Теплогазоснабжение и вентиляция

Оглавление
1 Исходные данные
1.1Основные исходные данные
1.3 Расчетные параметры воздуха в помещениях
2 Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания
2.1 Теплотехнические показатели материальных слоев наружной стены
2.2 Определение приведенных сопротивлений теплопередаче наружных ограждений, толщины слоя утеплителя наружной стены
2.4. Выбор заполнения световых проемов по сопротивлению воздухопроницанию
3 Определение тепловой мощности систем отопления
3.1 Расчет тепловых потерь через ограждающие конструкции
3.2 Теплозатраты на подогрев инфильтрующегося воздуха
3.3 Теплозатраты на подогрев вентиляционного воздуха
3.4 Бытовые тепловыделения
Удельная отопительная характеристика:
4 Характеристика конструктивных решений принятой системы отопления
4.1 Размещение отопительных приборов, стояков, магистралей и арматуры
4.2. Расчет и подбор элеваторов
4.3 Гидравлический расчет теплопроводов
4.4 Расчет и подбор основных элементов системы отопления
5 Конструирование и расчет систем вентиляции
5.1 Расчет воздухообмена в помещениях
5.2 Конструирование систем вытяжной вентиляции
Список использованной литературы

Диаметр труб каждого участка принимается таким образом, чтобы при заданном количестве воды ее скорость V не превышала 1 м/с и удельные потери давления Pу, определяемые для магистралей по номограмме прил. 8, были бы наиболее близки к Pу.ор. По принятому диаметру труб и фактическому расходу воды по той же номограмме определяют фактические удельные потери давления Pу и скорость движения воды V. Значения Pу ,V записываются в табл. 4.2, вычисляются полные потери давления на участках P и суммарные - Pмаг по всему ГЦК.
Расчет ГЦК считается законченным, если запас давления, равен 5-10%:
где Pцк = Pмаг + Pст- суммарные потери давления на всех участках магистралей и в стояке ГЦК, Па.
Гидравлический расчет магистралей Таблица 4.1
№ Участка Нагрузка, Вт Количество, G, кг/ч Длина, м Окончательный расчет Диаметр, мм Скорость V, м/с Удельные потери, Ру, Па/м Полные потери, Па 5 23151 795,64 3,10 40,00 0,17 18,00 55,80 6 19317 663,88 3,70 32,00 0,20 30,00 111,00 7 18081 621,40 3,30 32,00 0,18 23,00 75,90 8 16547 568,68 5,70 32,00 0,15 20,00 114,00 9 14294 491,25 2,90 32,00 0,41 18,00 52,20 10 12131 416,91 8,10 32 0,11 12 97,20 11 (обр.) 11020 378,73 6,20 20,00 0,31 130,00 806,00 12 (обр.) 8857 304,39 3,10 20,00 0,23 70,00 217,00 13 (обр.) 6694 230,06 6,00 20,00 0,17 40,00 240,00 14 (обр.) 5070 174,24 3,30 20,00 0,25 35,00 115,50 15 (обр.) 3834 131,77 5,50 15,00 0,17 80,00 440,00 Сумма 50,90 2324,60
Расчет параллельных стояков или участков.
Потери давления в параллельных стояках или участках Pстп, Па, должны быть равны сумме потерь давления в ранее рассчитанных полукольцах Pпол, образованных участками магистралей и стояком ГЦК, считая от места присоединения до точки слияния параллельных участков, т.е.
Значение Pпол представляет собой потери давления в параллельном полукольце ГЦК, т.е.:
В курсовой работе ограничиваемся увязкой одного, ближайшего к узлу управления стояка, расположенного на ГЦК (Ст.1), и наиболее удаленного стояка в попутной схеме движения воды (Ст. 11).
Гидравлический расчет параллельных стояков (Ст.1) Таблица 4.1
№ Участка Нагрузка, Вт Количество, G, кг/ч Длина, м Окончательный расчет Диаметр, мм Скорость V, м/с Удельные потери, Ру, Па/м Полные потери, Па 16 3834 131,77 1,70 10,00 0,25 180,00 306,00 17 1911 65,68 3,20 15,00 0,08 30,00 96,00 18 - 65,68 3,20 10,00 0,10 50,00 160,00 19 - 131,77 2,20 15,00 0,15 80,00 176,00 738,00
Гидравлический расчет параллельных стояков (Ст.11) Таблица 4.1
№ Участка Нагрузка, Вт Количество, G, кг/ч Длина, м Окончательный расчет Диаметр, мм Скорость V, м/с Удельные потери, Ру, Па/м Полные потери, Па 20 7778 267,31 3,3 25 0,13 19 62,70 21 5784 198,78 2,8 25 0,1 9 25,20 22 3940 135,41 2,8 25 0,1 6 16,80 23 2500 85,92 2,8 20 0,08 8 22,40 24 2500 85,92 1,7 15 0,13 60 102,00 25 1275 43,82 3,2 10 0,08 32 102,40 26 - 85,92 3,20 15 0,13 60 192,00 27 - 43,82 2,20 10 0,08 32 70,40 466,80
Расчет параллельных стояков или участков считается законченным, если невязка:
Для систем с попутным движением воды в магистралях ± 5%.
4.4 Расчет и подбор основных элементов системы отопления
Расчет числа секций чугунных радиаторов проводим для трех стояков, включенных в гидравлическую увязку.
Расчетное число секций с достаточной точностью можно определить по формуле:
где Qоп - тепловая нагрузка отопительного прибора, Вт, при точном расчете принимаемая с учетом теплоотдачи проложенных в пределах помещения труб системы отопления [9,12,13]; qоп - расчетный тепловой поток одной секции, Вт/секц. ; t - разность средней температуры воды в радиаторе и температуры воздуха в помещении, °С; qн - номинальный тепловой поток одной секции, Вт/секц., при t = 70 °С и Gоп = 360 кг/ч [13], для радиатора МС140 равна 160 Вт; n, p - экспериментальные показатели, учитывающие влияние типа отопительного прибора, направление движения и количество проходящей воды; 1 - коэффициент, учитывающий направление движения воды в приборе, принимаемый по табл. 4.2;
где tвх, tвых- температура воды на входе и выходе из прибора, °С.
В двухтрубных системах отопления: tвх tr; tвых to.
Значение коэффициента 1и показателей степени n и p Таблица 4.2
Схема подводки
теплоносителя к прибору Значения коэффициентов n 1 p Снизу-вверх 0,15 0,89 0,08
Расчет отопительных приборов сводим в табл.4.3.
Расчет числа секций отопительных приборов Таблица 4.3
№ помещения Qоп, Вт tв, °С tвх, °С tвых, °С t , °С Схема присоединения qоп, Вт/м² Np, шт. Nуст, шт. 116 880 20 95 70 63 Снизу-вверх 125,00 7,04 9 216 842 20 95 70 63 Снизу-вверх 125,00 6,74 7 117 1031 21 95 70 62 Снизу-вверх 122,70 8,40 9 217 1081 21 95 70 62 Снизу-вверх 122,70 8,81 9 101 2150 23 95 70 60 Снизу-вверх 118,12 18,20 19 201 2203 23 95 70 60 Снизу-вверх 118,12 18,65 19 105 1225 21 95 70 62 Снизу-вверх 122,70 9,98 10 205 1275 21 95 70 62 Снизу-вверх 122,70 10,39 11
5 Конструирование и расчет систем вентиляции
В соответствии с требованиями СНиП [6] в жилых зданиях квартирного типа массового строительства предусматривается естественная канальная вытяжная вентиляция с удалением воздуха из совмещенного санузла, ванной, туалета и кухни. Приток воздуха – неорганизованный через неплотности ограждающих конструкций, открываемые форточки или специальные вентиляционные отверстия, например, в подоконной зоне.
5.1 Расчет воздухообмена в помещениях
Воздухообмен рассчитывается для каждой типовой квартиры. Количество приточного воздуха для жилых комнат Lжк, м³/ч, определяется по формуле:
Lжк = 3An;
где An- площадь пола жилых комнат, м²; 3 – количество приточного воздуха в м³/м²·ч жилых помещений при общей площади квартиры не более 20 м²/чел.
Воздухообмен в кухнях и санузлах, м³/ч, принимается по нормам [6].
Воздухообмен в кухнях и санузлах, м³/ч Таблица 5.1
то же с 4-конфорочной газовой плитой 90 ванная 25 уборная индивидуальная 25
За расчетный воздухообмен квартиры принимается большая часть из двух величин: суммарного воздухообмена для жилых комнат или суммарного воздухообмена для помещений общего пользования (кухни, ванной, туалета и пр.).
Удаление воздуха из квартиры осуществляется через вытяжные решетки и каналы, располагаемые в кухнях, санузлах, ванных и пр.
Для первой квартиры:
Lжк1= 3·(4,8·3,0+3,7·2,1+5,4·2,7+4,4·2,7)=145,89 м³/ч;
Lоп1=90+25+25=140 м³/ч.
Lр1=145,89 м³/ч.
Для второй квартиры:
Lжк2= 3·(3,7·2,4+5,2·2,9+3,7·2,9+4,0·2,4)=132,87 м³/ч;
Lоп2=90+25+25=140 м³/ч.
Lр2=140 м³/ч.
5.2 Конструирование систем вытяжной вентиляции
Конструирование вытяжной вентиляции начинают с размещения на планах этажей вытяжных жалюзийных решеток и каналов [7,8,9]. Затем на плане чердака вертикальные каналы объединяют горизонтальными каналами в отдельные системы и размещают вытяжные шахты. Каждая система нумеруется (ВЕ-1, ВЕ-2 и т.д.). При конструировании систем вентиляции руководствуются следующими правилами.
Удаление воздуха из отдельных помещений осуществляется по самостоятельным вытяжным каналам. В пределах одной квартиры допускается объединение каналов из уборной и ванной комнат. На чердаке допускается объединение вентиляционных каналов кухонь и санузлов различных квартир в одну систему. Не допускается объединять в общую систему каналы из помещений, ориентированных на разные фасады зданий. Вытяжные шахты должны располагаться в наиболее высокой части чердачного помещения или кровли. Радиус действия систем вентиляции с естественным побуждением не более 8м.
Вытяжные решетки в помещении располагаются на 0,3 м от потолка.
Вентиляционные каналы размещаются в толще внутренних кирпичных стен. Размеры сечения каналов принимаются кратными размерам кирпича.
Конструирование вентиляции заканчивается вычерчиванием аксонометрической схемы одной из наиболее нагруженных систем.
5.3 Аэродинамический расчет каналов
Целью аэродинамического расчета является подбор сечения вытяжных каналов и решеток, обеспечивающих удаление из помещения расчетного количества воздуха при расчетном естественном давлении (при температуре наружного воздуха 5°С).
Аэродинамический расчет проводится в определенной последовательности.
Вычерченную расчетную аксонометрическую схему разбиваем на расчетные участки, которые нумеруются. Определяем длину каждого участка и путем последовательного суммирования расход воздуха, проходящего по участку. Эти величины выписываем на схему в виде дроби (в числителе – расход, м³/ч, в знаменателе – длина, м). Определяют естественное (гравитационное) давление для каналов ветвей каждого этажа по формуле:
где Hi- разность отметок устья вытяжной шахты и середины вытяжной решетки рассчитываемого этажа, м, рассчитываем для 2-ого этажа; ρs- плотность воздуха при температуре 5 °C , кг/м³.
Аэродинамический расчет каналов начинают с наиболее удаленной от вытяжной шахты ветви верхнего этажа, имеющей наименьшее расчетное давление. Расчет проводится в форме табл. 5.1.
Аэродинамический расчет системы вентиляции Таблица 5.2
№ участка L, м³/ч l, м a х b , мм A, м² V, м/с R, Па/м Rl, Па Pд, Па Σz Rl +ΣzPд , Па 1 25 - 140х140 0,02 0,4 0,4 - 0,096 1,2 0,1152 2 50 0,5 200х200 0,04 0,4 0,02 0,01 0,096 1,1 0,1156 3 50 0,3 200х200 0,04 0,4 0,02 0,01 0,096 1,5 0,164 4 100 0,5 200х300 0,06 0,4 0,02 0,01 0,1 1,5 0,16 5 150 0,3 200х400 0,08 0,4 0,015 0,00 0,096 1,5 0,15 6 200 1,2 200х400 0,08 0,6 0,03 0,04 0,216 1,5 0,36 7 380 0,4 400х400 0,16 0,6 0,01 0,00 0,216 1,5 0,33 8 560 2,2 400х500 0,2 0,8 0,02 0,04 0,216 3,9 0,8864 Сумма                   2,28
По фактической скорости воздуха V, принимаемой путем интерполяции находим значение динамического давления Pд путем интерполяции и потери давления в решетке Pд ; A- площадь живого сечения решетки или канала, которая принимается по прил. 10; - коэффициент местного сопротивления, принимаемый по прил. 10 [10].
Далее по заданному расходу воздуха на участке по [10] подбираем сечение каналов так, чтобы скорость воздуха была в пределах 0,5 – 1,5 м/с.
Для принятого сечения канала и заданного расхода воздуха на участке по прил. 8 [10] путем интерполяции находим фактическую скорость движения воздуха V, динамическое давление Pд и потери давления на трение R. По прил.10 [10] подсчитывают сумму коэффициентов местных сопротивлений каналов на участке и вычисляют полные потери давления:
а также суммарные по ветви полные потери давления ΣP ni .
Расчет ветви заканчивается, если запас давления на неучтенные потери составляет 5-10%, т.е. выполняется условие:
Запас=
где ΣPпi - суммарные полные потери давления по ветви i-ого этажа от входа воздуха в решетку до выхода его из шахты в атмосферу, Па.
Система вентиляции ВЕ-2 не имеет параллельных ветвей, поэтому увязку параллельных ветвей не рассчитываем.
С целью унификации вентиляционных блоков жалюзийные решетки на каждом этаже принимаем размерами 140х140 (РВП4), изготовляемой из ударопрочного полистирола марки УПМ-0503, зеленого цвета: РВП4-УПМ-0503 - зеленая ГОСТ 13448-82.
Список использованной литературы
1. Тихомиров К.В., Э.С. Сергеенко. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. Учеб. для студ. факультетов ПГС. – М: Стройиздат, 1991.
2. А.И. Еремкин, Т.И. Королева. Тепловой режим зданий: Учебное пособие.- М.: Издательство АСВ, 2000.
3. СНиП 23-01- 99* Строительная климатология / Госстрой России. – М: ГУП ЦПП, 2000.
4. СНиП 11-2-79* Строительная теплотехника / Госстрой России. М: ГУП ЦПП, 1998.
5. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.
6. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция, кондиционирование / Госстрой России – М: ГУП ЦПП, 1999.
7. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция, кондиционирование.
8. СНиП 2.08.01-89* Жилые здания / Госстрой России. – М: ГУП ЦПП,1999.
9. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.
10. Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов по специальности 290300 ПГС/ МГСУ - М. 2006.
11. Крупнов Б.А. Отопительные приборы, производимые в России и ближнем зарубежье: Учебное пособие. – 2-е изд. - М.: Издательство АСВ, 2005.
12. Строительная терминология/ МГСУ. – М. 2007.
36