Курсовая работа: Опалення та вентиляція цивільного будинку

Название: Опалення та вентиляція цивільного будинку
Раздел: Рефераты по строительству
Тип: курсовая работа

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 + δ11 + δ33 + δ44 + 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 + δ11 + δ22 + δ44 + 1/αн ))×λ3 =(2,5 –(1/8,7+0,01/0,17+0,2/2,04+1/23))×0,09 = 0,2 м.

2 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/м 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.