Теплоснабжение и вентиляция общественного здания

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра теплогазоснабжения
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА
по дисциплине «Теплогазоснабжение и вентиляция»
Теплоснабжение и вентиляция общественного здания
ст.гр. 310-3 Раскина А.Д.
Нижний Новгород 2013
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
1. Определение требуемого термического сопротивления теплопередаче наружных стен
2. Определение требуемого термического сопротивления теплопередаче окон
3. Определение требуемого термического сопротивления теплопередаче наружных дверей
4. Определение требуемого термического сопротивления теплопередаче чердачного перекрытия
5. Определение требуемого термического сопротивления теплопередаче полов на грунте
Расчет теплопотерь здания
1. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции
2. Затрат теплоты для нагревания инфильтрующегося воздуха
3. Тепловой баланс помещений и теплозатраты на отопление здания
Выбор установка и расчет поверхности отопительных приборов
Расчет и подбор элеваторного узла
Расчет естественной системы вентиляции
Целью данной работы является разработка расчетно-графической работы «Теплоснабжение и вентиляция общественного здания» закрепление теоретических знаний овладение приемами практической работы и освоение навыков проектирования водяных систем отопления и естественной вентиляции.
Место строительства: г. Архангельск.
Источник теплоснабжения: районная котельная.
Система отопления: водяная двухтрубная с верхней разводкой.
Конструкция наружной стены: кирпич керамический на цементно-песчаном растворе плотностью 1200 кгм3; тепловая изоляция: пенополисторол плотность 40 кгм3.
Конструкция покрытия (перекрытия): чердачное.
Параметры теплоносителя на тепловом вводе в здание: 1 = 150 °С 2 = 70 °С.
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания.
Сопротивление теплопередачи должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередачи из условия обеспечения санитарно-технической безопасности.
где: n = 1 – коэффициент зависящий от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху доли; tв = 22 – расчетная температура внутреннего воздуха °С; tн = -31 – расчетная зимняя температура наружного воздуха °С принимаемая равной температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 092; Δtн = 6 – нормированный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции °С; αв = 675 – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции Вт(м2 · °С).
Нормативное приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций следует принимать не менее нормируемых значений определяемых по приложению Г [8] в зависимости от градусо-суток отопительного периода по формуле:
где: tоп = -47 – средняя температура отопительного периода °С; zоп = 251– продолжительность отопительного периода в сутках сут.
Dd = (22 + 47) · 251 = 71832 ºС · сут
где: tоп = -72 – средняя температура отопительного периода °С; zоп = 251– продолжительность отопительного периода в сутках сут.
Из двух величин сопротивления теплопередачи в качестве расчетной принимаем большую – м2 · °СВт.
Сопротивление теплопередачи наружной стены можно определить как сопротивление теплопередачи многослойной ограждающей конструкции.
где:αн = 23 – коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждения Вт(м2*°С); – термическое сопротивление -того слоя (м2 · °СВт); определяется по формуле ; – коэффициент теплопроводности материала или слоя Вт(м · °С); – толщина слоя м.
Условия эксплуатации ограждающих конструкций А.
Конструкция наружной стены
)Штукатурка (цементно-песчаный раствор) = 002 м λ = 076Вт(м·°С);
) Кирпичная кладка из керамического кирпича на цементно-песчаном растворе = 05 м λ = 047 Вт(м °С);
) Утеплитель – пенополистирол (ρ0 = 40 кгм3) λ = 0041 Вт(м · °С);
Принимаем толщину утеплителя равной 012м.
Общая толщина стены составит 064 м.
Нормативное приведенное сопротивление теплопередачи световых проемов определяется по значению величины отопительного периода (ГСОП).
где: tоп = -47 – средняя температура отопительного периода °С; zоп = 251 – продолжительность отопительного периода в сутках сут.
Принимаем конструкцию окон – двухкамерный стеклопакет в раздельном переплете м2 · °СВт
Нормативное приведенное сопротивление теплопередачи наружных дверей должно быть не меньше то есть:
Сопротивление теплопередачи над проездами подвалами и подпольями а также покрытий должно быть не менее .
n = 1; Δtн = 3 °С; αв = 87 Вт(м2 · °С); αн = 12 Вт(м2 · °С).
Определяем по градусо-суткам отопительного периода :
Конструкция чердачного перекрытия:
) Выравнивающая стяжка (цементно-песчаный раствор) = 003 м λ = 076 Вт(м2 · °С);
) Утеплитель – пенополистирол (ρ0 = 40 кгм3) λ = 0041 Вт(м2 · °С);
) Пароизоляция – рубероид = 0003 м λ = 017 Вт(м2 · °С);
) Железобетонная плита = 022 м λ = 204 Вт(м2 · °С);
) Штукатурка (цементно-песчаный раствор) = 002 м λ = 076 Вт(м2 · °С);
Принимаем толщину утеплителя равной 02 м.
Пересчитываем (м2 · °СВт).
5.Определение термического сопротивления теплопередаче полов на грунте
В приятой конструкции полов утепляющими слоями считаются доски и замкнутая воздушная прослойка.
) Сосна вдоль волокон м Вт(м·°С);
) Воздушная прослойка 200 мм ºС·м2Вт;
) Гидроизоляция – рубероид в 2 слоя м Вт(м·°С);
где: – термическое сопротивление по зонам: ºС·м2Вт; ºС·м2Вт; ºС·м2Вт; - сумма термических сопротивлений утепляющих слоев.
Основные теплопотери находятся следующим образом:
где: F – площадь ограждающей конструкции м2; R0 – термическое сопротивление ограждающей конструкции м2 · °СВт.
Полные потери теплоты определяются следующим образом:
где: – добавочные потери теплоты в долях от основных теплопотерь.
К добавочным потерям теплоты относятся следующие:
– на ориентацию помещений по сторонам света;
– на продуваемость помещений с двумя наружными стенами и более;
– на подогрев врывающегося холодного воздуха и др.
Результаты расчета заносятся в таблицу 1.
Таблица 1. Расчет теплопотерь помещениями здания
Поверхность ограждения
Коэфф. теплопер. 1R Втм²
Добавочные теплопотери
Комната мед. работника
Комната для хранение инвентаря
Комната адм. хозяйства
2. Затраты теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха
При разности давлений воздуха с одной и с другой стороны ограждения через него может проникать воздух в направлении от большего давления к меньшему т.е. в направлении от наружного воздуха в помещение. Такое явление называется инфильтрацией. Инфильтрация вызывает дополнительные потери теплоты помещением.
Расход теплоты для нагревания инфильтрующегося воздуха в помещениях жилых и общественных зданий при естественной вытяжной вентиляции находится следующим образом:
где Lп - расход удаляемого воздуха не компенсируемый подогретым приточным воздухом м3час: Lп = L · F
где L - удельный нормативный расход (3 м3час на 1 м2 пола); F - площадь пола помещения м2.
где ρ - плотность наружного воздуха кгм3 tн - температура наружного воздуха равная температуре холодной пятидневки °С; с - удельная теплоемкость воздуха равная 1 кДжкг · °С; tв - расчетная температура воздуха в помещении °С.
Результаты расчета заносятся в таблицу 2.
Таблица 2. Расчет расхода теплоты для нагрева инфильтрующегося воздуха в помещениях здания
Комната для хранения инвентаря
Системы отопления предназначены для создания в холодный период года в помещениях здания заданной температуры воздуха соответствующей комфортным условиям. Для поддержания расчетной tв система отопления должна компенсировать теплопотери помещения. Для гражданских зданий обычно принимают:
где Qсо - теплонедостаток т.е. расчетная мощность системы отопления здания Вт; Qогр - теплопотери через ограждающие конструкции Вт; Qинф - затраты теплоты на подогрев инфильтрующегося воздуха Вт.
Для удобства расчета составляется таблица 3 в конце которой подведены итоги расчета по всему зданию в целом.
Таблица 3. Тепловой баланс помещений здания.
Теплопотери через ограждающие конструкции Qогр Вт
Затраты на нагревание инфильтрующегося воздуха Qинф Вт
Теплонедостаток Qco Вт
Перед расчетом поверхности нагревательных приборов выбираем тип приборов устанавливаемых в здании в соответствии с .
В качестве нагревательного прибора выбираем радиаторы чугунные секционные МС-140-108. Нагревательные приборы устанавливаются под окнами наружных стен.
Определяем для каждого помещения здания площадь поверхности нагрева прибора по формуле:
где Fпр - расчетная площадь отопительного прибора м2; Qпр - теплоотдача отопительного прибора в отапливаемое помещение Вт; qпр - расчетная плотность теплового потока отопительного прибора Втм2; 1 - коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счет округления сверхрасчетной величины; 2 - коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений.
Теплоотдача отопительного прибора определяется по формуле:
где Qо - теплопотребность помещения Вт (принимается по таблице 3 для рассчитываемого помещения); Qтр - суммарная теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения стояков подводок к которым непосредственно присоединен прибор.
Суммарная теплоотдача определяется по формуле:
где qв qг - теплоотдача одного погонного метра вертикально и горизонтально проложенных труб Втм; lв lг - длины вертикальных и горизонтальных трубопроводов в пределах помещения м.
В данной работе qв = 75 Втм qг = 95 Втм длины труб определяются по чертежу после расстановки приборов.
Расчетная плотность теплового потока отопительного прибора определяется по формуле:
где qном - номинальная плотность теплового потока отопительного прибора при стандартных условиях работы Втм2; Δtср = 05(tг+tо)-tв - температурный напор равный разности полусуммы температур теплоносителя на входе и выходе отопительного прибора и температуры воздуха в помещении; n p - экспериментальные значения показателей степени [5]; Cпр - коэффициент учитывающий схему присоединения отопительного прибора и изменения показателя степени р в различных диапазонах расхода теплоносителя; Gпр - действительный расход воды в отопительном приборе кгс.
Действительный расход воды в отопительном приборе находится по формуле:
где с = 4190 кДжкг °С - теплоемкость воды; tг tо - температура воды на входе и выходе отопительного прибора.
Расчетное число секций панельных стальных радиаторов определяется по формуле
где f - площадь поверхности одной секции м2; 3 – коэффициент учитывающий число секций в одном радиаторе и принимаемый для радиаторов типа МС-140 равным: при числе секций от 3 до 15 – 1 от 16 до 20 – 098 от 21 до 25 – 096 а для остальных чугунных радиаторов вычисляется по формуле:
– коэффициент учитывающий способ установки радиатора в помещении. При открытой установке 4=1.
К установке принимается ближайшее большее целое число секций радиатора полученное расчетом.
Результаты расчета необходимой площади поверхности отопительных приборов помещений зданий заносятся в таблицу 4.
Таблица 4. Расчет поверхности отопительных приборов
Тепл. мощность Qco Вт
В месте присоединения системы отопления к тепловым сетям монтируется тепловой пункт в котором устанавливаются оборудование для подготовки теплоносителя запорная и регулирующая арматура приборы для регулирования и учета расхода теплоносителя.
Основная расчетная характеристика элеватора – коэффициент смешения u определяемый с запасом 15% по формуле:
где tтс =150 °С – температура воды поступающей из тепловой сети; tг = 95 °С – температура смешанной воды поступающей в систему отопления после элеватора; tо = 70 °С – температура охлаждения воды поступающей из системы отопления;
Далее определяется основной размер элеватора – диаметр горловины:
где Gсм – количество воды циркулирующей в системе отопления кгч; Δрнас – гидравлическое сопротивление системы отопления определяется по формуле:
где Рэ – давление которое необходимо иметь перед элеватором для обеспечения его нормальной работы принимаем 80 кПа.
Количество воды циркулирующей в системе отопления определяется по формуле:
где ΣQ – суммарный расход теплоты на отопление Вт; с – теплоемкость воды кДжкг °С.
Для диаметра горловины 75 мм подходящим является серийный элеватор - №1 (ВТИ-Мосэнерго).
После подбора серийного элеватора определяется диаметр сопла:
Диаметр сопла принимаем равным 212 мм.
Расчет естественной системы вентиляции.
Количество удаляемого воздуха из помещения определяют по формуле:
где nвып - кратность воздухообмена помещения принимается согласно нормам проектирования соответствующих зданий; Vпом - внутренний объем помещения м3.
Площадь сечения воздуховодов находится из выражения:
где w - скорость движения воздуха в каналах мс.
При естественной вентиляции скорость движения воздуха в каналах принимается равной w = 1 мс.
Зная количество удаляемого воздуха и скорость движения воздуха по таблицам определяется количество жалюзийных решеток и их размеры.
Расчеты сводятся в таблицу 5.
Таблица 5. Расчет жалюзийных решеток.
Кратность воздухообмена n
Размеры жалюзийных решеток ахb
Количество жалюзийных решеток
Заданная цель – разработка расчетно-графической работы «Теплоснабжение и вентиляция общественного здания» закрепление теоретических знаний овладение практическими приемами проектирования современных систем водяного отопления и естественной вентиляции – успешно выполнена.
ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные параметры микроклимата в помещениях.
СНиП 23-01-99* Строительная климатология.
СНиП 2.04.01-86. Отопление вентиляция и кондиционирование воздуха. - М.: Госстрой 1987 г.
СНиП II-3-79***. Строительная теплотехника. Нормы проектирования. М.: Госстрой 1986 г.
СанПиН 2.4.1.3049-13. Санитарно-эпидемиологические требования к устройству содержанию и организации режима работы дошкольных образовательных организаций.
СТО 00044807-001-2006 Теплозащитные свойства ограждающих конструкций здания.
Теплоснабжение и вентиляция общественного здания. Методические указания к расчетно-графической работе по дисциплине «Теплогазоснабжение и вентиляция» для студентов очной и заочной форм обучающихся по направлению270800.62 «Строительство» (профиль «Промышленное и гражданское строительство»)Нижегор.гос.архитектур.-строит.ун-т; сост. Т.Н.Пузиков А.Ю.Чадов С.В.Болдин – Н.Новгород ННГАСУ2012-35с.ил.

2007.dwg

Комната мед. работника
к ручному насосу ø 32
Детские ясли на 25 мест
план системы отопления(1:100)
План этажа на отм. 0.000
Схема системы отопления