Отопления и вентиляции жилого двухэтажного дома

Поясняк по ТГВ Моя.DOC

Исходные данные для проектирования
Расчёт тепловой мощности системы отопления
Определение числа секций отопительных приборов
Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления
Расчет системы вентиляции
Теплотехническое использование теплоты основано на реализации теплоты для целенаправленного изменения физико-химических свойств при осуществлении различных технологических открытий.
К настоящему времени развита техника теплоснабжения: для подвода теплоты используются печи различные сушилки отопительные приборы калориферы; централизованный способ отопления зданий при котором несколько помещений или все здания отапливаются из одного центра.
Здания и сооружения оборудуют средствами отопления для поддержания в них температурных условий обеспечивающих хорошее самочувствие и здоровье находящихся в них людей качественное протекание технологических процессов а также надежную сохранность строительных конструкций и технологического оборудования в холодный период года. Температура помещения относительная влажность а также скорость воздуха являются основными факторами под воздействием которых формируются процессы тепло- и массообмена человека со средой помещения.
Установлены такие сочетания этих параметров при которых тепловое самочувствие человека является оптимальным. Эти значения положены в основу требований к тепловым условиям помещений и регламентируются санитарными нормами. Они обеспечиваются путем управления тепло- и воздухообменом в помещениях с помощью средств отопления и вентиляции.
При проектировании отопления необходимо учитывать все факторы участвующие в формировании температурных условий помещений. Нестабильность большинства из них вызывает необходимость создания систем отопления способных автоматически реагировать на погодные технологические и другие возмущения.
Системы отопления – это совокупность технических элементов предназначенных для переноса получения и передачи во все обогреваемые помещения количества теплоты необходимого для поддержания температуры на заданном уровне. Системы отопления делятся на местные и центральные.
Центральными называют системы предназначенные для отопления многих помещений из одного теплового центра который может обслуживать одно обогреваемое сооружение или группу сооружений.
Теплоперенос в системах отопления осуществляется теплоносителем – жидкой или газообразной средой. В зависимости от вида теплоносителя системы отопления делят на водяные паровые воздушные и газовые.
В зданиях включающих отдельные помещения иного назначения предусматривают одну общую систему отопления которую делят на части для обогревания помещений различно ориентированных по сторонам горизонта имеющих различный технологический режим предназначенных для периодического пребывания людей.
В системах водяного отопления применяют механическое побуждение циркуляции теплоносителя.
Исходные данные для проектирования
В курсовом проекте ведется проектирование системы центрального отопления и естественной вентиляции жилого двухэтажного дома строящегося в городе Луганске. Работа над проектом выполнена в соответствии с действующими нормами проектирования монтажа и эксплуатации систем и установок отопления и вентиляции.
Запроектирована двухтрубная система отопления с верхней разводкой. Давление на вводе системы – 1500 Па. Температура на входе t1 = 115ºC а на выходе t2 = 70ºC . Главный фасад дома ориентирован на север. Высота этажа 28 м.
Количество суток отопительного периода (СОП):
СОП=(t-t)*Z С *сут; (1.2)
где: t- расчётная температура внутреннего воздуха для объекта строительства С; (для жилых зданий 20С лестничная клетка 16С);
t-средняя температура отопительного периода для региона строительства t= -08 С;
Z- продолжительность отопительного периода Z= 172 ;
СОП=(20+08)*172 = 35776 С *сут;
По значению СОП определяем зону строительства: I зона. В зависимости от исходных данных и зоны строительства принимается термическое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций.
Выбранные значения нормативных сопротивлений теплопередачи для строительных конструкций а также обратные величины – коэффициенты теплопередачи заносятся в таблицу 1.1.
Таблица 1.1. Характеристики ограждающих конструкций.
Наименование ограждающих конструкций материал
Наружная стена (материал)
Перекрытие над подвалом (не отапливаемый без световых проёмов)
Окна и балконные двери
Расчёт тепловой мощности системы отопления
Тепловая мощность системы отопления определена исходя из условия теплового баланса по каждому помещению в соответствии с прилож. 910 [4].
Применена упрощенная методика по которой тепловая мощность системы отопления равная ориентировочным удельным потерям теплоты отдельными помещениями определена по формуле:
где коэффициент теплопередачи Втм²*град;
Нормативные значения сопротивления теплопередаче (Втм²*град) для ограждающих конструкций в проектирующем здании находящееся в первой зоне:
наружная стена – 037;
покрытия и перекрытия чердаков – 02;
перекрытия над неотапливаемыми подвалами – 0267;
окна и балконные двери – 1667;
F – площадь ограждения м²;
температура воздуха в отапливаемом помещении ºС;
расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года по параметрам Б ºС;
n – отношение ограждающей конструкции к наружной стене;
n для всех перекрытий – 1;
где h- высота комнаты h = 25 м;
F – площадь пола м²;
Также необходимо учитывать теплопотери через входные двери :
где В = 1 – коэффициент учитывающий количество тамбуров;
Н – 56 м. - высота сдания без чердака;
Р = 18 - количество жителей.
Расчеты сведены в табл.2.1.
Отопительные приборы систем водяного отопления представляют собой поверхностные теплообменники внутри которых перемещается теплоноситель.
Отопительные приборы размещены под световыми проемами для удобства осмотра ремонта и очистки от пыли.
Расчет произведен в следующей последовательности:
)Подобран отопительный прибор по табл.8.1 [5]
Технические характеристики отопительного прибора МС-140-98:
– площадь поверхности нагрева секции 0240м2;
qном – номинальная плотность теплового потока 725 Втм2;
Схема присоединения прибора – сверху вниз;
Показатели степени: n=03; р=0;
Спр - коэффициент учитывающий схему присоединения отопительного прибора и изменения показателя степени р в различных диапазонах расхода теплоносителя1;
)Теплоотдача отопительного прибора принята равной теплопотребности помещения Qпр= Qn Вт;
)Определены расходы теплоносителя в отопительных приборах кгс:
где с – удельная теплоемкость воды с=4187 Дж(кг*К);
tг=115º tо=70º – параметры теплоносителя в отопительном приборе ºС;
)Определена расчетная плотность теплового потока отопительного
qпр= qном*φ1* φ2*Спр
где qном – номинальная плотность теплового потока отопительного прибора 725 Втм2 принят по табл.8.1[5]
φ1 – поправочный коэффициент учитывающий влияние изменения температур
- температурный напор прибора ºС;
=05*( tг+ tо)- tв Сº;
tв – температура воздуха в помещении Сº;
φ2 – поправочный коэффициент. учитывающий влияние изменения расхода теплоносителя:
Gпр – расход теплоносителя в отопительном приборе кгс;
р n – показатели степени принимаемые по табл.8.1[5];
Спр – коэффициент учитывающий схему присоединения отопительного прибора и изменения показателя степени р в различных диапазонах расхода теплоносителя (принимается по табл.8.1)
)Определена расчетная площадь отопительного прибора Fпр м2:
где 1 – коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых приборов за счет округления сверх расчетной величины принята равной 102 табл.8.2[2].
- коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений (принимается по табл.8.3[2]).
)Определили расчетное число секций отопительных приборов:
– площадь поверхности нагрева одной секции отопительного прибора 0244м2;
– коэффициент учитывающий способ установки прибора в помещении при открытой установке 4 =10
- коэффициент учитывающий число секций в одном приборе принято для радиатора М-140 при числе секций от 3 до 15 – 1;
)Вычислили установочное число секций отопительного прибора Nуст округляя до целых значение Nр.
Результаты расчета числа секций отопительных приборов сведены в табл.3.1
Запроектирована двухтрубная система отопления с верхней разводкой. Данная система представлена аксонометрической схемой прил.1 указаны номера расчетных участков длина и тепловая нагрузка.
Определено главное циркуляционное кольцо (ГЦК) проходящее через наиболее удаленный отопительный прибор первого этажа и является самым нагруженным во всей системе.
Определено расчетное циркуляционного давление для главного циркуляционного кольца по формуле:
где ΔР – заданный перепад давления в магистралях тепловой сети на
вводе в систему 1500 Па;
Б – коэффициент определяющий долю максимального гравитационного давления которую целесообразно учитывать в расчетных условиях Б = 05 – для двухтрубных систем;
ΔРе.пр. – естественное гравитационное давление создаваемое в системе за счет охлаждения воды в отопительных приборах в расчетных условиях:
где g – ускорение свободного падения g = 98 кНм;
h – вертикальное расстояние от оси узла ввода до оси отопительного прибора расчетного кольца h = 18+03+02+03 = 26 м;
ΔРе.тр.- естественное гравитационное давление Па создаваемое за счет остывания воды в трубопроводах определяется:
где L – расстояние от главного стояка до расчетного 163 м;
N – число этажей 2 эт;
n – показатель степени 018;
Для каждого участка расчетного кольца определен расход теплоносителя кгч:
где - суммарная тепловая мощность отопительных приборов подсоединенных к і-му участку трубопровода Вт;
С – удельная массовая теплоемкость воды С=4187 кДж(кг*К);
Определяются ориентировочные удельные потери давления на трение на 1 м длины трубопровода. Пам:
где k – доля потерь давления на трение для систем с естественной
циркуляцией принимается равной 065;
ΔРр.ц. – расчетное циркуляционное давление Па;
L – сумма длин рассчитываемых участков м.
Найденная величина Ro является приближенной. При подборе диаметров труб для конкретных участков могут приняты величины большие или меньшие
Для каждого расчетного участка главного циркуляционного кольца ориентируясь на Rop по приложению 6[5] найден заданный расход теплоносителя Gi и определяется соответствующее ему значение диаметра трубопровода d скорости движения теплоносителя w и фактическое значение удельной потери давления на трение Ri.
Вычислена расчетная потеря давления на трение на участке равная произведению Ri*L.
По каждому расчетному участку главного циркуляционного стояка по приложению 5[5] определена сумма коэффициентов местных сопротивлений .
По скорости движения теплоносителя по приложению 7[5] найдём значение динамического давления Pд Па:
Определены потери давления на местные сопротивления Zi на рассчитываемом участке. Zi= Pд*
По каждому расчетному участку вычислена полная потеря давления Па:
Вычислена полная потеря давления в главном циркуляционном кольце Па:
Рассчитан запас давления на неучтенные в расчете гидравлическое сопротивления:
-для главного циркуляционного кольца:
Выбор конструкции и расчет системы естественной вентиляции
В проектируемом жилом здании предусмотрена согласно с СНиП естественная канальная вытяжная вентиляция с вытяжкой воздуха в каждой квартире из кухонь ванных комнат туалетов. Вытяжка воздуха осуществляется обособленными вертикальными каналами с устройством во внутренних стенах.
На воздухоприемных отверстиях вентиляционных каналов в помещениях на расстоянии 200-250 мм от потолка устроены вентиляционные решетки изготовленные из пластмассы.
Запроектированная конструкция системы вентиляции представлена аксонометрической схемой со всеми основными элементами.
Выполнен расчет системы вентиляции с целью определения размеров сечения воздухоходов обеспечивающих удаление из обслуживаемых помещений расчетного количества воздуха при действующем гравитационном давлении.
Расчет ведется для кухни первого этажа (103) в следующей последовательности:
)Вычислено располагаемое гравитационное давление Па:
где h – высота от оси решетки до плоскости выпускаемого отверстия
шахты над крышей м2.
pн – плотность соответственно наружного воздуха по приложению 8[5] кгм3 pн=127кг м3 при t=+5ºC;
pв – плотность соответственно внутреннего воздуха кгм3;
Ргр=981·63·(127-12)=433Па
)Определено количество воздуха удаляемого через
вентиляционные каналы кухни. Для этого сравнили значение суммарного нормативного количества удаляемого воздуха из жилых комнат м3с;
с суммарным нормативным расходом удаляемого воздуха из служб м3ч:
Lсл=Lк+Lв+Lсу=60+25+25=120 м3ч
где k=3 – коэффициент нормативного воздухообмена для жилых помещений в м3ч на 1м2 жилой площади определен по прил.1[5].
ΣFж – суммарная жилая площадь квартиры 31472м2;
Lк=60 м3ч Lв=25 м3ч Lсу=25 м3ч – нормативные значения вытяжки соответственно для кухни ванной комнаты санузла принято по прил. 1[5].
С целью уменьшения обёма работ дальнейший расчет ведется для одного канала кухни первого этажа из любой квартиры.
)Для расчетного канала для каждого участка ветви
вентиляционной системы задаваясь ориентировочной скоростью воздуха в канале определена требуемая площадь сечения канала:
где L – расход удаляемого воздуха через канал или участок сети м3ч
Vор – ориентировочная скорость воздуха принята 05мс - вертикальный канал.
)По полученному ориентировочному значению требуемой площади
сечения выбраны размеры стандартного вытяжного канала и его эквивалентное значение dэ по табл.14.2[5] Размер в кирпичах 12*12; dэ = 140мм.
) Уточнили скорость воздуха в канале или на участке ветви:
где Fф – принятая фактическая площадь сечения канала 002м2.
) По полученным значениям скорости Vф и эквивалентного диаметра dэ воздуховода для расчетного канала или каждого участка расчетной ветви определили удельную потерю давления на преодоление сил трения R Пам и динамическое давление Рд Па по номограмме рис.14.9 [5].
) По расчетному каналу или каждому участку ветви пользуясь аксонометрической схемой и прил.9[5] вычислена сумма коэффициентов местных сопротивлений Σ.
Вход с поворотом потока воздуха =2
Вытяжная шахта с диффузором =08
) По расчетному каналу или для каждого участка ветви определена полная потеря давления Па:
ΔPi = Ri *Li*ш+zi = 024*35*151+28=407 Па
где ш – коэффициент шероховатости принимаемый по табл.14.3 [5];
zi – потери давления в местных сопротивлениях Па:
) Полученное значение полной потери давления в канале или расчетной ветви ΔP=Σ ΔPi сравнено с гравитационным давлением и вычислена величина запаса:
СНиП 2.01-82. Строительная климатология и геофизика. – М.: Стройиздат 1983. – 136с.
СНиП 2.04.05-86. Отопление вентиляция и кондиционирование воздуха. – М.: ЦИТП Госстроя СССР 1988 – 64 с.
Справочник по теплоснабжению и вентиляции Р.В.Щекин С.М.Кореневский Г.Е. Беем и др.- К.: Будівельник 1976.
СНиП 2.08.01 – 89. Жилые здания Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР 1989. – 16 с.
Тихомиров К.В. Сергиенко Э.С. Теплотехника теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб. для вузов. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат 1991.-480 с.

Табл3.doc

Наименование местного сопротивления
Радиаторы одноколонные
Тройник на ответвлении
Вентиль обыкновенный

ТГВ.dwg

Аксонометрическая схема
Донбасская национальная академия
строительства и архитектуры
Аксонометрическая схема системы отопления
Донбасская государственная
академия строительства и архитектуры
Отопления и вентиляции
жилого 2-х этажного дома