город Нижний новгород

-
...

1. СОДЕРЖАНИЕ


1. СОДЕРЖАНИЕ 1 1
2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
2.1 Основные исходные данные
2.2 Климатические характеристики района строительства
2.3 Расчетные параметры воздуха в помещениях
2
2
3
3. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ
3.1 Теплотехнические показатели материальных слоев наружной стены
3.2 Определение приведенного сопротивления теплопередаче наружных ограждений и толщины слоя утеплителя наружной стены
3.3 Проверка отсутствия конденсации водяных паров в толще наружной стены
3.4 Выбор заполнения световых проемов по сопротивлению воздухопроницанию
3.5 Расчет коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций

3

4

7

11
12
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
4.1 Расчет тепловых потерь через ограждающие конструкции
4.2 Теплозатратына подогрев инфильтрующегося воздуха
4.3 Расчет теплозатрат на подогрев воздуха необходимого дли компенсации естественной вытяжки из жилых комнат
4.4 Бытовые тепловыделения
4.5 Тепловая мощность системы отопления
13
22

25
25
26
5. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
5.1. Размещение отопительных приборов, стояков, магистралей
5.2. Расчет и подбор элеватора
5.3 Гидравлический расчет системы отопления
28
29
30
6. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ МИКРОРАЙОНА

35
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 39

-

tв=12
НС
Ю
3,2
0,304
(12+31)*1
49,6
1
49,6
Д
Ю
2,1
1,25
(12+31)*1
133,9
1
133,9
106
Жилая комната
tв=22
НС
Ю
7,8
0,304
(22+31)*1
125,7
1
125,7
НС
З
5,1
0,304
(22+31)*1
82,2
1,05
83,2
О
Ю
3
1,25
(22+31)*0,5
99,4
1
99,4
О
З
3
1,25
(22+31)*0,5
99,1
1,05
104,1
ПЛ
-
12,4
1
(22+31)*0,7
460
1
460
201
Жилая комната
tв=22
НС
С
7,8
0,304
(22+31)*1
125,7
1,1
138,3
НС
З
10,2
0,304
(22+31)*1
164,3
1,05
172,6
НС
Ю
7,8
0,304
(22+31)*1
125,7
1
125,7
О
С
3
1,25
(22+31)*0,5
99,4
1,1
109,3
О
З
3
1,25
(22+31)*0,5
99,4
1,05
104,4
О
З
3
1,25
(22+31)*0,5
99,4
1,05
104,4
О
.Ю
3
1,25
(22+31)*0,5
99,4
1
99,4
ЧП
-
25,2
1
(22+31)*0,9
1202
1
1202
202
Жилая комната
tв=22
НС
С
7,8
0,304
(22+31)*1
125,7
1,1
138,3
НС
В
5,1
0,304
(22+31)*1
82,2
1
82,2
О
С
3
1,25
(22+31)*0,5
99,4
1,1
109,3
О
В
3
1,25
(22+31)*0,5
99,4
1
99,4
ЧП
-
13,2
1
(22+31)*0,9
629,6
1
629,6
203
Жилая комната
tв=22
НС
В
5,1
0,304
(22+31)*1
82,2
1
82,2
НС
Ю
7,8
0,304
(22+31)*1
125,7
1
125,7
О
В
3
1,25
(22+31)*0,5
99,4
1
99,4
О
Ю
3
1,25
(22+31)*0,5
99,4
1
99,4
ЧП
-
14,3
1
(22+31)*0,9
682,1
1
682,1
ИТОГО:
7751,8




4.2 Теплозатраты на подогрев инфильтрующегося воздуха
Теплозатраты QИ на подогрев воздуха, поступающего преимущественно
через заполнения световых проемов, Вт, рассчитываются по формуле:

где
с = 1,005 кДж / (кг*оС) – массовая теплоемкость воздуха,
к = 1 – коэффициент, учитывающий дополнительный нагрев воздуха встречным тепловым потоком;
А0 – площадь всех окон в помещение, м2,
G0 – количество воздуха, поступающего в помещение в течение часа через 1 м2 окна, кг/м2*ч, определяемое по формуле 4.3:
(4.3)
где
Rи = 0,44 м2ч*Па/кг – сопротивление воздухопроницанию окна (см. п. 3.4),
Δpi – расчетная разность давлений, которая с достаточной степенью
точности рассчитывается по формуле 4.4:
∆p = 9.81*(H – hi) * (ρн – ρв) + 0.5 *ρн*Vв2 *(ee,п – ee,р) *ki – Pei (4.4)
где
H = 11,1 м – высота здания от уровня средней планировочной отметки земли до устья шахты ;
hi – расчётная высота от уровня земли до верха окон, балконных дверей, дверей , ворот, проемов или до оси горизонтальных или середины вертикальных стыков стеновых панелей соответствующего этажа, м;
V = VВ = 5,1 м/с – скорость ветра, принимаемая равной VВ из таблицы 2.1;
ρн = 1,509 кг/м3, ρв = 1,205 кг/м3 – плотности соответственно наружного воздуха и воздуха в помещении, см. п. 3.4.
сe,п, сe,р – аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания, принимаемые по [6] и в данном случае равны 0,8 и 0,6 соответственно.
ki – коэффициент учёта изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты рассматриваемого этажа здания над уровнем земли, принимаемый по [6]; для малоэтажных зданий можно принять ki = 0,65.
Pei – расчётные потери давления в естественной вытяжной системе, принимаемые равными расчётному естественному давлению, Па, вычисляемому
по формуле 4.5:
pei = 9.81*ΔHi *(ρS – ρB) (4.5)
где
ΔHi – разность отметок устья вытяжной шахты и середины вытяжной решетки, м.
ρS – плотность воздуха при температуре 5оС, определяется по формуле 3.12:
ρs= 353 / (273 + 5) = 1,27 кг/м3
Расчет теплозатрат на подогрев инфильтрующегося воздуха представлен в виде таблицы 4.2.
Таблица 4.2
Этаж
H-hi,м
№ пом.
tв, град
Ао, м2
1
7,5
41,421
5,946
101
22
6
525
7,5
41,421
5,946
102
25
3
274
7,5
41,421
5,946
103
22
6
529
7,5
41,421
5,946
104
20
6
518
7,5
41,421
5,946
105
12
2,1
142
7,5
41,421
5,946
106
22
6
525
2
4,5
34,451
5,274
201
22
12
938
4,5
34,451
5,274
202
22
6
477
4,5
34,451
5,274
203
22
6
477
ИТОГО: 4405
4.3 Расчет теплозатрат на подогрев воздуха необходимого дли компенсации естественной вытяжки из жилых комнат
Теплозатраты на подогрев воздуха необходимого для компенсации естественной вытяжки из жилых комнат QВ рассчитываются по формуле 4.5:
Qв=0.278* с* ρв* ln* (tВ – tН5) * An (4.5)
с = 1,005 кДж / (кгоС) – из пункта 4.2;
Аn – площадь пола жилой комнаты, м2;
ln – удельный нормативный расход приточного воздуха, принимаемый равным
3 м3/чел на 1 м2 жилых помещений, если общая площадь квартиры не более 20 м2/чел [3].
Расчет представлен в виде таблицы 4.3.
4.4 Бытовые тепловыделения
Бытовые тепловыделения (теплопоступления) QБ, Вт, рассчитываются для
жилых комнат и кухонь по формуле 4.6:
QБ = 17*An (4.6)
где
An – площадь пола жилой комнаты или кухни, м2
Расчет также представлен в таблице 4.3
Таблица 4.3
Этаж
№ пом.
tв, ℃
а,м
b,м
1
101
22
4
2,5
10
530
170
102
25
3
2
6
336
102
103
22
3
2,5
7,5
398
128
104
20
3
3
9
459
153
105
12
2,5
1,5
3,8
163
65
106
22
4
4
16
848
272
2
201
22
4
6
24
1272
408
202
22
5
3
15
795
255
203
22
5
3,5
16,5
875
281
ИТОГО:
5676
1834
4.5 Тепловая мощность системы отопления
Тепловая мощность системы отопления рассчитывается на основе балансовых уравнений для каждого помещения, поэтажно и по всему зданию. Расчет приведен в таблице 4.4.
Таблица 4.4
№ пом.
Составляющие баланса, Вт
Qпом,Вт
Qтп
Qи
Qв
Qб
101
936,1
525
530
170
1291,1
102
127,5
274
336
102
299,5
103
726,3
529
398
128
1127,3
104
703,3
519
459
153
1069,3
105
183,5
142
163
65
260,5
106
872,4
525
848
272
1125,4
Первый этаж
2845,8
2514
2734
890
4469,8
201
2056,1
938
1272
408
2586,1
202
1058,8
477
795
255
1280,8
203
1087,8
474
875
281
1280,8
Второй этаж
4202,7
1889
2942
944
5147,7
Всё здание
7048,5
4403
5676
1834
9617,5
Определим также удельную отопительную характеристику жилого здания qУД, Вт/(м3*оС) по формуле 4.7:
(4.7)
где
VЗД – объем надземной части здания по наружным размерам без чердака, м3;
5. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
В соответствии с заданием принимаем:
Система отопления – водяная двухтрубная тупиковая с верхним расположением подающей магистрали.
Отопительные приборы - радиаторы типа М-140-АО
Теплоснабжение – от городской водяной тепловой сети;
Расчетная температура воды в теплосети: T1 = 132 °С, Т2 = 70 °С
Температура воды в системе отопления – tГ = 95°С, t0 = 70 °С
Перепад давления на вводе в здание – 79кПА
Присоединение системы отопления к теплосети – по элеваторной схеме.
5.1. Размещение отопительных приборов, стояков, магистралей.
Отопительные приборы размещаем открыто, у наружных стен, в первую очередь, под окнами на расстоянии 60 мм от чистого пола и 25 мм от стены, кроме лестничной клетки [7]. Длина отопительного прибора должна быть не менее 50% длины светового проема. У каждого отопительного прибора устанавливают кран двойной регулировки на подающей подводке.
Нумеруем стояки по часовой стрелке, начиная с левого верхнего помещения. При длине подводки:
до 1 м – её прокладывают горизонтально,
более 1 м – с уклоном: на подающей – к прибору, на обратной – к стояку.
Стояки располагаем открыто на расстоянии 15-20 мм от стены. Рекомендуется размещать стояки в углах, образуемых наружными стенами, по возможности объединять несколько отопительных приборов в один стояк.
Магистральные трубопроводы прокладываются открыто. Подающие и обратные магистрали прокладывают таким образом, чтобы при движении воды было 4 ветви с примерно одинаковой тепловой нагрузкой. Каждая ветвь должна иметь пробковые проходные краны в нижней точке для слива воды. Магистрали прокладываются с уклоном 0,003, обеспечивающим удаление воздуха и опорожнение системы. В конце каждой ветви, перед последним стояком, устанавливаются воздухосборники.
Тепловой пункт располагается в подвале. Элеваторный узел крепится на кронштейнах к капитальным стенам подвала на высоте, удобной для обслуживания запорно-регулирующей арматуры. Ось элеватора располагается на высоте 1,1 м от пола, обратный трубопровод – ниже элеватора на 0,6 м.
5.2. Расчёт и подбор элеватора
Элеватор выбирается по диаметру горловины dГ в зависимости от располагаемой разности давлений в подающем и обратном теплопроводе на вводе в здание. Диаметр горловины элеватора dГ, мм, определяется по формуле 5.1:
(5.1)
где
GСО – расход воды в системе отопления, определяемый по формуле 5.2:
(5.2)
где
QОТ = 9617,5 Вт – тепловая мощность системы отопления всего здания;
ΔРСО – насосное давление, создаваемое элеватором, Па, определяется по формуле 5.3:

(5.3)
ΔpТС – разность давления в теплопроводах теплосети на вводе в здание, 79кПа;
u – коэффициент смешения в элеваторе, определяется по формуле 5.4:
(5.4)
Принимаем ближайший стандартный элеватор №1, имеющий параметры:
диаметр горловины dГ = 15 мм,
диаметр трубы dУ = 40 мм,
длина элеватора L = 425 мм.
Согласно принятых параметров рассчитаем диаметр сопла dС по
формуле 5.5:
(5.5)
5.3 Гидравлический расчет системы отопления
Гидравлический расчет трубопроводов сводится к подбору диаметров подводок, стояков и магистралей таким образом, чтобы при заданном циркуляционном давлении к каждому прибору поступало расчетное количество теплоты (теплоносителя), равное тепловой мощности системы отопления данного помещения.
Для расчета необходимо выделить главное циркуляционное кольцо, проходящее через наиболее удаленный и нагруженный стояк наиболее нагруженной ветви. В нашем случае, расчет главного циркуляционного кольца будем проводить через стояк № 1.
Определим расчетное циркуляционное давление для главного циркуляционного кольца по формуле 5.6:
(5.6)
где
Б – коэффициент, для двухтрубных систем, равный 0.4;
∆РСО = – насосное давление, передаваемое элеватором в систему отопления, равно 8436Па;
∆Ре – естественное давление от остывания воды в отопительных приборах,
Па, определяемое по формуле 5.7 (для двухтрубных систем):
∆Ре = 6,3 *h* (tГ – t0); (5.7)
где
h – высота расположения центра прибора первого этажа относительно оси элеватора, м;