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 - 1,8?1,5, вхідних дверей східних клітин 2,1?1,8. Коефіцієнт теплопередачі вікон - 0,4, вхідних дверей - 1,32 Вт/м2 оС. 1. Опалення 1.1 Теплотехнічний розрахунок потрібної товщини огороджуючої конструкції Для вирішення поставленої задачі необхідно визначити число градус-днів отоплюючого періоду (DD) : DD = (tв - tоп)?n = (18-(-10,1)?205 =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: ?x= (Rнор - (1/?в + ?1/?1+ ?3/?3+ ?4/?4 + 1/?н))??2 = (2,2 - (1/8,7+0,03/0,93+0,3/0,92+0,03/0,81))?0,09 = 0,152 м. де ?в - коефіцієнт теплопровідності на внутрішній поверхні огороджень (Вт/м2 оС) ?н - коефіцієнт теплообміну на зовнішній поверхні (Вт/м2 оС) ?1, ?2, ?3, ?4 - коефіцієнти теплопровідності матеріалів огороджуючих конструкцій (Вт/м оС) ?1, ?х, ?3, ?4 - товщина шарів огороджень, м. Рис. 1 - Параметри шарів огороджуючої конструкції 1) ?1=0,93 Вт/м оС, ?1 =0,03 м; 2) ?2 = 0,09 Вт/м оС, ?2 = х; 3) ?3 = 0,92 Вт/м оС, ?3 = 0,3 м; 4) ?4 =0,81 Вт/м оС, ?4 = 0,03 м. В додатку № 3 знаходимо Rнор=2,2, виходячи із значень DD. ?в=8,7, ?н =23. Приймаємо товщину утеплювача кратною 1 см => ?2=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 1) Руберойд ?1=0,17 Вт/м оС, ?1 =0,01 м; 2) стяжка ?2 = 0,93 Вт/м оС, ?2 = 0,05 м; 3) утеплювач ?3 = 0,09 Вт/м оС, ?3 = х м; 4) залізобетонна плита ?4 =2,04 Вт/м оС, ?4 = 0,2 м. Знайдемо товщину утеплювача в перекритті кратного 5 см: ?x= (Rнор - (1/?в + ?1/?1+ ?2/?2+ ?4/?4 + 1/?н))??3=(2,5 -(1/8,7+0,01/0,17+0,2/2,04+1/23))?0,09 = 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 1.2 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=0,337?A?h? 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 |
№, tн | НОК | Розміри і Площа огороджень | К | | | 1+??? | Qt | Qи | Qб | | оС | | a?в, м | А, м2 | Вт/м2оС | оС | | | Вт | Вт | Вт | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | | 101 +18 | Н.С.-З. | 3?4,5 | 13,5-2,7= 10,8 | 0,43 | 18-(-31)=49 | 1 | 1,15 | 260 | 1670 | 13970 | | | ОК-З | 1,8? 1,5 | 2,7 | 0,4 | 49 | 1 | 1,15 | 60 | | | | | Н.С.-Ю | 7,5?3 | 22.5-2,7=19,8 | 0,43 | 49 | 1 | 1,05 | 440 | | | | | ОК-Ю | 1,8 | 2,7 | 0,43 | 49 | 1 | 1,05 | 60 | | | | | ПОЛ | 4,5? 3 | 13,5 | 7,6 | 49 | 1 | - | 5030 | | | | | | 4,5 | 20,25 | 6,5 | 49 | 1 | - | 6450 | | | | 102 +18 | Н.С.-З | 2,1? 3,6 | 7,56-2,7= 4,86 | 0,43 | 49 | 1 | 1,1 | 110 | 370 | 1760 | | | ОК-З | 1,8? 1,5 | 2,7 | 0,4 | 49 | 1 | 1,1 | 60 | | | | | ПОЛ | 2,1? 3,6 | 7.56 | 3,3 | 49 | 1 | - | 1220 | | | | 201 +18 | Н.С.-З. | 3?4,5 | 13,5-2,7= 10,8 | 0,43 | 49 | 1 | 1,15 | 260 | 1670 | 2490 | | | ОК-З | 1,8? 1,5 | 2,7 | 0,4 | 49 | 1 | 1,15 | 60 | | | | | Н.С.-Ю | 7,5?3 | 22.5-2,7=19,8 | 0,43 | 49 | 1 | 1,05 | 440 | | | | | ОК-Ю | 1,8 | 2,7 | 0,43 | 49 | 1 | 1,05 | 60 | | | | 202 +18 | Н.С.-З | 2,1? 3,6 | 7,56-2,7= 4,86 | 0,43 | 49 | 1 | 1,1 | 110 | 370 | 540 | | | ОК-З | 1,8? 1,5 | 2,7 | 0,4 | 49 | 1 | 1,1 | 60 | | | | 301 +18 | Н.С.-З. | 3?4,5 | 13,5-2,7= 10,8 | 0,43 | 49 | 1 | 1,15 | 260 | 1670 | 3130 | | | ОК-З | 1,8? 1,5 | 2,7 | 0,4 | 49 | 1 | 1,15 | 60 | | | | | Н.С.-Ю | 7,5?3 | 22.5-2,7=19,8 | 0,43 | 49 | 1 | 1,05 | 440 | | | | | ОК-Ю | 1,8 | 2,7 | 0,43 | 49 | 1 | 1,05 | 60 | | | | | КРОВ | 4,5? 7,5 | 33,75 | 0,39 | 49 | 1 | - | 640 | | | | 302 +18 | Н.С.-З | 2,1? 3,6 | 7,56-2,7= 4,86 | 0,43 | 49 | 1 | 1,1 | 110 | 370 | 680 | | | ОК-З | 1,8? 1,5 | 2,7 | 0,4 | 49 | 1 | 1,1 | 60 | | | | | КРОВ | 2,1? 3,6 | 7.56 | 0,39 | 49 | 1 | - | 140 | | | | |
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 |
№ приміщення | ?l,м | , Вт/м | Q,Вт | N=Q/178 | | 101 | 12 | 1165 | 13970 | 79 | | 102 | 3,6 | 489 | 1760 | 10 | | 103 | 3 | 489 | 1467 | 9 | | 104 | 4 | 489 | 1956 | 11 | | 105 | 4 | 489 | 1956 | 11 | | 106 | 3 | 489 | 1467 | 9 | | 107 | 3,6 | 489 | 1760 | 10 | | 108 | 12 | 1165 | 13970 | 79 | | 109 | 12 | 1165 | 13970 | 79 | | 110 | 2,8 | 489 | 1369 | 8 | | 111 | 3,8 | 489 | 1858 | 11 | | 112 | 3,8 | 489 | 1858 | 11 | | 113 | 3,2 | 489 | 1564 | 9 | | 114 | 3,2 | 489 | 1564 | 9 | | 115 | 3,8 | 489 | 1858 | 11 | | 116 | 3,8 | 489 | 1858 | 11 | | 117 | 2,8 | 489 | 1369 | 8 | | 118 | 12 | 1165 | 13970 | 79 | | 201 | 12 | 208 | 2490 | 14 | | 202 | 3,6 | 150 | 540 | 3 | | 203 | 3 | 150 | 450 | 3 | | 204 | 4 | 150 | 600 | 4 | | 205 | 4 | 150 | 600 | 4 | | 206 | 3 | 150 | 450 | 3 | | 207 | 3,6 | 150 | 540 | 3 | | 208 | 12 | 208 | 2490 | 14 | | 209 | 12 | 208 | 2490 | 14 | | 210 | 2,8 | 150 | 420 | 3 | | 211 | 3,8 | 150 | 570 | 4 | | 212 | 3,8 | 150 | 570 | 4 | | 213 | 3,2 | 150 | 480 | 3 | | 214 | 3,2 | 150 | 480 | 3 | | 215 | 3,8 | 150 | 570 | 4 | | 216 | 3,8 | 150 | 570 | 4 | | 217 | 2,8 | 150 | 420 | 3 | | 218 | 12 | 208 | 2490 | 14 | | 301 | 12 | 261 | 3130 | 18 | | 302 | 3,6 | 189 | 680 | 4 | | 303 | 3 | 189 | 567 | 4 | | 304 | 4 | 189 | 756 | 5 | | 305 | 4 | 189 | 756 | 5 | | 306 | 3 | 189 | 567 | 4 | | 307 | 3,6 | 189 | 680 | 4 | | 308 | 12 | 261 | 3130 | 18 | | 309 | 12 | 261 | 3130 | 18 | | 310 | 2,8 | 189 | 529 | 3 | | 311 | 3,8 | 189 | 718 | 4 | | 312 | 3,8 | 189 | 718 | 4 | | 313 | 3,2 | 189 | 605 | 4 | | 314 | 3,2 | 189 | 605 | 4 | | 315 | 3,8 | 189 | 718 | 4 | | 316 | 3,8 | 189 | 718 | 4 | | 317 | 2,8 | 189 | 529 | 3 | | 318 | 12 | 261 | 3130 | 18 | | |
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 2.1 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 |
№ кімнати, призначення | Об'єм приміщення м3 | Кількість повітрообміну, К | Витрати повітря L, м3/час | Сумарна площа каналу м2 | Розмір стандартного каналу, а | Число каналів , шт. | Швидкість, м/с | | 101 гуртова | 90,312 | 1 | 90,312 | 0,042 | | 1 | 0,66 | | 102 процедурна | 20 | 5 | 100 | 0,046 | | 1 | 0,75 | | 201 гуртова | 90,312 | 1 | 90,312 | 0,036 | | 1 | 0,66 | | 202 процедурна | 20 | 5 | 100 | 0,04 | | 1 | 0,75 | | 301 гуртова | 90,312 | 1 | 90,312 | 0,031 | | 1 | 0,66 | | 302 процедурна | 20 | 5 | 100 | 0,035 | | 1 | 0,75 | | |
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.
|
|
|