Расчет подвального перекрытия

Подвальное перекрытие изображена схематически на рис. 3:

Рисунок 3 - Конструкция подвального перекрытия

В соответствии с приложением А табл. А.1 СНБ 2.04.01 значение коэффициентов теплопроводности и теплоустойчивости для используемых материалов составляет:

1)– линолеум ρ=1800 кг/м³

λ₁=0,35Вт/(м*⁰С);

2)– цементно-песчаная стяжка

λ₂=0,93Вт/(м*⁰С);

3) – теплоизоляционные слой;

4) – железобетонная плита ρ=2500 кг/м³

λ₄=2,04 Вт/(м*⁰С);

Рассчитаем коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя:

;

λ₃ =0,2/(1/8,7+1/6+0,005/0,35+0,05/0,93+0,22/2,04)=0,076;

Теплоизоляционный материал принимаем согласно СНБ 2-04-97 из приложения А: плиты полистиролбетонные теплоизоляционные

λ₃=0,075 Вт/(м*⁰С);

Согласно таблице 4.3 СНБ 2.01.01 t_н для Брестской области: t_н = -23⁰С

Рассчитаем требуемое термическое сопротивление

;

∆t_в- расчётный перепад температур, согласно таблице 5.5 СНБ2.01.01 ∆t_в=2⁰С;

Согласно таблице 5.3 СНБ 2.01.01 n=0,6

R_тр =0,6*(18+23)/(8,7*2)=1,41 Вт/(м²*⁰С);

R₀=1/8,7+0,22/1,92+0,05/0,76+0,2/0,075+0,005/0,35+1/6=3,21 Вт/(м²*⁰С).

 

 

2. Расчёт теплопотерь помещений

Расчёт теплопотерь здания состоит из расчёта теплопотерь по всем помещениям для каждого ограждения. Теплопотери здания складываются из теплопотерь всех помещений, а теплопотери каждой комнаты рассчитываются как сумма теплопотерь ограждающих конструкций, относящихся к данной комнате. Общая расчётная потеря тепла каждой ограждающей конструкции вычисляется по формуле:

;

Q –потери тепла, определяется по формуле:

;

F – площадь ограждающей конструкции [м²]

t_в – расчётная температура внутреннего воздуха [⁰С], для жилых комнат принимается равной 18⁰С, для ванной t_в = 25⁰С, для лестничной клетки 16⁰С, для сан. узла мы также принимаем температуру 16⁰С.

t_н – расчётная зимняя температура наружного воздуха, принимается по таблице 5.2

СНБ 2.01.01.

n – коэффициент учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимается по таблице 5.3 СНБ 2.01.01.

R₀ – термическое сопротивление [ ];

К – коэффициент теплопередачи [ ];

;

следует учитывать, что для окна R₀ =0,6[ ];

для двери R₀ =0,6 R₀^тр

Определим удельную тепловую характеристику здания:

;

Q – сумма теплопотерь,

Vн – строительный объём здания,

tв =18 ⁰С,

tн – расчётная температура наружного воздуха для холодного периода года (температура наиболее холодной пятидневки с обеспечением 0,92), С⁰ (для Брестской области -21⁰С),

α - температурный коэффициент, учитывающий изменение требуемого термического сопротивления наружных ограждающих конструкций в зависимости от tн.

Вычислим температурный коэффициент:

α = 0,54 + 22/(18+21)=1,04;

q = 27343/(3264*(18+21)*1,04)=0,21;

Таблица 1. Расчет теплопотерь помещений.

Номер поммещения	Наименование помещения	Наименование oграждения	Ориентация по сторонам света	Размер поверхности ограждения	Площадь ограждения F,м2	Сопротивление теплопередаче,R0,м2*0С/Вт	Внутренняя температура tв,0С	Разность температур (tв-tн),0С	Коэффициент теплоппередачи К, Вт/м2*0С	Потери тепла Q,Вт	Добавки к теплопотерям,%	Общая расчетная потеря тепла,Вт
Ориентация	Обдувание ветром	Прочие	Сумма
	ж/к	нс	в	5,7*3,2	15,24	2,04			0,49	306,29					382,87
Продолжение таблицы 1
		нс	ю	2,4*3,2	4,68	2,04			0,49	94,06					108,17
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	205,00					235,75
		п		5,7*2,4	13,68	3,2			0,31	105,17					110,42
	к	нс	ю	2,8*3,2	5,96	2,04			0,49	111,02					122,12
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	190,00					209,00
		п		2,5*2,8		3,2			0,31	49,88					49,88
	Кр	п		2,8*1,3	3,64	3,2			0,31	27,98					27,98
	Кр	п		1,3*4,8	6,24	3,2			0,31	47,97					47,97
	к	нс	ю	3,2*2,5		2,04			0,49	93,14					102,45
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	190,00					209,00
		п		2,5*2,7	6,75	3,2			0,31	48,09					48,09
	ж/к	нс	ю	4,1*3,2	10,12	2,04			0,49	122,04					134,24
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	123,00					135,30
		п		4,1*2	8,2	3,2			0,31	63,04					63,04
	ж/к	нс	з	5,7*3,2	18,24	2,04			0,49	219,95					263,94
		нс	ю	3,2*3,2	7,24	2,04			0,49	87,31					100,40
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	123,00					153,75
		п		5,7*3,2	18,24	3,2			0,31	140,22					147,23
	ж/к	нс	з	5,7*3,2	18,24	2,04			0,49	219,95					263,94
		нс	с	3,2*3,2	7,24	2,04			0,49	87,31					109,13
		п		5,7*3,2	18,24	3,2			0,31	140,22					147,23
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	123,00					153,75
	ж/к	нс	с	3,2*2	3,4	2,04			0,49	41,00					49,20
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	123,00					147,60
		п		4,1*2	8,2	3,2			0,31	63,04					63,04
	кр	п		1,2*4,8	5,76	3,2			0,31	44,28					44,28
	к	нс	с	2,7*3,2	5,64	2,04			0,49	63,04					75,64
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	114,00					136,80
		п		2,7*2,7	7,29	3,2			0,31	51,94					51,94
	ж/к	нс	с	2,7*3,2	5,64	2,04			0,49	68,01					81,61
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	123,00					147,60
		п		2,6*2,7	7,02	3,2			0,31	53,97					53,97
	кр	п		2,4*3	7,2	3,2			0,31	55,35					55,35
	ж/к	нс	с	3*3,2	6,6	2,04			0,49	79,59					95,51
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	123,00					147,60
		п		3*3,2	8,7	3,2			0,31	66,88					66,88
	ж/к	нс	в	5,7*3,2	18,24	2,04			0,49	219,95					274,94
		нс	с	2,4*3,2	4,68	2,04			0,49	56,44					70,54
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	123,00					153,75
		п		5,7*2,4	13,68	3,2			0,31	105,17					110,42
															всего
	ж/к	нс	в	5,7*3,2	18,24	2,04			0,49	366,59					458,24
		нс	ю	2,4*3,2	4,68	2,04			0,49	94,06					117,57
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	205,00					256,25
	к	нс	ю	2,8*3,2	5,96	2,04			0,49	111,02					122,12
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	190,00					209,00
Продолжение таблицы 1
	к	нс	ю	2,7*3,2	5,64	2,04			0,49	105,06					115,56
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	190,00					209,00
	ж/к	нс	ю	2*3,2	3,4	2,04			0,49	68,33					75,17
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	205,00					225,50
	ж/к	нс	з	5,7*3,2	18,24	2,04			0,49	366,59					439,91
		нс	ю	3,2*3,2	7,24	2,04			0,49	145,51					167,34
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	205,00					235,75
	ж/к	нс	з	5,7*3,2	18,24	2,04			0,49	219,95					263,94
		нс	с	3,2*3,2	7,24	2,04			0,49	87,31					109,13
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	123,00					153,75
	ж/к	нс	с	3,2*2	3,4	2,04			0,49	41,00					49,20
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	123,00					147,60
	к	нс	с	2,7*3,2	5,64	2,04			0,49	63,04					75,64
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	114,00					136,80
	ж/к	нс	с	2,7*3,2	5,64	2,04			0,49	68,01					81,61
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	123,00					147,60
	ж/к	нс	с	3*3,2	6,6	2,04			0,49	79,59					95,51
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	123,00					147,60
	ж/к	нс	в	5,7*3,2	18,24	2,04			0,49	219,95					274,94
		нс	с	2,4*3,2	4,68	2,04			0,49	56,44					70,54
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	123,00					153,75
															всего
	ж/к	нс	в	5,7*3,2	15,24	2,04			0,49	306,29					382,87
		нс	ю	2,4*3,2	4,68	2,04			0,49	94,06					108,17
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	205,00					235,75
		пт		5,7*2,4	13,68	3,2			0,31	105,17					110,42
	к	нс	ю	2,8*3,2	5,96	2,04			0,49	111,02					122,12
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	190,00					209,00
		пт		2,5*2,8		3,2			0,31	49,88					49,88
	кр	пт		2,8*1,3	3,64	3,2			0,31	27,98					27,98
	кр	пт		1,3*4,8	6,24	3,2			0,31	47,97					47,97
	к	нс	ю	3,2*2,5		2,04			0,49	93,14					102,45
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	190,00					209,00
		пт		2,5*2,7	6,75	3,2			0,31	48,09					48,09
	ж/к	нс	ю	4,1*3,2	10,12	2,04			0,49	122,04					134,24
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	123,00					135,30
		пт		4,1*2	8,2	3,2			0,31	63,04					63,04
	ж/к	нс	з	5,7*3,2	18,24	2,04			0,49	219,95					263,94
		нс	ю	3,2*3,2	7,24	2,04			0,49	87,31					100,40
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	123,00					141,45
		пт		5,7*3,2	18,24	3,2			0,31	140,22					147,23
	ж/к	нс	з	5,7*3,2	18,24	2,04			0,49	219,95					263,94
		нс	с	3,2*3,2	7,24	2,04			0,49	87,31					109,13
		пт		5,7*3,2	18,24	3,2			0,31	140,22					147,23
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	123,00					153,75
	ж/к	нс	с	3,2*2	3,4	2,04			0,49	41,00					49,20
Продолжение таблицы 1
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	123,00					147,60
		пт		4,1*2	8,2	3,2			0,31	63,04					63,04
	кр	пт		1,2*4,8	5,76	3,2			0,31	44,28					44,28
	к	нс	с	2,7*3,2	5,64	2,04			0,49	63,04					75,64
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	114,00					136,80
		пт		2,7*2,7	7,29	3,2			0,31	51,94					51,94
	ж/к	нс	с	2,7*3,2	5,64	2,04			0,49	68,01					81,61
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	123,00					147,60
		пт		2,6*2,7	7,02	3,2			0,31	53,97					53,97
	кр	пт		2,4*3	7,2	3,2			0,31	55,35					55,35
	ж/к	нс	с	3*3,2	6,6	2,04			0,49	79,59					95,51
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	123,00					147,60
		пт		3*3,2	8,7	3,2			0,31	66,88					66,88
	ж/к	нс	в	5,7*3,2	18,24	2,04			0,49	219,95					274,94
		нс	с	2,4*3,2	4,68	2,04			0,49	56,44					70,54
		о	с	1,5*2		0,6			1,67	123,00					153,75
		пт		5,7*2,4	13,68	3,2			0,31	105,17					110,42
															всего
	лк	нс	ю	18*2,6	18,46	2,04			0,49	352,91					388,20
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	195,00					214,50
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	195,00					214,50
		п		2,6*5,7	13,61	3,2			0,31	99,52					99,52
		пл		2,6*5,7	13,61	3,21			0,31	148,82					148,82
		д	ю	2*2		0,5			1,98	309,52					1578,57
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	195,00					214,50
		о	ю	1,5*2		0,6			1,67	195,00					214,50
															всего
										Общая сумма

 

3. Расчёт нагревательных приборов

Нагревательные приборы являются основным элементом системы отопления. Они устанавливаются непосредственно в помещении и должны удовлетворять теплотехническим, санитарно-гигиеническим и технико-экономическим требованиям.

В жилых зданиях устанавливаются нагревательные приборы с высоким коэффициентом теплоотдачи. Их поверхность в тоже время не должна нагреваться выше температуры 90⁰С, т.к. уже при этой температуре может возникнуть сухая возгонка оседающей на приборе пыли. В качестве нагревательных приборов используются чугунные радиаторы типа М-90.

Требуемая поверхность нагрева прибора определяется по формуле:

;

Q-теплопотери отдельного помещения;

k- коэффициент теплопередачи нагревательного прибора берётся из «Справочника проектировщика» к=11,5;

t_в – внутренняя температура помещения;

β₁ – поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь прибора; β₁ =1,02…1,03;

β₂ - поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери вследствие размещения нагревательных приборов у наружной стены, β₂ =1,02;

t_ср –средняя температура в нагревательном приборе.

Для однотрубной системы рассчитывается следующим образом:

_;

 

t_вх – температура воды, входящей в нагревательный прибор;

t_о –температура охлажденной воды;

t_г –температура горячей воды, выходящей из нагревательного прибора;

Q_пр – теплопотери выше расположенных приборов;

Q_ст – теплопотери всего стояка.

;

t_вх – температура воды, входящей в нагревательный прибор;

t_вых –температура воды, выходящей из нагревательного прибора.

Количество секций в радиаторе вычисляется по следующей формуле:

;

β₄ –поправочный коэффициент учитывает способ установки нагревательного прибора, β₄ =1;

f₁ –площадь одной секции нагревательного прибора, берётся из «Справочника проектировщика», f₁ =0,71;

β₃ –поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе, вычисляется по формуле:

;

F – поверхность нагрева прибора.

Все расчёты по данной работе приведены в таблице №2.

 

Таблица 2- Расчет нагревательных приборов.

Номер помещения	Наименование помещения	Теплопотери Qпр, Вт	Tвх	Tвых	Средняя температура таплоносителя tср	Температура помещения tв	Тип нагревательного прибора	Коэффициент теплопередачи К, Вт/м2*˚С	Поверхность нагрева Fр, м2	Количество секций	Группировка радиаторов
	ж/к	865,88	49,75	40,00	44,88		М-90	9,8	2,80		2х7
	к	381,00	48,70	40,30	44,50		М-90	9,8	1,38		1x7
	к	359,54	46,70	40,10	43,40		М-90	9,8	1,52		1x7
	ж/к	381,72	46,20	40,00	43,10		М-90	9,8	1,63		1x8
	ж/к	665,33	45,70	39,80	42,75		М-90	9,8	2,88		2x7
	ж/к	674,06	44,50	40,00	42,25		М-90	9,8	2,75		2х7
	ж/к	304,12	47,40	40,70	44,05		М-90	9,8	1,25		1x6
	к	264,38	46,60	40,30	43,45		М-90	9,8	1,00		1x4
	к	283,18	45,70	41,40	43,55		М-90	9,8	1,19		1x5
	ж/к	365,34	47,10	40,10	43,60		М-90	9,8	1,53		1x7
	ж/к	609,66	45,40	40,00	42,70		М-90	9,8	2,65		1x6;1x7
	ж/к	832,06	56,20	49,75	52,97		М-90	9,8	2,55		1x6;1x7
	к	331,12	58,20	48,70	53,45		М-90	9,8	0,92		1x4
	к	324,56	55,40	46,70	51,05		М-90	9,8	0,97		1x4
	ж/к	300,67	58,30	46,20	52,25		М-90	9,8	0,94		1х4
	ж/к	842,99	57,60	45,70	51,65		М-90	9,8	2,69		1x6;1x7
	ж/к	526,83	56,40	44,50	50,45		М-90	9,8	1,74		1x8
	ж/к	196,80	54,70	47,40	51,05		М-90	9,8	0,64		1x3
	к	212,44	57,80	46,60	52,20		М-90	9,8	0,61		1x3
	к	229,21	56,40	45,70	51,05		М-90	9,8	0,68		1x3
	ж/к	229,21	56,30	47,10	51,70		М-90	9,8	0,73		1х3
	ж/к	243,11	55,80	45,40	50,60		М-90	9,8	0,80		1х3
	ж/к	865,88	75,00	67,50	71,25		М-90	9,8	1,74		1x8
	к	381,00	75,00	68,10	71,55		М-90	9,8	0,72		1х3
	к	359,54	75,00	68,20	71,60		М-90	9,8	0,68		1x3
	ж/к	381,72	75,00	68,10	71,55		М-90	9,8	0,76		1x3
	ж/к	653,03	75,00	67,90	71,45		М-90	9,8	1,31		1x6
	ж/к	674,06	75,00	67,80	71,40		М-90	9,8	1,35		1x6
	ж/к	304,12	75,00	68,30	71,65		М-90	9,8	0,61		1х3
	к	264,38	75,00	68,40	71,70		М-90	9,8	0,50		1x2
	к	283,18	75,00	68,50	71,75		М-90	9,8	0,53		1x2
	ж/к	365,34	75,00	68,20	71,60		М-90	9,8	0,73		1x3
	ж/к	309,99	75,00	68,10	71,55		М-90	9,8	0,62		1x3
	ж/к	609,66	75,00	68,00	71,50		М-90	9,8	1,22		1x6
	лк	3073,0	75,00	40,00	57,50		М-90	9,8	7,94		2x10;1x8; 1x13

 

4. Гидравлический расчёт

Цель гидравлического расчёта: определение диаметров теплопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчётном циркуляционном давлении установленном для данной системы. Из курса гидравлики известно, что при движении реальной жидкости по трубам всегда имеют места потери давления для преодоления сопротивлений двух видов: сопротивления на трение, на местное сопротивление (сопротивление по длине).

- сопротивление на трение;

- местное сопротивление.

Суммарные потери давления, возникающие при движении воды в теплопроводе должно быть меньше расчётного циркуляционного давления, установленного для данной системы.

Под расчётным циркуляционным давлением понимается необходимое давление для поддержания принятого гидравлического режима системы отопления, т.е то давление, которое может быть израсходовано в расчётных условиях на преодоление гидравлических сопротивлений в системе.

Величина располагаемого циркуляционного давления:

;

∆p_н – давление, создаваемое насосом, принимаем равным 10 кПа.

Б – поправочный коэффициент, для однотрубной системы Б=1,

∆p_е.тр – давление от охлаждения воды в трубах [Па], при открытой прокладке не учитывается.

∆p_е.пр – давление возникающее от охлаждения воды в приборе, вычисляется по формуле:

;

n – количество этажей (n=3),

h – высота этажа (h=3,4м),

ρ₀ и ρ_г – плотность теплоносителя в обратной и падающей магистралях соответственно.

ρ₀=992,2 кг/м³ ρ_г = 974,8 кг/м³

Для определения диаметра трубопровода, скорости движения воды в трубопроводе нужно рассчитать

;

G_i –расход воды на участке.

;

K- доля потери давления на трение (К=0,65).

Σl –длина циркуляционного кольца.

Зная G_i и R_ср по приложению В методического руководства по расчету отопления и вентиляции жилых зданий определим d и v.

Данный расчёт оформлен в виде таблицы №3.

Таблица 3–Гидравлический расчет трубопровода.