Теплогазоснабжение водоснабжение и водоотведение 3-х этажного здания в городе Сочи

РГЗ Мигунов — копия.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.Г. ШУХОВА»
Кафедра Теплогазоснабжения и вентиляции
Расчетно-графическая работа
«Теплогазоснабжение и вентиляция»
студент группы Ств-26
студент группы С-371
Белгород 2013гОглавление
Определение параметров микроклимата в помещениях здания
Теплотехнический расчет наружных ограждений
Расчет теплопотерь через наружные ограждения
Общее описание проектируемой системы отопления с обоснованием выбранной схемы отопления вида и параметров теплоносителя
Конструирование системы отопления
Подбор отопительных приборов
Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления
Расчет и подбор оборудования теплового пункта здания
Проектирование и расчет систем вентиляции
Выбор схемы вентиляции и конструктивные указания
Аэродинамический расчет системы вентиляции и разработка мероприятий по интенсификации воздухообмена в здании Расчет воздуховодов
Библиографический список
Вариант плана здания – 6.
Количество этажей – 3.
Высота этажа – 30 м.
Район строительства – г. Калининград (температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 092 по [17] равна -19 °С продолжительность периода с температурой наружного воздуха менее 8 °С составляет 193 дня со среднесуточной температурой 11 °С).
Вариант конструкции наружных ограждений:
- наружной стены – 2;
- пол первого этажа – 2;
- перекрытие чердака – 2.
Система отопления – централизованная однотрубная вертикальная с нижней разводкой.
Температура в подающем трубопроводе – 95 °С.
Температура в обратном трубопроводе – 70 °С.
Схема подключения системы отопления к тепловым сетям – зависимая температура теплоносителя ТС в подающем 130 °С и в обратном 100 °С.
Допустимый перепад давления в теплообменнике греющей воды 1атм. = кПа.
Допустимый перепад давления в тепловой сети 100 кПа.
Давление в подающем трубопроводе тепловой сети 600 кПа.
Давление в обратном трубопроводе тепловой сети 380 кПа.
В соответствии с [1 2 3 4] и прилож. 4 принимаем параметры микроклимата в помещениях и сводим в табл. 13.1.
Параметры микроклимата в помещениях жилого здания
Наименование помещений
Температура воздуха °С
Результирующая температура °С
Относительная влажность %
Скорость движения воздуха мс
Холодный период года
Ванная совмещенный санузел
Внутриквартирный коридор
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
Конструкция наружного ограждения принимаем в соответствии с прилож. 3 (табл. 13.2 13.3 13.4).
Конструкция наружной стены
Штукатурка цп (r=1800кгм³) d=20 мм
Газосиликат (r=300 кгм³) λ=013 ВтмºС
Кирпич силикатный на цп растворе =510 мм λ=087 ВтмºС
Штукатурка цп (r=1800 кгм³) d=15 мм
Конструкция перекрытия чердака
Цп стяжка (r=1800кгм³) d=40мм
Пеностекло (r=300кгм³) λ=0012 ВтмºС
Жб плита (r=2500 кгм3) d=220мм
Конструкция пола первого этажа
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе (r=1600кгм³) d=5мм
Стяжка цп (r=1800кгм³)
Пенополистирол (r=100кгм³) λ=0052 ВтмºС
Жб плита (r=2500 кгм3)
В [5] устанавливаются требования к тепловой защите зданий в целях обеспечения оптимальных санитарно-гигиенических параметров микроклимата помещений и экономии энергии при долговечности ограждающих конструкций зданий и сооружений.
Величина ГСОП (Dd) °С·сут определяем по формуле (3.2):
гдеtint = 20ºC – расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания °С принимаемая для расчета ограждающих конструкций жилых зданий как минимальное значение оптимальной температуры (Приложение 4)
tht = 11 – средняя температура наружного воздуха в отопительный период (при температуре наружного воздуха ниже 8 °С) °С принимается по табл. 1 прилож.1
zht =193 – продолжительность отопительного периода сут принимается по табл. 1 прилож.1
Величина нормируемого сопротивления теплопередаче из условия энергосбережения Rreg принимаем по табл. 3 прилож.5 (табл. 13.5).
Принятые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций [5]
Категория зданий и помещений коэффициенты a и b
Градусо-сутки отопительного периода Dd °С·сут
Нормируемые значения сопротивления теплопередаче Rreg м2ºС Вт ограждающих конструкций
покрытий и перекрытий над проездами
перекрытий чердачных над неотапливаемыми подпольями и подвалами
окон и балконных дверей витрин и витражей
Жилые лечебно-профилактические и детские учреждения школы интернаты гостиницы и общежития
Затем по формуле (3.3) определяем величину сопротивления теплопередачи из условия комфортности (по санитарно-гигиеническим показателям).
Результаты расчета требуемого сопротивления ограждения:
- для наружной стены:
- для чердачного перекрытия:
- для пола первого этажа:
В дальнейшем для расчета принимаем большее из полученных значений сопротивления теплопередачи по энергосберегающим и санитарно-гигиеническим требованиям.
Чтобы проектируемое ограждение удовлетворяло требования тепловой защиты величина фактического термического сопротивления должна быть больше или равна величины требуемого сопротивления теплопередачи (3.4).
Задачей теплотехнического расчета ограждений в данной работе является определение толщины слоя утеплителя при которой проектируемое ограждение удовлетворяет требованиям тепловой защиты
Конструкция наружной стены здания представлена в таблице 2.
Выражая неизвестную толщину утеплителя из (3.5) получим:
где - коэффициент теплопроводности утеплителя наружного ограждения принимаем по табл.1 прил.3 и табл.6 прил.5 Вт(м·°С);
- требуемое сопротивление теплопередачи наружной стены принимаем из условия энергосбережения так как оно больше полученного значения сопротивления по санитарно-гигиеническим показателям м2КВт;
- коэффициент теплоотдачи внутренней и наружной поверхности стены принимаем по табл.1 и 2 прил.5 Вт(м2·°С);
- коэффициент теплопроводности слоев наружного ограждения (стена) принимаем по табл.1 прил.3 и табл. 6 прил.5 Вт(м·°С);
- толщина слоев наружного ограждения (табл.1 прил.3) м;
Округлим полученную толщину утеплителя в большую сторону кратно 5 мм () и вычислим фактическое термическое сопротивление наружной стены по формуле (3.5) :
Предлагаемая конструкция пола первого этажа здания представлена в таблице 4.
Выражая неизвестную толщину утеплителя из (3.9) получим:
где - коэффициент теплопроводности утеплителя пола первого этажа принимаем по табл. 3 прил. 3 и табл. 6 прил. 5 Вт(м·°С);
- требуемое сопротивление теплопередачи пола первого этажа принимаем из условия энергосбережения так как оно больше полученного значения сопротивления по санитарно-гигиеническим показателям м2КВт;
- коэффициент теплоотдачи внутренней и наружной поверхности пола первого этажа принимаем по табл. 1 и 2 прил. 5 Вт(м2·°С);
- коэффициент теплопроводности слоев наружного ограждения (пол первого этажа) принимаем по табл. 3 прил. 3 и табл. 6 прил.5 Вт(м·°С);
- толщина слоев наружного ограждения (табл.3 прил.3) м;
Округлим полученную толщину утеплителя в большую сторону кратно 5 мм () и вычислим фактическое термическое сопротивление пола первого этажа по формуле (3.9):
Предлагаемая конструкция перекрытия чердака представлена в таблице 3.
Выражая неизвестную толщину утеплителя из (3.7) получим:
где - коэффициент теплопроводности утеплителя чердачного перекрытия принимаем по табл.3 прил.3 и табл.6 прил.5 Вт(м·°С);
- требуемое сопротивление теплопередачи чердачного перекрытия принимаем из условия энергосбережения так как оно больше полученного значения сопротивления по санитарно-гигиеническим показателям м2КВт;
- коэффициент теплоотдачи внутренней и наружной поверхности чердачного перекрытия принимаем по табл.1 и 2 прил.5 Вт(м2·°С);
- коэффициент теплопроводности слоев наружного ограждения (чердачное перекрытие) принимаем по табл.3 прил.3 и табл.6 прил.5 Вт(м·°С);
- толщина слоев наружного ограждения табл.3 прил.3 м;
Округлим полученную толщину утеплителя в большую сторону кратно 5 мм () и вычислим фактическое термическое сопротивление перекрытия чердака по формуле (3.7) :
Коэффициент теплопередачи принятого наружного ограждения стены k Вт(м2×°С) определяем из уравнения:
где R0ф – общее фактическое сопротивление теплопередаче наружного ограждения .
Полученные и принятые значения фактического термического сопротивления и коэффициенты теплопередачи принятого наружного ограждения заносим в таблицу 6.
Результаты теплотехнического расчета наружных ограждений
Вид наружного ограждения
Нормируемое значение сопротивления теплопередачи Rreq м2·°СВт
Толщина слоя утеплителя м
Толщина ограждения м
Коэффициент теплопередачи k Вт(м2×°С)
Чердачное перекрытие
Расчет теплопотерь помещений
Целью расчета теплопотерь в помещениях является определение количества передаваемой в окружающую среду теплоты которую необходимо компенсировать теплоотдачей отопительных приборов.
Основные теплопотери через ограждения определяют по формуле:
где K – коэффициент теплопередачи ограждения K=1R Вт(м2·К) для стен пола и потолка принимаем по результатам теплотехнического расчета для окон по табл. 7 прил. 5;
A – площадь ограждения м2;
n – коэффициент учитывающий положение ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху принимаем по табл. 4 прил. 5.
Дополнительные теплопотери определяемые ориентацией ограждения по сторонам света определяют по формуле:
где – коэффициент учитывающий ориентацию ограждения по сторонам света (рис.4.2).
Теплопотери на инфильтрацию помещений находятся по формуле:
гдес – изобарная теплоемкость воздуха равная 105 кДж(кг·°С);
– плотность воздуха принимаем равной 12 кгм3;
– расход поступающего в помещение воздуха принимается согласно [1] на 1 м2 жилой площади комнат и кухонь жилого дома должно приходиться 3 м3ч наружного воздуха для квартир с жилой площадью менее 20 м2 на 1 чел-ка.
Расчет для всех помещений производится аналогично результаты расчета заносим в табл.
Выбор и обоснование схемы системы отопления
При выборе системы отопления следует обосновать принятие решения: вида разводки магистралей (верхней или нижней тупиковой или с попутным движением воды); посекционной прокладки магистралей иди с использованием пофасадного регулирования; типа отопительных приборов и способа регулирования их теплоотдачи; способа удаления воздуха; типа запорно-регулирующей арматуры и т.д.
Выбирая систему отопления необходимо учитывать санитарно-гигиенические экономические строительные монтажные и эксплуатационные требования [18]. Система отопления должна обеспечивать расчетную температуру и равномерное нагревание воздуха в течение всего отопительного периода гидравлическую и тепловую устойчивость взрывопожарную безопасность и доступность для очистки и ремонта. Система отопления вид отопительных приборов и параметры теплоносителя предусматриваются в соответствии с объемно-планировочным решением и назначением здания.
Отопительные приборы размещаем под световыми проемами в местах доступных для осмотра ремонта и очистки. Длина отопительного прибора должна быть не менее 75% длины светового проема. В угловых комнатах также предусматривается установка отопительных приборов также и у наружных стен.
При размещении приборов под окнами вертикальные оси прибора и оконного проема должны совпадать. Максимальное отклонение при этом не должно превышать более 50 мм. Допускается при унификации приборного узла в жилых помещениях гостиницах общежитиях административно-бытовых зданиях смещение приборов от оси световых проемов.
Отопительные приборы в жилых зданиях следует устанавливать ближе к полу помещений на расстоянии 60 мм. Это позволяет обеспечивать равномерный прогрев воздуха у поверхности пола и в рабочей зоне.
Подача теплоносителя к отопительным приборам в СО осуществляется по вертикальным трубопроводам – стоякам к которым последовательно подключены отопительные приборы. Подача теплоносителя в стояки осуществляется из магистральных трубопроводов располагаемых в подвале (подполье). Магистральные трубопроводы прокладывают с уклоном не менее 0003 в сторону ИТП для удаления воздуха и теплоносителя из системы.
Для отключения отдельных стояков и секций СО устанавливается запорная арматура на отводах к стояку секции. Для слива теплоносителя и удаления воздуха из системы в нижней и верхней части стояков предусматриваются сливные и спускные краны диаметром 15 мм. Для удаления воздуха из трубопроводов на отопительных приборах верхних этажей устанавливают автоматические воздухосборники или краны Маевского.
В качестве отопительных приборов принимаем стальные секционные радиаторы «BILUX Plus» 500.
По формуле (7.15) определяем температурный напор отопительных приборов расположенных в помещении 101 °С:
гдеt1 – температура теплоносителя в подающем трубопроводе принимаем в соответствии с вариантом °С;
t2 – температура теплоносителя в обратном трубопроводе принимаем в соответствии с вариантом °С;
– температура внутри помещения принимаем в соответствии с [1 2 3 4] и Приложением 4 °С.
Требуемый расход теплоносителя через отопительный прибор будет определяться по формуле (7.16) кгч:
где – величина компенсируемых отопительным прибором (приборами на участке) теплопотерь табл. 13.7 Вт;
– коэффициент учета дополнительного теплового потока. определяемый по табл.2 прилож.7 и табл.2 прилож.8;
– коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений определяемый по табл. 2 прилож. 7 и табл. 2 прилож. 8;
Расчетную плотность теплового потока прибора тогда найдем по формуле (7.17):
гдеqном – номинальный тепловой поток прибора определяемый по табл.1 прилож.6 7 и 8 ;
n p – коэффициенты определяемые по табл.3 прилож.6 7 и 8.
Требуемая площадь нагрева отопительного прибора будет равна м2:
qi - расчетная плотность теплового потока Втм2.
Число секций отопительного прибора определяется по формуле (7.20) шт:
гдеa – площадь нагрева одной секции радиатора (табл.1 прилож.6 7 и 8 );
– поправочный коэффициент учитывающий способ установки отопительного прибора (табл.2 прилож.9 );
– поправочный коэффициент учитывающий число секций в отопительном приборе (табл.4 прилож.6 7 и 8 ).
К установке в помещении 101 принимаем два радиатора «Arbonia» 3060 общим количеством 11 секций. У окна 7 у глухой стены 4.
Для остальных помещений подбор отопительных приборов аналогично и результаты расчета заносим в табл. 13.8.
Гидравлический расчет системы отопления
Целью гидравлического расчёта систем отопления является подбор диаметров трубопроводов и определение потерь давления в них затрачиваемых на подачу требуемого расхода теплоносителя к отопительным приборам.
Выбираем главное циркуляционное кольцо и разбиваем его на участки рис. 13.1.
На участке 1 определяем суммарные потери давления по формуле (8.1) Па:
Потери давления на трение обусловлены трением жидкости о стенки трубыканала и внутренним трением в потоке и выражаются формулой Дарси-Вейсбаха Па:
где – коэффициент гидравлического трения;
– диаметр трубопровода м;
– плотность перемещаемой среды кгм3;
– скорость перемещаемой среды мс.
Скорость теплоносителя U мс в трубе диаметром d м равна:
Объемный расход теплоносителя м3с:
Коэффициент гидравлического трения:
где - шероховатость трубопровода для стального трубопровода принимаем 02 мм.
Местные потери давления обуславливаются изменением скорости потока по величине или направлению и выражаются формулой Вейсбаха Па:
где – коэффициент местного сопротивления (КМС) табл. 1 прил. 10.
Для всех остальных участков потери давления определяются аналогично и суммируются по главной магистрали результаты расчета заносятся в табл. 13.9.
Потери давления на главной магистрали составили 29369 Па.
Подбор оборудования ИТП
Схема подключения системы отопления к наружным тепловым сетям –зависимое.
Коэффициент смешения U обеспечивающий тепловой режим СО определяется по формуле:
где: - температура в подающем теплопроводе тепловых сетей °С;
- температура в подающем теплопроводе СО °С;
- температура в обратном теплопроводе СО °С.
Расчетный расход теплоносителя в системе отопления принимается по результатам гидравлического расчета СО или по формуле (9.5) кгч:
где – температура в подающем и обратном теплопроводе СО °С;
- суммарные теплопотери всего здания Вт;
с - теплоемкость теплоносителя кДж(кг·°С) (для воды с=4187).
Требуемый расход теплоносителя наружных тепловых сетей определяем по формуле (9.6) кгч:
-температура в подающем и обратном трубопроводе тепловой сети °С.
Т. к. Схема при недостаточном давлении в тепловых сетях
По рассчитанным данным выбираем циркуляционный насос из приложения 11 ВРН 120250.40 М
Определение объемов вентиляции
Нормы вытяжки из помещений жилых многоквартирных зданий принимаются согласно [1] [16] (табл.1 прилож.13).
Удаление воздуха предусматривается из помещений кухни санузла ванной комнаты совмещенного с ванной санузла. Удаление воздуха из жилых комнат осуществляется через вентиляционную решетку кухни.
Габаритные размеры жалюзийной решетки назначается исходя из того что «живое сечение» решетки составляет 60% общей ее площади в соответствии с табл. 2 прилож. 13.
Результаты расчета объемов удаляемого воздуха из помещений жилого дома и подбора вентиляционных решеток сведены в табл. 13.10.
Конструирование системы вентиляции
Система вентиляции запроектирована естественная вытяжная. Компенсация удаляемого воздуха осуществляется как за счет поступления наружного воздуха так и за счет перетекания воздуха из других помещений. Поступление наружного воздуха происходит через окна фрамуги форточки и через неплотности окон и дверей.
Вытяжка из жилых комнат предусмотрена через вытяжные каналы расположенные во внутренних стенах кухонь уборных и ванных. Вытяжная вентиляция из санузлов и ванных комнат объединена в один канал.
Вытяжная шахта для выброса воздуха должна выведена выше конька крыши на 05 м.
Вытяжные отверстия в помещениях расположены на 03 м от потолка.
Расчет объемов удаляемого воздуха
№ и наименование помещения в котором установлена жалюзийная решетка
№ обслуживаемых помещений
Площадь помещения м2
Воздухообмен помещения м3час
Суммарный воздухообмен через решетку м3час
Площадь живого сечения жалюзийной решетки м2
Размеры жалюзийной решетки мм
Аэродинамический расчет системы вентиляции и разработка мероприятий по интенсификации воздухообмена в здании
Определяем располагаемое давление для помещений первого этажа по формуле (12.1) Па:
где – плотность наружного воздуха принимаемая по нормам при температуре 5 °C равная 127 кгм3;
– плотность внутреннего воздуха кгм3;
– расстояние от оси решетки до плоскости выпускного отверстия м.
По аналогии определяем располагаемое давление для всех этажей:
После определения объемов воздухообмена и располагаемого давления вычерчиваем расчетную аксонометрическую схему системы вентиляции (рис. 13.2) разбивают ее на участки; при этом первым участком является вертикальный канал наиболее удаленный от вытяжной шахты. Каждому расчетному участку присваивается номер в числителе выносной линией указывается объем воздуха м3час движущегося по участку а в знаменателе - длина участка.
Задаваясь скоростью воздуха в переделах 03 1 мс определяем площадь живого сечения канала результаты заносим в 5 столбец табл. 13.11 м2:
гдеL – расход воздуха перемещаемого по расчетному каналу м3час;
w – задаваемая скорость воздуха в канале мс.
По площади живого сечения принимаем размеры канала системы ВЕ-1 (270140) при этом в кирпичных стенах они должны быть кратными размеру кирпича затем необходимо сделать перерасчет скорости по формуле мс (результаты расчета заносим в столбец 4 табл. 13.11):
где d – диаметр круглого воздуховода который эквивалентен по потерям на трение принятому прямоугольному или квадратному каналу м.
Эквивалентный диаметр определяют по формуле м
Определяем потери давления системы ВЕ-1 Па:
где - потери давления на трение (по длине) и наместные сопротивления соответственно Па.
После расчета каждой ветви определяется суммарное аэродинамическое сопротивление ветви. Для удаления требуемого расхода воздуха полученное сопротивление ветви должно быть менее для помещения где расположена расчетная вентиляционная решетка. В противном случае необходимо увеличить сечение решетки и вентиляционных каналов. В случае невозможности подбора требуемых сечений решетки и каналов по архитектурно-планировочным условиям необходима разработка мероприятий для интенсификации удаления воздуха например установка дефлектора с блоком поддержания постоянного разрежения в шахте.
Потери давления на трение обусловлены трением жидкости о стенки трубыканала и внутренним трением в потоке и выражаются формулой Дарси-Вейсбаха:
– эквивалентный диаметр воздуховода принимается в соответствии с расчетом м;
– плотность перемещаемой среды принимаем 1213 кгм3;
– фактическая скорость перемещаемой среды для системы ВЕ-1 равная 094 мс.
Коэффициент гидравлического трения определяем по формуле:
где - абсолютная шероховатость воздуховодов принимаем равной 0003 м;
Re – число Рейнольдса находим по формуле:
где – динамическая вязкость для воздуха =173·10-6 Па·с;
где – сумма коэффициент местного сопротивления (КМС) принимаемая по таблице 3 Приложения 13.
Аэродинамический расчет производится для наиболее удаленных от вытяжной шахты каналов удаляющих воздуха с первого и последнего этажа. Результаты расчета сводятся в табл. 13.11.
Для других систем вентиляции расчет выполняется аналогично.
СНиП 41-01-2003 Отопление вентиляция и кондиционирование
СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные
ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях
СанПиН 2.1.2.1002-00 Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям
СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий
СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий.
Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование. Под ред. проф. Б.М. Хрусталева. – М.: Изд-во АСВ 2008. – 784с.
Сканави А.Н. Отопление: Учебник для студентов ВУЗов обучающихся по направлению «Строительство» специальности 290700 А.Н. Сканави Л.М. Махов. – М.: АСВ 2002. – 576 с.
Теплотехника отопление вентиляция и кондиционирование воздуха: Учебник для ВУЗов В.М. Гусев Н.И. Ковалев В.П. Попов В.А. Потрошков под ред. В.М. Гусева. – Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние 1981. – 343 с.
ГОСТ 21.602-2003. Правила выполнения рабочей документации отопления вентиляции и кондиционирования.
ГОСТ 21.205-93. Условные обозначения элементов санитарно-технических систем.
ГОСТ 21.206-93. Условные обозначения трубопроводов.
ГОСТ 21.404-85 СПДС. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах.
СП 41-101-95 Проектирование тепловых пунктов
Пырков В.В. Современные тепловые пункты. Автоматика и регулирование. – К.: II ДП «Такi справи» 2007. – 252 с.
СНиП 23-01-99* Строительная климатология

РГЗ Мигунов.doc

Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный технологический университет им.В.Г.Шухова»
Кафедра: Теплогазоснабжения и вентиляции
Расчетно-графическая работа
«Теплогазоснабжение и вентиляция»
Определение параметров микроклимата в помещениях здания
Теплотехнический расчет наружных ограждений
Расчет теплопотерь через наружные ограждения
Общее описание проектируемой системы отопления с обоснованием выбранной схемы отопления вида и параметров теплоносителя
Конструирование системы отопления
Подбор отопительных приборов
Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления
Расчет и подбор оборудования теплового пункта здания
Проектирование и расчет систем вентиляции
Выбор схемы вентиляции и конструктивные указания
Аэродинамический расчет системы вентиляции и разработка мероприятий по интенсификации воздухообмена в здании Расчет воздуховодов
Библиографический список
Вариант плана здания – 6.
Количество этажей – 3.
Высота этажа – 30 м.
Район строительства – г. Сочи (температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 092 по [17] равна 0 °С продолжительность периода с температурой наружного воздуха менее 8 °С составляет 72 дня со среднесуточной температурой 6.4 °С).
Вариант конструкции наружных ограждений:
- пол первого этажа – 2;
- наружной стены – 1;
- перекрытие чердака – 2.
Система отопления – централизованная однотрубная вертикальная с нижней разводкой.
Температура в подающем трубопроводе – 80 °С.
Температура в обратном трубопроводе – 60 °С.
Схема подключения системы отопления к тепловым сетям – зависимая температура теплоносителя ТС в подающем 150 °С и в обратном 95 °С.
Допустимый перепад давления в теплообменнике греющей воды 1атм. = кПа.
Допустимый перепад давления в тепловой сети 100 кПа.
Давление в подающем трубопроводе тепловой сети 600 кПа.
Давление в обратном трубопроводе тепловой сети 380 кПа.
В соответствии с [1 2 3 4] и прилож. 4 принимаем параметры микроклимата в помещениях и сводим в табл. 13.1.
Параметры микроклимата в помещениях жилого здания
Наименование помещений
Температура воздуха °С
Результирующая температура °С
Относительная влажность %
Скорость движения воздуха мс
Холодный период года
Ванная совмещенный санузел
Внутриквартирный коридор
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
Конструкцию наружного ограждения принимаем в соответствии с прилож. 3 (табл. 13.2 13.3 13.4).
Конструкция наружной стены
Штукатурка цп (r=1800кгм³) d=20 мм
Пеностекло (r=200 кгм³) λ=008 ВтмºС
Кирпич глиняный на цп растворе =510 мм λ=087 ВтмºС
Штукатурка цп (r=1800 кгм³) d=20 мм
Конструкция перекрытия чердака
Цп стяжка (r=1800кгм³) d=40мм
Пеностекло (r=300кгм³) λ=0012 ВтмºС
Жб плита (r=2500 кгм3) d=220мм
Конструкция пола первого этажа
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе (r=1600кгм³) d=5мм
Стяжка цп (r=1800кгм³)
Пенополистирол (r=100кгм³) λ=0052 ВтмºС
Жб плита (r=2500 кгм3)
В [5] устанавливаются требования к тепловой защите зданий в целях обеспечения оптимальных санитарно-гигиенических параметров микроклимата помещений и экономии энергии при долговечности ограждающих конструкций зданий и сооружений.
Величина ГСОП (Dd) °С·сут определяем по формуле (3.2):
гдеtint = 20ºC – расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания °С принимаемая для расчета ограждающих конструкций жилых зданий как минимальное значение оптимальной температуры (Приложение 4)
tht = 6.4 – средняя температура наружного воздуха в отопительный период (при температуре наружного воздуха ниже 8 °С) °С принимается по табл. 1 прилож.1
zht =72 – продолжительность отопительного периода сут принимается по табл. 1 прилож.1
Величина нормируемого сопротивления теплопередаче из условия энергосбережения Rreg принимаем по табл. 3 прилож.5 (табл. 13.5).
Принятые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций [5]
Категория зданий и помещений коэффициенты a и b
Градусо-сутки отопительного периода Dd °С·сут
Нормируемые значения сопротивления теплопередаче Rreg м2ºС Вт ограждающих конструкций
покрытий и перекрытий над проездами
перекрытий чердачных над неотапливаемыми подпольями и подвалами
окон и балконных дверей витрин и витражей
Жилые лечебно-профилактические и детские учреждения школы интернаты гостиницы и общежития
Затем по формуле (3.3) определяем величину сопротивления теплопередачи из условия комфортности (по санитарно-гигиеническим показателям).
Результаты расчета требуемого сопротивления ограждения:
- для наружной стены:
- для чердачного перекрытия:
- для пола первого этажа:
В дальнейшем для расчета принимаем большее из полученных значений сопротивления теплопередачи по энергосберегающим и санитарно-гигиеническим требованиям.
Чтобы проектируемое ограждение удовлетворяло требования тепловой защиты величина фактического термического сопротивления должна быть больше или равна величины требуемого сопротивления теплопередачи (3.4).
Задачей теплотехнического расчета ограждений в данной работе является определение толщины слоя утеплителя при которой проектируемое ограждение удовлетворяет требованиям тепловой защиты
Конструкция наружной стены здания представлена в таблице 2.
Выражая неизвестную толщину утеплителя из (3.5) получим:
где - коэффициент теплопроводности утеплителя наружного ограждения принимаем по табл.1 прил.3 и табл.6 прил.5 Вт(м·°С);
- требуемое сопротивление теплопередачи наружной стены принимаем из условия энергосбережения так как оно больше полученного значения сопротивления по санитарно-гигиеническим показателям м2КВт;
- коэффициент теплоотдачи внутренней и наружной поверхности стены принимаем по табл.1 и 2 прил.5 Вт(м2·°С);
- коэффициент теплопроводности слоев наружного ограждения (стена) принимаем по табл.1 прил.3 и табл. 6 прил.5 Вт(м·°С);
- толщина слоев наружного ограждения (табл.1 прил.3) м;
Округлим полученную толщину утеплителя в большую сторону кратно 5 мм () и вычислим фактическое термическое сопротивление наружной стены по формуле (3.5) :
Предлагаемая конструкция пола первого этажа здания представлена в таблице 4.
Выражая неизвестную толщину утеплителя из (3.9) получим:
где - коэффициент теплопроводности утеплителя пола первого этажа принимаем по табл. 3 прил. 3 и табл. 6 прил. 5 Вт(м·°С);
- требуемое сопротивление теплопередачи пола первого этажа принимаем из условия энергосбережения так как оно больше полученного значения сопротивления по санитарно-гигиеническим показателям м2КВт;
- коэффициент теплоотдачи внутренней и наружной поверхности пола первого этажа принимаем по табл. 1 и 2 прил. 5 Вт(м2·°С);
- коэффициент теплопроводности слоев наружного ограждения (пол первого этажа) принимаем по табл. 3 прил. 3 и табл. 6 прил.5 Вт(м·°С);
- толщина слоев наружного ограждения (табл.3 прил.3) м;
Округлим полученную толщину утеплителя в большую сторону кратно 5 мм () и вычислим фактическое термическое сопротивление пола первого этажа по формуле (3.9):
Предлагаемая конструкция перекрытия чердака представлена в таблице 3.
Выражая неизвестную толщину утеплителя из (3.7) получим:
где - коэффициент теплопроводности утеплителя чердачного перекрытия принимаем по табл.3 прил.3 и табл.6 прил.5 Вт(м·°С);
- требуемое сопротивление теплопередачи чердачного перекрытия принимаем из условия энергосбережения так как оно больше полученного значения сопротивления по санитарно-гигиеническим показателям м2КВт;
- коэффициент теплоотдачи внутренней и наружной поверхности чердачного перекрытия принимаем по табл.1 и 2 прил.5 Вт(м2·°С);
- коэффициент теплопроводности слоев наружного ограждения (чердачное перекрытие) принимаем по табл.3 прил.3 и табл.6 прил.5 Вт(м·°С);
- толщина слоев наружного ограждения табл.3 прил.3 м;
Округлим полученную толщину утеплителя в большую сторону кратно 5 мм () и вычислим фактическое термическое сопротивление перекрытия чердака по формуле (3.7) :
Коэффициент теплопередачи принятого наружного ограждения стены k Вт(м2×°С) определяем из уравнения:
где R0ф – общее фактическое сопротивление теплопередаче наружного ограждения .
Полученные и принятые значения фактического термического сопротивления и коэффициенты теплопередачи принятого наружного ограждения заносим в таблицу 6.
Результаты теплотехнического расчета наружных ограждений
Вид наружного ограждения
Нормируемое значение сопротивления теплопередачи Rreq м2·°СВт
Толщина слоя утеплителя м
Толщина ограждения м
Коэффициент теплопередачи k Вт(м2×°С)
Чердачное перекрытие
Расчет теплопотерь помещений
Целью расчета теплопотерь в помещениях является определение количества передаваемой в окружающую среду теплоты которую необходимо компенсировать теплоотдачей отопительных приборов.
Основные теплопотери через ограждения определяют по формуле:
где K – коэффициент теплопередачи ограждения K=1R Вт(м2·К) для стен пола и потолка принимаем по результатам теплотехнического расчета для окон по табл. 7 прил. 5;
A – площадь ограждения м2;
n – коэффициент учитывающий положение ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху принимаем по табл. 4 прил. 5.
Дополнительные теплопотери определяемые ориентацией ограждения по сторонам света определяют по формуле:
где – коэффициент учитывающий ориентацию ограждения по сторонам света (рис.4.2).
Теплопотери на инфильтрацию помещений находятся по формуле:
гдес – изобарная теплоемкость воздуха равная 105 кДж(кг·°С);
– плотность воздуха принимаем равной 12 кгм3;
– расход поступающего в помещение воздуха принимается согласно [1] на 1 м2 жилой площади комнат и кухонь жилого дома должно приходиться 3 м3ч наружного воздуха для квартир с жилой площадью менее 20 м2 на 1 чел-ка.
Расчет для всех помещений производится аналогично результаты расчета заносим в табл.13.7
Выбор и обоснование схемы системы отопления
При выборе системы отопления следует обосновать принятие решения: вида разводки магистралей (верхней или нижней тупиковой или с попутным движением воды); посекционной прокладки магистралей иди с использованием пофасадного регулирования; типа отопительных приборов и способа регулирования их теплоотдачи; способа удаления воздуха; типа запорно-регулирующей арматуры и т.д.
Выбирая систему отопления необходимо учитывать санитарно-гигиенические экономические строительные монтажные и эксплуатационные требования [18]. Система отопления должна обеспечивать расчетную температуру и равномерное нагревание воздуха в течение всего отопительного периода гидравлическую и тепловую устойчивость взрывопожарную безопасность и доступность для очистки и ремонта. Система отопления вид отопительных приборов и параметры теплоносителя предусматриваются в соответствии с объемно-планировочным решением и назначением здания.
Отопительные приборы размещаем под световыми проемами в местах доступных для осмотра ремонта и очистки. Длина отопительного прибора должна быть не менее 75% длины светового проема. В угловых комнатах также предусматривается установка отопительных приборов также и у наружных стен.
При размещении приборов под окнами вертикальные оси прибора и оконного проема должны совпадать. Максимальное отклонение при этом не должно превышать более 50 мм. Допускается при унификации приборного узла в жилых помещениях гостиницах общежитиях административно-бытовых зданиях смещение приборов от оси световых проемов.
Отопительные приборы в жилых зданиях следует устанавливать ближе к полу помещений на расстоянии 60 мм. Это позволяет обеспечивать равномерный прогрев воздуха у поверхности пола и в рабочей зоне.
Подача теплоносителя к отопительным приборам в СО осуществляется по вертикальным трубопроводам – стоякам к которым последовательно подключены отопительные приборы. Подача теплоносителя в стояки осуществляется из магистральных трубопроводов располагаемых в подвале (подполье). Магистральные трубопроводы прокладывают с уклоном не менее 0003 в сторону ИТП для удаления воздуха и теплоносителя из системы.
Для отключения отдельных стояков и секций СО устанавливается запорная арматура на отводах к стояку секции. Для слива теплоносителя и удаления воздуха из системы в нижней и верхней части стояков предусматриваются сливные и спускные краны диаметром 15 мм. Для удаления воздуха из трубопроводов на отопительных приборах верхних этажей устанавливают автоматические воздухосборники или краны Маевского.
В качестве отопительных приборов принимаем биметаллические секционные радиаторы «BILUX Plus» 500.
По формуле (7.15) определяем температурный напор отопительных приборов расположенных в помещении 101 °С:
гдеt1 – температура теплоносителя в подающем трубопроводе принимаем в соответствии с вариантом °С;
t2 – температура теплоносителя в обратном трубопроводе принимаем в соответствии с вариантом °С;
– температура внутри помещения принимаем в соответствии с [1 2 3 4] и Приложением 4 °С.
Требуемый расход теплоносителя через отопительный прибор будет определяться по формуле (7.16) кгч:
где – величина компенсируемых отопительным прибором (приборами на участке) теплопотерь табл. 13.7 Вт;
– коэффициент учета дополнительного теплового потока. определяемый по табл.2 прилож.7 и табл.2 прилож.8;
– коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений определяемый по табл. 2 прилож. 7 и табл. 2 прилож. 8;
Расчетную плотность теплового потока прибора тогда найдем по формуле (7.17):
гдеqном – номинальный тепловой поток прибора определяемый по табл.1 прилож.6 7 и 8 ;
n p – коэффициенты определяемые по табл.3 прилож.6 7 и 8.
Требуемая площадь нагрева отопительного прибора будет равна м2:
qi - расчетная плотность теплового потока Втм2.
Число секций отопительного прибора определяется по формуле (7.20) шт:
гдеa – площадь нагрева одной секции радиатора (табл.1 прилож.6 7 и 8 );
– поправочный коэффициент учитывающий способ установки отопительного прибора (табл.2 прилож.9 );
– поправочный коэффициент учитывающий число секций в отопительном приборе (табл.4 прилож.6 7 и 8 ).
К установке в помещении 101 принимаем два радиатора «Arbonia» 3060 общим количеством 11 секций. У окна 7 у глухой стены 4.
Для остальных помещений подбор отопительных приборов аналогично и результаты расчета заносим в табл. 13.8.
Гидравлический расчет системы отопления
Целью гидравлического расчёта систем отопления является подбор диаметров трубопроводов и определение потерь давления в них затрачиваемых на подачу требуемого расхода теплоносителя к отопительным приборам.
Выбираем главное циркуляционное кольцо и разбиваем его на участки рис. 13.1.
На участке 1 определяем суммарные потери давления по формуле (8.1) Па:
Потери давления на трение обусловлены трением жидкости о стенки трубыканала и внутренним трением в потоке и выражаются формулой Дарси-Вейсбаха Па:
где – коэффициент гидравлического трения;
– диаметр трубопровода м;
– плотность перемещаемой среды кгм3;
– скорость перемещаемой среды мс.
Скорость теплоносителя U мс в трубе диаметром d м равна
Объемный расход теплоносителя м3с:
Коэффициент гидравлического трения:
где - шероховатость трубопровода для стального трубопровода принимаем 02 мм.
Местные потери давления обуславливаются изменением скорости потока по величине или направлению и выражаются формулой Дарси-Вейсбаха Па:
где – коэффициент местного сопротивления (КМС) табл. 1 прил. 10.
Для всех остальных участков потери давления определяются аналогично и суммируются по главной магистрали результаты расчета заносятся в табл. 13.9.
Потери давления на главной магистрали составили 21157 Па.
Подбор оборудования ИТП
Схема подключения системы отопления к наружным тепловым сетям –зависимое.
Коэффициент смешения U обеспечивающий тепловой режим СО определяется по формуле:
где: - температура в подающем теплопроводе тепловых сетей °С;
- температура в подающем теплопроводе СО °С;
- температура в обратном теплопроводе СО °С.
Расчетный расход теплоносителя в системе отопления принимается по результатам гидравлического расчета СО или по формуле (9.5) кгч:
где – температура в подающем и обратном теплопроводе СО °С;
- суммарные теплопотери всего здания Вт;
с - теплоемкость теплоносителя кДж(кг·°С) (для воды с=4187).
Требуемый расход теплоносителя наружных тепловых сетей определяем по формуле (9.6) кгч:
-температура в подающем и обратном трубопроводе тепловой сети °С.
Т. к. Схема при недостаточном давлении в тепловых сетях
По рассчитанным данным выбираем циркуляционный насос из приложения 11 ВРН 120250.40 М
Определение объемов вентиляции
Нормы вытяжки из помещений жилых многоквартирных зданий принимаются согласно [1] [16] (табл.1 прилож.13).
Удаление воздуха предусматривается из помещений кухни санузла ванной комнаты совмещенного с ванной санузла. Удаление воздуха из жилых комнат осуществляется через вентиляционную решетку кухни.
Габаритные размеры жалюзийной решетки назначается исходя из того что «живое сечение» решетки составляет 60% общей ее площади в соответствии с табл. 2 прилож. 13.
Результаты расчета объемов удаляемого воздуха из помещений жилого дома и подбора вентиляционных решеток сведены в табл. 13.10.
Конструирование системы вентиляции
Система вентиляции запроектирована естественная вытяжная. Компенсация удаляемого воздуха осуществляется как за счет поступления наружного воздуха так и за счет перетекания воздуха из других помещений. Поступление наружного воздуха происходит через окна фрамуги форточки и через неплотности окон и дверей.
Вытяжка из жилых комнат предусмотрена через вытяжные каналы расположенные во внутренних стенах кухонь уборных и ванных. Вытяжная вентиляция из санузлов и ванных комнат объединена в один канал.
Вытяжная шахта для выброса воздуха должна быть выведена выше конька крыши на 05 м.
Вытяжные отверстия в помещениях расположены на 03 м от потолка.
Расчет объемов удаляемого воздуха
№ и наименование помещения в котором установлена жалюзийная решетка
№ обслуживаемых помещений
Площадь помещения м2
Воздухообмен помещения м3час
Суммарный воздухообмен через решетку м3час
Площадь живого сечения жалюзийной решетки м2
Размеры жалюзийной решетки мм
Аэродинамический расчет системы вентиляции и разработка мероприятий по интенсификации воздухообмена в здании
Определяем располагаемое давление для помещений первого этажа по формуле (12.1) Па:
где – плотность наружного воздуха принимаемая по нормам при температуре 5 °C равная 127 кгм3;
– плотность внутреннего воздуха кгм3;
– расстояние от оси решетки до плоскости выпускного отверстия м.
По аналогии определяем располагаемое давление для всех этажей:
После определения объемов воздухообмена и располагаемого давления вычерчиваем расчетную аксонометрическую схему системы вентиляции (рис. 13.2) разбивают ее на участки; при этом первым участком является вертикальный канал наиболее удаленный от вытяжной шахты. Каждому расчетному участку присваивается номер в числителе выносной линией указывается объем воздуха м3час движущегося по участку а в знаменателе - длина участка.
Задаваясь скоростью воздуха в переделах 03 1 мс определяем площадь живого сечения канала результаты заносим в 5 столбец табл. 13.11 м2:
гдеL – расход воздуха перемещаемого по расчетному каналу м3час;
w – задаваемая скорость воздуха в канале мс.
По площади живого сечения принимаем размеры канала системы ВЕ-1 (270140) при этом в кирпичных стенах они должны быть кратными размеру кирпича затем необходимо сделать перерасчет скорости по формуле мс (результаты расчета заносим в столбец 4 табл. 13.11):
где d – диаметр круглого воздуховода который эквивалентен по потерям на трение принятому прямоугольному или квадратному каналу м.
Эквивалентный диаметр определяют по формуле м
Определяем потери давления системы ВЕ-1 Па:
где - потери давления на трение (по длине) и наместные сопротивления соответственно Па.
После расчета каждой ветви определяется суммарное аэродинамическое сопротивление ветви. Для удаления требуемого расхода воздуха полученное сопротивление ветви должно быть менее для помещения где расположена расчетная вентиляционная решетка. В противном случае необходимо увеличить сечение решетки и вентиляционных каналов. В случае невозможности подбора требуемых сечений решетки и каналов по архитектурно-планировочным условиям необходима разработка мероприятий для интенсификации удаления воздуха например установка дефлектора с блоком поддержания постоянного разрежения в шахте.
Потери давления на трение обусловлены трением жидкости о стенки трубыканала и внутренним трением в потоке и выражаются формулой Дарси-Вейсбаха:
– эквивалентный диаметр воздуховода принимается в соответствии с расчетом м;
– плотность перемещаемой среды принимаем 1213 кгм3;
– фактическая скорость перемещаемой среды для системы ВЕ-1 равная 094 мс.
Коэффициент гидравлического трения определяем по формуле:
где - абсолютная шероховатость воздуховодов принимаем равной 0003 м;
Re – число Рейнольдса находим по формуле:
где – динамическая вязкость для воздуха =173·10-6 Па·с;
Местные потери давления обуславливаются изменением скорости потока по величине или направлению и выражаются формулой Вейсбаха Па:
где – сумма коэффициент местного сопротивления (КМС) принимаемая по таблице 3 Приложения 13.
Аэродинамический расчет производится для наиболее удаленных от вытяжной шахты каналов удаляющих воздуха с первого и последнего этажа. Результаты расчета сводятся в табл. 13.11.
Для других систем вентиляции расчет выполняется аналогично.
СНиП 41-01-2003 Отопление вентиляция и кондиционирование
СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные
ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях
СанПиН 2.1.2.1002-00 Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям
СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий
СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий.
Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование. Под ред. проф. Б.М. Хрусталева. – М.: Изд-во АСВ 2008. – 784с.
Сканави А.Н. Отопление: Учебник для студентов ВУЗов обучающихся по направлению «Строительство» специальности 290700 А.Н. Сканави Л.М. Махов. – М.: АСВ 2002. – 576 с.
Теплотехника отопление вентиляция и кондиционирование воздуха: Учебник для ВУЗов В.М. Гусев Н.И. Ковалев В.П. Попов В.А. Потрошков под ред. В.М. Гусева. – Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние 1981. – 343 с.
ГОСТ 21.602-2003. Правила выполнения рабочей документации отопления вентиляции и кондиционирования.
ГОСТ 21.205-93. Условные обозначения элементов санитарно-технических систем.
ГОСТ 21.206-93. Условные обозначения трубопроводов.
ГОСТ 21.404-85 СПДС. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах.
СП 41-101-95 Проектирование тепловых пунктов
Пырков В.В. Современные тепловые пункты. Автоматика и регулирование. – К.: II ДП «Такi справи» 2007. – 252 с.
СНиП 23-01-99* Строительная климатология

Чертеж М. Ю. А. — копия.dwg

Расчетно-графическая работа
Теплогазоснабжение и вентиляция
БГТУ им. Шухова гр. Ств-26
Аксонометрическая схема системы отопления
Аксонометрическая схема системы вентиляции
Схема подключения отопительных приборов
Расчетная схема системы отопления
устанавливается только на приборах верхнего этажа
Схема систем вентиляции
Схемы систем вентиляции
БГТУ им. Шухова гр. С-371

Чертеж М. Ю. А..dwg

Расчетно-графическая работа
Теплогазоснабжение и вентиляция
БГТУ им. Шухова гр. Ств-26
Аксонометрическая схема системы отопления
Аксонометрическая схема системы вентиляции
Схема подключения отопительных приборов
Расчетная схема системы отопления
устанавливается только на приборах верхнего этажа
Схема систем вентиляции
Схемы систем вентиляции
БГТУ им. Шухова гр. С-371