Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины
Одесская государственная академия строительства и архитектуры
Кафедра отопления, вентиляции и охраны
воздушного бассейна
Расчетно-графическая работа
по дисциплине:
«Теплогазоснабжение и вентиляция»
Выполнила:
ст.гр.ВВ-483
Беликова А.В.
Проверил:
Поломаний
Одесса – 2013
Содержание:
Исходные данные
Номер плана строительной части – 7;
здание расположено в городе Свалява;
температура наиболее холодной пятидневки t = - 17 оС;
количество градуса - суток относительно периода N = 2670;
скорость ветра V = 4,4 м/с;
Группа эксплуатации ограждающих конструкций типа А;
Материал основного слоя стены проектируемого здания – кирпич глиняный γ = 1600 кг/м3, δ=510 мм, λ=0,58;
Материал утеплителя стены – вата минеральная ρ=100 кг/м3
Материал внутренней штукатурки стены – цементно-песчанный раствор (ρ =1800 кг/ м3, толщиной 5 мм);
Материал наружной штукатурки стены – известково-песчаный раствор (ρ=1600 кг/ м3, толщиной 3 мм);
11. кровля совмещенная;
12. Тип пола в проектируемом здании – на подвале;
13. Высота этажа в проектируемом здании H = 3,5 м.
1. Отопление
1.1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
Стены
По таблице №1 МУ [1] определяем количество градусо-суток для города Лисичанск, где расположено проектируемое здание.
N = 3540
По таблице №2 методических указаний [1] в зависимости от количества градусо-суток для рассчитываемой стены определяется минимально допустимое термическое сопротивление.
Rдопmin = 2,8 м2К/Вт
Определим расчётную толщину слоя утеплителя для наружной стены. Внутренняя штукатурка –толщиной 5 мм, наружная штукатурка –толщиной 3 мм; основной слой стены толщиной 510 мм.
dx=1000[Rдопmin-(Rв+dнар./lнар. +dосн.стены./lосн.стены +dвн./lвн.+ Rн)] lутеплителя
Rдопmin – минимально допустимое термическое сопротивление
Rв Rн – соответственно термические сопротивления на внутренних и наружных поверхностях рассчитываемой стены, принимаются по ДБН В.2.6-31-2006 [2].
lнар. ;lвн. ;lосн.стены;lутеплителя - коэффициенты теплопроводности материалов стены, принимаются по Приложению 5 МУ [1] по наименованию материалов.
Rв=0,115
Rн=0,043
lутеплителя.=0,064
lнар.=0,7
lосн.стены=0,58
lвн.=0,7
dx=1000[2,8- (0,115+0,005/0,7+0,003/0,76+0,51/0,58+0,043)] 0,1 = 112 мм
Принимаем фактическую толщину основного рассчитываемого слоя:
dфакт=120 мм
Определяем фактическое термическое сопротивление рассчитываемого ограждения:
Rфакт= Rв +dнар./lнар.+ dосновн./lосновн +dфакт/lx+dвн./lвн.+ Rн
Rфакт=0,115+0,007+0,0039+1,875+0,88+0,0043 = 2,9
Rфакт ≥ Rдопmin
2,9 > 2,8
Наружные окна
Значение фактического термического сопротивления наружных окон в заданном сооружении принимается по количеству градусо-суток по ДБН В.2.6.-31-2006 ( табл.2) [1].
Для города Лисичанск расчетное термическое сопротивление – R=0,6 м2К/Вт.
По приложению 4 методички [1] выбираем конструкцию окна Rфакт которого больше Rнорм. К установке принять стеклопакет 4М1-16-4К с сопротивлением теплопередачи Rфакт=0,62 м2К/Вт.
Перекрытие кровли
В учебных целях подробный расчет кровли не производиться. Значение Rфакт Принимается равным минимально нормируемому (таблица2)
Пол над неотаплеваемым подвалом
Доски хвойных пород
γ=500кг/м δ=25мм
Цементно-песчанный раствор
γ=1800кг/м δ=30мм
λ=0,7 Вт / м² К
Железобетонная пустотелая
плита δ=220мм
(R=0.162м2ºК/Вт)
Известково песчаный раствор
γ=1600кг/м δ=5мм
Определяем сумму коэффициентов теплопроводности материалов слоев, заложенных в конструкции пола:
Σλi=λ1+ λ2+ λ3+ λ4=0,47 +0,21+0,7+0,29=1,67
Так как значение Σλi больше 1,2 Вт/м2 оС, то данная конструкция пола является неутепленной на грунте. Согласно [6] численные значения фактических термических сопротивлений зон пола равны:
R1=2,1, R2=4,3, R3=8,6, R4=14,2. (м2 К/Вт)
1.2. Расчет теплопотерь помещений
Расчетные теплопотери помещений зданий любого типа целевого значения Q1 определяется по формуле :
Q1 =( Qа+ Qb)
Где Qа – тепловой поток через ограждающие конструкции (Вт);
Qb – потери тепла на инфильтрацию воздуха (Вт) (проникновение воздуха в помещение через неплотности в оконных и дверных проемах).
Величина Qа рассчитывается для каждого помещения имеющего наружные стены; Qb для помещений имеющих наружные окна и двери.
Тепловой поток Qа, рассчитывается для каждой наружной ограждающей конструкции по формуле :
где А – расчетная площадь ограждающей конструкции (м2);
R – сопротивление теплопередаче рассчитываемой ограждающей конструкции, Вт/(м² ºК) (принимается из теплотехнического расчета);
tB–температура внутреннего воздуха в помещении °С, принимается согласно требований норм проектирования зданий различного назначения (приложение2 [1]);
n – коэффициент, зависящий от положения ограждающей поверхности по отношению к наружному воздуху (приложение 3 [1]);
tH – температура наиболее холодной пятидневки для города, в котором находится здание (см. таблица 1 [1]);
∑β – добавочные потери тепла в долях от основных теплопотерь, принимаемые:
а). Для наружных вертикальных и наклонных ограждений, ориентированных на направления, откуда согласно СНиП 2.01.01-82 [6] в январе дует ветер со скоростью, превышающей 4,5 м/с с повторяемостью не менее 15%, в размере 0,05 и в размере 0,10 при скорости 5 м/с и более.
б). Для наружных вертикальных и наклонных ограждений многоэтажных зданий в размере 0,2 для первого и второго этажей; 0,15 - для третьего; 0,1 - для четвертого этажа зданий с числом этажей 16 и более; для 10 - 15 этажных зданий добавочные потери следует учитывать в размере 0,1 для первого и второго этажей и 0,05 - для третьего этажа.
Тепловой поток QB рассчитывается для каждого отапливаемого помещения, имеющего одно или большее количество окон или балконных дверей в наружных стенах, исходя из необходимости подогрева наружного воздуха в объёме однократного воздухообмена в час по формуле:
QB = 0,337 Anh(tB-tH)
где An - площадь пола помещения, (м²);
h - высота помещения от пола до потолка, (м), но не более 3,5;
tв и tн- аналогично предыдущей формуле.
Методика определения расчетных теплопотерь
а). Поэтажно пронумеровать помещения, имеющие наружное ограждения (на первом этаже 101; 102; 103 и т. д. На втором и третьем 201 (301); 202 (302) и т. д. Лестничные клетки ЛК1; ЛК2 и т. д.;
б). На каждом этаже выбрать по одной угловой (имеющей две и более наружные стены) и одной средней комнате для расчета, а так же одну лестничную клетку;
в). Определяются наименования этих помещений (по планам);
г). По каждой комнате определить наружные ограждения, через которые происходят потери тепла и внести их обозначения в расчетную таблицу (наружная стена - НС; окно - О; кровля - ПТ; двери - Д; перекрытие над подвалом или пол на грунте - ПЛ);
д). Определить ориентацию по сторонам света расчетных ограждений (см. планы здания по заданию) Север - С, юго-запад - ЮЗ; восток – В и т.д.);
ж). Подсчитывается площадь рассчитываемых ограждений,
з). Из теплотехнического расчета выписать значения величин термических сопротивлений ограждений «»
и). Определить расчетную разность температур tB-tH.(см. формулу для расчета)
к). Определить величины надбавок к основным теплопотерям по каждому ограждению рассчитываемого помещения «Σβ» и определить величину суммарной надбавки «1+Σβ»
л). По приложению 3 [1] выбираются значения поправочных коэффициентов n.
м). По формуле определить величину основных теплопотерь Qa по каждому ограждению.
н) По формуле определить потери тепла на инфильтрацию.
о). Определить величину суммарных теплопотерь ограждений Qв в рассчитываемых комнатах.
Результаты расчета теплопотерь для выбранных помещений заносятся в таблицу 1.
|
Таблица 1 |
|||||||||||||
|
№ |
Наименов. Пом. и |
Ограждения |
R Вт/м |
Надбавки |
1+ |
Теплопотери |
|||||||
|
Наименова- ние. |
Ориент. |
Размеры, м |
А, м2 |
На ветер |
На этаж |
||||||||
|
110 |
Инвентарная 20 |
НС НС ДО ДО ПЛ |
Ю З Ю З |
(4,8 3.5) - 3 3,8х3,5 2 1.5 2 1.5 3,8х4,8 |
13,8 10,3 3 3 18,24 |
2,9 2,9 0,62 0,62 0,96 |
0,1 - 0,1 - |
0.1 0.1 0,1 0,1 0,1 |
20-(-26)=46 15 |
1.2 1.1 1,1 1,1 1 |
262,7 196 267 267 285 |
989,6 |
2267,3 |
|
104 |
Вахта 20 |
НС ДО ПЛ |
В В - |
(3,6 3.5) – 3 1,5 2,0 3,6 5,8 |
9,6 3 20,88 |
2,9 0,62 0.96 |
- - - |
0.1 0.1 - |
46 46 15 |
1.1 1.1 1 |
167,5 244,8 326,25 |
1133 |
1872 |
|
210 |
Инвентарная 20 |
НС НС ДО ДО |
Ю З Ю З |
(4.8 3.5) - 3 (3.8 3.5) – 3 1,5 2,0 1,5 2,0 |
13.8 10,3 3 3 |
2,9 2,9 0,62 0,62 |
0.1 - 0,1 - |
0.1 0.1 0,1 0,1 |
46 |
1.2 1.1 1,2 1,1 |
262,7 196 267,1 267 |
1107 |
2099,8 |
|
204 |
Жилая комната (2чел.) 20 |
НС ДО |
В В |
(3.6 3.5)- 3 1,5 2,0 |
9,6 3 |
2,9 0,62 |
- - |
0.1 0.1 |
46 |
1.1 1.1 |
167,5 244,8 |
1133 |
1545,3 |
|
310 |
Инвентарная 20 |
НС НС ДО ДО ПТ |
Ю З Ю З - |
(4,83.5) – 3 (3.8 3.5) – 3 1,5 2,0 1,5 2,0 3,5 4,8 |
13.8 10,3 3 3 16,8 |
2,9 2,9 0,62 0,62 4,95 |
0.1 - 0,1 - - |
0.05 0.05 0,05 0,05 - |
46 |
1.15 1.05 1,15 1,05 1 |
251,7 172 256 234 156 |
912 |
1979,7 |
|
304 |
Жилая комната (2чел.) 20 |
НС ДО ПТ |
В В |
(3,63.5) -3 1.52 3,67.4 |
9,6 3 26,64 |
2,9 0,62 4,95 |
- - - |
0.05 0.05 - |
46 |
1.05 1.05 1 |
159,9 233,7 247,6 |
1445,4 |
2086 |
|
ЛК |
Лестничная Клетка 16о С |
НС 2ДО ПЛ ПТ |
В В - |
3 10.5 1,5 2,0 5,6 3,0 5,6 3,0 |
31,5 9 16,8 16,8 |
2,9 0,62 0,96 4,95 |
0,1 0.1 - - |
- - - - |
26-(-16)=42 |
1.1 1.1 1 1 |
502 671 735 143 |
832 |
2883 |
Теплопотери остальных комнат на этажах определить по укрупненным показателям. Для этого необходимо рассчитать величины переводных коэффициентов для угловых и средних помещений каждого этажа:
q1сред= 2267,3/3,6 = 629,8 кВт q1угл= 1872/8,6 = 217,7 кВт
q2сред= 2099,8/3,6 = 583,3 кВт q2угл= 1545,3/8,6 = 179,7 кВт
q3сред= 1979,7/3,6 = 549,92 кВт q3угл=2086/8,6 = 343 кВт
Результаты расчета по укрупненным нормам сведены в таблицу 2.
Определяется удельная отопительная характеристика здания.
V – объем здания (м3);
∑Q здания – суммарные теплопотери здания (Вт);
а – поправочный коэффициент ( безразмерная величина).
Табл. 2 Расчет теплопотерь здания по укрупненным нормам.
|
Табл. 2 Расчет теплопотерь здания по укрупненным нормам. |
|||
|
№ |
Длина наружного |
Переводной |
Теплопотери |
|
101 |
2,1 |
218,00 |
457,80 |
|
102 |
2,1 |
630,00 |
1323,00 |
|
103 |
6,9 |
218,00 |
1504,20 |
|
104 |
3,6 |
630,00 |
2268,00 |
|
105 |
6,9 |
218,00 |
1504,20 |
|
106 |
9,1 |
218,00 |
1983,80 |
|
107 |
14,6 |
218,00 |
3182,80 |
|
108 |
15,5 |
218,00 |
3379,00 |
|
109 |
11,3 |
218,00 |
2463,40 |
|
110 |
7,7 |
218,00 |
1678,60 |
|
ЛК1 |
2883,00 |
||
|
Ʃ |
22627,80 |
||
|
201 |
2,1 |
180,00 |
378,00 |
|
202 |
2,1 |
583,00 |
1224,30 |
|
203 |
6,9 |
180,00 |
1242,00 |
|
204 |
3,6 |
583,00 |
2098,80 |
|
205 |
6,9 |
180,00 |
1242,00 |
|
206 |
9,1 |
180,00 |
1638,00 |
|
207 |
14,6 |
180,00 |
2628,00 |
|
208 |
15,5 |
180,00 |
2790,00 |
|
209 |
11,3 |
180,00 |
2034,00 |
|
210 |
7,7 |
180,00 |
1386,00 |
|
ЛК2 |
2883,00 |
||
|
Ʃ |
19544,10 |
||
|
301 |
2,1 |
243,00 |
510,30 |
|
302 |
2,1 |
550,00 |
1155,00 |
|
303 |
6,9 |
243,00 |
1676,70 |
|
304 |
3,6 |
550,00 |
1980,00 |
|
305 |
6,9 |
243,00 |
1676,70 |
|
306 |
9,1 |
243,00 |
2211,30 |
|
307 |
14,6 |
243,00 |
3547,80 |
|
308 |
15,5 |
243,00 |
3766,50 |
|
309 |
11,3 |
243,00 |
2745,90 |
|
310 |
7,7 |
243,00 |
1871,10 |
|
Ʃ |
21141,30 |
1.3. Конструирование топочной
Предыдущие расчеты показали, что суммарные теплопотери проектируемого здания составляют 63000 Вт (63 кВт). Таким образом на основании общих положений по проектированию топочной ее минимальный объем должен быть равен 15 м3 . При минимальной высоте 2,5 м площадь равна 15/2,5=6м2 . По приложению 7 [1] к установке в топочной выбирается 1 котел «JUNKERS КN-63.8» мощностью 63 кВт, имеющие в плане размеры 1,0х0,8 м и расход газа 7,29 м3 /час.
Для установки дополнительного оборудования не обходимо 1,5 м2. С учетом того, что минимальное расстояние от фронта котла до стены топочной 1м, расстояние между котлом и ограждающими стенами 0,5м, а размер котла в плане 1,0х0,8 м делаем вывод, что площадь топочной достаточна.
Размер окна в топочной равен: Fокна=0,03*15,25=0,458 м2.
1.4. Расчет расширительного бака
Подобрать расширительный бак «reflex» типоряда «N» для топочной, в которой установлены котлы мощностью Qk=63 кВт. Максимальная температура воды на входе в бак tг=90ºС. Статическое давление Рst=8м. (Расстояние от низа расширительного бака до верхней отметки нагревательного прибора системы отопления).
Давление срабатывания предохранительного клапана Рs.v.=3,0 бар. В качестве нагревательных приборов системы отопления использованы биметаллические радиаторы.
По таблице 3 определяются коэффициенты расширения для максимальной температуры на входе в бак (tг=90ºС) и температуры воды при заполнении системы отопления (tх.в.=10ºС). При этом в воду добавлено 10% средства от замерзания.
tг=90ºС n1=4,073
tх.в.= 10ºС n2=0,188
Определяется расчетная разность n= n1- n2=4,073-0,188=3,885
По таблице 4 [1] в зависимости от принятых нагревательных приборов системы отопления рассчитывается объем воды в ней.
G=Qk*A=63*12=756 л
Qk – мощность котла, кВт;
А – объем воды на 1 кВт мощности котла в зависимости от выбранных нагревательных приборов л.
Определяется количество воды, на которое увеличиться объем системы вследствие ее нагрева с 10 ºС до 90 ºС.
Определяем количество воды, которое остается в расширительном баке при минимальной температуре системы.
0,5 – постоянная величина.
6. Определяется верхнее рабочее давление в баке:
Рsv – см. исходные данные;
Ра – постоянная величина, характеризующая запас для срабатывания предохранительного клапана бар.
7. Определяем расчетный объем требуемого расширительного бака.
8.По таблице 5 [1] подбирается ближайший типоразмер бака «reflex» N=100/6, номинальным объемом Vн=100 литров, допустимым рабочим давлением 6,0 бар.
9. Определяется начальное давление в баке при заполненной системе
1.5. Подбор циркуляционного насоса
1. Определяется расход теплоносителя циркулирующего в системе отопления:
Где:- суммарная теплопроизводительность котлов, Вт.
- параметры теплоносителя поступающие и уходящие из системы ºС.
2. С учетом того, что в системе будут установлены терморегуляторы на нагревательных приборах, потери давления в системе приняты 3м водяного столба.
3. По приложению 8 [1] к установке принят насос скоростной режим работы которого будет соответствовать средней скорости из трех. К установке принят насос Wilo-Stratas 32/1-12.
2. Вентиляция
2.1. Расчет воздухообменов вентиляции по укрупненным показателям
Данный расчет является укрупненным по отношению к методике расчета по вредностям. Расчет необходимых воздуховодов для помещений здания определяется по формулам:
L=K * V м3/ч
L=Z * n м3/ч
K – кратность воздухообмена – величина, показывающая сколько раз в течении часа должен поменяться воздух в вентилируемом помещении. Эта величина выбирается из приложения 9 [1], в зависимости от назначения здания и назначения рассчитываемого помещения;
V – обьем помещения м3;
Z – удельный воздухообмен на единицу измерения (приложение 9 [1]);
n – количество единиц измерения.
Размеры и количество жалюзийных решеток через которые удаляется воздух из рассчитываемых помещений выбираются по приложению 10 [1], в зависимости от объема воздуха L (м3/ч) и допустимой скорости в сечении решетки (1 этаж-0,9 м/с; 2 этаж - 0,8 м/с; 3 этаж - 0,7 м/с). Расчет жалюзийных решеток сведен в таблицу 3.
|
Табл. 3 Расчет воздухообмена помещений здания по укрупненным нормам. |
|||||
|
№ |
Наименование помещения |
k/z |
V/n |
L, м3/ч |
Размеры и колличество решеток a×b/n |
|
101 |
Сан. Узел |
50 |
4 |
200 |
250×250/1 |
|
102 |
Сан. Узел |
50 |
4 |
200 |
250×250/1 |
|
103 |
Паспортист |
- |
- |
- |
- |
|
104 |
Вахта |
- |
- |
- |
- |
|
105 |
Комендант |
- |
- |
- |
- |
|
106 |
Медпункт |
1 |
68,6 |
68,6 |
150×150/1 |
|
107 |
Вестибюль |
1 |
169 |
169 |
200×250/1 |
|
108 |
Душевая |
5 |
104,4 |
522 |
300×300/2 |
|
109 |
Буфет |
60 |
1 |
60 |
100×100/1 |
|
110 |
Инвентарная |
0,5 |
54,5 |
27,25 |
100×100/1 |
|
ЛК1 |
|
1 |
54,9 |
54,9 |
100×100/1 |
|
ЛК2 |
|
1 |
54,9 |
54,9 |
100×100/1 |
|
|
|||||
|
201 |
Сан. Узел |
50 |
4 |
200 |
250×300/1 |
|
202 |
Сан. Узел |
50 |
4 |
200 |
250×300/1 |
|
203 |
Кухня |
60 |
70,6 |
4236 |
150×150/1 |
|
204 |
Жилая комната |
3 |
26,6 |
79,8 |
150×200/1 |
|
205 |
Рабочая комната |
- |
- |
- |
- |
|
206 |
Жилая комната |
3 |
19,6 |
58,8 |
150×150/1 |
|
207 |
Холл |
1 |
188 |
188 |
250×250/1 |
|
208 |
Жилая комната |
3 |
29,8 |
89,4 |
150×200/1 |
|
209 |
Комната для игр |
1 |
42,6 |
42,6 |
100×100/1 |
|
210 |
Инвентарная |
0,5 |
54,5 |
27,25 |
100×100/1 |
|
ЛК1 |
|
1 |
54,9 |
54,9 |
150×150/1 |
|
ЛК2 |
|
1 |
54,9 |
54,9 |
150×150/1 |
|
|
|||||
|
301 |
Сан. Узел |
50 |
4 |
200 |
200×200/2 |
|
302 |
Сан. Узел |
50 |
4 |
200 |
200×200/2 |
|
303 |
Кухня |
60 |
1 |
60 |
150×150/1 |
|
304 |
Жилая комната |
3 |
26,6 |
79,8 |
150×200/1 |
|
305 |
Рабочая комната |
- |
- |
- |
- |
|
306 |
Жилая комната |
3 |
19,6 |
58,8 |
150×150/1 |
|
307 |
Холл |
1 |
188 |
188 |
200×200/2 |
|
308 |
Жилая комната |
3 |
29,8 |
89,4 |
200×200/1 |
|
309 |
Комната для игр |
1 |
42,6 |
42,6 |
100×100/1 |
|
310 |
Инвентарная |
0,5 |
54,5 |
27,25 |
100×100/1 |
|
ЛК1 |
|
1 |
54,9 |
54,9 |
150×150/1 |
|
ЛК2 |
|
1 |
54,9 |
54,9 |
150×150/1 |
Литература
Методические указания к разработке расчетно-графической работы по дисциплине «теплогазоснабжение и вентиляция» для студентов напрвления «Водные ресурсы». Одесса 2011.
ДБН В.2.6.-31:2006 Тепловая изоляция зданий. Минстрой Украины. Киев 2006. 65с.
Б.А. Крупнов, Н.С. Шарафадинов. Руководство по проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. М.- Вена 2006.-216с.
Б.М. Богословский, Б.А. Крупнов, А.Н. Сканави. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. 4.1 «Отопление» М. Стройиздат 1900.342с.
Б.М. Богословский , Б.А. Крупнов, А.Н. Сканави. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. 4.3 «Вентиляция» М. Стройиздат 1992.312с.
СНиП 2.04.05 «Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха» М.1992 58с.
ГОСТ 12.1005-88 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. М. Госстрой.1988 76с.
Зайцев О.Н., Любарец А.П. Проектирование систем водяного отопления. Вена-Киев-Одесса-2008
ДБН.В.2.2-15-2005 Госстрой Украины, Киев-2005
В.В. Пырков. Современные тепловые пункты. Автоматика и регулирование. Киев « Такі справи» 2007,250с.
Рис. 1
tв
н
3) утеплитель вата минеральная ρ=100 кг/м3
4) цементно-песчанный раствор
(ρ =1800 кг/ м3, толщиной 5 мм)
2)основной материал стены – кирпич глиняный на цементно-перлитовом растворе γ=1600 кг/м3 ,δ=510мм,λ=0,58
известково-песчаный раствор
(ρ=1600 кг/ м3, толщиной 3 мм)