Курсовая работа - Отопление и вентиляция жилого здания

Подождите немного. Документ загружается.

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

4. Определение площади поверхности и числа элементов

отопительных приборов

Для расчета площади поверхности отопительных приборов прежде всего необходимо

определить номинальную плотность теплового потока

НОМ

, Вт/м

, которая получена путем

тепловых испытаний отопительного прибора при стандартных условиях работы в системе

водяного отопления. В стандартные условия входят следующие параметры: температура

входящей сверху в прибор воды составляет 105 °С; выходящей снизу - 70 °С; температура

воздуха в помещении - 18 °С; расход воды в приборе - 0,1 кг/с; атмосферное давление

1013,3 гПа.

Значение номинальной плотности теплового потока чугунных секционных радиаторов

приводятся в [6, табл. 8.1].

Располагая величиной

НОМ

, можно определить расчетную плотность теплового

потока отопительного прибора

ПР

, Вт/м

, для условий работы, отличных от стандартных,

при теплоносителе - воде по формуле

ПР

СР

НОМПР































1,070

, (39)

где

НОМ

- номинальная плотность теплового потока отопительного прибора при

стандартных условиях работы, Вт/м

, принимаемый по [6, табл. 8.1];

ПР

- действительный

расход воды в отопительном приборе, кг/с; п, р - экспериментальные значения показателей

степени по [6, табл. 8.1];

СР

t

- средний температурный напор, равный

ВВЫХВХСР

tttt  )(5,0

, (40)

где

ВХ

ВЫХ

– температуры, соответственно, теплоносителя на входе и выходе

из отопительного прибора, а так же воздуха, °С.

Расчетная площадь отопительного прибора, в м

, определяется по формуле

ПР

ТРПОТР





9,0

, (41)

где

ПОТР

- теплопотребность помещения, равная его теплопотерям за вычетом

теплопоступлений, Вт;

ТР

- суммарная теплоотдача открыто проложенных в пределах

помещения стояков, подводок, к которым непосредственно присоединен прибор

(коэффициент 0,9 учитывает долю теплового тока от теплопроводов, полезную для

поддержания температуры воздуха в помещении), Вт.

Суммарную теплоотдачу теплопроводов для практических задач можно найти по

упрощенной формуле

ГГВВТР

lqlqQ 

, (42)

где

– теплоотдачи 1 м вертикально и горизонтально проложенных труб, Вт/м,

определяемые по [7, табл. II.22] исходя из разности температур теплоносителя и воздуха

помещения

)(

ВГ

tt 

– длина вертикальных и горизонтальных открыто

проложенных теплопроводов в пределах помещения, м.

Расчетное число секций чугунных радиаторов вычисляют из соотношения







, (43)

где f

- площадь поверхности нагрева одной секции, м

, зависящая от типа радиатора,

принятого к установке в помещении по [6, табл. 8.1];



- коэффициент, учитывающий

способ установки радиатора в помещении, при открытой установке



= 1,0;



- коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе и принимаемый для

радиаторов типа МС-140 равным: при числе секций от 3 до 15 - 1, от 16 до 20 - 0,98, от 21 до

25 - 0,96, а для остальных чугунных радиаторов вычисляется по формуле

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

16,0

92,0





, (44)

Поскольку расчетное число секций по формуле (43) редко получается целым, то его

приходится округлять для получения числа секций

УСТ

, принимаемых к установке. При

этом допускают уменьшение теплового потока

)9,0(

ТРПОТР

QQ 

более чем на 5 % (но не

более чем на 60 Вт). Как правило к установке принимают ближайшее большее число секций

радиатора.

4.1. Определение площади поверхности и числа элементов

отопительных приборов

Требуется определить число секций чугунного радиатора типа МС-140-108,

установленного на первом этаже 101 комнаты (см. приложение 1) у наружной стены без

ниши под подоконником на расстоянии от него 50 мм, в помещении высотой 2,7 м при Q

ОТ

=1878,2 Вт при t

= 22 °C.

Радиаторы присоединены к двухтрубному стояку системы отопления с нижней

разводкой при

= 95 °С и

= 70 °С. В помещении установлено два отопительных

прибора с тепловой нагрузкой Q

ОТ

=1878,2 Вт

Охлаждение воды в подающей магистрали не учитываем.

Температурный напор, т.е. разность средней температуры воды в отопительном

приборе и температуры окружающего воздуха, определяемый по формуле (40) составляет

5,6022)7095(5,0 

СР

Плотность теплового потока радиатора МС-140-108 при

ПР

= 35,5 кг/ч,

вычисленного по формуле (28), находим по формуле (39)































02,0

3,01

1,0

5,35

5,60

758

ПР

730 Вт/м².

Теплоотдачу трубопроводов определяют по формуле (42):

находят по

[7, табл. II.22];

измеряют по плану.

 361,0476,1636,0816,1

ТР

246,2 Вт.

Определим расчетное число секций радиатора по формуле (41)

730

2,2469,05,1991 



= 2,42 м

Определим расчётное число секций по формуле (43)







1244,0

142,2

9,9 шт.

К установке принимаем прибор, состоящий из 10 секций.

Результаты расчета сводятся таблице 4.

Таблица 4

Расчет чугунных радиаторов МС-140-108

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

Номер помещения

Тепловая

мощность,Qпот, Вт

Температуры

воздуха;

теплоосителя на

входе, выходе, и

средний

температурный

напор,

Gпр,кг/ч

qпр,

Вт/м

Поправочные

коэффициенты

Qтр,

Вт

Ар, м

Число

секций

радиатора

tв tвх tвых ∆tср β

Np Nуст

117 1878,2 22 95 70 60.5 33,5 730 1 1 472,1 1,99 8,16 9

217 1443 22 95 70 60.5 25,7 728 1 1 472,1 1,39 5,7 6

317 1991,5 22 95 70 60.5 35,5 733 1 1 246,2 2,42 9,9 10

5. Проектирование и расчет вентиляции

В жилых зданиях проектируется общеобменная естественная вентиляция с удалением

воздуха из санитарных узлов; кухонь, ванных или совмещенных санитарных узлов через

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

каналы, которые прокладывают в толще внутренних капитальных стен либо выполняют в

виде специальных блоков из бетона и других материалов.

Наружный приточный воздух для компенсации естественной вытяжки поступает

неорганизованно через неплотности в строительных конструкциях и форточки.

В квартирах из четырех и более комнат предусматривают дополнительную вытяжку

непосредственно из помещений, за исключением двух ближайших к кухне. Можно не

предусматривать вытяжку из угловых комнат, имеющих два окна и более.

При компоновке систем вентиляции следует иметь в виду, что в одну систему

объединяют одноименные или близкие по назначению помещения. Кухни, уборные, ванные

комнаты должны иметь вытяжную вентиляцию с удалением воздуха непосредственно из

данных помещений. В одной квартире допускается объединять вентиляционные каналы

уборной и ванной комнаты, а также вентиляционные каналы ванной комнаты (без унитаза) с

кухней. Не допускается присоединять к одному вентиляционному каналу вытяжные решетки

из кухни и уборной.

Рекомендуемые минимальные размеры жалюзийных решеток в кухнях — 200x250 мм;

в уборной и ваннах комнатах — 150x150 мм. В санитарных узлах устанавливают

регулируемые вытяжные решетки, в кухнях — неподвижные.

В [6, § 49] показаны принципиальные схемы и конструктивные элементы канальной

системы естественной вентиляции.

В крупнопанельных зданиях вентиляционные каналы изготавливают в виде

специальных блоков.

Вентиляционные блоки для, зданий с числом этажей до пяти изготавливают с

индивидуальными каналами для каждого этажа [6, рис. 14.2, а], а для зданий с числом этажей

пять и более выполняют по схеме с перепуском через один или несколько этажей [6, рис.

14.2, б, в]. В кирпичных зданиях вертикальные каналы прокладывают в толще внутренних

капитальных стен [6, рис. 14.3, а]. Вытяжные вентиляционные каналы объединяют на

чердаке сборный коробом, из которого воздух отводится в атмосферу через шахту [6, рис.

14.1]. Для зданий с числом этажей до пяти вытяжные вентиляционные каналы выводят в

виде самостоятельного коренника . Причем вытяжные каналы (шахты) для выброса воздуха

должны быть выведены выше конька крыши не менее чем 0,5 м при расположении канала

(шахты) на расстоянии до 1,5 м от конька, на один уровень с коньком при расстоянии от 1,5

до 3,0 м ; не ниже линии, проведенной от конька вниз под углом 10° к горизонту, при

расположении шахты на расстоянии более 3 м от конька.

Расход удаляемого воздуха из кухонь, санузлов и ванных комнат определяют по

[14, табл. 1]. После определения воздухообмена и размещения каналов, жалюзийных

решеток и вытяжных шахт вычерчивают расчетную схему.

Аэродинамический расчет естественной вытяжной вентиляции подробно рассмотрен в

[6, § 50].

5.1. Определение сечения каналов и жалюзийных решеток системы естественной

вентиляции, обслуживающих кухни, секции трехэтажного жилого дома

На кухне установлены 4-комфорочные газовые плиты. Из каждой кухни по [1,9]

удаляется 90 м

/ч воздуха. Вертикальные каналы проложены в кирпичных стенах. На

расчетной схеме нумеруются участки с указанием нагрузок и длин.

Определяем располагаемое давление для каналов каждого этажа

p

[6] по формуле

),(

ВНie

ghp





(45)

где

- высота воздушного столба, принимаемая от центра вытяжного отверстия до устья

вытяжной шахты, м; g - ускорение свободного падения,

g = 9,81 м/с

;

НВ



- плотность, кг/м

, соответственно воздуха в помещении и наружного

при температуре

 5

, определяемая по зависимости (26). Располагаемое естественное

давление для каналов составит:

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

для 3-го этажа

502,1)21,127,1(81,97,2 

Па,

для 2-го этажа

172,3)21,127,1(81,97,5 

Па,

для 1-го этажа

841,4)21,127,1(81,97,8 

Па.

Расчёт начинаем с наиболее неблагоприятно расположенного канала, то есть с канала

из кухни третьего этажа.

При рекомендуемой скорости воздуха V от 0,6 до 0,8 м/с [6, с.260] определим сечения

жалюзийной решетки и канала (участок 1), в м

, по формуле

3600 V





(46)

где L — расход вентиляционного воздуха, который в канале из кухни с 4-комфорочной

газовой плитой составляет 90 м

/ч.

Площадь сечения жалюзийной решетки составит

0313,0

8,03600





A

Принимаем жалюзийную решетку по [14, табл. 13] размером

250 х 250 мм с площадью живого сечения

0361,0



РЖ

и канал размером 1/2 x 1 кирпич

[6, табл. 14.2] с площадью сечения 0,14 x 0,27 = 0,0378 м

. Тогда действительные скорости в

жалюзийной решетке

..РЖ

и в канале

соответствии с зависимостью (46) составят:

69,0

0361,03600







РЖ

м/с,

66,0

0378,03600







м/с.

По [6, прил.9] коэффициент местного сопротивления вытяжной жалюзийной решетки (с

поворотом на 90°)

2



. Динамическое давление при скорости входа воздуха в решетку

..РЖ

= 0,69 м/с определяем по формуле







ДИН

(47)

2909,0

21,169,0







ДИН

Па.

Динамическое давление можно также найти по [6, рис.14.9]. Потери давления в

жалюзийной решетке вычисляем по формуле (34)

582,02909,02 Z

Па.

Канал на участке 1 имеет прямоугольное сечение, и поэтому для определения потерь

давления на трение находим равновеликий по трению диаметр канала круглого сечения [6]

по формуле







(48)

где

ba,

- размеры сторон прямоугольного воздуховода, мм.

4,184

140270

1402702









мм.

Учитывая полученное значение 184,4 мм, принимаем по [14, табл. 15] ближайший по

величине стандартный эквивалентный диаметр

=180 мм

и записываем в

графу 7 табл. 5.

По [14, табл. 15] при скорости в канале 0,66 м/с потери давления на трение в стальном

воздуховоде (по интерполяции) R = 0,05 Па/м.

В кирпичном канале на участке 1, имеющем большую шероховатость, чем стальные

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

воздуховоды, потери на трение, согласно [6, табл. 14.3], при коэффициенте шероховатости β

= 1,36 составят

184,07,205,036,1  lR



Па.

Полученное значение записываем в графу 10 табл. 5.

По [6, прил.9] определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке 1:

поворот потока воздуха на 90° после его входа в канал (так как колено прямоугольное,

то значение



для квадратного сечения воздуховода умножаем на поправочный

коэффициент с [6, прил.9]

284,107,12,1 



;

вытяжная шахта с зонтом

3,1



;

сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке 1 составит



 .584,23,1284,1



Определяем потери давления в местных сопротивлениях в соответствии с выражением

(34)

686,0

21,166,0

584,2





Z

Па.

Суммарные потери давления в жалюзийной решетке и на участке 1 составят



 451,1686,0582,0184,0)( ZlR



Па.

Определяем запас давления по выражению

,100

)(









ZRlp



43,3100

502,1

451,1502,1





Расчеты для 2-го и 1-го этажей аналогичны. Результаты расчета заносим в табл. 5.

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

Таблица 5

Аэродинамический расчет вентиляционных каналов

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

Заключение

Уровень развития строительного производства в настоящее время определяется в числе

других условий наличием высококвалифицированных специалистов – профессионалов.

Знание основ теплотехники, теплогазоснабжения и вентиляции позволит будущему

инженеру-строителю планировать и проводить мероприятия, направленные на экономию

энергоресурсов, охрану окружающей среды, на повышение эффективности работы

оборудования.

Выполнение курсового проекта дает возможность глубоко понять важность увязки

объемно-планировочных решений строящихся сооружений и размещения инженерно-

технического оборудования, предназначенного для поддержания нормируемых параметров

микроклимата помещений.

Состояние воздушной среды в помещениях в холодное время года обусловливается

действием не только отопления, но и вентиляции. Отопление и вентиляция совместно

обеспечивают в помещениях, помимо температуры, определенные влажность, подвижность,

давление, состав

и чистоту воздуха. В жилых зданиях отопление и вентиляция неотделимы, они взаимно

создают требуемые санитарно-гигиенические условия, способствуют снижению числа

заболеваний, улучшению самочувствия людей.

Знания, приобретенные в процессе проделанной работы, будут являться

фундаментальной информационной базой, которую можно эффективно применять в случаях

возникновения сложных ситуаций при возведении зданий.

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат

Библиографический список

1. ГОСТ

30491-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

МНТКС/ Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 1999. - 13 с.

2. СНиП

2.01.01-82. Строительная климатология/ Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2000. - 136

с.

3. СНиП II-

3-79*. Строительная теплотехника/ Минстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2001. - 29 с.

4. СНиП 23-

02-2003. Тепловая защита зданий/ Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2004. – 25 с.

5. СНиП 41-

01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование/ Госстрой России. - М.: ФГУП

ЦПП, 2003. - 54 с.

6. Тихомиро

в К.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. - М.:

Стройиздат, 1991. - 480 с.

7. Внутренни

е санитарно-технические устройства. Часть 1. Отопление. Справочник

проектировщика. - М.: Стройиздат, 1990. - 344 с.

8. Щекин

Р.В. и др. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Книга первая. Отопление и

теплоснабжение. - Киев: Будивельник, 1976. - 415 с.

9. Отопление

, вентиляция и кондиционирование воздуха: Жилые здания со встроено-пристенными

помещениями общественного назначения и стоянками автомобилей. Коттеджи:

Справочное пособие. - М.: Пантори, 2003. – 308 с.

10. Внутренни

е санитарно технические устройства. В 3 ч. Ч. 1. Отопление/ В.Н. Богословский, Б.А.

Крупнов, А.Н. Сканави и др.; Под ред. И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера. - М.:

Стройиздат, 1990. - 344 с.

11. Внутренни

е санитарно технические устройства. В 3 ч. Ч.З. Вентиляция и кондиционирование

воздуха. Кн.1/ В.Н. Богословский, А.И. Пирумов, В.Н. Посохин и др.; под ред. Н.Н.

Павлова и Ю.И. Шиллера. - М.: Стройиздат, 1992. - 319 с.

12. Внутренни

е санитарно технические устройства. В 3 ч. Ч.З. Вентиляция и кондиционирование

воздуха. Кн.2/ Б.В. Баркалов, Н.Н. Павлов, С.С. Амирджанов и др.; Под ред. Н.Н.

Павлова и Ю.И. Шиллера. - М.: Стройиздат, 1992. – 416 с.

13. Малявина

Е. Г. Теплопотери здания: Справочное пособие. – М.: АВОК-ПРЕСС, 2007. – 131 с.

14. Новосельц

ев, Б.Н. Отопление и вентиляция гражданского здания : учеб.-метод. Пособие для

студ. Спец. 2700102/Б.П.Новосельцев, Е.В. Щукина; Воронеж. гос. арх.-строит. Ун-т.-

Воронеж, 2006.-72 с.

КР-27010265-2009-64

Лист

Изм.

лис

т.

№док. Подп.

Дат