стояка принимаем диаметры подводок d_подв = 15 мм и замыкающего участка d_зу = 15 мм. Определяем характеристики сопротивления узлов стояка №26:

- узел присоединения к подающей магистрали S_Т1·10⁴ = 128 Па/(кг/ч)²;

- узел присоединения к обратной магистрали S_Т2·10⁴ = 85 Па/(кг/ч)²;

- для верхнего этажестояка S_верх·10⁴ = 23,5 • 2 = 47 Па/(кг/ч)²;

- для нижнего этажестояка S_ниж·10⁴ = 103 Па/(кг/ч)²;

Длина оставшейся линейной части стояка составит 1,1 + 3,3 + 0,9 + 1,4 = 6,7. Местные сопротивления - 4 отвода на 90? при d_у=15 мм (?ж=4?0,8=3,2).

?S_уз · 10⁴ = 128 + 85 + 47 + 103 = 363

Характеристика сопротивления линейной части стояка, не вошедшей в узлы, определяется по формуле:

Для всего стояка №26

Потери давления составят ДР₂₆ = S₂₆ · G²₂₆ = 558,7 · 118² · 10^-4 = 778 Па,

что не удовлетворяет условию, т.к.

Для создания дополнительного сопротивления на стояке №26 следует поставить ручной балансировочный клапан.

После установки балансировочного клапана потери давления в стояке №26 составляют ДР_ст = ДР + Р_бал = 778 + 11000 = 11778 Па.

Суммируем это сопротивление с потерями давления на остальных участках кольца и получаем ?(Rl+Z) = 13674 Па, что составляет 0,9 ДР_р и удовлетворяет условию.

Гидравлический расчёт системы отопления сведён в табл. 1.5.

Расчётная схема главного циркуляционного кольца приведена на рис. 1.4.

Таблица 1.5. Таблица гидравлического расчёта

Номер участка	Q, Вт	G, кг/ч	L, м	dу, мм	л/dв, I/м	(л/d)? ?L	?о	(л/d)? ?L+?о	А·104, Па/(кг/ч)2	S·104, Па/(кг/ч)2	ДР, Па
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Главное циркуляционное кольцо
1	8119,1	293	-	15	Узлы этаже стояков	253+105,1= =358,1	(3074) 13074
	8119,1	293	14,7	20	1,8	26,46	6,6	33,06	3,18
2	13581,3	491	3,4	25	1,4	4,76	0,96	5,72	1,23	7,04	170
3	17717,8	640	6,6	25	1,4	9,24	1,8	11,04	1,23	13,58	556
4	27277,8	984	4,3	32	1	4,3	1,25	5,55	0,392	2,18	211
5	29768,2	1076	4,8	32	1	4,8	1,27	6,07	0,392	2,38	275
6	33506	1211	3,4	32	1	3,4	1,26	4,66	0,392	1,83	268
7	37243,8	1346	2,0	40	0,8	1,6	0,74	2,34	0,23	0,54	98
8	39929,8	1443	7,5	40	0,8	6,0	1,58	7,58	0,23	1,75	364
9	45154,4	1632	3,3	40	0,8	2,64	0,79	3,43	0,23	0,78	208
10	51592	1864	6,5	50	0,55	3,575	1,34	4,915	0,0824	0,4	139
11	54850	1982	3,0	50	0,55	1,65	2,4	4,05	0,0824	0,33	130
12	84389	3049	42,2	50	0,55	23,21	6,6	29,81	0,0824	2,46	2287
13	174107	6291	11,5	65	0,4	4,6	2,3	6,9	0,0269	0,18	712
14	174107	6291	11,5	65	0,4	4,6	2,3	6,9	0,0269	0,18	712
15	84389	3049	42,2	50	0,55	23,21	6,6	29,81	0,0824	2,46	2287
16	54850	1982	3,0	50	0,55	1,65	2,4	4,05	0,0824	0,33	130
17	51592	1864	6,5	50	0,55	3,575	1,34	4,915	0,0824	0,4	139
18	45154,4	1632	3,3	40	0,8	2,64	0,79	3,43	0,23	0,78	208
19	39929,8	1443	7,5	40	0,8	6,0	1,58	7,58	0,23	1,75	364
20	37243,8	1346	2,0	40	0,8	1,6	0,74	2,34	0,23	0,54	98
21	33506	1211	3,4	32	1	3,4	1,26	4,66	0,392	1,83	268
22	29768,2	1076	4,8	32	1	4,8	1,27	6,07	0,392	2,38	275
23	27227,8	984	4,3	32	1	4,3	1,25	5,55	0,392	2,18	211
24	17717,8	640	6,6	25	1,4	9,24	1,8	11,04	1,23	13,58	556
25	13581,3	491	3,4	25	1,4	4,76	0,96	5,72	1,23	7,04	170
?L=211,7 ?(Rl+Z)=23910
Пересчёт
2	13581,3	491	3,4	32	1	3,4	0,96	4,36	0,392	1,71	41
3	17717,8	640	6,6	32	1	6,6	1,8	8,4	0,392	3,3	135
4	27277,8	984	4,3	40	0,8	3,44	1,15	4,59	0,23	1,06	103
5	29768,2	1076	4,8	40	0,8	3,84	1,17	5,01	0,23	1,15	133
6	33506	1211	3,4	40	0,8	2,72	1,16	3,88	0,23	0,89	130
7	37243,8	1346	2,0	50	0,55	1,1	0,74	1,84	0,0824	0,15	27
8	39929,8	1443	7,5	50	0,55	4,125	1,38	5,505	0,0824	0,45	94
9	45154,4	1632	3,3	50	0,55	1,815	0,79	2,605	0,0824	0,21	56
10	51592	1864	6,5	65	0,4	2,6	1,34	3,94	0,0269	0,11	38
11	54850	1982	3,0	65	0,4	1,2	2,4	3,6	0,0269	0,097	38
12	84389	3049	42,2	65	0,4	16,88	6,6	23,48	0,0269	0,63	586
13	174107	6291	11,5	80	0,3	3,45	2,3	5,75	0,01425	0,082	324
14	174107	6291	11,5	80	0,3	3,45	2,3	5,75	0,01425	0,082	324
15	84389	3049	42,2	65	0,4	16,88	6,6	23,48	0,0269	0,63	586
16	54850	1982	3,0	65	0,4	1,2	2,4	3,6	0,0269	0,097	38
17	51592	1864	6,5	65	0,4	2,6	1,34	3,94	0,0269	0,11	38
18	45154,4	1632	3,3	50	0,55	1,815	0,79	2,605	0,0824	0,21	56
19	39929,8	1443	7,5	50	0,55	4,125	1,38	5,505	0,0824	0,45	94
20	37243,8	1346	2,0	50	0,55	1,1	0,74	1,84	0,0824	0,15	27
21	33506	1211	3,4	40	0,8	2,72	1,16	3,88	0,23	0,89	130
22	29768,2	1076	4,8	40	0,8	3,84	1,17	5,01	0,23	1,15	133
23	27227,8	984	4,3	40	0,8	3,44	1,15	4,59	0,23	1,06	103
24	17717,8	640	6,6	32	1	6,6	1,8	8,4	0,392	3,3	135
25	13581,3	491	3,4	32	1	3,4	0,96	4,36	0,392	1,71	41
?(Rl+Z)=15054
Номер участка	Q, Вт	G, кг/ч	L, м	dу, мм	л/dв, I/м	(л/d)? ?L	?о	(л/d)? ?L+?о	А·104, Па/(кг/ч)2	S·104, Па/(кг/ч)2	ДР, Па
Циркуляционное кольцо через стояк 26
26	3258 3258	118 118	- 6,7	15 15	Узлы этажестояков	363+225,7= =558,7	(778) 11778
					2,7	18,09	3,2	21,29	10,6
11											38
12											586
13											324
14											324
15											586
16											38
?(Rl+Z)=13674

1.5 Тепловой расчёт отопительных приборов

Тепловой расчёт отопительного прибора заключается в определении площади его поверхности.

Расчётная площадь поверхности нагрева отопительных приборов А_р, м², находится по формуле:

, где: (1.17)

Q_пр - тепловая мощность прибора, Вт;

q_пр - поверхностная плотность теплового потока прибора, Вт/м².

Тепловая мощность прибора определяется по формуле:

Q_пр = Q_п - в_трQ_тр, где:

Q_п - теплопотери помещения, Вт;

в_тр - поправочный коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи теплопроводов (при открытой прокладке труб = 0,9);

Q_тр - суммарная теплоотдача проложенных в пределах помещения нагретых труб стояка, подводок, ветвей, Вт.

Суммарную теплоотдачу труб Q_тр, Вт, определяют по формуле:

Q_тр = q_вl_в+q_гl_г, где: (1.18)

l_в и l_г - длина вертикальных и горизонтальных трубопроводов в пределах помещения, м;

q_в и q_г - теплоотдача 1 м вертикально и горизонтально проложенных труб, Вт/м, принимается исходя из диаметра и положения труб, а также разности температуры теплоносителя при входе его в рассматриваемое помещение t_ср и температуры воздуха в помещении t_в.

Плотность теплового потока прибора q_пр, Вт/м², составит:

q_пр = q_ном(Дt_ср/70)⁽¹⁺ⁿ⁾ ·(G_пр/360)^р·с, где: (1.19)

q_ном - номинальная плотность теплового потока, Вт/м² (для чугунного секционного радиатора = 802);

Дt_ср - разница между средней температурой воды t_ср в приборе и температурой воздуха в помещении t_в, ?С;

G_пр - расход воды через прибор, кг/ч;

n, р, с - экспериментальные числовые показатели, выражающие влияние конструктивных и гидравлических особенностей прибора на его коэффициент теплопередачи.

Средняя температура воды в отопительном приборе равна:

, где: (1.20)

?Дt_м - понижение температуры воды в участках по подающей магистрали от узла ввода до рассчитываемого стояка или горизонтальной ветви, ?С;

?Q_п - сумма расчётных тепловых нагрузок приборов, расположенных по ходу движения воды в стояке до рассматриваемого отопительного прибора, Вт;

?Q'_тр - сумма дополнительной теплоотдачи труб и приборов до рассматриваемого помещения, Вт. Для одного открыто расположенного этажестояка = 115 Вт;

б - коэффициент затекания воды в прибор;

Q_п - тепловая нагрузка рассчитываемого отопительного прибора, Вт;

G_ст - расчётный расход воды в стояке, кг/ч.

Расход воды в стояке определяется по формуле:

, где: (1.21)

3,6 - переводной коэффициент, кДж/(Вт·ч);

Q_ст - тепловая нагрузка стояка, Вт;

в₁ - коэффициент учёта дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов при округлении сверх расчётной величины;

в₂ - коэффициент учёта дополнительных потерь теплоты отопительными приборами, расположенными у наружных стен;

с - удельная теплоёмкость воды, равная 4,187 кДж/(кг·?С);

t_г, t_о - температура горячей и обратной воды, ?С.

Число секций чугунных радиаторов, шт., определяют по формуле:

, где: (1.22)

в₄ - поправочный коэффициент, учитывающий способ установки отопительного прибора;

а - площадь одной секции радиатора, м²;

в₃ - поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе:

, где: (1.23)

N - число секций без учёта коэффициентов в₃ и в₄;

Q_ном - номинальный тепловой поток одной секции = 150 Вт.

Принимается ближайшее большее целое число секций. При N < 2 к установке принимается 2 секции.

Результаты расчётов приведены в таблице 1.6.

Таблица 1.6

Номер помещения	Номер прибора	Qп, Вт	tср, ?С	Дtср, ?С	qпр, Вт/м2	Qтр, Вт	Qпр, Вт	Fр, м2	N
Характеристика радиаторов для стояка 36
114	1	1405,4	89,9	67,9	743	220	1207	1,62	9
216	2	1325,7	85,6	63,6	684	178	1166	1,71	10
213	3	3271	75,7	55,7	596	150	3136	5,26	30
113	4	2117	69,2	49,2	507	145	1987	3,92	22
Характеристика радиаторов МС для стояка 26
120	1	630	89,4	67,4	710	216	436	0,61	4
224	2	1314	79,0	57,0	575	122	1204	2,10	12
224	3	1314	68,6	46,6	473	96	1228	2,60	15

1.6 Расчёт и организация воздухообмена

Характеристика расчётного помещения

За расчётное помещение принято помещение №170 - гладильная. Высота помещения - 3,3 м, площадь - 16 м², объём - 52,80 м³. В помещении работают 4 человека (женщины), имеется оборудование - утюги гладильные (4 шт.) с мощностью 0,5 кВт каждый.

Определение выделений теплоты, водяных паров, вредных веществ

Выделение теплоты (явной и полной), водяных паров и вредных веществ является основой для определения величины необходимого в помещении воздухообмена. Теплота выделяется людьми, поступает от солнечной радиации, освещения, нагретого оборудования и т.д.

Выделение теплоты, влаги и двуокиси углерода (СО₂) человеком зависит от рода деятельности, температуры и подвижности окружающего воздуха и определяется по таблице. Данные приведены из расчёта на одного взрослого мужчину. Для женщин, значения принимаются с коэффициентом 0,85, для детей - 0,75. Принимаем тип работы - лёгкая работа.

Выделения явной теплоты:

ь теплый период: ;

ь холодный период и переходные условия: .

Здесь - количество людей в помещении;

- явные теплопоступления от одного человека, ;

k - понижающий коэффициент для женщин.

Выделения полной теплоты:

ь теплый период: ;

ь холодный период и переходные условия: .

Здесь - полные теплопоступления от одного человека, .

Выделение влаги:

ь теплый период: ;

ь холодный период и переходные условия: .

Здесь - выделение влаги от одного человека, .

Выделения двуокиси углерода:

ь теплый период: .

ь холодный период и переходные условия: .

Здесь - выделение двуокиси углерода от одного человека, .

Теплопоступления от освещения: теплопоступления от осветительных приборов приняты в количестве 20 Вт на 1м².

теплый период:;

холодный период и переходные условия: .

Здесь - площадь расчетного помещения, .

Результаты расчета представлены в таблице 1.7

Таблица 1.7. Количество поступления влаги, теплоты и углекислого газа в расчетном помещении

Период	Теплопоступления,	Поступления вредных веществ,
			От людей	Расчетные
			явные	полные	явные	полные
Холодный	2000	400	370	525	2770	2925	230	85
Переходные условия	2000	400	370	525	2770	2925	230	85
Теплый	2000	320	250	450	2570	2770	355	85

Выбор расчетных температур приточного и удаляемого воздуха

Приточный воздух.

В теплый период года подается наружный воздух без охлаждения, поэтому принимается .

В холодный период принимается температура приточного воздуха на ниже нормируемой температуры в рабочей зоне, т.е. .

При переходных условиях температура приточного воздуха принимается равной , в связи с отключением системы теплоснабжения (примерно на один градус температура приточного воздуха поднимется из-за трения в воздуховодах).

Удаляемый воздух.

Температура удаляемого воздуха для всех периодов года определяется по формуле:

, (1.24)

где - коэффициент воздухообмена по теплоизбыткам (принята настилающаяся струя с кратностью воздухообмена более ).

В теплый период года: .

В холодный период года: .

Результаты расчета представлены в таблице 1.8

Таблица 1.8. Расчетные значения температур приточного и удаляемого воздуха

Период года
Теплый	20,7	23,7
Холодный	15	18
Переходные условия	11	18

Определение воздухообмена для расчетного помещения по избыткам полной и явной теплоты, влаговыделениям и вредным выделениям

Расход воздуха определяется отдельно для теплого и холодного периодов года и переходных условий.

Воздухообмен по избыткам явной теплоты , , определяется по формуле:

, (1.25)

где - избыточные явные тепловыделения, ;

- удельная теплоемкость воздуха;

, - температура приточного и удаляемого воздуха, .

Величина воздухообмена L_h, м³/ч определяется по формуле:

, (1.26)

где 1,2 - плотность воздуха, кг/м³

Теплый период:

Холодный период:

Переходные условия:

Воздухообмен по избыткам полной теплоты , , определяется по формуле:

, (1.27)

где - избыточные полные тепловыделения, ;

, - удельные энтальпии приточного и удаляемого воздуха, .

Теплый период:

Холодный период:

Переходные условия:

Воздухообмен по влаговыделениям , , определяется по формуле:

, (1.28)

где - избыточные влаговыделения в помещении, ;

, - удельные энтальпии приточного и удаляемого воздуха, .

Теплый период:

Холодный период:

Переходные условия:

Воздухообмен по массе выделяющихся вредных веществ , , рассчитывается по формуле:

, (1.29)

где - масса вредного вещества, поступающего в воздух помещения, ;

- концентрация вредного вещества в удаляемом воздухе;

- концентрация вещества в подаваемом воздухе (принимается концентрация вредного вещества в воздухе для городской местности).

Вредным веществом в нашем случае является двуокись углерода.

§ Теплый период: ,

§ Холодный период: ,

§ Переходные условия: ,

Результаты расчета представлены в таблице 1.9

Таблица 1.9. Воздухообмен для расчетного помещения

Период года	Расход приточного воздуха м3/ч
	По избыткам явной теплоты	По избыткам полной теплоты	По избыткам влаги	По массе вредных веществ
Теплый	2580	2430	990	290
Холодный	2760	2670	630	290
Переходные условия	1200	1080	390	290

На расчетный воздухообмен, как по притоку, так и по вытяжке, принимается наибольший, т.е. по избыткам явной теплоты в холодный период года.

Определение воздухообмена для других помещений

Расчет по нормируемой кратности воздухообмена применяется для помещений, для которых по соответствующим СниП можно определить кратности воздухообмена по притоку и по вытяжке:

, (1.30)

где - расчетный объем помещения, ;

- нормируемая кратность воздухообмена, .

В помещениях приточных камер предусматривается приточная вентиляция с кратность воздухообмена 2 ч^-1.

Для отдельных помещений возможен расчет воздухообмена по нормируемому удельному расходу приточного или удаляемого воздуха:

L_sp = А. k, L_sp = N. m,

где А - площадь помещения, м²;

k - нормируемый расход приточного воздуха на 1м² площади пола помещения, м³/(ч^.м²);

N - число людей, рабочих мест, единиц оборудования;

m - нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 человека.

Расчетные воздухообмены, определенные для каждого помещения здания, заносятся в таблицу 1.10

Таблица 1.10. Определение требуемых воздухообменов

№ пом.	Название помещения	Внутр. температура, ?С	Площадь помещения м2	Объём помещения, м3	Приток	Вытяжка	Примечание
					К	L, м3/час	К	L, м3/час
Первый этаж
101	Раздевальная	22?С	19,1	63,03	-	-	1,5	95
102	Групповая	22?С	56,7	187,11	1,5	280	1,5	280
103	Спальня	20?С	52,8	174,24	1,5	260	1,5	260
104	Туалетная	19?С	23,0	75,90	-	-	5	380
105	Буфетная	16?С	8,3	27,39	1	30	1	30
107	Раздевальная	20?С	22,5	74,25	-	-	1,5	110
108	Групповая	22?С	54,1	178,53	1,5	270	1,5	270
109	Спальня	20?С	54,5	179,85	1,5	270	1,5	270
110	Туалетная	19?С	17,8	58,74	-	-	5	295
111	Буфетная	16?С	8,6	28,38	1	30	1	30
112	Коридор	18?С	5,1	16,83	-	300	-	-	по балансу
113	Раздевальная	20?С	21,6	71,28	-	-	1,5	110
114	Групповая	22?С	65,0	214,50	1,5	320	1,5	320
115	Спальня	20?С	55,4	182,82	1,5	275	1,5	275
116	Туалетная	19?С	20,1	66,33	-	-	5	330
117	Буфетная	16?С	7,5	24,75	1	25	1	25
118	Коридор	18?С	5,1	16,83	-	300	-	-	по балансу
119	Колясочная	16?С	13,4	44,22	-	-	1,5	65
120	Раздевальная	22?С	7,2	23,76	-	-	1,5	35
121	Групповая	22?С	52,8	174,24	1,5	260	1,5	260
122	Спальня	22?С	54,5	179,85	1,5	270	1,5	270
123	Туалетная	19?С	17,8	58,74	-	-	5	295
124	Буфетная	16?С	7,4	24,42	1	25	1	25
125	Коридор	18?С	39,6	130,68	-	300	-	-	по балансу
128	Вестибюль	16?С	14,0	46,2	5	230	-	-
129	Санузел	19?С	7,2	23,76	-	-	50 м3/ч на 1 кабинку	50
130	Комната гигиены	19?С	7,7	25,41	-	-	2	50
131	Кабинет врача	20?С	19,4	64,02	7,5	480	1,5	95
132	Кладовая	16?С	15,0	49,50	-	-	1	50
133	Кабинет логопеда	20?С	13,0	42,90	-	-	1,5	65
134	Кабинет методиста	20?С	11,2	36,96	-	-	1,5	55
135	Кабинет завхоза	20?С	7,0	23,10	-	-	1,5	35
138	Приёмная изолятора	20?С	9,2	30,36	-	-	1,5	45
139	Палата изолятора	22?С	6,9	22,77	-	-	1,5	35
140	Палата изолятора	22?С	11,5	37,95	-	-	1,5	60
141	Место раздачи пищи	20?С	4,8	15,84	-	-	1	15
142	Санузел	19?С	8,3	27,39	-	-	5	140
143	Кладовая уб. инв.	16?С	2,9	9,57	-	-	1	10
144	Кабинет заведующей	20?С	22,5	74,25	-	-	1,5	110
145	Процедурный кабинет	22?С	13,6	44,88	-	-	1,5	70
146	Коридор	18?С	13,2	43,56	-	300	-	-	по балансу
148	Загрузочная	16?С	30,0	99,00	2,5	250	-	-
149	Кладовая сухих продуктов	12?С	8,0	26,40	-	-	1	25
150	Кладовая овощей	5?С	7,6	25,08	-	-	1,5	40
151	Помещение обработки	16?С	7,1	23,43	3	70	4	95
152	Овощной цех	16?С	6,9	22,77	3	70	4	90
153	Мясо-рыбный цех	16?С	10,6	34,98	3	105	4	140
154	Цех обработки яиц	16?С	5,4	17,82	3	55	4	70
155	Холодный цех	16?С	7,4	24,42	3	75	4	95
156	Горячий цех	5?С	32,2	106,26	5	530	1,5	160
157	Раздаточная	16?С	6,0	19,80	-	-	1,5	30
158	Моечная тары	20?С	4,1	13,53	4	55	6	80
159	Моечная кухонной посуды	20?С	6,6	21,78	4	90	6	130
160	Гардероб	20?С	16,8	55,44	-	-	1	55
162	Санузел	19?С	4,0	13,20	-	-	50 м3/ч на 1 кабинку	50
163	Душевая	19?С	8,0	26,40	-	-	5	130
164	Кладовая уб. инв.	16?С	5,9	19,47	-	-	1	20
166	Кладовая	16?С	4,3	14,19	-	-	1	15
168	Комната грязного белья	16?С	3,9	12,87	-	-	3	40
169	Постирочная	18?С	34,0	112,2	3	335	4	450
170	Гладильная	16?С	16,0	52,80	-	2760	-	2760	по расчёту
171	Кладовая чистого белья	15?С	6,2	20,46	-	-	0,5	10
172	Комната выдачи чистого белья	16?С	4,0	13,20	0,5	10	0,5	10
173	Коридор	18?С	53,0	174,90	-	600	-	-	по балансу
183	Коридор	18?С	16,3	53,79	-	310	-	-	по балансу
184	Столярная мастерская	20?С	6,6	21,78	-	-	15 м3/ч на 1 человека	15
186	Санузел	19?С	6,6	21,78	-	-	50 м3/ч на 1 кабинку	50
188	Кладовая	16?С	9,0	29,70	-	-	1	30
189	Электрощитовая	15?С	11,0	36,30	-	-	1	35
Итого по первому этажу	9540		9540
Второй этаж
201	Раздевальная	22?С	19,1	63,03	-	-	1,5	95
203	Игровая	22?С	56,7	187,11	-	580	1,5	280
204	Буфетная	16?С	8,3	27,39	1	30	1	30
205	Туалетная	19?С	23,0	75,90	-	-	5	380
206	Спальня	20?С	53,6	176,88	-	565	1,5	265
207	Раздевальная	20?С	22,5	74,25	-	-	1,5	110
209	Буфетная	16?С	8,4	27,72	1	30	1	30
210	Игровая	22?С	54,0	178,20	-	570	1,5	270
211	Спальня	20?С	56,9	187,77	-	580	1,5	280
212	Туалетная	19?С	17,8	58,74	-	-	5	295
213	Раздевальная	20?С	21,6	71,28	-	-	1,5	110
214	Буфетная	16?С	7,5	24,75	1	25	1	25
216	Игровая	22?С	37,8	124,74	-	490	1,5	190
217	Туалетная	19?С	20,1	66,33	-	-	5	330
218	Спальня	20?С	54,6	180,18	-	570	1,5	270
219	Спальня	20?С	56,9	187,77	-	580	1,5	280
220	Игровая	22?С	54,4	179,52	-	570	1,5	270
221	Туалетная	19?С	18,4	60,72	-	-	5	305
222	Буфетная	16?С	11,2	36,96	1	40	1	40
224	Раздевальная	22?С	23,6	77,88	-	-	1,5	115
225	Спальня	20?С	52,1	171,93	-	560	1,5	260
226	Игровая	22?С	55,2	182,16	-	705	1,5	270
227	Раздевальная	20?С	25,4	83,82	-	-	1,5	125
229	Туалетная	19?С	20,3	66,99	-	-	5	335
231	Буфетная	16?С	7,4	24,42	1	25	1	25
235	Спортзал	19?С	80,0	264,00	-	-	1,5	395
236	Кладовая	16?С	9,0	29,70	-	-	1	30
237	Муз. зал	20?С	80,0	264,00	-	-	1,5	395
238	Кладовая	16?С	9,0	29,70	-	-	1	30
Итого по второму этажу	5920		5920
Итого по зданию	15460		15460

1.7 Выбор и расчёт систем воздухораспределения

Рассмотренные закономерности приточных струй позволяют организовать оптимальное распределение приточного воздуха, при котором обеспечиваются допустимые параметры воздушной среды и эффективное использование приточного воздуха. Расчёт позволяет определить, из какой зоны помещения (верхней или рабочей) целесообразно удалять загрязнённый воздух. Последнее может повлечь за собой необходимость уточнения расхода приточного воздуха, необходимого для вентиляции помещения.

В качестве исходных используются данные, полученные при расчёте воздухообмена в помещении:

1. категория тяжести работ - лёгкая;

2. Схема организации воздухообмена - сверху-вниз;

3. высота помещения - 3,3 м; размеры помещения - 6,7?2,9 м;

4. расход приточного воздуха - L_in = 480 м³/ч = 0,13 м³/с;

5. температура приточного воздуха - t_in = 15?С;

6. нормируемая допустимая температура воздуха в рабочей зоне - t_wz = 18?C;

7. нормируемая скорость воздуха в рабочей зоне - V_wz = 0,2 м/с.

Выбор схемы подачи приточного воздуха и типа воздухораспределителя

Из возможных схем подачи приточного воздуха организации воздухообмена сверху-вниз соответствуют все схемы. кроме схемы подачи воздуха притока непосредственно в рабочую зону. Примем схему подачи приточного воздуха настилающимися горизонтальными струями воздухораспределителями типа РВ Выбираем регулировку воздухораспределителя на создание неполной веерной струи (m₀=6,3; n₀=5,1) и с учётом настилания (К_нас=1,4) переопределим скоростной коэффициент m=6,3•1,4=8,82 и температурный коэффициент n=5,1•1,4=7,14.

Максимальные допустимые параметры струи на входе в рабочую зону

Примем, что рабочие места расположены в зоне прямого воздействия струи и определим:

;

Дt_x.доп = -2?С - (струя холодного воздуха, т.к. t₀<t_wz);

Выбор типоразмера и количества воздухораспределителей

Примем начальную скорость воздуха 3 м/с и найдём суммарную расчётную площадь воздухораспределителей:

Близкую по значению суммарную расчётную площадь можно обеспечить установкой двух воздухораспределителей (N=2) типа РВ1 с F₀=0,022.

Скорость воздуха в подводящем патрубке воздухораспределителя:

.

Уточнение расчётной схемы струи

Для уточнения схемы струи определим расстояние, на котором настилающаяся струя холодного воздуха может оторваться от потолка.

Начальная разность температур воздуха:



Расчётный диаметр:

Число Архимеда для компактной струи:

Расстояние, на котором струя оторвется от потолка:

При выпуске воздуха параллельно стене длиной В₁=6,7 м струя достигает противоположной стены, так как х_отр>В₁.

Струя расширяется на участке до первого критического сечения. Это расстояние составляет для компактной струи:

,

где - площадь помещения в поперечном к струе направлении, приходящаяся на одну струю, F_п = А₁•Н_п/N = 2,9•3,3/2=4,78 м².

Аналогично определяются расстояния до остальных критических сечений:

.

.

.

Определяется интенсивность расширения струи до первого критического сечения:

.

Радиус границ струи в первом критическом сечении:

Расчетная длина оси струи от воздухораспределителя до входа в рабочую зону составляет:

.

Число Архимеда для струи на входе в рабочую зону определяется по формуле:

.

Коэффициент неизотермичности для определения скорости воздуха следует принимать равным . Коэффициент неизотермичности для расчета температуры воздуха определяется по уравнению:

.

Расстояние между воздухораспределителями: .

, поэтому коэффициент взаимодействия струй .

Определим коэффициент стеснения струи К_ст. Параметр

=> ; .

Из сравнения следует, что => коэффициент стеснения находим по формуле:

Рассматриваемая приточная стеснённая струя является проточной, так как схема воздухообмена сверху вниз, и весь воздух удаляется из нижней зоны помещения. Поэтому L_кон = L₀ и

Максимальная скорость воздуха в струе на входе в рабочую зону, определяется по формуле:

.

Максимальная скорость воздуха в обратном потоке, определяется по формуле:

Избыточная температура воздуха в обратном потоке:

,

не превышает допустимого отклонения Дt_х.доп. = -2?С.

Потери давления в воздухораспределителе определяются по формуле:

,

где - коэффициент местного сопротивления.

Вывод: скорость на оси струи на входе в рабочую зону соответствует требованиям. отклонение температуры воздуха в приточной струе от нормируемой в рабочей зоне не превышает допустимое значение.

1.8 Конструирование систем вентиляции

Выбор и размещение приточных и вытяжных камер

В здании детского сада предусматривается приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением из пищеблока, медицинского блока и помещений постирочной. В остальных помещениях предусмотрена вентиляция с естественным побуждением. Вытяжка осуществляется через вентиляционные клапаны в кирпичных стенах, приток - через приточные клапаны в окнах. Тепло на нагрев поступающего в холодные период наружного воздуха учтено в расчёте теплопотерь помещений.

В качестве вентиляционного оборудования приняты установки фирмы «Веза». Приточная установка П1 (расположена в венткамере в подвале) обслуживает помещения прачечной, пищеблока и медицинского блока. В проекте предусмотрены три самостоятельные системы вытяжной механической вентиляции: В1 (расположена на кровле) удаляет воздух из пищеблока, В2 (подвесная установка в комнате приёма грязного белья) - из помещений постирочной, В3 (подвесная установка в коридоре мед. блока) - из медицинского блока. В туалетных комнатах для усиления тяги установлены канальные вентиляторы.

При пересечении воздуховодами строительных конструкций с нормируемыми пределами огнестойкости устанавливаются огнезадерживающие клапаны КПУ-1М фирмы «Веза».

Воздуховоды, шахты

Подачу воздуха системами приточной вентиляции предусматриваем в помещениях постоянного пребывания людей. Допускается проектировать подачу воздуха в коридоры с целью соблюдения воздушного баланса. Воздухораспределители приточных и решетки вытяжных систем подбираются по скорости воздуха в них не более 3 м/с, исходя из требования неусиления аэродинамического шума.

В общественных зданиях, исходя из требований к интерьеру, допускается применение воздуховодов прямоугольного сечения. Воздуховоды прокладываются вдоль стен коридоров или вспомогательных помещений. Горизонтальные приточный и вытяжной воздуховоды располагаем друг под другом. Воздухораспределители типа РВ и вытяжные решетки следует устанавливать непосредственно на стенке либо на торце воздуховода (отвода, тройника) «заподлицо» с поверхностью стены.

Загрязненный воздух, удаляемый системами вытяжной вентиляции, необходимо выбрасывать выше здания. Для этого применяются вытяжные шахты. Они располагаются выше конька крыши не менее чем на 0.5 м при расположении шахты на расстоянии по горизонтали до 1.5 м от конька. На шахтах устанавливаются зонты, препятствующие попаданию атмосферной влаги в шахту. В системе вентиляции санузлов устройство зонтов запрещено.