отопление и вентиляция гражданского здания

-
...

Оглавление
1. Исходные данные 3
1.1. Основные исходные данные 3
1.2. Климатические характеристика района строительства 3
1.3. Расчетные параметры воздуха в помещениях 4
2. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций 5
2.1. Наружные стены 5
2.2. Проверка отсутствия конденсации водяных паров в толще наружной стены 9
2.3. Выбор заполнения световых проемов по сопротивлению воздухопроницанию 14
3. Определение тепловой мощности системы отопления 16
3.1. Расчет тепловых потерь через ограждающие конструкции 16
3.2 Теплозатраты на подогрев инфильтрующегося воздуха 21
3.3. Теплозатраты на подогрев вентиляционного воздуха 25
3.4. Бытовые тепловыделения 26
4. Конструирование и расчет системы отопления 29
4.1. Расчет и подбор элеватора 29
4.2. Гидравлический расчет теплопроводов 30
4.3. Тепловой расчет отопительных приборов 32
5. Конструирование и расчет систем вентиляции 34
5.1. Расчет воздухообмена в помещениях 34
5.2. Конструирование систем вытяжной вентиляции 35
5.3. Аэродинамический расчет каналов 36
Список использованной литературы 38

-

Таким образом, => 2.3. Выбор заполнения световых проемов по сопротивлению воздухопроницаниюИсходя из требования к сопротивлению теплопередаче заполнения световых проемов по ГСОП равного 0,6, выбирается двухкамерный стеклопакет из обычного стекла с твердым селективым покрытием и заполнением аргоном с 1 уплотненным притвором. Сопротивление теплопередаче . Сопротивлением воздухопроницанию =0,40 Сопротивление воздухопроницанию RИ устанавливаемых окон и балконных дверей должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницаюнию , определяемого по формуле: RИ> = ,где GН – нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций, ;- разность давлений на наружной и внутренней поверхности ограждающих конструкций, Па; =10Па – разность давления воздуха, при которой определяется сопротивление воздухопроницанию RИH – высота здания от середины окна первого этажа до устья вентиляционной шахты, принимаем равны 8,6м;PН, PВ – плотность воздуха соответственно при tН5 и tВ, кг/м3, определяется по формуле:, кг/м3 кг/м3 Па= Исходя из приведенных расчетов, выбранный оконный блок соответствует требованиям СНиП 23-02-2003.Коэффициент теплопередачи окон определяется по формуле Коэффициент теплопередачи двойных наружных дверей 3. Определение тепловой мощности системы отопленияТепловая мощность системы отопления QОТ равна сумме теплозатрат QПОМ всех помещений здания.для жилых комнат:QЖК = QТП + QИ(В) - QБдля кухонь:QК = QТП + QИ - QБ для лестничных клеток:Q Л.К = QТП + QИ где QТП – теплопотери через ограждающие конструкции, Вт;QИ – затраты теплоты на подогрев инфильтрующего в помещение воздуха, Вт; QИ(В) – большее значение из теплозатрат на подогрев воздуха, поступающего вследствии инфильтрации QИ или необходимого для компенсации нормируемой естественной вытяжки из помещения квартиры воздуха QВ, Вт;QБ – бытовые тепловыделения в помещение, Вт;3.1. Расчет тепловых потерь через ограждающие конструкцииТеплопотери через ограждающие конструкции помещения, разность температур воздуха по обе стороны которых больше 3С, находят по формуле:, где K0 – коэффициент теплопередачи отдельной ограждающей конструкции, tН – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года (-270С) при расчете теплопотерь через наружные ограждения;tВ – принимается по табл.1.2.А – площадь ограждения, м2 - коэффициент, учитывающий добавочные потери; принимается в долях от основных.Строительные размеры для определения площади ограждений принимают по планам и разрезу с точностью до 0,1 м.Размеры окон, наружных и внутренних дверей принимаются по наименьшим размерам строительных проемов в свету. Размеры окон в жилых комнатах и на кухне – 1,8х2,0м, на лестничной клетке - 1,5х2,0м.Добавочные теплопотери, связанные с поступлением холодного воздуха через наружные двери, принимают в размере 0,27Н для двойных дверей с тамбуром между ними и 0,22Н – для одинарных. Здесь Н – высота здания от уровня земли до устья вентиляционной шахты.Наименование ограждений условно принято обозначать следующим образом: НС - наружная стена; ВС - внутренняя стена; ТО - тройное окно; ПТ - потолок; ПЛ - пол; ДД - двойная дверь; ОД - одинарная дверь Коэффициент теплопередачи К для окон записан как разность коэффициентов теплопередачи окна и наружной стены. В связи с этим при расчете теплопотерь через стену не требуется вычитать площадь окон из площади стены. Сумма теплопотерь через наружные стены и окна при этом не изменится. Ориентацию ограждения по сторонам света принято обозначать; ЮВ - юго-восток; ЮЗ - юго-запад; Ю - юг; С - север; СВ - северо-восток; СЗ - северо-запад; 3 - запад; В - восток.Добавочные теплопотери на ориентацию наружных стен, окон и дверей в долях от основных принимают в следующих размерах: для конструкций, ориентированных на:С, СВ, СЗ и В – 0,1; З и ЮВ – 0,05; ЮЗ и Ю – 0Лестничная клетка рассматривается как одно помещение с выходом на чердак и подвал. Вертикальный размер наружной стены лестничной клетки принимают от уровня земли до верха утеплителя чердачного перекрытия. Пол лестничной клетки на грунте (можно считать не утепленным) рассчитывается по зонам. Ширина каждой из первых трех зон не более 2м. Первую зону отсчитывают от уровня земли по стенке, сопротивление теплопередаче которой следует принимать не менее сопротивления теплопередаче наружной стены. Толщину внутренних стен подвала, выходящих на лестничную клетку, принимают условно равной толщине наружных стен.Проведем расчеты теплопотерь через ограждения для одной секции здания. Расчеты теплопотерь занесены в таблицу 3.1.Рис. 3.1 План секции жилого домаТаблица 3.1.Расчёт теплопотерь через ограждающие конструкции помещений№ помещенияНаименование помещения, tвСХарактеристика ограждения(tв-tн5)n, CQ0, ВтДобавки (1+)Qтп, ВтНаименованиеОриентацияРазмер, мА, м2К, ОриентацияПрочиеаб1 ЭТАЖ101Кухня, t=180CНССЗ3,43,011,90,3345176,70,11,1194,4ТОСЗ1,82,03,61,3345215,50,11,1237,0ПЛ---9,50,1922749,2-1,049,2=480,6102Рядовая комната, t=180CНССЗ2,73,08,10,3345120,30,11,1132,3ТОСЗ1,82,03,61,3345215,50,11,1237,0ПЛ---10,60,1922755,0-1,055,0=424,3103Рядовая комната, t=180CНССЗ2,93,08,70,3345129,20,11,1142,1ТОСЗ1,82,03,61,3345215,50,11,1237,0ПЛ---12,60,1922765,3-1,065,3=444,4104Кухня, t=180C НССЗ3,83,011,40,3345169,30,11,1186,2ТОСЗ1,82,03,61,3345215,50,11,1237,0ПЛ---9,10,1922747,2-1,047,2= 470,4105Угловая комната, t=200C НССЗ3,43,010,20,3347158,20,11,1174,0НС IIСВ6,03,018,00,3347279,20,11,1307,1ТОСВ1,82,03,61,3347225,00,11,1247,5ПЛ---18,40,19228,299,6-1,099,6=828,3106Угловая комната, t=200C НСЮВ3,43,010,20,3347158,20,051,05166,1НС IIСВ5,43,016,20,3347251,30,11,1276,4ТОСВ1,82,03,61,3347225,00,11,1247,5ПЛ---16,50,19228,289,3-1,089,3=779,4107Рядовая комната, t=180C НСЮВ2,73,08,10,3345120,30,051,05126,3ТОЮВ1,82,03,61,3345215,50,051,05226,2ПЛ---9,70,1922750,3-1,050,3=402,8108Рядовая комната, t=180C НСЮВ2,73,08,10,3345120,30,051,05126,3ТОЮВ1,82,03,61,3345215,50,051,05226,2ПЛ---9,70,1922750,3-1,050,3=402,8109Рядовая комната, t=180C НСЮВ3,43,010,20,3345151,50,051,05159,0ТОЮВ1,82,03,61,3345215,50,051,05226,2ПЛ---16,90,1922787,6-1,087,6=472,9ЛЕСТНИЧНАЯ КЛЕТКААЛестничная клетка, t=160CНСЮВ3,27,524,00,3243330,20,051,05346,8ДДЮВ1,52,13,20,684393,60,052,994,04378,0ТОЮВ1,52,03,01,3343171,60,051,05180,1ПТ---18,70,21738,7157,0-1,0157,0ПЛ:1з-6,63,523,10,2325,8137,1-1,0137,1ПЛ:2з-3,23,511,20,2325,866,5-1,066,5ПЛ:3з-6,63,523,10,2325,8137,1-1,0137,1ПЛ---18,70,0725,833,8-1,033,8=1436,32 ЭТАЖ201Кухня, t=180CНССЗ3,43,011,90,3345176,70,11,1194,4ТОСЗ1,82,03,61,3345215,50,11,1237,0ПТ---9,50,21740,583,5-1,083,5=514,9202Рядовая комната, t=180CНССЗ2,73,08,10,3345120,30,11,1132,3ТОСЗ1,82,03,61,3345215,50,11,1237,0ПТ---10,60,21740,593,2-1,093,2=462,5203Рядовая комната, t=180CНССЗ2,93,08,70,3345129,20,11,1142,1ТОСЗ1,82,03,61,3345215,50,11,1237,0ПТ---12,60,21740,5110,7-1,0110,7=489,9204Кухня, t=180C НССЗ3,83,011,40,3345169,30,11,1186,2ТОСЗ1,82,03,61,3345215,50,11,1237,0ПТ---9,10,21740,580,0-1,080,0= 503,2205Угловая комната, t=200C НССЗ3,43,010,20,3347158,20,11,1174,0НС IIСВ6,03,018,00,3347279,20,11,1307,1ТОСВ1,82,03,61,3347225,00,11,1247,5ПТ---18,40,21742,3168,9-1,0168,9=897,6206Угловая комната, t=200C НСЮВ3,43,010,20,3347158,20,051,05166,1НС IIСВ5,43,016,20,3347251,30,11,1276,4ТОСВ1,82,03,61,3347225,00,11,1247,5ПТ---16,50,21742,3151,5-1,0151,5=841,5207Рядовая комната, t=180C НСЮВ2,73,08,10,3345120,30,051,05126,3ТОЮВ1,82,03,61,3345215,50,051,05226,2ПТ---9,70,21740,589,0-1,089,0=437,8208Рядовая комната, t=180C НСЮВ2,73,08,10,3345120,30,051,05126,3ТОЮВ1,82,03,61,3345215,50,051,05226,2ПТ---9,70,21740,585,2-1,085,2=437,8209Рядовая комната, t=180C НСЮВ3,43,010,20,3345151,50,051,05159,0ТОЮВ1,82,03,61,3345215,50,051,05226,2ПТ---16,90,21740,5148,5-1,0148,5=533,83.2 Теплозатраты на подогрев инфильтрующегося воздухаТеплозатраты QИ на подогрев воздуха, поступающего преимущественно через заполнение световых проемов, Вт, рассчитывают по формуле:, где с – массовая теплоемкость воздуха, =1,005 к – коэффициент, учитывающий дополнительный нагрев воздуха встречным тепловым потоком; для раздельных переплетов к=0,8Ао – площадь окна, м2:Для окон в жилых комнатах и на кухне Ао.ж.к. = 1,8 х 2,0 = 3,6 м2Для окон на лестничной клетке Ао.лк. = 1,5 х 2,0 = 3,0 м2G0 – количество воздуха, поступающего в помещение в течение часа через 1 м2 окна, ; определяется по формуле: - расчетная разность давлений, определятся по формуле: , где Н – высота здания от уровня средней планировочной отметки земли до центра вытяжных отверстий устья шахты, м; H==11,1 мhi – расчетная высота от уровня земли до верха окон, балконных дверей, дверей, ворот, проемов или до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых панелей соответствующего этажа, м; h1 = (1,0+0,8+2,0)=3,8 м, h2 = (1,0+3,0+0,8+2,0)=6,8 м,pн, pв – плотность, соответственно, наружного воздуха и воздуха в помещении, кг/м3; При tН5 кг/м3v – скорость ветра, м/с, = 4,8 м/с;се.п, се.р – аэродинамические коэффициенты для наветренной и подветренной поверхности ограждений здания, принимаемые по СНиП «Нагрузки и воздействия», в данном случае: се.п=0,8, се.р=-0,6;ki - коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты рассматриваемого этажа здания над уровнем земли, принимаемый по СНиП «Нагрузки и воздействия», в данном случае: ki = 0,65;Rи – сопротивление воздухопроницанию окна, принимаемая по п.2.4.=0,40 Рei – расчетные потери давления в естественной вытяжной системе, принимаемые равными расчетному естественному давлению, Па, которое определяется по формуле: , где Hi – разность отметок устья вытяжной шахты и середины вытяжной решетки рассчитываемого этажа, м; H1= 7,5м, H2= 4,5мps – плотность воздуха при температуре 50С, кг/м3, , определяется по формуле:, pв – плотность воздуха: при температуре 200С, = кг/м3при температуре 180С, = кг/м3при температуре 160С, = кг/м3Расстояние между серединой окна каждого этажа и устьем вытяжной шахты для лестничной клетки принимают таким же, как для рядовых помещений второго этажа.Расчет Расчет для помещений первого этажа:угловая комната: кухня и рядовая комната: Расчет для помещений второго этажа:угловая комната: кухня и рядовая комната: лестничная клетка: Расчет Расчет для помещений первого этажа:угловая комната: кухня и рядовая комната:Расчет для помещений второго этажа:угловая комната: кухня и рядовая комната: лестничная клетка:Расчет Расчет для помещений первого этажа:угловая комната: кухня и рядовая комната: Для всех помещений первого этажа принимаем значение = 5,27Расчет для помещений второго этажа:угловая комната: кухня и рядовая комната: лестничная клетка: Для всех помещений второго этажа принимаем значение = 4,52Расчет Расчет для помещений первого этажа:угловая комната: кухня и рядовая комната: Расчет для помещений второго этажа:угловая комната: кухня и рядовая комната: лестничная клетка: Расчет теплозатрат на подогрев инфильтрующегося воздуха заносим в таблицу 3.2.Таблица 3.2Расчет теплозатрат на подогрев инфильтрующегося воздухаЭтажН, м, Па,№ помещения, 0С, м2, Вт17,530,445,27101183,61917,530,445,27102183,61917,530,445,27103183,61917,530,445,27104183,61917,530,415,27105203,61997,530,415,27106203,61997,530,445,27107183,61917,530,445,27108183,61917,530,445,27109183,619124,524,254,52201183,61644,524,254,52202183,61644,524,254,52203183,61644,524,254,52204183,61644,524,244,52205203,61714,524,244,52206203,61714,524,254,52207183,61644,524,254,52208183,61644,524,254,52209183,6164ЛК4,524,274,52ЛК163,01303.3. Теплозатраты на подогрев вентиляционного воздухаТеплозатраты на подогрев воздуха, необходимого для компенсации естественной вытяжки из квартиры QВ, Вт, рассчитывают только для жилых комнат по формуле:, где An – площадь жилой комнаты, м2;ln – удельный нормативный расход приточного воздуха, принимаемый равным 3 м3/ч на 1 м2 жилых помещений, если общая площадь квартиры не более 20м2/чел.Суммарное количество приточного воздуха не должно быть меньше суммарной вытяжки из кухни, туалета и ванной (или совмещенного санузла) квартиры.Расчет теплозатрат на подогрев вентиляционного воздуха приведен в таблице 3.3.Таблица 3.3.№ помещенияНаименование помещения, tвСкг/м3Аn, м2ln(tв-tн5) 0СQВ1 ЭТАЖ102Рядовая комната, t=180C1,2110,59345483,3103Рядовая комната, t=180C1,2112,62345576,0105Угловая комната, t=200C1,2118,38347876,1106Угловая комната, t=200C1,2016,48347779,1107Рядовая комната, t=180C1,219,65345440,4108Рядовая комната, t=180C1,219,66345440,9109Рядовая комната, t=180C1,2116,89345770,82 ЭТАЖ202Рядовая комната, t=200C1,2110,59345483,3203Рядовая комната, t=200C1,2112,62345576,0205Угловая комната, t=220C1,2118,38347876,1206Угловая комната, t=220C1,2016,48347779,1207Рядовая комната, t=200C1,219,65345440,4208Рядовая комната, t=200C1,219,66345440,9209Рядовая комната, t=200C1,2116,89345770,83.4. Бытовые тепловыделенияБытовые тепловыделения QБ Вт, рассчитывают для жилых комнат и кухонь по формуле:,Расчет бытовых тепловыделений приведен в таблицк 3.4.Таблица 3.4.