Кгасу отопление и вентиляция жилого дома
Теплотехнический расчет систем отопления и вентиляции жилого дома. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции, выбор отопительных приборов. Определение воздухообменов с учетом геометрии здания и систем вентиляции; аэродинамический расчет.
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования РФ
Казанский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции
Отопление и вентиляция жилого дома
1.1 Теплотехнический расчет наружных ограждений
1.2 Определение теплопотерь через ограждающие конструкции здания
1.3 Выбор и расчет отопительных приборов
2.1 Определение воздухообменов
2.2 Аэродинамический расчет
3. Список используемой литературы
Приложение: Графическая часть
В данной расчетно-графической работе выполняется теплотехнический расчет, расчет систем отопления и вентиляции жилого дома. Данное здание находится в городе Казань Республики Татарстан. В качестве исходных данных дана геометрия здания проектируемых систем, а также другие параметры необходимые для дальнейшего проектирования.
В данной расчетно-графической работе проектируется естественная вытяжная система вентиляции помещений.
В работе решаются следующие вопросы по отоплению: расстановка оборудования; расчет теплопотерь и тепловой мощности; определение расчетных расходов теплоты; расчет отопительных приборов.
Система отопления принята двухтрубная, тупиковая с верхней разводкой подающей магистрали, с естественной циркуляцией. Трубы систем отопления приняты стальные водогазопроводные. На каждом стояке установлен вентиль и пробковый кран.
В качестве отопительных приборов приняты биметаллические секционные радиаторы «Сантехпром БМ», производимые на ОАО «САНТЕХПРОМ» г. Москва.
1.1 Теплотехнический расчет наружных ограждений
Исходные данные. Параметры наружного воздуха района строительства выбираем согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».
2. Ориентация фасада здания — восток
3. Температура воздуха наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 text = —32 о С.
4. Продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха 8 о С — Z=215 суток
5. Средняя температура воздуха периода со средней суточной температурой воздуха 8 о С — tht =-5,2 о С
6. Расчетные температуры внутреннего воздуха помещений в холодный период года tint:
— Уборная индивидуальная — 19 о С;
Определяем требуемое сопротивление теплопередачи наружной стены исходя из санитарно-гигиенических условий:
n — коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности стены по отношению к наружному воздуху (прил. 7 [6]);
— коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены Вт?(м 2 С), (прил. 5 [6]);
— нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности стены (прил. 4[6]);
tн — средняя температура наружного воздуха (прил. 15 [6]);
tв — температура внутреннего воздуха, о С (прил. 1 [6])
Zоп — продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха
tоп — средняя тем-ра воздуха периода со средней сут. температурой воздуха
Определяем величину градусо-суток отопительного периода ГСОП
Затем определяем требуемое сопротивление теплопередачи, исходя из условий энергосбережения, по прил. 2 [6], в зависимости от величины градусо-суток отопительного периода ГСОП(Dd)
a и b — коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий (прил. 2 [6])
Из двух полученных значений требуемого сопротивления для дальнейших расчетов выбираем большее. По этому расчету с учетом коэффициента теплотехнической однородности определяем термическое сопротивление слоя утеплителя.
Общее сопротивление теплопередаче находится по формуле:
где Rв и Rн — соответственно сопротивление теплообмену на внутренней и наружной поверхности.
Выражаем термическое сопротивление утеплителя:
Ограждающая конструкция стены:
Слой 1 — внутренняя штукатурка. Цементно-шлаковый раствор. Толщина слоя д1 = 0,01 м. Теплопроводность л1= 0,81 Вт / м о С.
Слой 2 — кирпич силикатный. Толщина слоя д2 = 0,12 м. Теплопроводность л2 = 0,87 Вт / м о С.
Слой 3 — утеплитель пенополистирол «Стиродур». Толщина д3, вычисляемая далее. Теплопроводность л3 = 0,031 Вт / м о С.
Слой 4 — кирпич глиняный обыкновенный. Толщина слоя д4 = 0,25 м. Теплопроводность л4 = 0,76 Вт / м о С.
Слой 5 — наружная штукатурка. Цементно-песчанный раствор. Толщина слоя д5 = 0,01 м. Теплопроводность л5 = 0,93 Вт / м о С.
— коэффициент теплоотдачи наружной поверхности стены в зимних условиях, Вт / (м 2 С) (Прил. 6 [6])
Принимаем утеплитель “Стиродур” толщиной 90 мм.
Находим фактическое термическое сопротивление, аналогично уравнению (1), подставляя найденные значения д3, л3:
Определяем коэффициент теплопередачи:
1)Определим коэффициент теплопередачи К для окон:
Подсчитаем значение сопротивления теплопередачи R, по уже известному ГСОП. Сопротивление теплопередачи двойного окна с рамой из древесины (прил. 2[6] примечание 1):
Коэффициент теплопередачи равен:
1.2 Определение теплопотерь через наружные ограждающие конструкции здания
1. Потери теплоты через наружные ограждения равны:
где К — коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/м 2 С; для наружных стен К = 0,3 Вт/м 2 С, для окон К = 1,7 Вт/м 2о С.
F — расчетная площадь ограждающей конструкции, м 2 , вычисляемая с соблюдением определенных правил обмера, приведенных на плане рис.3 прил. 3 [6].
— сумма добавочных потерь теплоты в долях от основных потерь.
в1 — добавка на ориентацию стен, дверей и световых проемов по сторонам света. Величины добавок принимаются в соответствии с ориентацией ограждающих конструкций.
в2 — добавка на поступление холодного воздуха через наружные двери.
n — коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху.
tв — температура воздуха внутри помещения
tн — температура воздуха снаружи.
В этом расчете теплопотери подсчитываются через наружные стены (НС) и окна двойные (ДО), так как квартира находится на втором этаже.
Помещение 201. Жилая комната угловая
Помещение 202. Жилая комната
2. Теплозатраты на нагрев инфильтрующегося воздуха определяем по формуле:
где — расход воздуха, удаляемого естественным вытяжной вентиляцией, принимаемый равным 3 м 3 /ч на 1 м 2 площади жилых помещений и кухни;
с — плотность воздуха, кг/м 3 , рассчитываемая по формуле:
с — теплоемкость воздуха, принимаемая равной 1,005 кДж/(кг• о С).
Подсчитаем, если tн = -32 о С.
Помещение 201. Жилая комната
Помещение 202. Жилая комната
дом отопление воздухообмен вентиляция
3. При определении тепловой мощности системы отопления учитывают бытовые тепловыделения, которые определяются по формуле:
где — норма теплопоступлений 10-17 Вт на 1м 2 площади пола.
Fпл — площадь пола помещения, м 2 .
Помещение 201. Жилая комната
Помещение 202. Жилая комната
4. Тепловая мощность системы отопления каждого помещения Qполн определяется по потерям теплоты через наружные ограждения, теплозатратам на нагревание инфильтрующегося воздуха за вычетом бытовых тепловыделений и рассчитывается по формуле:
Подсчитаем для каждой комнаты:
Помещение 201: Qполн= 1371,39 Вт
Сумма всех потерь: 3806,25 Вт.
Результаты расчета заносим в таблицу 1.
1.3 Выбор и расчет отопительных приборов
1. В жилых зданиях в качестве отопительных приборов рекомендуется применять радиаторы и конвекторы. Принимаем радиатор ЧМ-500 при схеме движения теплоносителя сверху вниз
Поверхность нагрева приборов определятся по формуле:
где Qпр = Qполн (полным теплопотерям в комнате)
qпр — расчетная плотность теплового потока, Вт/м 2
где qном — номинальная плотность теплового потока, равная 406,25 Вт/м 2 ;
360 — нормированный массовый расход теплоносителя через отопительный прибор, кг/ч.
n, m — эмпирические показатели коэффициенты степени при относительных температурном напоре и расходе теплоносителя;
Коэффициенты n, m и поправочные коэффициенты cпр, в1, в2 принимаются по приложению 9 [6], в зависимости от того какой вид прибора выбран. Для ЧМ-500 в1=1,02, в2 у стен 1,02, у окон 1,07, n=0,3; с=1, m=0,04
b, p — безразмерные поправочные коэффициенты. Для ЧМ-500 b=0,993; р=1
Дtср — средний температурный перепад между средней температурой теплоносителя в приборе и температурой окружающего воздуха:
где tвх, tвых — температура воды, входящий в прибор и выходящей из прибора, С
Дtпр — перепад температур теплоносителя между входом и выходом отопительного прибора, С;
tв — расчетная температура помещения, принимаемая в соответствии с приложением 1 [6];
Таблица расчетов теплопотерь помещений
— расход воды в приборе, кг/ч,
где tг, tо — температура воды в системе отопления, горячей и охлажденной, С;
с — теплоемкость воды, принимаемая равной 4,187 кДж/(кгС)
2. Далее находят число секций выбранного радиатора:
в3 — поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном приборе (приложение 9 [6]);
fc — поверхность нагрева одной секции.
Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции
Пояснительная записка к РГР:
«Отопление и вентиляция жилого дома»
1.1. Теплотехнический расчет наружных ограждений………………………3
1. Отопление
- Теплотехнический расчет наружных ограждений
Цель расчета – подобрать такие наружные ограждающие конструкции здания, которые соответствовали бы требованиям СНиП 23-03-2003 «Тепловая защита зданий» [2].
В данной расчетной работе проводится теплотехнический расчет наружной стены, а именно: расчет сопротивления теплопередаче, коэффициент теплопередачи, подбор материала утеплителя, расчет толщины изоляционного слоя. Сопротивление теплопередаче полов, окон, покрытий и дверей принимаем в соответствии с [3].
Рис.1 Ограждающая конструкция стены.
Слой 1 – внутренняя штукатурка. Известково-песчаный раствор. Толщина слоя 
. Теплопроводность материала 
.
Слой 2 – кирпич силикатный. Толщина слоя 
. Теплопровод-ность материала 
.
Слой 3 – утеплитель. Подбирается самостоятельно в соответствии с таблицей 1.
Слой 4 – кирпич глиняный обыкновенный на цементно-шлаковом растворе. Толщина слоя 
. Теплопроводность материала 
.
Слой 5 – наружная штукатурка. Цементно-песчаный раствор. Толщина слоя . Теплопроводность материала 
.
1) Определяем требуемое сопротивление, исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий по формуле:
, (1.1)
где 
– расчетная температура внутреннего воздуха, °С. Принимаем по таблице 4 [4] в зависимости от назначения помещения. Для комнаты жилого дома принимается 
;
– расчетная зимняя температура, °С, равная температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 [1, табл.1]. Для г. Тяня
n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху [2, табл. 6], для наружной стены n = 1;
Δt н – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции [2, табл. 5], °С; 
;
αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения [2, табл.7], Вт/(м 2 · о С); 
.
Тогда: 
2) Определяем требуемое (приведенное) сопротивление теплопередаче, исходя из условий энергосбережения, по таблице 4 [2] в зависимости от величины градусо-суток отопительного периода ГСОП (Dd):
ГСОП=( 
, (1.2)
где tот.пер. – средняя температура отопительного периода, о С, [1, табл.1].;
Zот.пер. – продолжительность отопительного периода (сут.) со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 о С [1, табл. 1].;
Получаем: ГСОП=( 
3) Определяем термическое сопротивление слоя утеплителя.
Общее термическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции можно определить по формуле:
, (1.4)
где αн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/м о С, принимаемый по прил. 4 [3]: 
Rв и Rн – соответственно сопротивление теплообмену на внутренней и наружной поверхностях ограждения, 
;
R1 … Rп – сопротивления теплопроводности материала конструктивных слоев ограждения, ;
— толщины, в м, и коэффициенты теплопроводности, 
, конструктивных слоев ограждения.Изм.
Выражаем термическое сопротивление утеплителя:
(1.5)
В качестве изоляционного материала используем маты пенополистирол «Пеноплэкс» тип 35 с расчетным коэффициентом теплопроводности 
Определяем необходимую толщину утеплителя:
Принимаем ближайшее большее стандартное значение.
4) Находим фактическое термическое сопротивление наружной стены, подставляя в формулу стандартную толщину утеплителя:
(1.6)
