Отопление и вентиляция жилого дома

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ-УЧЕБНО-НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС

 

Кафедра: «ГСиХ»

 

 

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине:

«Теплогазоснабжение и вентиляция»

Тема курсовой работы: «Отопление и вентиляция жилого дома»

 

 

Студент:__________________________________ Швец А.В.

Шифр: 090697

Группа: 31-ТВ

Архитектурно-строительный институт

 

Преподаватель:____________________________ Музалевская Г.Н.

Работу защитил с оценкой:__________________

 

Орел 2012

 

 

 

 

 

1. Задание и исходные данные для проектирования

 

• Район строительства: город Москва
• Наружные стены: из силикатного кирпича
• Ориентация фасада: Север
• Срок начала строительства: 2012 год
• Высота техподполья: 2,3 м
• Система отопления: водяная вертикальная однотрубная
• Вентиляция: естественная
• Присоединение системы водяного отопления к наружным теплопроводам: без смешивания воды по прямоточной схеме
• Параметры теплоносителя Т1-Т2: 105-70 ºС
• Располагаемая разность давлений на вводе  ∆P: 100 кПа
• Тип отопительных приборов: «Универсал» МС-90 МС 140-108
• Температура теплоносителя в системе отопления Т1-Т2: 105-70 ºС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В помещениях с постоянным длительным пребыванием людей и в помещениях, где по условиям производства требуется поддержание положительных температур в холодный период года, устраивается система отопления.

Система отопления является одной из строительно-технических установок здания, которая должна отвечать следующим основным требованиям:

1. санитарно-гигиеническим – обеспечивать необходимые внутренние температуры, регламентированные соответствующими СНиП, без ухудшения состояния воздушной среды;
2. экономическим – обеспечивать наименьшие приведенные затраты при уменьшении расхода металла;
3. строительным – предусматривать размещение отопительных элементов в увязке с архитектурно-планировочными и конструктивными решениями здания без нарушения прочности основных конструкций при монтаже и ремонте систем отопления;
4. монтажным – предусматривать возможность монтажа индустриальными методами с максимальным использованием унифицированных узлов заводского изготовления при минимальном количестве типоразмеров и ограниченном применении узлов и деталей  индивидуального изготовления;
5. эксплуатационным – характеризоваться простотой и удобством управления и ремонта, бесшумностью и безопасностью действия;
6. эстетическим – хорошо гармонировать с внутренней отделкой и не занимать излишних площадей.

Системы отопления подразделяются на:

• местные;
• центральные.

Местными системами отопления или местным отоплением называют такой вид отопления, при котором генератор тепла и нагревательный прибор конструктивно скомпонованы вместе и установлены в обогревательном помещении. Характерным примером местной системы отопления может служить комнатная отопительная печь.

Центральными системами отопления называются системы, предназначенные для отопления нескольких помещений из единого теплового пункта, в котором размещается генератор тепла. В таких системах генератор вынесен за пределы отопительного помещения.

Центральная система отопления может быть районной, когда группа зданий отапливается из центральной котельной или центрального теплового пункта.

Системы отопления принято классифицировать и по преобладающему виду теплоотдачи нагревательных приборов.

Назначение систем отопления состоит в обеспечении теплом здания в холодный период года. Функцию непосредственного обогрева выполняют обогревательные приборы, являющиеся основным элементом системы отопления.

Виды и конструкции нагревательных приборов могут быть самыми разнообразными. Приборы отливаются из чугуна, выполняются из стали, бетона, керамики, фарфора, в виде панелей из бетона с заложенными в них трубчатыми нагревательными элементами и пр. Приборы различают по размерам и форме, они могут собираться из отдельных секций и элементов. В них могут подаваться различные теплоносители с различными параметрами.

Основные виды нагревательных приборов – это радиаторы, ребристые трубы, конвекторы и отопительные панели.

Различают 2 вида энергосберегающих мероприятий:

а) мероприятия, непосредственно связанные с работой систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха; повышение уровня теплозащиты зданий различного назначения, совершенствование герметизации и тепловой изоляции технологического оборудования, совершенствование технологических процессов, использование вторичных энергоресурсов для технологических нужд. Применение энергосберегающих мероприятий этого вида всегда приводит к уменьшению мощности систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха;

б) мероприятия, снижающие затраты тепловой или механической энергии при работе этих систем, повышение КПД котельных установок, автоматизация и диспетчеризация работы этих систем, совершенствование их проектных решений, использование вторичных энергоресурсов для нагрева проточного воздуха или воды и др.

При проектировании новых или реконструкции действующих систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха могут решаться 3 типа технико-экономических задач:

1. имеется лишь один вариант энергосберегающего решения и его составляют с точки зрения экономической эффективности с «базовым» вариантом, не предусматривавшим энергосберегающих мероприятий;
2. могут быть применены несколько энергосберегающих мероприятий (или одно, но с различными количествами сберегающей энергии при разных режимах работы); все они сопоставляются по величине достигаемого экономического эффекта между собой и с «базовым» вариантом; применению подлежит экономически наиболее целесообразное мероприятие;
3. выявляют экономически оптимальный вариант решения, т.е. лучший из всех возможных в принятых условиях.

Необходимо учитывать следующие специфические особенности эксплуатации указанных систем.

1. Все чаще основным для определения срока службы оборудования и воздуховодов систем промышленной вентиляции является не их физический (или моральный) износ, а срок смены производственной технологии, так как при новой технологии обычно растет выпуск продукции, заменяется оборудование, изменяются места его расположения, что может вызывать необходимость замены вентиляционных устройств.
2. Принятые в настоящее время сроки службы зданий, оборудованными системами отопления, могут быть весьма различными: для многоэтажных зданий различного назначения с площадью пола свыше 5000 м2, имеющих железобетонный или металлический каркас и стены из панелей или каменных материалов, срок службы должен быть принят в последнем случае для систем отопления и вентиляции, которыми оборудовано передвижное здание.

Целью данной курсовой работы является процесс проектирования систем водяного отопления и системы вентиляции многоквартирного жилого дома. Он включает в себя следующие основные этапы:

 

 

 

1. теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания;
2. расчет теплопотерь помещения;
3. выбор системы отопления;
4. конструирование систем отопления;
5. тепловой расчет отопительных приборов;
6. гидравлический расчет систем отопления.
7. расчет естественной вентиляции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

 

Исходные данные:

1. Место строительства – город Москва
2. Объект – жилое здание
3. Зона влажности – влажная (СНиП 23-02-2003, приложение В)
4. Влажность воздуха в помещении , расчетная температура внутреннего воздуха (по нормам проектирования жилых зданий)
5. Влажностный режим помещения – нормальный (СНиП 23-02-2003, таблица 1)
6. Условие эксплуатации ограждающих конструкций – Б (СНиП 23-02-2003, таблица 2)
7. Технологические показатели и коэффициенты:

• коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху – (СНиП 23-02-2003, таблица 6)

• нормальный температурный перепад - (СНиП 23-02-2003, таблица 5)
• коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции - (СНиП 23-02-2003, таблица 7)
• коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции -

8. Климатические параметры:

• Расчетная температура наружного воздуха (наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92) - (СНиП 23-01-99*, таблица 1)
• продолжительность отопительного периода (со средней температурой ) - (СНиП 23-01-99*, таблица 1)
• средняя температура отопительного периода (со средней температурой ) - (СНиП 23-01-99*, таблица 1)

 

 

 

 

 

2.1 Теплотехнический расчет стены

1. Определяем градусо-сутки отопительного периода:

2. Определяем требуемое сопротивление теплопередаче:

, где  - коэффициент (СНиП 23-02-2003, таблица 4)

3. Конструкция наружной стены:

Параметры материалов наружной стены:

Материал слоя	, кг/м3	, Вт/(м×°С)	, м	, м2×°С/Вт
1 Наружная кирпичная  кладка из силикатного кирпича  на цементно-песчаном растворе	1800	0,87	0,12	0,14
2 Теплоизоляционный  слой – пенополистирол (пенопласт)	125	0,064	0,167	2,61
3 Внутренняя  кирпичная кладка из силикатного  кирпича на цементно-песчаном  растворе	1800	0,87	0,38	0,4

5. Определяем толщину утеплителя:

Принимаем толщину утеплителя 0,167 м =170 мм.

6. Определяем сопротивление теплопередаче стены:

 

8. Температурный перепад:

9. Толщина стены:

Поскольку, условия соблюдаются, то принятая конструкция стены является удовлетворительной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

1. Определяем градусо-сутки отопительного периода:

2. Определяем требуемое сопротивление теплопередаче:

, где  - коэффициент (СНиП 23-02-2003, таблица 4)

3. Конструкция перекрытия:

 

4. Параметры материалов перекрытия:

№ слоя	Материал слоя	Плотность	Теплопровод-ность	Толщина слоя	, м2×°С/Вт
1	Гравий керамзитовый	400	0,145	0,1	0,689
2	Изоляционный слой жесткие минераловатные плиты (ГОСТ 9573)	200	0,08	0,252	3,15
3	Многопустотная ж/б плита	2500	2,04	0,22	0,11

5. Определяем толщину утеплителя:

Принимаем толщину утеплителя 0,260 м = 260 мм.

6. Определяем сопротивление теплопередаче перекрытия:

 

8. Температурный перепад: