Проектирование систем отопления и вентиляции жилого дома

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФГОУ ВПО  Костромская государственная сельскохозяйственная академия.

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра  «Безопасности жизнедеятельности и теплоэнергетики»

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетно-пояснительная  записка

к курсовому проекту по дисциплине:

«Теплогазоснабжение»

 

 

на тему: «Проектирование  систем отопления и вентиляции жилого дома »

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка 3 курса

5 группы

 факультета заочного  обучения 

Специальность: ПГС-4,5

Стасюк Н.В.

Шифр: 08354

Руководитель: Борзов В.П.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кострома 2011 г.

 

 

 

 

Содержание.

 

1. Введение______________________________________________________    ___   стр.3
2. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции__________    ____   стр.4
3. Определение теплопотерь на нагрев инфильтрующегося воздуха _____    _____  стр.9
4. Расчет тепловых потерь помещениями и зданием____________________    ____  стр.10
5. Определение площади поверхности и числа элементов отопительных приборов  стр.12
6. Гидравлический расчет теплопроводов_____________________________   ____  стр. 14
7. Расчет вентиляции___________________________________________    _______  стр.16
8. Список использованной литературы____________________________    _______   стр.19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение:

Отопление зданий обеспечивает тепловой комфорт для людей или выполнение технологических требований по параметрам внутреннего воздуха в зависимости от назначения помещения и установленного оборудования. В климатических условиях нашего региона проживание людей в помещениях невозможно без работы системы отопления, обеспечивающей компенсацию теплопотерь через наружные ограждения и нагрев санитарной нормы наружного воздуха. Обеспечение нормируемого срока службы и максимально эффективного полезного действия отопительного оборудования является следствием грамотных инженерных расчетов. Особое внимание следует уделять решениям, направленным на защиту окружающей среды, экономию капитальных вложений, топливно-энергетических, материальных ресурсов и трудовых затрат. Вентиляция (аэрация) предназначена для постоянной замены воздуха внутри здания, загрязненного различными бактериями, газами и микрочастицами, на воздух, содержащий меньшее количество примесей, и более насыщенный необходимым кислородом.

Характеристика объекта.

Курсовой проект разработан на основании типового проекта на тему: «Расчёт водяного отопления и вентиляции одноэтажного одноквартирного 2-комнатного жилого дома». Местом строительства выбрали г. Кострома. Используя данные из СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика», принимаем следующие характеристики места строительства:

• средняя температура наиболее холодной пятидневки t°_5.C. = – 31°С;
• расчётная температура внутреннего воздуха t°_в = 20°С;
• расчётная температура наиболее холодных суток t°_н.х.с. = – 31°С.

Влажностный режим помещения – нормальный, зона влажности – нормальная, условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б. Продолжительность отопительного периода Z_оп = 222 суток. Температура со среднесуточной температурой воздуха ≤8°С-t=3.9°С

Инженерное  оборудование.

Водоснабжение от внешних сетей.

Канализация во внешние сети.

Отопление и горячее водоснабжение – от местного водонагревателя

Газоснабжение от внешней сети.

Вентиляция естественная.

Объёмно-планировочное  решение.

 Размеры в осях здания составляют 7,5´13,5 м, высота помещений составляет 2,5 м.

Фундаменты – столбчатые бетонные.

Стены наружные – силикатный кирпич, утеплитель.

Стены внутренние – силикатный кирпич, толщина 380 мм.

Перегородки – панели гипсобетонные, толщ. 120 мм.

Перекрытия – ж/б плиты.

Крыша – чердачная с кровлей из асбестоцементных листов.

Полы – деревянные, линолеум, керамическая плитка.

Отделка наружная – штукатурка из ц/п раствора.

Отделка внутренняя – оклейка обоями, облицовка керамической плиткой.

Расчет отопления.

,

где: – суммарные тепловые потери помещениями, Вт;

,

где: Q_огр. – теплопотери через ограждающие конструкции, Вт;

Q_и – теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха, Вт;

   

 

 Определение теплопотерь через ограждающие конструкции.

 Потери теплоты через ограждающие конструкции, следует определять, суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции с округлением до 10 Вт, по формуле:

,

где F – расчетная площадь ограждающей конструкции, м²;

k – коэффициент теплопередачи  данной ограждающей конструкции,  Вт/(м²К);

R₀ – сопротивление теплопередаче данной ограждающей конструкции, (м²К)/Вт;

t_в – расчетная температура воздуха в помещении, ⁰С, принимается по ГОСТ 30494-96.

t_н – расчетная зимняя температура наружного воздуха, принимается в соответствии со

СНиП 23-01-99 равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью

0,92 при расчете потерь  теплоты через наружные ограждения;

b - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь;

n – коэффициент, учитывающий  положение наружной поверхности  ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху.

Определение сопротивления  теплопередаче Rо.

Для наружного  ограждения:

Ro = Rв + Rk +Rн,

Где Rв = 1/a_в – сопротивление теплопередаче внутренней поверхности, (м²К)/Вт;

 a_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, Вт/(м²К);

Rн =1/a_н – сопротивление теплопередаче наружной поверхности;

a_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, Вт/(м²К);

Rk – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями,

,

где R₁,R₂,R_n – сопротивление теплопередаче отдельных слоев;

Сопротивление теплопередаче наружных ограждений отапливаемых зданий R_о должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче,

Требуемое сопротивление  теплопередаче R₀^тр, исходя из условий энергосбережения, определяется по таблице 4 (3). Предварительно рассчитываются ГСОП – градусо-сутки отопительного периода:

где t_оп, z_оп – средняя температура (⁰С) и продолжительность (сут) периода со средней суточной температурой воздуха < 8 ⁰С.

 

1. Наружные стены.

Исходя из санитарно-гигиенических  условий, определяется R₀^тр по формуле:

,

где t_в – температура в помещении согласно ГОСТ 30494-96;

t_н – расчетная зимняя температура наружного воздуха, принимается в соответствии со СНиП 23-01-99 равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92; (т.к. D = 7,125)

a_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, Вт/(м²К);

Δt_н – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции по СНиП 23-02-2003;

n – коэффициент принимаемый  в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху.

Находим:

t_в = 20  ⁰С;

t_н = – 31 ⁰С;

a_в = 8,7 Вт/(м^{2 0}С);

Δt_н = 4 ⁰С – для наружных стен;

n = 1 – для стен и покрытий.

(м²К)/Вт;

Вычисляем R₀^тр с учетом энергосбережения:

По таблице 4 (2) определяем методом интерполирования R₀^тр:

 (м²К)/Вт

Сравниваем R₀^тр, полученное, исходя из санитарно-гигиенических условий и из условий энергосбережения, и принимаем R₀^тр = 3.26, как наибольшее.

Наружные стены состоят  из следующих слоев:

1 – фактурный слой (штукатурка цементно-песчаная) d₁ = 0,015 м;

2 – внутренний слой (силикатный кирпич) d₂ = 0,12 м;

3 – утеплитель (пенополистирол) d₃ = 0,27 м;

4 – наружный слой (силикатный  кирпич) d₄ = 0,25 м.

Зона влажности для города Костромы – 2 по приложению В. Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б по табл. 2 (2). Принимаем условия эксплуатации Б теплотехнических показателей строительных материалов.

g₁ = 1800 кг/м³ l₁ = 0,93 Вт/(м ×°С)

g₂ = 1800 кг/м³ l₂ = 0,87 Вт/(м ×°С)

g₃ = 150 кг/м³   l₃ = 0,06 Вт/(м ×°С)

g₄ = 1800 кг/м³ l₄ = 0,87 Вт/(м ×°С)

Вычисляем R₀ для данной ограждающей конструкции:

где 

-  коэффициент теплоотдачи  внутренней поверхности, Вт/(м²К);

-  суммарное термическое сопротивление  ограждающей конструкции, м² ·°С/Вт;

- коэффициент теплоотдачи (для  зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции.             ВТ/(м·°С), принимаемый по табл. 6*93). Принимаем Вт/(м ×°С)

(м²К)/Вт;

условие выполняется.

Определяем коэффициент теплопередачи для наружных стен по формуле:

 Вт/(м²К)

2. Чердачные перекрытия

Исходя из санитарно-гигиенических  условий определяется R₀^тр по формуле:

                                                           

        Находим:

t_в = 20  ⁰С;

t_н = – 31 ⁰С;

a_в = 8,7 Вт/(м^{2 0}С);

Δt_н = 3 ⁰С – для покрытий и чердачных перекрытий;

n = 1 – для стен и  покрытий.

(м²К)/Вт

Вычисляем R₀^тр с учетом энергосбережения:

По таблице 4 (2) определяем методом интерполирования R₀^тр:

(м²К)/Вт

Сравниваем R₀^тр, полученное, исходя из санитарно-гигиенических условий и из условий энергосбережения, и принимаем R₀^тр = 4,29, как наибольшее.

Чердачные перекрытия состоят из следующих слоев:

1 – железобетонная плита d₁ = 0,22 м;

2 – пароизоляция  (3 слоя рубероида  ) d₂ = 0,01 м;                                                                                                                                                                                                                               

3 – утеплитель (пенополистирол) d₃ = 0,25 м;

4 – ц/п стяжка  d₄= 0,02 м;

g₁ = 2500 кг/м³ l₁ = 2,04 Вт/(м ×°С)  a_в =8,7 Вт/(м²К),

g₂ = 600 кг/м³ l₂ = 0,17 Вт/(м ×°С)   a_н =12 Вт/(м²К);

g₃ = 150 кг/м³ l₃ = 0,06 Вт/(м ×°С)

g₄ = 18000 кг/м³ l₄ = 0,76 Вт/(м ×°С)

Вычисляем R₀ для данной ограждающей конструкции:

(м²К)/Вт;

,

условие выполняется.

Определяем коэффициент теплопередачи для чердачных перекрытий по формуле:

 Вт/(м²К)

3. Окна

Вычисляем R₀^тр с учетом энергосбережения:

По таблице 4 (6) определяем методом интерполирования R₀^тр:

(м²К)/Вт

По приложению 6*(3) СНиП II-3-79* выбираем окна, с условием: .

Обычное стекло и однокамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла, обычный.

 

(м²К)/Вт.

Определяем коэффициент теплопередачи  для окон по формуле:

 Вт/(м²К)

4. Двери

Требуемое сопротивление  теплопередаче R₀^тр дверей должно быть не менее 0,6 R₀^тр стен. Для наружной стены с R₀^тр = 3.26, R₀^тр дверей:

(м²К)/Вт

Двери состоят из следующих слоев:

1 – обшивка вагонкой (сосна) d₁ = 0,2 м;

2 – утеплитель  (пенополиуретан) d₂ = 0,05м;

3 – деревянный брус (сосна) d₃ = 0,04 м;

4 – древесностружечная плита d₃ = 0,005 м;

g₁ = 500 кг/м³     l₁ = 0,18 Вт/(м ×°С)        a_в =8,7 Вт/(м²К),

g₂ = 150г/м³ l₂ = 0,06Вт/(м ×°С)         a_н =23 Вт/(м²К); 

g₃ = 500 кг/м³   l₃ = 0,18 Вт/(м ×°С)

g₄ = 1000 кг/м³ l₄ = 0,29 Вт/(м ×°С)

Вычисляем R₀ для данной ограждающей конструкции:

(м²К)/Вт;  

,

условие выполняется.

Определяем коэффициент  теплопередачи дверей по формуле:

 Вт/(м²К).

5. Полы.

Потери теплоты через  полы, расположенные на грунте или на лагах, из-за сложности расчетов  определяют упрощенным методом – по зонам-полосам шириной 2 метра, параллельным наружным стенам. Чем ближе зона расположена к наружной стене, тем меньше величина R₀. Поверхность участков пола возле угла наружных стен (в первой 2-х метровой зоне) вводится в расчет дважды, т.е. по направлению обеих стен, составляющих угол.