Система отопления и вентиляции ресторана


 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    1. Технологическая часть

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В данном дипломном проекте рассматриваются  вопросы выбора  и расчета систем вентиляции и отопления кафе «Рис» в г. Новочеркасске, Ростовской области. Основная задача выполнения проекта создание комфортных условий для посетителей и работы персонала ресторана. Работоспособность человека в значительной степени определяются условиями микроклимата и воздушной среды в помещениях, где он проводит значительную часть своего времени.

Эффективность работы системы во многом зависит  от правильности выполнения инженерных расчетов, применения новейшего оборудования, средств автоматизации, условий  эксплуатации. Среди таких систем можно выделить: систему вентиляции, систему отопления (либо комбинированную отопительно-вентиляционную систему) и систему кондиционирования воздуха (СКВ).

Отопление является отраслью строительной техники. Монтаж стационарной отопительной установки  проводится в процессе возведения здания, ее элементы при проектировании увязываются со строительными конструкциями и сочетаются с планировкой и интерьером помещений. Вместе с тем отопление — один из видов технологического оборудования  зданий.

Функционирование  отопления характеризуется определенной периодичностью в течение года и изменчивостью использования мощности установки, зависящей, прежде всего, от метеорологических условий в холодное время года.

При понижении  температуры наружного воздуха  и усилении ветра теплоотдача от отопительных установок в помещения должна увеличиваться, а при повышении температуры наружного воздуха, воздействии солнечной радиации – уменьшаться, т. е. теплоотдача от отопительных установок должна постоянно регулироваться. Изменение внешних воздействий сочетается с неравномерными теплопоступлениями от внутренних производственных и бытовых источников, что также вызывает необходимость регулирования действия отопительных установок.

Для создания и поддержания теплового комфорта в помещениях зданий требуются технически совершенные и надежные отопительные установки. И чем суровее климат местности и выше требования к обеспечению благоприятных тепловых условий в здании, тем более мощными и гибкими должны быть эти установки.

Отопление зданий начинают при устойчивом (в  течение 3 суток) понижении среднесуточной температуры наружного воздуха до 8 oС и ниже, заканчивают отопление при устойчивом повышении температуры наружного воздуха до 8 °С. Длительность отопительного сезона устанавливают на основании многолетних наблюдений как среднее число дней в году с устойчивой среднесуточной температурой  воздуха   < 8 °С.

Для создания наиболее благоприятных условий  труда и быта людей разрабатываются  и внедряются технически совершенные, эффективные отопительные установки. Для сокращения затрат труда их отдельные элементы (узлы и детали) унифицируются. Это особенно важно при большом объеме промышленного и гражданского строительства.

Эффективность действия отопительных установок обеспечивается путем оптимизации проектных решений с применением ЭВМ, придания установкам надежности в эксплуатации, автоматического поддержания необходимой температуры теплоносителя. Исследуются режимы эксплуатации, изыскиваются способы управления отопительными установками для экономии тепловой энергии.

Немаловажным  в повышении эффективности теплоснабжения является снижение потерь. Сюда относится не только борьба с тепловыми потерями, но и с гидравлическими, которые сказываются на повышении затрат для транспортировки теплоносителя к потребителям тепла. Увеличение гидравлических потерь связано, прежде всего, с физическим старением тепловых сетей и систем отопления, с изменениями внутренних диаметров труб из-за коррозионных наростов и «заиливанием» в местах пониженных скоростей теплоносителя.

Воздушное отопление, совмещенное с вентиляцией, создает в помещении вполне удовлетворительный микроклимат и обеспечивает благоприятные условия воздушной среды. СКВ представляет собой систему более высокого порядка (с большими возможностями). Принципиальное преимущество состоит в том, что, помимо выполнения задач вентиляции и отопления, СКВ позволяет создать благоприятный   микроклимат (комфортный уровень   температур) в летний,       

жаркий период года, благодаря использованию в своем составе фреоновой холодильной машины.

Таким образом, подготовка воздуха в СКВ может  включать его охлаждение, нагрев, увлажнение или осушку, очистку (фильтрацию, ионизацию и т.п.),  причем    система позволяет поддерживать  в помещении заданные кондиции воздуха независимо от уровня и колебаний метеорологических параметров наружного (атмосферного) воздуха, а также переменных поступлении в помещение тепла и влаги.


Следует отметить, что системы кондиционирования по своему назначению подразделяются на комфортные и технологические.

Комфортные  СКВ предназначены для создания и автоматического поддержания  температуры, относительной влажности, чистоты и скорости движения воздуха, отвечающих оптимальным санитарно-гигиеническим требованиям.

Технологические СКВ предназначены для обеспечения  параметров воздуха, в максимальной степени отвечающих требованиям определенного производственного или технологического процесса.

Основное  назначение систем комфортного кондиционирования  воздуха – обеспечить чистоту  воздуха и условия теплового  комфорта в помещениях здания.

 

 

 

 

 

  1. Характеристика объекта

 

Объектом  для проектирования системы отопления  выбран ресторан «Рис», расположенный по адресу г. Новочеркасск, ул. Московская 5/21.

Основные  сведения.

Год постройки 1916г. Число этажей – 2. Фундамент здания каменный ленточный, наружные стены и перегородки – кирпичные. Первый этаж: полы - плитка, перекрытия – деревянные. Второй этаж: полы – линолеум, перекрытия (чердачные) – деревянные. Крыша здания – железная. Проемы: окна –одинарные стеклопакеты. Отделка: внутренняя – окрашенная штукатурка; наружная – окрашенная штукатурка.

Площади здания и его частей приведены в приложении А.

 Отопление для здания будет проектироваться индивидуально.

 

  1. Температурные условия комфортности человека в помещениях

 

Значения  параметров микроклимата зависят от назначения помещения, категории и  вида выполняемых в них работ, периода года и других факторов, определяющих комфортность жизнедеятельности человека и нормальность протекания технологического процесса.

Температуры внутреннего воздуха помещений  и ограждающих конструкций зданий и сооружений в зависимости от функционального назначения помещений  и характера выполняемых в них работ определяются санитарно-гигиеническими технологическими требованиями, устанавливаемыми санитарными нормами и правилами СНиП 2.08.02-89*:

  помещения общественного питания tв.р.= +160С

 

 

  

                         

                      3. Расчетные параметры наружного воздуха

 

Расчетные параметры наружного  воздуха взяты из строительных норм и правил СНиП 23-01-99.

Основой для разработки климатических параметров послужили: Научно-прикладной справочник по климату СССР, вып. 1—34, части 1—6 (Гидрометеоиздат, 1987—1998) и данные наблюдений на метеорологических станциях.

Средние значения климатических параметров (средняя месячная температура и  влажность воздуха, среднее за месяц  количество осадков) представляют собой  сумму среднемесячных значений членов ряда (лет) наблюдений, деленную на их общее  число.

Крайние значения климатических параметров (абсолютная минимальная и абсолютная максимальная температура воздуха, суточный максимум осадков) характеризуют  те пределы, в которых заключены  значения климатических параметров. Эти характеристики выбирались из экстремальных  за сутки наблюдений.

Температура воздуха наиболее холодных суток  и наиболее холодной пятидневки рассчитана как значение, соответствующее обеспеченности 0,98 и 0,92 из ранжированного ряда температуры  воздуха наиболее холодных суток (пятидневок) и соответствующих им обеспеченностей  за период с 1925 по 1980 гг.

Значения  температуры воздуха наиболее холодных суток (пятидневок) заданной обеспеченности определялись методом интерполяции по интегральной кривой распределения  температуры наиболее холодных суток (пятидневок), построенной на вероятностной  сетчатке. Использовалась сетчатка двойного экспоненциального распределения.

Средняя максимальная температура воздуха  рассчитана как среднемесячная величина из ежедневных максимальных значений температуры воздуха.

Средняя суточная амплитуда температуры  воздуха рассчитана независимо от состояния  облачности как разность между средней  максимальной и средней минимальной  температурой воздуха.

Продолжительность и средняя температура воздуха  периодов со средней суточной температурой воздуха, равной и меньше 0°С, 8°С и 10°С, характеризуют период с устойчивыми значениями этих температур; отдельные дни со средней суточной температурой воздуха, равной и меньше 0°С, 8°С и 10°С, не учитываются.

Относительная влажность воздуха вычислена  по рядам средних месячных значений. Средняя месячная относительная  влажность днем рассчитана по наблюдениям  в дневное время (в основном в 15ч).

Количество  осадков рассчитано за холодный (ноябрь—  март) и теплый (апрель—октябрь) периоды (без поправки на ветровой недоучет) как сумма среднемесячных значений; характеризует высоту слоя воды, образовавшегося на горизонтальной поверхности от выпавшего дождя, мороси, обильной росы и тумана, растаявшего снега, града и снежной крупы при отсутствии стока, просачивания и испарения.

Суточный  максимум осадков выбирается из ежедневных наблюдений и характеризует наибольшую сумму осадков, выпавших в течение  метеорологических суток.

Повторяемость направлений ветра рассчитана в  процентах общего числа случаев  наблюдений без учета штилей.

Климатические параметры для Российской Федерации  рассчитаны за весь период наблюдений до 1980 г.

Карта зон  влажности составлена НИИСФ на основе значений комплексного показателя К, который рассчитывают по соотношению среднего за месяц для безморозного периода количества осадков на горизонтальную поверхность, относительной влажности воздуха в 15 ч самого теплого месяца.

В соответствии с комплексным показателем К территория делится на зоны по степени влажности, сухая (К менее 5), нормальная (К= 5—9) и влажная (К более 9).

При разработке территориальных строительных норм (ТСН), уточнение климатических параметров может производиться с учетом метеорологических наблюдений за период после 1980 г.

Расчетные параметры наружного  воздуха города Ростов-на-Дону приведены в таблицах 1 и 2.

 Таблица 1. Климатические параметры холодного периода года

 

Республика, край, область, пункт

Температура воздуха наиболее холодных суток, °С, обеспеченностью

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, °С, обеспеченностью

Температура воздуха, °С, обеспеченностью 0,94

Абсолютная минимальная температура  воздуха, °С

Средняя суточная амплитуда температуры  воздуха наиболее холодного

месяца,

°С

0,98

0,92

0,98

0,92

1

2

3

4

5

6

7

8

Ростовская область

              

Ростов-на-Дону

-29

-27

-25

-22

-11

-33

6,1

 

Продолжительность, сут, и средняя температура воздуха, °С, периода со средней суточной температурой воздуха

£ 0°С

£ 8°С

£ 10°С

продолжительность

средняя температура

продолжительность

средняя температура

продолжительность

средняя температура

9

10

11

12

13

14

102

-3,6

171

-0,6

188

0,2

 

Средняя месячная относительная влажность  воздуха наиболее холодного 

месяца, %

Средняя месячная относительная влажность  воздуха в 15 ч. наиболее

холодного

месяца, %.

Количество осадков за ноябрь-март, мм

Преобладающее направление ветра  за декабрь-февраль

Максимальная из средних скоростей ветра за январь,

м/с

Средняя скорость ветра, м/с, за период со средней суточной

темпера

турой воздуха £ 8 °С

15

16

17

18

19

20

85

77

219

В

6,5

4,4

 

 

 

 

Таблица 2. Средняя месячная и годовая температура воздуха

 

Республика, край, область, пункт

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Год

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Ростовская область

                          

Ростов-на-Дону

-5,7

-4,8

0,6

9,4

16,2

20,2

23,0

22,1

16,3

9,2

2,5

-2,6

8,9



 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

  1. Теплофизическая характеристика строительных материалов и конструкций 

 

Влажностный режим помещений зданий и сооружений в зимний период в зависимости  от относительной влажности и  температуры внутреннего воздуха  следует устанавливать по табл. 3.

Зоны  влажности территории СССР следует  принимать по рис. 2.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций  в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности  района строительства следует устанавливать по табл. 4.

Таблица 3. Влажностный режим помещений зданий и сооружений

Режим

Влажность внутреннего воздуха, %, при  температуре 

 

 

до 12°С

св. 12 до 24°С

св. 24°С

Сухой

    

До 60

До 50

До 40

Нормальный

    

Св. 60 до 75

Св. 50 до 60

Св. 40 до 50

Влажный

    

Св. 75

Св. 60 до 75

Св. 50 до 60

Мокрый 

-

Св. 75

Св. 60


 

Таблица 4. Условия эксплуатации ограждающих конструкций в зависимости от влажного режима помещений и зон влажности

Влажностный режим помещений

(по табл. 1)

Условия эксплуатации А и Б

в зонах влажности 

 

сухой

нормальный 

влажный

Сухой

А

А

Б

Нормальный 

А

Б

Б

Влажный или мокрый

Б

Б

Б



 

 

Основные физические свойства строительных материалов приведены в таблице 5.

 

Табл. 5. Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций (СНиП II -3-79*)

Материал

Характеристики

материала

в сухом состоянии

Расчетное

массовое

отношение

Расчетные коэффициенты

(при условиях эксплуатации по табл. 6)

плот-

ность

кг/куб.м

 

удельная

теплоем-

кость

кДж/(кг·K)

коэффи-

циент

тепло-

провод-

ности

Вт/(м·К)

влаги в

материале

(при условиях эксплуатации

по прил. 2)

w, %

теплопро-

водности

Вт/(м·К)

тепло-

усвоения

(при периоде

24 ч)

s,

Вт/(кв.м·К)

Паро-прони-

цаемости

мг/(м·ч·Па)

     

А

Б

А

Б

А

Б

А, Б

Железобетон

2500

0,84

1,69

2

3

1,92

2,04

17,98

18,95

0,03

Цементно-песчаный

1800

0,84

0,58

2

4

0,76

0,93

9,60

11,09

0,09

Кирпичная

кладка из

сплошного

кирпича

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глиняного

Обыкновен-ного      (ГОСТ 530-80)   

1800

0,88

0,56

1

2

0,70

0,81

9,20

10,12

0,11

Сосна и ель вдоль волокон

500

2,30

0,18

15

20

0,29

0,35

5,56

6,33

0,32

Стекло оконное (ГОСТ 111-78)

2500

0,84

0,76

0

0

0,76

0,76

10,79

10,79

0

Сложный (песок, известь,

цемент)

1700

0,84

0,52

2

4

0,70

0,87

8,95

10,42

0,098

 

 


 

 

 

Термическое сопротивление  однородного материального слоя толщиной δ вычисляется по формуле:

R= ,

Расчет термического сопротивления однородных материальных слоев ограждения производился с использованием программного продукта MathCad:

    Деревянное  перекрытие:

       Толщина  - = 300 мм;

        Коэффициент теплопроводности –  0,29 ;

        Термическое сопротивление - R= = = 1,034 .

     Плитка:

        Толщина  - = 10 мм;

        Коэффициент теплопроводности –  0,76 ;

        Термическое сопротивление - R= = = 0,013 .

     Стена  наружная 1:

        Толщина  - = 700 мм;

        Коэффициент теплопроводности –  0,7 ;

        Термическое сопротивление - R= = = 1 .

 

    Стена  наружная 2:

        Толщина  - = 400 мм;

        Коэффициент теплопроводности –  0,7 ;

        Термическое сопротивление - R= = = 0,58 .

 

 

 

    Стена  внутренняя несущая:

        Толщина  - = 500 мм;

        Коэффициент теплопроводности –  0,7 ;

        Термическое сопротивление - R= = = 0,72 .

    Линолеум:

        Толщина  - = 35 мм;

        Коэффициент теплопроводности –  0,35  ;

        Термическое сопротивление - R= = = 0,1 .

    Стена  внутренняя :

        Толщина  - = 600 мм;

        Коэффициент теплопроводности –  0,7 ;

        Термическое сопротивление - R= = = 0,857 .

    Перегородка  внутренняя:

        Толщина  - = 200 мм;

        Коэффициент теплопроводности –  0,7 ;

        Термическое сопротивление - R= = = 0,286  .

       Штукатурка :

        Толщина  - = 10 мм;

        Коэффициент теплопроводности –  0,7 ;

        Термическое сопротивление - R= = = 0,014 .

 

 

 

 

     Стекло:

        Толщина  - = 5 мм;

        Коэффициент теплопроводности –  0,76 ;

        Термическое сопротивление - R= = = 6,58 .

 

 

  1. Расчет сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

 

Сопротивление теплопередаче  определяется для наихудших условий для теплопередающей поверхности ограждения и выбирается как максимальное значение из общего, приведенного и требуемого сопротивлений теплопередаче.

Общее сопротивление теплопередаче определяется по формуле:

Rобщ = R1 + R2 + Rв.н. +…+ ,

где αв  и αн - коэффициенты теплоотдачи соответственно внутренней и наружной поверхностей ограждения, Вт/(м2*К), выбираются в соответствии со СНиП II-3-79*;

Rо – термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, (м2К)/Вт. 

Приведенное сопротивление  теплопередаче ограждающих конструкций  принимается в соответствии с заданием на проектирование, но не менее требуемых значений, определяемых санитарно-гигиеническими и комфортными условиями  и требованиями энергосбережения.

В табл. 6 и 7 приведены минимальные значения сопротивления теплопередаче для зданий,  сооружаемых с 1996 и 2000 гг.

 

 

 

Таблица 6. Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций

 

 

 

 

Приведенное сопротивление теплопередаче

   

ограждающих конструкций

R0тр, м2*К/Вт

 

 

Здания и

помещения

Градусо-сутки отопительного периода,

°С·сут 

 

стен 

покрытий и перекрытий над проездами 

перекрытий чердачных, над холодными  подпольями и подвалами 

окон и балконных дверей

фонарей

Жилые, лечебно-

профилактические и детские  учреждения,

школы, интернаты 

2000

4000

6000

8000

10000

12000

1,2

1,6

2,0

2,4

2,8

3,2

1,8

2,5

3,2

3,9

4,6

5,3

1,6

2,2

2,8

3,4

4,0

4,6

0,3

0,45

0,6

0,7

0,75

0,8

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

Общественные,

кроме указанных выше, администра-

тивные и бытовые,

за исключением помещений с

влажным или

мокрым режимом 

2000

4000

6000

8000

10000

12000

1,0

1,4

1,8

2,2

2,6

3,0

1,6

2,3

3,0

3,7

4,4

5,1

1,4

2,0

2,6

3,2

3,8

4,4

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

Производственные с сухим и

нормальным

режимами 

2000

4000

6000

8000

10000

12000

0,8

1,1

1,4

1,7

2,0

2,3

1,4

1,8

2,2

2,6

3,0

3,6

1,2

1,5

1,8

2,1

2,4

2,7

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7. Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций

 

 

 

 

Приведенное сопротивление теплопередаче

 

 

 

ограждающих конструкций

R0тр, м2*К/Вт

 

 

Здания и

помещения

Градусо-сутки

отопительного

периода,

°С·сут

стен 

покрытий и 

перекрытий

над

проездами

перекрытий

чердачных,

над

холодными

подпольями и подвалами

окон и

балконных

дверей 

фонарей

Жилые, лечебно-

профилактические и детские  учреждения, школы, интернаты 

2000

4000

6000

8000

10000

12000

2,1

2,8

3,5

4,2

4,9

5,6

3,2

4,2

5,2

6,2

7,2

8,2

2,8

3,7

4,6

5,5

6,4

7,3

0,3

0,45

0,6

0,7

0,75

0,8

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

Общественные,

кроме указанных выше, администра-

тивные и бытовые, за исключением

помещений с

влажным или

мокрым режимом 

2000

4000

6000

8000

10000

12000

1,6

2,4

3,0

3,6

4,2

4,8

 

2,4

3,2

4,0

4,8

5,6

6,4

2,0

2,7

3,4

4,1

4,8

5,5

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

Производствен-ные с сухим и нормальным

режимами 

2000

4000

6000

8000

10000

12000

1,4

1,8

2,2

2,6

3,0

3,4

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

1,4

1,8

2,2

2,6

3,0

3,4

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

       Примечание:

1. Нормы сопротивления теплопередаче светопрозрачных ограждающих конструкций для помещений производственных зданий с влажным или мокрым режимами, с избытками явного тепла от 23 Вт/куб.м,  а также для помещений общественных, административных и бытовых зданий с влажным или мокрым режимами следует принимать как для помещений с сухим и нормальным режимами производственных зданий.

2. Приведенное сопротивление теплопередаче  глухой части балконных дверей  должно быть не менее, чем в 1,5 раза выше сопротивления теплопередаче светопрозрачной части этих изделий.

3. В отдельных обоснованных случаях,  связанных с конкретными конструктивными  решениями, заполнения оконных  и других проемов допускается  применять конструкции окон, балконных  дверей и фонарей с приведенным  сопротивлением теплопередаче на 5% ниже устанавливаемых в таблице.


 

 

 

 

 

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) определяются по формуле:

 

ГСОП=(tв-tот.пер.).zот.пер.

 

Требуемое сопротивление  теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных), отвечающих санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, определяется по формуле

 

 

 

где

  n

- коэффициент, принимаемый в зависимости  от положения наружной поверхности  ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по табл. 8;

    

 

 

- расчетная температура внутреннего  воздуха, °С, принимаемая согласно  ГОСТ

  12.1.005-88 и нормам проектирования  соответствующих зданий и сооружений;

    

 

 

- расчетная зимняя температура  наружного воздуха, °С, равная  средней

  температуре наиболее  холодной пятидневки по СНиП  2.01.01-82;

    

 

 

- нормативный температурный перепад  между температурой внутреннего

  воздуха и температурой  внутренней поверхности ограждающей  конструкции,

  принимаемый по табл. 9;

    

 

 

 

- коэффициент теплоотдачи внутренней  поверхности ограждающих конструкций,

  принимаемый по табл. 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Таблица 8. Значения коэффициента n

Ограждающие конструкции 

Коэффициент    n

1. Наружные стены и покрытия (в том числе вентилируемые

    наружным воздухом), перекрытия  чердачные (с кровлей из

    штучных материалов) и  над проездами; перекрытия над

    холодными (без ограждающих  стенок) подпольями в Северной

    строительно-климатической  зоне 

1

2. Перекрытия над холодными подвалами,  сообщающимися с

    наружным воздухом; перекрытия чердачные (с кровлей из

    рулонных материалов); перекрытия  над холодными (с

    ограждающими стенками) подпольями и холодными этажами

    в Северной строительно-климатической  зоне 

0,9

3. Перекрытия над неотапливаемыми подвалами со световыми

    проемами в стенах 

0,75

4. Перекрытия над неотапливаемыми подвалами без световых

    проемов в стенах, расположенные  выше уровня земли 

0,6

 

5. Перекрытия над неотапливаемыми техническими подпольями,

    расположенными ниже уровня земли

0,4

Система отопления и вентиляции ресторана 📙 Дипломная → 🆔 18027

Система отопления и вентиляции ресторана 📙 Дипломная → 🆔 18027

Система отопления и вентиляции ресторана