144216 (Отопление жилого здания)
Описание файла
Документ из архива "Отопление жилого здания", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "строительство" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "строительство" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "144216"
Текст из документа "144216"
Содержание
1 Исходные данные
2 Тепловой режим здания
-
Расчетные параметры наружного воздуха
-
Расчетные параметры внутреннего воздуха
-
Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций
-
Определение градусо-суток отопительного периода и условий эксплуатации ограждающих конструкций
-
Стены
-
Перекрытия над подвалом и чердачные
-
Окна
-
Двери
-
-
Тепловой баланс помещений
-
Теплотехнические характеристики наружных ограждений
-
Потери теплоты через ограждающие конструкции
-
Расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося и вентиляционного воздуха
-
Бытовые тепловыделения
-
Теплопотери здания по укрупненным измерителям
3. Система отопления
3.1 Тепловой расчет нагревательных приборов
3.2 Гидравлический расчет системы отопления
3.3 Подбор элеватора
Список литературы
1. Исходные данные
Здание пятиэтажное с плоской кровлей и с не отапливаемом подвалом в городе Иркутске.
Конструктивно состоит из кирпича с толщиной несущей части 640 мм, с внешней стороны утеплитель пенополистирол и облицовочный керамический кирпич толщиной 20 мм. Перекрытия состоят из ж/б пустотных плит и утеплителя полистирола.
Система отопления принята с нижней разводкой и «П» -образными стояками. Параметры теплоносителя t1 = 1050C, t2 = 700C. Подключена к центральной системе отопления с параметрами T1 = 1500C, T2 = 700C.
2. Тепловой режим зданий
2.1. Расчетные параметры наружного воздуха
Расчетные параметры наружного воздуха принимаются по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» [1] холодный период года:
температура воздуха (температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92) tн = -360C;
продолжительность отопительного периода z = 240;
температура отопительного периода tот = -8.50C;
скорость ветра V = 5 м/с.
Зона влажности принимается по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» (приложение B) [2] – сухая.
2.2. Расчетные параметры внутреннего воздуха
Расчетные параметры внутреннего воздуха принимаются по ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» [3] (таблица 1):
температура воздуха tв = 210C;
влажность помещения = 60%.
Режим помещения принимается по [2, таблица 1] – нормальный.
2.3. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций
2.3.1. Определение градусо-суток отопительного периода и условий эксплуатации ограждающих конструкций
Градусо-сутки отопительного периода Dd, 0C*сут, определяют по формуле [2]
Dd = (tв – tот)*z;
Dd = (21 + 8.5)*240 = 7080 0C*сут2
Условия эксплуатации ограждающих конструкций принимаются по [2, таблица 2] – A.
2.3.2. Стены
Наружная ограждающая конструкция состоит из 4х слоев:
1 слой – цементно-песчаный раствор плотностью = 1800кг/м3, толщиной = 20 мм;
2 слой – кирпич глиняный обыкновенный (ГОСТ 530-80) на цементно-песчаном растворе плотностью = 1800 кг/м3, толщиной = 640 мм;
3 слой – пенополистирол (ГОСТ 15588-70*) плотностью = 40 кг/м3, толщиной ;
4 слой – кирпич керамический пустотный =1400кг/м3 на цементно-песчаном растворе толщиной = 120 мм.
Требуемое значение сопротивления теплопередаче определяем по формуле:
[1] R0тр = n*(tв – tн)/ tн* в, м2*0C/Вт,
где n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху [2, таблица 6];
tн – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха tн и температурой внутренней поверхности в ограждающей конструкции, 0C, [2, таблица 5];
в – коэффициент теплоотдачи внутренней ограждающей конструкции, Вт/(м2*0C), [2, таблица 7].
R0 = 1*(21+36)/4*8.7 = 1.64 м2*0C/Вт
Значения R0энерг следует определять по формуле
[2] R0энерг = a*Dd + b,
где a, b – коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий, [2, таблица 4].
R0энерг = 0.00035*7080 + 1,4 = 3.88 м2*0C/Вт
R0тр < R0энерг
По СНиП 11 - 3 -79* «Строительная теплотехника» [4], п2.6, сопротивление теплопередаче R0, м2*0С/Вт, ограждающей конструкции следует определять по формуле
где - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций; = 8.7 Вт/(м2*0C);
- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода года; = 23 Вт/(м2*0C);
- теплопроводность материала, Вт/(м*0C).
Толщину утеплителя найдем по формуле
= [3.88 – (0.115 + 0.026 + 0.914 + 0.207 +0.048)] * 0.041 = 106 мм
Найдем R0ф по формуле [3]
R0ф = 0.115 + 0.026 +0.914 + 0.207 + 0.048 + + 2.585 = 3.895 м2*0C/Вт
R0энерг = 3.88 м2*0C/Вт < R0ф = 3.895 м2*0C/Вт
Принимаем толщину утеплителя, равную 106 мм.
Коэффициент теплопередачи равен [4] k = 1/R0ф, Вт/(м2*0C); k =1/3.895 = 0.257 Вт/(м2*0C)
2.3.3. Перекрытия чердачные и над подвалом
Перекрытия состоят из 3х слоев:
1 слой – железобетонная пустотная плита плотностью = 2500 кг/м3, толщиной = 220 мм;
2 слой – пенополистирол (ГОСТ 15588 – 70*) плотностью = 40 кг/м3, толщиной ;
3 слой – выравнивающий слой цементно–песчаного раствора плотностью =1800 кг/м3,толщиной = 20 мм.
Определим требуемое значение сопротивления теплопередаче по формуле [1]
R0тр = 0.9*(21 + 36)/2*8.7 = 2.95 м2*0C/Вт
Найдем R0энерг по формуле [2], где a = 0.00045, b = 1.9
R0энерг = 0.00045*7080 + 1.9 = 5.086 м2*0C/Вт
R0тр < R0энерг
Фактическое сопротивление теплопередаче найдем по формуле [3].
Определим термическое сопротивление теплопередаче ж/б конструкции многопустотной плиты. Ж/б пустотная плита – неоднородная ограждающая конструкция. Поэтому ее термическое сопротивление находим по [4, п2.8]. Для упрощения расчета круглые отверстия – пустоты плиты диаметром 150 мм – заменим равновеликими квадратными со стороной a = 132.9 мм.
А. Плоскостями, параллельными направлению теплового потока, условно разрежем конструкцию на участки. В сечении А-А (два слоя железобетона толщиной = 0.058 + 0.028 = 0.086 м с коэффициентом теплопроводности = 1.92 Вт/(м*0C) и воздушная прослойка = 0.133 м с термическим сопротивлением Rвп = 0.15 (м2*0C)/Вт) термическое сопротивление составит
RА-А = + Rвп;
RА-А = 0.086/1.92 + 0.13 = 0.17 (5.м2*0C)/Вт.
В сечении Б-Б (слой ж/б = 0.22м с = 1.92 Вт/(м2*0C)):
RБ-Б = 0.22/1.92 = 0.42 (м2*0C)/Вт.
Общее термическое сопротивление находим по формуле
RA = (FA-A + FБ-Б)/((FA-A/RА-А) + (FБ-Б/ RБ-Б))[4],
где FA-A = (0.133*1)*5 = 0,665 м2, FБ-Б = (0.076*1)*4 = 0.304 м2 – площади слоев в сечениях А-А и Б-Б; RА-А, RБ-Б – термическое сопротивление сечений;
RA = 0.969/(3.91 + 0.72) = 0.21 (м2*0C)/Вт.
Б. Плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, конструкцию условно разрежем на слои, из которых одни могут быть однородными, другие – неоднородными (из однослойных участков разных материалов).
Для сечений В-В и Д-Д (два слоя ж/б с = 0.086 м и = 1.92 Вт/(м*0C)) RВ-В и Д-Д = 0.086/1.92 = 0.044 (м2*0C)/Вт. Для сечения Г-Г RГ-Г = (FГ-Г + Fвп)/((FГ-Г/RГ-Г) + (Fвп/ Rвп)), где FГ-Г = FБ-Б = 0.304 м2, Fвп = FA-A = 0.665 м2 – площади сечений сечения Г-Г (ж/б и вп); RГ-Г = 0.969/(0.225 + 6.4) = 0.146 (м2*0C)/Вт.
Затем определяем RБ = RГ-Г + RВ-В и Д-Д = 0.146 + 0.044 = 0,19 (м2*0C)/Вт.
Разница между величинами RA и RБ составляет
(0.21-0.19)/0.21*100 = 9.5% < 25%
Отсюда полное термическое сопротивление ж/б конструкции плиты найдем из формулы
Rпр = (RA + 2* RБ)/3 [5],
Rпр = (0.21 +0.38)/3 = 0.2 (м2*0C)/Вт.
Толщину утеплителя определим по формуле [3]
= [5.086 – (0.115 + 0.09 + 0.026 +0.048)]*0.041 = 198 мм.
Отсюда термическое сопротивление будет равно
R0ф = 0.115 + 0.09 + 0.026 + 0.048 +4.829 = 5.108 (м2*0C)/Вт.
R0энерг = 5.086 м2*0C/Вт < R0ф = 5.108 м2*0C/Вт.
Принимаем толщину утеплителя, равную 198 мм.
Коэффициент теплопередачи равен k = 1/5.108 = 0.196 Вт/(м2*0C) (по формуле [4]).
2.3.4. Окна
Требуемое сопротивление теплопередаче окон определяется по [2,таблица 4] c помощью интерполяции:
R0энерг = (0.7-0.6)*1080/2000 + 0.6 = 0.654 м2*0C/Вт
Фактическое приведенное сопротивление теплопередаче принимается по [4, приложение 6]
R0ф = 0.68 м2*0C/Вт – принимаем окно из двухкамерного стеклопакета в раздельных переплетах из обычного стекла.
Коэффициент теплопередачи равен k = 1/0.68 = 1.47 Вт/(м2*0C) (по формуле [4]).
2.3.5. Двери
Требуемое и фактическое сопротивление теплоотдаче наружных дверей должно быть не менее 0.6* R0тр стен здания по [2, п5.7]. Конструкция устанавливаемой двери должна удовлетворять этому требованию:
Rтр = 0.6*1.64 = 0.98 м2*0C/Вт,
k = 1/0.98 =1.02 Вт/(м2*0C).
2.4. Тепловой баланс помещений
2.4.1. Теплотехнические характеристики наружных ограждений
Наименование ограждений | R0ф, м2*0C/Вт | k, Вт/(м2*0C) | |
Стена | 886 | 3.895 | 0.257 |
Перекрытие подвальное | 438 | 5.108 | 0.196 |
Перекрытие чердачное | 438 | 5.108 | 0.196 |
Окно | - | 0.68 | 1.47 |
Дверь | - | 0.98 | 1.02 |
2.4.2. Потери теплоты через ограждающие конструкции
Теплопотери через отдельные ограждения рассчитываем по формуле (СНиП 2.04.05 – 91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование» [5], (приложение 9, п1):
Q0 = A*k*(tв - tн)*n*(1 + ) [6].
Например, для стены, обращенной на север (жилая комната 101):
Q0 = 9*0.26*56*1*1.1 = 142.5 Вт.
Результаты расчетов по всем наружным ограждениям и по всем этажам сведены в таблицу 1.
Добавки на ориентацию и на дверь рассчитываются по [5, приложение 9, п2]:
= 0.2*19.53 = 3.91.
Тройная дверь с двойным тамбуром принимается по СНиП 31 – 01 –2003 «Здания жилые многоквартирные» [6] (таблица 9.2).
2.4.3. Расход теплоты на нагревание инфильтрирующегося и вентиляционного воздуха
Выполним расчет жилой комнаты 101 по (5, приложение 10).
Расход теплоты Qi, Вт, на нагревание инфильтрующегося воздуха следует определять по формуле
Qi = 0,28 G c(t - t)k [7],
G — | расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждающие конструкции помещения, определяемый в соответствии с п. 3 настоящего приложения; |
с — | удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кгС); |
k — | коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,7 для стыков панелей стен и окон с тройными переплетами, 0,8 — для окон и балконных дверей с раздельными переплетами и 1,0 — для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов. |
G = 0,216 A1 pi0,67 /Ru + A2 GH (pi/p1)0,67 +