4441
Двухсекционный трёхэтажный жилой дом (план этажа одной секции)
Курсовая
Архитектура, проектирование и строительство
Исходные данные: Двухсекционный трёхэтажный жилой дом (план этажа одной секции) 1.Строительные размеры: а = 5,4м б = 3,9 м. 2.Высота этажа – 2,7 м. 3.Наружные стены (схема 4) Материал: плотность r, кг/м...
Русский
2012-11-20
872.5 KB
32 чел.
Исходные данные:
Двухсекционный трёхэтажный жилой дом (план этажа одной секции)
1.Строительные размеры: а = 5,4м;
б = 3,9 м.
2.Высота этажа 2,7 м.
3.Наружные стены (схема 4)
Материал: плотность r, кг/м³; теплопроводность λ,Вт/(мK); толщина , м:
Е фактурный слой 1800; 0,93; 0,025.
В бетон 1000; 0,38; 0,35.
Б штукатурка 1400; 0,64; 0,015.
4.Пол первого этажа (схема 1)
Материал: плотность r, кг/ ³; теплопроводность λ,Вт/(мK); толщина , м:
А линолеум 1400;0,23;0,005.
Б цементный раствор 1600;0,81;0,03.
В - минеральные маты 50;0,06;0,04.
Г ж/б плита пустотная 1800; R = 0,22 (м²·K)/Вт.
5.Перекрытие (схема 1)
Материал: плотность , кг/м³; теплопроводность λ,Вт/(мK); толщина , м:
А кровля;
Б обрешетка;
В стропила;
Г засыпка керамзита 200; 0,12;0,12.
Д - 2 слоя рубероида 600; 0,17; 0,003.
Е - железобетон 1800; 0,93;0,08.
6.Район строительства (133) Новгород.
7.Ориентация фасада Ю-3.
8.Источник тепла (Б) районная котельная.
9.Система отопления (В) верхняя разводка.
Введение
Рис. 1 Принципиальная схема системы отопления
В настоящее время более одной трети всего вырабатываемого тепла расходуется на теплоснабжение и отопление промышленных и гражданских зданий и именно здесь кроются большие резервы для его экономии. Поэтому знание основ рационального проектирования, методик инженерного расчета и особенностей принятия основных проектных решений в вопросах теплоснабжения, отопления и вентиляции являются очень важными и совершенно необходимыми для широкого круга технических специалистов, так или иначе связанных с названными проблемами.
Система отопления представляет собой комплекс элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи необходимого количества теплоты в обогреваемые помещения. Каждая система отопления (рис. 3) включает в себя три основных элемента: теплогенератор 1, служащий для получения теплоты и передачи ее теплоносителю, системы теплопроводов 2 для транспортировки по ним теплоносителя от теплогенератора к отопительным приборам и отопительных приборов 3, передающих теплоту от теплоносителя воздуху и ограждениям помещения.
В качестве теплогенератора для системы отопления может служить отопительный котельный агрегат, в котором сжигается топливо, а выделяющаяся теплота передается теплоносителю, или любой другой теплообменный аппарат, использующий иной, чем в системе отопления, теплоноситель.
Современные условия жизни человека требуют эффективных искусственных средств оздоровления воздушной среды. Этой цели служит техника вентиляции. К факторам, вредное действие которых устраняется с помощью вентиляции, относятся: избыточная теплота (конвекционная, вызывающая повышение температуры воздуха, и лучистая); избыточные водяные пары влага; газы и пары химических веществ общетоксичного или раздражающего действия; токсичная и нетоксичная пыль; радиоактивные вещества.
В данной курсовой работе запроектирована система отопления и вентиляции трёхэтажного жилого дома. Работа выполнена в соответствии с заданием на проектирование. Работа состоит из расчётно-пояснительной записки и графической части.
1.Теплотехническая оценка строительных ограждений.
1.1.Проверка теплозащитных свойств наружных ограждений.
Материал; плотность r, кг/м³; теплопроводность λ,Вт/(мK); толщина , м:
Е фактурный слой 1800; 0,93; 0,025.
В бетон 1000; 0,38; 0,35.
Б штукатурка 1400, 0,64 , 0,015.
Теплозащитные свойства характеризуют величиной сопротивления теплопередаче R, (мK)/Вт ограждения. Правильно выбранная конструкция должна удовлетворять условию:
тр
Ro≥Ro,
где Ro фактическое сопротивление теплопередачи конструкции,
тр
Ro требуемое сопротивление теплопередачи конструкции, определяемое из условия режима ГСОП=(tв tоп)zоп.
Ro=1⁄αв + δί⁄λί + 1⁄αн;
αв = 8,7 Вт/(м²K) , αн = 23 Вт/(м²·K) [МП 827 П11,П12].
λ(фактурного слоя)= 0,93 Вт/(м·K) [МП 827 П21];
λ(бетона) = 0,76 Вт/(м·K) [МП 827 П21];
λ(штукатурка) = 0,93 Вт/(м·K) [МП 827 П21].
Ro = 1/8,7 + 0,025/0,93 + 0,35/0,38 + 0,015/0,64 + 1/23 = 1,13 (м²·K)/Вт.
тр
Ro =ƒ(ГСОП)=(tв tоп)zоп
tв = 18°C (температура воздуха внутри помещения) [МП 827 П4]
tоп =-2,3°C (средняя температура за период) [СНиП 23.01.99]
zоп = 239 сут (продолжительность отопительного периода) [СНиП 23.01.99]
тр
Ro = ƒ(ГСОП) = (18+2,3)ּ239=4852
4000 2,8
6000 3,5
―
4852 3,1
тр
Ro = 3,1 (м²K)/Вт)
тр тр
1,13=Ro < Ro=3,1→условие Ro≥Ro не выполняется.
Для повышения теплозащитных качеств стенового ограждения как вариант предлагается устройство наружного утепления из минераловатных плит объемной плотности 50 с последующим и оштукатуриванием цементно-песчаным раствором 1800 по металлической сетке.
Толщина утеплителя находится из соотношения:
тр
δут = (Ro - Ro - δшт⁄λшт) · λут ; δут = (3,1-1,13-0,03/0,93) ·0,06=0,12м.
С учетом этого Ro=1,31+0,03/0,93+0,12/0,06= 3,34 (м²K)/Вт).
Получаем следующую конструкцию стены:
Материал; плотность r, кг/м³; толщина , м:
Цементно-песчаная штукатурка по металлической сетке 1800; 0,03.
Минераловатная плита 50; 0,12.
Е фактурный слой 1800; 0,025.
В бетон 1000; 0,35.
Б штукатурка 1400; 0,015.
1.2.Проверка на отсутствие выпадения конденсата.
tвпtр,
где tвп температура внутренней поверхности, tр температура точки росы.
tвп=tв [(tв tн)/ Ro)] Rв.
tв=18°C [МП 827 П4]; tн= -27°C [СНиП 23.01.99]; Ro=3,34Вт/(м²K).
Rв=1/αв=1/8,7=0,115.
tвп=18 [(18 + 25)/ 3,34)] 0,115 = 16,52°C
Температуру точки росы воздуха можно рассчитать, последовательно используя следующие формулы:
рн=448+133,3(1+0,14tв)².
рн=448+133,3(1+0,14·18)²=2099,6 Па.
рпаров = φв · рн = (55·2099,6)/100 = 1154,78 Па.
φв относительная влажность внутреннего воздуха [МП 827 П1] .
tр = 20,1 (5,75 0,0026·рн)²= 20,1 (5,75 0,0026·1154,78)²=12,55°C.
16,52 > 12,55, следовательно, конденсат не выпадет.
1.3.Теплотехническая оценка пола с неотапливаемым подвалом.
Материал: плотность r, кг/ ³; теплопроводность λ,Вт/(мK); толщина , м:
А линолеум 1400;0,23;0,005.
Б цементный раствор 1600;0,81;0,03.
В - минеральные маты 50;0,06;0,04.
Г ж/б плита пустотная 1800; R = 0,22 (м²·K)/Вт.
тр
Ro≥Ro, αв = 8,7 Вт/(м²K) , αн = 6 Вт/(м²K) [МП 827 П11, П12].
Ro=1⁄αв + δί⁄λί + 1⁄αн;
Ro=1/8,7 + 0,005/0,23 + 0,03/0,81 + 0,04/0,06+ +0,22+1/6 = 1,23 < 4,08 (м²K)/Вт
Увеличиваем толщину минераловатного мата на величину:
тр
δм = (Ro - Ro) · λм = (4,08-1,23) · 0,06 = 0,17 м.
0,17/0,06+1,23=4,06≈4,08 →условие выполняется.
1.4 Теплотехническая оценка перекрытий
Материал: плотность , кг/м³; теплопроводность λ,Вт/(мK); толщина , м:
А кровля;
Б обрешетка;
В стропила;
Г засыпка керамзита 200; 0,12;0,12.
Д - 2 слоя рубероида 600; 0,17; 0,003.
Е - железобетон 1800; 0,93;0,08.
Правильно выбранная конструкция должна удовлетворять условию:
тр
Ro≥Ro,
где Ro фактическое сопротивление теплопередачи конструкции,
тр
Ro требуемое сопротивление теплопередачи конструкции, определяемое из условия режима ГСОП=(tв tоп)zоп.
Ro=1⁄αв + δί⁄λί + 1⁄αн;
αв = 8,7 Вт/(м²K) , αн = 23 Вт/(м²K) [МП 827 П11,П12].
Ro = 1/8,7 + 0,12/0,12 + 0,003/0,17 +0,08/0,93+1/23 =1,26 (м²K)/Вт.
тр
Ro =ƒ(ГСОП)=(tв tоп)zоп;
tв = 18°C (температура воздуха внутри дома) [МП 827 П4]
tоп =-2,3°C (средняя температура за период) [СНиП 23.01.99]
zоп = 239 сут (продолжительность отопительного периода) [СНиП 23.01.99]
тр
Ro = ƒ(ГСОП) = (18+2,3)ּ239=4852
4000 4,2
6000 5,2
―
4852 4,63
тр
Ro = 4,63 (м²K)/Вт)
тр тр
1,26=Ro < Ro=4,63→условие Ro≥Ro, не выполняется.
Для придания конструкции перекрытия должных теплозащитных качеств вводим дополнительный слой утеплителя и минераловатных плит 50.
тр
δм = (Ro - Ro) · λм = (4,63-1,26) · 0,06 = 0,2 м.
0,2/0,06+1,26=4,6≈4,63 →условие выполняется.
Получаем следующую конструкцию стены:
Материал: плотность , кг/м; толщина , м:
А кровля;
Б обрешетка;
В стропила;
Минераловатная плита 50; 0,2.
Г засыпка керамзита 200;0,12.
Д - 2 слоя рубероида 600; 0,003.
Е - железобетон 1800;0,08.
2.Расчёт теплопотерь отапливаемых помещений
Теплопотери подразделяются на основные и добавочные.
Qт.п.огр =Qосн+Qдоб
Основные теплопотери определяются теплопередачей через ограждения от воздуха внутри помещения к наружному воздуху.
Они вычисляются по формуле:
Qосн=F· k · (tв - tн) · n,
где tн=-27°C температура наиболее холодной пятидневки [СНиП 23.01.99],
tв выбирается из таблицы [МП 827 П2],
n коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности
ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху [1,стр.89],
F поверхность охлаждения по чертежу плана типового этажа для каждого отапливаемого помещения;
k коэффициент теплопередачи стен и перекрытий, вычисляется по формуле:
k=1/Ro, Вт/(м²K);
Сопротивление теплопередаче окон, балконных дверей приведены в МП 827 П10.
Для упрощения вычисления площадь окон и дверей не вычитается из площади стен при расчёте теплопотерь через них, а учитывается уменьшением коэффициента теплопередачи окон и дверей:
k´ок= kок kс; k´бд= kбд kс
Пример расчёта теплопотерь для комнаты 201:
Наружная стена (НС); ориентация С-В; размеры 5,25 X 2,7 м; площадь F = 14,175 м²; ∆t = tв tн = 20+27=47°C; n = 1 [1,стр.89]; Ro = 3,34 (м²K)/Вт
(берётся из теплотехнического расчёта стены)
k = 1/3,34 = 0,3 Вт/(м²K)
Qосн = F· k · (tв - tн) · n=14,175 · 0,3 · 47 · 1 = 200 Вт.
Добавочные потери тепла.
Добавочные теплопотери вызваны различными факторами, которые не учитываются в основной формуле.
Для наружных вертикальных ограждений принимаются добавочные теплопотери на ориентацию ограждения по сторонам света. С-В ориентация фасада, добавка β = 0,1.
Qдоб = Qосн· β = 200·0,1=20.
Пример расчёта теплопотерь через полы.
Теплопотери через пол рассчитывают аналогично предыдущему, но по отдельным зонам двухметровой ширины, расположенных вдоль наружных холодных стен.
Если в конструкции полов имеются материалы с коэффициентом
теплопроводности λ≤1,2 Вт/ (мK), то полы считаются утеплёнными. В полах на лагах в качестве утепляющих слоёв учитывают воздушную прослойку, дощатый пол, уложенный по лагам, утеплитель.
Сопротивление теплопередаче конструкций утеплённых полов Rу.п, (м²K)/Вт, определяют для каждой зоны по формуле:
Rу.п= Rн.п + Σ(δу.с/λу.с),
где Rн.п сопротивление теплопередаче отдельных зон неутеплённого пола, (м²K)/Вт [МП 827 П13]:
І ой зоны Rн.п = 2,28 (м²K)/Вт
ІІ ой зоны Rн.п = 4,3 (м²K)/Вт
ІІІ ей зоны Rн.п = 8,6 (м²K)/Вт
ІV ой зоны Rн.п = 14,2 (м²K)/Вт
Σ(δу.с/λу.с)сумма термических сопротивлений утепляющих слоёв, (м²K)/Вт
Σ(δу.с/λу.с)= 0,005/0,23 + 0,21/0,06 + 0,03/0,81=3,56 (м²K)/Вт
R І = 2,28 + 3,56=5,84 (м²K)/Вт
R ІІ = 4,3 + 3,56=7,86 (м²K)/Вт
R ІІІ = 8,6 + 3,56= 12,16 (м²K)/Вт
R ІV = 14,2 + 3,56=17,76 (м²K)/Вт
ПЛ І: размеры (5,25+4,31)×2; площадь F=19,12 м²; ∆t=tв tн=47°C; n=0,6 [1,стр.89]; R1=5,84 (м²K)/Вт
k=1/5,84=0,171 Вт/(м²K)
Qосн=F · k · (tв - tн) · n=19,12 · 0,171 · 47 · 0,6=92,2 Вт
Так же учитываем 115 Вт на теплопотери через полы второстепенных помещений и санузлов.
Расчет оставшихся зон проводится аналогичным образом.
Пример расчёта теплопотерь через перекрытие для комнаты 301.
Зная фактическое сопротивление теплопередачи чердачного перекрытия:
Ro = 4,6 (м²K)/Вт
301 ЖК, размеры 4,82X3,88; площадь F=18,7 м²; ∆t=tв tн=47°C; n=1 [1,стр.89]; Ro=4,6 (м²K)/Вт
k=1/4,6=0,22 Вт/(м²K)
Qосн=F· k · (tв - tн) · n=18,7 · 0,22 · 47 · 1=193 Вт.
Дальнейший расчёт сводим в таблицу 1.
Так же учитываем 414 Вт на теплопотери через потолки второстепенных помещений и санузлов.
Пример расчёта теплопотерь через лестничную клетку.
Потери тепла лестничной клетки складываются из теплопотерь наружной стены размером 3,9мX8,1м, через окна в наружной стене размером 1,51мX2,11м, через перекрытие и входную дверь размером 1,21мX2,11м.
В данной работе принимаем двойные двери с одним тамбуром. В этом случае добавочные теплопотери (β*- добавка на подогрев врывающегося через наружные двери, необорудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, холодного воздуха при этажности n этажей) принимаются в размере: β*=0,8·n для двойных дверей с тамбуром между ними [1, стр.111], β*=2,4.
Расчёт теплопотерь лестничной клетки сведён в таблицу 1.
2.1.Расчёт тепла на подогрев воздуха, поступающего
инфильтрацией или вентиляцией.
Qи=0,28 · ∑Gи · c · (tв - tн) · k формула для помещений не оборудованных естественной вентиляцией,
где ∑Gи расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждающие конструкции помещения; c- удельная теплоёмкость воздуха, равная 1 кДж/(кг ·°C); k коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,8 для окон и балконных дверей с раздельными переплётами; tв, tн расчётные температуры воздуха в помещении и наружного воздуха в холодный период года, °C.
∑Gи=﴾0,21(∆Ρ · Fокна)﴿/Rи + ﴾0,21(∆Ρ · Fдвери)﴿/Rи формула суммарного расхода воздуха, поступающего инфильтрацией,
где Fокна площадь окна, м² ; Fдвери площадь балконной двери.
Уплотнение оконных и балконных заполнителей принимаем из прокладки полушерстяного шнура с сопротивлением воздухопроницанию
Rи =0,13 м² · ч · Па/кг по СНиП II-3-79.
Расчётная разность давлений ∆Ρ определяется величиной гравитационно-ветрового давления и работой вентиляции по формуле:
∆Ρ=(H-h) · 9,8 · ( ρн - ρв) + 0,5υ²нар · ρн · (cн сз) · k,
где H- высота здания до верха карниза или вытяжных отверстий шахт, м; h расстояние от поверхности земли до верха окон, дверей, м; ρн ,ρв
плотность воздуха при температуре внутреннего воздуха tв и наружного воздуха tн ; υнар скорость ветра, принимаем υнар=5 м/с; cн, сз аэродинамические коэффициенты для наветренной и заветренной поверхности, принимаем cн=0,8, сз=0,3; k коэффициент, учитывающий изменение скорости напора в зависимости от высоты здания и типа местности, принимаем k=0,7.
tн=-27°C, tв=18°C,
ρв=353/(273+18)=1,213 кг/м³
ρн=353/(273-27)=1,435 кг/м³
cн=0,8, сз=0,3, k=0,7
H=8,6м, h1=2,9м,
h2=5,6м,h3=8,3м
Определяем потери тепла на подогрев воздуха, поступающего инфильтрацией через окна, балконные двери, расположенных на первом этаже:
Qи=0,28 · ∑Gи · c · (tв - tн) · k,
Р'=(H-h) · 9,8 · (ρн - ρв),
Р"=0,5 · υ²нар · ρн · (cн сз) · k,
∆Ρ=Р'+ Р"
Р'=(8,6-2,9) · 9,8 · (1,435-1,213)=12,4 Н/м2
Р"=0,5 · 5² · 1,435 · (0,8-0,3) · 0,7=6,28 Н/м2
∆Ρ=12,4+6,28=18,68 Н/м2
Для окна размером 1,51x1,51, F=2,28 м² :
Gиок=﴾0,21((∆Ρ) · Fокна)﴿/Rи = ﴾0,21((18,68) · 2,28)﴿/0,13 =25,93 Н
Qи ок=0,28 · 25,93 · 1 · 45 · 0,7=229 Вт
Для балконной двери размером 0,91x2,1, F=1,9 м²:
Gи б.д=﴾0,21((∆Ρ) · Fдвери)﴿/Rи=﴾0,21((18,68) · 1,9)﴿/0,13=21,61 Н
Qи б.д=0,28 · 21,61 · 1 · 45 · 0,7=191 Вт
Определяем потери тепла на подогрев воздуха, поступающего
инфильтрацией через окна, балконные двери, расположенные на втором этаже:
Qи=0,28 · ∑Gи · c · (tв - tн) · k,
Р'=(H-h) · 9,8 · (ρн - ρв),
Р"=0,5 · υ²нар · ρн · (cн сз) · k,
∆Ρ=Р'+ Р"
Р'=(8,6-5,6) · 9,8 · (1,435-1,213)=7 Н/м2
Р"=0,5 · 5² · 1,435 · (0,8-0,3) · 0,7=6,28 Н/м2
∆Ρ=7+6,28=13,28 Н/м2
Для окна размером 1,51x1,51, F=2,28 м² :
Gиок=﴾0,21((∆Ρ) · Fокна)﴿/Rи = ﴾0,21((13,28) · 2,28)﴿/0,13 =20,65 Н
Qи ок=0,28 · 20,65· 1 · 45 · 0,7=182 Вт
Для балконной двери размером 0,91x2,1, F=1,9 м²:
Gи б.д=﴾0,21((∆Ρ) · Fдвери)﴿/Rи=﴾0,21((13,28) · 1,9)﴿/0,13=17,21 Н
Qи б.д=0,28 · 17,21 · 1 · 45 · 0,7=152 Вт
Определяем потери тепла на подогрев воздуха, поступающего инфильтрацией через окна, балконные двери, расположенные на третьем этаже:
Qи=0,28 · ∑Gи · c · (tв - tн) · k,
Р'=(H-h) · 9,8 · (ρн - ρв),
Р"=0,5 · υ²нар · ρн · (cн сз) · k,
∆Ρ=Р'+ Р"
Р'=(8,6-8,3) · 9,8 · (1,435-1,213)=0,65 Н/м2
Р"=0,5 · 5² · 1,435 · (0,8-0,3) · 0,7=6,28 Н/м2
∆Ρ=0,65+6,28=6,93 Н/м2
Для окна размером 1,51x1,51, F=2,28 м² :
Gиок=﴾0,21((∆Ρ) · Fокна)﴿/Rи = ﴾0,21((6,93) · 2,28)﴿/0,13 =13,39 Н
Qи ок=0,28 · 13,39 · 1 · 45 · 0,7=118 Вт
Для балконной двери размером 0,91x2,1, F=1,9 м²:
Gи б.д=﴾0,21((∆Ρ) · Fдвери)﴿/Rи=﴾0,21((6,93) · 1,9)﴿/0,13=11,16 Н
Qи б.д=0,28 · 11,16 · 1 · 45 · 0,7=98 Вт
Результаты расчётов сводим в таблицу 2.
Таблица 2.
Расчёт тепла на нагревание воздуха через окна и балконные.
№эт |
Н, м |
H-h0, м |
(H-h0) *g*(ρн-ρв) |
0,5 ρн υ²нар(сн-сз) |
∆Ρ |
Gи ок |
Gи б.д |
Qи ок |
Qи б.д |
∑Q |
1 |
8,6 |
5,7 |
12,4 |
6,28 |
18,68 |
25,93 |
21,61 |
229 |
191 |
420 |
2 |
8,6 |
3 |
7 |
6,28 |
13,28 |
20,65 |
17,21 |
182 |
152 |
334 |
3 |
8,6 |
0,3 |
0,65 |
6,28 |
6,93 |
13,39 |
11,16 |
118 |
98 |
216 |
2.2.Тепловой баланс
Для определения тепловой мощности системы отопления необходимо составить тепловой баланс отапливаемых помещений.
Расчётная мощность системы отопления для жилых комнат:
Qот=Qт.п + Qи(Q'и) ─ Qбыт;
Qбыт=21 · Fпола
Расчёт теплового баланса сводим в таблицу 3.
Таблица 3.
Тепловой баланс отапливаемых зданий.
№пом |
1 этаж |
2 этаж |
3 этаж |
|||||||||
Qогр, кВт |
Qи, кВт |
Qбыт, кВт |
Qот, кВт |
Qогр, кВт |
Qи, кВт |
Qбыт, кВт |
Qот, кВт |
Qогр, кВт |
Qи, кВт |
Qбыт, кВт |
Qот, кВт |
|
01 |
1004 |
420 |
39 |
1385 |
849 |
334 |
39 |
1144 |
1042 |
216 |
39 |
1219 |
02 |
380 |
229 |
22 |
587 |
326 |
182 |
22 |
486 |
424 |
118 |
22 |
520 |
03 |
380 |
229 |
22 |
587 |
326 |
182 |
22 |
486 |
424 |
118 |
22 |
520 |
04 |
730 |
420 |
40 |
1110 |
629 |
334 |
40 |
923 |
815 |
216 |
40 |
991 |
05 |
684 |
229 |
29 |
884 |
556 |
182 |
29 |
709 |
698 |
118 |
29 |
787 |
06 |
623 |
420 |
42 |
1001 |
535 |
334 |
42 |
827 |
733 |
216 |
42 |
907 |
07 |
383 |
229 |
14 |
598 |
328 |
182 |
14 |
496 |
389 |
118 |
14 |
493 |
08 |
438 |
229 |
42 |
625 |
351 |
182 |
42 |
491 |
548 |
118 |
42 |
624 |
09 |
428 |
229 |
29 |
628 |
351 |
182 |
29 |
504 |
489 |
118 |
29 |
578 |
СУ и кор-ры |
240 |
89 |
151 |
125 |
89 |
36 |
539 |
89 |
450 |
|||
ЛК |
1705+215=1920 |
|||||||||||
∑ |
7556 |
∑ |
6102 |
∑ |
7089 |
Общая сумма по всем этажам и лестничной клетке 22667 Вт.
По всему зданию 22667*2=45334 Вт.
3.Расчёт теплопотерь зданием по укрупнённым показателям.
Для оценки теплотехнических показателей принятого конструктивно-планировочного решения расчёт теплопотерь ограждениями здания заканчивают определением удельной тепловой характеристики qуд [1, стр.448].
V=1706 м³
tнар=-27°C qуд =0,49
Поправочный коэффициент α=1,048 [1, стр.449]
Q=0,49 · 1706 · (18+27)·1,048= 39423Вт
Ошибка = (45334 39424)/45334 · 100%=13%
4.Определение площади поверхности и числа элементов
отопительных приборов.
Площадь поверхности отопительных приборов измеряют в настоящее время только в м². Для расчёта площади поверхности прибора необходимо сначала выбрать тип прибора и его поверхностную плотность Fр, то есть значение теплового потока, передаваемого от теплоносителя в окружающую среду через 1 м² площади поверхности прибора. Так как устанавливаемый прибор будет работать в условиях, отличных от стандартных, то расчётную плотность теплового потока определяют для теплоносителя воды по формуле:
1+n p
qпр = (∆tср/70) · (Gпр /0,1) ·cпр·qном,
где qном номинальная плотность прибора, принятого к установке, при стандартных условиях работы, Вт/м² ; ∆tср температурный напор равный разности полусуммы температур на входе и выходе отопительного прибора и температуры воздуха в помещении,
∆tср=0,5(tвх-tвых) tв ; Gпр действительный расход воды в отопительном приборе кг/с; n,p, cпр экспериментальные коэффициенты.
Действительный расход воды определяется по формуле:
Gпр=Qтп/(4190·(tвх-tвых))
В однотрубных системах водяного отопления нагревательные приборы
соединены последовательно, поэтому температура воды, поступающей в последующий прибор, должна рассчитываться с учётом охлаждения воды в предыдущем нагревательном приборе и с учётом охлаждения воды в трубах подающей магистрали на 2°C. Температура воды, входящей в первый нагревательный прибор, принимается tвх=tг 2, температура воды на выходе из прибора будет зависеть от тепловой нагрузки прибора Qпр и расхода воды через прибор, для расчёта которого в свою очередь требуется tвх и tвых. Поэтому в данной работе для упрощения расчётов будем считать, что приборы устанавливаются с обходными участками и приближённо будем определять температуру выхода воды из прибора по формуле:
tвых=(tг 2tв) -[∑Qпр/Qст ]·∆ tст,
где Qст суммарная тепловая нагрузка стояка, Вт; ∑Qпр/Qст сумма тепловых нагрузок приборов до рассматриваемой точки, Вт; ∆ tст температурный перепад в стояке, °C. Расчётная площадь поверхности нагревательного прибора определяется по формуле:
Fр=(Qст - 0,9·Qтр/qтр)/β1·β2,
где β1 коэффициент учёта дополнительного теплового потока за счёт округления сверх расчётной величины, β2 коэффициент дополнительных потерь у наружных ограждений, Qтр теплопотери подводящих трубопроводов
Qтр = qв · lв + qг · lг, Вт.
Расчётное число секций чугунных радиаторов определяют по формуле:
Np=Fp · β4/f1 · β3,
где fc площадь нагрева одной секции, м²; β4 коэффициент, учитывающий способ установки прибора в помещении, в данной работе принимаем открытую установку прибора и β4=1; β3 - коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе.
Число панельных радиаторов определяют по формуле: Np=Fp /f1
Пример расчёта подбора нагревательных приборов.
0 - 1
tг=95°C
Т1
1219 Вт
1 прибор М-140-АО
площадь поверхности нагрева
1144 Вт секции f1=0,287 м²;
2 прибор коэффициент теплопередачи
qном = 595 Вт/м²
1385 Вт
3 прибор
tо=70°C Т2
∆ tст = tг tо =95 70=25 °C
Qст=3748Вт
tвх1=tг 2=95 2=93 °C
tвых1= tвх1- [∑Qпр/Qст ]·∆ tст=93 (1219/3748)·25=84,87 °C
tвых2=93 ((1385+1144)/ 3748)·25=77,24 °C
tвых3=70 °C
Gпр=Qот/(4190·(tвх-tвых))
Gпр1=1219/(4190·(93 84,87))=0,036 кг/с
Gпр2=1144/(4190·(84,87-77,24))=0,036 кг/с
Gпр3=1385/(4190·(77,24 70))=0,046 кг/с
Для Gпр=0,015-0,149 кг/с n=0,3, p=0, с=1 [1, стр.184, табл.8.1]
qпр удельная теплоотдача с 1м²(Вт/м²)
1+n p
qпр=(∆tср/70) · (Gпр /0,1) · cпр · qном,
∆tпр=0,5 · (tвх-tвых) tв
∆tпр1=0,5 · (tвх-tвых) tв =0,5 · (93+84,87) 20=68,93 °C
1,3
qпр1=595 · (68,93/70) = 583,25 Вт/м²
∆tпр2=0,5 · (84,87+77,24) 20=61,053 °C
1,3
qпр2=595 · (61,053/70) =498,087 Вт/м²
∆tпр3=0,5 · (77,24+70) 20=53,619 °C
1,3
qпр3=595 · (53,065/70) =420,731 Вт/м²
Поверхность прибора
Fпр=((Qот - 0,9 · Qтр)/qпр) · β1 · β2,
Qтр теплоотдача открыто расположенных труб,
Qтр=qв · lв=90*3=270 Вт
qв удельный поток с одного метра длины, проложенной горизонтально
qв =90 с каждого метра открытой трубы
Fпр1=((1219 - 243)/583,25) · 1,04 · 1,06= 1,845 м²
β1=1,04, β2=1,06, β3=1, β4=1 [1, стр.196,197]
Число секций:
Np1=Fпр · β4/f1 · β3=1,845 · 1/0,287 · 1=6,427≈7 секций
Fпр2=((1144 - 243)/498,087)·1,04·1,06= 1,994 м²
Число секций:
Np=Fпр · β4/f1 · β3=1,994 · 1/0,287 ·1 = 6,948≈7 секции
Fпр3=((1385-243)/420,731) · 1,04 · 1,06 = 2,992 м²
Число секций:
Np=Fпр · β4/f1 · β3=2,992 · 1/0,287 · 1=10,42≈11 секций
Дальнейший расчёт сводим в таблицу 4.
Gст=Qст∙β1∙β2/(1,163(tг t0)) , где Qст тепловая нагрузка стояка
Gст1=3748∙1,1/(1,163∙25)=141,8 кг/ч.
ΔPр= ΔPн+Б∙(ΔPе+ΔPе тр), Б=1 для однотрубных систем
Принимаем для элеватора ΔPн= 10кПа.
ΔPе=2,9∙(2∙h1+(n-1)∙hэт)∙ (tг t0) , где h1 высота нижнего нагревательного прибора от узла ввода (принимаем 1,8 м), n количество этажей в здании, hэт высота этажа, м.
ΔPе=2,9∙(2∙1,8+(3-1)∙2,7)∙ (95 70)= 652,5 Па.
Принимаем что ΔPе тр= 0 Па.
Получаем ΔPр=10000+1∙(652,5)=10652,5 Па
R=k∙ ΔPр/∑li, где k=0,65 для искусственной циркуляции воды
R=0,65∙ 3467,5/34,532=65,27 Па/м.
По значению R и расходу воды G подбираем диаметры труб (1, прил.6, с. 454).Трубы принимаются водогазопроводные по ГОСТ 3262-62. Рассчитываем местные потери. Должен обеспечиваться необходимый запас 10 15 %, который вычисляется по формуле:
Δ= (ΔPр (∑ R∙l+∑ς))/ ΔPр
Δ=(10652,5 9219,802)/10652,5=0,1345=13,45%.
Расчет сводим в таблицу 5.
Таблица 5.
Гидравлический расчет системы отопления.
По расчетной схеме |
Предварительный расчет |
Окончательный расчет |
|||||||||||||
№ участка |
Тепловая нагрузка Qi, Вт |
Расход воды Gi, кг/ч |
Длина участка li, м |
Диаметр трубы di, мм |
Скорость воды Wi, м/с |
Удельный потери Ri, Па/м |
Потери на трение Ri∙li, Па |
Местные сопрот. ∑ς, Па |
Местные потери Zi, Па |
d |
w |
Ri |
Ri·li |
∑ς |
Zi |
1 |
3748 |
141,8 |
7,587 |
15 |
0,205 |
60 |
455,22 |
71,5 |
1445,183 |
||||||
2 |
5341 |
202,1 |
0,56 |
20 |
0,25 |
60 |
33,6 |
31 |
931,86 |
||||||
3 |
7261 |
274,7 |
3,9 |
20 |
0,25 |
60 |
234 |
36 |
1082,16 |
||||||
4 |
8854 |
335 |
7,24 |
25 |
0,288 |
60 |
434,4 |
31 |
1236,675 |
||||||
5 |
11878 |
449,4 |
0,42 |
25 |
0,288 |
60 |
25,2 |
55,5 |
2214,047 |
||||||
6 |
23756 |
898,8 |
4,175 |
32 |
0,352 |
60 |
250,5 |
1,5 |
89,3893 |
||||||
7 |
45334 |
1715,1 |
10,65 |
40 |
0,393 |
60 |
639 |
2 |
148,5676 |
ΣRili = 2071,92 Па ΣZi=7147,882
Σ(Rili+Zi)=9219,802 Па.
Основная величина, характеризующая элеватор коэффициент смешения U:
U= (t1 tг)/(tг tо), где t1 температура воды поступающей в элеватор из тепловой сети (t1=130˚), tг=95˚, t0=70˚.
U=(140 95)/(95 - 70)=1,8
Диаметр горловины:
Dг=87,4√ (Gсм/(1000*√( ΔPнас)), мм
Gсм=Qот∙β1∙β2/(1,163*( tг tо)), кг/ч
Gсм=45334∙1,1/(1,163*(25))=1715,13 кг/ч
Dг=87,4√ (1715,13/(1000*√( 10652,5))=11,27 мм.
Берем элеватор ВТИ Мосэнерго №1 с диаметром горловины 15 мм.
7. Аэродинамический расчет.
Здание оборудуется системой естественной вентиляции. Задача аэродинамического расчёта вентиляции состоит в подборе вентиляционных каналов так, чтобы потери давления в них были на 10% меньше располагаемого давления для вентиляции.
∆PP=1,1.
В каналах естественной вентиляции располагаемое давление равно гравитационному давлению: ∆PP=∆Pe
∆Pe=9,81∙h(ρн-ρв), Па, где
h=4 м высота от центра вытяжной решётки до устья шахты,
ρн,ρв- плотность воздуха при наружной вентиляционной температуре (+5°С) и температуры помещения.
ρн=1,27 кг/м3
Необходимый воздухообмен приводится в[1, с.447].
Для кухни tв=15°С: ; ∆Pe=9,81∙4(1,27-1,23)=1,57 Па; L=90 м3
Для сан. узлов: tв=25°С:; ∆Pe=9,81∙4(1,27-1,18)=3,53 Па; L=50 м3
Задаюсь скоростью движения воздуха для верхнего этажа υв=0,5 м/с
Площадь сечения канала
Воздуховоды изготавливаются из кирпича в стенах кухонь и из сборного ж/б в сан.узлах.
Размеры прямоугольных каналов и эквивалентный диаметр принимаются по [1, с.258, табл.14.2].
По номограмме [1, с.259] находится потеря давления на трение R и динамическое давление Pд и фактическую скорость воздуха
Местные сопротивления ξ определяются по приложению 9 [1]:
Потеря давления на местные сопротивления Z=Σξ∙Pд
Таблица 6.
Расчёт воздуховодов системы естественной вытяжной вентиляции.
№ уч |
L, м3/ч |
l, м |
a×b,мм |
dэ, мм |
f,м |
υ, м/с |
R, Па/м |
Rl β, Па |
Pд,Па |
Σξ |
Z, Па |
Rl β+Z, Па |
1 |
90 |
4 |
380×120 |
225 |
0,05 |
0,3 |
0,006 |
0,03 |
0,055 |
2 |
0,11 |
0,14 |
2 |
90 |
6,7 |
380×120 |
225 |
0,05 |
0,3 |
0,006 |
0,05025 |
0,055 |
2 |
0,11 |
0,16025 |
3 |
90 |
9,4 |
380×120 |
225 |
0,05 |
0,3 |
0,006 |
0,0705 |
0,055 |
2 |
0,11 |
0,1805 |
4 |
50 |
4 |
170×170 |
140 |
0,028 |
0,54 |
0,035 |
0,15365 |
0,17 |
2 |
0,34 |
0,49365 |
5 |
50 |
6,7 |
170×170 |
140 |
0,028 |
0,54 |
0,035 |
0,257364 |
0,17 |
2 |
0,34 |
0,597364 |
6 |
50 |
9,4 |
170×170 |
140 |
0,028 |
0,54 |
0,035 |
0,361078 |
0,17 |
2 |
0,34 |
0,701078 |
Для кухни ∆ =
Для санузлов ∆ =
Литература
1.Тихомиров К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. 1981
2.Справочник проектировщика. Отопление и вентиляция жилых и
гражданских зданий. Рушалов Г.В.,Рознин М.Л.
3. СНиП II3375. Отопление, вентиляция и кондиционирование
воздуха. 1982
4. СНиП II379. Строительная теплотехника.
tвх1
вых1
tвх2
tвых2
tвх3
А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать | |||
3153. | Мировая экономика. Мировое хозяйство и его структура | 1.25 MB | |
Современная международная экономика представляет собой динамично развивающуюся сложно-структурированную систему, главной отличительной особенностью и объективной тенденцией которой является глобализация мирохозяйственных отношений... | |||
3154. | Мировая экономика и этапы ее развития | 453 KB | |
Тема 1. Мировая экономика: сущность, структура, тенденции развития Вопросы: Мировая экономика и этапы ее развития. Международное разделение труда (МРТ) – основа мировой экономики. Современные тенденции в развитии мировой эконо... | |||
3155. | Особенности развития скоростно-силовых качеств баскетболиста | 162.5 KB | |
Введение Баскетбол — популярная спортивная игра. За свою более чем вековую историю он снискал огромное число почитателей во всем мире. Присущие ему высокая эмоциональность и зрелищность, многообразие проявления физических качеств и двигат... | |||
3156. | Эксплуатация наклонно направленных насосных скважин | 1.88 MB | |
Одна из характерных особенностей разработки нефтяных месторождений в последние годы - массовое разбуривание скважин наклонно направленным профилем. Опыт эксплуатации таких скважин показывает, что в большинстве случаев кривизна c... | |||
3157. | Автомобильные эксплуатационные материалы. Специальные жидкости, используемые при эксплуатации автомобильного транспорта | 2.64 MB | |
Рассмотрены общие вопросы получения и качества смазочных материалов и конкретные марки смазочных масел и смазок. Представлены специальные жидкости, используемые при эксплуатации автомобильного транспорта. Изложены вопросы рационального и безопасного... | |||
3158. | Очень общая метрология, или метрологический взгляд на физику, технику, социологию и психологию | 503 KB | |
Эта книга - популярная. В следующих трех смыслах. 1. Там, где идет речь о конкретных областях, глубина изложения выбрана такой, чтобы материал был доступен человеку с верхним образованием в иной области или добросовестному студенту. 2. Там, где речь... | |||
3159. | Международные финансы | 942 KB | |
СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ 1 «СИСТЕМА МЕЖДУНАРОДНЫХ ФИНАНСОВ, ГЛОБАЛИЗАЦИЯ МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СРЕДЫ, ЗАДОЛЖЕННОСТЬ В СИСТЕМЕ МЕЖДУНАРОДНЫХ ФИНАНСОВ» ТЕМА 1 СИСТЕМА МЕЖДУНАРОДНЫХ ФИНАНСОВ 1.1.Сущность международных финансов... | |||
3160. | Сущность менеджмента и его значение в условиях рыночной экономики | 167.5 KB | |
Введение Современные менеджмент – это область профессиональной деятельности, одна из базовых образовательных дисциплин. Термин «менеджмент» исключительно труден для понимания. Он специфически американского происхождения и едва ли может быть пер... | |||
3161. | Зубофрезерные станки | 1.29 MB | |
Введение. Краткий обзор зубофрезерных станков Выпускается шесть основных гамм зубофрезерных станков для цилиндрических колес, обеспечивающих потребность всех отраслей промышленности. Выпускается гамма станков для часовой промышленности и приборостро... | |||