Курсовая Работа Отопление Жилого Здания
Курсовая Работа Отопление Жилого Здания
2.1 Расчетные параметры наружного воздуха
2.2 Расчетные параметры внутреннего воздуха
2.3 Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций
2.3.1 Определение градусо-суток отопительного периода и условий эксплуатации ограждающих конструкций
2.3.3 Перекрытия над подвалом и чердачные
2.4.1 Теплотехнические характеристики наружных ограждений
2.4.2 Потери теплоты через ограждающие конструкции
2.4.3 Расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося и вентиляционного воздуха
2.5 Теплопотери здания по укрупненным измерителям
3.1 Тепловой расчет нагревательных приборов
3.2 Гидравлический расчет системы отопления
Здание пятиэтажное с плоской кровлей и с не отапливаемом подвалом в городе Иркутске.
Конструктивно состоит из кирпича с толщиной несущей части 640 мм, с внешней стороны утеплитель пенополистирол и облицовочный керамический кирпич толщиной 20 мм. Перекрытия состоят из ж/б пустотных плит и утеплителя полистирола.
Система отопления принята с нижней разводкой и «П» -образными стояками. Параметры теплоносителя t 1
= 105 0
C, t 2
= 70 0
C. Подключена к центральной системе отопления с параметрами T 1
= 150 0
C, T 2
= 70 0
C.
2.1. Расчетные параметры наружного воздуха
Расчетные параметры наружного воздуха принимаются по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» [1] холодный период года:
температура воздуха (температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92) t н
= -36 0
C;
продолжительность отопительного периода z = 240;
температура отопительного периода t от
= -8.5 0
C;
Зона влажности принимается по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» (приложение B) [2] – сухая.
2.2. Расчетные параметры внутреннего воздуха
Расчетные параметры внутреннего воздуха принимаются по ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» [3] (таблица 1):
Режим помещения принимается по [2, таблица 1] – нормальный.
2.3. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций
2.3.1. Определение градусо-суток отопительного периода и условий эксплуатации ограждающих конструкций
Градусо-сутки отопительного периода D d
, 0
C*сут, определяют по формуле [2]
D d
= (21 + 8.5)*240 = 7080 0
C*сут2
Условия эксплуатации ограждающих конструкций принимаются по [2, таблица 2] – A.
Наружная ограждающая конструкция состоит из 4х слоев:
1 слой – цементно-песчаный раствор плотностью = 1800кг/м 3
, толщиной = 20 мм;
2 слой – кирпич глиняный обыкновенный (ГОСТ 530-80) на цементно-песчаном растворе плотностью = 1800 кг/м 3
, толщиной = 640 мм;
3 слой – пенополистирол (ГОСТ 15588-70 *
) плотностью = 40 кг/м 3
, толщиной ;
4 слой – кирпич керамический пустотный =1400кг/м 3
на цементно-песчаном растворе толщиной = 120 мм.
Требуемое значение сопротивления теплопередаче определяем по формуле:
[1] R 0тр
= n*(tв – tн)/ tн* в, м 2
* 0
C/Вт,
где n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху [2, таблица 6];
tн – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха tн и температурой внутренней поверхности в ограждающей конструкции, 0
C, [2, таблица 5];
в – коэффициент теплоотдачи внутренней ограждающей конструкции, Вт/(м 2
* 0
C), [2, таблица 7].
R 0
= 1*(21+36)/4*8.7 = 1.64 м 2
* 0
C/Вт
Значения R 0энерг
следует определять по формуле
где a, b – коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий, [2, таблица 4].
R 0энерг
= 0.00035*7080 + 1,4 = 3.88 м 2
* 0
C/Вт
По СНиП 11 - 3 -79* «Строительная теплотехника» [4], п2.6, сопротивление теплопередаче R 0
, м 2
* 0
С/Вт, ограждающей конструкции следует определять по формуле
где - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций; = 8.7 Вт/(м 2
* 0
C);
- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода года; = 23 Вт/(м 2
* 0
C);
- теплопроводность материала, Вт/(м* 0
C).
Толщину утеплителя найдем по формуле
= [3.88 – (0.115 + 0.026 + 0.914 + 0.207 +0.048)] * 0.041 = 106 мм
R 0ф
= 0.115 + 0.026 +0.914 + 0.207 + 0.048 + + 2.585 = 3.895 м 2
* 0
C/Вт
R 0энерг
= 3.88 м 2
* 0
C/Вт < R 0ф
= 3.895 м 2
* 0
C/Вт
Принимаем толщину утеплителя, равную 106 мм.
Коэффициент теплопередачи равен [4] k = 1/R 0ф
, Вт/(м 2
* 0
C); k =1/3.895 = 0.257 Вт/(м 2
* 0
C)
2.3.3. Перекрытия чердачные и над подвалом
1 слой – железобетонная пустотная плита плотностью = 2500 кг/м 3
, толщиной = 220 мм;
2 слой – пенополистирол (ГОСТ 15588 – 70 *
) плотностью = 40 кг/м 3
, толщиной ;
3 слой – выравнивающий слой цементно–песчаного раствора плотностью =1800 кг/м 3
,толщиной = 20 мм.
Определим требуемое значение сопротивления теплопередаче по формуле [1]
R 0тр
= 0.9*(21 + 36)/2*8.7 = 2.95 м 2
* 0
C/Вт
Найдем R 0энерг
по формуле [2], где a = 0.00045, b = 1.9
R 0энерг
= 0.00045*7080 + 1.9 = 5.086 м 2
* 0
C/Вт
Фактическое сопротивление теплопередаче найдем по формуле [3].
Определим термическое сопротивление теплопередаче ж/б конструкции многопустотной плиты. Ж/б пустотная плита – неоднородная ограждающая конструкция. Поэтому ее термическое сопротивление находим по [4, п2.8]. Для упрощения расчета круглые отверстия – пустоты плиты диаметром 150 мм – заменим равновеликими квадратными со стороной a = 132.9 мм.
А. Плоскостями, параллельными направлению теплового потока, условно разрежем конструкцию на участки. В сечении А-А (два слоя железобетона толщиной = 0.058 + 0.028 = 0.086 м с коэффициентом теплопроводности = 1.92 Вт/(м* 0
C) и воздушная прослойка = 0.133 м с термическим сопротивлением Rвп = 0.15 (м 2
* 0
C)/Вт) термическое сопротивление составит
R А-А
= 0.086/1.92 + 0.13 = 0.17 (5.м 2
* 0
C)/Вт.
В сечении Б-Б (слой ж/б = 0.22м с = 1.92 Вт/(м 2
* 0
C)):
R Б-Б
= 0.22/1.92 = 0.42 (м 2
* 0
C)/Вт.
Общее термическое сопротивление находим по формуле
R A
= (F A-A
+ F Б
-
Б
)/((F A-A
/R А
-
А
) + (F Б
-
Б
/ R Б
-
Б
))[4],
где F A
-
A
= (0.133*1)*5 = 0,665 м 2
, F Б-Б
= (0.076*1)*4 = 0.304 м 2
– площади слоев в сечениях А-А и Б-Б; R А-А
, R Б-Б
– термическое сопротивление сечений;
R A
= 0.969/(3.91 + 0.72) = 0.21 (м 2
* 0
C)/Вт.
Б. Плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, конструкцию условно разрежем на слои, из которых одни могут быть однородными, другие – неоднородными (из однослойных участков разных материалов).
Для сечений В-В и Д-Д (два слоя ж/б с = 0.086 м и = 1.92 Вт/(м* 0
C)) R В-В и Д-Д
= 0.086/1.92 = 0.044 (м 2
* 0
C)/Вт. Для сечения Г-Г R Г-Г
= (F Г-Г
+ F вп
)/((F Г-Г
/R Г-Г
) + (F вп
/ R вп
)), где F Г-Г
= F Б-Б
= 0.304 м 2
, F вп
= F A
-
A
= 0.665 м 2
– площади сечений сечения Г-Г (ж/б и вп); R Г-Г
= 0.969/(0.225 + 6.4) = 0.146 (м 2
* 0
C)/Вт.
Затем определяем R Б
= R Г-Г
+ R В-В и Д-Д
= 0.146 + 0.044 = 0,19 (м 2
* 0
C)/Вт.
Разница между величинами R A
и R Б
составляет
Отсюда полное термическое сопротивление ж/б конструкции плиты найдем из формулы
R пр
= (0.21 +0.38)/3 = 0.2 (м 2
* 0
C)/Вт.
Толщину утеплителя определим по формуле [3]
= [5.086 – (0.115 + 0.09 + 0.026 +0.048)]*0.041 = 198 мм.
Отсюда термическое сопротивление будет равно
R 0ф
= 0.115 + 0.09 + 0.026 + 0.048 +4.829 = 5.108 (м 2
* 0
C)/Вт.
R 0энерг
= 5.086 м 2
* 0
C/Вт < R 0ф
= 5.108 м 2
* 0
C/Вт.
Принимаем толщину утеплителя, равную 198 мм.
Коэффициент теплопередачи равен k = 1/5.108 = 0.196 Вт/(м 2
* 0
C) (по формуле [4]).
Требуемое сопротивление теплопередаче окон определяется по [2,таблица 4] c помощью интерполяции:
R 0энерг
= (0.7-0.6)*1080/2000 + 0.6 = 0.654 м 2
* 0
C/Вт
Фактическое приведенное сопротивление теплопередаче принимается по [4, приложение 6]
R 0ф
= 0.68 м 2
* 0
C/Вт – принимаем окно из двухкамерного стеклопакета в раздельных переплетах из обычного стекла.
Коэффициент теплопередачи равен k = 1/0.68 = 1.47 Вт/(м 2
* 0
C) (по формуле [4]).
Требуемое и фактическое сопротивление теплоотдаче наружных дверей должно быть не менее 0.6* R 0тр
стен здания по [2, п5.7]. Конструкция устанавливаемой двери должна удовлетворять этому требованию:
R тр
= 0.6*1.64 = 0.98 м 2
* 0
C/Вт,
2.4.1. Теплотехнические характеристики наружных ограждений
2.4.2. Потери теплоты через ограждающие конструкции
Теплопотери через отдельные ограждения рассчитываем по формуле (СНиП 2.04.05 – 91 *
«Отопление, вентиляция и кондиционирование» [5], (приложение 9, п1):
Q 0
= A*k*(t в
- t н
)*n*(1 + ) [6].
Например, для стены, обращенной на север (жилая комната 101):
Результаты расчетов по всем наружным ограждениям и по всем этажам сведены в таблицу 1.
Добавки на ориентацию и на дверь рассчитываются по [5, приложение 9, п2]:
Тройная дверь с двойным тамбуром принимается по СНиП 31 – 01 –2003 «Здания жилые многоквартирные» [6] (таблица 9.2).
2.4.3. Расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося и вентиляционного воздуха
Выполним расчет жилой комнаты 101 по (5, приложение 10).
Расход теплоты Q i
, Вт, на нагревание инфильтрующегося воздуха следует определять по формуле
расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждающие конструкции помещения, определяемый в соответствии с п. 3 настоящего приложения;
удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг×°С);
коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,7 для стыков панелей стен и окон с тройными переплетами, 0,8 — для окон и балконных дверей с раздельными переплетами и 1,0 — для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов.
G = 0,216 S A 1
Dp i
0,67
/R u
+ S A 2
G H
(Dp i
/Dp 1
) 0,67
+
+ 3456 S A 3
Dp i
0,5
+0,5 S l Dp i
/Dp 1
[8], [8],
площади наружных ограждающих конструкций, м 2
, соответственно световых проемов (окон, балконных дверей, фонарей) и других ограждений;
площадь щелей, не плотностей и проемов в наружных ограждающих конструкциях;
расчетная разность между давлениями на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций соответственно на расчетном этаже при Dp 1
= 10 Па;
сопротивление воздухопроницанию, м 2
×ч×Па/кг, принимаемое по СНиП II-3-79**;
нормативная воздухопроницаемость наружных ограждающих конструкций, кг/(м 2
×ч), принимаемая по СНиП II-3-79**;
Расчетная разность давлений Dp i
, определяется по формуле
Dp i
= (H - h i
) (g i
- g p
) + 0,5 p i
v 2
(c e,n
- c e,p
) k l
- p int
[9],
высота здания, м, от уровня средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты;
расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон, балконных дверей, дверей, ворот, проемов или до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых панелей;
удельный вес, Н/м, соответственно наружного воздуха и воздуха в помещении, определяемый по формуле
плотность наружного воздуха, кг/м 3
;
скорость ветра, м/с, принимаемая по обязательному приложению 8 и в соответствии с п.3.2;
аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания, принимаемые по СНиП 2.01.07-85;
Расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося воздуха, компенсирующего расход вытяжного воздуха при естественной вентиляции, следует определять по формуле
Q в
= 1.005*1.2*3*10 3
*(t в
– t н
)*F п
/3600 [10] (7, формула 6.2),
1.005 – удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг* 0
C);
1,2 – плотность воздуха при t н
= 18 0
C, кг/ м 3
;
3 – количество воздуха, поступающего на 1 м 2
жилой площади, м 3
/(м 2
*ч);
Определяем бытовые тепловыделения для комнаты 101 по СНиПу 41 – 01 – 2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» (п6.3.4г) [6]:
Откуда нагрузка на систему отопления:
Q 0
= 971.4 + 935 – 167 = 1739.4 Вт.
Полные теплопотери здания составят 83914.4 Вт.
2.5. Теплопотери здания по укрупненным измерителям
Фактическая удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м 3
* 0
C), определяется по формуле Н. С. Ермолаева:
q ф
= P*(k ст
+ g(k ок
- k ст
))/F+ (0.9*k пт
+ 0.6* k пл
)/H,
g – коэффициент, учитывающий остекление (отношение площади остекления к площади ограждения);
Объем здания V равен 5.8 тыс. м 3
.
q ф
= 83.4*(0.26 + 0.3*(0.26 +0.3*1.2))/363.1 + (0.9 + 0.6)*1.47/16 = 0.24 Вт/(м 3
* 0
C).
Фактический удельный расход теплоты на 1 м 2
общей площади найдем по формуле
q уд
= 83914.4/363.1 = 231.1 Вт/м 2
.
Значение фактической удельной характеристики используем для приблизительного подсчета теплопотерь по укрупненным показателям:
Q уп
= (0.55 + 0.22/(21 + 36))*0.24*5800*(21 + 36) = 43945.4 Вт.
3.1. Тепловой расчет нагревательных приборов
Выполним тепловой расчет приборов однотрубной П – образной системы отопления с нижней разводкой.
Требуемый номинальный тепловой поток Q н.т
для выбора типоразмера отопительного прибора определим по формулам справочника [7].
Необходимая теплоотдача прибора Q пр
определяется по формуле (9.12):
Q тр
= q в
*l в
+ q г
*l г
(9.13) – теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб стояка (ветви) и подводок, к которым непосредственно присоединен прибор:
Q пр
= 869.7 – 0.9*(120*0.8 + 96*3) = 485.7 Вт.
Температура теплоносителя на входе в 1 прибор: t вх1
= 105 0
C.
При выходе из 1 прибора: t вых1
= 105 – (35/8109.3)*869.7 = 101.2 0
C.
t ср
= (105 + 101.2)/2 – 20 =83.1 0
C.
Расход воды в стояке по формуле (10.14)
G ст
= G пр
= 3600*8109.6*1.03*1.02/(4187*35) = 209 кг/ч.
Коэффициент приведения к расчетным условиям определяется по формуле (9.3):
= ( t ср
/70) 1 +
n
*(G пр/
/360) p
*b* *c,
t ср
– разность средней температуры воды в приборе и температуры окружающего воздуха;
- коэффициенты, принимаемые по таблице (9.1).
= (83.1/70) 1.35
*(209/360) 0.07
*0.983*1*1 = 1.19.
Тип прибора подбирается по [6, таблица X.1].
Расчеты по остальным приборам сводятся в таблицу 2.
3.2. Гидравлический расчет системы отопления
Основное циркуляционное кольцо выбираем через стояк 1.
Гидравлический расчет стояка 1 выполним по характеристикам гидравлического сопротивления. Для последовательно соединенных участков стояка находим сумму S ст1
, Па/(кг/ч) 2
, по [7, таблица 10.19]:
S 1
= 8*23*10 -4
Па/(кг/ч) 2
–для восьми этажестояков;
S 2
= 12*10 -4
Па/(кг/ч) 2
- для 2х приборных узлов верхнего этажа;
S 3
= 57*10 -4
Па/(кг/ч) 2
- для узла присоединения к подающей магистрали с вентилем;
S 4
= 19*10 -4
Па/(кг/ч) 2
- к обратной магистрали с пробковым краном;
S 5
= 0.2*8*5.74*10 -4
Па/(кг/ч) 2
– для прямых участков трубы стояка;
S 6
= 201.75*10 -4
Па/(кг/ч) 2
– для приборных узлов.
Потери давления в стояке определяются по [7, формула 10.16]:
P = k*S*G 2
, где k*S находим по формуле (10.17);
P ст1
= 482.9*10 -4
*209 2
=2019,36 Па
Определим потери давления на участке 1 по удельным потерям давления.
Предварительно определим по формуле (10.33) среднее ориентировочное значение удельной потери давления при P н
<= 25000 Па:
R ср
= (1-0.35)*(25000-2019)/(13.4+7.2+5.8+6+10+5.3) = 313 Па/м
По диаметру участка и расходу по [7, таблица 11.2] определяются: R =14 Па/м; v = 0.116.
По [7, таблица 11.10] определяем = 4.2.
По [7, таблица 11.3] определяем Z = 27.2 Па.
Таким же образом определяются потери давления на участках 2, 3.
Потери давления в стояке 1 и участках 1, 2, ,3:
P ст1
+ P уч1
+ P уч2
+ P уч3
= 2435.36 Па
P ст5
= 482.9*10 -4
*209 2
= 2019.36 Па
100*(2435.36 – 2019.36)/2435.36= 17%
Меняем диаметры узлов присоединения стояка 1 к подающей и обратной магистралям, определяем S ст1
:
P ст1
= 433.6 10 -4
*209 2
= 1894 Па
Результаты расчета сведены в таблицу 3.
И р
= (150 – 105)/(105 – 70) =1.28.
Расход теплоносителя в системе отопления
Расход теплоносителя в тепловой сети
G с
=1.03*1.02*(3600*85660)/(4187*(150-70)) = 967 т/ч
Располагаемый напор перед элеватором
H рас
= 1.4*0.32(1 + 1.28) 2
= 2.33 м вод ст
Диаметр горловины D =8.5*(0.967 2
*(1 + 1.28) 2
/0.32) 1/4
= 13.6 мм
Принимаем элеватор с ближайшим меньшим диметром горловины D =15 мм.
D c
= 9.6*((0.967) 2
/2.33) 1/4
= 7.6 мм.
1. СНиП 23 – 01- 99: Строительная климатология: взамен СНиП 2.01.01 – 82: введен в действие 1.01.2000/ Госстрой России. – М.: ГУПЦПП, 2000.-57с.
2. СНиП 23 – 02- 2003: Тепловая защита зданий: взамен СНиП 11 -3 -79: введен в действие 1.10.2003/ Госстрой России. – М.: ГУПЦПП, 2004.-25с.
3. ГОСТ 30494 – 96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. – Введен 01.03.99/Госстрой России. – М.: ГУПЦПП, 1999. – 25с. – Группа Ж 24
4. СНиП 11 – 3 – 79: Строительная теплотехника
5. СНиП 2.04.05 – 91: Отопление, вентиляция и кондиционирование
6. СНиП 31 – 01 – 2003: Здания жилые многоквартирные: взамен СНиП 2.08.01 – 88: введен в действие 01.10.03/Госстрой России. – М.: ФГУПЦПП, 2004. – 20с.
7. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно – технические устройства: в 3 ч. – Ч 1 Отопление; под ред. И. Г. Староверова, Ю. И. Шиллера. – М: Стойиздат, 1990 – 344с.
8. Лаврентьева В. М., Бочарникова О. В. Отопление и вентиляция жилого здания: МУ. – Новосибирск: НГАСУ, 2005. – 40с.
9. Еремкин А. И., Королева Т. И. Тепловой режим зданий: Учебное пособие. – М.: Издательство АСВ, 2000. – 369с.
Коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2*0
С)
Расход тепла на инфильтра-цию или вентиляцию, Вт
Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов , курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Название: Отопление жилого здания
Раздел: Рефераты по строительству
Тип: курсовая работа
Добавлен 22:56:02 02 января 2010 Похожие работы
Просмотров: 351
Комментариев: 14
Оценило: 2 человек
Средний балл: 4
Оценка: неизвестно Скачать
Курсовая работа : Отопление и вентиляция жилого здания
Курсовая работа : Отопление жилого здания - BestReferat.ru
Отопление жилого здания . Курсовая работа (т). Строительство.
отопление - курсовая работа
Курсовые работы отопление , системы отопления здания ...
Курсовая работа - Отопление и вентиляция жилого здания
Отопление жилого здания
Министерство образования республики беларусь
Курсовой проект отопление жилого здания Чертежи в dwg
Курсовая работа : Отопление и вентиляция жилого здания .
Курсовая работа (Теория) на тему " Отопление жилого здания ..."
Курсовая работа : Отопление жилого здания
Курсовая работа « Отопление и вентиляция жилого или...»
Отзыв О Книге Сочинение 9 Класс
Сочинение По Картине Церковь На Улице Неждановой
Любовная Лирика М Ю Лермонтова Сочинение
Клише Для Написания Сочинения Анализа Прозы
Мини Сочинение На Тему Мои Достижения