Отопление 3 - этажного жилого дома в г. Тюмень

. пояснительная записка.doc

Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания
1. Теплотехнический расчет наружной стены
2. Теплотехнический расчет перекрытия над последним этажом
3. Теплотехнический расчет перекрытия над подвалом
4 Теплотехнический расчет и выбор конструкции оконного проема и входной
Определение теплопотерь через ограждающие конструкции помещения
Выбор конструкционного решения системы отопления
Гидравлический расчет системы отопления
Теплотехнический расчет труб и нагревательных приборов
Расчет оборудования элеваторного узла
2. Подбор водоструйного элеватора
Спецификация материалов и оборудования
Проектируются системы водяного отопления жилого дома в городе Тюмени. Расчетные параметры наружного воздуха для холодного периода года взяты по СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» ([3]). Расчетные параметры внутреннего воздуха для каждого помещения приняты согласно ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».
План этажа – вариант 8;
Количество этажей – 3 этажа;
Район строительства – г. Тюмень;
Вход в здание направлен на Север;
Система отопления – с нижней разводкой;
Температура теплоносителя в тепловых сетях:
- в подающем 150 оС; - в обратном 70 оС;
Температурный график внутри здания – 95-70 оС;
Высота этажа - 30 м;
Высота подвала - 25 м;
Высота чердака – 15 м;
Высота типового перекрытия – 300 мм;
Температура внутри здания:
- в лестничной клетке tв=18 оС
- жилая комната tв=20 оС
=-350С - температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 092
=-6.9 0С- средняя температура периода со средней суточной
температурой воздуха 8 0С продолжительностью 223суток
=223 - продолжительность отопительного периода
Требуемое термическое сопротивление теплопередаче наружной стены интерполируется по таблице [1 табл. 4] исходя из значения градусо-суток отопительного периода района строительства. Градусо-сутки отопительного периода ГСОП °Ссут вычисляются по формуле:
ГСОП=(tв-tот.пер)zот.пер=(20-(-69))*223=59987
где tв - расчетная температура внутреннего воздуха °С ; tот.пер zот.пер - средняя температура наружного воздуха °С и продолжительность сут отопительного периода (принимаются по [3 «Таблица наружного воздуха»] для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8°С).
Термическое сопротивление слоя утеплителя Rут м2°СВт определяется по формуле
где αн - коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности стены Вт(м2·°С) (принимается по [6 табл. 8]; αв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены Вт(м2·°С) (принимается по [1 табл. 7]); - сумма термических сопротивлений всех слоев кроме теплоизоляционного м2·°СВт; R N - количество однородных слоев наружной стены за исключением слоя утеплителя.
Расчетная толщина теплоизоляционного слоя м:
где - коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя (табл. 1).
Фактическая толщина слоя утеплителя принимается округленной в большую сторону.
Рисунок 1. Конструкция наружной стены
Свойства материалов слоев наружной стены (рис.1; [6 приложение Д])
теплопроводности λ Вт(м·°С)
Фактическое термическое сопротивление наружной стены:
Коэффициент теплопередачи наружной стены:
Результаты расчетов по формулам для наружной стены:
Исходя из полученного результата зададимся ближайшим номенклатурным значением 120 мм. Таким образом фактическое термическое сопротивление:
Общее термическое сопротивление стены или фактическое сопротивление теплопередачи:
Находим коэффициент теплопередачи k:
Толщина наружной стены
Требуемое термическое сопротивление чердачного перекрытия определяется по [1 табл. 4] в зависимости от градусо-суток отопительного периода найденных в п. 1.1. Для города Курска требуемое термическое сопротивление перекрытия над последним этажом равно
Теплотехнический расчет чердачного перекрытия проводится аналогично теплотехническому расчету наружной стены по формулам:
Рисунок 2. Конструкция перекрытия над последним этажом
Свойства материалов слоев чердачного перекрытия (рис.2; [6 приложение Д])
плита перекрытия пустотная 220мм
пароизоляция 15 мм (рубероид)
цементно-песчаный раствор 20мм
Результаты расчетов по формулам для чердачного перекрытия:
Исходя из полученного результата зададимся ближайшим номенклатурным значением 160 мм. Таким образом фактическое термическое сопротивление:
Толщина чердачного перекрытия
Требуемое термическое сопротивление перекрытия над подвалом определяется по [1 табл. 4] в зависимости от градусо-суток отопительного периода найденных в п. 1.1. Для города Москва требуемое термическое сопротивление перекрытия над подвалом равно
Теплотехнический расчет подвального перекрытия проводится аналогично теплотехническому расчету наружной стены по формулам:
Рисунок 3. Конструкция перекрытия над подвалом
Свойства материалов слоев перекрытия над подвалом (рис.3; [6 приложение Д])
доска половая (доска 30мм)
воздушная прослойка 50 мм
пароизоляция 15мм (рубероид)
Результаты расчетов по формулам для подвального перекрытия:
Исходя из полученного результата зададимся ближайшим номенклатурным значением 90 мм. Таким образом фактическое термическое сопротивление:
Толщина подвального перекрытия
4. Теплотехнический расчет и выбор конструкции оконного проема и входной двери
Требуемое термическое сопротивление теплопередаче при известном значении градусо-суток отопительного периода найденных в п. 2.1 интерполируется по [1 табл.4]: Rтр=051
По [6 табл.5] выбирается конструкция оконного проема (балконной двери) и фактическое сопротивление теплопередаче из условия Rтр ≤ Rок:
Трехкамерный стеклопакет в раздельно-спаренных переплетах размеры 15х15 м
Коэффициент теплопередачи:
Двойная дверь в здание с тамбуром. Размер входной двери 14х20 м коэффициент теплопередачи
DК = 027Н = 027*105 = 243
Расчёт производится в табличной форме. Таблица 3.1.
Расчёт теплопотерь через ограждающие конструкции производится для помещений расположенных на 1 2 3 и 4 этажах.
Теплопотери через ограждающие конструкции помещений Qогр Вт складываются из потерь через отдельные ограждения или их части площадью F м2.
Qогр=k*(tв-tн)*n*F(1+b) Вт
где К-коэффициент теплопередачи ограждения Вт(м2*оС) полученный для наружных стен чердачного перекрытия и перекрытия над подвалом в курсовой работе «Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций»; для окон и балконных дверей определяется через термическое сопротивление как К=1Rогр
tв- температура внутри помещения;
tн- расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления (температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 092) оС;
n- коэффициент принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;
b- коэффициент учитывающий добавочные теплопотери через ограждения (принимается в доля от основных теплопотерь);
F- площадь наружных и внутренних ограждений при расчёте теплопотерь следует определять (с точностью до 01 м2) с соблюдением правил обмера по планам и разрезам здания м2.
Qинф – количество тепла на прогрев воздуха через окна и двери
Qинф = 028 Св Gинф lпроем (tв – tн) Кинф [Вт]
где Св – удельная массовая теплоемкомкость воздуха Св=107
Gинф – количество воздуха инфильтрированного в единицу времени через 1 м2 ширины проема
Gинф = 875 кгчас - для окон
Gинф = 35 кгчас - для дверей.
Кинф – коэффициент инфильтрации = 07
Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
Добавочные теплопотери
Qзд=Qогр*(К1*К2)=54428*(104+102+101)=58238 Вт
Определение теплопотерь на нагревание наружного воздуха поступающего через окна двери стены и т.п. путём инфильтрации в помещения
Расчёт выполняется в виде таблицы. Таблица 3.1
QИ=(kИGoFo+07*G*F)*cв*(tв-tн)3600=028*Gобщ*(tв-tн) Вт
где kИ – поправочный коэффициент учитывающий нагревание инфильтрующего воздуха в межстекольном пространстве окон и балконных дверей где воздух несколько нагревается идущим наружу тепловым потоком (kИ = 08 при окнах с двойными разделительными переплётами и kИ=1 при одинарных дверях);
Fo F – расчётные площади соответственно окон (и балконной дверей) и других наружных ограждений м2;
св – удельная массовая теплоёмкость воздуха равная 1005 Дж(кгК);
Go G – количество воздуха поступающего путём инфильтрации через 1 м2 площади соответственно окон (и балконных дверей) и других наружных ограждений кг(ч*м2);
Gобщ=(kИGoFo+07*G*F) – общее количество воздуха поступающего путём инфильтрации в помещении кгч;
Количество воздуха поступающего за 1 час вычисляют при известной воздухопроницаемости наружных ограждений по формулам:
для заполнения световых проёмов
Go=1RИ*(DрDро)23 кгч
где RИ – сопротивление воздухопроницанию заполнения световых проёмов м2чкг при Dро=981 Па;
для других наружных ограждающих конструкций стен покрытий ворот дверей и открытых проёмов в здание
где К – показатель степени; для наружных стен покрытий К=1 для ворот дверей и открытых проёмов в здании К=05;
RИ – сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций (м2чПакг);
Разность давлений Dр у наружной и внутренней поверхностей ограждающих конструкций вычисляют в верхней части окон дверей ворот проёмов (по середине вертикальных стыков стеновых проёмов). Для жилых и общественных зданий используют формулу
Dp=g[(H-h)*(rн-1.27)+0.05*rн*u2н(Сн-Сз)kd] Па
здесь g – ускорение свободного падения (981 мс2);
H h – высота над поверхностью земли соответственно верхней точки здания (устья вентиляционной шахты) и верха рассматриваемого элемента ограждения м;
rн – плотность наружного воздуха кгм3 которую определяют как rн=353(273+t);
uн – наибольшая скорость ветра в январе по румбам северного направления;
Сн Сз- аэродинамический коэффициент соответственно для наветренной и заветренной поверхности здания (для здания прямоугольной формы: Сн=+08;Сз=-06);
kd – коэффициент учитывающий изменение динамического давления ветра в зависимости от высоты верха рассматриваемого элемента и типа местности (тип местности С- городские районы с застройкой зданиями высотой здания высотой более 25м)
Характеристика ограждающих конструкций
Определение мощностей отопительных установок
Расчёт ведётся в виде таблицы для всех этажей. Данные для заполнения этой таблицы берём из предыдущих расчётов. Таблица 5.1
а) для жилых помещений и кухонь
QОТ=QОГР-QБЫТ+QИилиВ Вт
б) для нежилых помещений
Мощность отопительной установки
Выбор и конструирование систем водяного отопления
Запроектирована однотрубная система с нижней разводкой.
В качестве отопительных приборов используются радиаторы стальные секционные М-140 ГОСТ 8690-75. Трубы стальные водогазопроводные ГОСТ 3262-75*.
Присоединение труб к отопительным приборам предусматривается одностороннее.
Магистральные подающие трубопроводы располагаются в подвале на высоте 2100 мм от пола подвала закреплены с помощью кронштейнов. Величина уклона магистральных трубопроводов принимается 0003.
На стояках предусматривается установка спускных кранов и в качестве запорной арматуры – установка кранов.
При прокладке через стены трубопроводы прокладываются в гильзе которая заполняется несгорающим материалом.
Гидравлический расчёт системы отопления
Расчёт выполняется в форме таблицы. Расчёт ведётся для основного циркуляционного колеца. Гидравлический расчёт выполняется по характеристикам сопротивления.
Qi – тепловая нагрузка расчётного участка Вт.
Gi=086*(QотiDtc)b1b2 – расход теплоносителя на расчётном участке кгч.
b1 – поправочный коэффициент учитывающий теплопередачи через дополнительную площадь сверх расчётной вследствие округления b1=104;
b2 – поправочный коэффициент учитывающий местоположение отопительного прибора b2=102;
li – длина рассматриваемого расчётного участка м.
Dy – диаметр условного прохода принятый на участке мм.
ldв – приведённый коэффициент гидравлического трения зависящий от принятого диаметра принимается по [15 табл. 4.6] м-1.
xi – сумма коэффициентов местных сопротивлений на рассматриваемом участке принимается [15 табл. 4.12-4.13].
xпрi – приведённый коэффициент сопротивления участка.
Аi – удельное динамическое давление зависящее от принятого диаметра на расчётном участке принимается по [15 табл. 4.6] Па(кгч)2.
Si – характеристика гидравлического сопротивления участка. Для магистральных участков данные получают произведением:
Si=Ai*xпрi Па(кгг)2.
Для унифицированных стояков характеристику гидравлического сопротивления получают по формуле:
Sстi=Sэтi+(Sпрi+Sni)+SПМ+Sом+Sпу*l+Sнэ. Па(кгг)2
где Sэтi – характеристика сопротивления одного этажестояка
[15 табл.4.7] Па(кгг)2;
SПМ Sом –характеристика сопротивления присоединения соответственно к подающей и обратной магистрали [15 табл. 4.7] Па(кгг)2;
Sпу–характеристика сопротивления прямого участка трубы Па(кгг)2;
l – длина прямого участка м.
Dрi=Si*Gi2 – потери давления Па.
Dрр=Dрi – расчётное располагаемое давление Па.
Невязка=I(DррИ-DррФ) DррИI*100%
DррИ – расчётные потери давления искомые Па;
DррФ–расчётные потери давления фактические получившиеся на параллельном участке Па.
В качестве основного циркуляционного кольца системы принимаем кольцо с тупиковым стояком 11 (самое нагруженное и самое удалённое)
Принято по результатам расчета
Теплотехнический расчёт труб и нагревательных приборов однотрубной системы водяного отопления
Расчёт выполняется в форме таблицы.
Qотi – мощность отопительной установки i-го помещения Вт.
Gст=086*(QотiDtc)*b1*b2 – расход теплоносителя на расчётном участке кгч.
Dtс=tг-tо – расчётная разность температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе системы отопления;
a - коэффициент затекания воды принимается по [табл. 5.3 15].
Q’тр–сумма дополнительной теплопередачи труб и приборов до рассматриваемого помещения Q’тр=115 Вт;
Dtм – суммарное понижение температуры воды оС
qВ qг- теплоотдача 1м вертикальных и горизонтальных труб Втм.
lВ lг – длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения м.
bф – поправочный коэффициент учитывающий долю теплоты полезную для поддержания внутренней температуры tв для открыто проложенных bтр=09
Dtпр=086*QпрGпр*b1*b2 оС – потери температуры напора в приборе оС.
tвых=tвх-tпр – температура теплоносителя на выходе оС.
Dtср=(tвх+tвых)2-tв – средний температурный напор оС.
n p c – экспериментальные показатели определяются в зависимости от расхода теплоносителя и направления движения n=03 p=0 с=1.
в – коэффициент учёта атмосферного давления в данной местности [15 табл.5.7]
y=1-а*(tвх-tвых) – коэффициент учёта направления движения теплоносителя воды в приборе а=0006 – для чугунных секционных радиаторов.
Qнт=Qпрjк – номинальный тепловой поток прибора Вт.
Qну – номинальный тепловой поток одной секции радиатора Вт [15 табл.5.11]
b3=097+(34Nор*Qну) – коэффициент учёта числа секций в приборе;
Nор – ориентировочное число секций радиатора Nор= Qпр Qну.
Nфакт – фактическое количество секций округлённое до целого Nмин
Подбирается прибор и определяется его фактический тепловой поток.
Теплотехнический расчёт труб
Расчёт основного и вспомогательного оборудования элеваторного узла
Расчётное давление в системе отопления для создания циркуляции теплоносителя (воды) DРр Па определяется по формуле
Рн =Рр –(Ре тр+ Ре пр); Па
где DРН- давление создаваемое циркуляционным насосом для обеспечения необходимого расхода воды в системе;
DРЕ - естественное циркуляционное давление
DРЕтр – естественное циркуляционное давление возникающее в расчётной кольце системы вследст вие охлаждения воды в трубах;
Естественное циркуляционное давление в трубах
Ре тр=*g*=064*981*6081=3382 Па;
где: hi- вертикальное расстояние между условными центрами: охлаждения
- температура в начале и в конце участка;
=064 кг(м3*оС) – среднее приращение плотности (для tг-tо=95-70оС).
=981 мc2 – ускорение свободного падения;
DРЕпр – естественное циркуляционное давление в расчётном кольце системы вследствие охлаждения воды в отопительных приборах определяется по формуле:
где: hi- вертикальное расстояние между условными центрами: охлаждения в стояке для
=9.81 мc2 – ускорение свободного падения;
- тепловая мощность отопительной установки
- расход воды в стояке;
где: DPн – давление создаваемое циркуляционным насосом для обеспечения необходимого расхода воды в системе.
Естественное циркуляционное давление в приборах
=((086*064*981)725)*9699*104*102=
Рн=1721-(382+769)=570 Па;
Объем теплоносителя проходящий через грязевик в час определяется по формуле:
где: Qзд- тепловая мощность установки Вт
2 – температура в тепловой сети 0С
Минимальный внутренний диаметр грязевика определяется по формуле:
Выбирается грязевик ТС-569.00.000-09 с внутренним диаметром DН =159 мм Dу=50мм
Ценным преимуществом элеватора как смесительного устройства является создаваемое им практическое постоянство коэффициента смешения при колебаниях перепада давления перед ним.
Основной рабочей характеристикой является коэффициент смешения который определяется по формуле
где 1 –температура теплоносителя(воды) поступающая в элеватор из тепловой сети ОС;
Г –температура смешенного теплоносителя после элеватора поступающая в систему отопления ОС;
О –температура охлаждающего теплоносителя(температура в обратной магистрали) ОС.
В расчетах коэффициент смешения принимается с запасом 15% поэтому
Диаметр горловины водоструйного элеватора dГ вычисляют по формуле:
где GС – расход теплоносителя в системе отопления после элеваторного узла по формуле:
РН– расчетное давление в системе отопления для циркуляции теплоносителя кПа.
По диаметру горловины подбирают стандартный элеватор.
Подобран элеватор №1 с фактическим диаметром dФГ=15 см
После выбора стандартного элеватора имеющего диаметр горловины ближайший к полученному по расчету определяют диаметр сопла по приблизительной зависимости:
При известном диаметре сопла dС находят необходимую для действия элеватора разность давления в наружных теплопроводах (тепловых сетях) при вводе их в здание рТС:
где GТС – расход теплоносителя в тепловых сетях определяется по формуле
–температура теплоносителя в обратном трубопроводе тепловых сетей ОС.
Список используемой литературы.
СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.
СНиП 31-01-2003. Здания жилые многоквартирные.
СНиП 23-01-99*. Строительная климатология.
СНиП 41-01-2003. Отопление вентиляция и кондиционирование.
СП 41-101-95. Проектирование тепловых узлов.
СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий.
Отопление и вентиляция жилых и гражданских зданий: Проектирование: СправочникГ.В.Русланов М.Я.Розкин Э.Л.Ямпольский. - Киев: Будiвельник 1983. - 272 с.
Богословский В.Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления вентиляции и кондиционирования воздуха): Учебник для вузов. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. школа 1982. - 415 с. ил.
Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. I. ОтоплениеВ.Н.Богословский Б.А.Крупнов А.Н.Сканави и др.; под ред. И.Г.Староверова и Ю.И.Шиллера. - 4-е издание перераб. и доп. - М.: Стройиздат 1990. - 344 с.: ил. - (Справочник проектировщика).
Богословский В.Н. Сканави А.Н. Отопление: Учеб. для вузов. - М.: Стройиздат 1991. - 735 с.: ил.

отопление.dwg

Наименование и техническая характеристика
оборудования и материалов
Задвижка фланцевая D
Кран для спуска воды D
Фланцы стальные плоские приварные D
Труба стальная водогазопроводная D
Проект выполнен в соответствии с нормативной документацией
- СНиП 41-01-2003 "Отопление
вентиляция и кондиционирование";
- СП 44.13330.2000 "Административные и бытовые здания";
- СП 118.13330.2012 "Общественные здания и сооружения
Объект строительства - четырехэтажный дом молодежи
Параметры наружного воздуха принимаются согласно
СНиП 41-01-2003 "Отопление
вентиляция и кондиционирование".
Температура наиболее холодной пяти дневки обеспеченностью 0
Средняя температура отопительного периода =-3
С. Продолжительность
отопительного периода 214 суток.
Система отопления однотрубная с нижней разводкой.
Теплоноситель-вода. Температура теплоносителя в сети 150-70
Температура теплоносителя в системе: в подающем
В качестве отопительный приборов применяются радиаторы чугунные
секционные М-140 АО. На лестничных клетках регистры глаткотрубные.
Все трубопроводы выполняются из металлических труб.
Изготовление и монтаж трубопровода вести в соответствии
со СНиП 3.05.01-85 "Внутренние санитарно-технические системы".
Компенсация тепловых удлинений труб обеспечивается за счет
естественных изгибов и поворотов.
Обратная магистраль тепловой сети t=70
Подающая магистраль теловой сети t=150
Обратная магистраль системы отопления t=70
Подающая магистраль системы отопления =95
Детали крепления санитарно-технических
приборов и трубопроводов
Район строительства: г. Москва
-х этажного дома молодежи
Спецификация изделий
материалов и оборудования
Район строительства: г. Москва
Сборочный чертеж; Расчетная схема системы отопления;
Аксонометрическая схема системы отопления
Ведомость рабочих чертежей и основного комплекта
Общие данные; План первого этажа
М1:100; План подвала
план 1 этажа M1:100
расчетная схема системы отопл
Ведомость сслылочных и прилагаемых документов
Деитали крепления санитарно-техн.
приборов и оборудования
Спецификация оборудования и матер.
Прилагаемые документы
Район строительства г.Тюмень
Отопление 3 этажного дома творчества
НОУ ВПО "КИГИТ" гр. ЗС-11
Cпецификация изделий
план 1 этажа М1:100
расчетная и аксонометрическая схемы
Общие указания 1.Проект выполнен в соответствии c нормативной документацией согласовано: -СП 60.13330.2012 "Отопление
вентиляция и кондиционирование" -СП 44.13330.2000 "Административные и бытовы здания" -СП 118.13330.2012 "Общественные здания и сооружения" xi-3
Объект строительства трехэтажный дом творчества в г.Тюмени. 3. Параметры воздуха принимаются согласно i0
СП 60.13330.2012 "Отопление
вентиляция и кондиционирование. Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0
=-35 Средняя температура отопительного периода =-6
Продолжительность отопительного периода=-223 суток i-3
Система отопления однотрубная с нижней разводкой 5. Теплоноситель-вода.Температура теплоносителя в системе: в подающем i0
В качестве отопительных приборов применяются радиаторы чугунные i0
секционные М-140. 7.Все трубы выполняются из металлических труб. Изготовление и монтаж вести в соответствии со СНиП 3.05.01-85* "Внутренние санитарно-тхнические системы" i-3
Компенсация тепловых удлинений труб обеспечивается за счет i0
естественных изгибов и поворотов.
Расчетная схема системы отопления