Отопление и вентиляция 5ти этажного жилого дома

1. Введение

Курсовая работа заключается  в проектировании системы отопления  и вентиляции жилого пятиэтажного дома, находящегося  в городе Новосибирск.

Стеновым материалом здания является Керамзитобетон.

Система водяного отопления  с естественной циркуляцией (за счет разности плотности горячего и холодного теплоносителей) подведена к наружным сетям. Так как температура горячей воды, поступающей из тепловой сети в элеватор, равна 130°, то в работе используем элеватор, в котором вода перемешивается, и температура смешанной воды на выходе из элеватора становится равной 95°.

В расчете системы  вентиляции полагаем, что она является  естественной, поэтому для упрощения расчета мы определяем сечение каналов для удаления загрязненного воздуха только из кухонь верхнего этажа.

В проекте используется нижняя разводка, двухтрубная система; подача тепла в отопительные приборы  осуществляется по схеме «сверху  – вниз», представленной ниже. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Описание конструкций здания.

Здание имеет бескаркасную конструктивную схему.

Стены наружные – обшивка  «Силикатный кирпич», внутри утеплитель – гравий керамзитовый, затем стена из керамзитобетона (монолитная) 

Стены внутренние – кирпичные толщиной 380 мм.

Перегородки – кирпичные  толщиной 120мм.

Перекрытия – сборные железобетонные из многопустотных плит.

Фундаменты – под  стены из блоков.

Кровля – плоская, мягкая.

Утеплитель пола I этажа  – гравий керамзитовый.

Утеплитель покрытия – гравий керамзитовый.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Определение теплотехнических характеристик ограждающих конструкций

Основное назначение системы отопления заключается  в компенсации потерь теплоты  определенными помещениями здания и поддержании температуры воздуха в помещениях на заданном уровне. Основные тепловые потери помещений обусловлены теплопередачей через ограждающие конструкции (стены, потолок, пол, окна, двери). Интенсивность теплопередачи зависит от термического сопротивления ограждающей конструкции. Термическое сопротивление, в свою очередь, определяется толщиной ограждения, теплопроводностью материала, ориентацией ограждения в пространстве, температурным режимом и другими факторами. Определение теплотехнических характеристик ограждающих конструкций является важным этапом выполнения курсовой работы.

 

Наружные стены

Наружная стена в  теплотехническом отношении представляет многослойную пластину. В нашем случае стена имеет слой керамзитобетона, слой внешней облицовки здания, слой утеплителя и штукатурки.

Согласно данным СНиП II-3-79* «Строительная  теплотехника» производим расчёт стены:

1. Облицовка «Кирпич силикатный»: ; ; ;

2. Кирпичная кладка: ; ; ;

3. Утеплитель «Гравий керамзитовый»: ; ; ;
4. Керамзитобетон: ; ; ;
5. Штукатурка (цем. песчаный раствор): ; ; ;

 

Термическое сопротивление  наружной стены определяется по формуле:

, где

(таблица 1)

(таблица 1)

 

Характеристика тепловой инерции наружной стены определяются как сумма произведений сопротивлений теплопроводности отдельных слоев на коэффициенты теплоусвоения материалов этих слоев :

По характеристике тепловой инерции  оценивается степень массивности наружной стены. Ограждения считают массивными если , т.к. , след. ограждение массивное. Расчетная наружная температура для массивных ограждений принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки ( ).

Расчетная температура  внутреннего воздуха принимается в зависимости от назначения помещения:

• Жилая комната квартиры  
• Номер гостиницы  
• Кухонные помещения в квартире  
• Лестничные клетки  
• Ванная индивидуальная  
• Туалет индивидуальный  
• Совмещенный санузел  

Термическое сопротивление  ограждающих конструкций должно быть не ниже требуемого термического сопротивления , определяемого с учетом санитарно-гигиенических норм по формуле

, где  - коэффициент, учитывающий положение внешней стороны наружного ограждения по отношению к наружному воздуху (табл. 5); - нормируемый температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и внутренней поверхности ограждения . Значение нормируемого температурного перепада может быть принято по табл. 6.

Условие соблюдается, следовательно, конструкция наружной стены принята правильно.

 

Проверка наружных стен на отсутствие конденсата на внутренней поверхности

По условиям строительства и эксплуатации здания температура внутренней поверхности стен должна быть не ниже температуры точки росы воздуха в помещениях . В противном случае на внутренней поверхности стен будет образовываться водный конденсат.

Проверка заключается  в определение температуры точки  росы воздуха в помещении и сравнении её с температурой внешней поверхности наружной стены . При этом должно выполняться неравенство .

Температура ( ) внутренней поверхности стены может быть найдена по формуле:

Температура точки росы находится по - диаграмме влажного воздуха. Относительную влажность воздуха в жилых помещениях следует принимать равной 45 - 60%. ( )

, условие соблюдается.

 

 

Перекрытие верхнего этажа

Перекрытие верхнего этажа, как и наружная стена представляет собой многослойную конструкцию. И включает в себя следующие слои:

1. Штукатурка (цем. песчаный раствор): ; ; ;
2. Плита перекрытия 1ПК63.18: ; ; ;
3. Пароизоляция «Рубероид»: ; ; ;
4. Утеплитель «Гравий керамзитовый»: ; ; ;
5. Стяжка (цем. песчаный раствор): ; ; ;

 

Термическое сопротивление  перекрытия рассчитывается по формуле:

, где

(таблица 1)

(таблица 1)

Характеристика тепловой инерции наружной стены:

Термическое сопротивление  ограждающих конструкций должно быть не ниже требуемого термического сопротивления , определяемого с учетом санитарно-гигиенических норм по формуле

Условие соблюдается, следовательно, конструкция перекрытия принята правильно.

Пол нижнего  этажа

Так как был принят не отапливаемый подвал, расчет производим по обычной схеме расчета термического сопротивления ограждения:

1. Штукатурка (цем. песчаный раствор): ; ; ;
2. Плита перекрытия 1ПК63.18: ; ; ;
3. Пароизоляция «Рубероид»: ; ; ;
4. Утеплитель «Гравий керамзитовый»: ; ; ;
5. Стяжка (цем. песчаный раствор): ; ; ;

Термическое сопротивление  перекрытия рассчитывается по формуле:

, где

(таблица 1)

(таблица 1)

Характеристика тепловой инерции наружной стены:

Термическое сопротивление  ограждающих конструкций должно быть не ниже требуемого термического сопротивления , определяемого с учетом санитарно-гигиенических норм по формуле

Условие соблюдается, следовательно, конструкция перекрытия принята правильно.

 

Окна и балконные  двери

Требуемое термическое сопротивление нормируется в зависимости от разности температур (табл. 7).

Конструкции световых проемов (окон, балконных дверей и фонарей) и  их термические сопротивления принимаются в зависимости от (табл. 8).

В проекте предусмотрены деревянные окна двойного остекления с раздельными  переплетами, принимаем равным .

 

Внутренние  ограждения

Теплопередача между смежными помещениями рассчитывается, если разность температур воздуха смежных помещений больше . В проекте это стена между ванной и туалетом, 120мм. При этом термическое сопротивление определяется по формуле:

, где

(таблица 1)

(таблица 1)

 

 

 

 

 

4. Расчет основных теплопотерь помещениями

Основные потери теплоты  через ограждения учитываются, когда разность температур воздуха с двух сторон помещения превышает .

Расчет основных теплопотерь  производится в определенной последовательности.

На плане этажа здания проставлены номера отапливаемых помещений. Помещения пронумерованы по ходу часовой стрелки (для подвала - № 001, 002, …; для первого этажа - № 101, 102, …; для второго этажа - № 201, 202, … и т.д.). Лестничная клетка обозначена буквами ЛК и рассматривается как одно помещение.

Определяется площади  поверхностей ограждающих конструкций . Основные теплопотери вертикальными стенами, перекрытиями, наружными дверьми и световыми проемами находятся по формуле:

В процессе расчетов заполнена  сводная таблица теплопотерь.

При выполнении работы использовались следующие сокращенные обозначения  ограждений:

• НС – наружная стена;
• ДО – окно  с двойным остеклением;
• ПТ – потолок;
• ПЛ – пол;
• ТИ – туалет индивидуальный;
• ВИ – ванна индивидуальная.

 

 

 

 

 

 

 

5. Расчет дополнительных теплопотерь ограждениями. Определение общих теплопотерь.

Добавочные теплопотери  определяются для наружных ограждений, они выражаются в процентах от основных потерь теплоты.

Добавочные теплопотери  обусловлены различными факторами. При расчете теплопотерь следует учитывать: ориентацию ограждений по сторонам света, обдуваемость их ветром, проникновение в помещения холодного воздуха при открывании наружных дверей и ворот, число наружных стен в помещении, увеличение температуры воздуха по высоте помещения, инфильтрацию.

1. Добавочные теплопотери на ориентацию наружных ограждений по сторонам света определяются интенсивностью солнечной радиации и зависят от географической ориентации ограждений. Её величины приняты в соответствии со схемой:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Добавочные теплопотери, обусловленные обдуваемостью наружных ограждений ветром, находятся для всех вертикальных наружных ограждений. Для зданий не защищенных от ветра надбавка берется 5-10%.
3. Дополнительные теплопотери вследствие инфильтрации наружного воздуха учитывается для зданий высотой более 2-х этажей. Величина надбавки принята по табл. 9.

Все величины дополнительных теплопотерь занесены в сводную  таблицу теплопотерь.

Все добавки для каждого ограждения суммированы в один общий добавочный множитель , величина которого, также занесена в соответствующую колонку сводной таблицы.

Общие теплопотери ( ) для каждого ограждения в отдельности рассматриваются по формуле:

Расчетные теплопотери  для каждого отапливаемого помещения  находятся путем суммирования общих  теплопотерь через все ограждения данного помещения.

, где  - число ограждений помещения.

Общие теплопотери здания представляют собой сумму расчетных  теплопотерь всех помещений.

, где  - число отапливаемых помещений в здании.

После вычисления общих  теплопотерь здания, находится его  удельная тепловая характеристика ( ), которая показывает расход теплоты на отопление здания при расчетной разности температур 1 градус.

, где  - объем здания по наружному обмеру, ; - средняя температура отапливаемых помещений ( ); - коэффициент учитывающий климатические условия.

Полученное значение сравним со средним показателем для анлогичных зданий: - верное условие.