Отопление и вентиляция жилого здания
1.
Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций
.1
Теплотехнический расчёт наружных стен
Теплопотери зданий существенно зависят от сопротивления теплопередаче
наружных ограждающих конструкций. Рассчитаем наружную стену здания.
Рисунок 1 - Конструкция наружной стены здания
Имеется наружная и внутренняя известково-песчаная штукатурка толщиной
0,02 мм, теплоизоляционный слой (пенополиуретан) с плотностью 80 кг/м3 и кладка
из силикатного кирпича плотностью 1900 кг/м3. Возьмём из приложения А.1
ТКП45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника. Строительные нормы
проектирования» значение коэффициента теплопроводности и теплоустойчивости для
используемых материалов:
а) кирпич силикатный λ3 = 1,18 Вт/(м2 · 0С), Ѕ3 =
10,38Вт/(м2 · 0С),
б) пенополиуретан λ2 = 0,05 Вт/(м2 · 0С), Ѕ2 = 0,67 Вт/(м2 · 0С),
в) штукатурка цементно-песчаная λ1 = λ4 = 0,76 Вт/(м2 · 0С), Ѕ1 = S4 = 9,6 Вт/(м2 · 0С).
Требуемое сопротивление теплопередаче R0тр, (м2·0С)/Вт, ограждающих конструкций, за исключением
заполнения световых проёмов (окон, балконных дверей и фонарей), определяется по
формуле (1):
(1)
где
n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения
наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху.
Согласно таблице 5.3 ТКП45-2.04-43-2006, n = 1;
tв - расчётная
температура внутреннего воздуха, 0С, - таблице 4.1 ТКП45-2.04-43-2006, tв =
20 0С;
αв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих
конструкций, принимается конструктивно αв = 8,7 Вт/(м2· 0С);
Δtн - нормативный
температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой
внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 5.5
ТКП45-2.04-43-2006, Δtн =
6 0С;
tн - расчётная
зимняя температура наружного воздуха, 0С. Для того чтобы определить tн, определим тепловую инерцию D = åRi · Si, где- термическое сопротивление отдельных
слоёв ограждающих конструкций;- расчетный коэффициент теплоусвоения металла
отдельных слоев ограждающих конструкций в условиях эксплуатации.
Термическое
сопротивление отдельных слоёв ограждающих конструкций Ri рассчитывается по
формуле (2):
(2)
где
δ - толщина слоя, м; λ - коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м2· 0С)
принимается по приложению А ТКП45-2.04-43-2006.
Расчетный
коэффициент теплоусвоения металла отдельных слоев ограждающих конструкций в
условиях эксплуатации Si принимается по приложению А ТКП45-2.04-43-2006.
;
;
Сопротивление
теплопередаче 
, (м2· 0С)/Вт, ограждающей многослойной конструкции
рассчитывается по формуле (3):
(3)
где
- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности
ограждения конструкции для зимних условий Вт/м 0С. Отсюда находим, что:
(м2·
0С/Вт).
Пользуясь
формулой (2), имеем:
Рассчитаем
D по формуле
=
åRi · Si:
.
Так
как D =6,797, то расчетная зимняя температура принимается
по таблице 5.2 как средняя температура наиболее холодных трёх суток, tн =
-230С.
По
формуле (1):
,
.
Таким
образом, в соответствии с таблицей 5.1 ТКП45-2.04-43-2006 сопротивление
теплопередаче рассчитываемой конструкции стены должно быть не менее нормативного,
равного 3,2 м2 ·0С/Вт и больше требуемого сопротивления теплопередачи.
Найдем
общую толщину стены δо:
δо = 2·0,02 + 0,380 + 0,220 = 0,640 м
1.2
Теплотехнический расчет подвального перекрытия
Рассчитаем сопротивление теплопередаче подвального перекрытия.
Конструктивная схема подвального перекрытия изображена на рисунке 2.
Имеется верхний слой из досок половых (дуб ) толщиной 0,015 м,
цементно-песчаная стяжка плотностью 1800 кг/м3 толщиной 0,02 м,
теплоизоляционный слой (полиуретан) с плотностью 80 кг/м3 и железобетонная
плиту плотностью 2500 кг/м3 толщиной 0,22 м. Из приложения А.1
ТКП45-2.04-43-2006 значение коэффициента теплопроводности и теплоустойчивости
для используемых материалов определяется:
а) дуб (вдоль волокон) λ1 = 0,35Вт/(м2 ·0С)
б) цементно-песчаный раствор λ2 = 0,76 Вт/(м2 ·0С)
в) пенополиуретан λ2 = 0,05 Вт/(м2 · 0С),
г) железобетонная плита λ4 = 1,92 Вт/(м2 ·0С)
Рисунок 2 - Схема подвального перекрытия
Рассчитываем термическое сопротивление отдельных слоёв подвального
перекрытия Ri по формуле (2):
,
,
.
Сопротивление
теплопередаче , (м2·0С)/Вт, ограждающей многослойной конструкции
рассчитывается по формуле (3):
Из
данной формулы рассчитаем R3 - термическое сопротивление теплоизоляционного слоя
Пользуясь
формулой (2), имеем:
.
Для
подвальных перекрытий расчетная зимняя температура наружного воздуха
принимается равной средней температуре холодной пятидневки с обеспеченностью
0,92 независимо от массивности покрытия. tн = -210С.
По
формуле (1):
,
.
Таким
образом, в соответствии с таблицей 5.1 СНБ 2.04.01- 97 сопротивление
теплопередаче рассчитываемой конструкции подвального перекрытия должно быть не
менее нормативного, равного 3 м2·0С/Вт и больше требуемого сопротивления
теплопередачи.
Найдем
общую толщину подвального перекрытия δо:
δо = 0,02 + 0,015 + 0,22 + 0,110 = 0,365 м.
1.3
Теплотехнический расчёт чердачного перекрытия
Конструктивная схема чердачного перекрытия изображена на рисунке 3.
Рисунок 3 - Схема чердачного перекрытия
Мы имеем верхний слой керамзитовый гравий плотностью 800 кг/м3 толщиной
0,015 м, теплоизоляционный слой (пенополиуретан) с плотностью 80кг/м3 и
железобетонную плиту плотностью 2500 кг/м3 толщиной 0,22 мм. Возьмём из
приложения А.1 ТКП45-2.04-43-2006 значение коэффициента теплопроводности и
теплоустойчивости для используемых материалов:
а) гравий керамзитовый λ1 = 0,21 Вт/(м2 ·0С)
б) пенополиуретан λ2 = 0,05 Вт/(м2 · 0С),
в) железобетонная плита λ3 = 1,92 Вт/(м2 ·0С),
Рассчитываем термическое сопротивление отдельных слоёв чердачного
перекрытия Ri по формуле (2):
Сопротивление
теплопередаче , (м2·0С)/Вт, ограждающей многослойной конструкции
рассчитывается по формуле (3):
.
Из
данной формулы рассчитаем R2 - термическое сопротивление теплоизоляционного слоя
.
Пользуясь
формулой (2), имеем:
.
Для
чердачных перекрытий расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается
равной средней температуре холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92
независимо от массивности покрытия. tн = -210С.
По
формуле (1):
,
.
Таким
образом, в соответствии с таблицей 5.1 СНБ 2.04.01- 97 сопротивление
теплопередаче рассчитываемой конструкции чердачного перекрытия должно быть не
менее нормативного, равного 3 м2·0С/Вт. Найдем общую толщину подвального
перекрытия δо:
δо = 0,015 + 0,22 + 0,300 = 0,535 м.
В
результате всех выполненных расчётов были получены данные, которые сведены в
таблице 1.
Таблица
1 - Сводные данные по теплотехническому расчету
|
Наименование ограждения
|
δ x,
м
|
δобщ, м
|
Rо, 
|
|
Наружная стена
|
0,22
|
0,640
|
4,9
|
|
Подвальное перекрытие
|
0,11
|
0,365
|
2,7
|
|
Чердачное перекрытие
|
0,30
|
0,535
|
6,9
|
2. Отопление
здания
.1 Расчет
теплопотерь помещений
Все отапливаемые помещения здания на планах обозначаем порядковыми
номерами (начиная с №101 и далее - помещения первого этажа; с №201 и далее -
помещения второго этажа и т.д.). Лестничную клетку обозначают отдельно буквами
(ЛК1) и независимо от этажности здания рассматривается как одно помещение.
Потери тепла помещениями через стены, полы, потолки, окна, двери
учитываются при проектировании систем отопления и состоят из основных и
добавочных.
Потери тепла помещениями определяются по формуле:
Q = 
(2.1)
где F - поверхность ограждения, м2;
tв -
температура воздуха в помещении, °С;
tн -
расчётная температура наружного воздуха, °С;
Rо -
сопротивление теплопередачи конструкции ограждения, (м2.°С)/Вт;
n -
коэффициент учёта положения наружной поверхности ограждающей конструкции по
отношению к наружному воздуху, его значение принимается по таблице 5.3 ТКП
45-2.04-43-2006;
Σβ - добавочные теплопотери в долях от
основных потерь.
Добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции помещений любого
назначения учитывают:
β1 - добавки на различную ориентацию
наружных ограждений по сторонам света (для ограждений обращённых на север,
восток, северо-восток, северо-запад - 10%; на запад и юго-восток - 5%; на юг и
юго-запад - 0%);
β2 - добавки на обдувание ветром - 5%;
β3 - добавки для угловых помещений -
5%.
Просуммировав общие потери каждой комнаты в таблице 2, получаем сумму
теплопотерь равную 19923
Вт.
Таблица 2 - Расчёт теплопотерь помещений
|
Номер и наименование
помещения
|
Наименование ограждения
|
Ориентация по сторонам
света
|
Размеры
|
Площадь, м2
|
Сопротивление теплопередаче
R, (м2*C\Вт)
|
Внутрення температура tв, ̊С
|
Разность температур
(tв-tн), ̊С
|
Коэффициент n
|
Основные теплопотери Q осн,
Вт
|
Добавочные теплопотери в
долях, ϸ
|
Расчетные теплопотери
ограждения Q, Вт
|
Суммарные теплопотери
помещения ∑Q, Вт
|
|
|
|
a
|
b
|
|
|
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
∑
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
|
Первый этаж
|
|
101 ЖК (у)
|
НС1
|
С
|
4,19
|
3,2
|
13,4
|
4,9
|
20
|
43
|
1
|
91,34
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
105
|
772
|
|
НС2
|
З
|
5,88
|
3,2
|
18,8
|
4,9
|
|
|
1
|
138,8
|
0,05
|
0,05
|
|
0,1
|
153
|
|
|
О1
|
С
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
148
|
|
|
О2
|
З
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,05
|
0,05
|
|
0,1
|
142
|
|
|
ПП
|
|
4,19
|
5,9
|
24,6
|
2,7
|
|
41
|
0,6
|
224,5
|
0
|
0
|
|
0
|
224
|
|
|
102 К
|
НС
|
С
|
4,71
|
3,2
|
15,1
|
4,9
|
18
|
41
|
1
|
101
|
0,1
|
|
|
0,1
|
111
|
413
|
|
О
|
С
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
123
|
0,1
|
|
|
0,1
|
135
|
|
|
ПП
|
|
4,71
|
4,1
|
19,2
|
2,7
|
|
39
|
0,6
|
166,5
|
0
|
|
|
0
|
167
|
|
|
104 В
|
ПП
|
|
1,79
|
1,7
|
3,01
|
2,7
|
25
|
46
|
0,6
|
30,74
|
|
|
|
|
31
|
31
|
|
103 Т
|
ПП
|
|
1,3
|
1,7
|
2,18
|
2,7
|
25
|
46
|
0,6
|
22,33
|
|
|
|
|
22
|
22
|
|
105 К
|
ПП
|
|
9,02
|
2,7
|
24,4
|
2,7
|
16
|
37
|
0,6
|
201
|
|
|
|
|
201
|
201
|
|
106 ЖК
|
НС
|
С
|
4,31
|
3,2
|
13,8
|
4,9
|
18
|
41
|
1
|
90,3
|
0,1
|
|
|
0,1
|
99
|
454
|
|
О
|
С
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
123
|
0,1
|
|
|
0,1
|
135
|
|
|
ПП
|
|
4,31
|
5,9
|
25,3
|
2,7
|
|
39
|
0,6
|
219,6
|
0
|
|
|
0
|
220
|
|
|
107 ЖК (у)
|
НС1
|
С
|
4,19
|
3,2
|
13,4
|
4,9
|
20
|
43
|
1
|
91,34
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
105
|
786
|
|
НС2
|
В
|
5,88
|
3,2
|
18,8
|
4,9
|
|
|
1
|
138,8
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
160
|
|
|
О1
|
С
|
|
|
3
|
|
|
1
|
129
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
148
|
|
|
О1
|
В
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
148
|
|
|
ПП
|
|
4,19
|
5,9
|
24,6
|
2,7
|
|
41
|
0,6
|
224,5
|
0
|
0
|
|
0
|
224
|
|
|
108 К
|
ПП
|
|
8,62
|
2,7
|
23,4
|
2,7
|
16
|
37
|
0,6
|
192,1
|
|
|
|
|
192
|
192
|
|
109 Т
|
ПП
|
|
1,2
|
1,7
|
2,02
|
2,7
|
25
|
46
|
0,6
|
20,61
|
|
|
|
|
21
|
21
|
|
110 В
|
ПП
|
|
2,56
|
1,7
|
4,3
|
2,7
|
25
|
46
|
0,6
|
43,96
|
|
|
|
|
44
|
44
|
|
111 К
|
ПП
|
|
1,5
|
1,8
|
2,7
|
2,7
|
16
|
37
|
0,6
|
90,03
|
|
|
|
|
90
|
90
|
|
|
|
5,5
|
1,5
|
8,25
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
112 К (У)
|
НС1
|
В
|
5,29
|
3,2
|
16,9
|
4,9
|
20
|
43
|
1
|
122,2
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
141
|
824
|
|
НС2
|
Ю
|
5,5
|
3,2
|
17,6
|
4,9
|
|
|
1
|
128,1
|
0
|
0,05
|
|
0,05
|
135
|
|
|
О1
|
В
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
148
|
|
|
О2
|
Ю
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0
|
0,05
|
|
0,05
|
135
|
|
|
ПП
|
|
5,29
|
5,5
|
29,1
|
2,7
|
|
41
|
0,6
|
265,1
|
0
|
0
|
|
0
|
265
|
|
|
118 Кл
|
ПП
|
|
2,8
|
1,7
|
4,7
|
2,7
|
18
|
39
|
0,6
|
40,77
|
|
|
|
|
41
|
41
|
|
113 В
|
ПП
|
|
2,56
|
1,7
|
4,3
|
2,7
|
25
|
46
|
0,6
|
43,96
|
|
|
|
|
44
|
44
|
|
114 Т
|
ПП
|
|
1,2
|
1,7
|
2,02
|
2,7
|
25
|
46
|
0,6
|
20,61
|
|
|
|
|
21
|
21
|
|
116 К
|
ПП
|
|
1,5
|
9,8
|
14,8
|
2,7
|
16
|
37
|
0,6
|
164,6
|
|
|
|
|
165
|
165
|
|
|
|
1,8
|
2,9
|
5,26
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
115 К
|
НС
|
Ю
|
2,88
|
3,2
|
9,22
|
4,9
|
18
|
41
|
1
|
52,01
|
0,1
|
|
|
0,1
|
57
|
325
|
|
О
|
Ю
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
123
|
0,1
|
|
|
0,1
|
135
|
|
|
ПП
|
|
2,88
|
5,3
|
15,2
|
2,7
|
|
39
|
0,6
|
132
|
0
|
|
|
0
|
132
|
|
|
117 ЖК
|
НС
|
Ю
|
3,5
|
3,2
|
11,3
|
4,9
|
18
|
41
|
1
|
69,2
|
0
|
|
|
0
|
69
|
353
|
|
О
|
Ю
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
123
|
0
|
|
|
0
|
123
|
|
|
ПП
|
|
3,5
|
5,3
|
18,5
|
2,7
|
|
39
|
0,6
|
160,5
|
0
|
|
|
0
|
160
|
|
|
119 ЖК
|
НС
|
Ю
|
3,22
|
3,2
|
10,3
|
4,9
|
18
|
41
|
1
|
61,12
|
0
|
|
|
0
|
61
|
332
|
|
О
|
Ю
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
123
|
0
|
|
|
0
|
123
|
|
|
ПП
|
|
3,22
|
5,3
|
17
|
2,7
|
|
39
|
0,6
|
147,6
|
0
|
|
|
0
|
148
|
|
|
120 ЖК(У)
|
НС1
|
Ю
|
4,9
|
3,2
|
15,7
|
4,9
|
20
|
43
|
1
|
111,3
|
0
|
0,05
|
|
0,05
|
117
|
1023
|
|
НС2
|
З
|
8,71
|
3,2
|
27,9
|
4,9
|
|
|
1
|
218,3
|
0,05
|
0,05
|
|
0,1
|
240
|
|
|
О1
|
Ю
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0
|
0,05
|
|
0,05
|
135
|
|
|
О2
|
З
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,05
|
0,05
|
|
0,1
|
142
|
|
|
ПП
|
|
4,9
|
8,7
|
42,7
|
2,7
|
|
41
|
0,6
|
0
|
0
|
|
0
|
389
|
|
|
Теплопотери по первому
этажу
|
5129
|
|
Второй, третий и четвертый
этажи
|
|
201 ЖК (у)
|
НС1
|
С
|
4,19
|
3,2
|
13,4
|
4,9
|
20
|
43
|
1
|
91,34
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
105
|
548
|
|
НС2
|
З
|
5,88
|
3,2
|
18,8
|
4,9
|
|
|
1
|
138,8
|
0,05
|
0,05
|
|
0,1
|
153
|
|
|
О1
|
С
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
148
|
|
|
О2
|
З
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,05
|
0,05
|
|
0,1
|
142
|
|
|
202 К
|
НС
|
С
|
4,71
|
3,2
|
15,1
|
4,9
|
18
|
41
|
1
|
105,9
|
0,1
|
|
|
0,1
|
117
|
252
|
|
О
|
С
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
123
|
0,1
|
|
|
0,1
|
135
|
|
|
206 ЖК
|
НС
|
С
|
4,31
|
3,2
|
13,8
|
4,9
|
18
|
41
|
1
|
94,71
|
0,1
|
|
|
0,1
|
104
|
239
|
|
О
|
С
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
123
|
0,1
|
|
|
0,1
|
135
|
|
|
207 ЖК (у)
|
НС1
|
С
|
4,19
|
3,2
|
13,4
|
4,9
|
20
|
43
|
1
|
91,34
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
105
|
561
|
|
НС2
|
В
|
5,88
|
3,2
|
18,8
|
4,9
|
|
|
1
|
138,8
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
160
|
|
|
О1
|
С
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
148
|
|
|
О1
|
В
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
148
|
|
|
212 К (У)
|
НС1
|
В
|
5,29
|
3,2
|
16,9
|
4,9
|
20
|
43
|
1
|
122,2
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
141
|
559
|
|
НС2
|
Ю
|
5,5
|
3,2
|
17,6
|
4,9
|
|
|
1
|
128,1
|
0
|
0,05
|
|
0,05
|
135
|
|
|
О1
|
В
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
148
|
|
|
О2
|
Ю
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0
|
0,05
|
|
0,05
|
135
|
|
|
215 К
|
НС
|
Ю
|
2,88
|
3,2
|
9,22
|
4,9
|
18
|
41
|
1
|
54,55
|
0,1
|
|
|
0,1
|
60
|
195
|
|
О
|
Ю
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
123
|
0,1
|
|
|
0,1
|
135
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
217 ЖК
|
НС
|
Ю
|
3,5
|
3,2
|
11,3
|
4,9
|
18
|
41
|
1
|
72,57
|
0
|
|
|
0
|
73
|
196
|
|
О
|
Ю
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
123
|
0
|
|
|
0
|
123
|
|
|
219 ЖК
|
НС
|
Ю
|
3,22
|
3,2
|
10,3
|
4,9
|
18
|
41
|
1
|
61,12
|
0
|
|
|
0
|
61
|
184
|
|
О
|
Ю
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
123
|
0
|
|
|
0
|
123
|
|
|
220 ЖК(У)
|
НС1
|
Ю
|
4,9
|
3,2
|
15,7
|
4,9
|
20
|
43
|
1
|
111,3
|
0
|
0,05
|
|
0,05
|
117
|
634
|
|
НС2
|
З
|
8,71
|
3,2
|
27,9
|
4,9
|
|
|
1
|
218,3
|
0,05
|
0,05
|
|
0,1
|
240
|
|
|
О1
|
Ю
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0
|
0,05
|
|
0,05
|
135
|
|
|
О2
|
З
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,05
|
0,05
|
|
0,1
|
142
|
|
|
Теплопотери по второму,
третьему и четвертому этажам
|
2734
|
|
Пятый этаж
|
|
501 ЖК (у)
|
НС1
|
С
|
4,19
|
3,2
|
13,4
|
4,9
|
20
|
43
|
1
|
91,34
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
105
|
680
|
|
НС2
|
З
|
5,88
|
3,2
|
18,8
|
4,9
|
|
|
1
|
138,8
|
0,05
|
0,05
|
|
0,1
|
153
|
С
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
148
|
|
|
О2
|
З
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,05
|
0,05
|
|
0,1
|
142
|
|
|
ЧП
|
|
4,19
|
5,9
|
24,6
|
6,9
|
|
41
|
0,9
|
131,8
|
0
|
0
|
|
0
|
132
|
|
|
502 К
|
НС
|
С
|
4,71
|
3,2
|
15,1
|
4,9
|
18
|
41
|
1
|
101
|
0,1
|
|
|
0,1
|
111
|
344
|
|
О
|
С
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
123
|
0,1
|
|
|
0,1
|
135
|
|
|
ЧП
|
|
4,71
|
4,1
|
19,2
|
6,9
|
|
39
|
0,9
|
97,76
|
0
|
|
|
0
|
98
|
|
|
504 В
|
ЧП
|
|
1,79
|
1,7
|
3,01
|
6,9
|
25
|
46
|
0,9
|
18,04
|
|
|
|
|
18
|
18
|
|
503 Т
|
ЧП
|
|
1,3
|
1,7
|
2,18
|
6,9
|
25
|
46
|
0,9
|
13,1
|
|
|
|
|
13
|
13
|
|
505 К
|
ЧП
|
|
9,02
|
2,7
|
24,4
|
6,9
|
16
|
37
|
0,9
|
118
|
|
|
|
|
118
|
118
|
|
506 ЖК
|
НС
|
С
|
4,31
|
3,2
|
13,8
|
4,9
|
18
|
41
|
1
|
90,3
|
0,1
|
|
|
0,1
|
99
|
364
|
|
О
|
С
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
123
|
0,1
|
|
|
0,1
|
135
|
|
|
ЧП
|
|
4,31
|
5,9
|
25,3
|
6,9
|
|
39
|
0,9
|
128,9
|
0
|
|
|
0
|
129
|
|
|
507 ЖК (у)
|
НС1
|
С
|
4,19
|
3,2
|
13,4
|
4,9
|
20
|
43
|
1
|
91,34
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
105
|
693
|
|
НС2
|
В
|
5,88
|
3,2
|
18,8
|
4,9
|
|
|
1
|
138,8
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
160
|
|
|
О1
|
С
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
148
|
|
|
О1
|
В
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
148
|
|
|
ЧП
|
|
4,19
|
5,9
|
24,6
|
6,9
|
|
41
|
0,9
|
131,8
|
0
|
0
|
|
0
|
132
|
|
|
508 К
|
ЧП
|
|
8,62
|
2,7
|
23,4
|
6,9
|
16
|
37
|
0,9
|
112,7
|
|
|
|
|
113
|
113
|
|
509 Т
|
ЧП
|
|
1,2
|
1,7
|
2,02
|
6,9
|
25
|
46
|
0,9
|
12,1
|
|
|
|
|
12
|
12
|
|
510 В
|
ЧП
|
|
2,56
|
1,7
|
4,3
|
6,9
|
25
|
46
|
0,9
|
25,8
|
|
|
|
|
26
|
26
|
|
511 К
|
ЧП
|
|
1,5
|
1,8
|
2,7
|
6,9
|
16
|
37
|
0,9
|
52,85
|
|
|
|
|
53
|
53
|
|
|
|
5,5
|
1,5
|
8,25
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
512 К (У)
|
НС1
|
В
|
5,29
|
3,2
|
16,9
|
4,9
|
20
|
43
|
1
|
122,2
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
141
|
714
|
|
НС2
|
Ю
|
5,5
|
3,2
|
17,6
|
4,9
|
|
|
1
|
128,1
|
0
|
0,05
|
|
0,05
|
135
|
|
|
О1
|
В
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,1
|
0,05
|
|
0,15
|
148
|
|
|
О2
|
Ю
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0
|
0,05
|
|
0,05
|
135
|
|
|
ЧП
|
|
5,29
|
5,5
|
29,1
|
6,9
|
|
41
|
0,9
|
155,6
|
0
|
0
|
|
0
|
156
|
|
|
518 Кл
|
ЧП
|
|
2,8
|
1,7
|
4,7
|
6,9
|
18
|
39
|
0,9
|
23,93
|
|
|
|
|
24
|
24
|
|
513 В
|
ЧП
|
|
2,56
|
1,7
|
4,3
|
6,9
|
25
|
46
|
0,9
|
25,8
|
|
|
|
|
26
|
26
|
|
514 Т
|
ЧП
|
|
1,2
|
1,7
|
2,02
|
6,9
|
25
|
46
|
0,9
|
12,1
|
|
|
|
|
12
|
12
|
|
516 К
|
ЧП
|
|
1,5
|
9,8
|
14,8
|
6,9
|
37
|
0,9
|
96,6
|
|
|
|
|
97
|
97
|
|
|
|
1,8
|
2,9
|
5,26
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
515 К
|
НС
|
Ю
|
2,88
|
3,2
|
9,22
|
4,9
|
18
|
41
|
1
|
52,01
|
0,1
|
|
|
0,1
|
57
|
270
|
|
О
|
Ю
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
123
|
0,1
|
|
|
0,1
|
135
|
|
|
ЧП
|
|
2,88
|
5,3
|
15,2
|
6,9
|
|
39
|
0,9
|
77,5
|
0
|
|
|
0
|
78
|
|
|
517 ЖК
|
НС
|
Ю
|
3,5
|
3,2
|
11,3
|
6,9
|
18
|
41
|
1
|
49,14
|
0
|
|
|
0
|
49
|
266
|
|
О
|
Ю
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
123
|
0
|
|
|
0
|
123
|
|
|
ЧП
|
|
3,5
|
5,3
|
18,5
|
6,9
|
|
39
|
0,9
|
94,19
|
0
|
|
|
0
|
94
|
|
|
519 ЖК
|
НС
|
Ю
|
3,22
|
3,2
|
10,3
|
4,9
|
18
|
41
|
1
|
61,12
|
0
|
|
|
0
|
61
|
271
|
|
О
|
Ю
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
123
|
0
|
|
|
0
|
123
|
|
|
ЧП
|
|
3,22
|
5,3
|
17
|
6,9
|
|
39
|
0,9
|
86,65
|
0
|
|
|
0
|
87
|
|
|
520 ЖК(У)
|
НС1
|
Ю
|
4,9
|
3,2
|
15,7
|
4,9
|
20
|
43
|
1
|
111,3
|
0
|
0,05
|
|
0,05
|
117
|
863
|
|
НС2
|
З
|
8,71
|
3,2
|
27,9
|
4,9
|
|
|
1
|
218,3
|
0,05
|
0,05
|
|
0,1
|
240
|
|
|
О1
|
Ю
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0
|
0,05
|
|
0,05
|
135
|
|
|
О2
|
З
|
|
|
3
|
1
|
|
|
1
|
129
|
0,05
|
0,05
|
|
0,1
|
142
|
|
|
ЧП
|
|
4,9
|
8,7
|
42,7
|
6,9
|
|
41
|
0,9
|
228,2
|
0
|
0
|
|
0
|
228
|
|
|
Теплопотери по пятому этажу
|
4113
|
|
ЛК
|
НС
|
С
|
2,6
|
16
|
41,6
|
4,9
|
16
|
39
|
1
|
235,6
|
0,1
|
|
|
0,1
|
259
|
2478
|
|
НД
|
С
|
|
|
4
|
0,6
|
|
|
1
|
260
|
0,1
|
|
4,3
|
4,42
|
1409
|
|
|
4О
|
С
|
|
|
12
|
1
|
|
|
1
|
468
|
0,1
|
|
|
0,1
|
515
|
|
|
ПП
|
|
8,71
|
2,6
|
22,6
|
2,7
|
|
37
|
0,6
|
186,2
|
0
|
|
|
0
|
186
|
|
|
ЧП
|
|
8,71
|
2,6
|
22,6
|
6,9
|
|
37
|
0,9
|
109,3
|
0
|
|
|
0
|
109
|
|
|
Теплопотери по всему зданию
|
19923
|
Пример расчета:
Комната №101 - жилая угловая комната. Ориентация по сторонам света:
наружная стена 1 - север, окно 1 - север, наружная стена 2 - запад, окно 2 -
запад. Площадь одного окна 3 м2, площадь наружных стен 13,4 м2 и 18,8 м2
соответственно, площадь пола 24,6 м2. Фактическое сопротивление теплопередачи
наружных стен 4,9 м2*C\Вт, окон 1 м2*C\Вт, подвального перекрытия 2,7 м2*C\Вт.
Внутренняя температура жилой угловой комнаты 20 оС. Разность температур 43 оС,
а для подвального перекрытия 41 оС. Коэффициент учета положения наружной
поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху (n) равен 1, а для подвального
помещения - 0,6. Добавки β1 на ориентацию наружных ограждений по сторонам света:
для северной стороны - 0,1; для западной стороны - 0,05. Добавки β2 на угловое помещение на каждую
ограждающую конструкцию, кроме подвального перекрытия, равны 0,05.
Подставим все данные в формулу (2.1) и найдем расчетные теплопотери
ограждения.
1) Наружная
стена 1 Q = 
= 105 Вт
) Наружная
стена 2 Q = 
= 153 Вт
) Окно
1 Q = 
= 148 Вт
) Окно
2 Q = 
= 142 Вт
) Подвальное
перекрытие Q = 
= 224 Вт
Суммарные теплопотери помещения № 101:
∑ Q = 105+153+148+142+224=772 Вт
Лестничная клетка. Ориентация по сторонам света: наружная стена, наружная
дверь и 4 окна- север. Площадь одного окна 3 м2, площадь наружных дверей 4 м2 ,
площадь наружной стены 41,6 м2, площадь пола и потолка 22,6 м2 Фактическое
сопротивление теплопередачи наружных стен 4,9 м2*C\Вт, наружных дверей 0,6
м2*C\Вт, окон 1 м2*C\Вт, подвального перекрытия 2,7 м2*C\Вт, чердачного
перекрытия 6,9 м2*C\Вт. Внутренняя температура лестничной клетки 16 оС.
Разность температур 39 оС, а для подвального и чердачного перекрытий 37 оС.
Коэффициент учета положения наружной поверхности ограждающей конструкции по
отношению к наружному воздуху (n)
равен 1, для подвального перекрытия - 0,6, для чердачного перекрытия - 0,9.
Добавки β1 на ориентацию наружных ограждений
по сторонам света: для северной стороны - 0,1. Добавки β3 на нагревание наружного воздуха,
поступающего путем инфильтрации в помещение равны 0,27*h (h - высота здания,
равная 16 м).
Подставим все данные в формулу (2.1) и найдем расчетные теплопотери
ограждения.
1) Наружная
стена Q = 
= 259 Вт
) Наружная
дверь Q = 
= 1409 Вт
) Окна
Q = 
= 515 Вт
) Чердачное
перекрытие Q = 
= 109 Вт
) Подвальное
перекрытие Q = 
=186 Вт
Суммарные теплопотери лестничной клетки:
∑ Q = 259+1409+515+109+186=2478 Вт
.2
Определение площади ограждений
Площади F, м2 отдельных ограждений - наружных
стен (НС), окон (О), дверей (Д), потолка (Пт), пола (П) и линейные размеры
ограждающих конструкций определены по планам и разрезам здания следующим
образом:
. площадь световых проёмов и дверей - по наименьшим размерам строи
тельных проёмов в свету;
. площадь потолков и полов - по размерам между осями внутренних
стен и от внутренней поверхности наружных стен;
. высоту стен первого этажа - по размеру от уровня нижней
поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго
этажа;
. высоту стен промежуточного этажа - по размеру между уровнями
чистых полов данного и вышележащего этажей;
. высоту стен верхнего этажа - по размеру от уровня чистого пола
до верха утеплителя чердачного перекрытия;
. длину наружных стен: а)не угловых помещений - по размерам между
осями внутренних стен; б)угловых помещений - от внешней поверхности наружных
стен до оси внутренних стен или до внешней поверхности примыкающих наружных
стен;
. длину внутренних стен - по размерам от внутренних поверхностей
наружных стен до осей внутренних стен или между осями внутренних стен.
стена
воздухообмен чердачный отопительный
2.3 Расчет
отопительных приборов
Отопительные приборы (ОП) являются основным элементом системы отопления.
Они предназначены для передачи тепла помещению от теплоносителя. ОП
устанавливаются непосредственно в помещении и должны удовлетворять
теплотехническим, санитарно-гигиеническим и технико-экономическим требованиям.
В жилых зданиях устанавливаются нагревательные приборы с высоким
коэффициентом теплоотдачи. Их поверхность в тоже время не должна нагреваться
выше температуры 90 °С, т.к. уже при этой температуре может возникнуть сухая
возгонка оседающей на приборе пыли. В качестве нагревательных приборов
используются радиаторы стальные панельные типа РСВI-1.
В рассматриваемом доме нагревательные приборы установлены у наружных
ограждений под окнами.
Расчетная площадь Fp, м2,
отопительного прибора независимо от вида теплоносителя определяют по формуле:
Fp =
, (2.4)
где
Qпр - требуемая теплоотдача прибора в рассматриваемом
помещении, Вт;
В
однотрубной системе водяного отопления средняя температура в нагревательных
приборах будет разной. Температура в любой точке стояк однотрубной системы
многоэтажного здания:
tх =
(2.5)
где tг - температура подающего
теплоносителя, оС;
tо -
температура обратного теплоносителя, оС;
-
тепловая нагрузка ОП, расположенных выше точки х, в которой определяется
температура воды, Вт;
-
тепловая нагрузка всех ОП, присоединенных к данному стояку, Вт.
Число
секций радиаторов определяем по формуле:
(2.6)
где f1=0,71 м2 - площадь нагревательной
поверхности одной секции радиатора;
Fp -
расчетная площадь отопительного прибора, м2;
Расчетное число секций округляется таким образом, чтобы уменьшение
теплового потока Qпр было не более
5% (т.е. не более 60 Вт)
Все расчёты нагревательных приборов приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Расчет нагревательных приборов
|
Номер помещения
|
Наименование помещения
|
Теплопотери Qпр, Вт
|
Средняя температура
теплоносителя t ср
|
Температура помещения tв
|
Тип нагревательного прибора
|
Коэффициент теплопередачи
К, Вт/ м 2 0С
|
Поверхрость нагрева Ар, м2
|
Количество секций
|
Группировка секций в ПО
|
|
101+105
|
ЖК+К
|
973
|
65
|
20
|
РСВI-1
|
11,5
|
2,99
|
5
|
1X2 1X3
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
102+103+104
|
К+В+Т
|
466
|
65
|
18
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,66
|
1
|
1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
106
|
ЖК
|
454
|
65
|
18
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,64
|
1
|
1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
107+108
|
ЖК+К
|
978
|
65
|
20
|
РСВI-1
|
11,5
|
1,38
|
2
|
1X1 1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
112+111+110+109
|
К+В+Т+К
|
979
|
65
|
20
|
РСВI-1
|
11,5
|
1,38
|
2
|
1X1 1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
К+В+Т
|
390
|
65
|
18
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,55
|
1
|
1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
117+116
|
ЖК+К
|
518
|
65
|
18
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,73
|
2
|
1X2
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
119+118
|
ЖК+К
|
373
|
65
|
18
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,53
|
1
|
1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
120
|
ЖК
|
1023
|
65
|
20
|
РСВI-1
|
11,5
|
1,44
|
3
|
1X1 1X2
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
201+205
|
ЖК+К
|
548
|
65
|
20
|
РСВI-1
|
11,5
|
1,76
|
3
|
1X1 1X2
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
202+203+204
|
К+В+Т
|
252
|
65
|
18
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,35
|
1
|
1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
206
|
ЖК
|
239
|
65
|
18
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,34
|
1
|
1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
207+208
|
ЖК+К
|
561
|
65
|
20
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,79
|
2
|
1X1 1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
212+211+210+209
|
К+В+Т+К
|
559
|
65
|
20
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,79
|
2
|
1X1 1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
215+214+213
|
К+В+Т
|
195
|
65
|
18
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,27
|
1
|
1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
217+216
|
ЖК+К
|
196
|
65
|
18
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,28
|
1
|
1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
219+218
|
ЖК+К
|
184
|
65
|
18
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,26
|
1
|
1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
220
|
ЖК
|
634
|
65
|
20
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,89
|
2
|
1X1 1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
501+505
|
ЖК+К
|
798
|
65
|
20
|
РСВI-1
|
11,5
|
2,49
|
4
|
1X2 1X2
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
502+504+503
|
К+В+Т
|
375
|
65
|
18
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,53
|
1
|
1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
506
|
ЖК
|
364
|
65
|
18
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,51
|
1
|
1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
507+508
|
ЖК+К
|
806
|
65
|
20
|
РСВI-1
|
11,5
|
1,14
|
2
|
1X1 1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
512+511+510+509
|
К+В+Т+К
|
805
|
65
|
20
|
РСВI-1
|
11,5
|
1,13
|
2
|
1X1 1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
515+514+513
|
К+В+Т
|
308
|
65
|
18
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,43
|
1
|
1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
517+516
|
ЖК+К
|
363
|
65
|
18
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,51
|
1
|
1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
519+518
|
ЖК+К
|
295
|
65
|
18
|
РСВI-1
|
11,5
|
0,42
|
1
|
1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
520
|
ЖК
|
863
|
65
|
20
|
РСВI-1
|
11,5
|
1,22
|
2
|
1X1 1X1
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
|
|
ЛК
|
ЛК
|
2479
|
65
|
16
|
РСВI-1
|
11,5
|
3,49
|
5
|
1X3
|
|
|
|
|
|
710
|
|
|
|
1X1
|
|
|
|
|
|
0,71
|
|
|
|
1X1
|
2.4
Гидравлический расчёт трубопроводов
Цель гидравлического расчёта: определение диаметров теплопроводов при
заданной тепловой нагрузке и расчётном циркуляционном давлении, установленном
для данной системы. Из курса гидравлики известно, что при движении реальной
жидкости по трубам всегда имеют места потери давления для преодоления
сопротивлений двух видов: сопротивления на трение, на местное сопротивление
(сопротивление по длине).
Для однотрубной тупиковой системы расчетное кольцо выбирается через самый
нагруженный и удаленный стояк. После выбора неблагоприятного кольца оно
разбивается на расчетные участки, под которыми принимают длину трубопровода с постоянным
расходом теплоносителя.
Под расчетным циркуляционным давлением понимается необходимое давление
для поддержания принятого гидравлического режима системы отопления, т.е. то
давление, которое может быть израсходовано в расчетных условиях на преодоление
гидравлических сопротивлений в системе.
Располагаемое циркуляционное давление определяется по формуле:
Δрр = Δрн + Б(Δре пр + Δре тр), (2.7)
где Δрн - искусственное давление, создаваемое элеватором, Па;
рассчитывается как Δрн = 100∑l.
Б- поправочный коэффициент, для однотрубной системы Б=1;
Δре пр - давление, возникающее от
охлаждения воды в приборе, Па;
Δре пр=n·h·g·(ρо - ρг), (2.8)
где n - число этажей;
h -
высота этажа, м;
ρo = 988,0 кг/м3 -плотность воды в
обратной магистрали, при t = 50
°С;
ρг = 971,8 кг/м3 - плотность воды в
подающей магистрали, при t = 80
°С;
ρср = 980,6 кг/м3 - плотность воды в
подающей магистрали, при t = 65
°С.
Δре рц = 5·3,2·9,81·(988,0 - 971,8) =
2342,752 Па
Δре тр =0 Па - дополнительное давление
от охлаждения воды в трубах;
Δрр =74,07*100 + 2342,752 =9749,752 Па
Диаметр труб в циркуляционном кольце подбираем исходя из принятого
расхода воды и среднего ориентировочного значения удельной линейной потери
давления от трения при движении теплоносителя по трубам:
0,5Δрр
Rср =
------, (2.9)
Σl
Σl - сумма длин участков расчетного
кольца, м.
0,5· 9749,752
Rср =
-------- = 65,8 Па/м.
74,07
По полученному значению Rср,
по приложению Е выбираем диаметры участков d и по значению расхода воды G определяем действительные скорости движения воды и удельные
потери давления от трения R. Эти
данные заносим в таблицу 4.
Таблица 4 - Гидравлический расчет трубопровода
|
Номер участка
|
Тепловая нагрузка участка
|
Расход воды на участке
|
Длина участка
|
Диаметр трубопровода
|
Скорость движения воды
|
Потери давления от трения
на 1м.
|
Потери давления от трения
на участке
|
Сумма коэффициентов местных
сопротивлений
|
Потери давления в местных
сопротивлениях
|
Сумма потерь давления на
участке
|
|
1
|
19924
|
571,15
|
3
|
20
|
0,42
|
160
|
480,00
|
5
|
428,56
|
908,56
|
|
2
|
19924
|
571,15
|
17
|
20
|
0,42
|
160
|
2720,00
|
1,8
|
154,28
|
2874,28
|
|
3
|
11153
|
319,72
|
8
|
20
|
0,27
|
70
|
560,00
|
2,3
|
81,47
|
641,47
|
|
4
|
6145
|
2,62
|
15
|
0,29
|
120
|
314,40
|
2
|
81,73
|
396,13
|
|
5
|
4744
|
135,99
|
3,47
|
15
|
0,23
|
80
|
277,60
|
1,5
|
38,56
|
316,16
|
|
6
|
3461
|
99,22
|
4,54
|
15
|
0,18
|
50
|
227,00
|
1,7
|
26,76
|
253,76
|
|
7
|
3461
|
99,22
|
4,2
|
15
|
0,18
|
50
|
210,00
|
1,5
|
23,61
|
233,61
|
|
8
|
2656
|
76,14
|
3,2
|
15
|
0,14
|
32
|
102,40
|
1,5
|
14,29
|
116,69
|
|
9
|
2097
|
60,11
|
3,2
|
15
|
0,135
|
28
|
89,60
|
1,5
|
13,28
|
102,88
|
|
10
|
1538
|
44,09
|
3,2
|
15
|
0,108
|
18
|
57,60
|
1,5
|
8,50
|
66,10
|
|
11
|
979
|
28,06
|
1,5
|
15
|
0,098
|
14
|
21,00
|
2,5
|
11,67
|
32,67
|
|
12
|
3461
|
99,22
|
6,52
|
15
|
0,18
|
50
|
326,00
|
0,8
|
12,80
|
338,80
|
|
13
|
4744
|
135,99
|
3,46
|
15
|
0,23
|
80
|
276,80
|
0,8
|
20,91
|
297,71
|
|
14
|
6145
|
176,16
|
1,62
|
15
|
0,29
|
120
|
194,40
|
4,3
|
178,65
|
373,05
|
|
15
|
11153
|
319,72
|
10,93
|
20
|
0,27
|
70
|
765,10
|
3,5
|
126,04
|
891,14
|
|
16
|
19923
|
571,13
|
7,61
|
20
|
0,42
|
160
|
1217,60
|
1
|
87,14
|
1304,74
|
|
|
|
74,07
|
|
|
|
|
|
|
9147,8
|
Для определения диаметра трубопровода, скорости движения воды в
трубопроводе нужно рассчитать расход воды на участке Gi, кг/ч, который определяется по формуле
(2.10)
где Qуч - тепловая нагрузка участка, Вт.
Зная
Gi и Rср по приложению В методического руководства по
расчету отопления и вентиляции жилых зданий определим d и v.
Потери
давления на трение на участке определяются путем умножения удельной потери
давления R на длину участка l, м. Потери
давления в местных сопротивлениях Z, Па, определяются по формуле:
(2.11)
где
åx - сумма
коэффициентов местных сопротивлений на участке;
J -
скорость воды на участке, м/с;
r -
плотность воды, кг/м3.
Сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке зависит от вида
местных сопротивлений.
Итак, сумма потерь давления в кольце составляет 8612.6
Па. Потери давления в кольце должны быть в пределах 90 % располагаемого
давления:
% ≤ 10 %. (2.13)
≤ 10%.
Данное равенство выполняется, значит принятые диаметры труб и скорости
движения воды в них соотвествуют требованиям.
2.5 Расчёт элеватора
Гидроэлеватор применяют в системе отопления для понижения температуры t1 сетевой воды, поступающей по
подающему теплопроводу Т1, до температуры, допустимой в системе tг.
Основными частями элеватора являются сопло, камера всасывания, камера
смешения и диффузор.
Работа элеватора основана на использовании энергии подающей магистрали
тепловой сети, выходящей из сопла со значительной скоростью.
При этом статическое давление ее становится меньше, чем давление в
обратной магистрали, вследствие чего охлажденная вода из обратной магистрали
подсасывается струей воды из подающей магистрали в камеру всасывания.
Образовавшийся поток воды поступает в камеру смешения, где выравниваются
температуры и скорости, а давление постоянно. В диффузоре скорость потока
уменьшается по мере увеличения его сечения, а статическое давление
увеличивается.
За счет гидростатического давления в конце диффузора и в камере
всасывания элеватора создается циркуляционное давление, необходимое для
действия системы отопления
Рисунок 4 - Схема теплового пункта для присоединения системы отопления по
зависимой схеме, через элеватор: 1 - трехходовой кран; 2 - задвижка; 3 -
пробковый кран; 4 - грязевики; 5 - обратный клапан; 6 - дроссельная шайба; 7 -
штуцер для тепломера; 8 - термометр; 9 - манометр; 10 - элеватор; 11 -
тепломер; 12 - водомер; 13 - регулятор расхода; 14 - регулятор давления; 15 -
вентиль; 16 - обводная линия.
Рисунок 5 - Схема элеватора: 1 - фасонный фланец; 2 - прокладка; 3 -
сопло; 4 - сменная часть сопла
Основной расчетной характеристикой для элеватора служит так называемый
коэффициент смешения и, представляющий собой отношение массы подмешиваемой
охлажденной воды Gп к массе воды Gс, поступающей из тепловой сети в
элеватор:
(2.14)
где
t1 - температура воды, поступающей в элеватор из
подающей линии Т1 тепловой сети;
tг - температура
смешанной воды, поступающей в систему отопления после элеватора;
to - температура
охлажденной воды из обратной линии Т2, поступающей из системы отопления.
Далее
определяем основной размер элеватора - диаметр горловины dг,
мм,
где
- Gc -расход воды в системе отопления, кг/ч;
Δрн - насосное циркуляционное давление для системы, кПа
мм
Исходя
из того, что номер элеватора принимается в соответствие значению диаметра
горловины, значит, получаем элеватор Мини Ф1.
3. Вентиляция
здания
Современные условия жизни человека требует эффективных искусственных
средств оздоровления воздушной среды. Этой цели служит система вентиляции
здания. В жилых зданиях проектируется естественная вытяжная канальная
вентиляция для помещений, не требующих воздухообмена больше однократного. В
данном разделе курсовой работы определяется воздухообмен в помещениях,
выбирается и конструируется система вентиляции и проводится аэродинамический
расчет систем вентиляции.
3.1
Определение воздухообмена в помещении
Необходимость устройства систем вентиляции в жилых и общественных зданиях
обусловлена выделением теплоты, влаги и вредных газов.
Количество вентиляционного воздуха L, м3/ч, для жилых зданий определяется в зависимости от
помещений. Для жилых комнат квартиры (если они не связаны коридором с кухней
или санузлом)
L=3V (3.1)
где 3 - кратность воздухообмена в час, 3 м3/ч на 1 м2 площади пола;
V-
объем помещения.
Воздухообменом называется частичная или полная замена воздуха,
содержащего вредные выделения, чистым атмосферным воздухом. Количество воздуха L, подаваемого или удаляемого за 1 час
из помещения, отнесённого к его кубатуре Vн, принято называть кратностью воздухообмена n. При этом знак (+) обозначается
воздухообмен по притоку, знаком (-) - по вытяжке, т.е.
± n =L/ Vн (3.2)
Таблица 5 - Потребные вентиляционные объемы воздуха
|
Номер помещения
|
Помещение
|
Объем помещения, м3
|
Кратность обменов n
|
Объем вентиляционного
воздуха L, м3/ч
|
Площадь воздуховода
|
|
|
|
приток
|
вытяжка
|
приток
|
вытяжка
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
|
102
|
К
|
61,49
|
-
|
3
|
-
|
184,47
|
0,09
|
|
103
|
СУ
|
6,99
|
-
|
3
|
-
|
20,97
|
0,01
|
|
104
|
СУ
|
9,62
|
-
|
3
|
-
|
28,86
|
0,01
|
|
109
|
СУ
|
6,45
|
-
|
3
|
-
|
19,35
|
0,01
|
|
110
|
СУ
|
13,76
|
-
|
3
|
-
|
41,28
|
0,02
|
|
112
|
К
|
93,1
|
-
|
3
|
-
|
279,3
|
0,13
|
|
113
|
СУ
|
13,76
|
-
|
3
|
-
|
41,28
|
0,02
|
|
114
|
СУ
|
6,45
|
-
|
3
|
-
|
19,35
|
0,01
|
|
115
|
К
|
48,75
|
-
|
3
|
-
|
146,25
|
0,07
|
|
202
|
К
|
61,49
|
-
|
3
|
-
|
184,47
|
0,09
|
|
203
|
СУ
|
6,99
|
-
|
3
|
-
|
20,97
|
0,01
|
|
204
|
СУ
|
9,62
|
-
|
3
|
-
|
28,86
|
0,01
|
|
209
|
СУ
|
6,45
|
-
|
3
|
-
|
19,35
|
0,01
|
|
210
|
СУ
|
13,76
|
-
|
3
|
-
|
41,28
|
0,02
|
|
212
|
К
|
93,1
|
-
|
3
|
-
|
279,3
|
0,13
|
|
213
|
СУ
|
13,76
|
-
|
3
|
-
|
41,28
|
0,02
|
|
214
|
СУ
|
6,45
|
-
|
3
|
-
|
19,35
|
0,01
|
|
215
|
К
|
48,75
|
-
|
3
|
-
|
146,25
|
0,07
|
|
302
|
К
|
61,49
|
3
|
-
|
184,47
|
0,09
|
|
303
|
СУ
|
6,99
|
-
|
3
|
-
|
20,97
|
0,01
|
|
304
|
СУ
|
9,62
|
-
|
3
|
-
|
28,86
|
0,01
|
|
309
|
СУ
|
6,45
|
-
|
3
|
-
|
19,35
|
0,01
|
|
310
|
СУ
|
13,76
|
-
|
3
|
-
|
41,28
|
0,02
|
|
312
|
К
|
93,1
|
-
|
3
|
-
|
279,3
|
0,13
|
|
313
|
СУ
|
13,76
|
-
|
3
|
-
|
41,28
|
0,02
|
|
314
|
СУ
|
6,45
|
-
|
3
|
-
|
19,35
|
0,01
|
|
315
|
К
|
48,75
|
-
|
3
|
-
|
146,25
|
0,07
|
|
402
|
К
|
61,49
|
-
|
3
|
-
|
184,47
|
0,09
|
|
403
|
СУ
|
6,99
|
-
|
3
|
-
|
20,97
|
0,01
|
|
404
|
СУ
|
9,62
|
-
|
3
|
-
|
28,86
|
0,01
|
|
409
|
СУ
|
6,45
|
-
|
3
|
-
|
19,35
|
0,01
|
|
410
|
СУ
|
13,76
|
-
|
3
|
-
|
41,28
|
0,02
|
|
412
|
К
|
93,1
|
-
|
3
|
-
|
279,3
|
0,13
|
|
413
|
СУ
|
13,76
|
-
|
3
|
-
|
41,28
|
0,02
|
|
414
|
СУ
|
6,45
|
-
|
3
|
-
|
19,35
|
0,01
|
|
415
|
К
|
48,75
|
-
|
3
|
-
|
146,25
|
0,07
|
|
502
|
К
|
61,49
|
-
|
3
|
-
|
184,47
|
0,09
|
|
503
|
СУ
|
6,99
|
-
|
3
|
-
|
20,97
|
0,01
|
|
504
|
СУ
|
9,62
|
-
|
3
|
-
|
28,86
|
0,01
|
|
509
|
СУ
|
6,45
|
-
|
3
|
-
|
19,35
|
0,01
|
|
510
|
СУ
|
13,76
|
-
|
3
|
-
|
41,28
|
0,02
|
|
512
|
К
|
93,1
|
-
|
3
|
-
|
279,3
|
0,13
|
|
513
|
СУ
|
13,76
|
-
|
3
|
-
|
41,28
|
0,02
|
|
514
|
СУ
|
6,45
|
-
|
3
|
-
|
19,35
|
0,01
|
|
515
|
К
|
48,75
|
-
|
3
|
-
|
146,25
|
0,07
|
3.2 Выбор
системы вентиляции и их конструирование
В данной курсовой работе запроектирована естественная канальная
вентиляция для заданного жилого здания. Канальными системами естественной
вентиляции называются системы, в которых подача наружного воздуха или удаление
загрязненного осуществляется по специальным каналам, предусмотренным в
конструкциях здания, или приставным воздуховодом. Воздух в этих системах
перемещается вследствие разности давлений наружного и внутреннего воздуха.
Вытяжная естественная канальная вентиляция состоит:
Ø вертикальных внутристенных каналов с отверстиями, закрытыми
жалюзийными решетками;
Ø сборных горизонтальных воздуховодов и вытяжной шахты.
Загрязненный воздух из помещений поступает через жалюзийную решетку в
канал, поднимается вверх, достигая сборных воздуховодов, и оттуда выходит через
шахту в атмосферу.
Теплые чердаки рекомендуется предусматривать для зданий высотой 9 этажей
и более.
В кирпичных внутренних стенах размеры каналов принимаются кратными 1/2
кирпича (140x140, 140x270, 270x270, 270x400 и т.д.). Наименьший канал - 1/2х1/2
кирпича (140x140). Запрещается расположение вентиляционных каналов в наружных
стенах здания. В домах квартирного типа допускается объединение вентиляционных
каналов из туалетной и ванной комнат. Обособленно выполняются вентиляционные
каналы из кухонь.
Приставные каналы выполняются из гипсошлаковых плит толщиной 35 мм и
других материалов. Наименьший размер сборных горизонтальных каналов на чердаках
- 200х200 мм.
Вытяжные отверстия в жилых зданиях располагают под потолком, но не ниже 2
м от пола до низа отверстий и не ниже 0,1 м от плоскости потолка до верха
отверстий. Вытяжные отверстия снабжаются решетками с подвижными и неподвижными
жалюзи.
Наименьший размер вытяжной решетки - 150x150 мм.
Протяженность сборных каналов на чердаках от места присоединения
вертикального вытяжного канала до выбросной шахты не должна превышать 8 м,
ближайшими по ходу воздуха к вытяжной шахте должны быть вытяжные каналы верхних
этажей.
Сборные горизонтальные воздуховоды на чердаке здания размещают по
железобетонному перекрытию с подстилкой одного ряда плит утеплителя, которые
заливают цементным раствором слоем не менее 5 мм. Наименьший размер сборных
горизонтальных каналов на чердаках - 200х200 мм с уклоном 0,01 - 0,015 к
вытяжной шахте.
Минимальная высота выброса воздуха над кровлей должна составлять: при
скатных кровлях - 0,7 м, но не более чем на 0,5 м выше конька; при плоских
кровлях - 0,5 м выше парапета кровли.
.3
Аэродинамический расчет систем вентиляции
Расчет системы вентиляции состоит в том, чтобы выполнить аэродинамический
расчет. Он выполняется следующим образом:
ü разбиваем аксонометрическую схему воздуховода на расчётные
участки;
ü определяют расход воздуха через приточные отверстия.
Кратность воздухообмена принимается: для кухонь и санузлов - 3,0.
Полученные данные заносятся в таблицу 5.
Задаваясь скоростью движения воздуха в вертикальных воздуховодах,
определяем площадь поперечного сечения воздуходува, м2, по участкам:
,
где
Vдоп - допустимая скорость в каналах, м/с.
Скорости
воздуха, м/с, при естественной вентиляции принимаются:
· вытяжные решетки - Vдоп = 0,5;
· вертикальные каналы - Vдоп = 0,6…0,9;
· вытяжные шахты - Vдоп = 1,5.
По ориентировочному сечению каналов выбирается количество каналов по
ближайшему стандартному сечению: для каналов 140´140 мм - fк = 0,02 м2; 140´270 мм - fк = 0,038 м2.
Число каналов определяется по формуле:
.
Вычисляется расчетное располагаемое давление Dp, Па, для каналов каждого этажа по
формуле:
Dр = g ∙ h ∙ (rн - rв),
где h - вертикальное расстояние от центра вытяжной решетки до устья
вытяжной шахты, м;
rн - плотность наружного воздуха при температуре +5 °С; rн = 1,27 кг/м3;
rв - плотность внутреннего воздуха (таблица 6).
Таблица 6 - Плотность внутреннего воздуха в зависимости от температуры
|
rв, кг/м3
|
1,270
|
1,248
|
1,226
|
1,213
|
1,205
|
1,197
|
1,185
|
|
tв, °С
|
+5
|
+10
|
+15
|
+18
|
+20
|
+22
|
+25
|
Определяется сопротивление системы вентиляции суммированием потерь
давления на трения и в местных сопротивлениях участков сети:
где Rк - потери давления на 1 м длины
воздуховода, Па/м, принимается по номограмме (приложение Ж);
т - поправочный коэффициент для прямоугольных воздуховодов (таблица 7);
п - поправочный коэффициент на шероховатость стенок каналов (таблица 8);
l -
длина участка, м;
Z - потери
давления в местных сопротивлениях, Па.
,
где Sx - сумма
коэффициентов местных сопротивлений на участке, принимается для входа воздуха в
вытяжную решетку x
=2,0; для поворота на 90º - 1,1; для тройника на повороте - 0,4; для поворота
перед входом в шахту 0,35; для выхода из шахты - 2,5;
rд = (u2r)/2 - динамическое давление, Па,
принимается по номограмме (приложение Ж).
Таблица 7 - Поправочный коэффициент m для прямоугольных каналов
|
Размеры канала
|
140х140
|
140х270
|
270х270
|
140х400
|
270х400
|
ab, при а = b
|
|
m
|
1,13
|
1,2
|
1,13
|
1,3
|
1,17
|
1,13
|
Таблица 8 - Поправочный коэффициент n в зависимости от материала канала,
абсолютной шероховатости Кэ и скорости движения
|
Скорость движения воздуха,
м/с
|
При материале канала
|
|
|
шлакогипсе Кэ=1¸1,5
|
шлакобетоне Кэ=1,5
|
кирпиче Кэ=0,8
|
с цементной штукатуркой
Кэ=0,22
|
|
0,4
|
1,08
|
1,11
|
1,25
|
1,48
|
|
0,8
|
1,13
|
1,19
|
1,4
|
1,69
|
|
1,2
|
1,18
|
1,25
|
1,5
|
1,84
|
|
1,6
|
1,22
|
1,31
|
1,58
|
1,95
|
|
|
|
|
|
|
На номограмме (приложение Ж) расчет воздуховодов дается для круглого
сечения, необходимо определять эквивалентный диаметр стандартному сечению
канала:
эк = 2 a b / (a + b)
где a и b - стороны прямоугольного канала, мм.
Для нормальной работы системы естественной вентиляции необходимо, чтобы
было сохранено соотношение:
Если
это не выполняется, необходимо изменить площади сечения каналов.
Если общие потери давления на всех расчетных участках при минимальных
размерах каналов меньше располагаемого давления, тогда предварительные размеры
каналов принимают как окончательные. Данные по приведенному аэродинамическому
расчету вентиляционных систем сводятся в таблицу 9.
Таблица 9 - Аэродинамический расчёт
|
Номер участка
|
Расход воздуха на участке
L, м3/ч
|
Длина участка l, м
|
Размеры канала a b, мм
|
Эквивалентный диаметр dэ,
мм
|
Действительная скорость
воздуха νд, м/с
|
Потери давления на 1 м
канала Rк, Па/м
|
Поправочный коэффициент для
прямоугольных воздуховодов m
|
Абсолютная шероховатость
канала Кэ
|
Поправочный коэффициент на
шероховатость стенок каналов n
|
Потери давления на трение
на участках Rk mnl, Па
|
Динамическое давление на
участках Р д, Па
|
Сумма коэффициентов местных
сопротивлений ∑ς
|
Потери давления в местных
сопротивления Z, Па
|
Общие потери давления на
участке ( Rk mnl + Z ), Па
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
|
1
|
184,47
|
19
|
270х400
|
322
|
0,68
|
0,023
|
1,17
|
0,8
|
1,31
|
0,68
|
0,29
|
3,1
|
0,91
|
1,59
|
|
2
|
368,94
|
0,3
|
270х400
|
322
|
1,3
|
0,07
|
1,17
|
0,8
|
1,6
|
0,04
|
1,07
|
0,4
|
0,43
|
0,47
|
|
3
|
553,41
|
0,3
|
270х400
|
322
|
1,9
|
0,14
|
1,17
|
0,8
|
1,67
|
0,08
|
2,29
|
0,4
|
0,92
|
1,00
|
|
4
|
737,88
|
0,3
|
270x400
|
322
|
2,6
|
0,25
|
1,17
|
0,8
|
1,85
|
0,16
|
4,29
|
0,4
|
1,72
|
1,88
|
|
5
|
922,35
|
0,3
|
400х400
|
400
|
2,3
|
0,14
|
1,13
|
0,8
|
1,79
|
0,08
|
3,36
|
0,35
|
1,18
|
1,26
|
|
6
|
1171,50
|
3
|
670x670
|
670
|
0,77
|
0,01
|
1,4
|
0,8
|
1,4
|
0,06
|
0,38
|
2,5
|
0,94
|
1,00
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7,20
|
Выполняем
проверку:
Данное равенство выполняется, значит принятые размеры кналов
и скорости движения воздуха в них соотвествуют требованиям.
Список
литературы
1) ТКП
45-2.04-43-2006. Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования.
Введ. 2006-29-12. -Минск: Минстройархитектуры Республики Беларусь, 2006.- 32с.
2) СНБ
2.04.02 - 2000. Строительная климатология. - Введ.2003-08-12. -Минск:
Минстройархитектуры Республики Беларусь, 2000. -37с.
) СНБ
4.02.01-03. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. -Введ.
2003-16-1-Минск: Минстройархитектуры Республики Беларусь, 2004.-78с.
) Невзорова,
А.Б. Инженерные сети и оборудование. Отопление, вентиляция, теплогазоснабжение:
учебн. Пособие / А.Б. Невзорова; Мин-во образования Республики Беларусь
Белорус. гос. Ун-т транспорта. -Гомель: БелГУТ.2009.-240с.
) Невзорова
А.Б. Инженерные сети и оборудование (Отопление и вентиляция жилого здания):
учебно-метод. Пособие по курсовому проектированию / А.Б. Невзорова: Мин-во
образования Респубдики Беларусь. Белорус. гос. Ун-т. Транспорта. -Гомель:
БелГУТ.2006.-71с