Расчет и проектирование систем отопления и вентиляции малоэтажного жилого здания (здание с мансардным этажом)

Содержание.docx

Исходные данные ..стр.2
1 Характеристика здания .стр.2
2 Конструктивное решение здания стр.2
3 Исходные данные на проектирование системы отопления .стр.2
Расчет и конструирование системы отопления ..стр.3
1 Расчет теплопотерь помещений здания . .стр.3
2 Расчет отопительных приборов .. .стр.5
3 Гидравлический расчет ..стр.6
Конструйрование естественной вентиляции .. ..стр.9
Список литературы . стр.10
Приложения: -приложение 1 таблица П1.1 ( расчет теплопотерь через ограждающие констукции) стр.11
-приложение 2 таблица П2.1 (расчет сводных теплопотерь помещений) .стр.13
-приложение 3 таблица П3.1 ( расчет отопительных приборов) .. . ..стр.14
-приложение 4 рисунок П4.1 (расчетная аксонометрическая схема системы отопления) . .стр.15
-приложение 5 таблица П5.1 (гидравлический расчет системы отопления) стр.16
-приложение 6 рисунок П6.1 ( план 1-го этажа) .стр 20
-приложение 7 рисунок П7.1 (план 2-го этажа) стр.21

титульник.docx

Министерство образования и науки РФ
«Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
Кафедра городского строительства и хозяйства
Пояснительная записка
«РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕТИЛЯЦИИ МАЛОЭТАЖНОГО ЖИЛОГО ЗДАНИЯ»
студентка группы 32Сб

тгв1.dwg

Рис.П6.1 План 1-го этажа
Рис.П7.1 План 2-го этажа
Рис.П4.1 Расчетная аксонометрическая схема системы отопления
Схема системы отопления
Устройство управления
Из системы отопления
Из системы холодного водоснабжения
- вентиль; 2- фильтр магнитно-механический; 3- обратный клапан; 4 - циркуляционный насос; 5 - клапан предохранительный; 6 - манометр сэлектроприводом; 7 - манометр; 8 - термометр; 9 - расширительный бак закрытого типа; 10 - датчик температуры внутреннего воздуха; 11 - датчик температуры наружного воздуха
Условные обозначения:
Схема установки отопительного прибора
Схема присоединения стояка к магистральному трубопроводу
Схема присоединения стояка на углу к магистральному трубопроводу
Схема установки отопительного прибора МС-140-108
Примечания 1. Теплоизоляция магистальных трубопроводов в подвале условно не показана. 2. Теплоизоляцию вентеляционных каналов выше чердачного перекрытия выполнить из минераловатных плит=50мм по деревянной обрешетке с последующей облицовкий металлическими листами
КП-ТГВ-270100-32Сб-2011
Жилое малоэтажное здание
Отопление и вентиляция жилого малоэтажного здания
План подвала План чердака
Схема системы отопления Схема обвязки котла Схема установки ОП
ВЕ-2 Схемы присоединения стояка
План 1-го этажа План 2-го этажа

Пояснительная.doc

1. Характеристика здания
Требуется разработать системы отопления и вентиляции одноэтажного жилого дома с мансардным этажом.
Район строительства: г. Ханты-мансийск
Влажностный режим помещения: нормальный.
Условия эксплуатации: А
Ориентация главного фасада: Юго-запад
Расчетная температура наружного воздуха: -41 0С
2. Конструктивное решение здания
Задано здание прямоугольной формы в плане размеры в осях 84*96м.
На первом этаже здания располагаются: 3жилые комнаты коридор кухня совмещенный санузел на втором – 3 жилые комнаты и коридор.
В доме есть не отапливаемый подвал.
Наружные стены выполнены из облегченной кирпичной кладки толщиной 640 мм. Roпр=2.38 м2 СВт.
Внутренние стены – кирпичные: несущие стены толщиной 380 мм перегородки – 120мм.
Пол первого этажа – утепленный по железобетонным плитам. Roпр=129 м2 СВт.
Покрытие чердачное с утеплителем из минераловатных плит толщиной 220 мм. Roпр=312 м2 СВт.
Заполнение оконных проемов – тройное остекление в раздельно – спаренных переплётах. Roпр=066 м2 СВт.
Входные двери – двойные. Roпр=121 м2 СВт.
3. Исходные данные на проектирование системы отопления
Источником тепла является местная котельная.
Разводка нижняя с тупиковым движением теплоносителя.
Расчетная разность температур 95-700С
Отопительные приборы МС 140-108.
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
1. Расчет теплопотерь помещений здания
Проектирование системы отопления здания начинается с расчета теплопотерь его основных и вспомогательных помещений. Целью расчета теплопотерь является определение требуемой мощности системы отопления. Решение этой задачи осуществляется на основе уравнения теплового баланса для каждого из отапливаемых помещений:
Qhy = ΣQh + Qinf – Qint (1)
где ΣQh – суммарные теплопотери через ограждающие конструкции рассчитываемого помещения Вт;
Qint – бытовые теплопоступления Вт.
Потери теплоты помещениями через ограждающие конструкции:
Qh учитываемые при проектировании систем отопления условно разделяются на основные и добавочные. Их следует определять суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции по формуле
где Fh – расчётная площадь ограждающей конструкции м2 (определяемая в соответствии с приведёнными ниже правилами обмера); Rhо – сопротивление теплопередаче рассматриваемой конструкции м2·0СВт; n – коэффициент соприкосновения ограждающей конструкции с наружным воздухом (определяемый по табл. 6 [3]); (1+ Σ) – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь.
Расчет проводится для ограждающих конструкций которые граничат:
- с наружным воздухом (стены окна входные и балконные двери перекрытия над подвалами и бесчердачные перекрытия);
- с неотапливаемыми помещениями (чердачные перекрытия перекрытия над неотапливаемыми подвалами и подпольями);
- с помещениями имеющими температуру внутреннего воздуха на 30С и более ниже чем в рассчитываемом помещении.
При определении расчетной площади ограждающих конструкций необходимо руководствоваться следующими правилами обмера их поверхностей:
- высота стен первого этажа при неотапливаемом подвале или подполье определяется от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа.
- высота стен второго этажа от уровня чистого пола до верха утепляющего слоя чердачного перекрытия или бесчердачного покрытия;
- длина наружных стен в угловых помещениях принимается от кромки наружного угла до осей внутренних стен а в неугловых помещениях – между осями внутренних стен;
- площади окон дверей – по наименьшим размерам строительных проемов в свету;
- площади потолков и полов над подвалами подпольями в угловых помещениях – по размерам от внутренней поверхности наружных стен до осей противоположных стен а в неугловых помещениях – между осями внутренних стен и от внутренней поверхности наружной стены до оси противоположной стены.
Затраты теплоты на подогрев приточного инфильтрующегося воздуха:
Qinf = 028·cv·Lp·Fc· γext·(tint – text) (3)
cv – удельная теплоемкость воздуха (принимается равной 10 кДж(кг0С);
Lp – расчетный воздухообмен м3ч. Рассчитывается для жилых комнат и кухни;
Fс – площадь пола помещений м2;
8 – коэффициент согласования размерностей
γext=353(273+ text) (5)
Бытовые теплопоступления:
Рассчитываются для кухни и жилых комнат
где qint – величина бытовых тепловыделений на 1 м2 площади жилых помещений 10 Втм2
В ванных комнатах коридорах лестничных клетках и других вспомогательных помещениях бытовые теплопоступления принимаются равными нулю.
Расчет сводных теплопотерь:
Осуществляется на основании выполненных расчетов ΣQh Qinf Qint в соответствии с формулой (1).
Результаты расчетов заносятся в таблицу 1.
Выбор схемы и конструирование системы отопления.
Конструирование системы отопления заключается в размещении отопительных приборов стояков трассировке магистральных трубопроводов присоединении их к индивидуальному тепловому пункту (ИТП).
Тип системы отопления - отопительные приборы МС 140-108 разводка нижняя с тупиковым движением теплоносителя в магистральных трубопроводах.
Отопительные приборы устанавливают открыто у наружных стен и в первую очередь под оконными проемами на расстоянии 60 мм от чистого пола и 25 мм от поверхности стены. Не допускается устанавливать отопительные приборы в отсеках входных тамбуров имеющих одинарные входные двери. Подводки к отопительным приборам прокладываются открыто: горизонтально при длине до 10 м и с уклоном при большей длине. Уклон подающей подводки – в сторону прибора обратной – в сторону стояка. У каждого отопительного прибора следует предусматривать терморегулятор на подающей подводке и шаровый кран на обратной подводке.
Отопительные приборы верхнего этажа в системах с нижней разводкой оборудуются краном Маевского (для удаления воздуха).
Стояки системы отопления располагаются открыто на расстоянии 20мм от поверхности стены. Рекомендуется размещать стояки в углах образуемых наружными стенами. При числе этажей в здании более трех на каждом стояке в верхней и нижней его части ( на расстоянии 100 мм от магистрального трубопровода) устанавливаются пробковые проходные краны (или вентили) и тройники с пробками (для отключения и спуска воды из стояка). На стояках лестничных клеток отключающие устройства устанавливаются независимо от числа этажей.
Магистральные трубопроводы прокладываются открыто по стенам здания на кронштейнах на расстоянии 300мм от стен. Участки магистральных трубопроводов и стояков проходящие в неотапливаемых помещениях покрываются тепловой изоляцией.
Индивидуальный тепловой пункт (ИТП) располагается в подвале в центре здания. . Узел управления системой отопления размещается таким образом чтобы обеспечивалось минимальное число поворотов трубопроводов.
2. Расчет отопительных приборов:
Заключается в определении площади поверхности и соответствующего типоразмера отопительных приборов в каждом из отапливаемых помещений.
Требуемая площадь поверхности отопительных приборов рассчитывается по формуле:
где Qhy – требуемое от системы отопления количество теплоты подаваемой в отапливаемое помещение Вт (принимается по результатам расчета сводных теплопотерь для каждого помещения); Qтр – количество теплоты поступающей в помещение от открыто проложенных трубопроводов Вт; 1 2 – коэффициенты принимаемые по прил. 10 ; qпр – расчетная плотность теплового потока Втм2
Величина Qтр рассчитывается по формуле
Qтр = qгор·lгор + qох·lох + qгор·lгор + qох·lох (8)
где qгор qгор – удельная теплоотдача 1 пог.м горизонтальных и вертикальных участков трубопроводов системы отопления (для подающих трубопроводов) Втм принимается по прил. 11; qох qох – удельная теплоотдача 1 пог.м горизонтальных и вертикальных участков трубопроводов системы отопления (для обратных трубопроводов) Втм принимается по прил. 11; lгор lох lгор lох – соответственно длины различных участков трубопроводов м.
где qном – номинальная плотность теплового потока отопительного прибора Втм2 определяется по справочным данным отопительных приборов соответствующего производства (или по прил.12); n p c – коэффициенты определяемые в соответствии с прил. 12; tср – температурный напор определяемый по формуле
здесь tгор и tох – соответственно температура теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах (по заданию) 0С; G – расход воды через отопительный период кгч определяемый по формуле
где сw – удельная теплоемкость воды принимаемая равной 4187 кДж(кг·ºС).
По расчетной площади Fпр подбирается соответствующий типоразмер отопительного прибора
Т.к. к установке приняты чугунные секционные радиаторы то количество секций N рассчитывается по формуле:
Fпр -расчетная площадь отопительного прибораопределяется по приложению приложению 12
f1с – площадь одной секции радиатора м2 принимается по справочным данным;
– коэффициент учета числа секций в одном радиаторе;
- коэффициент учета способа установки радиатора в помещении.
Округление полученного значения осуществляется в большую сторону.
Расчет отопительных приборов заносится в таблицу 3.
3. Гидравлический расчет системы отопления
Целью гидравлического расчета системы водяного отопления является определение диаметров трубопроводов на всех участках системы отопления обеспечивающих подвод к каждому отопительному прибору требуемого количества теплоносителя. При этом общее гидравлическое сопротивление системы отопления должно быть согласованно с располагаемым циркуляционным давлением.
Гидравлический расчет системы отопления выполняется по пространственной схеме системы отопления на которой показываются расположение отопительных приборов магистральных трубопроводов стояков ИТП запорно-регулировочной арматуры. На схеме системы отопления указывают тепловую нагрузку каждого отопительного прибора каждого стояка ответвления.
По схеме определяют положение главного циркуляционного кольца (ГЦК). В двухтрубных системах водяного отопления с тупиковой схемой движения теплоносителя ГЦК располагается в наиболее нагруженной ветви системы отопления и проходит через нижний отопительный прибор наиболее удаленного стояка.
Гидравлический расчет выполняется в следующей последовательности:
- определяется естественное циркуляционное давление возникающее в результате охлаждения воды в отопительных приборах ΔPрц:
ΔPрц = ΔPсо + Е (ΔPе + ΔPтр) (13)
ΔPсо – насосное давление Па; Е – коэффициент учета естественного циркуляционного давления (в двухтрубных системах водяного отопления Е=04); ΔPе – естественное циркуляционное давление возникающее в результате охлаждения воды в отопительных приборах Па ΔPтр – естественное циркуляционное давление возникающее в результате охлаждения воды в трубопроводах системы отопления (принимается приближенно по графику прил. 17). .
ΔPе = h g (ρо – ρг ) (14)
здесь h – расстояние от центра отопительного прибора до центра элеватора в тепловом пункте м; ρо ρг – плотность воды в обратном и подающем трубопроводах соответственно кгм3 (в расчетах принимается ρг=963 кгм3 при tг=95 ºС и ρо=978 кгм3 при tо=70 0С);
- производится разбивка ГЦК на расчетные участки:
(за расчетный участок принимается отрезок трубопровода с неизменным расходом теплоносителя). При этом на полах-выносках указывается номер участка его тепловая нагрузка Qуч и длина lуч.
Рассчитывается суммарная длина всех участков ГЦК
- Определяется среднее значение потерь давления Rср по ГЦК Пам:
где k – коэффициент учитывающий долю потерь давления на местные сопротивления от общей величины циркуляционного давления (k = 05 для систем с естественной циркуляцией).
-Определяются расходы воды на расчетных участках Gуч кгч:
где 1 2 – коэффициенты (прил. 10).
На основании полученных Qуч Gуч lуч заполняются соответствующие графы таблицы гидравлического расчета.
- для каждого участка подбирается диаметры трубопроводов d – по таблицам гидравлического расчета трубопроводов систем водяного отопления ориентируясь по Rср и Gуч. При этом в расчетную таблицу записываются соответствующие значения скорости движения воды на участке и удельные потери на трение R. Рассчитываются потери давления на трение R·l и в местных сопротивлениях z:
где – сумма коэффициентов местных расчетных сопротивлений на данном расчетном участке (определяется суммированием значений по табличным данным);
ρ – плотность теплоносителя на данном участке кгм3.
- определяются суммарные потери давления на трение и в местных сопротивлениях по каждому участку и в целом по ГЦК (Rl+z).
Если выполняется условие
(Rl+z)ГЦК = (09 095) · РЕ (18)
то подбор диаметров трубопроводов по ГЦК считается выполненным правильно. Если условие (18) не выполняется то изменяют диаметры трубопроводов на отдельных участках (в первую очередь на тех участках где R существенно отличается от Rср) добиваясь выполнения условия (18).
Условие (18) выполнено и расчет закончен.
Результаты расчета всех циркуляционных колец заносятся в таблицу 4.
Конструирование естественной вентиляции.
В жилых зданиях предусматривается устройство естественной вытяжной вентиляции с удалением воздуха из санузлов и кухонь при неорганизованном притоке свежего воздуха через неплотности ограждающих конструкций оконные форточки и фрамуги.
Удаление воздуха из квартиры осуществляется через вытяжные решетки и каналы расположенные в кухнях и санузлах.
Конструирование вытяжной вентиляции заключается в размещении вертикальных и горизонтальных вентиляционных каналах вытяжных вентиляционных шахт определении их конструктивного решения.
Вентиляционные каналы размещаются в толще внутренних капитальных кирпичных стен или в бороздах закрываемых снаружи плитами. Размеры сечения каналов принимаются кратными размерам 12 кирпича. Наименьший размер каналов 12 × 12 кирпича (140×140 мм). Толщина стенок канала и минимальное расстояние между каналами должно быть не менее 12 кирпича. Каналы в кирпичных стенах располагаются от дверных проемов на расстоянии 15 кирпича (380 мм). В наружных стенах вентиляционные каналы не устраиваются. Низ вертикальных вентиляционных каналов располагается на 05 м ниже уровня перекрытия. Вход в каналы закрывается вентиляционными решетками.
Вертикальные вентиляционные каналы устраиваются самостоятельными с выходом за пределы кровли. В уровне чердачного пространства вертикальные вентиляционные каналы выполняются из оцинкованной стали с обязательным утеплением в пространстве чердака.
Методические указания к выполнению курсовой работы по отоплению и вентиляции жилого здания Сост. Е.В. Легашов Д.А. Жабенцев; СибАДИ. – Омск 2009.
СНиП 41-01-2003. Отопление вентиляция и кондиционирование.
СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.
СНиП 31-01-2003. Здания жилые многоквартирные.
СНиП 21-01-99. Строительная климатология.
Внутренние санитарно-технические устройства: В 2 ч. Ч. I. Отопление водопровод канализация: Справочник проектировщика Под ред. И.Г.Староверова. – 4-е изд.- М.:Стройиздат 1990. 430 с.