Xreferat.com » Рефераты по строительству » Проектирование системы отопления жилого здания

Проектирование системы отопления жилого здания

Содержание


1. Общая часть

2. Определение тепловой мощности системы отопления

2.1 Определение нормируемого значения сопротивления теплоотдачи стен

2.2 Определение нормируемого значения сопротивления теплоотдачи совмещенного покрытия

2.3 Определение нормируемого значения сопротивления теплоотдачи надподвального перекрытия

3. Определение тепловой мощности отопления

3.1 Определение тепловой мощности системы отопления

3.2 Определение основных и добавочных потерь тепла

3.3 Определение потерь тепла по укрупненным измерителям

4. Система отопления

3.1 Принятая проектом схема отопления и ее описание

3.2 Гидравлический расчет трубопровода

4.3 Расчет нагревательных приборов

4.4 Расчет и подбор водоструйного элеватора

5. Вентиляция

5.1 Система и схема вентиляции

5.2 Аэродинамический расчет системы вентиляции

Список используемой литературы


1. Общая часть


Описание здания:

18-квартирный 3-этажный 2-секционный жилой дом (для посемейного заселения и постоянного проживания) с наружными стенами из красного керамического кирпича марки М100 толщиной 0.65м. Высота этажа 3 м. Класс сооружения, т.е. совокупность требований, касающихся степени долговечности, огнестойкости и других эксплуатационных качеств, - II; степень огнестойкости - II (несгораемое здание); степень долговечности - вторая (срок службы 50-100 лет). В здании имеется не отапливаемый со световыми проемами в стенах подвал с чистой высотой 2.2м. Кровля здания плоская с совмещенным покрытием с вентилируемой воздушной прослойкой. Ориентация главного фасада по сторонам света юго-западная.

Географическая и климатическая характеристика района строительства:

Проектируемое здание предназначено для строительства в городе Архангельск, который находится в II умеренном климатическом районе.

Климатические характеристики города:

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки (tН5) обеспеченностью 0,92: минус 31°С.

Средняя температура наиболее холодных суток (tН1) обеспеченностью 0,92: минус 37°С.

Средняя скорость ветра в январе: 3,7 м/с.

Расчетное барометрическое давление (РБАР): 1010 гПа.

Преобладающее направление ветра за декабрь-февраль: ЮВ

Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь: 5,9

Средняя скорость ветра, м/с, за период со средней суточной температурой воздуха Ј 8 °С: 3,7

Преобладающее направление ветра за июнь-август: СЗ

Минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, м/с: 4

Технические условия для проектирования:

Ввод наружной тепловой сети осуществляется со стороны дворового фасада. Параметры теплоносителя на вводе в здание: 140-70°С. Располагаемый напор на вводе в здание (РЭ ЗАД): 50 кПа.

Перечень нормативных документов по которым велось проектирование:

СНиП 23-01-99* Строительная климатология.

СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование.

СНиП 31-01-2003 Здания жилые и многоквартирные.

СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий.

СНиП 3.05.01-85* Внутренние санитарно-технические системы.

ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата помещения.

ГОСТ 21.205-93 СПДС. Условные обозначения элементов санитарно-технических систем.


2. Определение тепловой мощности системы отопления


Ограждающие конструкции здания представлены наружными стенами, перекрытием над верхним этажом и надподвальным перекрытием.

Наружные стены выполнены из красного керамического кирпича марки М100, толщина стен составляет 0.65м, термическое сопротивление (R0) равно


0.9770Проектирование системы отопления жилого здания.


Перекрытие над верхним этажом совмещено с покрытием здания, в нем присутствует вентилируемая воздушная прослойка. Толщина перекрытия (Проектирование системы отопления жилого здания) составляет 0.34м, термическое сопротивление (R0) равно


1.3189Проектирование системы отопления жилого здания.


Перекрытие над не отапливаемым со световыми проемами в стенах подвалом имеет толщину (Проектирование системы отопления жилого здания) 0.383м, с термическим сопротивлением (R0) равно


1.7686Проектирование системы отопления жилого здания.


2.1 Определение нормируемого значения сопротивления теплоотдачи стен


Проектирование системы отопления жилого здания

Рисунок 1 Конструкция наружных стен


Определение градусо-суток отопительного периода


Проектирование системы отопления жилого здания;


tint-расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания определяемая по ГОСТ 30494 (таб.№1)

tht-средняя температура наружного воздуха (по СНиП 23-01)

zht-продолжительность отопительного периода в сутках по СНиП 23-01ительная климатология" (таб.№1)

Для Архангельска tint=20 tht=-4,4; zht=253


Проектирование системы отопления жилого здания;


По СНиП 23-02 таб №4 примечание: если значение отличается от табличных используем формулу


Проектирование системы отопления жилого здания;


Для живого здания таб №4 значения а=0,00035; в=1,4


Проектирование системы отопления жилого здания;


Стена из красного кирпича толщиной 650мм с


Проектирование системы отопления жилого здания=0,67Проектирование системы отопления жилого здания

и утеплителя из минеральной тяжелой ваты толщиной 151мм с


Проектирование системы отопления жилого здания=0,06Проектирование системы отопления жилого здания

Проектирование системы отопления жилого здания

Проектирование системы отопления жилого здания;

Проектирование системы отопления жилого здания

Проектирование системы отопления жилого здания

Проектирование системы отопления жилого здания


Условие выполняется конструкция стены пригодна для использования в г. Архангельск.

2.2 Определение нормируемого значения сопротивления теплоотдачи совмещенного покрытия


Проектирование системы отопления жилого здания

Рисунок 2. Конструкция совмещенного покрытия


Определение градусо-суток отопительного периода


Проектирование системы отопления жилого здания;


Для Архангельска tint=20 tht=-4,4; zht=253


Проектирование системы отопления жилого здания;


По СНиП 23-02 таб №4 примечание: если значение отличается от табличных используем формулу


Проектирование системы отопления жилого здания;


Для живого здания таб №4 значения а=0,0005; в=2,2


Проектирование системы отопления жилого здания;


Совмещенное покрытие состоит из: бикроста в 2 слоя толщиной 8мм и утеплителя из тяжелых минераловатных плит толщиной 230мм с


Проектирование системы отопления жилого здания=0,06Проектирование системы отопления жилого здания


Цементно-песчаной стяжки толщиной 20мм с


Проектирование системы отопления жилого здания=0,76Проектирование системы отопления жилого здания;


Железобетонной плиты толщиной 0,34 мм с


Проектирование системы отопления жилого здания=1,319Проектирование системы отопления жилого здания;

Проектирование системы отопления жилого здания;

Проектирование системы отопления жилого здания

Проектирование системы отопления жилого здания


Условие выполняется конструкция перекрытия пригодна для использования в г. Архангельск.


2.3 Определение нормируемого значения сопротивления теплоотдачи надподвального перекрытия


Проектирование системы отопления жилого здания

Рисунок 3. Конструкция надподвального перекрытия


Определение градусо-суток отопительного периода


Проектирование системы отопления жилого здания;


Для Архангельска tint=20 tht=-4,4; zht=253


Проектирование системы отопления жилого здания;


По СНиП 23-02 таб №4 примечание: если значение отличается от табличных используем формулу


Проектирование системы отопления жилого здания;


Для живого здания таб №4 значения а=0,00045; в=1,9


Проектирование системы отопления жилого зданияПроектирование системы отопления жилого здания;


Совмещенное покрытие состоит из:

Бикроста в 2 слоя толщиной 8мм

Утеплителя из тяжелых минераловатных плит толщиной 170мм с


Проектирование системы отопления жилого здания=0,06Проектирование системы отопления жилого здания


Цементно-песчаной стяжки толщиной 20мм с


Проектирование системы отопления жилого здания=0,76Проектирование системы отопления жилого здания;


Железобетонной плиты толщиной 0,383 мм с


Проектирование системы отопления жилого здания=1,769Проектирование системы отопления жилого здания;

Проектирование системы отопления жилого здания;

Проектирование системы отопления жилого здания

Проектирование системы отопления жилого здания


Условие выполняется конструкция надподвального перекрытия пригодна для использования в г. Архангельск.

3. Определение тепловой мощности отопления


3.1 Определение тепловой мощности системы отопления


Проектируемое здание предназначено для строительства в городе Архангельск.

Стены:

материал стен: кирпич красный; утеплитель из минеральной тяжелой ваты толщиной 151мм с


Проектирование системы отопления жилого здания=0,06Проектирование системы отопления жилого здания


толщина стен: dнс =820 мм;

термическое сопротивление Rо=3,65м2·°С/Вт;

Перекрытие над верхним этажом:

совмещенное покрытие с вентилируемой воздушной прослойкой (n=0,9);

толщина: dпт=590 мм;

термическое сопротивление Rо=5,34 м2·°С/Вт;

Перекрытие над подвалом:

подвал неотапливаемый со световыми проемами в стенах, расположенный ниже уровня земли (n=0,75);

толщина: dпт=581 мм;

термическое сопротивление Rо=4,787 м2·°С/Вт;

Вид заполнения световых проемов:

тройное остекление в деревянных переплетах (спаренный и одинарный).


Rо=0,42м2·°С/Вт;

3.2 Определение основных и добавочных потерь тепла


Требуемая тепловая мощность системы отопления определяется расчетом тепловых потерь через ограждающие конструкции помещений. Суммарные тепловые потери всеми помещениями представляют собой теплопотери здания.

Потери тепла через ограждающую конструкцию определяются по выражению:


QОГР = К·F· (tВ - tН5) ·n (1+Sb);


Где К - коэффициент теплопередачи через соответствующее ограждение, Вт/м2 °С. Коэффициент теплопередачи связан с термическим сопротивлением теплопередаче R0 соотношением:


К =Проектирование системы отопления жилого здания;


для несущих стен: Проектирование системы отопления жилого здания;

для окон: Проектирование системы отопления жилого здания;

для пола: Проектирование системы отопления жилого здания;

для потолка: Проектирование системы отопления жилого здания;


F - площадь ограждения, м2.

tВ - расчетная температура воздуха внутри помещения.

tН5 - расчетная температура наружного воздуха для расчета систем отопления, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки.

Sb - коэффициент учета добавочных потерь.

n - коэффициент учета положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху.

Добавочные потери учитываются согласно СНиП 2.04.05-86 в долях от основных потерь тепла.

Для расчета теплопотерь данного здания необходимо учесть следующие добавочные потери:

На ориентацию вертикальных наружных ограждений в размере:

10% (0,1) - при ориентации на С, В;

5% (0,05) - на З;

0% - на Ю.

На открывание входных наружных дверей, не оборудованных тепловыми завесами. В зависимости от высоты отапливаемой части здания Н (м) для двойных дверей с тамбуром добавочные потери равны:

0,34Н = 0,34·9,38=3,189;

На инфильтрацию через наружные окна и балконные двери. Для трехэтажных зданий добавки на инфильтрацию принимаются: для 1-го этажа - 1%, для 2-го - 5%, для 3-го - 0%;

На скорость ветра (среднюю за январь). Т.к. скорость ветра 3,7 м/с, то добавочные потери на стены, окна и двери принимаются в размере 5%.

На угловые помещения в размере 5% при ориентации на С, В и 1% при ориентации в других случаях.

Расчетная тепловая нагрузка помещения представляет собой сумму потерь через все ограждения помещения. Потери уменьшаются на величину бытовых теплопоступлений:


QР =S QОГР - QБ = QП - QБ; Вт;


Бытовые тепловыделения определяются:


QБ.=17·FП; Вт;


где FП - площадь пола помещения, м2.

Добавочные потери учитываются согласно СНиП 2.04.05-86 в долях от основных потерь тепла.

При расчете проектируемого здания учитывались следующие добавочные потери:

на ориентацию вертикальных наружных ограждений в размере:

10% (0,1) - при ориентации на С, В, СВ, СЗ;

5% (0,05) - на ЮВ, З;

на открывание входных наружных дверей, не оборудованных тепловыми завесами, в зависимости от высоты отапливаемой части здания Н (м)

двойные без тамбура-0,34Н;

на инфильтрацию через наружные окна и балконные двери для трехэтажных зданий: 1-й этаж 1%,2-й этаж 5%, 3-й этаж 0%;

на скорость ветра (среднюю за январь). На стены, окна, двери в размере:

5% если средняя скорость ветра за январь до 5м/с

10% если средняя скорость ветра за январь 5-10м/с

15% если средняя скорость ветра за январь более 10м/с

Принимаем 5% т.к. средняя скорость ветра за январь 3,7м/с

на угловые помещения в размере

5% от основных потерь через наружные стены и окна при ориентации С, В, СВ, СЗ;

1% -в других случаях.

Добавочные потери на ориентацию заносятся в графу 9, другие добавочные потери - в графу 10 в таблице №2 приложения.

Определение тепловой мощности системы отопления приводится в таблице №2 приложения.

3.3 Определение потерь тепла по укрупненным измерителям


Метод определения потерь тепла по укрупненным измерителям позволяет произвести приближенную оценку потерь тепла зданием с целью проверки правильности выполненного расчета потерь тепла через ограждающие конструкции.

Ориентировочно значение тепловых потерь здания определяется по выражению:


Qу = q0·VН· (tСР - tН5), Вт;


где q0 - удельная тепловая характеристика здания, Вт /м3·°С;


q0=0,1528 Вт /м3·°С;


VН - строительный объем отапливаемой части здания по наружному обмеру, м3.

VН=3903,08 м3

tСР - средняя температура воздуха в отапливаемых помещениях, °С. (принимается равной внутренней температуре tВ большинства помещений);


Qу = q0·VН· (tСР - tН5) = 0,177·3903,08·51=35233,1 Вт;


Удельная тепловая характеристика здания представляет собой теплопотери 1м3 здания при перепаде температур внутреннего и наружного воздуха в 1°С (Вт/м3·°С).

Удельная тепловая характеристика здания любого назначения может быть определена по формуле:


Проектирование системы отопления жилого здания


где Р - наружный периметр здания, м;

P=88,98 м

S - площадь здания по наружному обмеру, м2;

S=413,75м2

Н - высота отапливаемой части здания, м;

Н=9,383м.

КОК, КНС, КПЛ, КПТ - коэффициенты теплопередачи соответственно окон, стен, перекрытий над подвалом и потолком, Вт /м2·°С.

r0 - коэффициент остекления (отношение суммарной площади окон и балконных дверей к суммарной площади вертикальных наружных ограждений;

r0=0,21

nПЛ, nПТ - коэффициенты в формуле


Проектирование системы отопления жилого здания

Проверка: Проектирование системы отопления жилого здания


Расхождения находятся в пределах нормы.

Определение тепловой мощности отопления приведено в таблице 1

4. Система отопления


3.1 Принятая проектом схема отопления и ее описание


Т.к. в здании нет чердака, то проектируется схема отопления двухтрубная, тупиковая с искусственной циркуляцией и с нижней разводкой подающих и обратных магистралей, присоединенная через индивидуальный тепловой пункт к наружной водяной теплосети. Используются стальные водогазопроводные трубы (ГОСТ 3262-75*) диаметрами 20 и 25 мм. Стояки труб расставляются в углах и простенках наружных стен; лестничные клетки оборудуются отдельными стояками. Стояки располагаются открыто. Для опорожнения системы все магистрали прокладываются с уклоном 0,002 в сторону теплового пункта. Все трубопроводы в подвале теплоизолируются.

Отопительные приборы - чугунные секционные радиаторы типа МС-90-108, площадь их нагревательной поверхности fc =0,187 м3, номинальный тепловой поток qНОМ = 802·0,89 = 713,78 Вт/м2 для двухтрубных систем при движении воды "снизу-вниз" и qНОМ = 802·0,79 = 633,58 Вт/м2 при движении воды "снизу-вверх".

Проектирование системы отопления жилого зданияРадиаторы в квартирах устанавливаются под световыми проемами и у наружных стен на высоте 70 мм от пола. В подъезде радиаторы устанавливаются на лестничной клетке первого этажа.

Арматура для регулирования и отключения ставится на подающих и обратных ответвлениях циркуляционных колец для возможности аварийного выключения каждого циркуляционного кольца. Для регулирования работы отопительных приборов на подводках устанавливаются краны двойного регулирования КРД. Также на обратных стояках устанавливаются вентили для гашения избыточного давления.

3.2 Гидравлический расчет трубопровода


Располагаемое циркуляционное давление для главного кольца определяется по формуле:


РГЛ. К = РИ + Б (РЕ + DРЕ. ТР), Па


где РИ - искусственное давление, создаваемое насосом или элеватором;

РЕ - естественное циркуляционное давление в расчетном кольце, обусловленное разностью давлений горячей воды в подающем стояке и охлажденной воды в обратном стояке;

Б - коэффициент снижения естественного давления при температуре наружного воздуха выше расчетной температуры наиболее холодной пятидневки tН5. Для двухтрубных систем Б =0,4;

DРЕ. ТР - дополнительное естественное давление, возникающее за счет охлаждения воды в трубопроводах. При нижней разводке оно не учитывается.

При непосредственном присоединении системы отопления к наружным теплосетям величина искусственного давления рассчитывается в зависимости от давления РЭ.ЗАД перед элеватором по формуле:


Проектирование системы отопления жилого здания Па


где q - коэффициент смешения (эжекции) элеватора, представляющий собой отношение массы воды подмешиваемой из обратного трубопровода, к массе воды, подаваемой из тепловой сети в сопло элеватора GC, кг/час:


Проектирование системы отопления жилого здания


где TГ - температура воды в подающей магистрали наружной теплосети, 0С;

tГ, tО - температура воды в подающей и обратной магистрали системы отопления здания, 0С

GСМ - количество воды (кг/час) циркулирующие в системе отопления.


Проектирование системы отопления жилого здания

Проектирование системы отопления жилого здания


Естественное давление рассчитывается по формуле:


РЕ = h·g· (rО - rГ), Па


где h - расстояние от оси элеватора до середины расчетного прибора, м;

rО, rГ - плотность воды в обратном и подающем трубопроводе, кг/м3;


Проектирование системы отопления жилого здания

Проектирование системы отопления жилого здания


Средние удельные линейные потери давления для рассматриваемого циркуляционного кольца:


Проектирование системы отопления жилого здания Па/м


где S LГЛ. К - сумма длин всех участков циркуляционного кольца, м. Для проектируемого здания S LГЛ. К = 74,42 м.


Проектирование системы отопления жилого здания Па/м


Определяются расчетные расходы теплоносителя на каждом участке по формуле:


Проектирование системы отопления жилого здания кг / час


где QУЧ - тепловая нагрузка расчетного участка, Вт;

С - теплоемкость воды (С = 4, 19, кДж/кг град);

(tГ - tО) - разность температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе системы отопления, 0С;

b1 - поправочный коэффициент, учитывающий дополнительную (сверх расчетной) теплопередачу приборов при подборе стандартных типов их. Для радиаторов и конвекторов b1 составляет 1,06;

b2 - поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери приборов при их установке у наружных стен. Для радиаторов и конвекторов b2 =1,02.

Линейные потери давления на участке) графа 8) определяются по формуле:


hL = R·L; Па


где

R - удельные потери напора на участке, Па/м

L - длина участка, м

Общие потери давления на участке (графа 11) состоят из линейных и местных потерь и определяются:


Проектирование системы отопления жилого зданияPУЧ = R L + Z; Па


R - удельные потери напора на трении, Па;

L - длина участка;

Z - потери напора на местные сопротивления.

Определяются общие потери давления в кольце (графа 12), как сумма потерь по всем расчетным участкам циркуляционного кольца.


Проектирование системы отопления жилого зданияРГЛ. К. = S (R L + Z), Па


Значения Проектирование системы отопления жилого зданияРГЛ. К. и РГЛ. К. = (0,9…0,95) РГЛ. К.

т.е. запас располагаемого давления должен составлять 5 - 10%.


Проектирование системы отопления жилого здания


т.к. запас находится в пределах 5 - 10% расчет кольца закончен.

После расчета главного циркуляционного кольца в той же таблице производится расчет колец через приборы вышележащих этажей того же стояка.

Располагаемое циркуляционное давление через прибор 2-го этажа больше давления РГЛ. К. в главном кольце на величину:


Проектирование системы отопления жилого здания


где Проектирование системы отопления жилого здания - потери давления в подводках приборов нижележащего (первого) этажа;

h2 - превышение оси прибора 2-го этажа над осью прибора 1-го этажа;

Расчету подлежат только участки, не входящие в главное кольцо.

Аналогично определяется добавочная величина циркуляционного давления через прибор 3-го этажа:


Проектирование системы отопления жилого здания


где Проектирование системы отопления жилого здания - потери давления в подводках приборов нижележащего (второго) этажа;

h2 - превышение оси прибора 3-го этажа над осью прибора 2-го этажа;

Далее производится расчет малого циркуляционного кольца через ближайший к узлу управления стояк в той же ветви через прибор 1-го этажа. Расчет выполняется только для участков стояка, так как остальные участки малого кольца рассчитаны в главном кольце.

Располагаемое давление в малом стояке представляет собой разность давлений между точками подключения стояка к подающей и обратной ветвям главного кольца:


Проектирование системы отопления жилого здания


где Проектирование системы отопления жилого здания - суммарные потери участков, общих с главным кольцом.

Гидравлический расчет приведен в таблице 2.


4.3 Расчет нагревательных приборов


Для поддержания в помещении расчетной температуры необходимо, чтобы теплоотдача нагревательных приборов компенсировала теплопотери помещения.

Расчетная площадь прибора определяется по формуле:


Проектирование системы отопления жилого здания, м2,


где QПР - требуемая теплоотдача прибора, Вт;

qПР - расчетная плотность теплового потока прибора, Вт/м2.

Требуемая теплоотдача прибора:


QПР = QР - 0,9QТР, Вт


где QР - тепловая нагрузка помещения, Вт;

QТР - суммарная теплоотдача открыто проложенных труб в помещении, Вт, определяемая по выражению:


QТР =qВ lВ + qГ

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: