Расчет системы отопления и вентиляции жилого дома

пояснительная по тгв.pdf

Обоснование выбранной системы . 4
Теплотехнический расчет наружных ограждений 7
Расчет тепловой нагрузки на систему отопления 10
Расчет тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха 12
Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления .16
Расчет поверхности отопительных приборов . ..17
Аэродинамический расчет системы естественной вытяжной вентиляции 18
Список литературы ..19
Тепловые потери через ограждения. Таблица 1
Сводная таблица теплопотерь. Таблица 2
Гидравлический расчет магистралей. Таблица 3
Расчет числа секций отопительных приборов. Таблица 4
Аэродинамический расчет системы вентиляции. Таблица 5
Целью данного курсового проекта является формирование и развитие практических навыков разработки и расчета систем отопления и вентиляции гражданского здания.
Системы отопления состоят из трех основных элементов: генератора для получения тепла; теплопроводов или
каналов для транспорта от места выработки к отапливаемому помещению; нагревательных приборов для передачи
Системы в которых тепло получается и используется
в едином помещении - местные. Системы отапливающие
несколько помещений от общего генератора – центральные. В их числе домовые системы (генератор – котельная
в отапливаемом здании) и районные (отапливающие группу
зданий от районной котельной). Централизация теплоснабжения обеспечивает: снижение расхода топлива оздоровление санитарного состояния городов снижение пожаро- и
взрывоопасности в городах повышение качества теплоснабжения.
Создание необходимого воздухообмена в помещении
отвечающего санитарно-гигиеническим требованиям и условиям технологии - основная задача вентиляционных систем.
По способу перемещения воздуха последние делятся на
гравитационные работающие за счет разности плотностей
наружного и внутреннего воздуха и с механическим побуждением. Обе системы могут использовать и давление ветра.
Вентиляционные системы делятся на приточные и вытяжные.
Обоснование выбранной системы
В здании проектируется водяная двухтрубная тупиковая система отопления с нижней разводкой магистралей.
Система состоит двух ветвей каждая из которых обслуживает половину здания. Для выпуска воздуха из системы
предусматривают краны которыми оснащают приборы верхнего этажа.
Для регулирования или отключения отдельных ветвей
системы в случае ремонта предусматривают установку задвижек и устройств для выпуска воды из ветви. Для проведения монтажной регулировки системы отопления и изменения теплоотдачи приборов в процессе эксплуатации на
подводках к радиаторам предусматривают установку кранов
двойной регулировки – вентилей. Для опорожнения (при
ремонте или промывке) стояков или поэтажных веток отключаемых кранами или вентилями от системы служат
Система отопления питается теплоносителем от тепловой сети. Для получения требуемой температуры теплоносителя в системе отопления последняя присоединяется через элеватор который устанавливается в помещении теплового ввода в подвале здания.
Основное достоинство двухтрубной системы – поступление воды с наивысшей температурой к каждому нагревательному прибору однако при двухтрубной системе значителен расход труб и фасонных частей.
Для прокладки системы отопления используем электросварные трубы. На вводе в здание трубы помещаются в
гильзу и выполняется набивка для предотвращения проникновения газа и влаги. Магистральные трубопроводы
располагаются в подвале. Трубы проходящие через перекрытия внутренние стены прокладывают в гильзах из обрезков труб с зазором 1 – 15 мм чтобы обеспечить их
свободное перемещение при температурном расширении и
ремонте системы отопления. В подвале трубы изолируются
минераловатными плитами на синтетическом вяжущем с покровным слоем из стеклоткани.
Отопительными приборами являются чугунные секционные радиаторы которые присоединяются через верхние и
нижние пробки. Радиаторы и участки системы отопления
покрашены масляной краской за два раза в целях защиты
Географический район строительства – г. Калуга
Климатические данные района:
температура наиболее холодных суток t1 -31 °С
расчетная зимняя температура наружного воздуха
равная средней температуре наиболее холодной пятидневки
расчетная температура наружного воздуха для проектирования системы вентиляции tвент -14 °С
расчетная скорость ветра в январе V=41 мс
влажностная климатическая зона – нормальная
влажностный режим помещения – нормальный при
вариант планировки - 6
Основные характеристики здания:
наружные стены – кирпич силикатный на цементнопесчаном растворе с внутренней известково-песчаной штукатуркой толщиной 1= 002м
характеристики материалов кирпичной кладки:
коэффициент теплоусвоения
Окна – в деревянных переплетах остекление двойное
в раздельных переплетах.
Размер всех окон 15 x 15 м
Входная дверь: двойная с тамбуром
Наружные двери размером 12 x 2 м
Высота 1 ого этажа – 33 м
Высота 2 ого этажа – 30 м
Высота устья вентиляционной шахты над чердачным перекрытием – 35 м
Ориентация здания: запад
Расчетные температуры воздуха внутри помещений:
в жилых помещениях – 18 °С
на лестничной клетке – 16 °С
в угловых помещениях – 20 °С
Система отопления – двухтрубная с нижней разводкой
Источник теплоснабжения – водяная тепловая сеть с
параметрами 150x70 °С
Присоединение к внешним тепловым сетям - через элеватор
Располагаемый перепад давлений ввода в жилой дом –
Расчетная температура воды в системе отопления:
Теплотехнический расчет наружных ограждений
стены Rотр (м2 °СВт) определяют по формуле:
Rотр = (tв – tн)·n в·tн
где: tв=18 °С – внутренняя температура (по температуре рядового помещения);
tн= (t1+ t5)2=(-31-26)2=-285 °С – зависит от степени тепловой инерции ограждения и предварительно принимается средней между температурами самых холодных суток и самой холодной пятидневки;
n=1 – коэффициент принимаемый в зависимости от наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению
к наружному воздуху;
в=87 Вт м2 °С – коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности;
tn=12 °С – нормируемый температурный перепад между
температурой воздуха внутри помещения
внутренней поверхности ограждения.
Rотр= ((18-(-285))·1)87·12=088 (м2 °СВт)
Требуемое термическое сопротивление утепляющего
слоя кирпича Rус (м2 °СВт) определяется по формуле:
Rус = Rотр – (1в+11+1н)
и 1 – соответственно толщина и коэффициент теплопроводности штукатурки;
н=232 Вт м2 °С – коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждения.
Rус = 088 – (187+002093+1232)=071(м2 °СВт)
Степень тепловой инерции D ограждения вычисляется по формуле:
S – коэффициенты теплоусвоения материала.
D=071·1090+(002093)·119=8 ≥7
Rотр= ((18-(-26))·1)87·12=084 (м2 °СВт)
Rус = 084 – (187+002093+1232)=066(м2 °СВт)
D=066·1090+(002093)·119=746
Минимальную толщину утепляющего слоя определяют:
ус = ус·Rус =087·0661=057 (м)
Фактическое термическое сопротивление наружной стены Rофакт (м2 °СВт) определяется по формуле:
Rофакт = 1в + 11 + 1н + фактусус
Rофакт = 187+002093+1232+064087=092
Коэффициент теплопередачи наружной стены К определяется:
К=1 Rофакт= 1092=109 (Вт м2 °С)
В зависимости от разности температур
(tв – tн)=18-(-26)=44 (°С) требуемое термическое сопротивление окна будет равно:
Коэффициент теплопередачи окна:
К=1 Rотр=1034=294 Вт м2 °С
Требуемое термическое сопротивление пола:
Rотр = (tв – tн)·n в·tn = (18+26)·0687·2=152
Коэффициент теплопередачи пола:
К=1 Rотр=1152=066 Вт м2 °С
Требуемое термическое сопротивление потолка:
(18+285)·0987·4=137(м °СВт)
Коэффициент теплопередачи потолка:
К=1 Rотр =1148=073 Вт м2 °С
Коэффициент теплопередачи двери: К=23 Втм2 °С
Расчет тепловой нагрузки на систему отопления
Расчет тепловых потерь через
Qт.п. (Вт) проводят по формуле:
Qт.п = К·А·(tв – tн)·n
где: К – коэффициент теплопередачи ограждения Втм2 °С
А – площадь ограждения м2;
n– коэффициент учитывающий положение наружной поверхности ограждения
Теплопотери подсчитываются для наружных стен перекрытий над подвалом окон дверей чердачных перекрытий.
Добавочные теплопотери на ориентацию по сторонам
света учитываются только для наружных стен окон и дверей в % от основных теплопотерь
Добавочные теплопотери на двойные наружные двери с
тамбуром составляют величину (80N)% где N – число этажей.
Теплопотери для ограждения суммируются для каждого
помещения. Существуют помещения в которых отопительные
приборы не устанавливаются (коридоры санузлы кладовые) но теплопотери в них через пол и потолок имеются.
В этих случаях теплопотери данных помещений (или часть
имеющих отопительные приборы.
Ориентация фасада – С
Расетная разность температур 46 °С
Расчетная скорость ветра в январе v=41 мс
Коэффициент теплопередачи НС к=11
Коэффициент теплопередачи ПЛ к= 07.
Все расчеты заносятся в Таблицу 1.
Расчет тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха
В главе СНиП 2.04.05-86 расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха рекомендуется определять по формуле:
где: ΣG0 - расход инфильтрующегося воздуха через отдельные
ограждающие конструкции помещения кгм2·ч;
с - массовая тепломкость наружного воздуха принимаемая равной 1кДж(кг·°С);
tв ; tн - расчтная температура соответственно внутреннего
и наружного воздуха;
- коэффициент учитывающий нагревание инфильтрующегося воздуха
потоком (коэффициент экономайзернго эффекта)
- для стыков панелей стен и окон с тройными переплтами;
- для окон и балконных дверей с раздельными переплтами;
- для окон с одинарными и спаренными переплтами;
8 - числовой коэффициент приводящий в соответствие
принятые размерности расходов воздуха кгч и теплового
потока Вт (028 = 10053600).
Суммарный расход инфильтрующегося воздуха Gо зависит
от вида и характера неплотностей в наружных ограждениях
и определяется по формуле:
где: обозначения с индексом 1 относятся к окнам балконным дверям
с индексом 2 относятся к наружным дверям;
с индексом 3 — к стыкам стеновых панелей (эта составляющая учитывается только для жилых зданий)
АRи - площадь м2 и сопротивление воздухопроницаемости ограждений м2·ч·Пакг;
Rи2 – для наружных дверей при входе в здание через тамбур – 014
1-числовой коэффициент учитывающий перепад давлений
p0 =10Па при котором определены расчтные значения Rи
ограждений в зоне расположения воздухопроницаемого элемента;
Расчтная разность давления р; в общем случае определяется величиной гравитационно-ветрового давления и работой вентиляции.
p = q(H - h)(p н – p в ) + 05 2 ρ н к - Р
где: Н - высота здания от поверхности земли до устья вентиляционной шахты м;
h - расстояние от поверхности земли до верха окон
середины стыков панелей м;
ρн ρв - массовая плотность соответственно наружного и
внутреннего воздуха кгм3 при tн и tв которую можно определить по формуле:
q - ускорение свободного падения 98
- наибольшая скорость в январе мс;
к - коэффициент учитывающий изменение скоростного давления ветра
по высоте здания (принимается к = 1 )
Р – потеря давления воздуха в вытяжной системе Па
где:h1- расстояние от центра вытяжной решетки до устья
вентиляционной шахты м;
ρ +5 - плотность наружного при t = + 5 °С кгм3
Расход теплоты на нагрев воздуха поступающего для
компенсации естественной вытяжки из квартиры Qв (Вт)
определяется по формуле:
Qв = (tв – tнвент)·Ап
где Ап – площадь пола м2;
tнвент= -14 °С – температура наружного воздуха для
Бытовые теплопоступления Qб (Вт) определяются для
всех помещений кроме лестничной клетки
Тепловые нагрузки на отопительные приборы Qот для
где Qив – наибольшая величина из расходов теплоты
на инфильтрацию или вентиляцию:
для кухонь: Qот.к= Qтп+ Qи – Qб
для лестничных клеток: Qот.л= Qтп+ Qи
Дано: - Окно с двойным остекление в раздельных переплетах
Расчтная разность давления равна:
3 1204 + 05 412 143 1 472 =
Потеря давления воздуха в вытяжной системе:
Р = 73 98 127 1204 = 472 Па
о = 021 794 46 284 = 2.70 кгм2 *ч
Расход тепла на нагрев воздуха:
в = 20 + 14 201 = 6834 Вт
Общие бытовые тепловыделения:
б = 21 201 1 02 = 33768 Вт
Расчет тепловой нагрузки приводится в Таблице 2.
Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления
Так как система отопления питается теплоносителями
от тепловой сети с параметрами 130-70 то для понижения
температуры системы водяного отопления присоединяется
через водоструйный элеватор который установлен в помещении теплового ввода в подвале здания.
Разность давлений подающие обратным трубопроводом
на вводе в здание для расчета системы отопления принята
Расход воды на участке Gуч при расчтной разности температуры воды в системе tг - t 0 с учтом дополнительной отдачи в помещении.
где: Qуч - тепловая нагрузка участка найденная по формуле
учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь
(сверх расчтной) приборов. Принятых к установке: радиаторов = 1024
полнительные теплопотери вследствие размещения
пительных приборов у наружных ограждений = 1 024
с - удельная массовая тепломкость воды равная
А затем по количеству проходящей воды можно определить скорость воды диаметр прохода труб и и удельные
Потери давления в главном циркуляционном кольце
должны быть меньше расчетного на 10% они складываются
из потерь давления на трение и в местных сопротивлениях. Если такого соответствия нет то производят корректировку диаметров отдельных участков с последующим пересчетом соответствующих величин.
Результаты приведены в Таблице 3.
Расчет поверхности отопительных приборов
Расчетная поверхность нагрева Fр (экм) определяется по
где 1 – коэффициент учитывающий понижение температуры воды за счет остывания ее в трубах;
Для системы с нижней разводкой:
- коэффициент учитывающий способ подводки теплоносителя к отопительному прибору и изменение теплоотдачи в зависимости от относительного расхода воды через
Учитывая что схема подводки – сверху-вниз принимаем 2=1.
Теплоотдача 1 экм прибора qэ (Втэкм) находят по
qэ= 208·t132·Gотн003
где t – разность между средней температурой воды в
приборе и температурой воздуха в помещении t= 825-tв
Gотн=36 qэ174с(tг-t0)
где с – удельная массовая теплоемкость воды равная
Число секций в приборе определяется по формуле:
где α1= 035 экм – площадь поверхности одной секции;
Все расчеты сводятся в Таблице 4.
Аэродинамический расчет системы естественной вытяжной
Цель расчта состоит в определение сечения каналов
и размеров жалюзийных решток чтобы обеспечить требуемые расходы удаляемого воздуха.
В жилом двухэтажном доме проектируем общеобменную
естественную вентиляцию с удалением воздуха из санитарных узлов и кухонь. Приточный воздух для компенсации
естественной вытяжки поступает снаружи через неплотности окон и других ограждений.
Вертикальный канал размещается по внутренним капитальным стенам. При невозможности разместить каналы в
капитальных стенах допускается устройство приставных
Количество удаляемого воздуха по СНиП для жилых
зданий должно быть не менее 3 м3ч на 1 м2 жилой площади
Нормы воздухообмена:
в кухнях с 2-ч конфорочными плитами - 60 м3ч;
в ванной - индивидуальная - 25 м3ч;
уборная индивидуальная - 25 м3ч;
Система вентиляции состоит: из вертикальных приставных каналов из кирпича горизонтальных воздуховодов
из гипсошлаковых плит. Часть вытяжного канала расположенного на чердаке теплоизолируется во избежание конденсации водяных паров на их внутренней поверхности.
Вытяжная шахта оборудуется зонтом.
Вытяжные шахты могут быть выполнены деревянными
обитыми с внутренней стороны кровельной сталью по войлоку и снаружи оштукатуренными или обитыми кровельной
сталью. Высоту вытяжных шахт следует принимать не менее
м. Вытяжные рештки в помещении располагают на 05м
Не допускается объединять в общую систему каналы из
помещений ориентированных на разные фасады. Вытяжные
системы с естественным побуждением следует рассчитывать
на гравитационное давление соответствующе разности
плотностей воздуха при температуре внутреннего воздуха
нормируемой для холодного периода года и температуре
наружного воздуха +5°С.
Аэродинамический расчет системы вентиляции оформляют в виде Таблицы 5.
Бухаркин Е.Н. Инженерные сети. – М.: Высшая школа 2001-415с.
Методические указания к выполнению курсовых работ
Гусев А. Ю. Мелик-Аракелян А. Т. Петров Л.В.
Отопление и вентиляция гражданского здания.
СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. – М.: Стройиздат 1983.
СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника. – М.:
СНиП II-33-75*. Отопление вентиляция и кондиционирование воздуха. – М.: Стройиздат 1982.

планы.dwg

Аксонометрическая схема системы отопления
Аксонометрическая схема системы вентиляции ВЕ-2
Стояк обратного тока
Вентиляционный короб
Вентиляционная решетка
Зонт над вентиляционным каналом
Условные обозначения:
Обратный трубопровод
Планы подвала первого и второго nэтажей чердакааксонометрическиеn схемы систем отопления и nвентеляции
Курсовая работа поnТеплогазоснабжениюnи вентиляции
КР по ТГВ ПГС 270102

Сумма КМС ξ на участках для гидравлического расчета.pdf

Сумма КМС на участках для гидравлического расчета
отвода 90 ° + тройник поворотный
задвижка + тройник поворотный
задвижка + тройник проходной
отвода 90 ° + кран + проходной тройник
отвода 900 + радиатор+ проходной тройник
Кран+2 отвода 900 + проходной тройник
Участок 9-10 Тройник проходной
Участок 10-11 Тройник проходной
Участок 11-12 Проходной тройник
Участок 12-13 задвижка + тройник на противотоке
Участок 13-14 задвижка + тройник на противотоке
Участок 14-15 2 отвода 900
Сумма КМС на участках для расчета системы вентеляции
вход в жалюзийную решетку
вход в жалюзийную решетку + колено 90
тройник на ответвление
Вход в жалюзийную решетку + колено 90 + тройник на проходе
Тройник на ответвление
Вход в жалюзийную решетку

таблица 1.pdf

общие теплопотреи через ограждения Qmin Вт
основные теплопотери через огр. Q Вт
расчетная разность (tв-tн)*n 0с
коэф. теплопередачи К Втм2
добавочные теплопотери %
наименование и его t 0с
характеристика ограждения
наименование ограждающих конструкций

5 таблица.pdf

Таблица рассчёта системы вентиляции

4 таблица.pdf

Определение числа секций отопительных приборов
Тепловая Тепловая Расчётная Относит-ый
нагрузка нагрузка плотность расход воды Поправочные коэффициенты

2 таблица.pdf

Бытовые выделение Вт

Задание на один лист.pdf

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ОТКРЫТОГО УНИВЕРСИТЕТА
КАФЕДРА «ПРОМЫШЛЕННОГО И ГРАЖДАНСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА»
по дисциплине «Теплогазоснабжение и вентиляция»
обучения специальность 270102 «Промышленное и гражданское строительство»
Параметры теплоносителя
Тип системы отопления - двухтрубная с нижней разводкой
Располагаемый перепад давлений ввода в жилой дом
Материал стены: – кирпич силикатный
Состав и объем работы
Курсовая работа состоит из двух взаимосвязанных разделов: расчетно-пояснительной
записки и графической части (один лист формата А1 ).
1. Расчетно-пояснительная записка
1.1. Теплотехнический расчет наружных ограждений
* климатические характеристики района строительства расчетные параметры
внутреннего воздуха и условия эксплуатации помещений;
* характеристики материалов наружной стены и нормативные теплотехнические
* требуемое термическое сопротивление наружной стены степень тепловой инерции и
толщину утепляющего слоя;
* фактический коэффициент теплопередачи наружной стены;
* требуемое термическое сопротивление для остальных наружных ограждений.
1.2. Расчет тепловой нагрузки на систему отопления
* расчет количества тепла расходуемого на нагрев инфильтрующегося воздуха; « расчет
расхода тепла на нагрев воздуха поступающего для вентиляции помещений и
компенсирующего естественную вытяжку из квартиры;
* расчет тепловой нагрузки на отопительные приборы и суммарной для всего здания;
* определение удельной тепловой характеристики.
1.3. Расчет теплового ввода и гидравлический расчет трубопроводов системы отопления
* расчет теплового ввода с водоструйным элеватором и выбор элеватора;
* аксонометрическая схема системы отопления с нанесенными расчетными тепловыми
нагрузками на участках и их длинами;
* определение главного циркуляционного кольца и расчетного циркуляционного давления
* расчет диаметров трубопроводов главного циркуляционного кольца.
1.4. Определение площади теплоотдающей поверхности отопительных приборов.
1.5. Расчет системы естественной вытяжной вентиляции
« определение необходимого воздухообмена в соответствии с санитарными нормами;
в определение расчетного гравитационного давления;
* аэродинамический расчет воздуховодов одной вентиляционной системы.
1.7. Список литературы
Все расчеты следует выполнять на одной стороне листа белой бумаги и сопровождаться
необходимыми схемами графиками и рисунками и оформлять в виде отдельной
пояснительной записки к курсовой работе.
2. Графическая часть к курсовой работе
2.1. планы подвала типового этажа и чердака (расположен над всем зданием) с
изображением отопительных приборов стояков и магистралей системы отопления
жалюзийньгх решеток вентиляционных каналов. Сборных воздуховодов и шахт в
2.2. аксонометрическую схему системы отопления с узлом теплового ввода;
2.3. аксонометрическую схему рассчитанной системы вентиляции;

3 таблица.pdf

Гидравлический расчет
Нагрузка Q Количест Длина l м Диамет Удельные Скорость Потери Сумма Потери в Суммарные