Опалення та вентиляція цивільного будинку

Міністерство освіти та науки України

ОДАБА

Кафедра опалення, вентиляції,та охорони повітряного басейну

Курсова робота з дисципліни:

Теплогазопостачання та вентиляції

Тема:

Опалення та вентиляція цивільного будинку

Виконав:

студент гр. ПСК-341

Копец І.М.

Перевірив:

Спінов В.В.

Одесса 2009

Вихідні данні

Номер завдання – 51

Місто з режимом експлуатації конструкцій приміщень – Хабаровськ , Б

Розрахункова температура повітря в місті - = -34, ,

Тривалість опалювального періоду – n =205

Швидкість повітря – w = 5,9 м/с

Додаткові вихідні данні

Джерелом теплопостачання проектного будинку приймається міська теплова мережа з параметрами теплоносія Тг
= 150 о
С (в подаючій магістралі) і tо
= 70 о
С (в зворотній магістралі).

Всі проектні будинки трьохповерхові з неопалювальним підвалом, висота поверху – 3м, підлоги східних клітин на ґрунті.

По останній цифрі залікової книжки вибираю план типового поверху – дитячий садок. Орієнтація фасадів будинку вказана в плані.

Система опалення проектується з нижньою розводкою.

Розміри вікон – 1,8×1,5, вхідних дверей східних клітин 2,1×1,8.

Коефіцієнт теплопередачі вікон – 0,4, вхідних дверей – 1,32 Вт/м2
о
С.

1.
Опалення

1.1
Теплотехнічний розрахунок потрібної товщини огороджуючої конструкції

Для вирішення поставленої задачі необхідно визначити число градус-днів отоплюючого періоду (DD) :

DD = (tв
– tоп
)×n = (18-(-10,1)×205 =5760,5 градус-днів

де tв
– розрахункова температура внутрішнього повітря.

tоп
- середня температура опалювального періоду.

n – тривалість опалювального періоду.

По значенню DD та різновиді конструкції по (Д.3) знаходимо нормативний опір теплопередачі Rнор
, (м2 о
С/Вт) = 2,2 м2 о
С/Вт

Матеріал зовнішніх стін – керамзитобетон на керамзитовому піску. Щільність - 1800 кг/м3
.

Утеплювач перекриття – плити мінеральної вати підвищеної жорсткості. Щільність – 200 кг/м3
.

Товщину стіни приймаємо кратною 50 мм, але не менше 300мм. утеплювач стіни - кратним 20 мм, але не більше 250 мм.

Визначаємо товщину утеплювача конструкції:

δx
= (Rнор
– (1/αв
+ δ1
/λ1
+ δ3
/λ3
+ δ4
/λ4
+ 1/αн
))×λ2
= (2,2 – (1/8,7+0,03/0,93+0,3/0,92+0,03/0,81))×0,09 = 0,152 м.

де αв
– коефіцієнт теплопровідності на внутрішній поверхні огороджень (Вт/м2 о
С)

αн
– коефіцієнт теплообміну на зовнішній поверхні (Вт/м2 о
С)

λ1
, λ2
, λ3
, λ4
– коефіцієнти теплопровідності матеріалів огороджуючих конструкцій (Вт/м о
С) δ1
, δх
, δ3
, δ4
– товщина шарів огороджень, м.

Рис. 1 - Параметри шарів огороджуючої конструкції

1) λ1
=0,93 Вт/м о
С, δ1
=0,03 м;

2) λ2
= 0,09 Вт/м о
С, δ2
= х;

3) λ3
= 0,92 Вт/м о
С, δ3
= 0,3 м;

4) λ4
=0,81 Вт/м о
С, δ4
= 0,03 м.

В додатку № 3 знаходимо Rнор
=2,2, виходячи із значень DD.

αв
=8,7, αн
=23.

Приймаємо товщину утеплювача кратною 1 см => δ2
=0,16 м.

Знайдемо Rфакт.
– фактичний опір конструкції:

м2 о
С/Вт

Rфакт.
> Rнор.
. Знаходимо коефіцієнт теплопередачі конструкції:

Кст
= = 0,43 Вт/м2 о
С

Рис.2 - Розрахунок перекриття

Параметри шарів перекриття

1) Руберойд λ1
=0,17 Вт/м о
С, δ1
=0,01 м;

2) стяжка λ2
= 0,93 Вт/м о
С, δ2
= 0,05 м;

3) утеплювач λ3
= 0,09 Вт/м о
С, δ3
= х м;

4) залізобетонна плита λ4
=2,04 Вт/м о
С, δ4
= 0,2 м.

Знайдемо товщину утеплювача в перекритті кратного 5 см:

δx
= (Rнор
– (1/αв
+ δ1
/λ1
+ δ2
/λ2
+ δ4
/λ4
+ 1/αн
))×λ3
=(2,5 –(1/8,7+0,01/0,17+0,2/2,04+1/23))×0,09 = 0,2 м.

(м2 о
С/Вт)

Rфакт.
> Rнор.
.

Знаходимо коефіцієнт теплопередачі перекриття:

Кпер..
= = 0,39 Вт/м2 о
С

Коефіцієнт теплопередачі вікон Квк
=0,4 Вт/м2 о
С.

Коефіцієнт теплопередачі вхідних дверей Кдв
=1,32 Вт/м2 о
С.

Коефіцієнт теплопередачі зовнішньої стіни Кст.
= 0,43 Вт/м2 о
С

1.2
Визначення тепловитрат приміщеннями запроектованої будівлі

Необхідно визначити тепловитрати кутових і середніх приміщень проектованої будівлі по одному на кожному поверсі і тепловитрати однієї з сходових кліток.

В тепловитрати кожної з кімнат включаються і тепловитрати через огороджувальні конструкції, різниця температур перевищує 3о
С.

Для приміщень першого поверху - це зовнішні стіни і двері, вікна, підлога. Другий поверх – теж, крім підлоги, третій – додаткові втрати через покриття .

Тепловитрати обчислюють з точністю до 10 Вт по формулі:

де

А – розрахункова площа огороджуючої конструкції, м2
;

К – коефіцієнт теплопередачі конструкції, Вт/(м2
о
С);

- температура повітря в приміщенні, о
С;

- температура холодної п’ятиденки, о
С;

–
коефіцієнт врахування конструкції в просторі;

- додаткові тепловитрати в долях від основних.

Додаткові втрати тепла, приймаються слідуючими:

- при розрахунковій швидкості повітря до 5 м/с =0,05

- при швидкості повітря більш ніж 5 м/с .

Витрата тепла повинна враховувати витрати на підігрів зовнішнього інфільтрованого повітря, що поступає в будову через щілини в вікнах внаслідок різниці тисків усередині приміщення та ззовні.

В приміщенні житлових та громадських будинків витрати тепла на підігрів повітря інфільтрації Qu
, Вт, знаходять за формулою:

Qu
=0,337×A×h×

де А – площа пола кімнати, м3
;

h – висота кімнати, м. Якщо в кімнаті немає ні вікон, ні зовнішніх дверей, тоді Qu
=0. Для зручності розрахунків результати обчислень зводять у таблицю1.1. До таблиці заносимо розрахунки тепловитрат для кутової і середньої кімнати трьох поверхів.

Таблиця 1.1. Тепловитрати обчислювальних приміщень

№, tн	НОК	Розміри і Площа огороджень		К			1+∑𝛃	Qt		Qи		Qб
о С	a×в, м	А, м2	Вт/м2о С	о С	Вт		Вт		Вт
1	2	3	4	5	6	7	8	9		10		11
101 +18	Н.С.-З.	3×4,5	13,5-2,7= 10,8	0,43	18-(-31)=49	1	1,15	260		1670		13970
	ОК-З	1,8× 1,5	2,7	0,4	49	1	1,15	60
	Н.С.-Ю	7,5×3	22.5-2,7=19,8	0,43	49	1	1,05	440
	ОК-Ю	1,8	2,7	0,43	49	1	1,05	60
	ПОЛ	4,5× 3	13,5	7,6	49	1	-	5030
		4,5	20,25	6,5	49	1	-	6450
102 +18	Н.С.-З	2,1× 3,6	7,56-2,7= 4,86	0,43	49	1	1,1	110		370		1760
	ОК-З	1,8× 1,5	2,7	0,4	49	1	1,1	60
	ПОЛ	2,1× 3,6	7.56	3,3	49	1	-	1220
201 +18	Н.С.-З.	3×4,5	13,5-2,7= 10,8	0,43	49	1	1,15	260		1670	2490
	ОК-З	1,8× 1,5	2,7	0,4	49	1	1,15	60
	Н.С.-Ю	7,5×3	22.5-2,7=19,8	0,43	49	1	1,05	440
	ОК-Ю	1,8	2,7	0,43	49	1	1,05	60
202 +18	Н.С.-З	2,1× 3,6	7,56-2,7= 4,86	0,43	49	1	1,1	110		370	540
	ОК-З	1,8× 1,5	2,7	0,4	49	1	1,1	60
301 +18	Н.С.-З.	3×4,5	13,5-2,7= 10,8	0,43	49	1	1,15	260		1670	3130
	ОК-З	1,8× 1,5	2,7	0,4	49	1	1,15		60
	Н.С.-Ю	7,5×3	22.5-2,7=19,8	0,43	49	1	1,05		440
	ОК-Ю	1,8	2,7	0,43	49	1	1,05		60
	КРОВ	4,5× 7,5	33,75	0,39	49	1	-		640
302 +18	Н.С.-З	2,1× 3,6	7,56-2,7= 4,86	0,43	49	1	1,1		110	370	680
	ОК-З	1,8× 1,5	2,7	0,4	49	1	1,1		60
	КРОВ	2,1× 3,6	7.56	0,39	49	1	-		140

Визначаємо питомі тепловтрати

1.3 Визначення тепловтрат приміщеннями і будівлею в цілому

По питомих втратах тепла, визначених для кутових і середніх приміщень кожного поверху, Вт/м легко обчислити тепловтрати будь-яким приміщенням кожного поверху. Для цього треба визначити периметр зовнішніх стін і компоненти його на питому втрату одним погонним метром стіни відповідного приміщення. Результати обчислення зручно оформити в табличній формі. Для правильного розміщення опалювальних приладів доцільно попередньо визначити орієнтовану кількість секцій чавунних радіаторів, як зазначено

в графі 5 таблиці 1.2.

Таблиця 1.2. Тепловтрати приміщеннями і будовою в цілому

№ приміщення	∑ l , м	, Вт/м	Q,Вт	N=Q/178
101	12	1165	13970	79
102	3,6	489	1760	10
103	3	489	1467	9
104	4	489	1956	11
105	4	489	1956	11
106	3	489	1467	9
107	3,6	489	1760	10
108	12	1165	13970	79
109	12	1165	13970	79
110	2,8	489	1369	8
111	3,8	489	1858	11
112	3,8	489	1858	11
113	3,2	489	1564	9
114	3,2	489	1564	9
115	3,8	489	1858	11
116	3,8	489	1858	11
117	2,8	489	1369	8
118	12	1165	13970	79
201	12	208	2490	14
202	3,6	150	540	3
203	3	150	450	3
204	4	150	600	4
205	4	150	600	4
206	3	150	450	3
207	3,6	150	540	3
208	12	208	2490	14
209	12	208	2490	14
210	2,8	150	420	3
211	3,8	150	570	4
212	3,8	150	570	4
213	3,2	150	480	3
214	3,2	150	480	3
215	3,8	150	570	4
216	3,8	150	570	4
217	2,8	150	420	3
218	12	208	2490	14
301	12	261	3130	18
302	3,6	189	680	4
303	3	189	567	4
304	4	189	756	5
305	4	189	756	5
306	3	189	567	4
307	3,6	189	680	4
308	12	261	3130	18
309	12	261	3130	18
310	2,8	189	529	3
311	3,8	189	718	4
312	3,8	189	718	4
313	3,2	189	605	4
314	3,2	189	605	4
315	3,8	189	718	4
316	3,8	189	718	4
317	2,8	189	529	3
318	12	261	3130	18

Сума тепловтрат усіма приміщеннями ∑Q = 118430Вт.

1.4 Конструювання та вибір обладнання теплового пункту

Так як параметри теплоносія теплової мережі не відповідають допустимим для житлових і адміністративних будівель, а тиск на вході достатній для роботи елеватора, система опалення підключається до тепломережі по залежній схемі, через елеваторний вузол. Теплова потужність QC
, Вт, яку повинен забезпечити елеватор, визначається як:

де - коефіцієнт для опалювальних приладів М140

коефіцієнт, що враховує додаткові втрати тепла трубами через зовнішні огородження,

- тепловтрати будови, Вт.

Витрати води. що проходять через горловину G, т/ч, обчислюються по залежності:

де и - температура води відповідно в подаючій та зворотній магістралях системи опалення (знаходиться в залежності від призначення будівлі), о
С.

Перепад тисків після елеватора, кПа

де - перепад тисків до елеватора (по завданню);

- коефіцієнт змішення води в елеваторі;

Тг
– температура води в тепломережі:

для лікарень, ясел, дитсадків о
С, о
С.

Діаметр горловини елеватора, м обчислюється як:

По обчисленому діаметру горловини з таблиці підбирають найближчий менший діаметр горловини стандартного елеватора і його номер, згідно таблиці 1.3. вибираємо елеватор ВТІ МосЕнерго N2.

Діаметр сопла елеватора dC
,
м , знаходять по формулі:

2. Вентиляція

2.1
Визначення повітрообмінів та розмірів вентиляційних каналів

Витрати повітря L, м3
/ч., що виводиться з кожній із шести розрахункових приміщень (по 2 на кожному поверсі)шляхом природної втяжної системи, розраховують по наступній залежності:

де - об’єм обчислювального приміщення, м3
;

- кратність повітрообміну за годину, для гуртової кімнати (Д.6).

де - об’єм обчислювального приміщення, м3
;

- кратність повітрообміну за годину, для процедурної (Д.6).

Необхідна площа перерізу каналів Fk
, м2
визаначається по формулі:

де - рекомендована швидкість повітря в вентиляційному каналі, м/с., приймається 0,5 – 1,0 м/с в залежності від поверху (1 пов. – 0,6; 2 пов. – 0,7; 3 пов. - 0,8 м/с).

В залежності від товщини стін,їх матеріалу та розташування задаються стандартними розмірами каналів. Кількість каналів n, шт., для кожного приміщення визначається з подальшим округленням даних по формулі:

де - площа перерізу стандартного каналу, м2
.

Живий переріз вентиляційних решіток кожного каналу обчислюють наступним чином:

де - рекомендована швидкість, м/с, повітря біля входу в жалюзійну решітку, (Д.13).

де - витрати повітря через вертикальний канал, м3
/ч.

В кожному обчислювальному приміщенні на плані будови наносяться витяжні канали, а на горищі, або на плані другого поверху пунктиром показують горизонтальні короби і вентиляційну шахту системи природної витяжної вентиляції обчислювальних приміщень. Розрахунок повітрообміну заносять в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1 - Розрахунок повітрообміну в приміщенні

№ кімнати, призначення	Об’єм приміщення м3	Кількість повітрообміну, К	Витрати повітря L, м3 /час	Сумарна площа каналу м2	Розмір стандартного каналу, а	Число каналів , шт.	Швидкість, м/с
101 гуртова	90,312	1	90,312	0,042		1	0,66
102 процедурна	20	5	100	0,046		1	0,75
201 гуртова	90,312	1	90,312	0,036		1	0,66
202 процедурна	20	5	100	0,04		1	0,75
301 гуртова	90,312	1	90,312	0,031		1	0,66
302 процедурна	20	5	100	0,035		1	0,75

Вимоги до техніки безпеки по газопостачанню житлового будинку

При виконанні роботи слід користуватись нормативами [13-15]. газопровід вводять в житлові і громадські будинки через нежитлові помешкання (сходові клітки, коридори, чи в помешканнях де є газові прибори). Не дозволяється ввід газопроводу в підвали, ліфти, вентиляційні камери. Замикаюча арматура газопроводу розміщується на сходових клітках, в тамбурах, коридорах. Розводящі труби газопроводів прокладають по верху стін першого поверху. Газові стояки прокладають в кухнях, на сходових клітках чи коридорах. Їх не можна прокладати в житлових кімнатах, ванних та санвузлах. Якщо від одного вводу в житловий будинок газ подають до кількох стояків, то на кожному з них ставиться кран чи засув.

В будинках до п’яти поверхів вимикаючі пристрої на стояках не встановлюють. Перед кожним газовим приладом встановлюють кран. Труби з’єднуються на зварюванні. В місцях перетину з фундаментами, перекриттями, сходовими площадками, стінами, а також у входу та виходу з-під землі газопровід замикають в стальні футляри. Відстань між відкрито прокладеними електропроводами та стінкою газопроводу повинна бути не менш, ніж 0,1м.

Установку газових плит в житлових будинках треба передбачити в приміщеннях кухонь висотою не менш, ніж 2,2 м, які мають вікна з кватирками. При цьому внутрішній об’єм приміщення повинен бути не менш ніж 8 м3
– для газових плит з двома пальниками; 12 м3
– для плит з трьома та 15 м3
– для плит з чотирма пальниками.