Отопление и естественная вентиляция 9-этажного жилого дома в городе Екатеринбург

Оглавление 1. Введение 2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций 3. Расчёт теплопотерь через ограждающие конструкции 4. Расчёт системы отопления
5. Расчёт элеватора 6. Гидравлический расчет трубопроводов 7. Расчет естественной вентиляции 8. Список литературы 1. Введение Место расположения здания – город Екатеринбург. · Здание имеет стеновую конструктивную схему. · Стены наружные – облицовка силикатным кирпичом , внутри утеплитель – пенополистирол, затем стена из пенобетона (монолитная). · Стены внутренние – монолитные толщиной 250 мм. · Перегородки – кирпичные толщиной 120мм. · Перекрытия – сборные железобетонные из многопустотных плит. · Фундаменты – под стены монолитный. · Кровля – плоская, ребрестые плиты покрытия, 3 слоя рубероида. · Утеплитель пола I этажа – плиты минераловатные. · Утеплитель покрытия – гравий керамзитовый.
трубопровод вентиляция отопление жилой дом 2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций а.) Наружная стена 1 2 3 № Наименование слоя δ, м λВт/м2·К S,Вт/м2·К 1 Пенобетон 0,4 0,41 6,13 2 Пенополистирол Х 0,052 0,89 3 Кирпич облицовочный 0,125 0,76 9,77 Теплотехнический расчет сводится к определению требуемого термического сопротивления и толщины слоя Х утеплителя исходя из зимних условий. ГСОП = (tв- tср)·Zоп (2.1) ГСОП = (20+6,4)·228=6019 гр. сут. Zоп=228 суток =3,5 м2·К/Вт = =1,6 м2·К/Вт =-37 ºС > = (2.2) =1,6 х=0,0157 м, принимаем х=2 см - минимальная допустимая толщина теплоизоляционного слоя. = =3,5 х=0,1142 м, принимаем х=12 см – толщина стены по энергосбережению. Тогда при х=12 см =3,61 м2·К/Вт Коэффициент теплопередачи k==0,277Вт/м2·К (2.3) D= (2.4) Ri= R1= =0.98 м2·К/Вт R2= =2.31 м2·К/Вт R3= =0.16 м2·К/Вт D=0,98x6,13+2,31x0,89+0,16x9,77=9,63>7 следовательно, стена массивная. б.) Пол первого этажа. № Наименование слоя δ,м λ,Вт/м2·К 1 Ж/Б Плита 0,22 0,81 2 Битум 0,005 0,27 3 Рубероид 0,006 0,17 4 Плиты минераловатные Х 0,09 5 Цементная стяжка 0,07 1,69 6 Линолеум 0,005 0,38 ГСОП = 6019 гр. сут. =4,6 м2·К/Вт > , пусть = =4,6 Х=36 см =4,445 м2·К/Вт в.) Чердачное перекрытие. № Наименование слоя δ,м λ,Вт/м2·К 1 Ж/Б Плита 0,22 0,81 2 Битум 0,005 0,27 3 Рубероид 0,006 0,17 4 Керамзит х 0,11 ГСОП = 6019 гр. сут. =4,6 м2·К/Вт > , пусть =
= 4,6 х= 0,447 м, принимаем х=45 см. =4,574 м2·К/Вт Коэффициент теплопередачи k==0,219 Вт/м2·К г.) Окна и двери. Термическое сопротивление определяем по ГСОП ГСОП=6019 гр. сут. =0,6 м2·К/Вт Коэффициент теплопередачи k==1,667 Вт/м2·К № Наименование конструкции R м2·К/Вт K Вт/м2·К 1 Наружная стена 3,61 0,277 2 Пол первого этажа 4,445 0,225 3 Чердачное перекрытие 4,574 0,219 4 Окна и двери 0,6 1,667 3. Расчёт теплопотерь через ограждающие конструкции Теплопотери через отдельные ограждения или их части площадью F определяются по формуле: Qогр= k·F·(tв – tн)·n·(1+), Вт (2.1) k – коэффициент теплопередачи, tв- расчетная температура воздуха, °С, в помещении tн- расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения—при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения; n- коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по СНиП II-3-79**.: n=1 для наружных стен, окон и дверей, n= 0,6 для перекрытий над подвалами, n=0,9 для чердачного перекрытия. - сумма коэффициентов добавочных теплопотерь Добавочные потери теплоты b через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных потерь: а) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад в размере 0,1, на юго-восток и запад— в размере 0,05; в угловых помещениях дополнительно — по 0,05 на каждую стену, дверь и окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад и 0,1 —в других случаях; б) через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте зданий H, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья 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. Произведём расчёты теплопотерь для первого, девятого и второго этажа. Расчёт теплопотерь для 3, 4, 5, 6, 7 и 8 этажей аналогичен расчёту для 2 этажа. № Назнач Tвн оС обознач ориент a b F (м2) к (Вт/м2К) n tв-tн Q Вт b1 b2 1+b1+b2 Qогр (Вт) 1 этаж 101 Ж К (Уг) 20 НС В 4,6 2,85 13,1 0,277 1 57 207 0,1 0,05 1,15 238 20 О С 1,5 1,46 2,2 1,667 1 57 208 0,1 0,05 1,15 239 20 НС С 2,65 2,85 7,6 0,277 1 57 119 0,1 0,05 1,15 137 20 П - 2,65 4,6 12,2 0,225 0,6 57 94 0 0 1 94 708 102 Кухня 18 НС С 3,71 2,85 10,6 0,277 1 55 161 0,1 0 1,1 177 18 ДО С 0,8 2,1 1,7 1,667 1 55 154 0,1 0 1,1 169 18 О С 0,7 1,4 1,0 1,667 1 55 90 0,1 0 1,1 99 18 П - 3,71 2,88 10,7 0,225 0,6 55 79 0 0 1 79 525 103 Тамбур 16 П - 1,55 1 1,6 0,225 0,6 53 11 0 0 1 11 16 НС С 1,55 2,25 3,5 0,277 1 53 51 0,1 0 1,1 56 16 Д С 1,2 2,1 2,5 1,667 1 53 223 0,1 8,64 9,74 2169 2236 104 Мусоро-сборная 16 НС С 1,05 2,25 2,4 0,277 1 53 35 0,1 0 1,1 38 16 Д С 0,9 2,1 1,9 1,667 1 53 167 0,1 0 1,1 184 16 П - 1,05 0,9 0,9 0,225 0,6 53 7 0 0 1 7 229 105 Кухня 18 НС С 3,71 2,85 10,6 0,277 1 55 161 0,1 0 1,1 177 18 ДО С 0,8 2,1 1,7 1,667 1 55 154 0,1 0 1,1 169 18 О С 0,7 1,4 1,0 1,667 1 55 90 0,1 0 1,1 99 18 П - 3,71 2,88 10,7 0,225 0,6 55 79 0 0 1 79 525 106 Ж К 20 НС С 2,6 2,85 7,4 0,277 1 57 117 0,1 0 1,1 129 20 О С 1,5 1,46 2,2 1,667 1 57 208 0,1 0 1,1 229 20 П - 2,6 4,9 12,7 0,225 0,6 57 98 0 0 1 98 456 107 Ж К 20 НС С 2,6 2,85 7,4 0,277 1 57 117 0,1 0 1,1 129 20 О С 1,5 1,46 2,2 1,667 1 57 208 0,1 0 1,1 229 20 П - 2,6 4,9 12,7 0,225 0,6 57 98 0 0 1 98 456 108 Кухня 18 НС С 3,71 2,85 10,6 0,277 1 55 161 0,1 0 1,1 177 18 ДО С 0,8 2,1 1,7 1,667 1 55 154 0,1 0 1,1 169 18 О С 0,7 1,4 1,0 1,667 1 55 90 0,1 0 1,1 99 18 П - 3,71 2,88 10,7 0,225 0,6 55 79 0 0 1 79 525 109 Тамбур 16 П - 1,55 1 1,6 0,225 0,6 53 11 0 0 1 11 16 НС С 1,55 2,25 3,5 0,277 1 53 51 0,1 0 1,1 56 16 Д С 1,2 2,1 2,5 1,667 1 53 223 0,1 8,64 9,74 2169 2236 110 Мусоро борная 16 НС С 1,05 2,25 2,4 0,277 1 53 35 0,1 0 1,1 38 16 Д С 0,9 2,1 1,9 1,667 1 53 167 0,1 0 1,1 184 16 П - 1,05 0,9 0,9 0,225 0,6 53 7 0 0 1 7 229 111 Ж К (Уг) 20 НС С 3,7 2,85 10,5 0,277 1 57 166 0,1 0,05 1,15 191 20 П - 3,7 4,5 16,7 0,225 0,6 57 128 0 0 1 128 20 НС З 4,5 2,85 12,8 0,277 1 57 202 0,05 0,05 1,1 223 20 О С 1,5 1,46 2,2 1,667 1 57 208 0,1 0,05 1,15 239 782 112 Ж К (Уг) 20 НС В 5,78 2,85 16,5 0,277 1 57 260 0,1 0,05 1,15 299 20 НС Ю 3,2 2,85 9,1 0,277 1 57 144 0,1 0,05 1,15 166 20 О Ю 1,5 1,46 2,2 1,667 1 57 208 0,1 0,05 1,15 239 20 П - 3,2 5,78 18,5 0,225 0,6 57 142 0 0 1 142 846 113 Ж К 20 НС Ю 3,2 2,85 9,1 0,277 1 57 144 0,05 0 1,05 151 20 О Ю 1,5 1,46 2,2 1,667 1 57 208 0,05 0 1,05 218 20 П - 3,5 2,8 9,8 0,225 0,6 57 75 0 0 1 75 445 114 Ж К 20 НС Ю 2,7 2,85 7,7 0,277 1 57 121 0,05 0 1,05 128 20 О Ю 1,5 1,46 2,2 1,667 1 57 208 0,05 0 1,05 218 20 П - 2,7 3 8,1 0,225 0,6 57 62 0 0 1 62 408 115 Ж К 20 НС Ю 3 2,85 8,6 0,277 1 57 135 0,05 0 1,05 142 20 ДО Ю 0,8 2,1 1,7 1,667 1 57 160 0,05 0 1,05 168 20 О Ю 0,7 1,4 1,0 1,667 1 55 90 0,05 0 1,05 94 20 П - 3 3,43 10,3 0,225 0,6 57 79 0 0 1 79 483 116 Ж К 20 НС Ю 3,24 2,85 9,2 0,277 1 57 146 0,05 0 1,05 153 20 О Ю 1,5 1,46 2,2 1,667 1 57 208 0,05 0 1,05 218 20 П - 3,24 5,77 18,7 0,225 0,6 57 144 0 0 1 144 515 117 Ж К 20 НС Ю 3,24 2,85 9,2 0,277 1 57 146 0,05 0 1,05 153 20 О Ю 1,5 1,46 2,2 1,667 1 57 208 0,05 0 1,05 218 20 П - 3,24 5,77 18,7 0,225 0,6 57 144 0 0 1 144
4. Расчёт системы отопления · По виду теплоносителя система отопления – водяная. · По способу создания циркуляции – с естественной циркуляцией · По схеме включения отопительных приборов в стояк – двухтрубная, т.е. горячая вода подается по одному стояку, а отводится из приборов – по другому.
· По направлению объединения отопительных приборов система вертикальная, так как приборы присоединены к стояку последовательно на каждом этаже. · По месту расположения подающих и обратных магистралей система с нижней разводкой, т.е. подающая и обратная магистрали находятся в подвале. · По направлению движения воды в подающей и обратной магистралях система тупиковая, т. е. горячая и холодная вода движутся в противоположных направлениях. Отопительные приборы – чугунные радиаторы марки М-140-108. Расчет отопительных приборов. Тепловой расчет отопительных приборов заключается в определении площади внешней нагревательной поверхности каждого прибора, обеспечивающей необходимый тепловой поток от теплоносителя в помещение. Расчет проводится при температуре теплоносителя, устанавливаемой для условий выбора тепловой мощности приборов. Для теплоносителя воды это – максимальная средняя температура воды в приборе, связанная с её расходом. Тепловая мощность прибора, т.е. его расчетная теплоотдача Qпр, определяется, как известно, теплопотребностью помещения за вычетом теплоотдачи теплопроводов, проложенных в этом помещении. Площадь теплоотдающей поверхности зависит от принятого вида прибора, его расположения в помещении и схемы присоединения к трубам. Эти факторы отражаются на значении поверхностной плотности теплового потока прибора. Если поверхностная плотность теплового потока прибора qпр, Вт/м, известна, то теплоотдача отопительного прибора Qпр, Вт, должна быть пропорциональна площади его нагревательной поверхности Qпр= qпр·Ар. (4.1) Отсюда расчетная площадь Ар, м2, отопительного прибора Ар =Qпр/qпр. (4.2) Где Qпр – требуемая теплоотдача прибора в рассматриваемое помещение, определяемая по формуле Qпр=Qп – βтр·Qтр (4.3) Qп – теплопотребность помещения, Вт; Qтр – суммарная теплоотдача проложенных в пределах помещения нагретых труб стояка (ветви) и подводок, к которым непосредственно присоединён прибор, а также транзитного теплопровода, если он имеется в помещении; βтр – поправочный коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи теплопроводов, полезную для поддержания заданной температуры воздуха в помещении; βтр составляет при прокладке труб: открытой – 0,9, скрытой в глухой борозде стены – 0,5, замоноличенной в тяжелый бетон – 1,8. Теплоотдачу теплопроводов можно определить приближенно по формуле: Qтр=qв·lв +qг·lг (4.4) С использованием таблиц в справочной литературе, где даны значения qв и qг – теплоотдачи 1 м вертикально и горизонтально проложенных труб, Вт/м, исходя из их диаметра и разности температуры (tт-tв); lв и lг – длина вертикальных и горизонтальных теплопроводов в пределах помещения, м. Поверхностная плотность теплового потока qпр, Вт/м2, передаваемого через 1м2 площади отопительных приборов, определяется по формуле qпр= qном· (4.5) где qном- номинальная плотность теплового потока. Δtср=tср – tв (4.6) tср=tвх – 0,5tпр= tвх – , где (4.7) β1 – поправочный коэффициент, учитывающий теплопередачу через дополнительную площадь приборов, принятых к установке; для радиаторов β1=1,03-1,08 β2 – поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери в следствии размещения отопительных приборов у наружных ограждений. Если Gпр выражен в кг/ч, то в числитель в формуле вводят множитель 3,6 для перевода в кДж/ч [ при удельной массовой теплоёмкости воды с=4,187 кДж/кгоС]. Температура воды на входе в каждый отопительный прибор по ходу движения теплоносителя определяется по формуле tвх= tг - (4.8) Общее количество воды циркулирующее по стояку, кг/ч: Gст= (4.9) Число секций радиатора определяем по формуле: n = , шт. (4.10) β3 – поправочный коэффициент на количество секций в радиаторе; его введение обуславливается тем, что теплоотдача секций нагревательного прибора неодинакова: крайние две секции находятся в лучших условиях для отдачи тепла лучеиспусканием, а в средних секциях происходит взаимное облучение. β4 – поправочный коэффициент, учитывающий способ установки нагревательного прибора. В качестве нагревательных приборов принимаем чугунные секционные радиаторы МС 140-108 (ГОСТ 8690-75) Теплопотребность помещения равна тепловой мощности системы отопления для конденсации недостатка в помещении определяется разностью величин: Qсо = ∑Qпот - ∑Qпост (4.11) где Qсо – теплонедостаток, т. е. расчетная мощность системы отопления, Вт; ∑Qпот – суммарные тепловые потери помещениями, Вт; ∑Qпост – суммарные теплопоступления в помещения, Вт. В общем случае величины суммарных тепловых потерь и теплопоступлений в помещениях определяется соответственно: ∑Qпот = Qогр + Qи + Qмат + Qпроч; ∑Qпост = Qоб + Qмат + Qбыт + Qэл + Qчел + Qср + Qпроч. Для помещений конкретных зданий выражение (4.2) упрощается, т. к. далеко не всегда имеются различного рода теплопотери и теплопоступления. Для комнат и кухонь жилых зданий учитывают только теплопотери через ограждения и теплозатраты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха, а также бытовые тепловыделения: Qс.о. = Qогр. + Qинф. - Qбыт. (4.12) Для помещений лестничных клеток мощность отопительной установки составляет Qлк с.о.=Qогр. + Qинф. (4.13) В жилых зданиях теплозатраты на нагревание инфильтрующего воздуха определяют по формуле: Qинф. = Lrв c(tв – t н)F n (4.14) где L = 3 м/час – нормативный воздухообмен отнесенный к 1 м2 пола жилых комнат, который должен быть обеспечен при расчетной температуре наружного воздуха tн с – удельная массовая теплоемкость воздуха с = 1005 Дж/(кг · °С) или с = 1005 / 3600 = 0,28 Вт/(кг · °С) r = 1,27 кг/ м3 – плотность воздуха. Бытовые тепловыделения определяют по формуле: Qбыт. = 21 F n (4.15) где F n – площадь пола отапливаемого помещения Для гражданских зданий обычно принимают, что в помещении отсутствуют люди, нет искусственного освещения и других бытовых тепловыделений: Q с.о.=Qогр. + Qинф. (4.16) Таблица - Необходимая мощность системы отопления № пом. Qогр. , Вт F, м2 Qинф. , Вт Qс.о. , Вт 101 708 12,19 741 1449 201 614 12,19 741 1355 301 614 12,19 741 1355 401 614 12,19 741 1355 501 614 12,19 741 1355 601 614 12,19 741 1355 701 614 12,19 741 1355 801 614 12,19 741 1355 901 751 12,19 741 1492 102 525 10,68 627 1152 202 445 10,68 627 1072 302 445 10,68 627 1072 402 445 10,68 627 1072 502 445 10,68 627 1072 602 445 10,68 627 1072 702 445 10,68 627 1072 802 445 10,68 627 1072 902 561 10,68 627 1188 105 525 10,68 627 1152 204 445 10,68 627 1072 304 445 10,68 627 1072 404 445 10,68 627 1072 504 445 10,68 627 1072 604 445 10,68 627 1072 704 445 10,68 627 1072 804 445 10,68 627 1072 904 561 10,68 627 1188 106 456 12,74 775 1231 205 358 12,74 775 1133 305 358 12,74 775 1133 405 358 12,74 775 1133 505 358 12,74 775 1133 605 358 12,74 775 1133 705 358 12,74 775 1133 805 358 12,74 775 1133 905 501 12,74 775 1276 107 456 12,74 775 1231 206 358 12,74 775 1133 306 358 12,74 775 1133 406 358 12,74 775 1133 506 358 12,74 775 1133 606 358 12,74 775 1133 706 358 12,74 775 1133 806 358 12,74 775 1133 906 501 12,74 775 1276 108 525 10,68 627 1152 207 445 10,68 627 1072 307 445 10,68 627 1072 407 445 10,68 627 1072 507 445 10,68 627 1072 607 445 10,68 627 1072 707 445 10,68 627 1072 807 445 10,68 627 1072 907 561 10,68 627 1188 111 781 16,65 1012 1793 209 653 16,65 1012 1665 309 653 16,65 1012 1665 409 653 16,65 1012 1665 509 653 16,65 1012 1665 609 653 16,65 1012 1665 709 653 16,65 1012 1665 809 653 16,65 1012 1665 909 841 16,65 1012 1853 112 846 18,5 1125 1971 210 704 18,5 1125 1829 310 704 18,5 1125 1829 410 704 18,5 1125 1829 510 704 18,5 1125 1829 610 704 18,5 1125 1829 710 704 18,5 1125 1829 810 704 18,5 1125 1829 910 912 18,5 1125 2037 113 445 9,8 596 1041 211 370 9,8 596 966 311 370 9,8 596 966 411 370 9,8 596 966 511 370 9,8 596 966 611 370 9,8 596 966 711 370 9,8 596 966 811 370 9,8 596 966 911 480 9,8 596 1076 114 408 7,7 468 876 212 346 7,7 468 814 312 346 7,7 468 814 412 346 7,7 468 814 512 346 7,7 468 814 612 346 7,7 468 814 712 346 7,7 468 814 812 346 7,7 468 814 912 437 7,7 468 905 115 483 8,55 520 1003 213 404 8,55 520 924 313 404 8,55 520 924 413 404 8,55 520 924 513 404 8,55 520 924 613 404 8,55 520 924 713 404 8,55 520 924 813 404 8,55 520 924 913 582 8,55 520 1102 116 515 18,69 1136 1651 214 372 18,69 1136 1508 314 372 18,69 1136 1508 414 372 18,69 1136 1508 514 372 18,69 1136 1508 614 372 18,69 1136 1508 714 372 18,69 1136 1508 814 372 18,69 1136 1508 914 582 18,69 1136 1718 117 515 18,69 1136 1651 215 372 18,69 1136 1508 315 372 18,69 1136 1508 415 372 18,69 1136 1508 515 372 18,69 1136 1508 615 372 18,69 1136 1508 715 372 18,69 1136 1508 815 372 18,69 1136 1508 915 582 18,69 1136 1718 118 483 10,29 626 1109 216 404 10,29 626 1030 316 404 10,29 626 1030 416 404 10,29 626 1030 516 404 10,29 626 1030 616 404 10,29 626 1030 716 404 10,29 626 1030 816 404 10,29 626 1030 916 519 10,29 626 1145 119 408 7,7 468 876 217 346 7,7 468 814 317 346 7,7 468 814 417 346 7,7 468 814 517 346 7,7 468 814 617 346 7,7 468 814 717 346 7,7 468 814 817 346 7,7 468 814 917 437 7,7 468 905 120 689 10,68 627 1316 218 610 10,68 627 1237 318 610 10,68 627 1237 418 610 10,68 627 1237 518 610 10,68 627 1237 618 610 10,68 627 1237 718 610 10,68 627 1237 818 610 10,68 627 1237 918 725 10,68 627 1352 Лестничная клетка 177 15,55 879 1056 Тамбур 2236 3,5 198 2434 Таблица – расчёт необходимого числа секций отопительных приборов № пом. Тепловая мощность Q, Вт
tв, оС tвх, оС tвых, оС Температурный напор Δtср, оС Расход теплоносителя G, кг/ч Расч. площадь теплового потока qпр, Вт/м2 Поправочный коэффициент Qтр, Вт Qпр=Q-0,9Qтр, Вт Fр, м2 Поправочный коэффициент Число секций N, шт. β1 β2 β3 β4 1 стояк 101 1449 20 105 102 82 282 920 1,02 1,02 278 1198,8 1,36 1 1,03 5 201 1355 20 100 98 78 282 858 1,02 1,02 260 1121 1,36 1 1,03 5 301 1355 20 96 94 74 282 799 1,02 1,02 245,4 1134,14 1,48 1 1,03 6 401 1355 20 91 89 69 282 742 1,02 1,02 228 1149,8 1,61 1 1,03 6 501 1355 20 87 85 65 282 685 1,02 1,02 203,4 1171,94 1,78 1 1,03 7 601 1355 20 83 81 61 282 629 1,02 1,02 190,4 1183,64 1,96 1 1,03 8 701 1355 20 79 76 56 282 574 1,02 1,02 173 1199,3 2,18 1 1,03 9 801 1355 20 74 72 52 282 520 1,02 1,02 158,4 1212,44 2,43 1 1,03 10 901 1492 20 65 63 43 282 516 1,02 1,02 136 1369,6 2,76 1 1,03 11 2 стояк 102 1152 18 104 102 84 225 936 1,02 1,02 317,4 866 0,96 1 1,03 4 202 1072 18 100 98 80 225 875 1,02 1,02 297,2 805 0,96 1 1,03 4 302 1072 18 96 93 75 225 817 1,02 1,02 277 823 1,05 1 1,03 4 402 1072 18 91 89 71 225 759 1,02 1,02 251,4 846 1,16 1 1,03 5 502 1072 18 87 85 67 225 703 1,02 1,02 231,2 864 1,28 1 1,03 5 602 1072 18 83 81 63 225 648 1,02 1,02 214,2 879 1,41 1 1,03 6 702 1072 18 79 76 58 225 593 1,02 1,02 195,2 896 1,57 1 1,03 6 802 1072 18 74 72 54 225 539 1,02 1,02 178,2 912 1,76 1 1,03 7 902 1188 18 65 63 45 225 522 1,02 1,02 153,4 1050 2,09 1 1,03 8 3 стояк 103 2434 16 104 92 76 91 799 1,02 1,02 431 2046 2,66 1 1,03 10 203 1056 16 80 75 59 91 582 1,02 1,02 194 881 1,57 1 1,03 6 4 стояк 105 1152 18 104 102 84 227 932 1,02 1,02 340,2 846 0,94 1 1,03 4 204 1072 18 100 97 79 227 872 1,02 1,02 318,6 785 0,94 1 1,03 4 304 1072 18 95 93 75 227 814 1,02 1,02 297 805 1,03 1 1,03 4 404 1072 18 91 89 71 227 757 1,02 1,02 269,8 829 1,14 1 1,03 4 504 1072 18 87 85 67 227 702 1,02 1,02 248,2 849 1,26 1 1,03 5 604 1072 18 83 81 63 227 647 1,02 1,02 230 865 1,39 1 1,03 5 704 1072 18 78 76 58 227 592 1,02 1,02 209,4 884 1,55 1 1,03 6 804 1072 18 74 72 54 227 539 1,02 1,02 191,2 900 1,74 1 1,03 7 904 1188 18 65 63 45 227 523 1,02 1,02 165,4 1039 2,07 1 1,03 8 5 стояк 106 1231 20 104 102 82 241 906 1,02 1,02 294,6 966 1,11 1 1,03 4 205 1133 20 99 97 77 241 845 1,02 1,02 275,8 885 1,09 1 1,03 4 305 1133 20 95 93 73 241 788 1,02 1,02 257 902 1,19 1 1,03 5 405 1133 20 91 89 69 241 732 1,02 1,02 233 923 1,31 1 1,03 5 505 1133 20 87 85 65 241 676 1,02 1,02 214,2 940 1,45 1 1,03 6 605 1133 20 83 81 61 241 622 1,02 1,02 198,4 954 1,60 1 1,03 6 705 1133 20 78 76 56 241 568 1,02 1,02 181 970 1,78 1 1,03 7 805 1133 20 74 72 52 241 516 1,02 1,02 165,2 984 1,99 1 1,03 8 905 1276 20 65 63 43 241 514 1,02 1,02 141,4 1149 2,33 1 1,03 9 6 стояк 107 1231 20 104 102 82 242 903 1,02 1,02 294,6 966 1,11 1 1,03 4 206 1133 20 99 97 77 242 843 1,02 1,02 275,8 885 1,09 1 1,03 4 306 1133 20 95 93 73 242 786 1,02 1,02 257 902 1,19 1 1,03 5 406 1133 20 91 89 69 242 731 1,02 1,02 233 923 1,31 1 1,03 5 506 1133 20 87 85 65 242 675 1,02 1,02 214,2 940 1,45 1 1,03 6 606 1133 20 83 80 60 242 621 1,02 1,02 198,4 954 1,60 1 1,03 6 706 1133 20 78 76 56 242 568 1,02 1,02 181 970 1,78 1 1,03 7 806 1133 20 74 72 52 242 516 1,02 1,02 165,2 984 1,99 1 1,03 8 906 1276 20 65 63 43 242 514 1,02 1,02 141,4 1149 2,32 1 1,03 9 7 стояк 108 1152 18 104 101 83 230 928 1,02 1,02 317,4 866 0,97 1 1,03 4 207 1072 18 99 97 79 230 868 1,02 1,02 297,2 805 0,96 1 1,03 4 307 1072 18 95 93 75 230 811 1,02 1,02 277 823 1,06 1 1,03 4 407 1072 18 91 89 71 230 755 1,02 1,02 251,4 846 1,17 1 1,03 5 507 1072 18 87 85 67 230 700 1,02 1,02 231,2 864 1,28 1 1,03 5 607 1072 18 83 80 62 230 645 1,02 1,02 214,2 879 1,42 1 1,03 6 707 1072 18 78 76 58 230 592 1,02 1,02 195,2 896 1,58 1 1,03 6 807 1072 18 74 72 54 230 539 1,02 1,02 178,2 912 1,76 1 1,03 7 907 1188 18 65 63 45 230 524 1,02 1,02 153,4 1050 2,08 1 1,03 8 8 стояк 109 2434 16 103 92 76 93 793 1,02 1,02 431,4 2046 2,68 1 1,03 11 209 1056 16 80 75 59 93 581 1,02 1,02 194 881 1,58 1 1,03 6 9 стояк 111 1793 20 103 101 81 360 912 1,02 1,02 317,4 1507 1,72 1 1,03 7 209 1665 20 99 97 77 360 852 1,02 1,02 297,2 1398 1,71 1 1,03 7 309 1665 20 95 93 73 360 795 1,02 1,02 277 1416 1,85 1 1,03 7 409 1665 20 91 89 69 360 739 1,02 1,02 251,4 1439 2,02 1 1,03 8 509 1665 20 87 84 64 360 684 1,02 1,02 231,2 1457 2,22 1 1,03 9 609 1665 20 82 80 60 360 630 1,02 1,02 214,2 1472 2,43 1 1,03 10 709 1665 20 78 76 56 360 576 1,02 1,02 195,2 1489 2,69 1 1,03 11 809 1665 20 74 72 52 360 524 1,02 1,02 178,2 1505 2,99 1 1,03 12 909 1853 20 54 51 31 360 524 1,02 1,02 153,4 1715 3,40 1 1,03 13 10 стояк 120 1316 18 104 101 83 265 932 1,02 1,02 226,2 1112 1,24 1 1,03 5 218 1237 18 99 97 79 265 872 1,02 1,02 211,6 1047 1,25 1 1,03 5 318 1237 18 95 93 75 265 815 1,02 1,02 197 1060 1,35 1 1,03 5 418 1237 18 91 89 71 265 759 1,02 1,02 177,8 1077 1,48 1 1,03 6 518 1237 18 87 85 67 265 704 1,02 1,02 163,2 1090 1,61 1 1,03 6 618 1237 18 83 80 62 265 649 1,02 1,02 151 1101 1,77 1 1,03 7 718 1237 18 78 76 58 265 595 1,02 1,02 138,4 1112 1,94 1 1,03 8 818 1237 18 74 72 54 265 542 1,02 1,02 126,2 1123 2,15 1 1,03 8 918 1352 18 65 63 45 265 529 1,02 1,02 105,4 1257 2,47 1 1,03 10 11 стояк 119 876 20 104 102 82 174 892 1,02 1,02
5. Расчёт элеватора Водоструйные элеваторы предназначены для снижения температуры воды, поступающей из тепловой сети в систему отопления, до необходимой температуры путем её смешивания с водой, прошедшей систему отопления. Наиболее совершенным является элеватор типа ВТИ Мосэнерго (КПД-0,24) со сменным соплом.
Основной расчетной характеристикой для элеватора является коэффициент смешивания: u= , где (5.1) τ1 – температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети, оС; tг – температура горячей воды в подающей магистрали системы отопления, оС; tо – температура воды в обратной магистрали системы отопления, оС. Расход воды, поступающей в элеватор из тепловой сети, определяется по формуле: Gтс= , кг/ч , где (5.2) - полные теплопотери здания, Вт. с – теплоёмкость воды (4,2 кДж/кг оС) Количество воды, поступающей в местную систему отопления после смешивания в элеваторе, определяется по формуле Gсм=, кг/ч (5.3) Расход инжектируемой воды рассчитываем по формуле: Gинж= Gсм - Gтс , кг/с (5.4) Проводимость системы отопления определяется по формуле: а = , где (5.5) - потери давления в системе отопления, Па. Оптимальный размер камеры смешивания определяется по формуле: dк =0.16, м (5.6) По найденному значению определяют номер элеватора. u= ==1,3 Gтс= ==1960 кг/ч Gсм==4481 кг/ч Gинж= 4481 – 1960 = 2521 кг/ч = 0,7 кг/с а = =0,013 dк =0.16=0,018 м=18 мм Принимаем элеватор №2 d=20 мм. 6. Гидравлический расчет Теплопроводы предназначены для доставки и передачи в каждое помещение, обогреваемого здания, необходимого количества теплоты. Так как тепло передается при охлаждении определённого количества воды, требуется выполнить гидравлический расчет системы. Расчет основан на следующем принципе: при установившемся движении воды, действующая в системе разность давлений (насосного и естественного) полностью расходуется на преодоление сопротивлений движению. Расчет заключается в подборе диаметров труб достаточных для подачи нужного количества теплоносителя в приборы системы. Расход теплоносителя определяется по тепловой нагрузке и разности температур в подающих и обратных трубопроводах системы по формуле: qi=, кг/ч (6.1) где Qi – тепловая нагрузка участка, Вт. Расчетное циркуляционное давление для главного кольца определяется по формуле: ΔР= ΔРн+ ΔРе, Па (6.2) ΔРе=Па (6.3) где β – коэффициент зависящий от разности температур Qi – тепловая нагрузка прибора h – высота прибора относительно отметки элеватора q=9,81 м/с2 ΔРн определяется в зависимости от разности давлений на вводе и коэффициента смешения U Давление на вводе ΔРв= кПа. Ориентировочные удельные потери на трение Rор на 1 м длины кольца определяют по формуле: Rор=, Па/м (6.4) где к – коэффициент, учитывающий долю потерь давления на местные сопротивления от общей величины расчётного циркуляционного давления (0,35). Значение Rор используется для подбора диаметров труб отдельных участков по таблице. Для этих диаметров при данных расходах устанавливают фактические скорости на участках по формуле: V=, м/с (6.5) Затем определяют фактические потери давления на 1 м длины участка по формуле: Ri=, Па/м (6.6) где λ – коэффициент гидравлического трения (0,04) Для определения потерь давления в местных сопротивлениях, устанавливают перечень местных сопротивлений на каждом участке и в зависимости от диаметра принимают значения сопротивлений. Потери давления в местных сопротивлениях определяются по формуле: Zi=, Па (6.7) Зная линейные потери Rl и потери в местных сопротивлениях Z на каждом отдельном участке определяют суммарные потери давления на всех участках главного циркуляционного кольца Rl+Z, Па. № Данные предварительного расчета Данные окончательного расчета Q, Вт Δt, G, l, оС кг/ч м d, V, R, Z, Rl+Z, d, V, R, Z, Rl+Z, мм м/с Па/м Σξ Па Па мм м/с Па/м Σξ Па Па 1 14862 35 365 40,6 20 0,28 32 43 1707 3022 20 0,28 32 43 1707 3022 2 21975 35 540 3,9 25 0,27 32 1,5 53 178 25 0,27 32 1,5 53 178 3 27690 35 680 7,8 32 0,21 25 1,5 32 227 32 0,21 25 1,5 32 227 4 32806 35 806 3,2 32 0,24 39 1,5 44 169 32 0,24 39 1,5 44 169 5 47897 35 1177 1,8 32 0,35 53 1,5 94 189 32 0,35 53 1,5 94 189 6 59988 35 1474 3,3 32 0,44 56 1,5 148 334 32 0,44 56 1,5 148 334 7 67210 35 1651 7,2 32 0,50 72 1,5 186 706 32 0,50 72 1,5 186 706 8 72924 35 1792 0,5 40 0,35 39 1,5 90 109 40 0,35 39 1,5 90 109 9 82903 35 2037 7,4 40 0,39 42 1,5 116 427 40 0,39 42 1,5 116 427 7. Расчет естественной вентиляции При небольших воздухообменах в помещениях при кратности не более 1 устраивается вытяжная естественная вентиляция с неорганизованным притоком воздуха через неплотности в ограждениях и оконные форточки. Располагаемое давление в канальной системе вытяжной естественной вентиляции определяется по формуле
ΔР = Н·(ρн – ρвн)·g, Па Где Н – высота воздушного столба; для вытяжных воздуховодов при наличии в помещении только вытяжки от середины вытяжного отверстия до оси вытяжной шахты. Площадь живого сечения канала определяется по формуле Fж= , м2 Эквивалентный диаметр: dэ = Действительная скорость при принятом размере канала определяется по формуле V=, м/с Поправочный коэффициент n на потери давления на трение определяется по справочной литературе в зависимости от шероховатости материала и скорости. Коэффициент шероховатости бетонной поверхности к=3. Динамическое давление: Рд= Потери на местные сопротивления Z = Рд·Σξ Условие правильной работы естественной вентиляции: ΔР > Σ(R·n·l +Z) Необходимый запас 10% Расчетное располагаемое давление: tв =20 оС – ρв=1,2 кг/м3 tн = 8 оС – ρв=1,25 кг/м3 для первого этажа ΔР = 33·(1,25 – 1,2)·9,81=16,2 Па для 9-го этажа ΔР = 5,5·(1,25 – 1,2)·9,81=2,7 Па для 8-го этажа ΔР = 8,5·(1,25 – 1,2)·9,81=4,2 Па № Lм3/ч l,м а х б dэ F, м2 V, м/с n R R·n·l Pд Σξ Z R·n·l+Z ΣR·n·l+Z ВЕ1(ВЕ4, ВЕ7) 1 50 0,3 140х140 140 0,0196 0,7 1,48 0,19 0,084 1,014 2,5 2,5 2,6 2,6 2 75 0,3 140х140 140 0,0196 1,1 1,48 0,13 0,057 1,014 2,5 2,5 2,6 5,2 3 100 0,3 140х140 140 0,0196 1,4 1,46 0,05 0,0219 0,6 2,5 1,5 1,5 6,7 4 125 0,3 140х270 184 0,0378 0,9 1,55 0,09 0,0418 1,176 2,5 2,9 2,9 9,6 5 150 0,3 140х270 184 0,0378 1,1 1,5 0,06 0,027 0,864 2,5 2,2 2,2 11,8 6 175 0,3 270х270 270 0,0729 0,7 1,55 0,07 0,032 1,17 2,5 2,9 2,9 14,7 ВЕ2(ВЕ5, ВЕ8) 1 120 0,3 140х270 184 0,0378 0,9 1,35 0,06 0,02 0,294 2,5 0,7 0,7 0,7 2 180 0,3 140х270 184 0,0378 1,3 1,55 0,22 0,1 1,18 2,5 2,9 3 3,7 3 240 0,3 270х270 270 0,0729 0,9 1,49 0,09 0,04 0,73 2,5 1,8 1,8 5,5 4 300 0,3 270х270 270 0,0729 1,1 1,56 0,16 0,07 1,29 2,5 3,2 3,3 8,8 5 360 0,3 270х400 322 0,108 0,9 1,45 0,05 0,021 0,54 2,5 1,4 1,4 10,2 6 420 0,3 270х400 322 0,108 1,1 1,49 0,06 0,026 0,77 2,5 1,9 1,9 12,1 ВЕ3(ВЕ6, ВЕ9) 1 50 0,3 140х140 140 0,0196 0,7 1,35 0,06 0,02 0,294 2,5 0,7 0,7 0,7 2 75 0,3 140х140 140 0,0196 1,1 1,55 0,22 0,1 1,18 2,5 2,9 3 3,7 3 100 0,3 140х140 140 0,0196 1,4 1,49 0,09 0,04 0,73 2,5 1,8 1,8 5,5 4 125 0,3 140х270 184 0,0378 0,9 1,56 0,16 0,07 1,29 2,5 3,2 3,3 8,8 5 150 0,3 140х270 184 0,0378 1,1 1,45 0,05 0,021 0,54 2,5 1,4 1,4 10,2 6 175 0,3 270х270 270 0,0729 0,7 1,49 0,06 0,026 0,77 2,5 1,9 1,9 12,1 Список литературы 1. СНиП 2.01.01–82 “Строительная климатология и геофизика”. Госстрой СССР, 1987 год. 2. СНиП II- 3-79* “Строительная теплотехника”. Госстрой СССР, 1987 год. 3. Н. В. Тихомиров, Э.С. Сергеенко “Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция”- М.: Стройиздат, 1991 г.-480 с.: ил.
4. СНиП 2.04.05-86 “Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха” Госстрой СССР, 1987 год. 5. СНиП II –3-79 изменение № 3 “Строительная теплотехника”. Госстрой СССР, 1987 год. 6. В. Н. Богословский, А.Н. Сканави. «Отопление» Учеб. для вузов - М.: Стройиздат, 1991 г.-735с: ил. 7. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Нормы проектирования.