Отопление и вентиляция жилого здания в городе Слюдянка
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ
ЗАПИСКА
к
курсовой работе
«Отопление
и вентиляция жилого здания в городе Слюдянка»
Исходные данные
план типового здания (вариант №04);
количество этажей - 3;
высота типового этажа - 4м;
ориентация главного фасада на Север;
район строительства - Слюдянка;
теплоноситель - 95-70 °С;
разводка - нижняя;
тип нагревательного прибора -
конвектор;
утеплитель в конструкции стены -
плиты минераловатные повышенной жесткости на органофосфатном связующем,
плотностью 200 кг/м3;
утеплитель в конструкции чердачного
перекрытия - вермикулит вспученный (ГОСТ 12865-67), плотностью 100 кг/м3;
утеплитель в конструкции пола над
холодным подвалом - пенопласт ПХВ-1 (ТУ 6-05-1179-75) и ПВ-1 (ТУ 6-05-1158-78)
плотностью 125 кг/м3.
Введение
Системы отопления и вентиляции
относятся к инженерным сетям зданий и являются системами жизнеобеспечения. Без
них постоянное пребывание людей в зданиях невозможно. При конструировании
здания предусматривают возможность размещения и удобной эксплуатации инженерных
сетей и оборудования, обеспечивающих благоприятный климат, в помещениях.
Расчеты систем отопления и
вентиляции основываются на законах физики, гидравлики, аэродинамики.
Гидравлические и аэродинамические расчеты этих систем аналогичны расчетам
систем водоснабжения.
Цель курсового проекта: научиться
конструировать и рассчитывать сети отопления и вентиляции несложной
конструкции. Для этого необходимо знать основные принципы теплотехнических
расчетов, движения жидкости и газов по трубопроводным системам.
При разработке проекта следует
ознакомиться с основной нормативной и учебной литературой, приведенной в
библиографическом списке.
Курсовой проект состоит из
расчетно-пояснительной записки и графической части. Расчетно-пояснительная
записка и чертежи выполнены в соответствии с действующими стандартами единой
системы конструкторской документации (ЕСКД).
Расчетно-пояснительная записка -
важнейшая часть курсового проекта. Основное содержание расчетно-пояснительной
записки - это описание и обоснование принятых схем, методов и результатов
расчетов, технико-экономическое сравнение вариантов и т.д.
Исходные данные
Район постройки здания - город
Слюдянка.
Климатические данные (СНиП
23-01-99*):
Температура наружного
воздуха наиболее холодной пятидневки для коэффициента
обеспеченности 0,92;
Средняя температура
отопительного периода со среднесуточной
температурой наружного воздуха <8°С
Продолжительность
отопительного периода
Характеристика здания:
Жилой дом в 3 этажа
Высота типового этажа -
4 м;
Характеристика
помещения:
Жилая комната. Расчетная
температура в помещении ;
Характеристики наружных
ограждений:
Конструкция наружной
стены;
Конструкция чердачного
перекрытия;
Конструкция пола.
1. Теплотехнический
расчет ограждающих конструкций
отопление вентиляция
здание
Конструкция наружной
стены
- цементно-песчаный
раствор; ρ=1800кг/м3; 2 - кирпичная кладка из облицовочного кирпича на
цементно-песчаном растворе ρ=1800 кг/м3;
3 - плиты минераловатные повышенной жесткости на органофосфатном связующем, ρ=200
кг/м3; 4 - кирпичная кладка из силикатного кирпича на
цементно-песчаном растворе ρ=1800 кг/м3.
Определение градусо-суток
отопительного периода ГСОП (°С∙сут)
ГСОП=Dd=.
Определение приведенного
сопротивления теплопередаче Rreg (
=.,
где a,b - коэффициенты,
зависящие от типа ограждения.
Определение толщины
теплоизоляции δиз (мм)
,
где, - коэффициент
теплоотдачи наружной и внутренней поверхностей ограждающей конструкции (Вт/м2∙°С);
толщина слоя, м;
коэффициент
теплопроводности (СНиП II-3-79*)
Принимаем
Определяем фактическое
сопротивление теплопередаче Rоф (
условие выполняется.
Определяем коэффициент
теплопередачи
Пол первого этажа (над
неотапливаемым подвалом)
- дуб поперек волокон
(ГОСТ 9462-71*, ГОСТ 2695-83), ρ=700 кг/м3;
2 - цементно-известковый раствор сложный (песок, цемент, известь), ρ=1700
кг/м3; 3 - пароизоляционный слой - рубероид, пергамин, толь, ρ=600
кг/м3; 4 - пенопласт ПХВ-1 (ТУ 6-05-1179-75) и ПВ-1 (ТУ
6-05-1158-78), ρ=125 кг/м3; 5 - железобетонная плита перекрытия, ρ=2500
кг/м3.
Определение приведенного
сопротивления теплопередаче Rreg (
=.
где a,b - коэффициенты,
зависящие от типа ограждения.
Определение толщины
теплоизоляции δиз (мм)
,
где, - коэффициент
теплоотдачи наружной и внутренней поверхностей ограждающей конструкции (Вт/м2∙°С);
толщина слоя, м;
коэффициент
теплопроводности (СНиП II-3-79*)
Принимаем
Определяем фактическое
сопротивление теплопередаче Rоф (
условие выполняется.
Определяем коэффициент
теплопередачи
Световые проемы
Определение приведенного
сопротивления теплопередаче Rreg (
=.
где a,b - коэффициенты,
зависящие от типа ограждения.
Выбираем обычное стекло
и однокамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла с твердым
селективным покрытием в ПВХ переплетах.
Определяем фактическое
сопротивление теплопередаче Rоф (
условие выполняется.
Определяем коэффициент
теплопередачи
Дверной проем
Определение приведенного
сопротивления теплопередаче Rreg (:
Определяем коэффициент
теплопередачи
Конструкция чердачного
перекрытия
- цементно-песчаный
раствор; ρ=1800кг/м3; 2 - вермикулит вспученный (ГОСТ 12865-67), ρ=100
кг/м3; 3 - пароизоляционный слой - рубероид, пергамин, толь, ρ=600
кг/м3; 4 - железобетонная плита перекрытия, ρ=2500
кг/м3.
Определение приведенного
сопротивления теплопередаче Rreg (
=.
где a,b - коэффициенты,
зависящие от типа ограждения.
Определение толщины
теплоизоляции δиз (мм)
,
где, - коэффициент
теплоотдачи наружной и внутренней поверхностей ограждающей конструкции (Вт/м2∙°С);
толщина слоя, м;
коэффициент
теплопроводности (СНиП II-3-79*)
Принимаем
Определяем фактическое
сопротивление теплопередаче Rоф (
условие выполняется.
Определяем коэффициент
теплопередачи
Результаты
теплотехнического расчета наружных ограждений
Табл. 1
Номер по порядку
|
Ограждение
|
Требуемое сопротивление теплопередаче Rотр (м2∙°С/Вт)
|
Фактическое сопротивление теплопередаче Rоф (м2∙°С/Вт)
|
Коэффициент теплопередачи k (Вт/ м2∙°С)
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1
|
НС
|
3,75
|
3,94
|
0,254
|
2
|
ПЛ
|
4,92
|
5,56
|
0,18
|
3
|
ТО
|
0,64
|
0,65
|
1,54
|
4
|
ДН
|
2,25
|
2,25
|
0,44
|
5
|
ЧП
|
4,92
|
4,94
|
0,2
|
. Расчет теплопотерь
Расчетные потери теплоты,
возмещаемые отоплением, следует определять из теплового баланса. Тепловой
баланс жилого здания в целом и каждого отапливаемого помещении находят из
уравнения, Вт:
где - трансмиссионные
потери теплоты через ограждения здания (помещения). Вт,
- затраты теплоты на
нагрев наружного воздуха в объеме инфильтрации или санитарной нормы, Вт; .o. -
тепловая мощность системы отопления, которая является искомой величиной при
определении теплового баланса, Вт;
- теплопоступления за
счет солнечной радиации, Вт;
- суммарные
теплопоступления за счет всех внутренних источников теплоты, за исключением
системы отопления, Вт, (к бытовым условно относятся тепловыделения от
электробытовых и осветительных приборов, кухонных плит, разводки трубопроводов
горячего водоснабжения и непосредственно потребляемой горячей воды, людей,
находящихся в квартире).
Бытовые тепловыделения (, Вт), связанные с
жизнедеятельностью людей, которые принято определять в зависимости от площади
жилого помещения (м2):
=10 Апл,
где Апл - площадь пола
помещения, м2.
При определении основных
и дополнительных потерь тепла через ограждающие конструкции помещений исходные
и получаемые фактические данные вписывают в специальный формуляр (бланк) для
лучшей организации техники расчета. Ограждающие конструкции обозначаются
сокращенно начальными буквами:
Н.С. -наружная стена;
Т.О. - окно с тройным
остеклением;
Пл.- пол;
Пт. - перекрытие;
Н. Д. - наружняя дверь.
Всем помещениям в здании
присваиваются номера (1-й этаж - помещения № 101, 102, 103, и т.д., 2-й этаж -
помещения № 201, 202, 203, и т.д.), начиная с верхнего левого угла здания.
Лестничные клетки представляют собой одно помещение по всей высоте. Их
обозначают Л.К.№1, Л.К.№2 и т.д. К помещениям кухонь условно присоединяют
подсобные помещения (ванные, санузлы, коридоры), рассматривая их вместе как
одно целое. Если ванная примыкает к наружной стене, её следует рассматривать
как отдельное помещение.
Результаты расчета теплопотерь Табл. 2
|
Номер помещения
|
Наименование помещения и его температура, °С
|
Характеристика ограждения
|
Коэффициент теплопередачи помещения k, Вт/(м2*°С)
|
Расчетная разность температур, (tв-tн)*n, °С
|
Основные теплопотери через ограждения, Вт
|
Добавочные теплопотери, β
|
Коэффициент, (1+Σβ)
|
Теплопотери, Вт
|
|
|
Наименование
|
Ориентация по сторонам горизонта
|
Размеры, м
|
Площадь А, м2
|
|
|
|
На ориентацию по сторонам горизонта
|
Прочие
|
|
Через ограждения
|
На нагревание инфильтрирующего воздуха
|
Помещения в целом
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
Первый этаж
|
101
|
ЖК, 18
|
НС
|
С
|
6*4,653-1,43*1,3-0,63*1,3-0,8*2,5
|
23,2
|
0,254
|
46
|
271,5
|
0,1
|
0
|
1,1
|
298,7
|
89,6
|
1224,3
|
|
|
ТО
|
С
|
1,43*1,3
|
1,9
|
1,54
|
46
|
131,7
|
0,1
|
0
|
1,1
|
144,9
|
43,5
|
|
|
|
ТО
|
С
|
0,63*1,3
|
0,8
|
1,54
|
46
|
58,02
|
0,1
|
0
|
1,1
|
63,8
|
19,1
|
|
|
|
ТО
|
С
|
0,8*2,5
|
2,0
|
1,54
|
46
|
141,7
|
0,1
|
0
|
1,1
|
155,8
|
46,8
|
|
|
|
ПЛ
|
-
|
6*6,23
|
37,4
|
0,18
|
41,4
|
278,6
|
0
|
0
|
1
|
278,6
|
83,6
|
|
ЛК1
|
ЛК, 14
|
НС
|
С
|
3,3*13,33-2*0,63*1,3-1,3*2,5
|
39,1
|
0,254
|
42
|
417
|
0,1
|
0
|
1,1
|
458,7
|
137,6
|
1430,7
|
|
|
ТО
|
С
|
2*0,63*1,3
|
1,6
|
1,54
|
42
|
105,9
|
0,1
|
0
|
1,1
|
116,5
|
35,0
|
|
|
|
ДВ
|
С
|
1,3*2,5
|
3,3
|
0,44
|
42
|
60,06
|
0
|
2,83
|
3,83
|
230,0
|
69,0
|
|
|
|
ПЛ
|
-
|
3,3*6,23
|
20,6
|
0,18
|
37,8
|
139,9
|
0
|
0
|
1
|
139,9
|
42,0
|
|
|
|
ПТ
|
-
|
3,3*6,23
|
20,6
|
0,2
|
37,8
|
155,4
|
0
|
0
|
1
|
155,4
|
46,6
|
|
102
|
ЖК, 20
|
НС
|
С
|
6,66*4,653-2*1,3
|
28,4
|
0,254
|
48
|
346,1
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
398,0
|
119,4
|
2021,9
|
|
|
НС
|
В
|
7,08*4,653-0,715*1,3-0,715*2,5
|
30,2
|
0,254
|
368,5
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
423,8
|
127,1
|
|
|
|
ТО
|
С
|
2*1,3
|
2,6
|
1,54
|
48
|
192,2
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
221,0
|
66,3
|
|
|
|
ТО
|
В
|
0,715*1,3
|
0,9
|
1,54
|
48
|
68,71
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
79,0
|
23,7
|
|
|
|
ТО
|
В
|
0,715*2,5
|
1,8
|
1,54
|
48
|
132,1
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
152,0
|
45,6
|
|
|
|
ПЛ
|
-
|
5,81*6,23
|
36,2
|
0,18
|
43,2
|
281,5
|
0
|
0
|
1
|
281,5
|
84,4
|
|
103
|
ЖК, 18
|
НС
|
Ю
|
3,74*4,653-0,715*1,3-0,715*2,5
|
14,7
|
0,254
|
46
|
171,6
|
0
|
0
|
1
|
171,6
|
51,5
|
644,6
|
|
|
ТО
|
Ю
|
0,715*1,3
|
0,9
|
1,54
|
46
|
65,85
|
0
|
0
|
1
|
65,8
|
19,8
|
|
|
|
ТО
|
Ю
|
0,715*2,5
|
1,8
|
1,54
|
46
|
126,6
|
0
|
0
|
1
|
126,6
|
38,0
|
|
|
|
ПЛ
|
-
|
4,73*3,74
|
17,7
|
0,18
|
41,4
|
131,8
|
0
|
0
|
1
|
131,8
|
39,5
|
|
104
|
Кухня, С/у, 18
|
НС
|
Ю
|
3,91*4,653-1,43*1,3
|
16,3
|
0,254
|
46
|
190,8
|
0
|
0
|
1
|
190,8
|
57,3
|
697,2
|
|
|
ТО
|
Ю
|
1,43*1,3
|
2,3
|
1,54
|
46
|
165,1
|
0
|
0
|
1
|
165,1
|
49,5
|
|
|
|
ПЛ
|
-
|
3,91*6,19
|
24,2
|
0,18
|
41,4
|
180,4
|
0
|
0
|
1
|
180,4
|
54,1
|
|
105
|
Кухня, С/у, 18
|
НС
|
Ю
|
3,91*4,653-1,43*1,3
|
16,3
|
0,254
|
46
|
190,8
|
0
|
0
|
1
|
190,8
|
57,3
|
697,2
|
|
|
ТО
|
Ю
|
1,43*1,3
|
2,3
|
1,54
|
46
|
165,1
|
0
|
0
|
1
|
165,1
|
49,5
|
|
|
|
ПЛ
|
-
|
3,91*6,19
|
24,2
|
0,18
|
41,4
|
180,4
|
0
|
0
|
1
|
180,4
|
54,1
|
|
106
|
ЖК, 20
|
НС
|
Ю
|
4,4*4,653-0,715*1,3-0,715*2,5
|
17,8
|
0,254
|
48
|
216,5
|
0
|
0,05
|
1,05
|
227,3
|
68,2
|
1212,3
|
|
|
НС
|
В
|
5,58*4,653
|
25,9
|
0,254
|
48
|
316,3
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
363,8
|
109,1
|
|
|
|
ТО
|
Ю
|
0,715*1,3
|
0,9
|
1,54
|
48
|
68,71
|
0
|
0,05
|
1,05
|
72,1
|
21,6
|
|
|
|
ТО
|
Ю
|
0,715*2,5
|
1,8
|
1,54
|
48
|
132,1
|
0
|
0,05
|
1,05
|
138,7
|
41,6
|
|
|
|
ПЛ
|
-
|
3,55*4,73
|
16,8
|
0,18
|
43,2
|
130,6
|
0
|
0
|
1
|
130,6
|
39,2
|
|
Типовой этаж
|
201
|
ЖК, 18
|
НС
|
С
|
6*4,2-1,43*1,3-0,63*1,3-0,8*2,5
|
20,5
|
0,254
|
46
|
239,8
|
0,1
|
0
|
1,1
|
263,8
|
79,1
|
816,8
|
|
|
ТО
|
С
|
1,43*1,3
|
1,9
|
1,54
|
46
|
131,7
|
0,1
|
0
|
1,1
|
144,9
|
43,5
|
|
|
|
ТО
|
С
|
0,63*1,3
|
0,8
|
1,54
|
46
|
58,02
|
0,1
|
0
|
1,1
|
63,8
|
19,1
|
|
|
|
ТО
|
С
|
0,8*2,5
|
2,0
|
1,54
|
46
|
141,7
|
0,1
|
0
|
1,1
|
155,8
|
46,8
|
|
202
|
ЖК, 20
|
НС
|
С
|
6,66*4,2-2*1,3
|
25,4
|
0,254
|
48
|
309,3
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
355,7
|
106,7
|
1542,5
|
|
|
НС
|
В
|
7,08*4,2-0,715*1,3-0,715*2,5
|
27,0
|
0,254
|
48
|
329,4
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
378,8
|
113,6
|
|
|
|
ТО
|
С
|
2*1,3
|
2,6
|
1,54
|
48
|
192,2
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
221,0
|
66,3
|
|
|
|
ТО
|
В
|
0,715*1,3
|
0,9
|
1,54
|
48
|
68,71
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
79,0
|
23,7
|
|
|
|
ТО
|
0,715*2,5
|
1,8
|
1,54
|
48
|
132,1
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
152,0
|
45,6
|
|
203
|
ЖК, 18
|
НС
|
Ю
|
3,74*4,2-0,715*1,3-0,715*2,5
|
13,0
|
0,254
|
46
|
151,8
|
0
|
0
|
1
|
151,8
|
45,5
|
447,5
|
|
|
ТО
|
Ю
|
0,715*1,3
|
0,9
|
1,54
|
46
|
65,85
|
0
|
0
|
1
|
65,8
|
19,8
|
|
|
|
ТО
|
Ю
|
0,715*2,5
|
1,8
|
1,54
|
46
|
126,6
|
0
|
0
|
1
|
126,6
|
38,0
|
|
204
|
Кухня, С/у, 18
|
НС
|
Ю
|
3,91*4,2-1,43*1,3
|
14,6
|
0,254
|
46
|
170,2
|
0
|
0
|
1
|
170,2
|
51,0
|
435,9
|
|
|
ТО
|
Ю
|
1,43*1,3
|
2,3
|
1,54
|
46
|
165,1
|
0
|
0
|
1
|
165,1
|
49,5
|
|
205
|
Кухня, С/у, 18
|
НС
|
Ю
|
3,91*4,2-1,43*1,3
|
14,6
|
0,254
|
46
|
170,2
|
0
|
0
|
1
|
170,2
|
51,0
|
435,9
|
|
|
ТО
|
Ю
|
1,43*1,3
|
2,3
|
1,54
|
46
|
165,1
|
0
|
0
|
1
|
165,1
|
49,5
|
|
206
|
ЖК, 20
|
НС
|
Ю
|
4,4*4,2-0,715*1,3-0,715*2,5
|
15,8
|
0,254
|
48
|
192,2
|
0
|
0,05
|
1,05
|
201,8
|
60,5
|
963,6
|
|
|
НС
|
В
|
5,58*4,2
|
23,4
|
0,254
|
48
|
285,7
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
328,6
|
98,6
|
|
|
|
ТО
|
Ю
|
0,715*1,3
|
0,9
|
1,54
|
48
|
68,71
|
0
|
0,05
|
1,05
|
72,1
|
21,6
|
|
|
|
ТО
|
Ю
|
0,715*2,5
|
1,8
|
1,54
|
48
|
132,1
|
0
|
0,05
|
1,05
|
138,7
|
41,6
|
|
Третий этаж
|
301
|
ЖК, 18
|
НС
|
С
|
6*4,473-1,43*1,3-0,63*1,3-0,8*2,5
|
23,2
|
0,254
|
46
|
271,5
|
0,1
|
0
|
1,1
|
298,7
|
89,6
|
1224,3
|
|
|
ТО
|
С
|
1,43*1,3
|
1,9
|
1,54
|
46
|
131,7
|
0,1
|
0
|
1,1
|
144,9
|
43,5
|
|
|
|
ТО
|
С
|
0,63*1,3
|
0,8
|
1,54
|
46
|
58,02
|
0,1
|
0
|
1,1
|
63,8
|
19,1
|
|
|
|
ТО
|
С
|
0,8*2,5
|
2,0
|
1,54
|
46
|
141,7
|
0,1
|
0
|
1,1
|
155,8
|
46,8
|
|
|
|
ПЛ
|
-
|
6*6,23
|
37,4
|
0,18
|
41,4
|
278,6
|
0
|
0
|
1
|
278,6
|
83,6
|
|
302
|
ЖК, 20
|
НС
|
С
|
6,66*4,473-2*1,3
|
28,4
|
0,254
|
48
|
345,9
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
397,8
|
119,3
|
2021,5
|
|
|
НС
|
В
|
7,08*4,473-0,715*1,3-0,715*2,5
|
30,2
|
0,254
|
48
|
368,5
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
423,8
|
127,1
|
|
|
|
ТО
|
С
|
2*1,3
|
2,6
|
1,54
|
48
|
192,2
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
221,0
|
66,3
|
|
|
|
ТО
|
В
|
0,715*1,3
|
0,9
|
1,54
|
48
|
68,71
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
79,0
|
23,7
|
|
|
|
ТО
|
В
|
0,715*2,5
|
1,8
|
1,54
|
48
|
132,1
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
152,0
|
45,6
|
|
|
|
ПЛ
|
-
|
5,81*6,23
|
36,2
|
0,18
|
43,2
|
281,5
|
0
|
0
|
1
|
281,5
|
84,4
|
|
303
|
ЖК, 18
|
НС
|
Ю
|
3,74*4,473-0,715*1,3-0,715*2,5
|
14,7
|
0,254
|
46
|
171,5
|
0
|
0
|
1
|
171,5
|
51,4
|
644,5
|
|
|
ТО
|
Ю
|
0,715*1,3
|
0,9
|
1,54
|
46
|
65,85
|
0
|
0
|
1
|
65,8
|
19,8
|
|
|
|
ТО
|
Ю
|
0,715*2,5
|
1,8
|
1,54
|
46
|
126,6
|
0
|
0
|
1
|
126,6
|
38,0
|
|
|
|
ПЛ
|
-
|
4,73*3,74
|
17,7
|
0,18
|
41,4
|
131,8
|
0
|
0
|
1
|
131,8
|
39,5
|
|
304
|
Кухня, С/у, 18
|
НС
|
Ю
|
3,91*4,473-1,43*1,3
|
16,3
|
46
|
190,7
|
0
|
0
|
1
|
190,7
|
57,2
|
697,1
|
|
|
ТО
|
Ю
|
1,43*1,3
|
2,3
|
1,54
|
46
|
165,1
|
0
|
0
|
1
|
165,1
|
49,5
|
|
|
|
ПЛ
|
-
|
3,91*6,19
|
24,2
|
0,18
|
41,4
|
180,4
|
0
|
0
|
1
|
180,4
|
54,1
|
|
305
|
Кухня, С/у, 18
|
НС
|
Ю
|
3,91*4,473-1,43*1,3
|
16,3
|
0,254
|
46
|
190,7
|
0
|
0
|
1
|
190,7
|
57,2
|
697,1
|
|
|
ТО
|
Ю
|
1,43*1,3
|
2,3
|
1,54
|
46
|
165,1
|
0
|
0
|
1
|
165,1
|
49,5
|
|
|
|
ПЛ
|
-
|
3,91*6,19
|
24,2
|
0,18
|
41,4
|
180,4
|
0
|
0
|
1
|
180,4
|
54,1
|
|
306
|
ЖК, 20
|
НС
|
Ю
|
4,4*4,473-0,715*1,3-0,715*2,5
|
17,7
|
0,254
|
48
|
216,3
|
0
|
0,05
|
1,05
|
227,1
|
68,1
|
1212,1
|
|
|
НС
|
В
|
5,58*4,473
|
25,9
|
0,254
|
48
|
316,3
|
0,1
|
0,05
|
1,15
|
363,8
|
109,1
|
|
|
|
ТО
|
Ю
|
0,715*1,3
|
0,9
|
1,54
|
48
|
68,71
|
0
|
0,05
|
1,05
|
72,1
|
21,6
|
|
|
|
ТО
|
Ю
|
0,715*2,5
|
1,8
|
1,54
|
48
|
132,1
|
0
|
0,05
|
1,05
|
138,7
|
41,6
|
|
|
|
ПЛ
|
-
|
3,55*4,73
|
16,8
|
0,18
|
43,2
|
130,6
|
0
|
0
|
1
|
130,6
|
39,2
|
|
Табл. 3
Тепловой баланс помещений
Номер помещения
|
Суммарные теплопотери через ограждающие конструкции помещения,
Вт
|
Теплопоступления в помещении, Вт
|
Итого теплонапряженность помещения, Вт
|
101
|
1224,3
|
373,8
|
850,5
|
ЛК1
|
1430,7
|
|
1430,7
|
102
|
2021,9
|
362,0
|
1659,9
|
103
|
644,6
|
176,9
|
467,7
|
104
|
697,2
|
242,0
|
455,2
|
105
|
697,2
|
242,0
|
455,2
|
106
|
1212,3
|
167,9
|
1044,4
|
201
|
816,8
|
373,8
|
443,0
|
202
|
1542,5
|
362,0
|
1180,5
|
203
|
447,5
|
176,9
|
270,6
|
204
|
435,9
|
242,0
|
193,9
|
205
|
435,9
|
242,0
|
193,9
|
206
|
963,6
|
167,9
|
795,7
|
301
|
1224,3
|
373,8
|
850,5
|
302
|
2021,5
|
362,0
|
1659,5
|
303
|
644,5
|
176,9
|
467,6
|
304
|
697,1
|
242,0
|
455,1
|
305
|
697,1
|
242,0
|
455,1
|
306
|
1212,1
|
167,9
|
1044,2
|
. Гидравлический расчет
трубопроводов системы отопления
Гидравлический расчет системы
отопления основан на принципе: действующая в системе разность давления
(насосного и естественного) полностью расходуется на преодоление
гидравлического сопротивления движению воды в циркуляционных кольцах.
Целью этого расчета является
определение диаметров трубопроводов всех участков системы отопления таким
образом, чтобы при заданном располагаемом давлении было обеспечено затекание
необходимого количества воды в каждый участок, стояк, отопительный прибор.
Прежде чем приступить к расчету,
вычерчивается аксонометрическая схема системы отопления, на которой
показываются вся запорно-регулировочная арматура, воздухосборники, отводы,
стояки с отопительными приборами и другие элементы.
Базовым для гидравлического расчета
является основное циркуляционное кольцо. В однотрубных тупиковых системах
отопления такое кольцо проходит через элеваторный узел, главный стояк,
магистраль с горячей водой, дальний стояк и, наконец, через обратную магистраль
к элеваторному узлу.
В системах с попутным движением
такое кольцо проходит через самый загруженный стояк, а в двухтрубных системах -
через нижний прибор самого загруженного стояка. Циркуляционные кольца разбивают
на участки, характеризующиеся постоянным расходом и неизменным диаметром.
Каждый рассчитываемый участок обозначается порядковым номером, начиная от
элеваторного узла; в числителе указывается его тепловая нагрузка (Вт), в
знаменателе - длина (м).
Располагаемое циркуляционное
давление. Расчетное циркуляционное давление в системе отопления
В системе отопления
расчетное давление для создания циркуляции воды (Па) определяется по
формуле в насосной двухтрубной и горизонтальной однотрубной системах как:
,
где -давление, создаваемое
циркуляционным насосом для обеспечения необходимого расхода воды в системе, Па
(для ориентировочных расчетов ),
- естественное
циркуляционное давление (Па),
;
(в насосных системах
допустимо не учитывать ;, если оно составляет
менее 0,1);
р -естественное
циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце системы вследствие
охлаждения воды в трубах.
В насосной системе с
нижней разводкой им пренебрегают (р=0).
- естественное
циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце системы вследствие
охлаждения воды в отопительных приборах (Па); определяется по формуле в
горизонтальной однотрубной или двухтрубной системе в расчетном кольце через
ветвь или отопительный прибор на нижнем этаже:
где - среднее приращение
плотности при понижении температуры на 1 °С
=9,81 -ускорение
свободного падения;
-вертикальное
расстояние между условными центрами охлаждения в ветви или отопительном приборе
на нижнем этаже и нагревания, в системе, м.
Табл. 4
Значение , кг/(м3°С), в зависимости от
расчетной разности температуры воды системе
,,
|
|
|
|
85-65
|
0,60
|
115-70
|
0,68
|
95-70
|
0,64
|
130-70
|
0,72
|
105-70
|
0,66
|
150-70
|
0,76
|
Гидравлический расчёт системы
отопления по удельным линейным потерям давления
Расчет начинают с основного циркуляционного
кольца. В насосной двухтрубной системе - это кольцо через нижний отопительный
прибор наиболее удаленного стояка.
При подборе диаметра труб в
циркуляционном кольце исходят из принятого расхода и среднего ориентировочного
значения линейных потерь давления:
где - коэффициент,
учитывающий долю местных потерь давления в системе (см. табл.);
- общая длина
последовательных участков, составляющих расчетное циркуляционное кольцо, м.
Табл. 5 Доли потерь
давления на местные сопротивления и на трение от общих потерь давления в
трубопроводах
Система
|
Доли потерь на
|
|
Местные сопротивления
|
трение
|
Системы водяного отопления с циркуляцией воды (независимо от
протяженности по вертикали и горизонтали)
|
|
|
Естественной
|
0,5
|
0,5
|
Насосной
|
0,35
|
0,65
|
В результате расчета потери давления
в основном циркуляционном кольце, должны составлять
,
т.е. должны быть меньше приблизительно на 10%
(запас).
Потери давления на
участке теплопровода (Па) - линейные и местные сопротивления - находят по
формуле
,
где R-удельные линейные
потери давления на 1 м трубопровода, Па/м;
- длина рассчитываемого
участка, м; - местные потери давления на участке, Па.
Табл. 6 Гидравлический расчет
основного циркуляционного кольца двухтрубной системы водяного отопления
Участок
|
Тепловая мощность, Вт
|
Расход воды G, кг/ч
|
Длина участка l, м
|
Диаметр условного прохода трубопровода Dy, мм
|
Скорость воды v, м/с
|
Удельные линейные потери давления R, Па/м
|
Линейные потери давления Rl, Па
|
Сумма коэффициентов местных сопротивлений Σξ
|
Потери давления на местные сопротивления Z
|
Rl+Z
|
Примечания
|
Трубы стальные водогазопроводные (ГОСТ 3262-75*), Rср=53
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
1
|
6302
|
217
|
5,56
|
20
|
0,168
|
28
|
156
|
1,1
|
15,16
|
170,8
|
Задвижка z=0,5; отвод z=0,6
|
2
|
3418
|
118
|
5,45
|
15
|
0,161
|
38
|
207
|
3,4
|
43,09
|
250,2
|
Тройник z=1,8; отвод z=0,8; отвод z=0,8
|
3
|
2314
|
80
|
4,89
|
15
|
0,11
|
19
|
92,9
|
3,47
|
20,52
|
113,4
|
Тройник z=3,47
|
4
|
1207
|
42
|
6,99
|
15
|
0,057
|
3,8
|
26,6
|
11,55
|
38,11
|
Тройник z=5,15; отвод z=0,8; отвод z=0,8; задвижка z=0,5
|
5
|
468
|
16
|
0,31
|
15
|
0,022
|
1,4
|
0,43
|
3,33
|
0,79
|
1,224
|
Тройник z=2,83; задвижка z=0,5
|
6
|
468
|
16
|
0,31
|
15
|
0,022
|
1,4
|
0,43
|
0,79
|
0,18
|
0,614
|
Тройник z=0,29; задвижка z=0,5
|
7
|
1207
|
42
|
6,99
|
15
|
0,057
|
3,8
|
26,6
|
4,16
|
6,62
|
33,18
|
Тройник z=2,06; отвод z=0,8; отвод z=0,8; задвижка z=0,5
|
8
|
2314
|
80
|
4,89
|
15
|
0,11
|
19
|
92,9
|
2,3
|
13,57
|
106,5
|
Тройник z=2,3
|
9
|
3418
|
118
|
5,45
|
15
|
0,161
|
38
|
207
|
3,08
|
39,01
|
246,1
|
Тройник z=1,48; отвод z=0,8; отвод z=0,8
|
10
|
6302
|
217
|
5,56
|
20
|
0,168
|
28
|
156
|
1,1
|
15,16
|
170,8
|
Задвижка z=0,5; отвод z=0,6
|
|
|
Σ=
|
46,4
|
|
|
|
|
|
Σ=
|
1131
|
|
Потери давления в основном
циркуляционном кольце:
Тоесть уменьшаем
диаметры.
Участок
|
Тепловая мощность, Вт
|
Расход воды G, кг/ч
|
Длина участка l, м
|
Диаметр условного прохода трубопровода Dy, мм
|
Скорость воды v, м/с
|
Удельные линейные потери давления R, Па/м
|
Линейные потери давления Rl, Па
|
Сумма коэффициентов местных сопротивлений Σξ
|
Потери давления на местные сопротивления Z
|
Rl+Z
|
Примечания
|
Трубы стальные водогазопроводные (ГОСТ 3262-75*), Rср=53
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
1
|
6302
|
217
|
5,56
|
15
|
0,324
|
150
|
834
|
1,1
|
17,25
|
851,3
|
Задвижка z=0,5; отвод z=0,6
|
2
|
3418
|
118
|
5,45
|
15
|
0,171
|
45
|
245
|
6,5
|
92,88
|
338,1
|
Тройник z=4,9; отвод z=0,8; отвод z=0,8
|
3
|
2314
|
80
|
4,89
|
10
|
0,185
|
70
|
342
|
1,05
|
16,6
|
358,9
|
Тройник z=1,05
|
4
|
1207
|
42
|
6,99
|
10
|
0,096
|
18
|
126
|
7,25
|
32,69
|
158,5
|
Тройник z=5,15; отвод z=0,8; отвод z=0,8; задвижка z=0,5
|
5
|
468
|
16
|
0,31
|
10
|
0,037
|
4
|
1,24
|
3,33
|
2,24
|
3,48
|
Тройник z=2,83; задвижка z=0,5
|
6
|
468
|
16
|
0,31
|
10
|
0,037
|
4
|
1,24
|
0,79
|
0,53
|
1,77
|
Тройник z=0,29; задвижка z=0,5
|
7
|
1207
|
42
|
6,99
|
10
|
0,096
|
18
|
126
|
4,16
|
18,73
|
144,6
|
Тройник z=2,06; отвод z=0,8; отвод z=0,8; задвижка z=0,5
|
8
|
2314
|
80
|
4,89
|
10
|
0,185
|
70
|
342
|
1,52
|
24,07
|
366,4
|
Тройник z=1,52
|
9
|
3418
|
118
|
5,45
|
15
|
0,171
|
45
|
245
|
3,08
|
44,06
|
289,3
|
Тройник z=1,48; отвод z=0,8; отвод z=0,8
|
10
|
6302
|
217
|
5,56
|
15
|
0,324
|
150
|
834
|
1,1
|
17,25
|
851,3
|
Задвижка z=0,5; отвод z=0,6
|
|
|
Σ=
|
46,4
|
|
|
|
|
|
Σ=
|
3364
|
|
Потери давления в основном
циркуляционном кольце:
. Отопление
Отопление - искусственное, с помощью
специальной установки или системы, обогревание помещений здания дня компенсации
теплопотерь и поддержания в них температурных параметром на уровне,
определяемом условиями теплового комфорта для находящихся в помещении людей или
требованиями технологических процессов, протекающих в производственных
помещениях.
Функционирование отопления
характеризуется определенной периодичностью в течение года и изменчивостью
используемой мощности установки, зависящей, прежде всего, от метеорологических
условий в районе строительства. При понижении температуры наружного воздуха и
усилении ветра теплопередача от отопительных установок в помещения должна увеличиваться,
а при повышении температуры наружного воздуха, воздействии солнечной радиации -
уменьшаться, т.е. процесс передачи теплоты должен постоянно регулироваться.
Изменение внешних воздействий сочетается с неравномерными теплопоступлениями от
внутренних производственных и бытовых источников, что также вызывает
необходимость регулирования действия отопительных установок.
Основные конструктивные элементы
системы отопления:
теплоисточник (теплогенератор при
местном или теплообменник при централизованном теплоснабжении) - элемент для
получения теплоты;
теплопроводы - элемент для переноса
теплоты от теплоисточника к отопительным приборам;
отопительные приборы - элемент для
передачи теплоты в помещение.
Перенос по теплопроводам может
осуществляться с помощью жидкой или газообразной рабочей среды. Жидкая (вода
или специальная незамерзающая жидкость - антифриз) или газообразная (пар,
воздух, продукты сгорания топлива) среда, перемещающаяся в системе отопления,
называется теплоносителем.
Система отопления для выполнения
возложенной на нее задачи должна иметь определенную тепловую мощность.
Расчетная тепловая мощность системы выявляется в результате составления
теплового баланса в обогреваемых помещениях при температуре наружного воздуха,
называемой расчетной.
Выбор и конструирование системы
отоплении. Выбор схемы отопления
В соответствии требованиями в жилых
зданиях следует проектировать двухтрубные системы поквартирного водяного
отопления, предусматривая при этом установку приборов регулирования, контроля и
учёта расхода теплоты в каждой квартире. Однако большинство ныне действующих
жилых зданий оборудовано однотрубными системами водяного отопления.
В данном курсовом проекте следует
запроектировать в соответствии с заданием двухтрубную систему водяного отопления,
подключённую к тепловой сети ТЭЦ, через тепловой пункт.
В данной системе с нижней разводкой
распределительная подающая магистраль прокладывается в подвале.
Обратная и подающая магистраль
размещаются на стенах подвала на расстоянии 1 м от потолка перекрытия над
подвалом. Уклоны магистральных трубопроводов горячей и обратной воды должны
быть не менее 0,002. Система отопления, как правило, предусматривается из
нескольких отдельных ответвлений, подключённых к общей распределительной
магистрали, что позволяет производить регулировку теплоотдачи разных частей
системы и отключать их при необходимости ремонтных работ.
Схема разводки магистральных
трубопроводов системы отопления тупиковая.