Водоснабжение и Водоотведение

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Югорский государственный университет

Политехнический институт

кафедра «Строительство»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

 

«ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ ЖИЛОГО ЗДАНИЯ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент:                                                                              Ремиханов А.Г., гр. 5с22б

 

Проверил: ст.преподаватель      Ткач Л.Ю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ханты-Мансийск

2012

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………………....................3

 

Исходные данные, приложения………………………………………………………….…...……..4

 

1. Теплотехнический расчёт наружных ограждений………………………………………...…….5

 

2. Расчёт  тепловых потерь здания………………………………………………………………….12

 

3. Расчёт  поверхности отопительных приборов………………………………………………......25

 

4. Гидравлический  расчёт системы отопления……………………………………………………32

 

5. Расчёт  естественной вытяжной системы  вентиляции…………………………………....…….38

 

Список использованной литературы………………………………………………………...…… 44 

Исходные данные

Район строительства: город : Сочи;

Номер плана: 2;

Номер ограждения: 10;

Номер перекрытия: 8;

Конструкция полов: δд =45мм; δвп =130мм; δут = 55мм

Разводка системы отопления: нижняя;

Движение воды: попутное

 

 

 

 

 

 

 

Общежитие

1-Рекриация. 2-Жилое помещение. 3-Умывальная. 4-Санузел.

5-Служебное помещение.

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Уровень строительного производства в настоящее время определяется в числе условий наличием высоко квалифицированных специалистов.

Важность теплотехнической подготовки определяется тем, что системы обеспечения заданных климатических условий в помещениях являются составными технологическими элементами современных зданий и на них приходится значительная часть капительных расходов и эксплуатационных расходов. Знание основ теплотехники и теплоснабжения, вентиляций дает возможность будущему инженеру-строителю планировать и проводить мероприятия, направленные на экономию топливно-энергетических ресурсов и охрану окружающей среды на повышение эффективности работы оборудования.

Теплоснабжение – снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий для обеспечения коммунально-бытовых и технологических нужд потребителей.

Вентиляция нужна для обеспечения необходимой температуры, влажности и подвижности воздуха. Эти требования определяются гигиеническими нормами: наличие вредных веществ в воздухе (газы, пыль) ограничиваются предельно допустимыми концентрациями, а температура, влажность и подвижность воздуха устанавливаются в зависимости от условий необходимых для наиболее благоприятного условия самочувствия человека.

Система вентиляции состоит из устройств для нагревания, увлажнения и осушения приточного воздуха.

Системы кондиционирования воздуха являются более совершенными средствами создания и обеспечения в помещениях улучшенного микроклимата, то есть заданных параметров воздуха: температуры, влажности и чистоты при допустимой скорости движения воздуха в помещении независимо от наружных метеорологических условий и переменных по времени вредных выделений в помещениях.

 

 

1. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ

 

1.1. Определение требуемых значений  сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций следует принимать в соответствии со значениями, определяемыми исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий и условий энергосбережения.

1.1.1. Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (стена, перекрытие), отвечающих санитарно-гигиеническим и комфортным условиям , определяют по формуле, м2°С/Вт:

 

где n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по табл. 1.1;

tB - расчетная температура  внутреннего  воздуха,  °С,  принимаемая  по приложению 1 методических указаний;

tB = 18°С

- расчетная зимняя температура  наружного воздуха, для г. Сочи  -3°С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01-99 или по приложению 2 методических указаний;

DtH - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 1.2.

 

Таблица 1.1

Ограждающие конструкции	Коэффициент n
Наружные стены и покрытия (в том числе вентилируемые наружным воздухом) перекрытия чердачные (с кровлей из штучных материалов) и над проездами; перекрытия над холодными подпольями (без ограждающих стенок) в Северной строительно-климатической зоне	1
Перекрытия над холодными подвалами, сообщающимися с холодным     воздухом; перекрытия чердачные (с кровлей из рулонных материалов);     перекрытия над холодными (с ограждающими стенками) подпольями в Северной строительно-климатической зоне	0,9

 

 

 

 

Таблица 1.2

Назначение здания	DtH , °С, для
	наружных стен	чердачные перекрытия	перекрытия над подвалами
Жилые, лечебно-профилактические, детские учреждения, школы, интернаты	4,0	3,0	2,0
Общественные, административные и бытовые	4,5	4,0	2,5

 

DtH = 4.0°С – для наружных стен;

DtH = 3.0°С – для чердачных перекрытий.

αв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций,         Вт/(м2 °С), для стен, потолков, полов αB = 8,7 Вт / (м2 °С).

(tв – ) = 18+3= 21 °С

==0,603 Вт/(м2 °С), (для наружной стены);

==0,804 Вт/(м2 °С), (для чердачного перекрытия).

==1,206 Вт/(м2 °С), (для перекрытий над подвалами жилой комнаты)

1.1.2. Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), определяется по формуле, °С/сут.

 

где tот. пер.  - средняя температура отопительного  периода. °С, определяется  по приложению 2 методических указаний;

tот. пер = 5 °С

Zот. пер. - продолжительность отопительного периода, сут.  определяется  по приложению 2 методических указаний; Zот. пер = 172 сут.

ГСОП = (18-5) * 172 = 2236 °С/сут.,

По значению ГСОП определяем требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций исходя из условий энергосбережения, соответствующее высоким теплозащитным свойствам (для стен, перекрытий чердачных и окон),  по приложению 3 методических указаний.

 

 

ГСОП, °С/сут	, м2°С/Вт
	стена	Перекрытий чердачных, над холодными подпольными и подвалами	Окон и балконных дверей
2000	2,1	2,8	0,35
4000	2,8	3,7	0,4

 

 

 

 

 

=/Вт(для наружной стены);

=/Вт(для чердачного перекрытия);

=/Вт (для окон).

1.2. Расчет коэффициентов теплопередачи через наружные ограждения

1.2.1. Коэффициент теплопередачи через наружные ограждения зданий (стена, чердачное перекрытие, окно, двери, пол), Вт / (м2°С), вычисляется по формуле

 

где R0 – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м²°С / Вт.

для наружной стены и чердачного перекрытия, R0 определяется по формуле:

где αн — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций, Вт / (м2° С), определяемый по таблице 1.3;

Таблица 1.3

Наружная поверхность ограждения	αн,Вт/(м2°С)
Наружные стены	23
Перекрытия чердачные	12

 

RK — термическое сопротивление ограждающей конструкции, м²С/Вт, вычисляем по формуле:

 

где R1 R2;,..., Rn - термическое сопротивление отдельных слоев ограждающей конструкции, м2°С / Вт.

  

где d- толщина слоя, м;

l - коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м °С), принимаемый по прил. 3 в зависимости от условий эксплуатации, определяемых по приложению 2.1.

Определим параметры ограждающих конструкций.

а) Наружная стена

                               

1. Цементно-шлаковый раствор ( =1400  кг/м3, =0,64 Вт/(м·°С));
2. Вермикулитобетон ( =600  кг/м3, =0,17 Вт/(м·°С));

                                                                                                                                                                             

DtH = 4°С 

 

 

Из уравнения: = 0,495м

Вычисляем толщину наружной стены по формуле:

 

Толщина наружной стены:

м

 

Фактическое сопротивление теплопередаче наружной стены:

 

где - фактическое сопротивление теплопередачи наружной стены.

Вычисляем коэффициент теплопередачи наружной стены.

 

б) Чердачное перекрытие

1. Асфальтобетон(у=2100; =1,05 Вт/(м·°С));

2. Гравий керамзитовый (у=300; =0,13Вт/(м·°С));

3. Ж/б панель (у=2500; =2,04 Вт/(м·°С));

DtH = 3°С

 

Толщина слоя чердачных перекрытий жилой комнаты:

 

Из уравнения: = 0,369 м

Толщина чердачных перекрытий:

м  

Фактическое сопротивление теплопередаче чердачных перекрытий

 

\Вт.

 

 

Коэффициент теплопередачи чердачных перекрытий:

 Вт\()

 

 

 

в) Пол на лагах

1. Деревянный пол ( λд = 0,18 Вт/ (м°С));
2. Воздушная прослойка (Rвп = 0,24 (м2°С)/Вт);
3. Гравий керамзитовый (λут = 0,21 Вт/(м°С)).

 

 

Составляем уравнение для пола

                   

где Rн.п. - сопротивление теплопередаче отдельных зон не утепленного пола, м2°С/Вт, определяем по табл. 1.4;

Таблица 1.4

Зона	1	II	III	IV
Rн.п., м2°С/Вт	2,15	4,3	8,6	14,2

d1, d2 — толщина деревянного настила и утеплителя, м;

l1, l2 — коэффициент теплопроводности деревянного настила и утеплителя, Вт / (м °С);

 

Вычисляем по формуле:

 

где – коэффициент теплопередачи чердачных перекрытий.

Вычислим толщину пола по формуле:

 

=

=0,23 м.

 

 зона:

 ()/Вт

0,291 Вт\()

 зона:

 ()/Вт

Вт\()

 зона:

 ()/Вт

Вт\()

 

г) Световой проём

= 0,35  м2°С/Вт

Коэффициент теплопередачи для окон и дверей в таблице принимается как разность:

 

 

д) Наружная дверь

 

 

Вт\(

 

2. РАСЧЁТ  ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ЗДАНИЯ

 

2.1. Расчет  теплопотерь через ограждающие конструкции

Вычерчиваем план здания в масштабе 1:100 с нанесением всех строительных размеров, с обозначением сторон света, назначением и номером каждого помещения (см. приложение).

Определяем тепловые потери для наружных стен (НС), для окон с двойным остеклением (ДО), для чердачного перекрытия (ЧП), для пола(ПЛ1, ПЛ2…), для наружной двери (НД).

Потери теплоты через полы на лагах определяют по зонам шириной 2м.

Теплопотери через ограждающие конструкции, Вт, определяются  по формуле

где k - коэффициент теплопередачи наружного ограждения, Вт / (м2°С);

f - площадь ограждающей конструкции, м2;

∑β- добавочные теплопотери в процентах от основных.

Добавочные теплопотери принимаются:

1. На ориентацию по отношению к сторонам света: