Лист

Содержание

Введение ……………………………………………………………………….

1. Определение характеристик наружных ограждающих конструкций.......

2. Определение потерь теплоты через ограждающие конструкции ………

3. Техническое обоснование принятой системы отопления ….…………...

4. Гидравлический расчет системы отопления ..……………………………

   1. Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца………

      1. Расчет ветви первого и второго этажа………………………….

      2. Выбор запорно-регулирующей арматуры и оборудования на ветви …………………………………………………………......

      3. Гидравлический расчет магистралей (к расчетному стояку)...

   2. Увязка циркуляционных колец…………………………………….

5. Расчет нагревательных приборов…………………………………………

6. Расчет нагревательного прибора лестничной клетки …………………...

7. Расчет и выбор оборудования узла управления ……...………………….

8. Основные технико-экономические показатели по проекту .……………

Список литературы ……………………………………………………………

Приложение А …………………………………………………………………

1 Определение характеристик наружных ограждающих конструкций

Исходные данные:

1. Район строительства – город Тернополь

2. Барометрическое давление – 970 гПа, согласно прил. 7 [1]

3. Температура наружного воздуха - t_н = 20 °С, согласно прил. 7 [1]

4. Температура внутреннего воздуха для жилой комнаты – t_{в ж.к.} = 20°С

5. Температура внутреннего воздуха для кухни – t_{в к.} = 19°С

6. Температура внутреннего воздуха для туалета – t_{в т.} = 19°С

7. Температура внутреннего воздуха для лестничной клетки t_{в л.к.} = 16°С

8. Температура внутреннего воздуха для кладовых – t_{в т.} = 16°С

9. Температура внутреннего воздуха для ванны – t_{в т.} = 24°С

Определяем количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП) по формуле

ГСОП = (t_в – t_оп)·z_оп, °С·сут (1.1)

где t_в – расчетная температура внутреннего воздуха для объекта строительства или конструкции, для жилых зданий определяется в соответствии с [2], t_в = 20 °С;

t_оп - средняя температура отопительного периода для региона строительства в период со средней температурой в сутки ≤ 8 °С, определяется в соответствии с [2], t_оп = −0,7°С;

z_оп - продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха ≤ 8 °С, (продолжительность отопительного периода), сут, определяется в соответствии с [2], z_оп = 183 дней.

ГСОП = (20 − ( − 0,7))·183 = 3788 °С·сут.

Нормативные сопротивления для ограждающих конструкций рассчитываются по следующим формулам:

1. Для стены: R_н = а·ГСОП + b = 0,00035·3788 + 1,4 = 2,72 (м²·град)/Вт.

Принимаем R_o = 2,8 (м²·град)/Вт.

2. Для чердачных перекрытий: R_н = а·ГСОП + b = 0,00045·3788 + 1,9 = 3,6 (м²·град)/Вт.

Принимаем R_o = 3,6 (м²·град)/Вт.

3. Для перекрытий над подвалом (не отапливаемый, без световых проемов):

Принимаем R_н = R_o = 3,7 (м²·град)/Вт.

4. Для окон и балконных дверей: R_н = а·ГСОП + b = 0,000075·3788 + 0,15 = = 0,43 (м²·град)/Вт.

Принимаем R_o = 0,5 (м²·град)/Вт.

5. Для наружной двери: R_н = 0,6· R_н^ст = 0,6·2,72 = 1,63(м²·град)/Вт.

Принимаем R_o = 1,7 (м²·град)/Вт.

Рассчитанные значения сводим в таблицу 1.1

Таблица 1.1 – Характеристики ограждающих конструкций

№ п/п	Наименование ограждающих конструкций	Rн,	R0,	,	δ, мм
1	Наружная стена	2,72	2,8	0,36	600
2	Чердачное покрытие	3,6	3,6	0,28	300
3	Перекрытие над подвалом	3,7	3,7	0,27	450
4	Окна и балконные двери	0,43	0,5	2,0	-
5	Наружные двери	1,63	1,7	0,59	-

2. Определение потерь теплоты через ограждающие конструкции

Основные потери теплоты определяют, суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции Q_огр, Вт, по формуле:

(2.1)

где А – расчетная площадь ограждающей конструкции, м²;

высота помещения находится по формулам:

• для первого этажа: Н = h_эт + δ_пл, м; Н = 3 + 0,45 = 3,45 м; (2.2)

• для промежуточного этажа: Н = h_э, м; Н = 3 м; (2.3)

• для последнего этажа: Н = h_эт  δ_мп + δ_пт, м; Н = 3  0,3 + 0,3 = 3 м; (2.4)

где δ_мп – толщина междуэтажного перекрытия, м;

• для лестничной клетки: Н = (h₀  0,3) +n·h_эт  δ_мп + δ_пт, м;

где h₀ – вертикальное расстояние от поверхности земли до пола первого этажа (высота цоколя), м;

n – количество этажей в здании, шт;

R₀ – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, (м²·град)/Вт, определяемое в соответствии с ;

t_в – расчетная температура внутреннего воздуха, °С;

t_н – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года при расчете потерь теплоты через наружные ограждения, °С;

β – коэффициент, учитывающий добавочные потери теплоты в долях от основных потерь, определяется в соответствии с [1];

n – коэффициент учета положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху.

Расход теплоты на нагревание инфильтрационного воздуха в помещениях жилых зданий рассчитывается по формуле

Q_инф = 0,28·ΣG_i·c·(t_в - t_н)·k, Вт (2.5)

где, с – удельная теплоемкость воздуха, с = 1 кДж/(кг·°С);

ΣG_i – расход инфильтрующегося воздуха через ограждающие конструкции помещения, кг/ч, определяется по формуле

(2.6)

где, А –площадь окна в помещении, м²;

R_u – сопротивление воздухопроницаемости, м³·ч·Па/кг;

Δр₁ – расчетная разность между давлением на наружную и внутреннюю поверхность ограждающей конструкции при Δр₀ = 10 Па, определяется по формуле

Δр₁ = (Н -h_i)·(ρ_н - ρ_в)·g + 0,5·ρ_н·υ²·(с_вн - с_вз)·k_g - p_int (2.7)

где, Н – высота от уровня планировочной отметки земли до верха карниза, центра, центра вытяжных отверстий или устоя шахты, Н = n·h_эт + h₀ + h_т.э. + h_в.ш., = 9·3 + 1 + 2,5 + 0,5 = 31 м.

h_i – расчетная высота от уровня земли до верха окон, балконных дверей, ворот, проемов или оси горизонтальных и средине вертикальных стыков панели, м;

ρ_н и ρ_в – соответственно, плотность наружного и внутреннего воздуха в расчетном помещении, ρ_н = 1,395 кг/м³, ρ_{в ж.к.} = 1,205 кг/м³, ρ_{в к.} = 1,209 кг/м³;

с_вн и с_вз – аэродинамические коэффициенты наветрений и подветрений конструкции, с_вн = 0,8; с_вз = -0,6;

υ - средняя скорость ветра за январь, по румбам, υ = 1 м/с;

k_g – коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания, для здания высотой 31 м, k_g =0,69;

p_int – условное значение давления воздуха в здании, Па, рассчитывается по формуле

p_int = 0,5·Н·(ρ_н - ρ_в)·g + ·(с_вн - с_вз) (2.6)

Требуемое сопротивление воздухопроницаемости определяется по формуле

(2.7)

где, G_н – нормативная воздухопроницаемость в наружной ограждающей конструкции, G_н = 5 кг/(м²·ч);

Δр – разность давлений в воздухе на наружную и внутреннюю поверхности ограждающей конструкции, Па, определяется по формуле

Δр = 0,55·Н·(ρ_н - ρ_в)·g + 0,03·ρ_н·g·υ² (2,8)

Тепловой поток от бытовых источников теплоты для кухни и жилой комнаты рассчитывается по формуле

Q_быт = q_в·А, Вт (2.9)

где, q_в – удельные бытовые тепловыделения, q_в = 10 Вт/м².

Определим разность давлений в воздухе на наружную и внутреннюю поверхности ограждающей конструкции

Δр_ж.к. = 0,55·31·(1,395 - 1,205)·9,8 + 0,03·1,395·9,81·1² = 32,3 Па;

Δр_к. = 0,55·31·(1,395 - 1,209)·9,8 + 0,03·1,395·9,81·1² = 31,6 Па.

Определим сопротивление воздухопроницаемости

R_{u ж.к.} ≥ , R_{u ж.к.} = 0,45 ;

R_{u к.} ≥ , R_{u к.} = 0,44 .

Определим условное значение давления воздуха в здании

p_{int ж.к.} = 0,5·31·(1,395 - 1,205)·9,81 + ·(0,8-(-0,6)) = 29,3 Па;

p_{int к.} = 0,5·31·(1,395 - 1,209)·9,81 + ·(0,8-(-0,6)) = 28,7 Па.

Для первого этажа.

Расчетная высота от уровня земли до верха окон

h₁ = 1 + 0,8 + 1,5 = 3,3 м.

Определим расчетную разность между давлением на наружную и внутреннюю поверхность ограждающей конструкции

Δр1 _ж.к. = (31 – 3,3)·(1,395 - 1,205)·9,81 + 0,5·1,395·1²·(0,8 - (-0,6))·0,69 - - 29,3 = 23,1 Па;

Δр1 _к. = (31 – 3,3)·(1,395 - 1,209)·9,81 + 0,5·1,395·1 ²·(0,8 - (-0,6))·0,69 - - 28,7 = 22,0 Па.

Определим расход инфильтрующегося воздуха через ограждающие конструкции помещения

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Определим расход теплоты на нагревание инфильтрационного воздуха в помещениях жилых зданий

Q_инф¹⁰¹ = 0,28·8,86·1·(20-(-20))·0,7 = 69 Вт;

Q_инф¹⁰² = 0,28·8,86·1·(20-(-20))·0,7 = 69 Вт;

Q_инф¹⁰³ = 0,28·8,76·1·(19-(-20))·0,7 = 66 Вт;

Q_инф¹⁰⁵ = 0,28·12,98·1·(20-(-20))·0,7 = 102 Вт;

Q_инф¹⁰⁶ = 0,28·12,98·1·(20-(-20))·0,7 = 102 Вт;

Q_инф¹⁰⁷ = 0,28·8,86·1·(20-(-20))·0,7 = 69 Вт;

Q_инф¹⁰⁸ = 0,28·8,86·1·(20-(-20))·0,7 = 69 Вт;

Q_инф¹⁰⁹ = 0,28·12,98·1·(20-(-20))·0,7 = 102 Вт;

Q_инф¹¹⁰ = 0,28·12,98·1·(20-(-20))·0,7 = 102 Вт;

Q_инф¹¹² = 0,28·8,76·1·(19-(-20))·0,7 = 66 Вт;

Q_инф¹¹³ = 0,28·8,86·1·(20-(-20))·0,7 = 69 Вт.

Исходя из того, что инфильтрация в жилых комнатах меньше вентиляции, для последующих этажей, рассчитываем только теплопотери на вентиляцию.

Расчетные тепловые потери в помещении рассчитываются по формуле

Q₁ = Q_огр + Q_{вент/инф} - Q_быт (2.10)

Расчеты сводим в таблицу.

Для второго этажа.

Расчетная высота от уровня земли до верха окон

h₂ = 3,3 + 3 = 6,3 м.

Определим расчетную разность между давлением на наружную и внутреннюю поверхность ограждающей конструкции

Δр_{2 к.} = (31– 6,3)·(1,395 - 1,209)·9,81 + 0,5·1,395·1²·(0,8 - (-0,6))·0,69 - - 22 = 17,2 Па.

Определим расход инфильтрующегося воздуха через ограждающие конструкции помещения

;

Определим расход теплоты на нагревание инфильтрационного воздуха в помещениях жилых зданий

Q_инф²⁰³ = Q_инф²¹² = 0,28·7,25·1·(19-(-20))·0,7 = 55 Вт;

Для третьего этажа.

Расчетная высота от уровня земли до верха окон

H₃ = 6,3 + 3 = 9,3 м.

Определим расчетную разность между давлением на наружную и внутреннюю поверхность ограждающей конструкции

Δр_{3 к.} = (31– 9,3)·(1,395 - 1,209)·9,81 + 0,5·1,395·1²·(0,8 - (-0,6))·0,69 - - 22 = 11,7 Па.

Определим расход инфильтрующегося воздуха через ограждающие конструкции помещения

;

Определим расход теплоты на нагревание инфильтрационного воздуха в помещениях жилых зданий

Q_инф³⁰³ = Q_инф³¹² = 0,28·5,6·1·(19-(-20))·0,7 = 43 Вт;

Для четвертого этажа.

Расчетная высота от уровня земли до верха окон

H₄ = 9,3 + 3 = 12,3 м.

Определим расчетную разность между давлением на наружную и внутреннюю поверхность ограждающей конструкции

Δр_{4 к.} = (31 – 12,3)·(1,395 - 1,209)·9,81 + 0,5·1,395·1²·(0,8 - (-0,6))·0,69 - - 22 = 31,6 Па.

Определим расход инфильтрующегося воздуха через ограждающие конструкции помещения

;

Определим расход теплоты на нагревание инфильтрационного воздуха в помещениях жилых зданий

Q_инф⁴⁰³ = Q_инф⁴¹² = 0,28·3,66·1·(19-(-20))·0,7 = 28 Вт;

Для пятого этажа.

Расчетная высота от уровня земли до верха окон

H₅ = 12,3 + 3 = 15,3 м.

Определим расчетную разность между давлением на наружную и внутреннюю поверхность ограждающей конструкции

Δр_{5 к.} = (31 – 15,3)·(1,395 - 1,209)·9,81 + 0,5·1,395·1²·(0,8 - (-0,6))·0,69 - - 22 = 0,7 Па.

Инфильтрации воздуха на пятом и последующих этажах не будет.

Данные расчетов для этажей представлены в приложении А.

Результаты расчетов по квартирам заносим в сводные таблицы 2.1 и 2.2 теплопотерь и теплопоступлений.

Таблица 2.1 - Сводная таблица теплопотерь и теплопоступлений по квартире 1

эт\№	1	2	3	4	5	6	7	Σ
1	652	677	591	210	929	706	912	4677
2	512	537	481	130	799	606	772	3837
3	512	537	468	130	799	606	772	3824
4	512	537	453	130	799	606	772	3809
5	512	537	425	130	799	606	772	3781
6	512	537	425	130	799	606	772	3781

Продолжение таблицы 2.1

7	512	537	425	130	799	606	772	3781
8	512	537	425	130	799	606	772	3781
9	632	657	505	220	909	726	932	4581
Σ	-	-	-	-	-	-	-	35852

Таблица 2.2 - Сводная таблица теплопотерь и теплопоступлений по квартире 2 и лестничной клетке

эт\№	8	9	10	11	12	13	Σ	ЛК
1	912	632	976	190	581	652	3943	7303
2	762	540	856	120	421	512	3211
3	762	540	856	120	408	512	3198
4	762	540	856	120	393	512	3183
5	762	540	856	120	365	512	3155
6	762	540	856	120	365	512	3155
7	762	540	856	120	365	512	3155
8	762	540	856	120	365	512	3155
9	932	650	966	200	495	692	3935
Σ	-	-	-	-	-	-	30090

Теплопотери здания без лестничной клетки составят

Q₁ = 35852 + 30090 = 65942 Вт.