Введение
Целью данной курсовой работы является проектирование систем отопления и вентиляции жилого пятиэтажного дома, находящегося в Минской области, при сухом режиме эксплуатации и ориентированного на юго-запад.
Инженерные сети систем отопления и вентиляции являются составными технологическими элементами современных зданий и на них приходится значительная часть капитальных вложений, энергетических затрат и эксплуатационных расходов.
Самочувствие и работоспособность человека во многом определяются условиями микроклимата в жилых и общественных помещениях, где он проводит значительную часть своего времени. Потребность в обогреве появляется в силу необходимости компенсировать потери тепла в окружающую среду для поддержания заданной температуры в помещении. Основная цель любой системы отопления - создание комфортных температурных, влажностных условий для жизнедеятельности человека при минимально возможных финансовых затратах и минимальном воздействии на окружающую среду.
Проектирование системы отопления и вентиляции есть процесс разработки технической документации, определяющей тепловую мощность и теплоноситель, конструкцию системы и теплового пункта, диаметры теплопроводов, размеры приборов и параметры оборудования.
Для достижения поставленной цели в курсовой работе решаются следующие задачи:
а) теплотехнический расчёт наружных стен, подвального и чердачного перекрытий;
б) расчёт теплопотерь всех помещений здания;
в) определение удельных расходов тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий;
г) расчет отопительных приборов;
д) гидравлический расчёт трубопроводов и элеватора;
е) определение воздухообмена в помещении;
ж) выбор системы вентиляции и её конструирование;
з) аэродинамический расчет системы вентиляции.
Отопление необходимо для создания микроклимата помещений, поэтому оно требует специального расчёта на соответствие нормам и оптимальному энергопотреблению.
В жилом здании проектируется центральная система отопления с температурой воды 110оС с однотрубной схемой соединения труб с чугунными нагревательными приборами, с попутной схемой движения теплоносителя в магистралях и с нижним распределением теплоносителя.
Характеристики ограждающих конструкций: наружные стены - из кирпича с наружной и с внутренней известково-песчаной штукатуркой толщиной 0,02 м; подвал - неотапливаемый; окна - с двойным остеклением, площадью - 3 м²; входная дверь - двойная с тамбуром, площадью - 4 м²; высота этажа - 3,4 м.
Все расчётные данные по материалам и строительным нормам взяты из ТКП 45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования».
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
Ограждающие конструкции совместно с системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха должны обеспечивать нормируемые параметры микроклимата помещений при оптимальном энергопотреблении.
Для теплотехнического расчета ограждающих конструкций необходимо использовать Технический кодекс установившейся практики ТКП 45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования», согласно которому наружные ограждающие конструкции должны иметь сопротивление теплопередаче R т, равное экономически целесообразному R тэк, определённому исходя из условия обеспечения наименьших приведенных затрат, но не менее требуемого сопротивления теплопередаче R т.тр по санитарно-гигиеническим условиям и не менее нормативного R т.норм.
Теплотехнический расчет наружных стен
Теплопотери зданий существенно зависят от сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций. Конструктивное оформление наружных стен изображено на рисунке 1.
| Известково-песчаная штукатурка Кирпичная кладка Плиты полужесткие минераловатные на синтетическом связующем Известково-песчаная штукатурка |
Рисунок 1 - Конструкция наружной стены здания
Имеется наружная и внутренняя известково-песчаная штукатурка с плотностью 1600 кг/м³ и толщиной 0,02 м, теплоизоляционный слой (плиты полужесткие минераловатные на синтетическом связующем) с плотностью 75 кг/м³ и кладка из силикатного кирпича плотностью 1600 кг/м³ и толщиной 0,38 м. Значения коэффициентов теплопроводности для используемых материалов взяты из приложения А табл. А.1 ТКП 45-2.04-43-2006 по условию эксплуатации А для нормального режима и сведены в таблицу 1.
Таблица 1 -Значения коэффициентов теплопроводности и теплоустойчивости для используемых материалов
| Слой материала | Коэффициент теплопроводности, 
|
| Известково-песчаная штукатурка | 0,7 |
| Плиты полужесткие минераловатные на синтетическом связующем | 0,047 |
| Силикатный кирпич | 0,7 |
Термическое сопротивление отдельных слоев многослойной ограждающей конструкции определяется по формуле (1)
 (1)
|
| где |  -толщина слоя многослойной конструкции, м;
| ||
 -расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт /(м · 0С).
|
Рассчитываем термические сопротивления для двух слоев известково-песчаной штукатурки и слоя кирпичной кладки по формуле (1)
Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции 
, рассчитывается по формуле (2)
(2)
| где |  -коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций,  ;
| ||
 -коэффициент теплоотдачи наружной поверхности конструкции для зимних условий; 23  - для наружных стен и 12 - перекрытий чердачных и подвальных;
| |||
 -термическое сопротивление ограждающей конструкции,  , определяется по формуле (3)
|
 (3)
|
Термическое сопротивление теплоизоляционного слоя рассчитывается из формулы (2), приняв 
. Для наружных стен 
R 2 = 3,2 - (
) = 2,664 (м² ·ºС)/Вт.
Толщина слоя теплоизоляционного материала (плиты полистиролбетонные) рассчитывается из формулы (1)
δ2 = 2,664 ∙ 0,1 = 0,27 ì.
Ðàññ÷èòàåì òîëùèíó îãðàæäàþùåé êîíñòðóêöèè, êàê ñóììó âñåõ ñëîåâ
δîáù = 0,02 + 0,38 + 0,27 + 0,02 = 0,7 ì.
Ðàññ÷èòûâàåì ôàêòè÷åñêîå îáùåå ñîïðîòèâëåíèå òåïëîïåðåäà÷å ïî ôîðìóëå (2)
Ro= 
= 3,2 (ì² · ºÑ)/Âò.
Òàê êàê ïîëó÷åííîå 
= 
, òî ïðèíÿòàÿ êîíñòðóêöèÿ íàðóæíûõ ñòåí îòâå÷àåò òåïëîòåõíè÷åñêèì òðåáîâàíèÿì.
1.2 Òåïëîòåõíè÷åñêèé ðàñ÷åò ïîäâàëüíîãî ïåðåêðûòèÿ
Ðàññ÷èòàåì ñîïðîòèâëåíèå òåïëîïåðåäà÷å ïîäâàëüíîãî ïåðåêðûòèÿ. Êîíñòðóêòèâíàÿ ñõåìà ïîäâàëüíîãî ïåðåêðûòèÿ èçîáðàæåíà íà ðèñóíêå 2.
Èìååòñÿ âåðõíèé ñëîé - äîñêè ïëîòíîñòüþ 500 êã/ì³, òîëùèíîé 0,015 ì, öåìåíòíî-ïåñ÷àíàÿ ñòÿæêà ïëîòíîñòüþ 1800 êã/ì³ òîëùèíîé 0,02 ì, òåïëîèçîëÿöèîííûé ñëîé (ïëèòû ïîëèñòèðîëáåòîííûå) ñ ïëîòíîñòüþ 300 êã/ì³ è æåëåçîáåòîííàÿ ïëèòó ïëîòíîñòüþ 2500 êã/ì³ òîëùèíîé 0,22 ì. Çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòîâ òåïëîïðîâîäíîñòè è òåïëîóñòîé÷èâîñòè äëÿ èñïîëüçóåìûõ ìàòåðèàëîâ âçÿòû èç ïðèëîæåíèÿ À òàáë. À.1 ÒÊÏ 45-2.04-43-2006 ïî óñëîâèþ ýêñïëóàòàöèè À äëÿ íîðìàëüíîãî ðåæèìà è ïðèâåäåíû â òàáëèöå 2.
| Äîñêè Öåìåíòíî-ïåñ÷àíàÿ ñòÿæêà Ïëèòû ïîëèñòèðîëáåòîííûå Æåëåçîáåòîííàÿ ïëèòà |
|
Ðèñóíîê 2 - Êîíñòðóêöèÿ ïîäâàëüíîãî ïåðåêðûòèÿ çäàíèÿ
Òàáëèöà 2 - Çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòîâ òåïëîïðîâîäíîñòè è òåïëîóñòîé÷èâîñòè äëÿ èñïîëüçóåìûõ ìàòåðèàëîâ
| Ñëîé ìàòåðèàëà | Êîýôôèöèåíò òåïëîïðîâîäíîñòè, 
|
| Äîñêè | 0,18 |
| Öåìåíòíî-ïåñ÷àíàÿ ñòÿæêà | 0,93 |
| Ïëèòû ïîëèñòèðîëáåòîííûå | 0,1 |
| Æåëåçîáåòîííàÿ ïëèòà | 2,04 |
Ðàññ÷èòûâàåì òåðìè÷åñêèå ñîïðîòèâëåíèÿ äëÿ ñëîÿ äîñîê, ñëîÿ öåìåíòíî-ïåñ÷àíîé ñòÿæêè è ñëîÿ æåëåçîáåòîííîé ïëèòû ïî ôîðìóëå (1)
R1 = 
= 0,108 (ì² ·ºÑ)/Âò;
R3 = 
= 0,022 (ì² ·ºÑ)/Âò;
R4 = 
= 0,083 (ì² ·ºÑ)/Âò.
Òåðìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå òåïëîèçîëÿöèîííîãî ñëîÿ ðàññ÷èòûâàåòñÿ èç ôîðìóëû (2), ïðèíÿâ 
. Äëÿ ïîäâàëüíûõ ïåðåêðûòèé 
R3= 2,5 - 
(ì² ·ºÑ)/Âò.
Òîëùèíà ñëîÿ òåïëîèçîëÿöèîííîãî ìàòåðèàëà (ïëèòû ïîëèñòèðîëáåòîííûå) ðàññ÷èòûâàåòñÿ èç ôîðìóëû (1)
Ðàññ÷èòàåì òîëùèíó îãðàæäàþùåé êîíñòðóêöèè, êàê ñóììó âñåõ ñëîåâ
Ðàññ÷èòûâàåì ôàêòè÷åñêîå îáùåå ñîïðîòèâëåíèå òåïëîïåðåäà÷å ïî ôîðìóëå (2)
Òàê êàê ïîëó÷åííîå = 
, òî ïðèíÿòàÿ êîíñòðóêöèÿ ïîäâàëüíîãî ïåðåêðûòèÿ îòâå÷àåò òåïëîòåõíè÷åñêèì òðåáîâàíèÿì.
1.3 Òåïëîòåõíè÷åñêèé ðàñ÷åò ÷åðäà÷íîãî ïåðåêðûòèÿ
Ðàññ÷èòàåì ñîïðîòèâëåíèå òåïëîïåðåäà÷å ÷åðäà÷íîãî ïåðåêðûòèÿ. Êîíñòðóêòèâíàÿ ñõåìà ÷åðäà÷íîãî ïåðåêðûòèÿ èçîáðàæåíà íà ðèñóíêå 3.
Èìååòñÿ âåðõíèé ñëîé - ãðàâèé êåðàìçèòîâûé ïëîòíîñòüþ 800 êã/ì³, òîëùèíîé 0,015 ì, òåïëîèçîëÿöèîííûé ñëîé (ïëèòû ïîëèñòèðîëáåòîííûå) ñ ïëîòíîñòüþ 300 êã/ì³ è æåëåçîáåòîííàÿ ïëèòó ïëîòíîñòüþ 2500 êã/ì³ òîëùèíîé 0,22 ì. Çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòîâ òåïëîïðîâîäíîñòè è òåïëîóñòîé÷èâîñòè äëÿ èñïîëüçóåìûõ ìàòåðèàëîâ âçÿòû èç ïðèëîæåíèÿ À òàáë. À.1 ÒÊÏ 45-2.04-43-2006 ïî óñëîâèþ ýêñïëóàòàöèè À äëÿ ñóõîãî ðåæèìà è ïðèâåäåíû â òàáëèöå 3.
| Ãðàâèé êåðàìçèòîâûé Ïëèòû ïîëèñòèðîëáåòîííûå Æåëåçîáåòîííàÿ ïëèòà |
|
Ðèñóíîê 3 - Êîíñòðóêöèÿ ÷åðäà÷íîãî ïåðåêðûòèÿ çäàíèÿ
Òàáëèöà 3 -Çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòîâ òåïëîïðîâîäíîñòè è òåïëîóñòîé÷èâîñòè äëÿ èñïîëüçóåìûõ ìàòåðèàëîâ
| Ñëîé ìàòåðèàëà | Êîýôôèöèåíò òåïëîïðîâîäíîñòè,
|
| Ãðàâèé êåðàìçèòîâûé | 0,23 |
| Ïëèòû ïåíîñòèðîëüíûå | 0,1 |
| Æåëåçîáåòîííàÿ ïëèòà | 2,04 |
Ðàññ÷èòûâàåì òåðìè÷åñêèå ñîïðîòèâëåíèÿ äëÿ ñëîÿ ãðàâèÿ êåðàìçèòîâîãî è ñëîÿ æåëåçîáåòîííîé ïëèòû ïî ôîðìóëå (1)
Òåðìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå òåïëîèçîëÿöèîííîãî ñëîÿ ðàññ÷èòûâàåòñÿ èç ôîðìóëû (2), ïðèíÿâ 
. Äëÿ ÷åðäà÷íûõ ïåðåêðûòèé 
Òàê êàê ïîëó÷åííîå 
= , òî ïðèíÿòàÿ êîíñòðóêöèÿ ïîäâàëüíîãî ïåðåêðûòèÿ îòâå÷àåò òåïëîòåõíè÷åñêèì òðåáîâàíèÿì.
2. Ñèñòåìà îòîïëåíèÿ
2.1 Ðàñ÷åò òåïëîïîòåðü ïîìåùåíèé
Òðàíñìèññèîííûå ïîòåðè òåïëà ïîìåùåíèÿìè ÷åðåç ñòåíû, ïîëû, ïîòîëêè, îêíà, äâåðè ó÷èòûâàþòñÿ ïðè ïðîåêòèðîâàíèè ñèñòåì îòîïëåíèÿ è ñîñòîÿò èç îñíîâíûõ è äîáàâî÷íûõ. Îïðåäåëÿþòñÿ îíè ïî ôîðìóëå
(4)
| ãäå |  -ïîâåðõíîñòü îãðàæäåíèÿ,  ;
| ||
 -ðàñ÷¸òíûå òåìïåðàòóðû ñîîòâåòñòâåííî âíóòðåííåãî è íàðóæíîãî âîçäóõà,  ;  ;
| |||
 -êîýôôèöèåíò ó÷¸òà ïîëîæåíèÿ íàðóæíîé ïîâåðõíîñòè îãðàæäàþùåé êîíñòðóêöèè ïî îòíîøåíèþ ê íàðóæíîìó âîçäóõó;
| |||
 -îáùåå ñîïðîòèâëåíèå òåïëîïåðåäà÷è êîíñòðóêöèè îãðàæäåíèÿ;
|
1
| 2- - -äîáàâî÷íûå òåïëîïîòåðè â äîëÿõ îò îñíîâíûõ ïîòåðü; äîáàâî÷íûå òåïëîïîòåðè â äîëÿõ îò îñíîâíûõ ïîòåðü íà îðèåíòàöèþ íàðóæíûõ îãðàæäåíèé ïî ñòîðîíàì ñâåòà; äîáàâî÷íûå òåïëîïîòåðè â äîëÿõ îò îñíîâíûõ ïîòåðü â óãëîâûõ ïîìåùåíèÿõ.
|
Äîáàâî÷íûå òåïëîïîòåðè ÷åðåç îãðàæäàþùèå êîíñòðóêöèè ïðèíèìàåì â äîëÿõ îò îñíîâíûõ ïîòåðü ïî ñëåäóþùèì ïóíêòàì:
à) íà îðèåíòàöèþ íàðóæíûõ îãðàæäåíèé ïî ñòîðîíàì ñâåòà;
á) â óãëîâûõ ïîìåùåíèÿõ íà êàæäîå îêíî è ñòåíó;
â) íà ïðîíèêàíèå â ïîìåùåíèå õîëîäíîãî âîçäóõà ïðè îòêðûâàíèè íàðóæíûõ äâåðåé;
ã) íà èíôèëüòðàöèþ íàðóæíîãî âîçäóõà.
Ïëîùàäè 
, ì² îòäåëüíûõ îãðàæäåíèé - íàðóæíûõ ñòåí (íñ), îêîí (î), äâåðè (ä), ïîòîëêîâ (ïò), ïîëîâ (ïë) îïðåäåëÿåì ñ ïîìîùüþ êîìïüþòåðíîãî ðàñ÷åòà, è îêðóãëÿåì äî 0,1 ì.
Ïðèíèìàåì ñëåäóþùèå ëèíåéíûå ðàçìåðû:
à) ïëîùàäü ñâåòîâûõ ïðî¸ìîâ è äâåðåé - 3 è 4 ì² ñîîòâåòñòâåííî;
á) ïëîùàäü ÷åðäà÷íûõ è ïîäâàëüíûõ ïåðåêðûòèé - ïî ðàçìåðàì ìåæäó îñÿìè âíóòðåííèõ ñòåí è îò âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè íàðóæíûõ ñòåí;
â) âûñîòû ñòåí ïðèíÿòû ñîãëàñíî âûñîòå ýòàæà óêàçàííîé â çàäàíèè - 3,2 ì;
ã) äëèíó íàðóæíûõ ñòåí:
) íå óãëîâûõ ïîìåùåíèé - ïî ðàçìåðàì ìåæäó îñÿìè âíóòðåííèõ ñòåí;
) óãëîâûõ ïîìåùåíèé - ïî âíåøíåìó ïåðèìåòðó îò ëèíèè ïåðåñå÷åíèÿ íàðóæíûõ ñòåí äî îñåé âíóòðåííèõ ñòåí;
ä) äëèíó âíóòðåííèõ ñòåí - ïî ðàçìåðó ìåæäó îñÿìè.
Òåïëîïîòåðè ëåñòíè÷íîé êëåòêè âû÷èñëÿåì ïî âñåé âûñîòå çäàíèÿ.
Ðàññ÷èòàåì òåïëîïîòåðè óãëîâîãî ïîìåùåíèÿ ïåðâîãî ýòàæà - êîìíàòû ¹101.  äàííîì ïîìåùåíèè ïîòåðè òåïëà áóäóò ïðîèñõîäèòü ÷åðåç äâå íàðóæíûå ñòåíû, îðèåíòèðîâàííûå íà þãî-âîñòîê è þãî-çàïàä ñîîòâåòñòâåííî, îêíî îðèåíòèðîâàííîå íà þãî-çàïàä è ïîäâàëüíîå ïåðåêðûòèå. Íàéä¸ì òåïëîïîòåðè:
à) íàõîäèì ïëîùàäè êîíñòðóêöèé:
) ïëîùàäü ïåðâîé íàðóæíîé ñòåíû
2) ïëîùàäü âòîðîé íàðóæíîé ñòåíû
3) ïëîùàäü îêíà
4) ïëîùàäü ïîäâàëüíîãî ïåðåêðûòèÿ
á) Óêàçûâàåì ñîïðîòèâëåíèå òåïëîïåðåäà÷è äëÿ êàæäîé êîíñòðóêöèè:
1) äëÿ íåñóùèõ ñòåí - 
) äëÿ îêíà - 
) äëÿ ïîäâàëüíîãî ïåðåêðûòèÿ- 
â) íàõîäèì ðàçíîñòü òåìïåðàòóð:
1) âíóòðåííÿÿ òåìïåðàòóðà âîçäóõà êîìíàòû ¹101 - 
;
) íàðóæíàÿ òåìïåðàòóðà âîçäóõà äëÿ ìîãèëåâñêîé îáëàñòè - 
) íàõîäèì ðàçíîñòü
ã) Óêàçûâàåì êîýôôèöèåíò ó÷¸òà ïîëîæåíèÿ íàðóæíûõ ïîâåðõíîñòåé îãðàæäàþùèõ êîíñòðóêöèè ïî îòíîøåíèþ ê íàðóæíîìó âîçäóõó
) äëÿ íàðóæíûõ ñòåí è îêíà - n=1;
) äëÿ ïîäâàëüíîãî ïåðåêðûòèÿ - n=0,6.
ä) Óêàçûâàåì äîáàâî÷íûå òåïëîïîòåðè â äîëÿõ äëÿ íàøèõ îãðàæäàþùèõ êîíñòðóêöèé:
1) ïåðâàÿ íàðóæíàÿ ñòåíà: íà îðèåíòàöèþ (þãî-âîñòîê) - 
; 
äëÿ óãëîâîãî ïîìåùåíèÿ; íà èíôèëüòðàöèþ 
; ñóììàðíûå äîáàâî÷íûå òåïëîïîòåðè - 
;
) âòîðàÿ íàðóæíàÿ ñòåíà: íà îðèåíòàöèþ (þãî-çàïàä) - 
; 
(àíàëîãè÷íî ïåðâîé íàðóæíîé ñòåíû); íà èíôèëüòðàöèþ 
; ñóììàðíûå äîáàâî÷íûå òåïëîïîòåðè - 
;
) îêíî: íà îðèåíòàöèþ - ; 
(àíàëîãè÷íî, êàê è äëÿ ñòåí); íà èíôèëüòðàöèþ - ; ñóììàðíûå äîáàâî÷íûå òåïëîïîòåðè - .
å) Ñ÷èòàåì ðàñ÷åòíûå òåïëîïîòåðè îãðàæäåíèé ïî ôîðìóëå (4):
) äëÿ ïåðâîé íàðóæíîé ñòåíû
2) äëÿ âòîðîé íàðóæíîé ñòåíû
3) äëÿ îêíà
4) äëÿ ïîäâàëüíîãî ïåðåêðûòèÿ
æ) Íàõîäèì ðàñ÷åòíûå òåïëîïîòåðè ïîìåùåíèÿ
2.2 Îïðåäåëåíèå óäåëüíûõ ðàñõîäîâ òåïëîâîé ýíåðãèè íà îòîïëåíèå è âåíòèëÿöèþ çäàíèé
Óäåëüíûå ðàñõîäû òåïëîâîé ýíåðãèè íà îòîïëåíèå è âåíòèëÿöèþ çäàíèé 
è 
îïðåäåëÿþòñÿ ïî ôîðìóëàì
(5)
(6)
| ãäå |  -ñóììàðíûé ãîäîâîé ðàñõîä òåïëîâîé ýíåðãèè íà îòîïëåíèå è âåíòèëÿöèþ çäàíèÿ, ê·÷;
| |||||||||||||
 -îòàïëèâàåìàÿ ïëîùàäü çäàíèÿ, ì², îïðåäåëÿåìàÿ ïî âíóòðåííåìó ïåðèìåòðó íàðóæíûõ âåðòèêàëüíûõ îãðàæäàþùèõ êîíñòðóêöèé;
| ||||||||||||||
 -îòàïëèâàåìûé îáúåì çäàíèÿ, ì³;
| ||||||||||||||
 -êîëè÷åñòâî ãðàäóñî-ñóòîê îòîïè&ogr
Поиск по сайту©2015-2025 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование. Дата создания страницы: 2020-12-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных |
Поиск по сайту: Читайте также: Деталирование сборочного чертежа Когда производственнику особенно важно наличие гибких производственных мощностей? Собственные движения и пространственные скорости звезд |