Отопление и вентиляция 3-х этажного жилого дома в г. Тула

ТГиВ.dwg

План типового этажа М 1:100
Общие данные по проекту
План подвала М 1:100
Ввод с магистрали Т1 Т2
Схема системы отопления
Расчетная схема системы отопления
Вытяжная шахта с зонтом над кровлей
Схема системы вентиляции
Данный проект разработан на основании задания кафедры ТГиВ
проектирования систем отопления и вентиляции.
Расчетные параметры наружного воздуха приняты по СНиП 23-01-99* для г.Тула t =-27°С.
Расчетные параметры внутреннего воздуха приняты по ГОСТ 30494-96 : для кухонь tв=18°C
Теплоснабжение осуществляется от местной котельной с параметрами теплоносителя t =95°С
Монтаж системы отопления и изоляция выполнены в соответствии со СНиП 3.05.01-85
для угловых комнат tв=20°С
для лестничных клеток tв=16°С.
Внутренние санитарно-технические системы
Потери давления в системе отопления 1778 Па
Нагревательные приборы в жилых помещениях и на лестничной клетке - конвекторы "Комфорт" КН 20.
Задвижка 30с 6нж ø100
Грязевик ø50 ТС-569.00.000-09
Кировский при- боростроитель- ный завод
Счетчик турбинный ВСК МГ-90-1032
Трубы стальные водогазо- проводные по ГОСТ3262-91* ø15х2
Трубы стальные электросварные по ГОСТ 10704-75* ø76х2
Вентиль 15кч18П2 ø15 ø32
Конвектор "Комфорт-20
Кран трехходовой КРТП ø15
Задвижки 30ч 6бр ø50
Пробковый кран 11Б 6бк ø15 ø20 ø25
Регулирующий клапан VB2 15
Смесительный насос Wilo-Star-E 251-5
Обратный клапан 16кч 11р ø25
Вентиль 15кч18П2 ø25
Манометр МПЗ-У; 25 МПа
Термометр ТТП 5.240.103
Отопление и вентиляция
Жилой дом в городе Тула (Тульская область)

Пояснительная записка к ТГиВ.docx

Федеральное агентство по образованию и науки Российской Федерации
Новосибирский Государственный Архитектурно-Строительный Университет (СибСТРИН)
Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции
по теме: «Отопление и вентиляция жилого здания»
Специальность:«Экспертиза и управление недвижимостью»
Проект защищен: 20 г. оценка .
Пояснительная записка
ПРОЕКТНАЯ РАЗРАБОТКА
Тепловой режим здания5
1. Расчетные параметры наружного воздуха5
2. Расчетные параметры внутреннего воздуха5
3. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций5
3.1. Теплотехнический расчет стены6
3.2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия8
3.3. Теплотехнический расчет перекрытия над неотапливаемым подвалом9
3.4. Теплотехнический расчет окон10
3.5. Теплотехнический расчет дверей11
4. Тепловой баланс помещений12
4.1. Потери теплоты через ограждающие конструкции12
4.2. Расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося наружноговоздуха12
4.3. Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха14
4.4. Бытовые тепловыделения14
1. Подбор системы отопления15
2. Тепловой расчет нагревательных приборов15
3. Гидравлический расчет системы отопления16
Для создания нормальных условий жизнедеятельности человека в помещении необходимо поддерживать строго определенный тепловой режим.
Тепловой режим в помещениях обеспечиваемый системой отопления вентиляции и кондиционирования воздуха определяется в первую очередь теплотехническими и теплофизическими свойствами ограждающих конструкций.
Ограждающие конструкции с высокоэффективными теплоизоляционными свойствами обеспечивают выбор экономически обоснованных систем отопления здания на основе определения оптимальных теплопотерь следовательно и тепловой нагрузки отопительных установок. Такой подход позволяет оптимизировать выбор оборудования и конструктивные исполнения систем отопления и в частности выбор обоснованных диаметров труб и площадей поверхностей отопительных приборов.
Задача курсовой работы – обучение практическим методам расчета конструирования систем отопления и вентиляции применению типовых решений и новейших достижений отопительно-вентиляционной техники.
Тепловой режим здания
1 Расчетные параметры наружного воздуха
Назначение здания - жилой дом.
СНиП – 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика»
СНиП – 23-01-99 «Строительная климатология»
Район постройки г. Тула
Температура воздуха наиболее холодной пятидневки (обеспеченностью 092): tн=-27
Температура среднего отопительного периода t=-3
Средняя скорость ветра за январь V=4 мс.
Продолжительность отопительного периода 207 суток.
Зона влажности – вторая зона нормальная.
2 Расчетные параметры внутреннего воздуха
СНиП – 2.08.01.89 «Жилые здания»
Угловая комнатаt=20
Центральная комнатаt=20
Лестничная клеткаt=16
Температура воздуха tв=20
Влажность помещения =60%
Влажностный режим помещений зданий – нормальный [3 табл. 1]
3 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
Определяем значение градусо-суток отопительного периода и условия эксплуатации ограждающих конструкций:
ГСОП=(tв-tот.пер.)*z=(20+3)*207=4761 где
tв – расчетная температура внутреннего воздуха ;
tот.пер. – температура среднего отопительного периода ;
z – продолжительность отопительного периода сутки.
Условия эксплуатации ограждающих конструкций принимаются по [3 табл. 2]: при нормальном режиме помещения и нормальной зоне влажности – условия эксплуатации Б.
3.1 Теплотехнический расчет стены
Наружная стена состоит из следующих слоев:
слой – штукатурка из цементно-песчаного раствора: толщина 1=003 м коэффициент теплопроводности λ1=076 Вт(м·оС);
слой – утеплитель плиты минераловатные: ρ2=100 кгм3 2=X м λ2=0061 Вт(м·оС);
слой – кирпичная кладка из кирпича глиняного обыкновенного: 3=038 м λ3=070 Вт(м·оС);
слой – штукатурка цементно-песчаным раствором: 4=002 м λ4=076 Вт(м·оС);
Требуемое сопротивление теплопередаче по санитарно-гигиеническим требованиям в соответствии с [3 формула 3]:
tн – расчетная температура наружного воздуха ;
n – коэффициент учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху приведенный в табл. 6 [3];
- нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха tв и температурой внутренней поверхности в ограждающей конструкции принимаемый по табл. 5 [3] равный для наружных стен 4;
αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций Вт(м2·) принимаемый по табл. 7 [3] равный 87.
Roтр=1*(20+27)(4*87)=135
Определяем нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rнорм по требованиям энергосбережения в соответствии с [3 формула 1]:
Dd – градусо-сутки отопительного периода ·сут для конкретного пункта;
a b – коэффициенты значения которых следует принимать по данным табл. 4 [3] для соответствующих групп зданий.
Roнорм=000035·4761+14=307
Так как Roнорм > Roтр найденного из санитарно-гигиенических и комфортных условий то за расчетное значение принимаем Roнорм=307
Уточняем фактическое сопротивление теплопередаче Roф равное:
αн - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций Вт(м2·) принимаемый по табл. 6* [3] равный 23.
Отсюда находим толщину утеплителя:
X=2=(Roнорм - ( 1αв + 1 λ1 + 3 λ3 + 4 λ4 + 1αн )) λ2=
=(307-(187+003076+038070+002076+123))·0061=0140 м.
Таким образом толщина стены составит: стены=30+140+380+20=570 мм.
При пересчете факт. сопротивление теплопередаче для стен будет равно:
Roф=187+003076+0140061+038070+002076+123=307
Определяем коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции: k=1Roф=1307=033 Вт(м·оС).
Таким же образом определяется толщина утеплителя для перекрытия чердачного и перекрытия над подвалом.
3.2 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия
слой – стяжка цементно-песчаным раствором: 1=004 м λ1=076 Вт(м·оС);
слой – утеплитель – пенополистирол: ρ2=35 кгм3 2=X м λ2=0041 Вт(м·оС);
слой – пароизоляция – рубероид: 3=0015 м λ3=017 Вт(м·оС);
слой – выравнивающий слой из цементно-песчаного раствора: 4=001 м λ4=076 Вт(м·оС);
слой – железобетонная плита перекрытия без пустот: 5=025 м λ5=192 Вт(м·оС);
Требуемое сопротивление теплопередаче по санитарно-гигиеническим требованиям равно:
где для покрытий и чердачных перекрытий равен 3.
Нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rнорм по требованиям энергосбережения равно:
Так как Roнорм > Roтр найденного из санитарно-гигиенических и комфортных условий то за расчетное значение принимаем Roнорм=404
отсюда находим толщину утеплителя:
X=2=(Roнорм - ( 1αв + 1 λ1 + 3 λ3 + 4 λ4 + 5 λ5+ 1αн )) λ2=
=(404-(187+004076+0015017+001076+025192+112))·0041=0146 м.
Таким образом толщина чердачного перекрытия составит: черд.=40+146+15+10+250=461 мм.
При пересчете фактическое сопротивление теплопередаче для стен будет равно: Roф=187+004076+01460041+0015017+001076+025192+112= =404
Определяем коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции: k=1Roф=1404=025 Вт(м·оС).
3.3 Теплотехнический расчет перекрытия над неотапливаемым подвалом
слой – линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе: ρ1=1400 кгм3 1=0002 м λ1=023 Вт(м·оС);
слой – выравнивающий слой из цементно-песчаного раствора: 2=002 м λ2=076 Вт(м·оС);
слой – утеплитель – маты из стеклянного штапельного волокна «URSA»: ρ3=15 кгм3 3=X м λ3=0048 Вт(м·оС);
слой – пароизоляция – битумная мастика: ρ4=1400 кгм3 4=0003 м λ4=027 Вт(м·оС);
где для перекрытий над проездами подвалами и подпольями равен 2.
X=3=(Roнорм - ( 1αв + 1 λ1 + 2 λ2 + 4 λ4 + 5 λ5+ 1αн )) λ3=
=(404-(187+0002023+002076+0003027+025192+112))·0048=0176 м.
Таким образом толщина подвального перекрытия составит: черд.=2+20+176+3+250=451 мм.
При пересчете фактическое сопротивление теплопередаче для стен будет равно:
Roф=187+0002023+002076+01760048+0003027+025192+112=
3.4 Теплотехнический расчет окон
Определяем требуемое сопротивление теплопередаче для окон:
Таким образом к установке принимаем окна с двухкамерным стеклопакетом в одинарном переплете с межстекольным расстоянием 8 мм с фактическим сопротивлением теплопередаче Rоф=051
Определяем коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции: k=1Rоф=1051=196 Вт(м·оС).
3.5 Теплотехнический расчет дверей
Требуемое и фактическое сопротивление теплопередаче наружных дверей должно быть не менее 06Roтр стен здания по [3 пункт 5.7]. Конструкция устанавливаемой двери должна удовлетворять следующему требованию: Roтр(дв)=06·Roтр(стены)
Определяем коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции: k=1Roтр(дв)=1081=123 Вт(м·оС).
Найденные значения толщин конструкций фактических сопротивлений теплопередаче коэффициентов теплопередачи заносим в сводную таблицу 1.
Наименование огражения
Чердачное перекрытие
Перекрытие над подвалом
4 Тепловой баланс помещений
Qрас = Qобщ. + Qинф - Qбыт
4.1 Потери теплоты через ограждающие конструкции
Теплопотери через ограждающие конструкции помещений Qогр Вт складываются из теплопотерь через отдельные ограждения или их части площадью А м2 определяются по [5]:
Q= AR(tп – tн)(1+)n (1)
А – расчетная площадь ограждающих конструкций м2;
R – сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций следует определять по СНиП 11-3-79**;
tп – расчетная температура воздуха оС помещения с учетом повышения по высоте для помещений высотой более 4 м;
tн – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года;
- добавочные потери теплоты в долях от основных потерь определяемые по п. 2;
n – коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху по СНиП 11-3-79**;
Добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции:
Север восток северо-восток северо-запад - 0.1;
Юго-восток запад – 0.05;
Для наружных дверей – 0.27Н - для двойных дверей с тамбуром между ними. (Н – высота здания от поверхности земли до верха карниза м).
4.2 Расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося наружного воздуха
Qинф= 0.28*G*C (tв- tн)*k (2)
G – расход инфильтрирующего воздуха кгч через ограждающие конструкции помещения определяемый по формуле: где
A1 R1 – соответственно площадь м2 окон балконных дверей и фонарей сопротивление их воздухопроницанию (м2 ·ч)кг определяемое по СНиП II-3-79**;
A2 R2 – соответственно площадь м2 наружных и внутренних дверей ворот и открытых проемов сопротивление их воздухопроницанию (м2 ·ч)кг;
Δp – разность давлений воздуха Па на наружной и внутренней поверхностях соответственно окон балконных дверей и фонарей – Δ наружных дверей ворот и открытых проемов – Δ стыков стеновых панелей – Δp3 определяемая по формуле:
H – высота здания м от уровня земли до верха карниза центра вытяжных отверстий фонаря или шахты;
v – скорость ветра мс;
cen cep – аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания принимаемые по СНиП 2.01.07-85;
k – коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания принимаемый по СНиП 2.01.07-85;
С – удельная теплоёмкость воздуха равная 1 кДжкг 0С;
tв tн – расчетные температуры воздуха 0С в помещении и наружного воздуха в холодный период года;
k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях принимаемый 07.
4.3 Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха
Qi = 0.28*L* C* (tв – tн)*k (8)
L – расход удаляемого воздуха м3ч не компенсируемый подогретым приточным воздухом;
Lжил.ком=3*Fпола м3ч
- плотность внутреннего воздуха кгм3;
Так как расход вытяжного воздуха при естественной вентиляции больше чем расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося воздуха следовательно расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося воздуха считаем по формуле (8) Qвент.
4.4 Бытовые тепловыделения
Бытовые тепловыделение принимаются 10 Вт на 1 м2 площади помещения Qбыт = 10*А где А – площадь пола. По СНиП 11-3-79**.
Все расчеты сведены в таблицу теплопотерь (приложение № 1).
1 Подбор системы отопления
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 конвекторы «Комфорт 20».
Размещение стояков и приборов выполняется по требованиям СНиП 3.05.01-85 СНиП 2.05.01-91.
2 Тепловой расчет нагревательных приборов
Гидравлический расчет магистрали выполняется по удельным потерям давления.
Определения расхода воды на стояк: где
Qст – необходимая теплоотдача стояка;
с – удельная массовая теплоемкость воды [4187 Дж(кг·К)];
Δtс – расчетная разность температуры воды в системе;
=103 поправка на шаг номенклатурного ряда конвектора «Комфорт-20»;
=102 коэффициент учитывающий установку конвектора «Комфорт-20» у наружной стены в том числе и под световым проемом.
Необходимая теплоотдача прибора определяется по формуле:
Qп – тепловая нагрузка прибора;
Qтр – теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб стояка; Qтр=qв*lв+qг*lг где
qв qг – теплоотдача 1 м вертикальных и горизонтальных труб Втм;
lв lг – длина вертикальных и горизонтальных труб расположенных в пределах помещения м.
Средняя температура воды в отопительном приборе с тепловой нагрузкой Qп определяется по формуле:
Δtсрi=( tвхi +tвыхi )2-tв где
tв – температура помещения.
Определение комплексного коэффициента приведения Qн.у. производиться по формуле: где
Δtср – разность средней температуры воды tср в приборе и температуры окружающего воздуха tв °С;
Gпр – расход воды в приборе кгч;
– коэффициент учитывающий направление движения воды равный 1;
b – коэффициент учитывающий учет атмосферного давления в данной местности;
n p c – экспериментальные числовые значения n=0.35 p=0.07 c=1.
Номинальный тепловой поток прибора определяется по формуле:
Все расчеты сведены в приложение № 2.
3Гидравлический расчет системы отопления
)Определение расхода воды в стояке:
)По теплопотерям сделаем предварительный подбор диаметра труб стояка (таблица III.33 справочника Щекина на стр.147);
)Определение гидравлических характеристик стояка 1:
) Определение гидравлических характеристик участков
ld-коэффициенты трения для трубопроводов водяного отопления (таблица III.63 справочник Щекина стр.214)
ld*l – гидравлические потери по длине
x- местные сопротивления (таблица III.65 справочник Щекина стр.218)
) Определение давления в стояках и на участках:
Весь расчет приведен в приложение № 3.
Расчет ведется по формулам и таблицам справочника проектировщика. При этом расчет выполняется для наиболее неблагоприятного участка для которого расчетное гравитационное давление – минимальное – вентиляционного канала 3 этажа.
Значение R необходимо принимать с поправочным коэффициентом n на потери давления на трение поскольку каналы выполнены из кирпича с абсолютной эквивалентной шероховатостью Кэ=4 мм n=14 мм.
ΔР=R*l*n=0163*4460*14=0781 Па.
Значения коэффициентов местных сопротивлений
=1 – вытяжная шахта с зонтом при hdо=1
Площадь живого сечения в решетке Р 150х150: 015х015х08=0018 м2 где 08 – коэффициент живого сечения. Тогда скорость воздуха в решетке:
V= 603600*0018=0926 мс
P=253 Па – расчет окончен.
Расчет сводится в таблицу – приложение №4.
Список использованной литературы
Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства: в 3 ч. – Ч. 1. Отопление; под ред. И. Г. Староверова Ю. И. Шиллера. – М.: Стройиздат 1990. – 344 с.
СНиП 23-01-99: Строительная климатология: взамен СНиП 2.01.01-82: введ. в действие 01.01.2000 Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП 2000. – 57 с.
СНиП 23-02-2003: Тепловая защита зданий: взамен СНиП II-3-79*: введ. в действие с 01.10.2003 Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП 2004. – 25 с.
СП 23-101-2004: Проектирование тепловой защиты зданий: взамен СП 23-101-2000: введ. в действие 01.06.2004 Госстрой России. – М.: ФГУП ЦНС 2001. – 49 с. – Группа Ж24.
СНиП 2.04.05-86: Отопление вентиляция и кондиционирование Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР 1987. – 64 с.
СНиП 2.04.05-91*: Отопление вентиляция и кондиционирование Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП 1997. – 72 c.
СНиП 3.05.01-85: Внутренние санитарно-технические системы Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР 1988. – 40 с.