Отопление и вентиляция жилого дома

 

Объект  проектирования – жилое 3 этажное  здание на 18 квартир.

 

Цель  выполнения курсовой работы – изучение основ проектирования сети теплоснабжения и вентиляции жилого здания.

 

При выполнении данной работы использовались действующие нормативные документы, учебная и методическая литература.

Для системы отопления подсчитана тепловая мощность, определены тепловые потери помещениями здания, получено расчетное циркуляционное давление, непосредственно произведен выбор гидроэлеватора, найдены оптимальные сечения трубопроводов, определена конструкция сети. Представлены гидравлический расчет системы отопления, определены поверхности нагрева отопительных приборов, определено как общее количество секций для отопительных приборов, так и количество секций на каждом стояке. Выбран материал труб.

 Запроектирована система вентиляции, проведен аэродинамический расчет, подобраны жалюзийные решетки. Определены значения расхода вентиляционного воздуха.

 

Введение

 

Потребление энергии в нашей стране, неуклонно  возрастает и, прежде всего для теплообеспечения зданий и сооружений.

Основными среди теплозатрат на коммунально-бытовые нужды в зданиях (отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха, горячего водоснабжения) являются затраты на отопление. Это объясняется условием эксплуатации зданий в холодное время года, когда теплопотери через ограждающие конструкции зданий значительно превышают внутренние тепловыделения, поэтому используют отопительные установки для поддержания необходимой температуры.

На сегодняшний день системы  обеспечения заданных климатических  условий в помещениях являются составными технологическими элементами современных зданий, и на них приходится значительная часть капитальных вложений и эксплуатационных расходов. Знание основ теплотехники, теплогазоснабжения и вентиляции дает возможность планировать и проводить мероприятия, направленные на экономию топливно-энергетических ресурсов, охрану окружающей среды, на повышение эффективности работы оборудования.

Вентиляция – регулируемый воздухообмен в помещении, а также устройства, которые его создают. Вентиляция предназначена для обеспечения необходимых чистоты, температуры, влажности и подвижности воздуха. Эти требования определяются гигиеническими нормативами: наличие вредных веществ в воздухе (газы, пары, пыль) ограничивается предельно допустимыми (безвредными для здоровья людей) концентрациями, а температура, влажность и подвижность воздуха устанавливаются в зависимости от условий, необходимых для наиболее благоприятного самочувствия человека. В ряде случаев температура и влажность воздуха в помещениях должны отвечать условиям наилучшей сохранности находящихся в них предметов и материалов, оборудования, а также строительных конструкций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций  

 

1.  Определение  тепловой  мощности системы  отопления

 

Система вентиляции должна компенсировать потери теплоты в помещениях здания. В соответствии с нормами (1) к расчету подлежат виды тепловых потерь:

 

Q_тп=Q+Q_и – Q_б,                                                                          (1)

 

 где  Q – основные и добавочные потери теплоты через ограждающие

              конструкции помещений, Вт;

        Q_и – расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха, Вт;

        Q_б – бытовые тепловыделения, Вт.

 

1.2 Определение основных и добавочных потерь теплоты через ограждающие конструкции помещений

 

Эти потери теплоты Q, Вт, следует определять, суммируя потери теплоты (с округлением до 10 Вт) через отдельные ограждающие конструкции помещений по формуле:

 

Q = A(t_в-t_н)(l+∑β)n/R,                                                              (2)

 

где  А – расчетная площадь ограждающей конструкции, м²;

       R – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м²·°С/Вт;

      t_в – расчетная температура воздуха в помещении, °С (прил. А [2]);

      t_н – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода

                года, при расчете потерь теплоты через наружные ограждения, или

              температура воздуха более холодного помещения - при расчете

              потерь теплоты через внутренние ограждения, °С (прил. Б

              (параметр Б) [2]);

       β – коэффициенты, учитывающие добавочные потери теплоты;

       n – коэффициент, учитывающий положение ограждающей конструкции

             по отношению к наружному воздуху (прил. В [2]).

Добавочные  потери теплоты через ограждающие  конструкции следует определять в долях от основных потерь теплоты  через эти конструкции. В курсовой работе коэффициент β (формула 2) следует принимать следующим образом:

а) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад в размере 0,1; на юго-восток и запад - в размере 0,05; в угловых помещениях дополнительно - по 0,05 на каждую стену, дверь и окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад; 0 – в других случаях;

б) через  наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте зданий Н (м), от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты в размере:

0,20 Н - для  тройных дверей с двумя тамбурами  между ними;

0,27 Н - для  двойных дверей с тамбурами  между ними;

0,34 Н - для  двойных дверей без тамбура.

 

1.3 Определение расхода теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещений при действии теплового и ветрового давления

 

Этот  расход Q_i1, Вт, следует определять по формуле:

 

Q_i1=0.28·∑[G_i·c(t_в-t_н)k],                                            (3)

 

где G_i – расход инфильтрующегося воздуха через ограждающие

               конструкции помещения, кг/ч, вычисляемый по формуле:

 

G_i = G_H·A,                                                               (4)

 

здесь G_H  – воздухопроницаемость ограждающей конструкции, кг/(м2 -ч) 

                   (прил. Г [2]);

         А – площадь ограждающей конструкции, м²;

         с – удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг °С) с=1 кДж/(кг °С);

         t_в – расчетная температура воздуха в помещении, °С;

         t_н – расчетная температура наружного воздуха, °С;

         k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в

                конструкциях.

k = 0,7 – для стыков панелей стен и окон с тройными  переплетами;

k = 0,8 – для окон и балконных дверей с раздельными переплетами;

k = 1,0 – для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов.

 

1.4 Определение расхода теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещений при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемой притоком подогретого воздуха

 

Этот расход Q_i2, Вт, следует определять по формуле:

 

Q_i2 = 0,28 L_n·ρ·c(t_в-t_н),                                                                                         (5)

где L_n – расход удаляемого воздуха, м3/ч, в размере 3 м3/ч на 1 м²

              помещений;

       ρ – плотность воздуха в помещении, кг/ м3, по приложению П [2];

       с, t_в, t_н – то же, что и в формуле (1.3).

1.5 Бытовые тепловыделения

 

Эти тепловыделения обусловлены тепловым потоком, поступающим  от электрических приборов, освещения, технологического оборудования, коммуникаций, материалов, людей и других источников. При этом тепловой поток, поступающий в комнаты и кухни жилых домов, следует принимать не менее 10 Вт на 1 м² пола.

 

1.6 Оформление результатов расчета тепловой мощности системы отопления

 

Результаты  расчета потерь тепла в помещениях жилого здания оформляем в виде таблицы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1 –  Расчет потерь тепла в помещениях жилого здания

Номер помещения и его назначение	Основные параметры ограждения				Расчетная температура воздуха в омещении tв  °С	Расчетная температура наружного  воздуха  tн  °С	Сопротивление теплопередаче ограждающей  конструкции  м²  * °С/Вт	Коэффициент n	Коэффициент ß	Основные и добавочные потери теплоты  Q ,Вт	Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха Qi1, Bт	Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха Qi2, Вт	Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха Qи , Вт	Бытовые тепловыделения Qб, Вт	Общие  теплопотери  Q, Вт
	Наименование	Ориентация	Размеры, м	Площадь А,м²
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
101 ЖК	НС	СВ	3,64*3,5	9,74	20	-28	3,2	1	0,15	168	65	860	1124	177	2089
	НС	СЗ	6,54*3,5	19,89	20	-28	3,2	1	0,15	343	134
	ДО	СЗ	2,0*1,5	3	20	-28	0,6	1	0,15	276	403
	ДО	СВ	2,0*1,5	3	20	-28	0,6	1	0,15	276	403
	ПП	-	3*5,9	17,7	20	-28	4,3	0,6	0	79	119
										1142	1124
102 КХ	НС	СВ	3,2*3,5	8,2	18	-28	3,2	1	0,1	130	53	697	697	149	995
	ДО	СВ	2,0*1,5	3	18	-28	0,6	1	0,1	253	386
	ПП	-	3,2*2,5	14,88	18	-28	4,3	0,6	0	64	96
										447	535
103 КХ	НС	СВ	3,2*3,5	8,2	18	-28	3,2	1	0,1	130	53	697	697	149	995
	ДО	СВ	2,0*1,5	3	18	-28	0,6	1	0,1	253	386
	ПП	-	3,2*2,5	14,88	18	-28	4,3	0,6	0	64	96
										447	535
104 ЖК	НС	СВ	3,2*3,5	8,2	18	-28	3,2	1	0,1	130	53	885	885	189	1160
	ДО	СВ	2,0*1,5	3	18	-28	0,6	1	0,1	253	386
	ПП	-	5,9*3,2	18,88	18	-28	4,3	0,6	0	81	122
										464	561
105 ЖК	НС	СВ	3,2*3,5	8,2	18	-28	3,2	1	0,1	130	53	885	885	189	1160
	ДО	СВ	2,0*1,5	3	18	-28	0,6	1	0,1	253	386
	ПП	-	5,9*3,2	18,88	18	-28	4,3	0,6	0	81	122
										464	561
106 КХ	НС	СВ	3,2*3,5	8,2	18	-28	3,2	1	0,1	130	53
	ДО	СВ	2,0*1,5	3	18	-28	0,6	1	0,1	253	386
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
	ПП	-	3,2*2,5	14,88	18	-28	4,3	0,6	0	64	96	697	697	149	995
										447	535
107 КХ	НС	СВ	3,2*3,5	8,2	18	-28	3,2	1	0,1	130	53	697	697	149	995
	ДО	СВ	2,0*1,5	3	18	-28	0,6	1	0,1	253	386
	ПП	-	3,2*2,5	14,88	18	-28	4,3	0,6	0	64	96
										447	535
108 ЖК	НС	СВ	3,64*3,5	9,74	20	-28	3,2	1	0,15	168	65	860	1124	177	2035
	НС	ЮВ	6,54*3,5	19,89	20	-28	3,2	1	0,05	313	134
	ДО	СВ	2,0*1,5	3	20	-28	0,6	1	0,15	276	403
	ДО	ЮВ	2,0*1,5	3	20	-28	0,6	1	0,05	252	403
	ПП	-	3*5,9	17,7	20	-28	4,3	0,6	0	79	119
										1088	1124
109 ЖК	НС	ЮЗ	3,64*3,5	9,74	20	-28	3,2	1	0	146	65	860	1124	177	1977
	НС	ЮВ	6,54*3,5	19,89	20	-28	3,2	1	0,05	313	134
	ДО	ЮЗ	2,0*1,5	3	20	-28	0,6	1	0	240	403
	ДО	ЮВ	2,0*1,5	3	20	-28	0,6	1	0,05	252	403
	ПП	-	3*5,9	17,7	20	-28	4,3	0,6	0	79	119
										1030	1124
110 КХ	НС	ЮЗ	3,2*3,5	8,2	18	-28	3,2	1	0	118	53	576	576	123	854
	ДО	ЮЗ	2,0*1,5	3	18	-28	0,6	1	0	230	386
	ПП	-	2,61*3,2	12,3	18	-28	4,3	0,6	0	53	79
										401	518
111 ЖК	НС	ЮЗ	3,2*3,5	8,2	18	-28	3,2	1	0	118	53	885	885	189	1125
	ДО	ЮЗ	2,0*1,5	3	18	-28	0,6	1	0	230	386
	ПП	-	3,2*3,75	18,88	18	-28	4,3	0,6	0	81	122
										429	561
112 ЖК	НС	ЮЗ	3,2*3,5	8,2	18	-28	3,2	1	0	118	53	885	885	189	1125
	ДО	ЮЗ	2,0*1,5	3	18	-28	0,6	1	0	230	386
	ПП	-	3,2*5,9	18,88	18	-28	4,3	0,6	0	81	122
										429	561
113 ЖК	НС	ЮЗ	3,2*3,5	8,2	18	-28	3,2	1	0	118	53	885	885	189	1125
	ДО	ЮЗ	2,0*1,5	3	18	-28	0,6	1	0	230	386
	ПП	-	3,2*5,9	18,88	18	-28	4,3	0,6	0	81	122
										429	561
114 ЖК	НС	ЮЗ	3,2*3,5	8,2	18	-28	3,2	1	0	118	53
	ДО	ЮЗ	2,0*1,5	3	18	-28	0,6	1	0	230	386	885	885	189	1125
	ПП	-	3,2*5,9	18,88	18	-28	4,3	0,6	0	81	122
										429	561
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
115 ЖК	НС	ЮЗ	3,2*3,5	8,2	18	-28	3,2	1	0	118	53	885	885	189	1125
	ДО	ЮЗ	2,0*1,5	3	18	-28	0,6	1	0	230	386
	ПП	-	3,2*5,9	18,88	18	-28	4,3	0,6	0	81	122
										429	561
116 ЖК	НС	ЮЗ	3,2*3,5	8,2	18	-28	3,2	1	0	118	53	885	885	189	1125
	ДО	ЮЗ	2,0*1,5	3	18	-28	0,6	1	0	230	386
	ПП	-	3,2*3,75	18,88	18	-28	4,3	0,6	0	81	122
										429	561
117 КХ	НС	ЮЗ	3,2*3,5	8,2	18	-28	3,2	1	0	118	53	576	576	123	854
	ДО	ЮЗ	2,0*1,5	3	18	-28	0,6	1	0	230	386
	ПП	-	2,61*3,2	12,3	18	-28	4,3	0,6	0	53	79
										401	518
118 ЖК	НС	ЮЗ	3,64*3,5	9,74	20	-28	3,2	1	0	146	65	860	1124	177	2031
	НС	СЗ	6,54*3,5	19,89	20	-28	3,2	1	0,15	343	134
	ДО	ЮЗ	2,0*1,5	3	20	-28	0,6	1	0	240	403
	ДО	СЗ	2,0*1,5	3	20	-28	0,6	1	0,15	276	403
	ПП	-	3*5,9	17,7	20	-28	4,3	0,6	0	79	119
										1084	1124
ВН1	ПП	-	2*2	4	25	-28	4,3	0,6	0	20	-	211	211	40	191
										20	-
С 4 ванн															764
ВН2	ПП	-	2*2	6,58	25	-28	4,3	0,6	0	32	-	347	347	66	313
										32	-
С 2 ванн															626
201 ЖК	НС	СВ	3,64*3,1	8,28	20	-28	3,2	1	0,15	143	56	860	978	177	1794
	НС	СЗ	6,54*3,1	17,27	20	-28	3,2	1	0,15	298	116
	ДО	СЗ	2,0*1,5	3	20	-28	0,6	1	0,15	276	403
	ДО	СВ	2,0*1,5	3	20	-28	0,6	1	0,15	276	403
										993	978
202 КХ	НС	СВ	3,2*3,1	<p class="Table_0020Grid"