ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра гидравлики, теплотехники и гидропривода

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

ЖИЛОГО ЗДАНИЯ

Задания и методические указания к самостоятельной работе

для студентов специальности

«Промышленное и гражданское строительство»

В ыполнил:_____________________________

Принял:________________________________

ТВЕРЬ 20___ г.

1. Общая часть

Для самостоятельной работы по курсу «Теплогазоснабжение и вентиляция» студентам предлагается выполнить два задания по расчету системы отопления жилого здания с индивидуальными исходными данными.

Оформление самостоятельной работы выполнить единым блоком на листах писчей бумаги формата А4. Титульный лист должен содержать название вуза, кафедры и тему работы (см. Титульный лист методических указаний). Ф. И. О. студента, выполнившего работу, и преподавателя, принявшего работу. Год выполнения.

Далее расчетно-пояснительная записка включает все этапы методических указаний в соответствии с их содержанием. Перед решением задачи должно быть записано ее условие.

Числовой формуле для определения той или иной величины должна предшествовать буквенная формула, обозначения которой следует пояснить. При подстановке справочных или нормативных величин, входящих в формулу, необходимо привести ссылки на источники, по которым приняты численные значения этих величин.

2. Содержание и условия задания № 1

Исходные данные студент получает на руки в виде распечатки. В качестве исходных данных задана графическая часть: план типового этажа и аксонометрическая схема системы отопления.

Задание: для жилого здания (см. Рис.1) определить удельную тепловую характеристику всего здания и теплопотери отдельных помещений в этом здании для расчета системы отопления.

Ниже приведена методика расчета теплопотерь и расчетные формулы.

Указания к выполнению задания № 1

На стадии предпроектной подготовки часто приходится оценивать теплопотери здания, когда еще нет окончательных планировок и не проработана конструкция наружных ограждений. В этом случае полезной может оказаться удельная тепловая характеристика q_o, Вт/(м³·°С), которая является теплотехнической оценкой строительной части здания, показывающей тепловой поток, необходимый для повышения температуры 1 м³ объема постройки на 1 °С. На стадии технико-экономического обоснования строительства (проекта) удельная тепловая характеристика может являться одним из контрольных ориентиров определения тепловой мощности системы отопления здания в целом (или отдельных его помещений). Эта величина рассчитывается по формуле

,

где Q_от - тепловая нагрузка на систему отопления здания, Вт; определяется как сумма расчетных теплопотерь Q_расч, Вт, всех помещений здания; V_зд - отапливаемый объем здания, м³.

Строительный объем (и его отапливаемую часть) принято определять по наружным обмерам здания, т.к. практически вся толща ограждений, контактирующих с отапливаемыми помещениями, нагревается, и на это тратится тепловая энергия. Если по удельной тепловой характеристике впоследствии определять теплопотери аналогичного здания, то в этом случае лучше взять объем с запасом.

Трансмиссионные теплопотери это теплопотери за счет теплопередачи через наружные ограждающие конструкции (наружные стены, оконные конструкции, полы первого этажа и потолки верхнего этажа). Величина удельной тепловой характеристики для , Вт/м³·°С трансмиссионных потерь может быть найдена по формуле:

где P,м и S, м²– соответственно периметр и площадь здания по наружному обмеру; d – степень остекления наружных стен; h – высота здания, м; R_о^огр – требуемые термические сопротивления соответствующих ограждающих наружных конструкций, м²·^оС/Вт.

Величина степени остекления (d) представляет собой отношение суммарной площади всех оконных проемов к площади наружных стен и задана в исходных данных (для всех вариантов одинакова и равна 0,14).

По предписывающему подходу для ограждений помещений с температурой внутреннего воздуха выше 12°С сопротивление теплопередаче наружных ограждений R_о, м²·°С/Вт, следует принимать не менее нормируемых значений, определяемых по табл. 4 СНиП 23-02-2003 [5] или вычисленных по прилагаемым формулам:

для наружных стен

.

для перекрытий пола первого этажа и чердачных перекрытий

=

для окон

=

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) определяются по формуле (целое число):

где t_в.от – расчетная температура внутреннего воздуха (для жилых зданий t_в.от = 18 ^оС); t_о.п - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, ^оС, n _о.п. – длительность отопительного периода, сут.

Расчетные трансмиссионные теплопотери , Вт помещений находятся по формуле (целое число):

= ,

где V_пом – объем рассчитываемого помещения, м³; t_в – оптимальная (комфортная) температура воздуха в помещении, °С; k – поправочный коэффициент.

Поправочный коэффициент k к значениям удельной тепловой характеристики, учитывающий планировочное расположение помещений, находится по таблице 1 [1, с. 118].

Поправочные коэффициенты к значениям Таблица 1

Расположение помещений	Для этажей
	нижнего	среднего	верхнего
Средние	1,1	0,8	1,3
Угловые	1,9	1,5	2,2

При расчете суммарных расходов тепла на отопление помещений жилого здания тепловая нагрузка на систему отопления включала в себя трансмиссионные теплопотери и потребность в теплоте на нагревание вентиляционного воздуха за вычетом внутренних тепловыделений .

Для помещений, оснащенных только системами вытяжной вентиляции с притоком через форточки или специальные приточные устройства (как, например, в большинстве жилых зданий), на систему отопления возлагается нагрев вентиляционной нормы наружного воздуха. Расход теплоты на нагревание вентиляционного воздуха , Вт, определяется по формуле: , где L - расчетный расход вентиляционного воздуха, м³/ч; принимается для жилых зданий - 3 м³/ч на 1 м²

площади помещения, т.е. 3·F_пом; с = 1006, Дж/кг·°С – теплоемкость воздуха, ρ =1,193, кг/м³ – плотность воздуха. После подстановок получим: , вт.

Расчетная нагрузка на систему отопления в помещениях жилых зданий (кроме лестничных клеток, лифтовых кабин и др. нежилых помещений) уменьшается, т.к. учитывается тепловой поток, регулярно поступающий от электрических приборов, освещения, трубопроводов, людей и других источников. Величина бытовых теплопоступлений принимается равной 10 вт на квадратный метр помещений жилой квартиры.

Таким образом, расчетные теплопотери помещений жилого здания , оборудованного только вытяжной вентиляцией, определяются по следующим формулам:

=

Рис. 1 План типового этажа здания