Отопление и вентиляция 5ти этажного жилого дома

  1. Введение

Курсовая работа заключается  в проектировании системы отопления  и вентиляции жилого пятиэтажного дома, находящегося  в городе Новосибирск.

Стеновым материалом здания является Керамзитобетон.

Система водяного отопления  с естественной циркуляцией (за счет разности плотности горячего и холодного теплоносителей) подведена к наружным сетям. Так как температура горячей воды, поступающей из тепловой сети в элеватор, равна 130°, то в работе используем элеватор, в котором вода перемешивается, и температура смешанной воды на выходе из элеватора становится равной 95°.

В расчете системы  вентиляции полагаем, что она является  естественной, поэтому для упрощения расчета мы определяем сечение каналов для удаления загрязненного воздуха только из кухонь верхнего этажа.

В проекте используется нижняя разводка, двухтрубная система; подача тепла в отопительные приборы  осуществляется по схеме «сверху  – вниз», представленной ниже. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Описание конструкций здания.

Здание имеет бескаркасную конструктивную схему.

Стены наружные – обшивка  «Силикатный кирпич», внутри утеплитель – гравий керамзитовый, затем стена из керамзитобетона (монолитная) 

Стены внутренние – кирпичные толщиной 380 мм.

Перегородки – кирпичные  толщиной 120мм.

Перекрытия – сборные железобетонные из многопустотных плит.

Фундаменты – под  стены из блоков.

Кровля – плоская, мягкая.

Утеплитель пола I этажа  – гравий керамзитовый.

Утеплитель покрытия – гравий керамзитовый.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Определение теплотехнических характеристик ограждающих конструкций

Основное назначение системы отопления заключается  в компенсации потерь теплоты  определенными помещениями здания и поддержании температуры воздуха в помещениях на заданном уровне. Основные тепловые потери помещений обусловлены теплопередачей через ограждающие конструкции (стены, потолок, пол, окна, двери). Интенсивность теплопередачи зависит от термического сопротивления ограждающей конструкции. Термическое сопротивление, в свою очередь, определяется толщиной ограждения, теплопроводностью материала, ориентацией ограждения в пространстве, температурным режимом и другими факторами. Определение теплотехнических характеристик ограждающих конструкций является важным этапом выполнения курсовой работы.

 

Наружные стены


Наружная стена в  теплотехническом отношении представляет многослойную пластину. В нашем случае стена имеет слой керамзитобетона, слой внешней облицовки здания, слой утеплителя и штукатурки.

Согласно данным СНиП II-3-79* «Строительная  теплотехника» производим расчёт стены:

  1. Облицовка «Кирпич силикатный»: ; ; ;
  1. Кирпичная кладка: ; ; ;
  1. Утеплитель «Гравий керамзитовый»: ; ; ;
  2. Керамзитобетон: ; ; ;
  3. Штукатурка (цем. песчаный раствор): ; ; ;

 

Термическое сопротивление  наружной стены определяется по формуле:

, где

(таблица 1)

(таблица 1)

 

Характеристика тепловой инерции наружной стены определяются как сумма произведений сопротивлений теплопроводности отдельных слоев на коэффициенты теплоусвоения материалов этих слоев :

По характеристике тепловой инерции  оценивается степень массивности наружной стены. Ограждения считают массивными если , т.к. , след. ограждение массивное. Расчетная наружная температура для массивных ограждений принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки ( ).

Расчетная температура  внутреннего воздуха принимается в зависимости от назначения помещения:

  • Жилая комната квартиры  
  • Номер гостиницы  
  • Кухонные помещения в квартире  
  • Лестничные клетки  
  • Ванная индивидуальная  
  • Туалет индивидуальный  
  • Совмещенный санузел  

Термическое сопротивление  ограждающих конструкций должно быть не ниже требуемого термического сопротивления , определяемого с учетом санитарно-гигиенических норм по формуле

, где  - коэффициент, учитывающий положение внешней стороны наружного ограждения по отношению к наружному воздуху (табл. 5); - нормируемый температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и внутренней поверхности ограждения . Значение нормируемого температурного перепада может быть принято по табл. 6.

Условие соблюдается, следовательно, конструкция наружной стены принята правильно.

 

Проверка наружных стен на отсутствие конденсата на внутренней поверхности

По условиям строительства и эксплуатации здания температура внутренней поверхности стен должна быть не ниже температуры точки росы воздуха в помещениях . В противном случае на внутренней поверхности стен будет образовываться водный конденсат.

Проверка заключается  в определение температуры точки  росы воздуха в помещении и сравнении её с температурой внешней поверхности наружной стены . При этом должно выполняться неравенство .

Температура ( ) внутренней поверхности стены может быть найдена по формуле:

Температура точки росы находится по - диаграмме влажного воздуха. Относительную влажность воздуха в жилых помещениях следует принимать равной 45 - 60%. ( )

, условие соблюдается.

 

 

Перекрытие верхнего этажа


Перекрытие верхнего этажа, как и наружная стена представляет собой многослойную конструкцию. И включает в себя следующие слои:

  1. Штукатурка (цем. песчаный раствор): ; ; ;
  2. Плита перекрытия 1ПК63.18: ; ; ;
  3. Пароизоляция «Рубероид»: ; ; ;
  4. Утеплитель «Гравий керамзитовый»: ; ; ;
  5. Стяжка (цем. песчаный раствор): ; ; ;

 

Термическое сопротивление  перекрытия рассчитывается по формуле:

, где

(таблица 1)

(таблица 1)

Характеристика тепловой инерции наружной стены:

Термическое сопротивление  ограждающих конструкций должно быть не ниже требуемого термического сопротивления , определяемого с учетом санитарно-гигиенических норм по формуле

Условие соблюдается, следовательно, конструкция перекрытия принята правильно.


Пол нижнего  этажа

Так как был принят не отапливаемый подвал, расчет производим по обычной схеме расчета термического сопротивления ограждения:

  1. Штукатурка (цем. песчаный раствор): ; ; ;
  2. Плита перекрытия 1ПК63.18: ; ; ;
  3. Пароизоляция «Рубероид»: ; ; ;
  4. Утеплитель «Гравий керамзитовый»: ; ; ;
  5. Стяжка (цем. песчаный раствор): ; ; ;

Термическое сопротивление  перекрытия рассчитывается по формуле:

, где

(таблица 1)

(таблица 1)

Характеристика тепловой инерции наружной стены:

Термическое сопротивление  ограждающих конструкций должно быть не ниже требуемого термического сопротивления , определяемого с учетом санитарно-гигиенических норм по формуле

Условие соблюдается, следовательно, конструкция перекрытия принята правильно.

 

Окна и балконные  двери

Требуемое термическое сопротивление нормируется в зависимости от разности температур (табл. 7).

Конструкции световых проемов (окон, балконных дверей и фонарей) и  их термические сопротивления принимаются в зависимости от (табл. 8).

В проекте предусмотрены деревянные окна двойного остекления с раздельными  переплетами, принимаем равным .

 

Внутренние  ограждения

Теплопередача между смежными помещениями рассчитывается, если разность температур воздуха смежных помещений больше . В проекте это стена между ванной и туалетом, 120мм. При этом термическое сопротивление определяется по формуле:

, где

(таблица 1)

(таблица 1)

 

 

 

 

 

  1. Расчет основных теплопотерь помещениями

Основные потери теплоты  через ограждения учитываются, когда разность температур воздуха с двух сторон помещения превышает .

Расчет основных теплопотерь  производится в определенной последовательности.

На плане этажа здания проставлены номера отапливаемых помещений. Помещения пронумерованы по ходу часовой стрелки (для подвала - № 001, 002, …; для первого этажа - № 101, 102, …; для второго этажа - № 201, 202, … и т.д.). Лестничная клетка обозначена буквами ЛК и рассматривается как одно помещение.

Определяется площади  поверхностей ограждающих конструкций . Основные теплопотери вертикальными стенами, перекрытиями, наружными дверьми и световыми проемами находятся по формуле:

В процессе расчетов заполнена  сводная таблица теплопотерь.

При выполнении работы использовались следующие сокращенные обозначения  ограждений:

    • НС – наружная стена;
    • ДО – окно  с двойным остеклением;
    • ПТ – потолок;
    • ПЛ – пол;
    • ТИ – туалет индивидуальный;
    • ВИ – ванна индивидуальная.

 

 

 

 

 

 

 

  1. Расчет дополнительных теплопотерь ограждениями. Определение общих теплопотерь.

Добавочные теплопотери  определяются для наружных ограждений, они выражаются в процентах от основных потерь теплоты.

Добавочные теплопотери  обусловлены различными факторами. При расчете теплопотерь следует учитывать: ориентацию ограждений по сторонам света, обдуваемость их ветром, проникновение в помещения холодного воздуха при открывании наружных дверей и ворот, число наружных стен в помещении, увеличение температуры воздуха по высоте помещения, инфильтрацию.

    1. Добавочные теплопотери на ориентацию наружных ограждений по сторонам света определяются интенсивностью солнечной радиации и зависят от географической ориентации ограждений. Её величины приняты в соответствии со схемой:


 

 

 

 

 

 

 

 

 

    1. Добавочные теплопотери, обусловленные обдуваемостью наружных ограждений ветром, находятся для всех вертикальных наружных ограждений. Для зданий не защищенных от ветра надбавка берется 5-10%.
    2. Дополнительные теплопотери вследствие инфильтрации наружного воздуха учитывается для зданий высотой более 2-х этажей. Величина надбавки принята по табл. 9.

Все величины дополнительных теплопотерь занесены в сводную  таблицу теплопотерь.

Все добавки для каждого ограждения суммированы в один общий добавочный множитель , величина которого, также занесена в соответствующую колонку сводной таблицы.

Общие теплопотери ( ) для каждого ограждения в отдельности рассматриваются по формуле:

Расчетные теплопотери  для каждого отапливаемого помещения  находятся путем суммирования общих  теплопотерь через все ограждения данного помещения.

, где  - число ограждений помещения.

Общие теплопотери здания представляют собой сумму расчетных  теплопотерь всех помещений.

, где  - число отапливаемых помещений в здании.

После вычисления общих  теплопотерь здания, находится его  удельная тепловая характеристика ( ), которая показывает расход теплоты на отопление здания при расчетной разности температур 1 градус.

, где  - объем здания по наружному обмеру, ; - средняя температура отапливаемых помещений ( ); - коэффициент учитывающий климатические условия.

Полученное значение сравним со средним показателем для анлогичных зданий: - верное условие.

 

 

 

 

 

  1. Выбор системы отопления
  • По виду теплоносителя система отопления – водяная.
  • По способу создания циркуляции – с естественной циркуляцией.  
  • По схеме включения отопительных приборов в стояк – двухтрубная, т.е. горячая вода подается по одному стояку, а отводится из приборов – по другому.
  • По направлению объединения отопительных приборов система вертикальная, так как приборы присоединены к стояку последовательно на каждом этаже.
  • По месту расположения подающих и обратных магистралей система с нижней разводкой, т.е. подающая и обратная магистрали находятся в подвале.
  • По направлению движения воды в подающей и обратной магистралях  система тупиковая, т. е. горячая и холодная вода движутся в противоположных направлениях. Отопительные приборы – чугунные радиаторы марки М-140-АО.

 

  1. Выбор типа и определение количества нагревательных приборов

Выбор типов нагревательных приборов осуществляется в соответствии с санитарно-гигиеническими и технико-экономическими  требованиями, предъявленными к помещению.

Формула для расчета  площади теплопередающей поверхности (экм) прибора для помещения без  учета теплоотдачи с открытых трубопроводов:

, где  – расчетные теплопотери для отапливаемого помещения, ;

505 – теплоотдача с  1 экм при средней разности  температур теплоносителя и воздуха  в помещении ;

 – поправочные коэффициенты.

Поправочный коэффициент  учитывает отклонение разности температур теплоносителя  и воздуха от стандартного значения ( ):

, где  – фактическая разность температур воды в приборе и окружающего воздуха, ;

 – показатель степени,  принимается для радиаторов равным 3.

Коэффициент учитывает расход греющей воды в приборе.

Коэффициент учитывает число структурных единиц в приборе. При числе секций в радиаторе до 5 ; при секциях  - .

Схема движения воды в  приборе учитывается поправочным  коэффициентом  . При подаче воды "сверху вниз" .

Количество нагревательных приборов, устанавливаемых в отапливаемом помещении, или число секций чугунного радиатора определяется по формуле:

, где  – поверхность одной секции, экм.

 

  1. Расчет элеватора
  2. Определение коэффициента смешения.

Представляет собой  отношение массы подмешиваемой  охлажденной воды к массе горячей воды поступившей из тепловой сети в элеватор :

, где  – температура горячей воды поступающей из тепловой сети в элеватор, ;

 – температура смешанной  воды на выходе из элеватора,  ;

 – температура охлажденной  воды, ;

В расчет принимается  коэффициент смешения с запасом  на 15%, то есть

  1. Нахождение количества (т/ч) воды, циркулирующее в системе отопления, то есть расход воды элеватора

, где  – общие теплопотери здания, т.е. суммарный расход теплоты на отопление;

 – теплоёмкость воды

 

 

  1. Расчет диаметра горловины элеватора

, где  – гидравлическое сопротивление системы отопления, . Обычно .

  1. В зависимости от диаметра горловины подбирается элеватор

Диаметр горловины  , следовательно элеватор № 2.

 

  1. Расчет системы вентиляции

Определяем размеры  жалюзийных решеток вытяжной вентиляции, обслуживающих кухни квартир жилого дома. Вертикальные каналы проложены в кирпичных стенах.

  • Для кухонь принимаем объем вытяжного воздуха – ;
  • Для ванн принимаем объем вытяжного воздуха – ;
  • Для туалетов принимаем объем вытяжного воздуха – ;

 

Номер помещения

Наименование помещения

размеры

Внутренний объем помещения,

Площадь пола,

Воздухо- обмен,

Размер жалюз решетки,

103

Кухня

2500 x3200

22,4

8

480

140 x 270




 

 

 

 

 

 

 

Размер жалюзийных решеток  принимаем кратным 0,6, т.к кирпичные  стены. Минимальные размеры 140х140 мм. Вытяжные отверстия располагаем  на 0,5 м от потолка. Размеры вертикальных каналов должны быть кратными размерам кирпича.  Вентиляционные каналы показаны на плане этажа (смотри графическую часть).

 

 

 

Список использованной литературы

 

  1. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника/ Минстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2001. – 29 с.
  2. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий/ Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2004. – 25 с.
  3. СНиП 2.04.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. – 64 с.
  4. Богословский В.Н. и др. Отопление и вентиляция: Учебник для ВУЗов/В.Н. Богословский, В.П. Щеглов, Н.Н. Разумов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1980. – 295с., ил.
  5. Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника и вентиляция: Учеб. для ВУЗов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991. – 480 с.: ил.

Новосельцев Ь.П. Отопление  и вентиляция гражданского здания [Текст]: учеб. – метод. пособие для студ. Спец. 270102/ Б.П. Новосельцев, Т.В. Щукина; Воронеж. Гос. Арх. – Строит. Ун-т., Воронеж, 2006. – 72 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         

 

КР.270100.074389.2010.ДО.

лист

           

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата


 


Отопление и вентиляция 5ти этажного жилого дома 📙 Курсовая → 🆔 170309

Отопление и вентиляция 5ти этажного жилого дома 📙 Курсовая → 🆔 170309

Отопление и вентиляция 5ти этажного жилого дома