Опалення та вентиляція цивільного будинку

Міністерство освіти та науки України

ОДАБА

Кафедра опалення, вентиляції,та охорони повітряного басейну

Курсова робота з дисципліни:

Теплогазопостачання та вентиляції

Тема:

Опалення та вентиляція цивільного будинку

Виконав:

студент гр. ПСК-341

Копец І.М.

Перевірив:

Спінов В.В.

Одесса 2009

Вихідні данні

Номер завдання – 51

Місто з режимом експлуатації конструкцій приміщень – Хабаровськ , Б

Розрахункова температура повітря в місті - = -34, ,

Тривалість опалювального періоду – n =205

Швидкість повітря – w = 5,9 м/с

Додаткові вихідні данні

Джерелом теплопостачання проектного будинку приймається міська теплова мережа з параметрами теплоносія Тг = 150 оС (в подаючій магістралі) і tо = 70 оС (в зворотній магістралі).

Всі проектні будинки трьохповерхові з неопалювальним підвалом, висота поверху – 3м, підлоги східних клітин на ґрунті.

По останній цифрі залікової книжки вибираю план типового поверху – дитячий садок. Орієнтація фасадів будинку вказана в плані.

Система опалення проектується з нижньою розводкою.

Розміри вікон – 1,8Ч1,5, вхідних дверей східних клітин 2,1Ч1,8.

Коефіцієнт теплопередачі вікон – 0,4, вхідних дверей – 1,32 Вт/м2 оС.

Опалення

Теплотехнічний розрахунок потрібної товщини огороджуючої конструкції

Для вирішення поставленої задачі необхідно визначити число градус-днів отоплюючого періоду (DD) :

DD = (tв – tоп)Чn = (18-(-10,1)Ч205 =5760,5 градус-днів

де tв – розрахункова температура внутрішнього повітря.

tоп - середня температура опалювального періоду.

n – тривалість опалювального періоду.

По значенню DD та різновиді конструкції по (Д.3) знаходимо нормативний опір теплопередачі Rнор, (м2 оС/Вт) = 2,2 м2 оС/Вт

Матеріал зовнішніх стін – керамзитобетон на керамзитовому піску. Щільність - 1800 кг/м3.

Утеплювач перекриття – плити мінеральної вати підвищеної жорсткості. Щільність – 200 кг/м3.

Товщину стіни приймаємо кратною 50 мм, але не менше 300мм. утеплювач стіни - кратним 20 мм, але не більше 250 мм.

Визначаємо товщину утеплювача конструкції:

δx= (Rнор – (1/αв + δ1/λ1+ δ3/λ3+ δ4/λ4 + 1/αн))Чλ2 = (2,2 – (1/8,7+0,03/0,93+0,3/0,92+0,03/0,81))Ч0,09 = 0,152 м.

де αв – коефіцієнт теплопровідності на внутрішній поверхні огороджень (Вт/м2 оС)

αн – коефіцієнт теплообміну на зовнішній поверхні (Вт/м2 оС)

λ1, λ2, λ3, λ4 – коефіцієнти теплопровідності матеріалів огороджуючих конструкцій (Вт/м оС) δ1, δх, δ3, δ4 – товщина шарів огороджень, м.

Рис. 1 - Параметри шарів огороджуючої конструкції

λ1=0,93 Вт/м оС, δ1 =0,03 м;

λ2 = 0,09 Вт/м оС, δ2 = х;

λ3 = 0,92 Вт/м оС, δ3 = 0,3 м;

λ4 =0,81 Вт/м оС, δ4 = 0,03 м.

В додатку № 3 знаходимо Rнор=2,2, виходячи із значень DD.

αв=8,7, αн =23.

Приймаємо товщину утеплювача кратною 1 см => δ2=0,16 м.

Знайдемо Rфакт. – фактичний опір конструкції:

м2 оС/Вт

Rфакт.> Rнор.. Знаходимо коефіцієнт теплопередачі конструкції:

Кст= = 0,43 Вт/м2 оС

Рис.2 - Розрахунок перекриття

Параметри шарів перекриття

Руберойд λ1=0,17 Вт/м оС, δ1 =0,01 м;

стяжка λ2 = 0,93 Вт/м оС, δ2 = 0,05 м;

утеплювач λ3 = 0,09 Вт/м оС, δ3 = х м;

залізобетонна плита λ4 =2,04 Вт/м оС, δ4 = 0,2 м.

Знайдемо товщину утеплювача в перекритті кратного 5 см:

δx= (Rнор – (1/αв + δ1/λ1+ δ2/λ2+ δ4/λ4 + 1/αн))Чλ3=(2,5 –(1/8,7+0,01/0,17+0,2/2,04+1/23))Ч0,09 = 0,2 м.

(м2 оС/Вт)

Rфакт.> Rнор..

Знаходимо коефіцієнт теплопередачі перекриття:

Кпер..= = 0,39 Вт/м2 оС

Коефіцієнт теплопередачі вікон Квк=0,4 Вт/м2 оС.

Коефіцієнт теплопередачі вхідних дверей Кдв =1,32 Вт/м2 оС.

Коефіцієнт теплопередачі зовнішньої стіни Кст.= 0,43 Вт/м2 оС

Визначення тепловитрат приміщеннями запроектованої будівлі

Необхідно визначити тепловитрати кутових і середніх приміщень проектованої будівлі по одному на кожному поверсі і тепловитрати однієї з сходових кліток.

В тепловитрати кожної з кімнат включаються і тепловитрати через огороджувальні конструкції, різниця температур перевищує 3оС.

Для приміщень першого поверху - це зовнішні стіни і двері, вікна, підлога. Другий поверх – теж, крім підлоги, третій – додаткові втрати через покриття .

Тепловитрати обчислюють з точністю до 10 Вт по формулі:

де

А – розрахункова площа огороджуючої конструкції, м2;

К – коефіцієнт теплопередачі конструкції, Вт/(м2 оС);

- температура повітря в приміщенні, оС;

- температура холодної п’ятиденки, оС;

– коефіцієнт врахування конструкції в просторі;

- додаткові тепловитрати в долях від основних.

Додаткові втрати тепла, приймаються слідуючими:

при розрахунковій швидкості повітря до 5 м/с =0,05

при швидкості повітря більш ніж 5 м/с .

Витрата тепла повинна враховувати витрати на підігрів зовнішнього інфільтрованого повітря, що поступає в будову через щілини в вікнах внаслідок різниці тисків усередині приміщення та ззовні.

В приміщенні житлових та громадських будинків витрати тепла на підігрів повітря інфільтрації Qu, Вт, знаходять за формулою:

Qu=0,337ЧAЧhЧ

де А – площа пола кімнати, м3;

h – висота кімнати, м. Якщо в кімнаті немає ні вікон, ні зовнішніх дверей, тоді Qu =0. Для зручності розрахунків результати обчислень зводять у таблицю1.1. До таблиці заносимо розрахунки тепловитрат для кутової і середньої кімнати трьох поверхів.

Таблиця 1.1. Тепловитрати обчислювальних приміщень

Визначаємо питомі тепловтрати

1.3 Визначення тепловтрат приміщеннями і будівлею в цілому

По питомих втратах тепла, визначених для кутових і середніх приміщень кожного поверху, Вт/м легко обчислити тепловтрати будь-яким приміщенням кожного поверху. Для цього треба визначити периметр зовнішніх стін і компоненти його на питому втрату одним погонним метром стіни відповідного приміщення. Результати обчислення зручно оформити в табличній формі. Для правильного розміщення опалювальних приладів доцільно попередньо визначити орієнтовану кількість секцій чавунних радіаторів, як зазначено в графі 5 таблиці 1.2.

Таблиця 1.2. Тепловтрати приміщеннями і будовою в цілому

Сума тепловтрат усіма приміщеннями ∑Q = 118430Вт.

1.4 Конструювання та вибір обладнання теплового пункту

Так як параметри теплоносія теплової мережі не відповідають допустимим для житлових і адміністративних будівель, а тиск на вході достатній для роботи елеватора, система опалення підключається до тепломережі по залежній схемі, через елеваторний вузол. Теплова потужність QC, Вт, яку повинен забезпечити елеватор, визначається як:

де - коефіцієнт для опалювальних приладів М140

коефіцієнт, що враховує додаткові втрати тепла трубами через зовнішні огородження,

- тепловтрати будови, Вт.

Витрати води. що проходять через горловину G, т/ч, обчислюються по залежності:

де и - температура води відповідно в подаючій та зворотній магістралях системи опалення (знаходиться в залежності від призначення будівлі), оС.

Перепад тисків після елеватора, кПа

де - перепад тисків до елеватора (по завданню);

- коефіцієнт змішення води в елеваторі;

Тг – температура води в тепломережі:

для лікарень, ясел, дитсадків оС, оС.

Діаметр горловини елеватора, м обчислюється як:

По обчисленому діаметру горловини з таблиці підбирають найближчий менший діаметр горловини стандартного елеватора і його номер, згідно таблиці 1.3. вибираємо елеватор ВТІ МосЕнерго N2.

Діаметр сопла елеватора dC, м , знаходять по формулі:

2. Вентиляція

Визначення повітрообмінів та розмірів вентиляційних каналів

Витрати повітря L, м3/ч., що виводиться з кожній із шести розрахункових приміщень (по 2 на кожному поверсі)шляхом природної втяжної системи, розраховують по наступній залежності:

де - об’єм обчислювального приміщення, м3;

- кратність повітрообміну за годину, для гуртової кімнати (Д.6).

де - об’єм обчислювального приміщення, м3;

- кратність повітрообміну за годину, для процедурної (Д.6).

Необхідна площа перерізу каналів Fk , м2визаначається по формулі:

де - рекомендована швидкість повітря в вентиляційному каналі, м/с., приймається 0,5 – 1,0 м/с в залежності від поверху (1 пов. – 0,6; 2 пов. – 0,7; 3 пов. - 0,8 м/с).

В залежності від товщини стін,їх матеріалу та розташування задаються стандартними розмірами каналів. Кількість каналів n, шт., для кожного приміщення визначається з подальшим округленням даних по формулі:

де - площа перерізу стандартного каналу, м2.

Живий переріз вентиляційних решіток кожного каналу обчислюють наступним чином:

де - рекомендована швидкість, м/с, повітря біля входу в жалюзійну решітку, (Д.13).

де - витрати повітря через вертикальний канал, м3/ч.

В кожному обчислювальному приміщенні на плані будови наносяться витяжні канали, а на горищі, або на плані другого поверху пунктиром показують горизонтальні короби і вентиляційну шахту системи природної витяжної вентиляції обчислювальних приміщень. Розрахунок повітрообміну заносять в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1 - Розрахунок повітрообміну в приміщенні

Вимоги до техніки безпеки по газопостачанню житлового будинку

При виконанні роботи слід користуватись нормативами [13-15]. газопровід вводять в житлові і громадські будинки через нежитлові помешкання (сходові клітки, коридори, чи в помешканнях де є газові прибори). Не дозволяється ввід газопроводу в підвали, ліфти, вентиляційні камери. Замикаюча арматура газопроводу розміщується на сходових клітках, в тамбурах, коридорах. Розводящі труби газопроводів прокладають по верху стін першого поверху. Газові стояки прокладають в кухнях, на сходових клітках чи коридорах. Їх не можна прокладати в житлових кімнатах, ванних та санвузлах. Якщо від одного вводу в житловий будинок газ подають до кількох стояків, то на кожному з них ставиться кран чи засув.

В будинках до п’яти поверхів вимикаючі пристрої на стояках не встановлюють. Перед кожним газовим приладом встановлюють кран. Труби з’єднуються на зварюванні. В місцях перетину з фундаментами, перекриттями, сходовими площадками, стінами, а також у входу та виходу з-під землі газопровід замикають в стальні футляри. Відстань між відкрито прокладеними електропроводами та стінкою газопроводу повинна бути не менш, ніж 0,1м.

Установку газових плит в житлових будинках треба передбачити в приміщеннях кухонь висотою не менш, ніж 2,2 м, які мають вікна з кватирками. При цьому внутрішній об’єм приміщення повинен бути не менш ніж 8 м3 – для газових плит з двома пальниками; 12 м3 – для плит з трьома та 15 м3 – для плит з чотирма пальниками.