Petrozavodsk

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН)
Кафедра теплогазоснабжения
и вентиляции НГАСУ (Сибстрин)
Курсовой проект «Отопление и вентиляция жилого здания»
Выполнила: Погужельский Д.А.
ст-нт гр. 415-з
Проверил:Рохлецова Т.Л.
Новосибирск
2020
Содержание
1 Исходные данные.................................................................................................3
2. Тепловой режим здания
2.1 Расчётные параметры наружного воздуха......................................................4
2.2 Расчётные параметры внутреннего воздуха...................................................4
2.3 Теплотехнический расчёт наружных ограждающих
конструкций
2.3.1 Определение градусо - суток отопительного периода и
условий эксплуатации ограждающих конструкций.............................................5
2.3.2 Стены............................................................................................................5-6
2.3.3 Перекрытие чердачное...................................................................................7
2.3.4 Перекрытие над подвалом.............................................................................8
2.3.5 Окна.................................................................................................................9
2.3.6 Двери................................................................................................................9
2.4 Тепловой баланс помещений
2.4.1 Потери теплоты через ограждающие конструкции.............................10-11
2.4.2 Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха.......................11
2.4.3 Бытовые тепловыделения............................................................................11
2.5 Потери тепла зданием по укрупненным измерителям...........................12-13
3 Система отопления
3.1 Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов....................14
3.2 Тепловой расчёт нагревательных приборов............................................14-15
3.3 Гидравлический расчёт системы отопления.................................................16
4 Системы вентиляции.
4.1 Нормы воздухообмена....................................................................................17
4.2 расчет системы вентиляции......................................................................17-20
Список литературы................................................................................................21
Приложение 1. Расчет теплопотерь здания
Приложение 2. Расчет нагревательных приборов
Приложение 3. Гидравлический расчет
Изм.
Лист
№ докум.
Разраб.
Погужельский
Руководит.
Рохлецова Т.Л.
Подпись
Дата
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Отопление и вентиляция
жилого здания
Лит.
Лист
Листов
2
21
(Сибстрин)
группа 415-з
1.Исходные данные
1. Район застройки: г.Петрозаводск
2. Этажность здания -2
3. Характеристика наружных ограждений здания:
3.1. Стены:
•
Штукатурка из цементно - песчаного раствора δ=0,03 м;
•
Утеплитель - плиты минеральные ρ = 90 кг/м2;
•
Кирпичная кладка из кирпича глиняного обыкновенного δ = 0,38 м;
•
Штукатурка из цементно-песчаного раствора δ=0,02 м.
3.2. Чердачное перекрытие:
•
Стяжка цементно-песчаным раствором δ=0,04 м;
•
Утеплитель - пенополистерол ρ = 35 кг/м3;
•
Пароизоляция - рубероид δ = 0,015 м;
•
Выравнивающий слой из цементно-песчаного раствора δ = 0,01 м;
•
Железобетонная плита перекрытия без пустот δ = 0,25 м.
3.3. Пол над неотапливаемым подвалом:
•
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове δ = 0,002 м, ρ =
1400кг/м3;
•
Выравнивающий слой из цементно-песчаного раствора δ=0,02 м;
•
Утеплитель - маты из стеклянного штапельного волокна <<URSA>>ρ =
15 кг/м3;
•
Пароизоляция - битумная мастика ρ = 1400 кг/м3, δ = 0,003 м;
•
Железобетонная плита перекрытия без пустот δ = 0,25 м.
3.4. Окна в жилых помещениях и кухнях 1,8×1,5м; на лестничной клетке
1,3×1,3м.
3.5. Наружные двери: двойные с тамбуром высотой 2,1 м.
4.Теплоснабжение здания от ТЭЦ с параметрами теплоносителя Т1/Т2 =
95/70 ̊ С.
5. Высота помещений 3 м.
Примечание: стандартные толщины утеплителей принять: 50, 60, 70,
80, 100, 110, 120, 140 мм.
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
3
2. Тепловой режим здания
2.1 Расчеты параметров наружного воздуха
Принимаются по СП 131.13330.2018 Строительная климатология.
Актуализированная версия СНиП 23-01-99
Принимаютсяпотаблица.3.1* в холодный период года:температура
воздуха (температура наиболее холоднойпятидневки с обеспеченностью 0,92)
tн = -28°C
Продолжительность отопительного периода zот=235
Температура отопительного периодаtот=-3,2˚С
СП 50.13330.2018 Тепловая защита зданий. Актуализированная
редакция СНиП 23-02-2003 Таблица 1.
Влажностный режим помещений и зданий: Нормальный
Приложение В «Карта зон влажности»:г.Петрозаводск- зона 2 –
нормальная
Таблица 2: Условия эксплуатации в зоне влажности - Б.
2.2 Расчетные параметры внутреннего воздуха
ГОСТ 30494-2018 Здания жилые и общественные. Параметры
микроклимата в помещениях:
Таблица 1. Температура воздуха в помещениях
Наименование помещения
Температурный
режим
20-22°C
23˚С
19-21˚С
19-21˚С
16-18˚С
24-26˚С
жилые комнаты
угловые комнаты
кухня
туалет
вестибюль, лестничная клетка
ванная, совмещенный сан.узел
СП 50.13330.2018 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция
СНиП 23-02-2003. Режим помещений при tв =16…25˚С:
φ =55% для жилых
φ =65% для для кухни и с/у
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
4
2.3 Теплотехнический расчёт наружныхограждающихконструкций
2.3.1 Определение градусо - суток отопительного периода иусловий
эксплуатации ограждающих конструкций
Приведенное сопротивление теплопередаче R0, м2·°С/Вт,
ограждающих конструкций, а также окон и фонарей (с вертикальным
остеклением или с углом наклона более 45°) следует принимать не менее
нормируемых значений Rred, м2·°С/Вт, определяемых по таблице 3 СП
50.13330.2018 в зависимости от градусо-суток района строительства ГСОП,
°С·сут.
ГСОП= (tв – tот)×zот;
ГСОП= (21+3,2)*235=5687
2.3.2 Стены
Теплотехнический расчет заключается в нахождении толщины
утеплителя и коэффициента теплопередачи ограждения, удовлетворяющего
санитарно-гигиеническим требованиям и условию энергоснабжения.
Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций Rф должно быть
не менее требуемого сопротивления теплопередаче Rтр
b1
b2
b3
b4
Рисунок 1.Конструкция стены
Величины плотности ρ и теплопроводности λ принимаются по
приложению Д СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»
1-ый слой – штукатурка из цементно-песчаного раствора: δ1 =0.03м.
ρ1=1800кг/м; λ1= 0,93вт/м·˚С;
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
5
2-ой слой – минеральные плиты: δ2= x м.; ρ2=90кг/м; λ2=0.045вт/м·˚С;
3-ий слой – кирпичная кладка из кирпича глиняного обыкновенного:
δ3=0.38м.; ρ3 1800кг/м; λ3=0,81вт/м·˚С.
4-ый слой – штукатурка цементно-песчаным раствором: δ4=0.02м.
ρ4=1800кг/м; λ4= 0,93вт/м·˚С;
Находим требуемое сопротивление теплопередачи по требованиям
энергосбережения из таблицы 3 СП 50.13330.2018 по формуле:
Rсттр= а*ГСОП+в= 0,00035*5687+1,4=3,39
Сопротивление теплопередаче Rф ограждающей конструкции
определяется по формуле:
Rф= 1/αн+0,03/λшт+x/ λут+0,38/λкир+0,02/λшт+1/αв;
где αв - коэффициент теплопередачи (для зимних условий) наружной
поверхности ограждающей конструкции(таблица 6 СП 50.13330.2012);
αв=23Вт/м·˚С.
Rф= 1/αн + δ1/λ1+ δ2/λ2+ δ3/λ3+ δ4/λ4+1/αв
δ2=[ Rф- (1/αн + δ1/λ1+ δ3/λ3+ δ4/λ4+1/αн)] *λ2
δ2= [3,39 – (1/23+0,03/0,93+0,38/0,81+0,02/0,93+1/8,7]*0,045=0,122 м –
толщина утеплителя.
Принимаем b2 = 0,130 м., тогда
Rф= 0,13/0,045 =2,88, м2×°С/Вт.
∑Rф=0,675+2,88=3,568, м2×°С/Вт.
Rф= 3,56, м2×°С/Вт.› Rтр= 3,39, м2×°С/Вт. - условие выполнено, толщина
утеплителя подобрана верно.
Коэффициент теплопередачи определяется по формуле:
к=
Вт
1
1
=
= 0,280 2 0
ф
3,56
R0
м ⋅ С
Толщина стены δобщ=0,03+0,38+0,13+0,02=0,56 м.
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
6
b3
b5 b4 b2
b1
2.3.3 Чердачное перекрытие
Рисунок 2. Перекрытие чердачное
1-ый слой – стяжка цементно-песчаным раствором: δ1=0.04м.
ρ1=1800кг/м;λ1=0,93вт/м·˚С;
2-ой слой – утеплитель, пенополистирол: δ2=x м.; ρ2 =35кг/м; λ2
=0.046вт/м·˚С.
3-ий слой – пароизоляция – рубероид δ3=0,015 м.; ρ3 =1200кг/м;
λ3=0.22вт/м·˚С.
4-ый слой – выравнивающий слой из цементно-песчаного раствора:
δ4=0.01м;ρ4=1800кг/м; λ4=0,93вт/м·˚С;
5-ый слой – железобетонная плита перекрытия без пустот: δ5 =0.25 м.;
ρ5=2500кг/м; λ5=1.92 вт/м·˚С;
Толщина утеплителя считается таким же образом как и для стены:
Rчертр= 0,00045*5687+1,9=4,45
Rф= 1/αн + δ1/λ1+ δ2/λ2+ δ3/λ3+ δ4/λ4+ δ5/λ5+1/αв
δ2=[ Rф- (1/αн + δ1/λ1+ δ3/λ3+ δ4/λ4+ δ5/λ51/αн)] *λ2
δ2= [4,45 – (1/17+0,01/0,93+0,015/0,22+0,04/0,93+0,25/1,92+1/8,7]*0,046=0,185
м –толщина утеплителя.
Принимаем b2 = 0,190 м., тогда
Rф= 0,190/0,046 =4,13, м2×°С/Вт.
∑Rф=0,423+4,13=4,55R, м2×°С/Вт.
Rф= 4,55 м2×°С/Вт.› Rтр= 4,45, м2×°С/Вт. - условие выполнено, толщина
утеплителя подобрана верно.
Коэффициент теплопередачи определяется по формуле:
к=
1
Вт
1
=
=
0
,
219
R0ф 4,55
м 2 ⋅0 С
Толщина покрытия δч.п.=0,04+0,015+0,19+0,01+0,25=0,505 м.
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
7
b3
b5 b4 b2
b1
2.3.4 Перекрытие над подвалом
Рисунок 3. Перекрытие над подвалом
1-ый слой – линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове:
δ1=0.002 м.; ρ1=1400кг/м; λ1=0,23вт/м·˚С;
2-ой слой – выравнивающий слой из цементно-песчаного раствора:
δ2=0,02 м.; ρ2=1800кг/м; λ2= 0,93вт/м·˚С;
3-ий слой – утеплитель – маты из стеклянного штапельного волокна
“URSA”: δ3=x м.; ρ 3=15кг/м; λ3=0,055Вт/м·˚С.
4-ый слой – пароизоляция – битумная мастика :δ 4=0,003 м.;
ρ4=1400кг/м; λ4=0.27вт/м·˚С;
5-ый слой – железобетонная плита перекрытия без пустот :δ 5= 0,25 м.;
ρ5 =2500кг/м; λ5=1.92 вт/м·˚
Rполтр= 0,00045*5687+1,9=4,45
Rф= 1/αн + δ1/λ1+ δ2/λ2+ δ3/λ3+ δ4/λ4+ δ5/λ5+1/αв
δ2=[ Rф- (1/αн + δ1/λ1+ δ3/λ3+ δ4/λ4+ δ5/λ51/αн)] *λ2
δ2= [4,45– 1/17+0,002/0,23+0,02/0,93+0,003/0,27+0,25/1,92+1/8,7]*0,055=
=0,225м –толщина утеплителя.
Принимаем b2 = 0,230м., тогда
Rф= 0,230/0,055 =4,18, м2×°С/Вт.
∑Rф=0,342+4,18=4,52, м2×°С/Вт.
Rф= 4,52, м2×°С/Вт.=Rтр= 4,45, м2×°С/Вт. - условие выполнено, толщина
утеплителя подобрана верно.
Коэффициент теплопередачи определяется по формуле:
к=
Вт
1
1
=
= 0,221 2 0
ф
4,52
R0
м ⋅ С
Толщина перекрытия δп.п.= 0,002+0,02+0,23+0,003+0,25=0,505 м.
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
8
2.3.5 Окна
Требуемое сопротивление теплопередаче R тр. заполнений световых
проемов (окон) следует принимать в зависимости от ГСОП по таблице 3 СП
50.13330.2012:
для интервала до 6000°С⋅сут: а = 0,000075, b = 0,3;
Rоктр= 0,000075*5687+0,3=0,726
Приведенное сопротивление теплопередаче определяют по
приложению Л СП 23-101-2004 R ≥R тр., R=0,75м2· ˚С/ Вт – для два
однокамерных стеклопакета в спаренных переплетах.
k=1/0,75=1,33 Вт/м2·˚С;
2.3.6 Двери
Требуемое и фактическое сопротивление теплопередаче наружных
дверей должно быть не менее 0.6*R тр. стен здания.
Rдвтр= 0,6* Rстнорм= 0,6*(tв-tH)/(∆ th*αв)=(21+28)/(4,0*8,7)=1,40 Вт/м2·˚С;
k=1/1,40=0,714Вт/м2·˚С;
Результаты расчетов сводим в таблицу 1.
Таблица 1.
Наименование ограждения
δ,мм
1.Наружная стена
560
2.Чердачное перекрытие
505
3.Перекрытие над подвалом
505
4.Оконный проем
5.Наружная дверь
-
R,м2· ˚С/ Вт
3,56
4,55
4,52
0,75
1,4
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
k Вт/м2·˚С
0,280
0,219
0221
1,33-0,28=1,05
0,714
ЛистЛ
9
2.4 Тепловой баланс помещений
Тепловой баланс помещений представляется в виде следующего
равенства:
Qп = Qдоб + Qинф - Qбыт [Вт]
где: Qдоб - потери теплоты через ограждающие конструкции, Вт;
Qинф - расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха, Вт;
Qбыт - бытовые тепловыделения, Вт.
2.4.1 Потери теплоты через ограждающие конструкции
Основные и добавочные потери теплоты следует определять суммируя
потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции Q, Вт, с
округлением до 10 Вт для помещений по формуле:
Qогр= F ⋅ k ⋅ ( tвн − tн ) ⋅ n ⋅ (1 + β ) , Вт,
где F -расчетная площадь ограждающих конструкций, м2;
k - коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции;
tвн -внутренняя температура воздуха.
n – коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по
отношению к наружному воздуху:
- наружные стены и покрытия, перекрытия чердачные(с кровлей из штучных
материалов) и над проездами – 1;
- перекрытия над холодными подвалами, сообщающими с наружным
воздухом, перекрытия чердачные( с кровлей из рулонных материалов),
перекрытия над холодными (с ограждающими стенками) подпольями.
β - добавочный коэффициент, учитывающий ориентацию наружного
ограждения:
а) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и
наклонные стены, двери и окна обращенные на север, восток, северо-восток и
северо-запад β =0,1; на юго-восток и запад β =0,05.
б) в общественных административно-бытовых и производственных
помещениях через две наружные стены и более β =0,15 ,если одно
изограждений обращено на север, восток ,северо-восток и северо-запад и
0,1 – в других случаях.
в) через не обогреваемые полы 1-го этажа над холодными подвалами зданий
в местностях с расчетной температурой наружного воздуха -40°С и ниже , β
=0,05 .
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
10
г) через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушнотепловыми завесами, при высоте зданий H, м, от средней планировочной
отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря
илиустья шахты в размере:
0,2 H — для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;
0,27 H — для двойных дверей с тамбурами между ними;
0,34 H —для двойных дверей без тамбура;
0,22 H —для одинарных дверей.
2.4.2. Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха
Qвент = 0,28*L*C*ρ (tв – tн)*k,
где L– расход удаляемого воздуха, м3/ч, не компенсируемый подогретым
приточным воздухом;
Lжил.ком = 3 * Fпола, м3/ч
ρ- плотность внутреннего воздуха, кг/м3;
с – удельная теплоёмкость воздуха, равная 1 кДж/кг·0С.
k- коэффициент учитывающий изменение ветрового давления по высоте.
Так как расход вытяжного воздуха при естественной вентиляции
больше чем расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося воздуха,
следовательно расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося воздуха
считаем по последней формуле как Qвент.
2.4.3 Бытовые тепловыделения
Qбыт = 10 * А,
где А – площадь пола.
qбыт– величина бытовых тепловыделений на 1 м2 площади жилых
помещений, для жилых зданий с расчетной заселенностью квартир менее 20
м2 общей площади на человека qбыт = 10 Вт/м2
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
11
2.5 Потери тепла зданием по укрупненным измерениям
Расчетные теплопотери получены из уравнения теплового баланса
помещений и равны:
Qрас= Qобщ + Qвент - Qбыт ,Вт.
Гостиная -101
Комната Температура воздуха=210С
Расчет наружной стены З:
Ширина 9,03 м
Высота 3,505 м
Площадь 31,65 м2
Коэффициент теплопередачи 0,280
Расчётная разность температур 21-(-28)=490С
Коэффициент n =1
Основные теплопотери (31,65-4,62)*0,280*49*1=370,85Вт
Добавка на ориентацию на запад 0,05
Добавочный коэффициент 1
Общие теплопотери 370,85*1,05=389,40 Вт
Расчет наружной стеныС:
Ширина 5,45 м
Высота 3,505 м
Площадь 19,10 м2
Коэффициент теплопередачи 0,280
Расчётная разность температур 21-(-28)=490С
Коэффициент n =1
Основные теплопотери (19,10-5,40) *0,280*49*1=187,99Вт
Добавка на ориентацию на север 0,1
Добавочный коэффициент 1
Общие теплопотери 187,99*1,1=206,79 Вт
Общие теплопотери55,76*1,1=61,33Вт
Расчет двери З:
Ширина 2,2м
Высота 2,1 м
Площадь 4,62м2
Коэффициент теплопередачи 0,714 Вт/ (м2*0С)
Расчётная разность температур 21-(-28)=490С
Коэффициент n =1
Основные теплопотери 4,62*0,714*49*1=161,64 Вт
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
12
Добавка на ориентацию на запад 0,05
Добавочный коэффициент 1
Добавочный коэффициент на открывание дверей 2,7
Общие теплопотери 161,64*1,05*2,71=458,24Вт
Расчет окна С:
Ширина 3,0м
Высота 1,8 м
Площадь 5,40м2
Коэффициент теплопередачи 1,05 Вт/ (м2*0С)
Расчётная разность температур 21-(-28)=490С
Коэффициент n =1
Основные теплопотери 5,40 *1,05*49*1=277,83 Вт
Добавка на ориентацию на север 0,1
Добавочный коэффициент 1
Общие теплопотери 277,83*1,1*=305,61Вт
Расчет пола:
Ширина 4,7м
Длина 8,47 м
Площадь 38,90 м2
Коэффициент теплопередачи 0,221
Расчётная разность температур 21-(-28)=490С
Коэффициент n =0,90
Основные теплопотери 38,90*0,221*49*0,9=379,12Вт
Добавочный коэффициент - 1
Общие теплопотери 379,12*1 =379,12 Вт
Расход тепла на вентиляцию:
Qвент. = 0,28 * (3*38,90) *(353/273+21) * 49 * 0,65 =1249,58 Вт
Бытовые выделения 10*38,90= 389,0 Вт
Расчетные теплопотери 1739,16+1249,58- 389,0= 2600Вт
Все остальные расчеты приведены в Приложение 1. Расчет
теплопотерь.
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
13
3. Система отопления
3.1. Выбор системы отопления и типа нагревательных приборов
Теплоснабжение здания осуществляется от тепловой сети с
параметрами теплоносителя Т1/Т2 – 95/70 0С.
Принимается
однотрубная система отопления с параметрами
теплоносителей в системе отопления 95-70 0С.
В качестве нагревательных приборов выбираем Конвекторы
отопительные по ГОСТ 20849-94, КН20-"Комфорт"
3.2. Тепловой расчет нагревательных приборов
Требуемый нормальный тепловой поток Qн.т., Вт (ккал/ч), для выбора
типоразмера отопительного прибора определяют по формуле:
Qн.т. = Qп.р./ϕк,
где Qп.р.- необходимая теплопередача прибора в рассматриваемом
помещении:
Qп.р.= Qп. – 0,9 * Qт.р.
Qт.р. – теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб
стояка и подводок, к которым непосредственно подсоединён прибор,
Qт.р. = qв * lв + qг * lг
где qв, qг – теплопередача, 1 м вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м
(ккал ч м), для неизолированных труб принимается по Справочник Ч. 1. И. Г.
Староверова. табл. 11.22.
lв, lг – длинна вертикальных и горизонтальных труб в пределах
помещения, м.
ϕк – комплексный коэффициент приведения Qн.у. ( номинальный
условный тепловой поток прибора, Вт ) к расчетным условиям при
теплоносителе воде, определяется по формуле:
Φкi = (
∆t ср
70
)1+ n * (
Gпр
360
) Р * в * ψ * с;
где ∆tс.р. – разность температуры насыщенного пара и температуры
окружающего воздуха, 0С :
∆tс.р. = (tвх. – tвых.)/2 - tв,
tв.х. и tвых. – температура воды, входящей в прибор и выходящей из него,
0
С
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
14
в=1, при давлении 760 мм.рт.ст.; с=1; ψ =1;
Gп.р. – расход воды в приборе, кг/ч
Gст.= Gп.р. = (3,600 * Qст * β1 * β2)/ (4,187*( tг.-tо.) ), кг/ч.,
где β1, β2 – добавочные коэффициенты β1 = 1,03, β2 = 1,02
Ψ - 1, коэффициент учета направления движения теплоносителя воды в
приборе;
p, n, c – коэффициенты, (n = 0,3, p=0 при подаче воды сверху вниз; n = 0,35,
p=0,07 при подаче воды снизу в верх,
с = 1-вниз, с=0,97-вверх);
Пример расчета на стояк №1
Gст.1 = 3,6*4851*1,03*1,02/ 4,187*(95-70) = 173,28кг/ч.
Qтр.1 =0,5*21+0,3 *36 = 21,3Вт
Qпр. 1 = 1156- 0,9 * 21,3 =1137Вт;
tвых. = tвх.-(T1-T2*[ Qo./∑ Qo])
tвых.1 = 95 - (25*(1156 /4851)) = 89,040С
tср1 = (95 + 89,04)/2 = 92,020С;
∆tср1 = 92,02 – 22 = 70,020С
Φк 1= (70,02/70) 1,25 * (173,28/360) 0,44 * 0,99 * 1 * 0,97 = 1,31
Q нт1 = 1137/1,31 = 866Вт, тип Конвектор Комфорт 20КН20-0,985к
номинальный тепловой поток 655Вт
Все остальные расчеты приведены в приложении 2. Расчет нагревательных
приборов.
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
15
3.3 Гидравлический расчет системы отопления
Основное циркуляционное кольцо выбираем через наиболее удаленный стояк
5, в левой нижней ветви схемы.
В гидравлический расчет заносим величины тепловых нагрузок Q,
предварительных расходов G, и длин участков L. На основании справочника
Щекина таблиц III.32III.33III.73 назначаем диаметры стояков и участков
магистрали. Затем из справочника Староверова таблица 10.7 проставляем
значения λ/dи A *104 для труб соответствующих диаметров и подсчитываем
коэффициенты местных сопротивлений на участках, справочник Староверов
таблица II.10 иII.11.
G – расход воды в приборе, кг/ч
G = (3,6*Qст*β1*β2)/(4,187*25):
β1=1,03, β2 =1,02 – добавочные коэффициенты
Характеристика гидравлического соединения:
Sст=S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6 - определяем как для последовательно
соединенных участков;
S1 - этаже-стояк с односторонним присоединением прибора;
S2 - для двухприборных узлов верхнего этажа;
S3- присоединение подающей магистрали вентилями;
S4 - присоединение к обратной магистрали с пробковым краном;
S5 - для прямых участков трубы;
S6 =Sуз = Sп + SпрLпр – характеристика сопротивления проточнорегулируемых приборных узлов с обходными линиями (Па/(кг/ч)2) ;
Потери давления:
∆Pст1 =Sст1*10 -4* Gст12 Па
Данные заносим в таблицу гидравлического расчета Приложение 3.
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
16
4. Система вентиляции
4.1. Нормы воздухообмена
Наш жилой дом оборудуются вытяжной системой вентиляции с
устройством каналов из пластиковых воздуховодов.
Расчет воздухообменов
Воздухообмен помещений принимается по [Приложение 4 СП
54.13330.2016 Жилые дома].
Норма вытяжки: расход удалённого воздуха:
Кухня
60 м.куб./ч
Туалет 25 м.куб./ч
Ванная 25 м.куб./ч
Совместный сан.узел 50 м.куб./ч
4.2 Расчёт системы вентиляции
Расчет вентиляции ВЕ-1
Величиной воздухообмена – 60 м3/ч.
Высота воздушного столба определяется от середины вытяжного
отверстия до устья вытяжной шахты:
hv=2 +2+δч.п.+0,2
hv=2 +2+0,440+0,2=4,64 м
Плотность наружного воздуха:
- при t=5 0C составляет ρнар=1,27 кг/м3,
Плотность внутреннего воздуха:
- при t=210C составляет ρвн=1,23 кг/м3
Расчетное гравитационное давление:
∆ρ=hv * (ρнар - ρвн)*g,
где hv-высота воздушного столба,
g – ускорение свободного падения.
∆ρ=4,64*(1,27 – 1,23)*9,81=1,82 Па
Требуемая площадь сечения каналов:
F =L1 , м2
3600*vр
2
F = 60/3600*0,5 = 0,033 м
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
17
Для воздуховодов прямоугольного сечения за расчетную величину d
принимается эквивалентный диаметр dэкв.
dэкв = 2 * А * В/(А + В),
где:
где А и В –размеры сторон прямоугольного воздуховода.
Dэкв = 2 * 140 * 140/(140 + 140) = 140 мм, тогда R = 0,163 Па/м,
v = 1,1 м/с.
Значение R принимается с поправочным коэффициентом n на потери
давления на трение, т.к. каналы выполнены из кирпича с абсолютной
эквивалентной шероховатостью Кэ= 4 мм, n=1,4 мм.
∆ρ= Rуд * l * n
∆ρ =0,163 * 4,64 * 1,4 = 1,05 Па,
где R- потери давления на трение
L – длина участка.
Потери давления Z, Па, на местные сопротивления определяются по
формуле:
Z = ∑ξ*Рд
Коэффициент местного сопротивления вытяжной жалюзийной решетки (с
поворотом на 90 0)ξ= 2.
Площадь живого сечения в решетке P 150*150: 0,15*0,15*0,8 = 0,018 м2,
где 0,8 - коэффициент живого сечения. Тогда скорость воздуха в решетке:
v = 60/3600*0,018=0,926 м/с
Pд = p* v2 /2,
Рд= (1,23 * 0,9262)/2 = 0,527 Па
Z = 2 * 0,527 = 1,05 Па
Общие потери давления на участке:
∑∆ρ= (∆ρ+ Z),
∑∆ρ= 1,505 + 1,05 =2,10 Па
Фактически через канал кухни 1-го этажа будет удаляться следующее
количество воздуха:
Z= 2,10Па >∆ρρ= 1,82 Па., что является недопустимым. Меняем размер
решетки P200*200, тогда площадь живого сечения - 0,036м2,v = 0,6 м/с.
Рд= (1,23 * 0,602)/2 = 0,221 Па
Z = 2 * 0,221= 0,442 Па
∑∆ρ= 0,442 + 1,05 =1,49 Па- расчет окончен.
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
18
Расчет вентиляции ВЕ-2
Величиной воздухообмена – 2*25=50 м3/ч.
Высота воздушного столба определяется от середины вытяжного
отверстия до устья вытяжной шахты:
hv=2+δч.п.+0,2
hv=2+0,440+0,2=2,64 м
Расчетное гравитационное давление:
∆ρ=2,64*(1,27 – 1,23)*9,81=1,03 Па
Требуемая площадь сечения каналов:
F =L1 , м2
3600*vр
F = 50/3600*0,5 = 0,027 м2
Для воздуховодов прямоугольного сечения за расчетную величину d
принимается эквивалентный диаметр dэкв.
dэкв = 2 * А * В/(А + В),
Dэкв = 2 * 140 * 140/(140 + 140) = 140 мм, тогда R = 0,163 Па/м,
v = 1,1 м/с.
Кэ= 4 мм, n=1,4 мм.
∆ρ= Rуд * l * n
∆ρ =0,163 * 2,64 * 1,4 = 0,602 Па,
где R- потери давления на трение
L – длина участка.
Потери давления Z, Па, на местные сопротивления определяются по
формуле:
Z = ∑ξ*Рд
Коэффициент местного сопротивления вытяжной жалюзийной решетки (с
поворотом на 90 0)ξ= 2.
Площадь живого сечения в решетке P 150*150: 0,15*0,15*0,8 = 0,018 м2,
где 0,8 - коэффициент живого сечения. Тогда скорость воздуха в решетке:
v = 50/3600*0,018=0,776 м/с
Pд = p* v2 /2,
Рд= (1,23 * 0,7762)/2 = 0,370 Па
Z = 2 * 0,370 = 0,741 Па
Общие потери давления на участке:
∑∆ρ= (∆ρ+ Z),
∑∆ρ= 0,741 + 0,602 =1,343 Па
Z= 1,343Па >∆ρρ= 1,03 Па., условие не выполняется.
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
19
Меняем размер решетки P200*200, тогда площадь живого сечения 0,036м2,v = 0,6 м/с.
v = 50/3600*0,036=0,385 м/с
Рд= (1,23 * 0,3852)/2 = 0,0913 Па
Z = 2 * 0,0913= 0,0,182 Па
∑∆ρ= 0,182 + 0,602 =0,784 Па
Z= 0,784Па >∆ρρ= 1,03 Па., условие выполняется. Расчет окончен.
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
20
Список литературы
1. Справочник по теплоснабжению и вентиляции / Р.В. Щекин
и др. – Киев: Будiвельник, 1976. – 416 с.
2. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические
устройства: в 3 ч. – Ч.1. Отопление / под ред.
И.Г. Староверова, Ю.И. Шиллера. – М.: Стройиздат, 1990. –344 с.
3. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические
устройства: в 3 ч. – Ч.3. Вентиляция и
кондиционирование воздуха. Кн.2 / под ред. Н.Н. Павлова,Ю.И. Шиллера. –
М.: Стройиздат, 1992. – 416 с.
4. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей:справочник / В.И. Манюк
и др. – М.: Стройиздат, 1988. –432 с.
5. СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная
версия СНиП 23-01-99 / Росстандарт. –М.: 2013. – 113 с.
6. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция
СНиП 23-02-2003 /Росстандарт. – М.: 2012. – 84 с.
7. СТО 00044807-001-2006 Теплозащитные свойства ограждающих
конструкций зданий / Госстрой РФ. – М.:2006. – 52 с.
8. СП 54.13330.2011 Дома жилые многоквартирные. Актуализированная
редакция СНиП 31-01-2003 /Росстандарт. – М.: 2011. – 40 с.
9. СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция икондиционирование воздуха.
Актуализированная редакцияСНиП 41-01-2003 / Росстандарт. – М.: 2013. – 67
с.
10. СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция
СНиП 2.01.07-85 /Росстандарт. – М.: 2011. – 85 с.
11. СП 73.13330.2012 Внутренние санитарно-технические системы зданий.
Актуализированная редакция СНиП3.05.01-85 / Росстандарт. – М.: 2013. – 46
с.14
12. ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные.Параметры
микроклимата в помещениях. / Росстандарт. –М.: 2013. – 13 с.
13. ГОСТ 21.602-2003 Правила выполнения рабочей документации
отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. / Госстрой РФ. – М.:
2004. –32 с.
КП.ТГиВ.415-з.ПЗ
Изм.И ЛистЛ
№ докум.№
ПодписьП Дата
ЛистЛ
21
∑β+1
0,280
49
1
370,85
0,05
1,05
нс
с
5,45
3,505
13,70
0,280
49
1
187,99
0,1
1,1
206,79
дв
з
2,20
2,100
4,62
0,714
49
1
161,64
0,05
1,05
458,24
ок
с
3,00
1,800
5,40
1,050
49
1
277,83
0,1
1,1
305,61
пл
-
4,70
8,470
38,90
0,221
49
0,9
379,12
0
1
379,12
Температура
внутреннего воздуха
Наименование
ограждений
Ориентация
з
м
м2
на открывание
дверей
Наименование
помещения
нс
м
с учетом
ориентации
№ помещения
21
Площадь
2,7
Полные теплотери,Вт
Основные теплопотери,
Вт
27,03
Гостиная
Размер
Бытовые тепловые
выделения,Вт
Коэффициен n
3,505
101
Размер
Добавки
Расход теплоты на
нагревание
инфильтрующегося
воздуха,Вт
Расчетная разность
температур
9,03
Характеристика ограждений
Теплопотери с учетом
добавок,Вт
Коэффициент
теплопередачи
Приложение 1. Расчет теплопотерь здания
389,40
1249,58
389,0
2600
436,87
136,0
777
382,82
128,0
965
1739,16
102
Кабинет
21
нс
с
4,80
3,505
14,66
0,280
49
1
201,19
0,1
1,1
221,31
ок
с
1,20
1,800
2,16
1,050
49
1
111,13
0,1
1,1
122,25
пл
-
4,42
3,070
13,60
0,221
49
0,9
132,55
0
1
132,55
476,10
103
Хоз.
помещение
17
нс
с
5,78
3,505
15,94
0,280
45
1
200,83
0,1
1,1
220,91
нс
в
3,10
3,505
10,87
0,280
45
1
136,91
0,1
1,1
150,60
ок
с
2,40
1,800
4,32
1,050
45
1
204,12
0,1
1,1
224,53
пл
-
5,02
2,500
12,80
0,221
45
0,9
114,57
0
1
114,57
710,61
104
Гараж
17
нс
в
8,26
3,505
28,95
0,280
45
1
364,79
0,1
1,1
401,27
нс
ю
5,78
3,505
18,37
0,280
45
1
231,45
0
1
231,45
дв
ю
0,90
2,100
1,89
0,714
45
1
60,73
0
1
60,73
пл
-
5,02
7,680
38,30
0,221
45
0,9
342,80
0
1
342,80
2,7
1145,46
383,0
1799
131,59
44,0
127
161,11
47,0
348
182,44
61,0
548
634,34
200,9
1320
599,35
200,4
578
1036,24
105
Тамбур
17
пл
-
2,20
2,000
4,40
0,221
45
0,9
39,38
0
1
39,38
39,38
106
Ванная
25
нс
ю
1,85
3,505
4,32
0,280
53
1
64,17
0
1
64,17
ок
ю
1,20
1,800
2,16
1,050
53
1
120,20
0
1
120,20
пл
-
2,20
2,140
4,70
0,221
53
0,9
49,55
0
1
49,55
233,92
107
Тамбур
17
нс
в
2,50
3,505
6,66
0,280
45
1
83,95
0,1
1,1
92,34
нс
ю
2,95
3,505
8,18
0,280
45
1
103,06
0
1
103,06
дв
в
1,00
2,100
2,10
0,714
45
1
67,47
0,1
1,1
74,22
ок
ю
1,20
1,800
2,16
1,050
45
1
102,06
0
1
102,06
пл
-
2,57
2,380
6,10
0,221
45
0,9
54,60
0
1
54,60
2,7
426,29
108
Кухня
20
нс
ю
5,45
3,505
13,70
0,280
48
1
184,16
0
1
184,16
нс
з
4,83
3,505
16,93
0,280
48
1
227,53
0,05
1,05
238,90
ок
ю
3,00
1,800
5,40
1,050
48
1
272,16
0
1
272,16
пл
-
4,70
4,270
20,09
0,221
48
0,9
191,80
0
1
191,80
887,03
109
Холл
17
пл
-
2,20
6,910
20,04
0,221
45
0,9
179,37
0
1
179,37
179,37
Итого по 1-му этажу
9062
2 этаж
201
Спальня
23
нс
з
5,81
3,505
18,26
0,280
51
1
260,81
0,05
1,05
273,85
нс
с
4,50
3,505
10,37
0,280
51
1
148,12
0,1
1,1
162,93
дв
з
1,00
2,100
2,10
0,714
51
1
76,47
0,05
1,05
80,29
ок
с
3,00
1,800
5,40
1,050
51
1
289,17
0,1
1,1
318,09
пл
-
3,88
5,190
22,35
0,219
51
0,9
224,66
0
1
224,66
2,7
742,20
223,5
1579
425,07
128,0
1339
710,31
237,5
1044
195,39
57,0
426
1059,83
202
Спальня
23
нс
с
5,78
3,505
11,62
0,280
51
1
165,92
0,1
1,1
182,51
нс
в
3,10
3,505
8,77
0,280
51
1
125,17
0,1
1,1
137,69
ок
с
4,80
1,800
8,64
1,050
51
1
462,67
0,1
1,1
508,94
дв
в
1,00
2,100
2,10
0,714
51
1
76,47
0,1
1,1
84,12
пл
-
5,02
2,500
12,80
0,219
51
0,9
128,67
0
1
128,67
2,7
1041,92
203
Холл
17
нс
в
4,80
3,505
12,56
0,280
45
1
158,31
0,1
дв
в
1,00
2,100
2,10
0,714
45
1
67,47
0,1
ок
в
1,20
1,800
2,16
1,050
45
1
102,06
пл
-
4,42
6,910
23,75
0,219
45
0,9
210,65
1,1
174,14
1,1
74,22
0,1
1,1
112,27
0
1
210,65
2,7
571,27
204
Ванная
25
нс
в
2,30
3,505
5,90
0,280
53
1
87,58
0,1
1,1
96,34
ок
в
1,20
1,800
2,16
1,050
53
1
120,20
0,1
1,1
132,22
пл
-
2,70
2,140
5,70
0,219
53
0,9
59,54
0
1
59,54
288,10
205
Спальня
23
нс
в
3,00
3,505
10,52
0,280
51
1
150,15
0,1
1,1
165,17
нс
ю
6,12
3,505
12,81
0,280
51
1
182,94
0
1
182,94
ок
ю
4,80
1,800
8,64
1,050
51
1
462,67
0
1
462,67
пл
-
5,55
2,380
13,09
0,219
51
0,9
131,58
0
1
131,58
437,65
130,9
1249
652,54
196,5
1438
215,96
63,0
448
249,55
72,8
253
942,36
206
Спальня
23
нс
ю
4,50
3,505
10,37
0,280
51
1
148,12
0
1
148,12
нс
з
5,12
3,505
15,85
0,280
51
1
226,28
0,05
1,05
237,59
дв
з
1,00
2,100
2,10
0,714
51
1
76,47
0,05
1,05
80,29
ок
ю
3,00
1,800
5,40
1,050
51
1
289,17
0,1
1,1
318,09
пл
-
3,88
4,500
19,65
0,219
51
0,9
197,52
0
1
197,52
2,7
981,61
207
Ванная
25
нс
з
2,92
3,505
8,61
0,280
53
1
127,84
0,05
1,05
134,23
ок
з
0,90
1,800
1,62
1,050
53
1
90,15
0,05
1,05
94,66
пл
-
2,24
2,800
6,30
0,219
53
0,9
65,81
0
1
65,81
294,71
208
Ванная
25
пл
-
2,60
2,800
7,28
0,219
53
0,9
76,05
0
1
76,05
76,05
Итого по 2-му этажу
7775
Итого по зданию
16838
Приложение 2. Расчет приборов отопления
№ помещения
№
прибора
Тепловая нагрузка, Вт
0,9Q
Q0
Q пр.
тр.
tв, С
0
Gст=
=Gпр,
кг/ч
∆tпр
Температурный напор, 0С
φк
Q нт,
Вт
тип прибора
70,02
62,97
55,45
50
1,31
1,19
1,06
0,97
866
1265
1194
751
КН20-0,985к
КН20-1,315к
КН20-1,315к
КН20-0,985к
82,5
65,5
1,10
1392
КН20-1,315к
tвх
tвых
tср
∆tср
95
89,04
80,9
74
89,04
80,9
74
70
92,02
84,97
77,45
72
95
70
101
201
202
102
1
2
3
4
∑=
1156
1579
1339
777
4851
19
76
76
52
1137
1503
1263
725
22
22
22
22
Ст.1
5,96
8,14
173,28
6,90
4,00
103/203
1
∑=
1622
1622
96
1526
17
Ст.2
25,00
106
204
1
2
∑=
348
426
774
19
76
329
350
25
25
Ст.3
11,24
27,65
13,76
95
83,76
83,76
70
89,38
76,88
64,38
51,88
1,18
0,97
280
359
КН20-0,372к
КН20-0,372к
107
205
206
108
1
2
3
4
∑=
548
1249
1438
1320
4555
52
76
76
19
496
1173
1362
1301
21
21
21
21
Ст.4
3,01
6,86
162,71
7,89
7,24
95
91,99
85,14
77,24
91,99
85,14
77,24
70
93,5
88,56
81,19
73,62
72,5
67,56
60,19
52,62
1,34
1,25
1,12
0,99
372
940
1217
1313
КН20-0,372к
КН20-0,985к
КН20-1,315к
КН20-1,315к
1
2
∑=
1156
448
1604
19
76
23
23
Ст.5
18,02
57,30
6,98
95
76,98
76,98
70
85,99
73,49
62,99
50,49
1,15
0,95
985
393
КН20-0,985к
КН20-0,372к
101
207
1137
372
57,94
Приложение 3. Гидравлический расчет
Nучка
1
ст.5
уч.1
ст.4
уч.2
ст.3
уч.3
ст.2
ИТП
Q
G
Вт
кг/ч
2
1664
1664
4555
6219
774
6993
1622
8615
3
60,09
60,09
164,48
224,57
27,95
252,52
58,57
311,09
A*104
S*10-4
∆P
Предварительный
расчет
Па
Па/(кг/ч)2
Па
G,
кг/ч
∆t,
˚С
9
10
14,76
8,6
3,19
1,8
14,31
8,6
3,19
7,20
8,6
3,19
12
76,1
18,0
861,7
17,5
16,5
10,4
69,1
9,7
1078,88
13
51,80
51,80
52,78
104,58
58,68
163,26
92,19
255,45
347,64
14
29
64,9
9,9
1,8
11
210,69
5,74
318,52
28,62
210,69
28,62
201,47
28,62
d
U
λ/dв*
λ/dв*L
мм
мм
м/с
Па
Па
4
5
20
20
20
20
20
20
20
20
6
7
8
0,055
1,8
0,17
0,18
L
8,2
7,95
4
3,6
0,24
1,8
6,48
∑ζ
8,6
3,19
13,2
Окончательный расчет
P,Па
a
G, кг/ч
∆t, ˚С
P,Па
15
56,5
18,0
74,5
28,6
103,1
28,6
131,7
28,6
469,7
16
1,03
17
50,11
48,57
60,21
18
24,98
70,56
9,67
19
90,85
13,43
450,2
1
1
2
2
60
25
3
4,64
7,64
а, мм
b, мм
F, м2
dэкв, м
4
200
150
5
200
150
6
0,036
0,024
7
0,2
0,15
8
0,6
0,69
9
0,163
-
10
1,40
-
11
1,05
-
∑ ξ·
12
3
2
13
0,664
1,58
14
1,71
2,63
4,34
Располаг.
давление, Па
Скорость
v, м/с
Сумма потерь, Па
Размеры канала
Z, Па
Длина, l,
м
Rуд * l * n
Расход,
м3 \ч
Коффициенты
шероховатости n
№
участка
Удельные
потери, Па/м
Приложение 4. Аэродинамический расчёт
15
1,82
2,99