70150

Отопление и вентиляция жилого четырёхэтажного здания (жилого дома)

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Назначение здания - жилой дом. СНиП- 23-02-03 «Тепловая защита зданий» СНиП- 23-01-99 «Строительная климатология» Район постройки г.Татарск Число этажей- 4 Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 t= - 39 Температура наиболее холодных суток, обеспеченностью 0,92 t= - 41...

Русский

2014-10-16

336.12 KB

6 чел.

Министерство образования РФ.

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет.

(Сибстрин).

Кафедра теплогазоснабжения и

вентиляции.

Пояснительная записка к курсовой работе:

Отопление и вентиляция жилого четырёхэтажного здания.

Выполнил: студент 322 группы

Попов С.А

Проверил: Коростелёв Ю.А.

Новосибирск 2010 г.

Содержание.

Часть I  Тепловой режим здания.

  1.  Расчетные параметры наружного воздуха;
  2.  Расчетные параметры внутреннего воздуха;
  3.  Теплотехнический расчет ограждающих конструкций:
    1.  Теплотехнический расчет стены;
    2.   Теплотехнический расчет чердачного перекрытия;
    3.     Теплотехнический расчет перекрытия над не отапливаемым подвалом
    4.     Расчет окна;
    5.     Коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций;
  4.  Тепловой баланс помещений:
    1.     Потери теплоты через ограждающие конструкции;
    2.     Расход теплоты на нагревание инфильтрирующего воздуха;
    3.     Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха;
    4.     Бытовые тепловыделения ;

Часть II  Система отопления .

  1.  Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов;

2.2    Тепловой расчет стояка;

2.3    Расчет нагревательных приборов;

  1.  Расчет элеваторной установки.
  2.  Гидравлический расчет системы отопления.

Часть III  Вентиляция.

4. Список используемой литературы

Часть I. Тепловой режим здания.

1.1 Расчетные параметры наружного воздуха

Назначение здания- жилой дом.        

СНиП- 23-02-03 «Тепловая защита зданий»

    СНиП- 23-01-99 «Строительная климатология»

  1.  Район постройки г.Татарск
  2.  Число этажей- 4
  3.  Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 t= - 39  
  4.  Температура наиболее холодных суток, обеспеченностью 0,92 t= - 41
  5.  Температура среднего отопительного периода t= - 8,9
  6.  Средняя скорость ветра за январь V= 4,8м/с.
  7.  Продолжительность отопительного периода 229 суток.
  8.  Зона влажности- сухая.

1.2 Расчетные параметры внутреннего воздуха

     СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания»:

  1.  Угловая комната                   t=22
  2.  Центральная комната           t=20
  3.  Кухня                                     t=18
  4.  Лестничная клетка               t=16

1.3 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций.

       Утеплитель: Пенополистирол.  =0,05 Вт/(м о С)

       СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», стр. 3-4,6

  1.  Теплотехнический расчет стены (рис.1)

Rтр =Rо[м2°С/Вт]

    Rтр = Rreg = a*D+b2°С/Вт], где D-ГСОП(градусо-сутки отопительного периода); a=0,00035; b=1,4.

    D =(tв - tср. от пер )*z , где z-количество суток отопительного периода;

 D=(20+8,9)*229=6618,1;

    Rтр = 0,00035*6618,1+1,4=3,716 [м2°С/Вт]

    Rо = Rв +Rст + Rн = 1/λв +++++ 1/αн,

где δшт =0,015 м., λшт=0,76 Вт/(м о С);

      δкр=0,51 м.,  λкр = 0,7 Вт/(м о С);

      λут = 0,052 Вт/(м о С);

      δкр = 0,125м; λкр = 0,76 Вт/(м о С);

       λв = 8,7; λн = 23; [Вт/(м2 о С)]

δут =  λут*[ Rо- 1/αв---] м.

δут = 0,052*[3,64 - 1/8,7 - 0,015/0,76 - 0,51/0,7 – 0,125/0,76 – 1/23] м. = 0,133м. =

      140 мм.

Рис.1

  1.  Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

Утеплитель – изовер (=0,04 [Вт/(м*0С)])

Рис 2

=0,22м. ;=1,92(м*ч* ); R возд пр =0,18(*ч* );

Rreg=Ro2°С/Вт];

Ro = 1/λв + Rж/б + + 1/λн [м2°С/Вт];

δут =  λут*[ Rо- 1/λв—Rж/б- 1/λн ] м

 R жб =    ;                   a = =0,133 м.

Rreg = a*D+b, где a = 0,00045; b=1,4; D=6618,1.

Rreg = 0,00045*6618,1+1,4=4,38[м2°С/Вт];

Термическое сопротивление панели в направлении, параллельном движению теплого потока

 =;   =;  =2* + Rвозд. пр. :  =;

= (0,22-0,133)/2=0,0435мм;  

=2*0,0435/1,92+0,22=0,265;

= 0,22/1,92=0,115;

 =(0,133+0,0453)/((0,133/0,265)+(0,0453/0,115))=0,2;

Термическое сопротивление панели в направлении, перпендикулярном к   движению теплового потока:   

= *2+ : =: =;  =( *a+* )/a +;

= ;

= 0,133/0,22=0,604; =(0,604*0,133+1,92*0,0435)/(0,133+0,0435)=0,93;

=0,0435/1,92=0,0226[м2°С/Вт];

=0,133/0,93=0,143[м2°С/Вт];

=0,0226*2+0,143=0,188[м2°С/Вт];

Полное термическое сопротивление ж/б панели:

Rж/б = (0,188+2*0,2)/3=0,17[м2°С/Вт];

Толщина утеплителя чердачного перекрытия:

δут = 0,04*[4,38 – 1/8,7- 0,1 – 1/12] м. = 0,16 м.

  1.  Теплотехнический расчет перекрытия над неотапливаемым подвалом

Рис.3

СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

=0,22м.; =1,92(м*ч* ); Rвозд.пр. =0,18( *ч* ); =0,04м.  =0,21 Вт/(м о С);

=0,05м.; Rж/б =0,18[м2°С/Вт];

Rо = Rreg = 1/αв  + δдер/λдер + Rв.п. + +  Rжб + 1/λн[м2°С/Вт];

Rreg = 0,00045*6618,1+1,9=4,38[м2°С/Вт];

= λут*[ Rreg - 1/λв  - δдер/λдер - Rв.п – Rжб - 1/λн] м;

= 0,04*(4,38-1/8,7-0,04/0,21-0,18-1/6)=0,2м. = 0,142 м

  1.  Расчет окна.

СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

Rreg = a*D + 0,3[м2°С/Вт]; где a=0,00005; b=0,3;

Rreg = 0,00005*6618,11 + 0,3= 0,631[м2°С/Вт];

  1.  Коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций

Kст=1/Rст=0,27[Вт / м2°С];  

Kпт=1/Rпт=0,23[Вт / м2°С];           

Kпл=1/Rпл=0,23[Вт / м2°С];

Kок=1/Rок=1,58[Вт / м2°С];

Kдв=1,58[Вт / м2°С].

1.4   Тепловой баланс помещений

Qрас = Qобщ. + Qинф - Qбыт [Вт]

1.4.1 Потери теплоты через ограждающие конструкции

По СНиП 2.04.05 - 86

Q = A/R(tp - text)(1+)n  [Вт]  (1)

  1.  А – расчетная площадь ограждающих конструкций, м2;
  2.  R – сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций, м2 0С/Вт, следует определять по СНиП
  3.  tp – расчетная температура воздуха, 0С, помещения с учетом повышения по высоте для помещений высотой более 4 м;
  4.  text – расчетная температура наружного воздаха для холодного периода года;
  5.   - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь, определяемые по п. 2;
  6.  n – коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружнему воздуху по СНиП 23-02-2003 стр. 6;

Добавочные потери теплоты  через ограждающие конструкции.

  1.  Север, восток - 0.1;
  2.  Запад – 0.05;
  3.  Для наружных дверей – 0.27Н - для двойных дверей с тамбуром между ними. (Н – высота здания от поверхности земли до верха карниза, м)

Расчеты выполняются в табличной форме (табл.1).

1.4.2.  Расход теплоты на нагревание инфильтрирующего воздуха.

Qин= 0.28*G*C (tв- tн)*k  [Вт]     (2)

  1.  G – расход инфильтрирующего воздуха, кг/ч, через ограждающие конструкции помещения, определяемый по п. 3;
  2.  С – удельная теплоёмкость воздух, равная 1 кДж/кг 0С;
  3.  tв , tн– расчетные температуры воздух, 0С, в помещении и наружного воздуха в холодный период года;
  4.  к – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный: 0.8;

1.4.3. Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха.

Qi = 0.28*L* C* (tвtн)*k  [Вт]   (8)

  1.  L– расход удаляемого воздуха, м3/ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом;

Lжил.ком=3*Fпола

  1.  - плотность внутреннего воздуха, кг/м3;

Так как расход вытяжного воздуха при естественной вентиляции больше чем расход теплоты на нагревание инфильтрующего воздуха, следовательно расход теплоты на нагревание инфильтрующего воздуха считаем по формуле (8), Qвент.

1.4.4. Бытовые тепловыделения.

Бытовые тепловыделение принимается 10 Вт на 1 м2 площади помещения

Qбыт = 10*А, где А – площадь пола.  По СНиП 23-02-2003 стр. 21

Расчеты сведены в таблицу №1- «Расчетные теплопотери»


Часть II. Система отопления.

2.1.  Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов.

Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов, производится по                    обязательному приложению 11  СНиП  2.04.05-91.

Принимается система водяного, однотрубного отопления с последовательным    присоединением приборов с температурой теплоносителя   95 0С.

Система отопления вертикальная с нижней разводкой, с тупиковым встречным движением воды в магистрали.

В качестве отопительных приборов выбираем радиаторы.

Размещение стояков и приборов выполняется по требованиям: СНиП 3.05.01-85, СНиП 2.05.01-91.

2.2.  Тепловой расчет стояка. (рис.4)

Определение расхода воды на стояк

G= 0,86*Qст/(t1 – to) кг/ч.;

G= 0,86*6764/(95-70)= 230,9 кг/ч;

tсмi = ti – ∑Qпрi/Gсм  ºС ;

Прибор 1: tвых1 = tвх2 = 95 –1872*0,86/230,9  = 88,03 ºС ;

Прибор 2: tвых2 = tвх3 = 88,2 – 1550*0,86/230,9  = 82,25 ºС ;

Прибор 3: tвых3 = tвх4 = 82,3 – 1550*0,86/230,9  = 76,48ºС ;

Прибор 4: tвых4 = 76,7 – 1792*0,86/230,9  = 69,87 ºС ;

Рис 4.

2.3.  Расчет нагревательных приборов.

Сводится к определению числа секций в зависимости от нагрузки на прибор. В проекте  используется радиатор типа М 140.

A=, м ;

Количество секций рассчитывается по формуле – N=;

Согласно СНиП 2.04.05-91:

- учитывает номенклатурный шаг отопительного прибора;

- учитывает установку прибора под окном;

=1, если количество секций ;

=1, если прибор открыт.

а=0,24 м² – площадь поверхности секции.

=10,36;

=* *в**с;  

n=0.25 при движении теплоносителя снизу вверх, и 0,3 при движении сверху вниз;

p=0,04 при движении теплоносителя снизу вверх, и 0 при движении сверху вниз;

в=1, при давлении 760 мм.рт.ст.;

с=1;   

 =1 при движении сверху вниз, и 0,98 при движении снизу вверх ;

Q =q *l + q *l ;

Δtт = (tвх + tвых)/2 – tв ºС;

401 комната :

Δtт = 0.5*(95+88,03)-22=69,51 ºС;

Q =60 ккал;

=* *1*1*1=0,99;

A=м² ;

N==10;

301 комната :

Δtт = 0.5*(88,03+82,25)-22=63,14 ºС;

Q = 180 ккал;

=* *1*1*1=0,89;

A=м² ;

N==9;

201 комната :

Δtт =0.5*(82,25+76,48)-22=57,37 ºС;

Q =180 ккал;

=* *1*1*1=0,815;

A=м² ;

N==10;

101 комната :

Δtт =0.5*(76,48+69,81)-22=51,14 ºС;

Q =180 ккал;

=* *1*1*1=0,724;

A=м² ;

N==12;

Расчеты сведены в таблицу 2- «Тепловой расчет приборов»


2.4. Расчет элеваторной установки. (рис.5)

Элеваторная установка предназначена для поддержания требуемых параметров расчетного режима. 

рис.5

р

камера разряжения: 1 – горловина, 2 – диффузор, 3 – сопло, 4 – патрубок для подмешивания воды.

T=130 ;

=95 ;

=70 .

Коэффициент сжатия  u= *1.15;  u=*1.15 = 1,61;

1. Расчет теплосетевой воды:  = , т/ч;

==1,09 т/ч;

2. Расход воды в системе отопления:  = , т/ч;

= = 2,6 т/ч;

3. Приведенный расход воды = , т/ч;

==2,3 т/ч;

4.Диаметр горловины элеватора , см;

=1,33(см) 15 мм;

5. Диаметр сопла элеватора

, мм;

= 5,26 мм;

6. , м. вод. ст.;

=9,93 м. вод. ст.

2.5   Гидравлический расчет системы отопления.

Гидравлический расчёт системы отопления производится по справочнику Щёкина Р.В. ,приведён в таблице №3 «Гидравлический расчёт системы отопления»

Определим расход воды на каждом стояке и участках магистрали:

Gст = 0,86*Q/(t1 – t0) кг/ч;

СТ1: G = 0,86*6764/(95-70) = 230,9 кг/ч ;

Участок 1-2 = 1’-2’ = СТ1: G = 230,9 кг/ч;

СТ2 : G = 0,86*2252/(95-70) =77,5кг/ч;

Участок 2-3=2’-3’: G= 0,86*(6764+2252)/(95-20)=310,2 кг/ч;

СТ3 : G = 0,86*9913/(95-70) = 341 кг/ч ;

Участок 3-4=3’-4’ : G  =0,86*18929/(95-70)= 651,2 кг/ч

Участок 4-5=4’-5’ = 2*37858 = 1302,3 кг/ч ;

Участок 5-6 = 5’-6’: G = 0,86*75716/(95-70)=2604,6 кг/ч;

Подберём диаметр труб стояков по справочнику Щёкина Р.В. стр. 147 табл. 3.33;

Ст1=Ст2=Ст3= Ø15;

Значения λ/d и A*10^4 определим по табл. 3.63 стр.214 справочник Щёкина Р.В.

Определим гидравлическую характеристику стояка по формуле:

Sст = Sэт*n + Sв.эт.*2 + Sг.м.+ Sх.м.+ (λ/d*l+∑ξ)

 Sэт – гидравлическая характеристика этажестояка со   смещённым замыкающим                         участком и трёхходовым краном;

n- количество приборов на стояке за искл. нагревательных приборов на верхнем этаже;

Sв.эт. – гидравлическая характеристика узла верхнего этажа при нижней разводке с трёхходовым краном;

Sг.м- присоединение к подающей магистрали при нижней разводке;

Sх.м. – присоединение к обратной магистрали при установке пробкового крана;

Перечисленные выше гидравлические характеристики, а также приведённые коэффициенты местных сопротивлений ξпр берутся из табл. 3.69 стр.220-221 справочник Щёкина Р.В.;

Ст1: Sст*10^4 = 13,38*3+5,03+26,22+8,56+(2,7*10+1,5)*1,08=110,4;

Ст2: Sст*10^4 = 13,42+26,22+8,56=48,2;

Ст3: Sст*10^4=13,38*6+5,03*2+5,69+1,62=97,65;

Для магистралей: S= A*10 * (λ/d*l+∑ξ);

Потери давления Р вычисляются по формуле : Р=S*G²;

Суммарные потери давления находятся путём складывания потерь на всех участках и Ст1, исключая потери на Ст2 и Ст3;


таблица №3 «Гидравлический расчёт системы отопления»

Гидравлический расчет системы отопления

№ участка

Q, Ккал/ч

G, кг/ч

l, м

d, мм

λ/d

λ/d*l

∑ξ

λ/d*l+∑ξ

A*10

S

P кгс/м2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Ст. 1

6764

230,9

10

15

2,7

27

1,5

28,5

1,08

110,4

584,6

1

6764

230,9

3,8

15

2,7

10,26

1

11,26

1,08

12,2

64,8

1'-2'

6764

230,9

4,2

15

2,7

11,34

1

12,34

1,08

13,3

71,1

Ст. 2

2252

77,5

 

15

 

 

 

 

 

 48,2

29,0

2

9016

310,2

4

15

2,7

10,8

1

11,8

1,08

12,7

122,6

2'-3'

9016

310,2

6,8

15

2,7

18,36

1

19,36

1,08

20,9

201,2

Ст. 3

9913

341

 

15

 

 

 

 

 

97,65

125,1

3

18929

651,2

5,6

25

1,8

10,08

10,5

20,58

0,125

6,7

97,2

3'-4'

18929

651,2

1,8

25

1,8

3,24

12

15,24

0,125

5,0

77,0

4

37858

1302,3

2,9

40

0,8

2,32

1,5

3,82

0,0235

0,090

15,2

4'-5'

37858

1302,3

2,9

40

0,8

2,32

3

5,32

0,0235

0,125

21,2

5

75716

2604,6

0,7

50

0,55

0,385

0,8

1,185

0,0084

0,010

6,8

5'-6'

75716

2604,6

0,93

50

0,55

0,5115

0,8

1,3115

0,0084

0,011

7,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1269,1

    


Часть III  Вентиляция

Жилые здания (СНиП 2-Л.1-71) оборудуются вытяжной естественной канальной системой вентиляции, с устройством каналов во внутренних стенах. В жилых домах квартирного типа допускается объединение вентиляционных каналов:

- из санитарного узла без унитаза с вентиляционным каналом из кухни той же квартиры;

- из уборной и ванной той же квартиры.

Нормы вытяжки воздуха, м3/ч:

- индивидуальная ванная – 25 ;

- индивидуальная уборная – 25;

-объединенный санузел – 50;

- из кухни – 60;

Минимальная вытяжка составляет 60 м3/ч.

Рекомендуемая скорость в воздухопроводах и решетках, м/с:

- вытяжные решетки – 0,5-1;

- вертикальные каналы - 0,5-1;

- горизонтальные сборные каналы (коробы) - 0,5-1;

- вытяжные шахты – 1-1,5.

Определим располагаемое давление для расчета системы вентиляции:

ΔPемм. в. ст.;

ΔPIе=0,71 мм. в. ст.;

ΔPIVе=0,2 мм. в. ст..

За расчетную решетку применяется решетка 1 этажа, так как 0,2 << 0,71, если при принятых сечениях каналов 4 этажа с первого этажа система работать будет.

Определение коэффициентов местных сопротивлений на участках:

Участок 1:

а) Жалюзийная решетка неподвижная - ξ, = 0,5;

б) Колено, а = 90° - ξ = 1,1;

в) Тройник на всасывании - ξ = - 0,3;

∑ξ = 0,5 + 2*1,1 = 2,7;

Участок 2:

а) Отвод плавный а= 90°, ξ = 0,125;

б) Диффузор с зонтом - ξ = 1,3;

∑ξ = 0,125 + 1,3 = 1,425

Результаты расчета приведены в таблице «Расчет системы вентиляции».

Ǿ,

ξ


Список используемой литературы

  1.  СНиП 2.01.01 – 82. Строительная климатология и геофизика / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1983.
  2.  Щекин Р.В. и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Книга 1. Киев, 1976.
  3.  СНиП П-3-79**. Строительная теплотехника, 1986.
  4.  СНиП 02.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.
  5.  Тихомиров КВ. Общая теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. М., 1986.
  6.  Богословский В.Н. и др. Отопление и вентиляция. М.,1980.
  7.  Щекин Р.В. и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Книга 2. Киев, 1976.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

25137. Некоторые стандартные функции над числовыми данными 63.5 KB
  А и Р – целые и вещественные числа. А – целое и веществ. А – целое и веществ. Р – веществ.