Контрольная работа по "Строительству". 37

1 Исходные данные

 

Вариант 39

 

Место расположения объекта………………………………….………………Саранск

Продолжительность периода  со среднесуточной температурой

воздуха 8 °С……………………………………………………………………….209 сут

Средняя температура  периода со среднесуточной температурой 8 °С…….......-4,5 С

Ориентация здания…………………………………………….………….с  юга на север

Количество этажей………………………..……………………………………………..5

Здание с бесчердачным перекрытием

 

Состав наружной стены:

1. наружная штукатурка: плиты из гипса;
2. основной слой: керамзитобетон ;
3. утеплитель (пенопласт ПХВ-1, );
4. известково-песчаная штукатурка ( ).

 

Состав чердачного перекрытия:

1. ж/б плита ( );
2. пароизоляция (в расчете на учитывается);
3. утеплитель – пенополистирол ( );
4. засыпка –вермикулит вспученный ( , не более 150 мм);
5. цементная стяжка (в расчете не учитывается).

 

Конструкция полов:

Принимаем полы на лагах  на грунте.

Высота лаг – 50 мм, доска сосновая, распил поперек волокон, толщиной 3 см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Теплотехнический расчет  наружных ограждений

 

Теплотехнический расчет заключается в определении толщины  искомого слоя ограждения, при котором  температура на внутренней поверхности ограждения будет выше температуры точки росы внутреннего воздуха, и будет удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям.

Расчет теплопотерь  через наружные ограждения проводится в случае, если разность наружной и  внутренней температур составляет более 5 °С.

 

2.1Определение  сопротивления теплопередаче и  коэффициента теплопередачи наружные  стен

 

Для нашего района строительства мы определяем градусо-сутки отопительного периода по формуле (2) СНиПа 23-02-2003

 

,

 

где - температура воздуха в здании, (20 );

  - средняя температура наружного  воздуха во время 

отопительного периода;

- продолжительность периода  со среднесуточной температурой .

Параметры и определяем по СНиП 23-01-99

 

,

 

По результатам расчета  по таблицы 4 СНиПа 23-02-2003 находим требуемое  сопротивление теплопередаче  ограждающей конструкции (методом интерполяции)

 

Толщина искомого слоя ограждения рассчитываем из условия выполнения основного  теплотехнического требования:

 

,

 

где - фактическое сопротивление теплопередаче ограждения.

1 – внутренняя штукатурка;

2 – основной слой;

3 – утеплитель;

4 – наружная штукатурка

Рисунок 1 – Наружная стена

 

 

Рассчитаем толщину  основного слоя наружной стены:

 

,

 

откуда

,

 

где - сопротивление теплопередаче отдельных слоев ограждения, ;

     - сопротивление теплопередаче  соответственно от воздуха

помещения к внутренней поверхности ограждения и к наружному

воздуху, ;

  - толщина отдельных слоев  конструкции ограждения, м;

- коэффициенты теплопередачи материалов, принимаем по

                   таблице D.1

СНиП 23-101-2004 прил. D;

            - искомая толщина основного слоя  конструкции, м;

          - коэффициент теплопередачи от наружной поверхности ограждения

к окружающему воздуху, СП 23-101-2004 (таб. 8);

          - коэффициент теплоотдачи у внутренней поверхности

ограждения (таб. 7).

 

 

Наружная стена:

1. наружная штукатурка: гипсовые плиты , ;
2. керамзитобетон ( ): ;
3. утеплитель (пенопласт ПХВ-1, ): , ;
4. известково-песчаная штукатурка: , .

 

 

Принимаем толщину основного слоя 0,7 м

Рассчитаем толщину утеплителя:

 

 

Определим фактическое сопротивление  теплопередаче ограждения по формуле (с учетом рассчитанных толщины основного слоя и толщины утеплителя).

 

 

- условие выполняется

Определяем коэффициент теплопередачи

 

 

2. Определение сопротивления теплопередаче и коэффициента теплопередачи окон. Подбор конструкций окон.

 

Для определения коэффициента теплопередачи  необходимо определить сопротивление светового проема. В зависимости от назначения помещения Выбираем для жилых - внутреннюю температуру , для кухни и лестничной клетки - .

Определим фактическое  сопротивление теплопередаче (жилое  помещение):

 

 

 

Выбрали двухкамерный стеклопакет из стекла с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном.

 

 

 

2.3 Определение сопротивления теплопередаче и коэффициента теплопередачи чердачного перекрытия

 

Расчет чердачного перекрытия аналогичен расчету наружной стены.

По результатам расчета  по таблицы 4 СНиПа 23-02-2003 находим требуемое  сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции (методом интерполяции)

 

 

Определим толщину засыпки:

1 – плита перекрытия;

2 – утеплитель;

3 – засыпка.

Рисунок 2 – Чердачное  перекрытие

 

Чердачное перекрытие:

1. ж/б плита: , ;
2. пароизоляция (в расчете на учитывается);
3. утеплитель – пенополистирол ( ), , ;
4. засыпка – вермикулит вспученный ( ; не более 150 мм) ;

 

 

 

 

5. цементная стяжка (в расчете не учитывается).

 

 

Определим фактическое сопротивление  теплопередаче ограждения по формуле (с учетом рассчитанных толщины засыпки).

 

 

- условие выполняется

Определяем коэффициент теплопередачи

 

 

 

2.4 Определение сопротивления теплопередаче  и коэффициента теплопередачи полов

 

Потери тепла через  полы, расположенных на грунте или  на лагах, определяются по зонам-полосам шириной 2 м, параллельным наружным стенам.

                         

                       

Термические сопротивления отдельных  зон не утепленного пола;

Сопротивление теплопередачи  конструкции утепленных полов, расположенных непосредственно на грунте, определяется также для каждой зоны по формуле:

 

,

где     - сопротивление отдельных зон не утепленного пола, ;

- сумма термических сопротивлений  утепляющих слоев,  .

Утепляющими слоями считаются  слои из материалов, имеющих коэффициент теплопроводности l<1,16 Вт/(м²×К).

Сопротивление теплопередачи  конструкции полов на лагах определяется по формуле:

 

 

 

 

,

где - термическое сопротивление замкнутых воздушных прослоек

по СП 23-101-2004

1 – доска половая;

2 – лаги.

Рисунок 3 – Полы

 

Полы:

Принимаем полы на лагах  на грунте.

Высота лаг – 50 мм, доска  сосновая, распил поперек волокон, толщиной 3 см

, ,

Определим сопротивление  теплопередаче в зависимости  от зоны:

 

;

Определяем коэффициент теплопередачи

 

;

 

;

 

.

 

 

 

 

 

 

2.5 Определение сопротивления теплопередаче  и коэффициента теплопередачи входных дверей

 

термическое сопротивление теплопередачи для входных дверей:

 

 

 

Определим коэффициент  теплопередачи:

 

 

3 Определение потерь  тепла помещениями

 

Определение потерь тепла  помещениями в курсовой работе следует  провести как расчет потерь тепла через наружные ограждения всех помещений и лестничные клетки одной секции здания (наружные стены, чердачные перекрытия, полы первого этажа, окна, балконные двери).

Через каждый вид ограждения теплопотери рассчитываются по формуле 

 

 

где - расчетная площадь ограждений, ;

  - коэффициент теплопередачи  ограждения, Вт/(м²×К);

- расчетная температура внутреннего  воздуха, ⁰С;

- расчетная температура наружного  воздуха для расчета системы  отопления, ⁰С, принимается равной температуре холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 (СНиП 23-01-99)

  - поправочный коэффициент  к расчетной разности температур 

(СНиП 23-02-2003)

Данные расчета сведены  в таблицу 2.

 

 

3.1 Добавочные потери

 

Добавочные теплопотери помещения  через ограждающие конструкции  определяются в процентах от основных теплопотерь помещения.

 

 

 

 

3.1.1 Добавки на ветер

 

Принимается равной 5 %  при скорости ветра до 5 м/с, и 10 % - при скорости ветра более 5 м/с.  Принимаем добавку – 10 %.

3.1.2 Добавка на ориентацию по  сторонам света

 

При ориентации комнаты на север принимается  добавка 10 %, на юг – 0%, восток 10 %, запад 5% .

 

3.1.3 Добавка на две наружные стены

 

Для учета двух наружных стен в одном помещении следует  увеличить теплопотери каждой стены на 5%.

3.1.4 Добавка инфильтрацию

 

Зависит от этажности  здания.

Таблица 1 –  Затраты тепла на инфильтрацию

Здание	I этаж	II этаж	III этаж
3-х. Этажное	5 %	–	–
4-х. Этажное	10 %	5 %	–
5-х. Этажное	15 %	10 %	5 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Выбор  типа системы отопления

 

Система отопления – комплекс элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи необходимого количества теплоты в обогреваемое помещение. Любая система отопления включает в себя три основных элемента:

1. генератор тепла (котел),
2. трубопроводы  - для переноса тепла от котла к отопительным приборам,
3. нагревательные (отопительные) приборы – передают тепло от теплоносителя воздуху помещения.

По виду теплоносителя  системы отопления делятся на водяные, паровые, воздушные, комбинированные.

Классификация систем водяного отопления:

1. по способу циркуляции воды в системе

- с естественной  циркуляцией,

- с насосной (искусственной, принудительной) циркуляцией;

2) по месту  расположения подводящих магистралей

- системы  с верхней разводкой,

- системы  с нижней разводкой;

3)по способу  подачи и отвода воды от  нагревательных приборов

- двухтрубные,

-однотрубные;

4) по расположению  подающих стояков

- вертикальные,

- горизонтальные;

5) по расположению  подающих магистралей

- тупиковые,

- с попутным  движением теплоносителя;

6) однотрубные  системы:

- проточные,

- с замыкающими  участками.

Так как горизонтальная протяженность здания – 35 м, то принимается система водяного отопления с принудительной циркуляцией и с тупиковым движением воды. Здание пятиэтажное, следовательно, необходимо применить однотрубную систему отопления. В здании имеется подвал, поэтому применяется система с нижней разводкой.

 

5 Определение циркуляционного давления

 

Система отопления состоит  из нескольких стояков. Водяные тракты, проходящие через магистральные трубопроводы, стояки, нагревательные приборы, отличающиеся по длине, т.е. для каждого нагревательного прибора расчетное давление будет отличаться друг от друга.

Расчетным циркуляционным кольцом является замкнутый контур труб, проходящий через расчетный стояк.

 

 

Расчетным стояком является:

1. для тупиковых систем – наиболее удаленный стояк от главного,
2. для систем с попутным движением теплоносителя – наиболее нагруженный.

 

,

 

где                – ускорение свободного падения, м/с²;

      – расстояние между нагревательными приборами, м;

      γ_о              – объемная масса охлажденной воды, кг/м³;

      γ_г               – объемная масса горячей воды, кг/м³.

Для определения γ необходимо определить температуру воды:

,

где    – температура горячей воды, ºС;

        – температура охлажденной воды, ºС;

      – теплопотери нагревательного прибора;

      – теплопотери в стояке.

 

t_г = 97 ºС, γ_г = 960,51 кг/м³;

t_о = 72 ºС, γ_о = 976,66 кг/м³.

559+357+341+324+520=2101 Вт

 

γ₂ = 965,14

;

 

= 967,93 ;

 

= 970,54 ;

 

= 972,96 ;

 

=8849,09 Па