Контрольная работа - Отопление и вентиляция жилого здания - файл n2.docx
Контрольная работа - Отопление и вентиляция жилого зданияскачать (107.5 kb.)
Доступные файлы (2):
| n1.docx | 48kb. | 17.11.2011 00:50 | скачать |
| n2.docx | 71kb. | 17.11.2011 20:36 | скачать |
n2.docx
Пермский государственный технический университет
Строительный факультет
Кафедра теплогазоснабжения, вентиляции
и охраны воздушного бассейна
ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ
ЖИЛОГО ЗДАНИЯ
Выполнил: ст-т гр.ПГСз-08-03
Золотарев А.В.
Руководитель: Меркушев
Тимофей Иванович
Пермь 2011 г.
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА И РАЙОНА
СТРОИТЕЛЬСТВА.
1.1 Исходные данные для проектирования:
географическое местоположение объекта …………………….г.Москва ;
климатологические данные района строительства (принимаются по СНиП 23-01-99):
- расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (средняя температура наиболее холодной пятидневки)
,0 С…………..….- 30- средняя скорость ветра в январе, м/с………………………………………..4,9
- расчетное барометрическое давление (Рбор), гПа…………………….…….995
3) параметры теплоносителя на вводе в здание:
- температура горячей воды в подающем трубопроводе (Тг),град…….…...140
- то же охлажденной воды в обратном трубопроводе (То),град………………70
- располагаемый напор в тепловой сети на вводе в здание (Р),кПа………….90
Характеристика здания и расчетные параметры внутреннего воздуха в помещениях.
Назначение – жилой квартирный дом для посемейного заселения и постоянного проживания;
- этажность – 2 (малоэтажное);
- высота этажа – 2,80 м;
- высота здания от земли (до верха карниза) – 8,128 м (1,300 + 6,628)
- ориентация объекта по сторонам света – фасад здания ориентирован на
север ( I В, нормальная зона, 2-я зона влажности, СНиП 23-01-99)
Назначение помещений (перечень): жилые комнаты, кухня, санитарные узлы, передняя, внутриквартирный коридор, хозяйственная кладовая, летнее помещение квартир;
- и расчетные параметры внутреннего воздуха в них (таблица 1.1) в соответствии со СНиП 2-08-01-89*, Жилые здания, стр. 24:
Таблица 1.1
| По ме ще ние | Рас чет ная темпе ра тура воз ду ха в хо лодный пе ри од года, °С | Крат ность из воз ду хо об ме на или ко ли че ство уда ля емо го воз ду ха из по ме ще ния | |
| Приток | Вы тяж ка, м3/ч | ||
| Жи лая ком на та | 20 (22 – при угл.располож.) ниже 31°С | — | 3 на 1м2 жи лых по ме ще ний |
| Кух ня с га зо вы ми пли та ми | 18 (20– при угл.располож.) ниже 31°С | — | Не ме нее 90 м3/ч при 4-кон фо роч ных пли тах |
| Ванная | 25 | — | 25" |
| Уборная индивидуальная | 18 | — | 25” |
| Вес ти бюль, об щий кори дор, пе ред няя, лест нич ная клет ка в квар тир ном до ме | 16 | — | — |
1.3. Выбор ограждающих конструкций (табл. 1.2)
Таблица 1.2
| Расчетная температура наружного воздуха,  , 0С | Наружные стены | Перекрытия над верхним этажом | Перекрытие над подвалом | Вид заполнения световых проемов | ||||||
| материал | Толщина dнс, м | Термическое сопротивление, R0, м2 0С/Вт | Вид перекрытия | Толщина dпт, м | Термическое сопротивление, R0, м2 0С/Вт | Вид подвала | Толщина dпл, м | Термическое сопротивление, R0, м2 0С/Вт | ||
| -30 | Панель пенобетон | 0,37 | 0,9195 | Перекрытие чердачное (n=1) | 0,24 | 1,2414 | Неотапливаемый без световых проемов расположенный ниже уровня земли (n=0,4) | 0,403 | 1.6551 | Двойное остекление в деревянных спаренных переплетах R0=0.39 |
2. Определение тепловой мощности системы отопления.
2.1. Расчет воздухопроницания через проемы:
Двухэтажное жилое здание, проектируемое для г. Москва имеет высоту от земли 8,128 м. высоту этажа 2,8 м; тройные Двойное остекление в деревянных спаренных переплетах (сопротивление воздухопроницанию Rи = 0.39 м2·ч·Па/кг).
Для 2 и 3 столбцов таблицы:
H = 8,128 м - высота здания от уровня земли до верха карниза
hi - расчетная высота от уровня земли до верха окон, балконных дверей, м
(1,300 + 0,020+2,800+0,750+1,500)= 6,370 м.
(1,300 + 0,020+0,750+1,500)= 3,570 м.
Для 4 столбца таблицы:
- удельный вес, Н/м3, соответственно наружного воздуха и воздуха в помещении, определяется по формуле:
=
=
- удельный вес наружного воздуха, (
- температура наружного воздуха): =
- удельный вес внутреннего воздуха, (
- температура внутреннего воздуха):(?н - ?в) = 14,25 - 11,82 = 2,43 Н/м3
Для заполнения 5 столбца таблицы:
- коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания (СНиП 2.01.07-85)
При высоте Hi = 3,35 м 0,4 м
При высоте Hi = 6,15 м 0,59 м
Для заполнения 6 столбца таблицы:
= 0,5···( - ) = 0,5·1,453·(4,7)2·(0,8 - (-0,6)) = 22,4677
- плотность наружного воздуха, кг/м3
При
= 300С плотность наружного воздуха определяется по формуле:?н = 353 / (273 – 30) = 1,453кг/м3
= 4,7 м/с - скорость ветра, м/с
(скорость ветра, м/с, принимаемая по СНиП 2.04.05-91 прил. 8 в соответствии с п.3.2)
- аэродинамические коэффициенты, соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания
Для заполнения 7 столбца таблицы:
Расчетная разность давлений () определяется по формуле:
H - высота здания от уровня земли до верха карниза, м
hi - расчетная высота от уровня земли до верха окон, балконных дверей, м
- удельный вес, Н/м3, соответственно наружного воздуха и воздуха в помещении, определяется по формуле:
?Р1 = 11,0759 + 22,4677* 0,4 = 20,0629Па
?Р2 = 4,2719 +22,4677* 0,59 = 17,5278 Па
Для заполнения 8 столбца таблицы:
Расход инфильтрующегося воздуха в помещении через один м2 оконного проема
= 0,33 м2·ч·Па/кг - сопротивление воздухопроницанию (м2чПа/кг), принимаемое по СНиП II-3-79** п.5.5*
G0 = 0.216 *( 20,0629)0.67 / 0.33 = 4,8814 кг/(м2час)
G0 = 0.216 *( 17,5278)0.67 / 0.33 = 4.4589 кг/(м2час)
Определение расхода воздуха через один м2 оконного проема:
| № этажа | hi, м | H - hi, м | (H-hi)·(?н-?в) | кl | · кl | ?Р, Па | ?G0 , кг/(м2час) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1 | 3,57 | 4,558 | 11,0759 | 0,4 | 8,9871 | 20,0629 | 4,8814 |
| 2 | 6,37 | 1,758 | 4,2719 | 0,59 | 13,2559 | 17,5278 | 4.4589 |
2.2. Расчет теплопотерь через ограждения помещений здания:
Тепловая мощность системы отопления определяется суммой тепловых потерь через наружные ограждения всех отапливаемых помещений здания. Потери тепла через ограждающие конструкции (Qmin ,Вт) рассчитываются по формуле:
k - коэффициент теплопередачи через соответствующие ограждения
(Вт/м2· град.)
R0 - термическое сопротивление теплопередаче (м2· град.)
F - расчетная площадь ограждения, м2 (определяется в соответствии с правилами обмера, методичка стр. 7,8)
tв - расчетная температура воздуха внутри помещения ………… tв = 20 0С
(в районах с температурой наиболее холодной пятидневки tн5 = - 31 0С и ниже,
(принимается согласно СНиП 2.08.01-89* "Жилые здания" п.3 )
tн5 - расчетная температура наружного воздуха для
проектирования отопления ……………………………………..tн5 = -30 0С
(равна средней температуре наиболее холодной пятидневки (tн5) обеспеченностью 0,92 , принимаются по СНиП 23-01-99 "Строительная климатология" табл.1)
n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения
по отношению к наружному воздуху
(принимается в соответствии со СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника" табл. 3)
Для наружных стен………………………………………………. n = 1
Для перекрытий (методичка прил. 2)
- добавочные потери тепла ( стр.8 или СНиП 2.04.05-91 приложение 9)
Теплотеряющие ограждения те, которые граничат:
- с наружным воздухом (стены, окна, входные и балконные двери, перекрытия над проездами, бесчердачные покрытия)
- с неотапливаемыми помещениями (чердачные перекрытия, а также перекрытия над подвалами и подпольями)
- с помещениями, имеющими температуру внутреннего воздуха более чем на 5 0С ниже, чем в рассчитываемом помещении.
Добавочные потери на ориентацию по отношению к сторонам света:
Для наружных вертикальных стен, световых проемов помещений (101 , 201) - обращенных на ЮГО-ВОСТОК добавочные потери тепла д = 0,05
Для наружных вертикальных стен, световых проемов помещений (101 - 103, 201 - 203) - обращенных на ЮГ добавочные потери тепла д = 0,05
Для наружных вертикальных стен, световых проемов помещений (103 - 104, 203 - 204) - обращенных на ЗАПАД добавочные потери тепла д = 0,05
Для наружных вертикальных стен, световых проемов угловых помещений (104 - 105, 204 - 205) - обращенных на СЕВЕРО-ЗАПАД добавочные потери тепла д = 0,10
Для наружных вертикальных стен, световых проемов угловых помещений (107, 207) - обращенных на СЕВЕРО-ВОСТОК добавочные потери тепла д = 0,10
Для наружных двойных дверей с тамбуром между ними, не оборудованных воздушными или воздушно-тепловыми завесами (при высоте здания Н) - добавочные потери тепла д = 0,27*Н
Для наружных окон и балконных дверей нужно учитывать потери тепла на нагревание наружного воздуха, поступающего в помещение путем инфильтрации через неплотности (щели притворов) в результате действия теплового и ветрового давления.
Добавочные теплопотери на нагрев инфильтрующегося в помещение через наружные ограждения воздуха определяются как наибольшее из двух значений:
Qи и Qн
Qи (Вт) - в расчете на количество воздуха, поступающего через неплотности ограждений за счет теплового и ветрового давлений
Gi - расход инфильтрующегося воздуха (кг/час), через ограждающие конструкции помещения
с - удельная теплоемкость воздуха (с = 1 кДж/(кг·0С)
tв - температура внутреннего воздуха (0С)
tн - температура наружного воздуха (0С)
к - коэффициент учета влияния встречного теплого потока в конструкциях
к = 1,0 - для окон со спаренными переплетами (окно двойное имеет спаренный переплет);
к = 0,8 - для окон и балконов с раздельными переплетами (двойное окно и балконная дверь имеют раздельный переплет);
Qн (Вт) - в расчете на количество воздуха, которое должно поступить в жилые помещения по нормам вентиляционного воздухообмена
Ln - расход удаляемого воздуха (м3/час), не компенсируемого подогретым приточным воздухом
Ln = 3Fn - для жилых помещений (Fn - площадь жилых помещений
? - плотность воздуха в помещениях (кг/м3)
Расход инфильтрующегося воздуха в помещении определяется по формуле:
- площадь окон и балконных дверей соответственно, м2
, - расчетная разность между давлениями на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, соответственно на расчетном этаже и на уровне пола первого этажа, Па
- сопротивление воздухопроницанию (м2·ч·Па)/кг, СНиП II-3-79 п.5.5*
- нормативная воздухопроницаемость наружных ограждающих конструкций, кг/(м2·ч), СНиП II-3-79 п.5
l - длина стыков стеновых панелей, м.
Линейные размеры ограждающих конструкций определяем с точностью до
0,01 м определяем следующим образом:
Высоту стен первого этажа - от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа при наличии неотапливаемого подвала…………………………………………..3,020 м.
Высота стен верхнего этажа (2-го) - от уровня чистого пола до верха утеплителя чердачного перекрытия при наличии чердака……………..........................2.795 м.
III. Для световых проемов и дверей - по наименьшим размерам строительных
проемов в свету:
- размеры окон: - 1460Ч1320 мм (простое),
- 1460 Ч 870 мм (кухня),
- 1460 Ч 1450 мм,
- 860 Ч1470 мм (лестн. клетка)
- размеры балконных дверей - 2175 Ч 720 мм,
- размеры межкомнатных дверей – 870 Ч 2071 мм,
- размеры входных дверей (внутренние) – 970 Ч 2071 мм,
- размеры входных дверей (наружные) – 1474 Ч 2085 мм.
Для заполнения 5 столбца таблицы:
а - длина наружной стены
в = 3,020 м
в = 2.795 м
а - длина светового проема (окно + балконная дверь)
в - высота светового проема
Для заполнения 6 столбца таблицы:
Площади наружных ограждающих конструкций определяем с точностью до 0,1 м2.
При вычислении площади наружных стен необходимо учитывать наличие в них наружных входных дверей - из общей площади стены вычтем площадь входных дверей.
Однако, из площади стен - площадь окон и балконных дверей - не вычитаем.
При вычислении площади наружных стен (НС) и световых проемов (О) - перемножаем длину на высоту.
При вычислении площади полов (ПЛ) и потолков (ПТ)
- фактическая площадь пола и потолка отапливаемых помещений
- площадь пола и потолка вспомогательных помещений (их сумма)
- число сообщающихся с этими вспомогательными помещениями смежных комнат и кухонь, имеющие нагревательные приборы.
Площадь пола помещения 101:
=7,6 м2
= (уборная - 2,36 м2 + ванная - 3,42 м2 + коридор – (5,4 + 5,33))+кладовая-5,76 = 22,27 м2
= (помещения: 101 + 109 + 108 + 107+106) = 5 помещения
Fr =7.6 + 22.27 / 5 = 22.05 м2
При вычислении площади лестничных клеток - лестничная клетка рассматривается как 1 помещение.
Для заполнения 7 столбца таблицы:
Значения
(температура внутреннего воздуха) для помещений,
(СНиП 2.08.01-89* приложение 4):Жилая комната…………..… tв = 20 0С
Жилая комната угловая…… tв = 22 0С (на 20С выше указанной в табл.)
Кухня……………………. .tв = 18 0С
Лестничная клетка…….… tв = 16 0С
Для заполнения 8 столбца таблицы:
Расчетная разность температур (tв - tн5) внутреннего и наружного воздуха
температура наружного воздуха tн5 = -300С
Для заполнения 9 столбца таблицы:
Коэффициент n, зависящий от положения наружной поверхности ограждения
по отношению к наружному воздуху (принимается в соответствии со СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника" табл. 3).
Для наружных стен, окон и наружных дверей…………………...…n = 1
Для перекрытий над верхним этажом (потолок второго этажа) ……n = 1
Для перекрытий над подвалом (пол первого этажа …………………n = 0,75
(методичка прил. 2)
Для заполнения 10 столбца таблицы:
k - коэффициент теплопередачи через соответствующие ограждения
(Вт/м2· град.)
R0 = 0,9195 м2· 0С/Вт - термическое сопротивление теплопередаче наружных
стен
R0 = 1,2414 м2· 0С/Вт - термическое сопротивление теплопередаче перекрытий
над верхним этажом
R0 = 1.6551 м2· 0С/Вт - термическое сопротивление теплопередаче перекрытий
над подвалом
R0 = 0,39 м2· 0С/Вт - термическое сопротивление теплопередаче световых
проемов
= 1,0875 Вт/м2· град - коэффициент теплопередачи через наружные стены
= 0,8055 Вт/м2· град - коэффициент теплопередачи через перекрытия
над верхним этажом (ПТ)
=0,6042 Вт/м2· град - коэффициент теплопередачи через перекрытия
над подвалом (ПЛ)
= 2,5641 Вт/м2· град - коэффициент теплопередачи через световые
проемы
уменьшим величину коэффициента теплопередачи окна на величину коэффициента теплопередачи наружной стены:
ок - ст = 2,5641 – 1,0875 = 1,4766 Вт/м2· град -
запишем в 9 столбец напротив (О) - при этом итоговый результат (сумма потерь тепла наружными стенами и окнами с балконными дверями) не изменится
Для заполнения 11 столбца таблицы:
Основные теплопотери - потери тепла через каждую ограждающую конструкцию (наружная стена, окно, пол, чердачное перекрытие, входная наружная дверь ) рассчитываются по формуле:
, Вт
k - коэффициент теплопередачи через соответствующие ограждения
(Вт/м2· град.)
R0 - термическое сопротивление теплопередаче (м2· град.)
F - расчетная площадь ограждения, м2 (определяется в соответствии с правилами обмера, методичка стр. 7,8)
- расчетная разность температур: 20 - (-30) = 50°С
(температура внутреннего воздуха) для помещений, (СНиП 2.08.01-89* приложение 4)
tн5 - расчетная температура наружного воздуха для
проектирования отопления ……………………………………..tн5 = -30 0С
(равна средней температуре наиболее холодной пятидневки (tн5) обеспеченностью 0,92 , принимаются по СНиП 23-01-99 "Строительная климатология" табл.1)
n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения
по отношению к наружному воздуху (ст. 9) ведомости расчета теплопотерь
(принимается в соответствии со СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника" табл. 3)
Помещение 101
(НС): =1,0875*17,4*52*1=983,97 Вт
(О): =1,4766*1,9*52*1=145,89 Вт
(НС): = 1,0875*5,4*52*1=305,37 Вт
(НС): = 1,0875*11,7*52*1=661,63 Вт
(ПЛ): =0,6042*22,1*52*0,75=694,35 Вт
Для заполнения 12 столбца таблицы:
- добавочные потери тепла:
- на ориентацию помещений по отношению к сторонам света
- на продуваемость помещений с двумя наружными стенами и более
(СНиП 2.04.05-91 прил. 9)
Для наружных вертикальных стен, дверей и световых проемов, обращенных:
- на север, восток, северо-восток, северо-запад - 0,10
- на юго-восток и запад - 0,05
Для заполнения 13 столбца таблицы:
- добавочные потери тепла на подогрев врывающегося холодного воздуха (СНиП 2.04.05-91 прил. 9)
Для наружных двойных дверей без тамбура не оборудованных воздушными или воздушно-тепловыми завесами (при высоте здания Н) - добавочные потери тепла
д = 0,34Н = 0,34·8,128 = 2,76
Н - высота здания от поверхности земли до верха карниза
Для заполнения 14 столбца таблицы:
Коэффициент учета добавок вычисляем:
Для заполнения 15 столбца таблицы:
Потери тепла ограждением - или потери тепла через ограждающие конструкции Q (перемножим основные теплопотери на коэффициент учета добавок )
Помещение 101
(НС): = 983,97*1,0=983,97Вт
(О): 145,89*1,1=160,48 Вт
(НС): 305,37*1,1=335,91Вт
(НС): 661,63*1,05=694,71Вт
(ПЛ): 694,35 Вт
Для заполнения 16 столбца таблицы:
Потери тепла помещением - общие потери теплоты каждого помещения
(суммируем все потери теплоты ограждением для каждого помещения)
Для заполнения 18 столбца таблицы: Расход тепла на нагрев воздуха по нормам вентиляционного воздухообмена:
Ln = 3Fn (м3/час) - расход удаляемого воздуха, не компенсируемого подогретым приточным воздухом для жилых помещений (Fn - площадь жилых помещений)
? = 1,213 кг/м3 - плотность воздуха в помещениях (при температуре 18 0С)
? = 1,205 кг/м3 - плотность воздуха в помещениях (при температуре 20 0С)
? = 1,197 кг/м3 - плотность воздуха в помещениях (при температуре 22 0С)
с = 1 кДж/(кг·0С) - удельная теплоемкость воздуха
- разность температур внутреннего и наружного воздуха
к - коэффициент учета влияния встречного теплого потока в конструкциях
к = 1 - для окон и балконов с раздельными переплетами (коэффициент учета влияния встречного теплого потока в конструкциях).
Для заполнения 19 столбца таблицы: бытовые тепловыделения (Qб)
- площадь пола или потолка помещений, где предусматривается установка нагревательных приборов (фактическая площадь пола и потолка отапливаемых помещений)
Помещение 101:
= 3,50*5,03 = 17,605 м2
= 21· 17,605 = 369,71 м2
Для заполнения 20 столбца таблицы:
Расчетные теплопотери помещения (суммарные): потери тепла помещением + наибольший расход тепла на нагрев воздуха (инфильтрующегося или по вентиляционным нормам) - вычитаем бытовые теплопотери.
(16столбец+ max ( между 17 и 18 ст )- 19 ст)
2.3. Определение потерь тепла зданиями по укрупненным показателям.
Метод укрупненных измерений находит широкое применение в практике проектирования для ориентировочных подсчетов потребностей в тепле для отопления здания, квартала или микрорайона.
Данный метод позволяет произвести КОНТРОЛЬ над расчетами.
Ориентировочные значения теплопотерь здания Q, (Вт) определяются по формуле:
= 0,643 *1186,28 (20 – ( -30)) = 38138,95 Вт
Удельная тепловая характеристика здания любого назначения может быть определена по формуле:
= ? сторон = 62,69м - наружный периметр здания
= (5,77 * 15,01)+(10,8 * 10,87) = 204 м2 - площадь здания по наружному обмеру
= 5,815 м - высота отапливаемой части здания
= 1,0875 Вт/(м2С) - коэффициент теплопередачи стен
= 2,5641 Вт/(м2С) - коэффициент теплопередачи окон
= 0,6042 Вт/(м2С) - коэффициент теплопередачи перекрытий над подвалом
= 0,8055 Вт/(м2С) - коэф. теплопередачи перекрытий над верхним этажом
= 0,75
= 1,0
(предыдущие коэффициенты приняты в расчете теплопотерь)
- коэффициент остекления здания
?0 = Fпр / Fст =49,43 / 364,54 = 0,136
= 1,93*8 + 1,27*10 + 1,57*10 + 1,26*2 + 3,07 = 49,43 м2 - суммарная площадь окон и балконных дверей и нар. двери.
1,32 х 1,46 - окна (4*2 этажа = 8 шт)
0,87 х 1,46 - окна (5*2= 10 шт)
0,72 х 2,175 - балконные двери (5*2= 10 шт)
1,47 х 0,86 - окно (2 шт) лестница
1,474 х 2,085 – наружная дверь (1 шт)
= 62,69*5,815 = 364,54 м2 - общая площадь наружных стен
Найдем удельную тепловую характеристику здания:
q0 = 1.08 * (62,69/204 * (1,0875+ 0,136 *1,4766)) + 1 / 5.815*(0.75 * 0,6042 +1*
0,8055)) =0,643Вт/(м3·0С)
=(5,77 * 15,01*5,815)+(10,8 * 10,87*5,815) = 1186,28 м3-
строительный объем отапливаемой части здания по наружному объему
= 20 0С - расчетная температура внутреннего воздуха в большинстве
помещений здания
= -30 0С - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления (соответствует расчетным параметрам Б по прил. 8 СНиП 2.04.05-91 и равна средней температуре наиболее холодной пятидневки.)
Расхождение между суммой расчетных потерь тепла через наружные, ограждения вычисленные в "Ведомости расчета теплопотерь" и ориентировочным значением теплопотерь здания Qу не должны превышать 4-7 %.
(40864,15- 38138,95) / 40864,15*100 = 6,6 % - расчет потерь тепла через наружные ограждения удовлетворяет нормативным требованиям.