Курсовая работа - Отопление и вентиляция жилого здания

Подождите немного. Документ загружается.

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат





• для чердачного перекрытия







19.0

14.0

114.0

07.0

14.007.0

0,156 м

С/Вт

• для перекрытия над подвалом







28.0

14.0

114.0

07.0

14.007.0

0,189 м

С/Вт

3. При делении плоскостями, перпендикулярными тепловому потоку (см. рис. 1.1.4 на

схеме справа), и получаем три параллельных участка. Участки а и в - однородные, участок б

- неоднородный, состоящий из горизонтальной воздушной прослойки и слоя железобетона

шириной I = 0,07 м и толщиной б = 0,14 мS

073,0

92,1

14,0

. бRж

С/Вт

Определяем сопротивление теплопередаче этих участков:

02.0

92.1

04.0







С/Вт

определяем по формуле





• для чердачного перекрытия

111,0

15.0

14.0

073.0

07.0

14.007.0







С/Вт

• для перекрытия над подвалом

136,0

24.0

14.0

073.0

07.0

14.007.0







С/Вт

Сопротивление теплопередаче всей плиты R

в.т

, м

·°С/Вт, при разбивке его плоскостями,

перпендикулярными тепловому потоку, определяем по формуле:

в.т

= 2· R

+ R

= 2·0,02 + R

;

• для чердачного перекрытия

в.т

= 2·0,02 + 0,111 = 0,151 м

·°С/Вт;

• для перекрытия над подвалом

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

в.т

= 2·0,02 + 0,136 = 0,176 м

·°С/Вт.

Приведенное термическое сопротивление теплопередаче плиты R

пр

, м

·°С/Вт,

определяется по формуле

ба

пр





• для чердачного перекрытия







151.02156.0

пр

0,153 м

·°С/Вт

• для перекрытия над подвалом







176.02189.0

пр

0,180 м

·°С/Вт

Полученные значения используются как известные величины при дальнейшем

определении толщины изоляции в указанных перекрытиях.

1.2. Проверка конструкций ограждений на конденсацию

водяных паров на их внутренней поверхности

Конденсация водяных паров на внутренней поверхности ограждений наблюдается при

ТР



. При

ТР



проверку на образование конденсации водяных паров на внутренней

поверхности стен можно не производить. В этом случае проводят проверку на образование

конденсации водяных паров только в углу наружных стен. Температура внутренней

поверхности ограждений



, °С, определяется по формуле

)(

нв

вв

t 



, (11)

где

- то же, что в формуле (1);

- то же, что и в формуле (4).

Температура в углу наружных стен



, °C, вычисляется по приближенной формуле

)23,01()(18,0

Rtt

нвву





, (12)

Упругость водяного пара е, Па, в воздухе помещения равна

100





, (13)

где



- относительная влажность воздуха, %; Е - упругость водяных паров в

состоянии полного насыщения, Па, определяемая по формуле

)14,01(3,133477

tE 

, (14)

Температура точки росы воздуха помещения

..РТ

, °C, вычисляется по следующей

зависимости:

)00206,075,5(1,20 еt

РТ



, (15)

1.2.1. Проверка наружной стены на конденсацию водяных паров в углу помещения

Необходимые данные для расчета взяты из 1.1.1. Относительная влажность воздуха в

помещении 52 %.

1) Определим температуру внутренней поверхности стены по формуле (11)

 )3120(

668.31



18,2 °С;

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

2) Определимм температуру на внутренней поверхности стены в углу помещения по

формуле (12)

 16.0)3720(18,02.18



16,56 °С;

3) Определим упругость в состоянии полного насыщения водяными парами по

формуле (14)



)2014,01(3,133477E

2402 Па;

4) Определим упругость водяного пара в воздухе помещения по формуле (13)



100

2402e

1249,04 Па;

5) Определим температуру точки росы по формуле (15)



)04.124900206,075,5(1,20

РТ

10 °С;

Так как температура внутренней поверхности наружной стены в углу помещения (



16,56 °С) выше, чем температура точки росы (

..РТ

= 10 °С), то конденсации водяных паров в

углу помещений не будет.

2. Расчет тепловой мощности системы отопления

2.1. Уравнение теплового баланса

Расчет тепловой мощности системы отопления следует проводить по методике [5, 6],

согласно которой расчетная тепловая нагрузка системы отопления

ОТ

, Вт, определяется по

формулам:

а) для комнат жилых зданий

при



ОГРОТ

БЫТ

, (16)

при



ОГРОТ

БЫТ

; (17)

б) для помещений лестничных клеток

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат



ОГРОТ

; (18)

в) для кухонь жилых зданий



ОГРОТ

БЫТ

; (19)

где

ОГР

- основные и добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции,

Вт;

БЫТ

- бытовые тепловыделения, Вт;

- расход теплоты на нагревание

поступающего в помещение наружного воздуха в результате инфильтрации через

неплотности наружных ограждений, Вт;

- расход теплоты на нагрев поступающего в

помещение наружного воздуха, исходя из санитарной нормы вентиляционного воздуха, Вт.

Основные и добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции

ОГР

, в Вт,

определяются путем суммирования потерь теплоты через отдельные ограждающие

конструкции

ПОТ

, которые вычисляются по формуле с округлением до 1 Вт:

)1()(







nttКAQ

НВПОТ

, (20)

где А - расчетная площадь ограждающей конструкции, м

; К— коэффициент теплопередачи,

Вт/(м

·°С);

и п - то же, что в формуле (1); β- добавочные потери теплоты в долях от

основных потерь, определяемые в соответствии с [6, с. 110, рис. 5.3]. Потери теплоты через

внутренние ограждения конструкции помещений допускается не учитывать, если разность

температур в этих помещениях равна 3 °С и менее.

Расчетную площадь ограждающих конструкций (с точностью до 0,1 м

) определяют по

[6, рис. 5.1, 5.2].

При определении площади наружных стен площадь окон не вычитают, а вместо

коэффициента теплопередачи окон берут разность между коэффициентами теплопередачи

окон и стен. Сумма теплопотерь через наружные стены и окна при этом не изменяется.

При определении потерь теплоты через наружные двери их площадь следует вычитать

из площади стен и коэффициент теплопередачи принимать полностью, так как добавки на

основные теплопотери у наружной стены и двери разные.

Ограждающие конструкции обозначают сокращенно:

НС - наружная стена, ДО - окно с двойным остеклением, Пл - пол, Пт -потолок, ДД -

двойная дверь, ОД - одинарная дверь.

Все помещения номеруют поэтапно по ходу часовой стрелки. Помещения подвального

этажа номеруют с № 01, помещения первого этажа - с № 101, помещение второго этажа - с №

201 и т.д. Номера проставляются на планах в центре рассматриваемых помещений.

Внутренние вспомогательные помещения: коридоры, санузлы, кладовые, ванные комнаты и

другие, не имеющие наружных стен, отдельно не номеруются. Теплопотери этих помещений

через полы и потолки относят к смежным с ними комнатам.

Теплопотери через отдельные ограждения каждого помещения суммируют.

Теплопотери лестничной клетки определяют, как для одного помещения. Каждую

лестничную клетку обозначают буквами А, Б и т.д.

Бытовые теплопоступления

БЫТ

, Вт, для жилых комнат определяют по формуле

ПБЫТ

АQ 10

, (21)

где А

- площадь пола помещения, м

Расход теплоты

, Вт, (см. формулы 16, 18 и 19) на нагревание инфильтрующегося

воздуха определяют по формуле

kttСGQ

НВИНИ

 )(28,0

, (22)

где

ИН

- расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч; при выполнении курсового

проекта

ИН

допускается определять только через окна и балконные двери по формуле

(21); С - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг·°С);

- то же, что в

формуле (20); k - коэффициент учета влияния встречного теплового потока: для окон с

тройными переплетами k = 0,7, для окон и балконных дверей с двойными раздельными

переплетами k = 0,8 и со спаренными переплетами k = 1, k = 0,6 - для других наружных

ограждающих конструкций.

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

Расход теплоты

, Вт, (см. формулу 14) на нагревание инфильтрующегося воздуха

для жилых зданий определяют по выражению

kttCLQ

НВВНВ

 )(28,0



, (23)

где

- расход удаляемого воздуха, в м, не компенсируемый подогретым приточным

воздухом; для жилых зданий - удельный нормативный расход 3 м

/ч на 1 м

жилых

помещений, следовательно

ПН

АL 3

; C,

и k – то же, что в формуле (22);

- плотность воздуха в помещении, кг/м

Расход инфильтрующегося воздуха

ИН

, кг/ч, через неплотности в оконных проемах и

балконных дверей находят по зависимости

ОК

ИН

PА

67.0

216,0





, (24)

где А

ОК

— площадь световых проемов (окон, балконных дверей и фонарей) м

; R

сопротивление воздухопроницанию заполнений световых проемов (окон, балконных

дверей), в (м

·ч·Па)/кг, принимается по [3, прил.10*] ; ∆Р - расчетная разность давлений на

наружной и внутренней поверхностях каждой ограждающей конструкции, Па.

Разность давлений на наружной и. внутренней поверхностях каждой ограждающей

конструкции, в Па, можно вычислить по формуле

kCCVghНP

ЗНННВН

 )(5.0)()(



, (25)

где H - высота здания, м, от уровня средней планировочной отметки земли до верха

карниза; h - расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон; g - ускорение свободного

падения, g = 9,81 м/с;



- плотность, кг/м, соответственно наружного воздуха и

воздуха в помещении, определяемая по зависимости

t



273

353



, (26)

где t - температура воздуха, °С; V

- расчетная скорость ветра, м/с; C

, С

аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной

поверхностей ограждений здания принимаются по СНиП 2.01.07-85*, при выполнении

курсового проекта можно принимать C

= 0,8, С

= -0,6; k - коэффициент учета изменения

скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания принимается по

СНиП 2.01.07-85*; при высоте здания Н = 10 м k = 0,65; при H = 20 м, k = 0,85; для

промежуточных высот здания значение к определяют линейной интерполяцией.

2.1.1. Расход теплоты на нагревание воздуха, инфильтрующегося через окна трехэтажного

здания

Расчетная скорость ветра V

= 5,2 м/с. Так как окна были приняты с тройным

остеклением в деревянных раздельно-спаренных переплетах, то при уплотненноых

пенополиуретаном притворах сопротивление воздухопроницанию светового проема составит

0,44 (м ·ч·Па)/кг , высота здания H = 10,3 м, уровень верха окна первого этажа h

= 3,05 м,

второго h

= 6,05 м, третьего h

= 9,05 м.

Коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты

здания:

65,0)103,10(

1020

65,085,0

65,0 



k

По формуле (25) определим расчетную разность давлений воздуха снаружи и внутри

здания на уровне верха окна для первого этажа ∆P

, второго ∆P

и третьего этажа ∆P

, но

вначале по формуле (26) вычислим плотности наружного и внутреннего воздуха

37273

353







= 1,47 кг/м

;

196,1

22273

353









кг/м

;

56.3765,0)6,08,0(47,12.55,08,9)196,147,1()05,33,10(





Па;

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

5.2965,0)6,08,0(47,12.55,08,9)196,147,1()05,63,10(





Па;

45.2165,0)6,08,0(47,12.55,08,9)196,147,1()34.96,10(





Па.

Вертикальные размеры элементов здания принимаем по рисунку 2.1.1.

Обмер помещений в плане указан на рисунке 2.1.2.

Рисунок 2.1.1 Определение вертикальных размеров здания

По формуле (24) определяем расход инфильтрующегося воздуха через неплотности в

оконных проемах для первого, второго и третьего этажей;

7.14

3,0

35.118.1

216,0







ИН

кг/ч;

52.12

3,0

66.98.1

216,0







ИН

кг/ч;

11.10

3,0

8.76.1

216,0







ИН

кг/ч.

ОК =

5.12.1 

=1,8

Расход теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха вычисляем по формуле (22)

1707,0)3722(17.1428,0



Вт;

8.1447,0)3722(152.1228,0



Вт;

9.1167,0)3722(111.1028,0



Вт.

По формуле (21) определяем бытовые теплопоступления при А

= 12.8 м

1288,1210 

БЫТ

Вт.

Вычисляем по формуле (23) затраты теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха

исходя из санитарно-гигиенических требований:

1.5317,0)3722(196.118.12328,0 

Вт.

Учитывая, что Q

больше, чем Q

, в расчет принимаем Q

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

Рисунок 2.1.2 Пояснение к обмеру помещений на плане

2.1.2. Определение потери теплоты для жилой угловой комнаты № 101

Расчетная тепловая нагрузка системы отопления жилой комнаты 101, определенная по

формуле (17), составляет

6,11801281.5315.777 

ОТ

Вт.

2.1.3 Определение потери теплоты для лестничной клетки

Расчетная скорость ветра V

= 5,2 м/с, сопротивление воздухопроницанию светового

проема R

= 0,26 (м²·ч·Па)/кг, двери R

ДВ

= 0,14 (м²·ч·Па)/кг по СНиП 23-02-2003, высота

здания H = 10,3 м, высота верха двери

2,2

ДВ

м, высота верха первого окна

05,3



ОК

м, высота верха второго окна

05,6



ОК

м, коэффициент учета изменения скоростного

давления ветра в зависимости от высоты здания k = 0,65.

По формуле (25) определим расчетную разность давлений воздуха снаружи и внутри

здания на уровне верха двери ∆P

ДВ

, верха первого окна ∆P

ОК1

и верха второго окна ∆P

ОК2

, но

вначале вычислим плотности наружного и внутреннего воздуха по формуле (26)

47,1

37273

353









кг/м

;

22,1

16273

353









кг/м

;

3.2665,0)6,08,0(47,11,35,081,9)22,147,1()2,23,10(



ДВ

Па;

21.2465,0)6,08,0(47,11,35,081,9)22,147,1()05,33,10(



ОК

Па;

9.1665,0)6,08,0(47,11,35,081,9)22,147,1()05,63,10(



ОК

Па.

Определим расход инфильтрующегося воздуха через неплотности наружных

ограждающих конструкций помещения по формуле:

ИДВ

ДВ

ИОК

ОКОКОК

ИН

PА

PPА

5,0

67,0

)(

216,0









, (24)

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

где

4,8

67,0



ОК

Па,

6.6

67,0



ОК

Па,

13.5

5,0



ДВ

Па, А

ОК

= 0,9·1,2·2 = 2,16 м

, А

ДВ

= 1,2·2,2

= 2,64 м

223

14,0

13.564,2

26,0

)6.64.8(16,2

216,0 











ИН

кг/ч.

Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха вычисляем по формуле (22)

6.19856,0)3716(122328,0 

Вт.

Определим коэффициент добавочных теплопотерь для двери лестничной клетки.

Учитывая, что дверь принята двойная с тамбуром, то по [13] β = 0,27 H, так как H = 10,3 м,

получим

Β = H · β = 0,27·10,3 = 2,8

Дверь ориентирована на юг, следовательно добавочные потери теплоты, связанные с

ориентацией по сторонам света, принимаются равными нулю. Тогда

8,38,211 



Расчёты потерь теплоты представлены в таблице 1.

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

Продолжение таблицы 1

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

Продолжение таблицы 1Продолжение таблицы 1