Проектирование отопительной системы малоэтажного дома

ТГС,ДОМ.dwg

АКСОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ М 1:50
ПРОЕКТ ОДНОКВАРТИРНОГО 4-КОМНАТНОГО
ПЛАНЫ ПЕРВОГО И ВТОРОГО ЭТАЖЕЙ
СХЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ М 1:100
ПЛАН ПЕРВОГО ЭТАЖА М 1:50
ПЛАН ПЕРВОГО ЭТАЖА М 1:100
ПЛАН РАЗБИВКИ НА ЗОНЫ М 1:100
АКСОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ М 1:100
АКСОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ М 1:100
ЭКСПЛИКАЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ

Финальная поясниловка на 4.docx

Характеристика объекта.
Курсовой проект разработан на основании типового проекта на тему: «Расчёт водяного отопления и вентиляции». Место строительства город Саратов.
Пользуясь данными из (4) принимаем следующие характеристики места строительства:
Для г.Саратов в нашем случае:
- влажностный режим помещений здания: нормальный
- зона влажности: 2- нормальная.
Таким образом условия эксплуатации ограждающих конструкций в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности принимаем: Б
- средняя температура наиболее холодной пятидневки
обеспеченностью 0.92: tн = – 25С;
-расчётная температура внутреннего воздуха: tв = 20С;
-расчётная температура наиболее холодных суток
обеспеченностью 0.92: tн.х.с. = –32С.
-продолжительность отопительного периода Zоп = 188 сут.
- температура со среднесуточной температурой воздуха : 8С – tоп = -3.5С.
Инженерное оборудование.
Водоснабжение от внешних сетей
Канализация в наружную сеть
Отопление поквартирное от малогабаритного котла
Горячее водоснабжение поквартирное от водогрейной колонки
Вентиляция естественная вытяжная
Объёмно-планировочное решение.
Размеры в осях здания составляют 20×18м.
Фундамент – бетонный монолитный.
Стены наружные – глиняный кирпич.
Перегородки – панели кирпичные толщина 120мм.
Перекрытия цокольные – щитовой дощатый настил по деревянным балкам.
Крыша – чердачная с кровлей из асбестоцементных лист
Полы – деревянные линолеум
Отделка наружная – штукатурка из цп раствора. Фасадная краска.
Отделка внутренняя – штукатурка из цп раствора. Оклейка обоями облицовка кирпичной плиткой.
Отоплением называется искусственное обогревание помещений здания с возмещением теплопотерь для поддержания в них температуры на заданном уровне определяемом условиями теплового комфорта для находящихся людей или требованиями технологического процесса. При проектировании отопления должны учитываться требования по экономии энергетических ресурсов(1). Целью расчета является определение мощности системы отопления
где: Qогр. – теплопотери через ограждающие конструкции Вт;
Qи – теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха Вт;
Qбыт – теплопотери бытовые Вт;
1.Определение теплопотерь через ограждающие конструкции.
Потери теплоты через ограждающие конструкции следует определять суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции с округлением до 10 Вт по формуле:
где F – расчетная площадь ограждающей конструкции м2;
R0 – сопротивление теплопередаче данной ограждающей конструкции (м2·К)Вт;
tв – расчетная температура воздуха в помещении 0С принимается согласно (3) и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений;
tн – расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается в соответствии со (4) равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 092 при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения;
- добавочные потери теплоты в долях от основных потерь;
n – коэффициент учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху.
k – коэффициент теплопередачи данной ограждающей конструкции Вт( м2·К);
Определение сопротивления теплопередаче Rо.
Для наружного ограждения:
в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности(5 табл. 7) Вт(м2·К);
сумма сопротивлений теплопроводности конструктивных слоев ограждения (м2К)Вт
н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности(6 табл.8) Вт(м2К);
i – коэффициент теплопроводности материала с учетом его эксплуатационной влажности(6 прил. Д) Вт(м·К)
из – толщина теплоизоляционного слоя м;
из – коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала
Сопротивление теплопередаче наружных ограждений отапливаемых зданий Rо должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче
Требуемое сопротивление теплопередаче Rreq=aDd+b исходя из условий энергосбережения определяется по (5 табл. 4).
Где a и b-коэффициенты значеня которых следует принимать по (5 табл.3) для соответствующих групп зданий за исключением графы 6.
Предварительно рассчитываются Dd– Градусо-сутки отопительного периода:
где tоп – средняя температура(4) 0С;
zоп - продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха 8 (4) 0С.
Вычисляем Rreq=aDd+b:
Rreq=0.00035·4418+1.4=2.946 м²·0СВт
Таким образом определив Rreq толщину теплоизоляционного слоя можно рассчитать используя выражение
Характеристики слоёв ограждающей конструкции:
Штукатурка цементно-песчаная
Кирпич глиняный обыкновенный
Пенополистирол (ПСБ-С25)
Кирпич глиняный обыкновенный
Штукатурка цементно-песчаная
Принимаем: = 013м по (11)
Rо = 3.381 м2°CВт>Rreq = 2.946 м2°CВт
Вывод: минимальная толщина утеплителя 30 мм. Общая толщина стены 0575 м.
Определяем коэффициент теплопередачи для наружных стен по формуле:
Чердачное перекрытие( мансарда):
Rreq=0.0005·4418+2.2=4.409 м²·0СВт
Характеристики слоёв ограждающей конструкции:
Деревянный щит по балкам
Пароизоляция (Изобонд-А)
Rо = 5.03м2°CВт>Rreq = 4.409м2°CВт
Вывод: минимальная толщина утеплителя 250 мм. Общая толщина 0370м.
Определяем коэффициент теплопередачи по формуле:
a=0.00005; b=0.3 по (5)
Rreq=0.00005·4418+0.3=0.52 м²·0СВт
По (6 прил. Л) выбираем окна с условием: .
Принимаем два однокамерных стеклопакета в спаренных переплетах
Определяем коэффициент теплопередачи для окон по формуле:
Требуемое сопротивление теплопередаче R0тр дверей должно быть не менее 0.8 R0ст стен. Для наружной стены( по санитарно- гигиеническим нормам п.1 расчета) (м2К)Вт R0тр дверей:
Двери наружные состоят из следующих слоев:
обшивка вагонкой (сосна)
пенополистирол(ПСБ-С25)
деревянный брус (сосна)
древесностружечная плита
Вычисляем R0 для данной ограждающей конструкции:
Определяем коэффициент теплопередачи дверей по формуле:
Потери теплоты через полы расположенные на грунте или на лагах из-за сложности расчетов определяют упрощенным методом – по зонам-полосам шириной 2 метра параллельным наружным стенам. Чем ближе зона расположена к наружной стене тем меньше величина R0. Поверхность участков пола возле угла наружных стен (в первой 2-х метровой зоне) вводится в расчет дважды т.е. по направлению обеих стен составляющих угол.
Сопротивление теплопередаче для не утепленных полов на грунте и стен расположенных ниже уровня земли с коэффициентом теплопроводности Вт(мК) по зонам шириной 2 метра принимается равным:
Основная расчетная формула при подсчете потерь теплоты через пол QП расположенный на грунте принимает следующий вид:
где F1 F2 F3– площади соответственно 1 2 3 зон-полос м2.
Сопротивление теплопередаче конструкций утепленных полов расположенных непосредственно на грунте Ry.п.(м20С)Вт надлежит определять также для каждой зоны но по формуле:
где: - сумма термических сопротивлений утепляющих слоев (м20С)Вт. Утепляющими слоями считаются слои из материалов имеющих теплопроводность .
Сопротивление теплопередаче конструкций полов на лагах RЛ (м20С)Вт определяется по формуле:
Потери теплоты через пол определяется как сумма для зон шириной 2 м. Площадь зон кроме санузла кухни котельной:
F=2·(491+445+656+622+3658+386+2+776+2+334+556) =100635 м2;
F=2*(291+576+427+776)+2.56*556+(079*046)+(079*046)=4212м2;
III зона F=576*091+256*067=6774м2
Потери теплоты через пол определяется как сумма для зон шириной 2 м. Площадь зон санузла кухни котельной:
F=447*2+656*2+393*2 =2992м2;
F=247*2+256*2+2473*311=1775м2;
Rreq (при Dd = 4418 °Cсут) = 00005*4418+22 = 4409 м2°CВт
Помещение и его номер на плане
Плотность и теплопроводность конструкций по слоям
– щиты паркетные 1 = 005 м;
– цементно-песчаная стяжка
– утеплитель – кер. гравий 3 = 008 м
– гидроизоляция-4 = 0003 м
– подстилающий слой бетона
– керамическая плитка 1= 0025 м;
– цементно-песчаная стяжка
– гидроизоляция 3 = 0003 м
– утеплитель - пенополистирол
– Подстилающий слой бетона 4 = 009 м
Определяем потери по всей площади кроме санузла:
Определяем потери для санузла кухни котельной:
5+ 977+ 1835+2992*685+1775*1125+12*1985)
Проверка ограждения на отсутствие конденсации влаги на внутренней поверхности.
Для предупреждения конденсации влаги на внутренней поверхности наружного ограждения необходимо чтобы:
где в – температура внутренней поверхности ограждения 0С;
tр – температура точки росы 0С;
Относительную влажность внутреннего воздуха для определения температуры точки росы в местах теплопроводных включений ограждающих конструкций жилых и общественных зданий следует принимать:
для зданий жилых больничных учреждений диспансеров амбулаторно-поликлинических учреждений родильных домов домов-интернатов для престарелых и инвалидов общеобразовательных детских школ детских садов яслей яслей-садов (комбинатов) и детских домов — 55 %;
для жилых и общественных зданий (кроме вышеуказанных) — 50 %. Температуру внутренней поверхности вС ограждающей конструкции следует определять по формуле
Температуру точки росы следует определять по h-d диаграмме влажного воздуха прил. 4. При этом исходными данными являются параметры воздуха внутри помещения – относительная влажность и температура.
Если условие не соблюдается то необходимо увеличить сопротивление теплопередаче ограждения R0.
По h-d диаграмме определяем температуру точки росы для температуры воздуха внутри помещения равной 20 0С и влажности φ = 55 %.
условие соблюдается.
2.Определение теплопотерь на нагрев инфильтрующегося воздуха.
Определив теплопотери через ограждающие конструкции всего здания к ним надо прибавить расходы теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха.
Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха в помещениях жилых и общественных зданий при естественной вытяжной вентиляции не компенсируемого подогретым приточным воздухом следует рассчитывать по формуле:
где L – расход удаляемого воздуха м3ч; для жилых зданий нормативный расход 3 м3ч на 1 м2 жилых помещений.
p- плотность наружного воздуха кгм3 определяемая в зависимости от температуры;
Ср – удельная массовая изобарная теплоемкость воздуха
Пример расчета теплопотерь для помещения №1(общая комната):
Определение теплопотерь на нагрев инфильтрующегося воздуха.
Определение теплопотерь через ограждающие конструкции.
Общие потери теплоты через ограждающие конструкции находятся как сумма теплопотерь каждой ограждающей конструкции.
Ограждающие конструкции для 1 помещения:
) Дверь с ориентацией на Север.
F- площадь ограждающее конструкции
- разность температур
n- поправочный коэффициент
k-коэффициент теплопередачи( из пункта 1.1)
(l+Σ) – суммарный коэффициент добавочных теплопотерь где
Σ- сумма добавок в долях от основных теплопотерь.
=10*Fкомнаты=10*33.36=333.6
) Наружная стена с ориентацией на Север.
) Окно с двойным остиклением с ориентацией на Восток.
) Наружная стена с ориентацией на Восток.
) Наружная стена с ориентацией на Запад.
Общую потерю теплоты по помещению определяем складывая общие потери теплоты каждой ограждающей конструкции:
Аналогично определяем теплопотери для других помещений и заносим в таблицу 1.2.5 Удельная тепловая характеристика здания.
Для оценки теплотехнических показателей принятого конструктивного планировочного решения расчет тепловых потерь ограждения заканчивают определением удельной тепловой характеристики здания.
Оценка тепловой защиты по удельному расходу тепловой энергии он должен быть меньше или равен нормируемому
Условие не выполняется.
Методы уменьшения теплопотерь:
Утилизация тепла – если в помещении работают вентиляторы то можно установить функцию «смешения» - когда теплый воздух из помещения смешивается с холодным и вновь возвращается в зал
Замена окон на менее теплопроводные
Оштукатуривание фасада
Установка кондиционера и др.
Далее необходимо определить категорию энергоэффективности здания. Для этого рассчитывается отношение нормируемого значения удельного расхода тепловой энергии на отопление к действительному значению удельного расхода: дом не энергоэффективный.
6 Определение площади поверхности и числа элементов отопительных приборов.
Так как расчет системы водяного отопления ведется на стандартные условия работы принять qпр = qном
Где qном – номинальный удельный тепловой поток отопительного прибора при стандартных условиях работы Втм2.
Площадь отопительного прибора определяется по формуле:
где Qпотр – теплопотребность помещения равная его теплопотерям за вычетом теплопоступлений Вт;
-суммарная теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения трубопроводов (стояков подводок к приборам) Вт;
q2- коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений.
Принимаем: радиатор чугунный секционный – МС-90-108.
По приложению 2 имеем:
f1 = 0187 м2; qном = 802 Втм2; =102.
Суммарная теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб стояка и подводок к которым непосредственно присоединен прибор можно определить по формуле:
Для первого помещения (общая комната):
Аналогично для других помещений.
Для чугунных радиаторов определяется число секций NP:
где f1 – площадь нагрева одной секции м2;
-коэффициент учитывающий число секций в одном радиаторе;
-коэффициент учитывающий способ установки радиатора в помещении.
Для первого помещения:
Т. к. число секций неравное то число секций принимаем 20 шт.
Аналогично для каждого помещения.
При определении необходимой площади поверхности оптимальных приборов исходные и получаемые данные вписывают в таблицу 1.4.
Тепловая мощность Qпотр Вт
Температура воздуха в помещении tв С
Теплоотдача теплопроводов Qтр Вт
Расчетная площадь прибора Fp
Поправочные коэффициенты
7. Гидравлический расчет теплопроводов.
Потери давления Rm Па на преодоление трения на участке теплопровода с постоянным расходом движущейся среды (воды пара) и неизменным диаметром определяют по формуле:
где d – диаметр трубопровода м;
-коэффициент гидравлического трения;
v – скорость движения воды в теплопроводе;
p-плотность движущейся среды кгм3;
R – удельные потери давления Пам;
l – длина участка теплопровода м.
Потери давления на преодоление местных сопротивлений Z Па определяется по формуле:
где – сумма коэффициентов местных сопротивлений на данном участке теплопровода прил. 6 (12);
– динамическое давление воды на данном участке теплопровода Па определяется в зависимости от скорости движения воды в трубопроводе.
Определяем расход воды на расчетных участках Gуч кгч:
где Qуч – тепловая нагрузка участка составленная из тепловых нагрузок отопительных приборов обслуживаемых протекающей по участку водой Вт;
С – удельная массовая теплоемкость воды равная 419 кДж(кгК);
Для первого участка:
Т.к. Rср. = 17.12 Пам а Gуч. = 659. кгч то по прил.11(12) диаметр трубы d = 25 мм скорость движения жидкости внутри трубы V = 018 мс.
Аналогично для каждого участка (см. табл. 1.5).
1 Расчет воздухообмена.
2. Выбор типа вентиляционной системы и ее расчет.
1Расчет воздухообмена.
Количество воздуха подаваемого в помещение или удаляемого из него за 1 час отнесенное к его объему принято называть кратностью воздухообмена:
где L – воздухообмен м3ч;
VП – объем помещения м3;
“+” – воздухообмен по притоку;
“-” – воздухообмен по вытяжке.
Для первого помещения (санузел):
По табл. 31(12) требуемый воздухообмен L=25 тогда
Для определения действительного воздухообмена кухни необходимо из суммарного воздухообмена жилых комнат вычесть воздухообменсанузла и ванной комнаты:
Полученное значение Lк необходимо сравнить с принятым минимальным требуемым воздухообменом . За расчетный воздухообмен принимается больший из этих величин.
Аналогично для других помещений (см. табл. 2.1).
Кратность воздухообмена
Выбор типа вентиляционной системы и ее расчет.
2Расчет воздуховодов.
Принимаем в здании 3-и вентиляционных канала: из кухни ванна и туалет вместе. Вентиляция в жилых комнатах будет обеспечиваться за счёт проветривания открыванием форточек и за счёт перетекания воздуха из одного помещение в другое.
2.1 Определение естественного давления.
В канальных системах вытяжной вентиляции воздух перемещается в каналах и воздуховодах под действием естественного давления возникающего вследствие разности давлений холодного наружного и теплого внутреннего воздуха.
Естественное давление Па:
g – ускорение свободного падения мс2;
– плотность наружного и внутреннего воздуха кгм3.
Расчетное естественное давление для систем вентиляции жилых и общественных зданий согласно (2) определяется для температуры наружного воздуха +5 0С.
н = 346(273+5) = 124;
в = 346(273+20) = 111;
Для нормальной работы системы вентиляции необходимо чтобы было соблюдено равенство:
где R – удельная потеря давления на трение Пам;
Z – потеря давления на местные сопротивления Па;
- располагаемое давление Па;
α-коэффициент запаса равный 1.1 1.15;
-поправочный коэффициент на шероховатость поверхности определяется по таблице 2. 2. Методических указаний.
Потери на местные сопротивления Z:
где - сумма коэффициентов местных сопротивлений определяется по прил. 14 (12);
- динамическое давление Па определяется по приложению 14(12).
Расчет воздуховодов.
По объему воздуха L и принятой скорости определяют предварительно площадь сечения каналов f. Для этого используются таблицы из (12)
Для первого участка (санузел)
L =25 м3ч; V = 05 мс;
a*b = 100*150; dэ = 120; f = 00150;
По номограмме определяем удельные потери на трение R (прил.15(12)):
Определяем поправочный коэффициент на шероховатость поверхности по таблице 33(12):
Определяем динамическое давление по прил. 15:
при V = 05 мс p=015 Па Па;
На всем участке потери давления с учетом коэффициента шероховатости определяются как
Аналогично для других участков (см. табл. 2.5).
Расчет воздуховодов системы естественной вентиляции
Предварительные площади каналов могут быть приняты как окончательные.
Данная курсовая работа позволяет анализировать возможности по энергосбережению в системах теплоснабжения отопления и вентиляции а также экологический аспект в их функционировании. Были приобретены навыки по расчету: теплопотерь через ограждающие конструкции теплопотерь на нагрев инфильтрующегося воздуха теплопотерь помещениями и зданием в целом. Также была определена удельная тепловая характеристика и удельный расход тепловой энергии на отопление здания определено число элементов отопительных приборов и произведен гидравлический расчет теплопроводов.
Преобретен опыт расчета вентиляции.
Результаты полученные в итоге произведенных расчетов удовлетворяют нормативным и требуемым значениям. Данный жилой дом отвечает требованиям комфортности и экологичночти.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ФЗ РФ. №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности».
СП 60.13330—2012. «Отопление вентиляция и кондиционирование».
ГОСТ 30494-96. «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».
. СП 131.13330 — 2012. «Строительная климатология».
СНиП 23-02—2003. «Тепловая защита зданий».
СП 23.101—2004. «Проектирование тепловой защиты зданий».
СП 55.13330—2011. «Дома жилые одноквартирные».
СНиП 2.08.01—89*. «Жилые здания».
Расчёт отопления и вентиляции здания: учебно-методическое пособие для студентов 3 курса направления подготовки 270100.62 «Строительство» очной и заочной форм обучения М.А. Трофимов. — Караваево : Костромская ГСХА 2013. — 54с.