Организация строительства внутренних систем отопления

Заключение

Отопление и вентиляция производственного здания запроектированы согласно сем требуемым нормам. Система отопления обеспечивает допустимые условия работы персонала и необходимые параметры температуры внутреннего воздуха. Принятые в проекте решения направлены на минимизацию влияния объекта на окружающую среду и позволяют обеспечить его допустимый уровень.
В дипломном проекте была запроектирована система водяного отопления производственного здания, расположенного в г. Тверь. Здание одноэтажное без чердака и подвала, ориентация главного фасада - север, высота здания 10,25 м. Источник теплоснабжения здания - ТЭЦ. Теплоноситель - вода с параметрами tгор95 С, tобр70 С.
Система отопления принята двутрубная с нижней разводкой. Приборы – биметаллические радиаторы, а также тепловентилято ...

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
Глава 1 Архитектурно-строительные решения здания 5
1.1 Выбор оптимального варианта конструктивного решения системы отопления 5
1.2 Архитектурно-строительные аспекты 6
1.3 Расчет системы отопления 7
1.3.1 Определение расчетного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций 7
1.3.2 Определение температурного перепада Δt0 11
1.3.3 Определение коэффициентов теплопередачи ограждающих конструкций 12
1.3.4 Определение тепловой мощности системы отопления 13
1.3.5 Расчет теплового баланса помещения 20
1.3.6 Определение расчетного располагаемого давления системы отопления 20
1.3.7 Расчет двухтрубной системы отопления по удельным потерям давления 23
1.3.8 Тепловой расчет отопительных приборов 27
ГЛАВА 2 Технология и организация строительства 32
2.1 Проектирование технологии производства основных работ 32
2.2 Календарное планирование 33
2.3 Технологическая карта на монтаж внутреннего трубопровода систем отопления с запорно-регулирующей арматурой и установкой отопительных приборов 36
ГЛАВА 3 Экономика, экология и безопасность 41
3.1 Локальная смета 41
3.2 Охрана труда, техника безопасности 43
3.2.1 Требования безопасности при выполнении работ на высоте 45
3.2.2 Работы на высоте, выполняемые с выдачей наряда-допуска 46
3.3 Защита окружающей среды, ограничения вредных воздействий в условиях городской застройки-выбросы, шум, пыль, сварка, летучие соединения, отходы 48
3.3.1 Воздействие объекта на атмосферный воздух 48
3.3.2 Охрана окружающей среды при складировании (утилизации) отходов промышленного производства 49
3.3.3 Виды и количество отходов проектируемого объекта 49
3.3.4 Складирование (утилизация) отходов 50
3.3.5 Характеристика отходов при проведении работ 50
Заключение 52
Список использованных источников 54
Приложение 1. Технические характеристики радиатора Garanterm GBM 350E 56
Приложение 2. Технические характеристики тепловентилятора водяного отопления Тепломаш КЭВ-60Т3,5W3 57

Введение

Системы централизованного теплоснабжения должны быть надежными, экономичными, индустриальными и удобными в эксплуатации. В настоящее время совершенствуются все элементы теплоснабжения – теплогенерирующие установки, тепловые сети и потребители. Совершенствуются способы прокладки тепловых сетей, применяются новые теплоизоляционные материалы.
Целью дипломного проекта является создание оптимальных условий воздушной среды в производственном здании, расположенном в городе Твери, с помощью систем отопления, а также проектирование технологии и организации работ по возведению систем отопления.
Примененные в проекте системы экономичны в эксплуатации. Так же система быстро и качественно устанавливается, и, довольно, проста при монтаже и эксплуатации.
Проектируемая система теплоснабжения бе зопасна при эксплуатации и монтаже.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:
- подбор системы отопления,
- расчет системы отопления,
- подбор оборудования,
- проектирование производства работ,
- расчет стоимости работ
- охрана труда, техника безопасности работ,
- обеспечение мер защиты окружающей среды. 

3.5 Расчет теплового баланса помещенияУдельная тепловая характеристика:qуд=QотVзд∙tint-text=52955911685∙20--37=0,795 Втм3∙℃где ∑Qот – отопительная нагрузка всего здания, Вт,Vзд – объем здания, м3:Vзд=S×h=1140×10,25=11685 м3где S – площадь здания, м2;h – высота здания, м.1.3.6 Определение расчетного располагаемого давления системы отопленияВ задачу гидравлического расчета входит определение диаметров труб и потерь давления в системе. Внутренние диаметры труб зависят от скорости воды:где G – расход воды, кг/с; - плотность воды, кг/м3;v–скорость воды, м/с.Потери давления в трубопроводах P, Па, с учетом запаса давления определяются по формуле:где Рр - расчетное располагаемое циркуляционное давление, Па:где Рн - циркуляционное давление, создаваемое насосом, Па;Ре - естественное циркулярное давление, Па;Б – коэффициент, учитывающий долю естественного циркуляционного давления в расчетном располагаемом давлении, для двухтрубных систем равен 0,4.Насосное циркуляционное давление Рн определяется в зависимости от способа присоединения системы отопления к тепловым сетям. Если система отопления присоединяется через элеватор, то Рн равно давлению, создаваемому элеватором:где Раб -перепад давлений в тепловой сети на входе в абонентский ввод, Раб=90 кПа;э = 0,2-0,3 – КПД элеватора;u - коэффициент смешения элеватора:u=t1-tгtг-t0,где t1-расчетная температура воды в прямом трубопроводе тепловой сети, ºС;tг, t0 – расчетные температуры горячей и обратной воды в системе отопления, ºС.Принимаем тепловую сеть с параметрами:t1=1300C;tг = 95 0 С,t0 = 70 0C.Естественное циркулярное давление Ре зависит от принятой схемы системы отопления. Так как система двухтрубная, то Ре определяется по формуле:где h1 – расстояние по вертикали от уровня расположения элеватора до центра отопительного прибора, м.Коэффициент смешения элеватора:Насосное циркуляционное давление: ∆Рн=40*103*0,251+1,4=4167 ПаРасчетное располагаемое циркуляционное давление:∆Рр=4167+0,4*186=4241,4 Па1.3.7 Расчет двухтрубной системы отопления по удельным потерям давленияПри проведении гидравлического расчета составляем расчетную схему трубопроводов в аксонометрии. На схеме, кроме трубопроводов наносим отопительные приборы, запорно-регулирующую арматуру. Гидравлический расчет системы отопления будем проводить по удельным потерям давления. Сначала определяем основное циркуляционное кольцо, которое включает прямой и обратный магистральные трубопроводы с ответвлением к прибору. В нашем случае - в тупиковой схеме двухтрубных систем основным является кольцо, проходящее через нижний прибор дальнего стояка, т. е. Ст. 21.Перед началом гидравлического расчета посчитаем расход воды, проходящей через каждый отопительный прибор системы. Расчет будем вести по формуле:, (1.19)где β1 – коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь (сверх расчетной), для радиаторов принимаем 1,05;β2 – коэффициент, учитывающий размещение отопительного прибора у наружной стены, равен 1,02.Полные потери давления на i-том участке рассчитываем по формуле:, (1.20)где ΔРiтр – потери давления на трение на i-том участке, Па, определяем по формуле: (1.21)ΔР iм.с. – потери в местных сопротивлениях, Па, определяем:, (1.22)где Σζi – сумма коэффициентов местных сопротивлений на i-том участке;vi - скорость воды на участке, м/c;ρ=1000 – плотность воды, кг/м3.Выбор диаметров участков трубопроводов будем производить по расходу воды на участке G и среднему значению удельных потерь давления Rср.При заданном перепаде давления в тепловой сети значение Rср находим по формуле:, (1.23)где ΔРр– располагаемое циркуляционное давление (определено ранее);Σl– сумма длин подающих и обратных трубопроводов циркуляционного кольца.Таблица 1.3. Значения местных сопротивлений на участках# участкаЭлементКМС# участкаЭлементКМС1231231Тройник на ответвлении х2211Крестовина на ответвлении х24Радиатор2Радиатор2КРТ на проход3КРТ на проход32=2'Отвод 901,512=12'Отвод 901,5Задвижка1Задвижка1Тройник на проходе1Тройник на проходе13=3'Тройник на проходе113=13'Тройник на проходе14=4'Тройник на проходе114=14'Тройник на проходе15=5'Тройник на проходе115=15'Тройник на проходе16=6'Тройник на проходе116=16'Тройник на проходе17=7'Тройник на проходе117=17'Отвод 901,58=8'Тройник на проходе1Тройник на проходе1Отвод 901,518=18'Задвижка 19=9'Задвижка 1тройник на ответвление1,5тройник на ответвление1,510=10'Задвижка 1Главным циркуляционным кольцом является кольцо через 1 этаж (Стояк № 21).Таблица 1.4. Гидравлический расчет магистралей№Тепловая нагрузка участкаРасход воды на участкеДлина участкаДиаметр трубыСкорость воды на участкеУдельные потери на трениеПотери на трениеСумма КМСПотери в МССуммарные потери давленияQтGтlтdтWтRтRтlтΣζΔPм.с.Rт·lт+ΔPм.с.Вткг/чмммм/cПа/мПа ПаПа1234567891011146308,520,7200,0181,1590,87,01,302,1121176021,677,0200,0311,90613,33,51,6815,0233334061,426,9200,09114,747101,81,04,14105,9044930090,826,6200,13430,763203,01,08,98212,01566810123,076,9200,18255,038379,81,016,56396,33684360155,398,0200,22884,451675,61,025,99701,60798160180,836,4200,14022,869146,41,09,80156,168113480209,046,8200,16230,178205,22,532,81238,019125240230,711,0200,17836,09236,12,539,6175,7010242230446,222200,21638,8377,71,023,328100,992'1176021,677,0200,0311,90613,33,51,6815,023'3334061,426,9200,09114,747101,81,04,14105,904'4930090,826,6200,13430,763203,01,08,98212,015'66810123,076,9200,18255,038379,81,016,56396,336'84360155,398,00200,2384675,61,0025,99701,607'98160180,86,4200,1422,8714619,8156,168'1134802096,8200,16230,182052,532,805238,019'125240230,71200,17836,0936,12,539,60575,7010242230446,222200,21638,8377,71,023,328100,993860,72Далее определяем потери давления в основном циркуляционном кольце сложением потерь давления на всех участках. При этом должен обеспечиваться запас давления в 10%. Если это условие не выполняется, то необходимо добиться равенства, подбирая другие диаметры на отдельных участках. ∆Pзап=∆Pp-∆Pф∆Pp×100%=4241,4-3860,724241,4×100%=10%Таким образом, условие выполняется.1.3.8 Тепловой расчет отопительных приборовВ качестве отопительных приборов, выбираем биметаллические радиаторы типа Garanterm GBM, с поверхностью нагрева одной секции Ас=0,48 м2, шириной одной секции 75 мм и массе 2,3 кг. Номинальный тепловой поток через одну секцию Qном. = 0,189 кВт. Теплоноситель – вода.Теловой расчет отопительного прибора заключается в определении площади его поверхности. Расчетная площадь поверхности нагрева отопительных приборов Апр, м2 находим по формуле:Апр = Qпр/ qпр (1.24)где Qпр- тепловая мощность прибора;qпр – поверхностная плотность теплового потока прибора, Вт/м2,Определяем требуемую теплоотдачу прибора в рассматриваемое помещении: Qпр = Qп - βтрQтр, Вт; (1.25)где Qп – теплопотери помещения, относимые на данный прибор, Вт;Qтр – суммарная теплоотдача проложенных в пределах помещения труб стояка и подводок, Вт;βтр - поправочный коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи теплопроводов (при открытой прокладке труб βтр=0,9).Суммарную теплоотдачу труб, Qтр, Вт определяем по формуле:Qтр = qBlB+ qГlГ, (1.26)где lB,lГ - длина вертикальных и горизонтальных трубопроводов в пределах помещения, м;qB,qГ – теплоотдача 1м вертикально и горизонтально расположенных труб Вт/м2 определяется исходя из диаметра и положения труб, а также разности температуры при входе в рассматриваемое помещение и температуры воздуха в помещении.Плотность теплового потока прибора qпр составит:qпр = qном(tср/70)n+1*( Gст/360)р*с, (1.27)где qном - номинальная плотность теплового потока, Вт/м2, для выбранных радиаторов составляет 2362 Вт/м2;tср – разность средней температурой воды в приборе и температурой воздуха в помещении, оС;Gст – расход воды через стояк, кг/ч;n, p, c – экспериментальные числовые показатели, выражающие влияние конструктивных и гидравлических особенностей прибора на коэффициент его теплопередачи.Разность температуры воды в приборе и температурой воздуха в помещении определяем по формуле:tср =( tвх + tвх )/ 2– tв (1.28)где tвх – температура воды на входе в прибор, оС, равная tвх= 95 - 1оС, 1оС – это понижение температуры воды в участках по подающей магистрали от узла ввода до рассчитываемого стояка;tвх – температура воды на выходе из отопительного прибора, принимаем tвых= 70оС;tв – расчетная температура воздуха внутри помещения,оС.Значения расчетных расходов воды через стояк, G, кг/ч, определяем по формуле:Gст= 3,6Qcтβ1β2/с(tГ - tв) (1.29)где Qcт – тепловая нагрузка стояка, Вт;с - теплоемкость воды, с = 4,187 кДж/(кгоС).β1 – коэффициент учета дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов при округлении сверх расчетной величины, принимаем 1,03;β2 – коэффициент учета дополнительных потерь теплоты отопительными приборами, расположенными у наружных стен, принимаем 1,02;Зная общую поверхность нагрева и площадь поверхности одной секции определяем число секций, N, шт: N = Aпр/Ас * β4/β3 (1.30)где β4 – поправочный коэффициент, учитывающий способ установки отопительного прибора;β3 – поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе:β3 = 0,97 + 34/N*Qном, (1.31)где N – число секций без учета коэффициентов β4 и β3; Qном – номинальный тепловой поток одной секции.Полученное число секций округляем до ближайшего большего целого. При числе секций менее двух к установке принимаем две секции.Таблица 1.5. Расчет отопительных приборов№ помещенияТепловая нагрузка прибораТепловой поток прибораРасчетная поверхность прибораКоэффициентыДопустимое значение греющей поверхностиЧисло секцийβ2β3РасчетноеФактическоеВтВт/м2м2м21234567891015295592102521,71,050,9460,2965553,45554Рассчитаем количество радиаторов из 12 секций каждый, помещающихся на одной стене шириной 24 м под оконными проемами:N=24-2-N-1∙0,5lc∙12,где lc – ширина секции, м, lc=0,075 м;2 – боковой зазор между крайними радиаторами и стенами, м;(N-1)∙0,5 – суммарный зазор между радиаторами, м.Откуда N=16 шт.Таким образом, на обе стены (по 24 м) под оконные проемы по размерным параметрам вместится не более 2*16*15=480 секций с общим тепловым потоком 45765 Вт. Остальные тепловые потери 483794 Вт компенсируем 18 тепловентиляторами водяными Тепломаш КЭВ-56Т4W2 производительностью 26,9 кВт каждый. Общая теплопроизводительность тепловентиляторов:Qтв=18∙26900=484200 ВтЧто выше необходимых 483794 Вт.Таким образом, окончательно принимаем к установке на стены 24 м по 16 радиаторов отопления из 12 секций каждый, на стены 60 м – по 8 тепловентиляторов Тепломаш КЭВ-56Т4W2.ГЛАВА 2 Технология и организация строительства2.1 Проектирование технологии производства основных работУклоны подводок к отопительным приборам следует выполнять от 5 до 10 мм на длину подводки в сторону движения теплоносителя. При длине подводки до 500 мм уклон труб выполнять не следует.Радиаторы всех типов следует устанавливать на расстояниях, мм, не менее: 60 - от пола, 50 - от нижней поверхности подоконных досок и 25 - от поверхности штукатурки стен. При отсутствии подоконной доски расстояние 50 мм следует принимать от верха прибора до низа оконного проема.При открытой прокладке трубопроводов расстояние от поверхности ниши до отопительных приборов должно обеспечивать возможность прокладки подводок к отопительным приборам по прямой линии.При установке отопительного прибора под окном его край со стороны стояка, как правило, не должен выходить за пределы оконного проема. При этом совмещение вертикальных осей симметрии отопительных приборов и оконных проемов не обязательно.Отопительные приборы следует устанавливать на кронштейнах или на подставках, изготовляемых в соответствии со стандартами, техническими условиями или рабочей документацией.Кронштейны под отопительные приборы следует крепить к бетонным стенам дюбелями, а к кирпичным стенам — дюбелями или заделкой кронштейнов цементным раствором марки не ниже 100 на глубину не менее 100 мм (без учета толщины слоя штукатурки).Применение деревянных пробок для заделки кронштейнов не допускается.2.2 Календарное планированиеЦелью календарного планирования является выполнения систем отопления воздуха для создания и поддержания комфортного микроклимата в помещении производственного здания. Основные технологические процессы при монтаже систем сведены в таблицу 2.1. Рабочая смена составляет 8 часов. Расчет параметров сетевого графика приведен в таблице 2.2.Таблица 2.1. Технологические процессы монтажа систем жизнеобеспечения№ п/пНаименование и характеристика работЗатраты труданормативизмерительна объектечел.-ч.-чел.-ч.чел.-ч.1234561подготовка к работе--0,50,062прокладка трубопроводов диаметром 32 мм4100 м10,231,283прокладка трубопроводов диаметром 25 мм82100 м239,4429,934прокладка трубопроводов диаметром 20 мм278100 м129,516,195установка запорно-регулирующей арматуры1,471 шт111,7213,976установка средств крепления6,02100 кг1,80,237монтаж отопительных приборов65,6100 кВт16,182,028установка воздухоотводчиков на отопительных приборах0,121 шт3,720,479монтаж на подводках к отопительным приборам кранов0,781 шт24,183,02Окончание таблицы 2.112345610монтаж на подводках к отопительным приборам терморегуляторов0,311 шт9,611,211монтаж подводок к отопительным приборам0,961 соед59,527,44     75,8112проверка работоспособности системы--405  Итого   80,81Рисунок 2.1 – Сетевая модель монтажа системы отопленияТаблица 2.2. Расчеты параметров сетевых графиковКоды начальных событий предшествующих работКод работыПродолжительность работСроки работРезервы работОтметки критических работранниепоздниеОбщиеЧастныеНачала работОкончания работНачала работОкончания работ12345678910-1-20,0600,060,060,0600+12-300,060,060,060,0600+12-400,060,060,060,0600+12-500,060,060,060,0600+12-600,060,060,060,0600+12-700,060,060,060,0600+12-800,060,060,06. 0,0600+23-90,230,060,290,060,2900+39-102,020,292,310,292,3100+910-110,472,312,782,613,080,30,3-24-113,020,063,080,063,0800+25-111,20,061,261,883,081,821,82-26-1253,080,0653,140,0653,1400+4;5;101-117,443,0810,5259,6767,1156,5956,59-61-1213,9753,1467,1153,1467,1100+11;1213-147,4467,1174,5567,1174,5500+21-77,310,067,370,067,3700+21-86,780,066,840,597,370,530,53-1314-160,9674,5575,5174,5575,5100+7;815-160,967,378,3374,5575,5167,1867,18-14; 1516-17575,5180,5175,5180,5100+  109,94       2.3 Технологическая карта на монтаж внутреннего трубопровода систем отопления с запорно-регулирующей арматурой и установкой отопительных приборов Вентили и обратные клапаны должны устанавливаться таким образом, чтобы среда поступала под клапан. Обратные клапаны необходимо устанавливать горизонтально или строго в зависимости от их конструкции. Направление стрелки на корпусе должно совпадать с направлением движения среды.Шпиндели кранов двойной регулировки и регулирующих проходных кранов следует устанавливать вертикально при расположении отопительных приборов без ниш. А при установке в нишах - под углом 45° вверх. Шпиндели трехходовых кранов необходимо располагать горизонтально.Манометры, устанавливаемые на трубопроводах с температурой теплоносителя до 378 К (105°С), должны присоединяться через трехходовой кран. Манометры, устанавливаемые на трубопроводах с температурой теплоносителя выше 378 К (105°С), должны присоединяться через сифонную трубку и трехходовой кран.Монтаж трубопроводов ведется с применением соответствующих труб, соединительных, крепежных деталей и арматуры. Соединение пластмассовых трубопроводов с металлическими следует производить с помощью комбинированных деталей.Размеры опор должны соответствовать диаметрам трубопроводов. Для крепления пластмассового трубопровода можно использовать также опоры, выполненные по типовой серии 4.900-9 (разработчик ГПК СантехНИИпроект). Конструкция скользящей опоры должна обеспечивать перемещение трубы в осевом направлении. Конструкция неподвижных опор может быть выполнена путем установки двух муфт рядом со скользящей опорой или муфты и тройника. Неподвижное крепление трубопровода на опоре путем сжатия трубопровода не допускается.При проходе трубопровода через стены и перегородки должно быть обеспечено его свободное перемещение (установка гильз и др.). При скрытой прокладке трубопроводов в конструкции стены или пола должна быть обеспечена возможность температурного удлинения труб.Трубопровод не должен примыкать вплотную к стене. Расстояние в свету между трубами и строительными конструкциями должно быть не менее 20 мм или определяться конструкцией опоры.Основными способами соединений пластмассовых труб при монтаже являются: контактная сварка в раструб; резьбовое соединение с металлическими трубопроводами; соединение с накидной гайкой; соединение на свободных фланцах.Монтаж биметаллических секционных радиаторов производится согласно требованиям СНиП 3.05.01-85 «Внутренние санитарно-технические системы».Радиаторы поставляются согласно заказу соответствующей высоты, окрашенными, упакованными в коробку из упрочнённого картона и снаружи в перфорированную полиэтиленовую плёнку.Монтаж радиаторов производится в индивидуальной упаковке (полиэтиленовой плёнке), которая снимается после окончания отделочных работ.Радиаторы комплектуются стальными глухими и проходными пробками (переходниками), покрытые специальным методом горячей оцинковки, и кронштейнами с винтами.Стальные проходные пробки радиаторов (переходники) снабжены трубной резьбой для присоединения к теплопроводам или к регулирующей арматуре системы отопления (в соответствии с заказом потребителя). При перегруппировке и монтаже радиаторов следует соблюдать особую осторожность во избежание срыва резьбы в алюминиевых коллекторах секций. Перегруппировку следует вести двумя ключами во избежание перекоса секций радиатора и возможного разрушения их головок с учётом предельных усилий, Резьба пробки должна входить в зацепление с резьбой головки радиатора не менее чем на 4 нитки. Секции радиаторов со срезанной резьбой в головках не ремонтопригодны и должны быть заменены на новые. Во избежание нарушения герметичности при перегруппировке секций ещё раз отметим, что рекомендуется применять радиаторы заводской сборки. При монтаже радиаторов необходимо соблюдать особую осторожность с целью исключения механического повреждения тонкостенных рёбер особенно у крайних секций.Монтаж радиаторов ведётся только на подготовленных (оштукатуренных и окрашенных) поверхностях стен.Радиаторы рекомендуется устанавливать на расстоянии 30-50 мм от поверхности стены, 70-100 мм от пола, с зазором 80-120 мм между верхом радиатора и низом подоконника.Монтаж радиаторов необходимо производить в следующем порядке:- разметить места установки кронштейнов;- закрепить кронштейны на стене дюбелями или заделкой крепёжных деталей цементным раствором (не допускается пристрелка к стене кронштейнов, на которых крепятся отопительные приборы и теплопроводы систем отопления);- установить радиатор на кронштейнах так, чтобы горизонтальные коллекторы радиатора (между секциями) легли на крюки кронштейнов;- соединить радиатор с подводящими теплопроводами системы отопления, оборудованными на нижней или верхней подводке краном, вентилем или термостатом;- после окончания отделочных работ снять упаковочную плёнку.При монтаже следует избегать неправильной установки радиатора:- слишком низкого его размещения, т.к. при зазоре между полом и низом радиатора, меньшем 70 мм, уменьшается эффективность теплообмена и затрудняется уборка под радиатором;- слишком высокой установки, т. к.