Проектирование 4-х этажного жилого дома

Введение
1 Исходные данные
2 Теплотехнический расчёт наружных ограждений
3 Расчет тепловых потерь и определение удельного расхода тепловой энергии на отопление здания
4 Характеристика и конструирование системы отопления
5 Расчет отопительных приборов
6 Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления
7 Подбор водоструйного элеватора
8 Характеристика и конструирование системы вентиляции
9 Определение расчетного воздухообмена и аэродинамический расчет воздуховодов
Заключение
Список литературы

По таблице 20[1] определяются величины коэффициентов местных сопротивлений и их сумма. Местные сопротивления этажеузлов однотрубных систем водяного отопления с верхней и нижней разводкой приведены в таблице 21 [1].Вид местных сопротивлений и величины , по каждому участку должны быть занесены в таблицу4.Таблица 4 – Определение суммы коэффициентов местных сопротивлений на участкахНомер участкаДиаметр, ммМестное сопротивлениеКоэффициент местного сопротивленияСумма12345140отвод 902*0,54,5тройник3задвижка параллельная0,5225Тройник34,5задвижка параллельная0,5320тройник11415воздухосборник1,57отвод 901,5кран пробковый4Продолжение таблицы 412345Ст.915Ковектор "Универсал"1,6*411,2этажеузел1,2*4515отвод 901,5*34,5620тройник11725отвод 9011,5задвижка параллельная0,5840тройник34отвод 900,5задвижка параллельная0,57. Рассчитываются потери давления на трение по длине участка (Rl)уч,Па, и в местных сопротивлениях Zуч= (рдин.уч) Па, а затем находятся полные потери давления на каждом участке (Rl+Z)учи суммарные потери по всей длине основного циркуляционного кольца(Rl+Z)уч.8. Проверяется правильность гидравлического расчета из условия: (24)при тупиковой разводке системы водяного отопления:Результаты гидравлического расчета трубопроводов основного циркуляционного кольца сводятся в таблицу5.По окончании гидравлического расчета на схеме системы отопления и на планах здания проставляются диаметры трубопроводов.Таблица 5 – Гидравлический расчет системы отопленияДанные по схемеПринятоПотери давления на участке, ПаНомер учасикаТепловая нагрузка на участке, ВтРасход воды на участке, кг/чДлина участка, мДиаметр трубопровода, ммСкорость воды на участке, м/сУдельые потери давления, ПаПотери давления на трение, ПаДинамическое давление на участке, ПаСумма коэффициентов местных сопротивленийПотери давления на местные сопротивления, Па1234567891011121490901253,7617,5320,45601050804,53601410224048,27614,195,9250,3770413604,5270683311797,55301,314,9200,33502453613628146288,59160,616,3150,2760378307210588Ст.96288,59160,616,3150,27603783011,2336714511797,55301,3111,7150,2760378304,5135513611797,55301,314,9200,335024536136281724048,27614,195,9250,3770413601,590503849090,001253,761,6320,456096804320416653596179353897 Подбор водоструйного элеватораДля понижения температуры сетевой воды t = 150 °С, поступающей от ТЭЦ в тепловой центр здания, до необходимой для подачи в систему отопления воды с температурой t = 105 °С применяют смесительный насос или водоструйный элеватор. Понижение температуры происходит при смешении высокотемпературной воды tс обратной водой, охлажденной до температуры t= 70 °С.В курсовой работе требуется подобрать водоструйный элеватор типа ВТИ теплосети Мосэнерго.Основной расчетной характеристикой для подбора элеватора является коэффициент смешения :(25)Номер элеватора выбирается в зависимости от диаметра камеры смешения (горловины) d, мм:(26)где – тепловая мощность системы отопления, кВт; – суммарная потеря давления по длине расчетного циркуляционного кольца, кПа; следует принять по таблице 5.По найденному диаметру камеры смешения и таблицы 24 [1] выбирается номер элеватора и указываются его размеры.Диаметр сопла элеватора d, мм, определяется по формуле:(27)где –располагаемая разность давлении воды в теплосети на вводе в здание, кПа.В курсовой работе принять =150 кПа.Принимаем элеватор чугунного типа ВТИ теплосети Мосэнерго № 3, диаметр камеры смешения равен 25 мм, общая длина составляет 625 мм, расстояние от входного фланца до центрального патрубка подсоса – 135 мм, диаметр патрубка подсоса – 70 мм.8Характеристика и конструирование системы вентиляцииВ курсовой работе необходимо запроектировать систему естественной канальной вытяжной вентиляции для блока из квартир, расположенных одна над другой по вертикали здания. Принципиальная схема системы вытяжной естественной канальной вентиляции. Она состоит из вертикальных внутристенных или приставных каналов с отверстиями, в которые вставлены жалюзийные решетки, сборного горизонтального воздуховода, прокладываемого в чердачном помещении или в подшивном потолке, и вертикальной вытяжной шахты. Над вытяжной шахтой устанавливают зонт или дефлектор.Схема естественной вентиляции квартир такова: поступление воздуха в помещение (приток) осуществляется через поры и неплотности наружных ограждений (инфильтрация) или приточные устройства (форточки, фрамуги), а удаление воздуха из помещения (вытяжка) – через решетки на вентиляционных каналах, установленные под потолком в кухнях, санузлах и ванных комнатах.Радиус действия вытяжных систем естественной вентиляции (от оси вентиляционной шахты до оси наиболее удаленного вентиляционного канала) – невелик и составляет не более 8 м.Одна система вентиляции может обслуживать только одноименные или близкие по назначению помещения. Не допускается присоединять вытяжные системы санитарных узлов к системам вентиляции кухонь.В зданиях с кирпичными внутренними стенами вентиляционные каналы устраивают в толще стен или бороздах, заделываемых плитами. Минимально допустимый размер вентиляционных каналов в кирпичных стенах ½ х ½ кирпича. Толщина стенок канала принимается не менее ½кирпича. Для внутренних кирпичных стен, размеры встроенных каналов принимаем 140x140 мм (½ х ½кирпича).Размер горизонтальных воздуховодов, расположенных на чердаках, следует принимать не менее 200x200 мм.Для предотвращения охлаждения воздуха, перемещаемого по воздуховодам, сборные горизонтальные воздуховоды, прокладываемые на чердаках или в неотапливаемых помещениях, необходимо утеплять.В канальных системах естественной вытяжной вентиляции воздух перемещается в воздуховодах под действием гравитационного давления, возникающего за счет разности плотностей наружного и внутреннего воздуха.Гравитационное давление ргр, Па, определяется по формуле:(27)где –высота воздушного столба, принимаемая от центра вытяжного отверстия (жалюзийной решетки) в кухне данного этажа до устья вытяжной шахты, м; g–ускорение свободного падения, м/с2; – плотность соответственно наружного (при температуре +5 °С) и внутреннего воздуха (при tintдля рассчитываемого помещения кухни), кг/м3, определяется из выражения:(28)При перемещении воздуха по воздуховодам (каналам) происходят потери давления , Па, на трение по длине и в местных сопротивлениях:(29)где –коэффициент запаса, равный 1,1-1,15; R–удельные потери давления на трение по длине, Па/м; l–длина воздуховода (канала), м; – коэффициент шероховатости внутренней поверхности воздуховода (канала), определяемый по таблице 26[1]; Z–потери давления в местных сопротивлениях, Па.Потери давления в местных сопротивлениях определяются по формуле:(30)где – сумма коэффициентов местных сопротивлений;– динамическое давление, Па.Система естественной вытяжной вентиляции будет эффективно работать при условии, что величина гравитационного давления будет больше потерь давления:(31)9Определение расчетного воздухообмена и аэродинамический расчет воздуховодовПри определении расчетного воздухообмена для заданного помещения (кухни) Vкух, м3/ч, исходя из того, что количество воздуха, необходимого для вентиляции квартиры жилого дома составляет 3 м3/ч на 1 м2 жилой площади, и что часть воздуха удаляется из квартиры через вентиляционные каналы туалета, ванной комнаты:(32)где – суммарная площадь жилых комнат квартиры, м2; 50 м3/ч -суммарный расход воздуха, удаляемого из туалета, ванной комнаты или совмещенного санузла.Полученное значение Vкухнеобходимо сравнить с минимальным воздухообменом для оборудованной газовой плитой кухни Vmin, который требуется для компенсации воздуха, расходуемого при сжигании газа.За расчетный воздухообмен Vрасчпринимается большая из величин Vкухи Vmin.Vрасч = 75 м3/ч.Последовательность аэродинамического расчета воздуховодов (каналов):1. На поэтажных планах и плане чердака наносятся внутристен-ные или приставные каналы, сборные короба и шахты. У вытяжных решеток помещений указывается количество воздуха, удаляемого по каналу.2. Вычерчивается аксонометрическая схема системы вентиляции. В курсовой работе следует рассчитать воздуховоды (каналы), по которым удаляется воздух с первого и с последнего этажей. Эти направления должны быть разбиты на расчетные участки. За расчетный участок в вентиляции принимается воздуховод с неизменными расходом воздуха, сечением и материалом воздуховода. 3. Определяется предварительная площадь сечения воздуховода (канала) на расчетном участке, м2, по известному расходу V^, и рекомендуемой скорости движения воздуха . Обычно расчет начинается с самого удаленного участка расчетного направления. При этом могут быть приняты следующие скорости движения воздуха:• в вертикальных каналах верхнего этажа - 0,5-0,6 м/с и далее для нижерасположенного этажа с увеличением на 0,1 м/с, но не выше 1 м/с (например, в трехэтажном здании для 2-го этажа - 0,6-0,7 м/с, для 1-го - 0,7-0,8 м/с);• в сборных горизонтальных воздуховодах - 1 м/с;• в вытяжных шахтах - до 1,5 м/с:(33)По полученной величине подбирается ближайший по площадистандартный канал, принимается фактическая площадь иуточняется скорость воздуха на участке wучм/с:(34)4. Рассчитывается эквивалентный по скорости диаметр канала dэ(w)мм, в котором при той же скорости воздуха будут такие же потери располагаемого давления на трение по длине, что и в расчетном канале прямоугольного сечения:(35)гдеА, В –размеры прямоугольного канала, мм.5. По номограмме (рис. 25[1]) находятся удельные потери давления на трение по длине R, Па/м, и динамическое давлениердин, Па, на участке.6. Определяется сумма коэффициентов местных сопротивлений на каждом расчетном участке ()уч, значения которых приведены в табл. 28[1].7. Вычисляются потери давления на трение по длине и в местных сопротивлениях на участке .8. Суммарные потери давления расчетного направления сравниваются с располагаемым гравитационным давлением .Если окажется, что , то на отдельных участках расчетного направления следует увеличить сечение канала (воздуховода).Результаты аэродинамического расчета воздуховодов (каналов) заносятся в таблицу 6.Таблица 6 – Результаты аэродинамического расчета вентиляционных каналовНомер участкаРасчетный воздухообмен V, м3/чВентиляционный канал-воздуховодСкорость воздуха в канале, м/сДлина участка, l, мКоэффициент шероховатостиУдельные потери давления на трение по длине R, Па/мПотери давления на трение по длине , ПаДинамическое давление, ПаСумма коэффициентов местных сопротивлениях Z, ПаПотери давления в местных сопротивлениях, ПаПолные потери давления, ПаГабаритные размеры АхВ, ммЭквивалентный по скорости диаметр участка dэ, ммПлощадь сечения f, м21234567891011121314175140х1400,140,021,069,21,50,152,070,63,21,923,99275140х1400,140,021,0611,50,150,2250,61,20,720,9453150270х2700,270,070,5711,40,030,0420,21,60,320,3624225270х2700,270,070,8611,50,040,060,452,81,261,325300270х4000,320,110,7711,40,040,0560,382,20,8360,8926300270х4000,320,110,772,51,40,040,140,380,640,24320,38327,8922775140х1400,140,021,0611,50,150,2250,621,21,4258300270х4000,320,110,7711,40,040,0560,382,20,8360,8929300270х4000,320,110,772,51,40,040,140,380,640,24320,38322,7002ЗаключениеВ ходе выполнения курсовой работы был произведен теплотехничский расчет ограждающей конструкции, определены отапливаемые площади иобъемы здания, энергетическая эффективность пятиэтажного здания в городе Воронеже. По данным расчета заполнен энергетический паспорт здания и определен класс энергетической эффективности здания.В здании расставлены стояки и отопительные приборы, согласно рекомендациям по конструированию системы отопления. В результате гидравлического расчета были определены диаметры теплопровода при заданной нагрузке и рассчитанном циркуляционном давлении.Также была запроектирована система вентиляции здания. Список литературыВасильев, В. Ф. Отопление и вентиляция жилого здания: учеб.пособие / В. Ф. Васильев, Ю. В. Иванова, И. И. Суханова; СПбГАСУ. – СПб., 2010. – 72 с.СНиП 23-01-99*. Строительная климатология / Госстрой России. - М.: ГУЛ ЦПП, 2003.-72 с.СНиП П-3—79*. Строительная теплотехника / Госстрой России. - М.: ГУЛ ЦПП, 1998.-29 с.СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование / Госстрой России. - М.: ГУЛ ЦПП, 2004. - 55 с.СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2004. - 26 с.ГОСТ 21.602-2003. Правила выполнения рабочей документации отопления, вентиляции и кондиционирования. -М.: МНТКС, 2004. - 35 с.ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.СТО 00044807-001-2006. Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий. - М: РОИС, 2006. - 64 с.Апарцев, М. М. Наладка водяных систем централизованного теплоснабжения: справочно-метод. пособие. -М.: Энергоатомиздат, 1983. -204 с.Внутренние санитарно-технические устройства: в 3 ч. / В. Н. Богословский, Б. А. Крупнов, А. Н. Сканави и др.; под ред. И. Г. Староверова и Ю. И. Шиллера.-4-е изд., перераб. и доп.-М.: Стройиздат, 1990.-Ч. 1. - 344 с. - (Справочник проектировщика).Внутренние санитарно-технические устройства: в 3 ч. /В. Н. Богословский, А. И. Пирумов, В. Н. Посохин и др.; под ред. Н. Н. Павлова и Ю. И. Шиллера. -4-е изд., перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 1992. - Ч. 3. Кн. 1. - 319 с. (Справочник проектировщика).Внутренние санитарно-технические устройства: в 3 ч. Вентиляция и кондиционирование воздуха / Б. В. Баркалов, Н. Н. Павлов, С. С. Амирджанов и др.; под ред. Н. Н. Павлова и Ю. И. Шиллера. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1992. - Ч. 3. Кн. 2. -416 с. (Справочник проектировщика).Тихомиров, К. В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: учеб.для вузов / К. В. Тихомиров, Э. С. Сергеенко. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1991. -480 с.