10331

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

В. В. Сухов, М. С. Морозов

Отопление и вентиляция гражданского здания

Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

Под общей редакцией доцента В. В. Сухова

Нижний Новгород ННГАСУ

2017

ББК 31.3 С 91 М 79

УДК 696.697

Рецензенты:

Кучеренко М.Н. – канд. техн. наук, доцент, зав. каф. теплогазоснабжения, вентиляции, водоснабжения и водоотведения ФГБОУ ВО «Тольяттинский государственный университет»

Ионычев Е.Г. – канд. техн. наук, генеральный директор ЗАО «Проектпромвентиляция»

Сухов В.В. Отопление и вентиляция гражданского здания [Текст]: учебное пособие / В.В. Сухов, М.С. Морозов; под общ. ред. В.В. Сухова; Нижегор. гос. архитектур. - строит.

ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2017. – 71 с. ISBN 978-5-528-00237-8

Ключевые слова: отопление, вентиляция, трубопроводы, приборы, теплота, инфильтрация, арматура, тепловой пункт, гидравлический расчет, воздухообмен.

Изложены краткие теоретические сведения об основах конструирования систем отопления и вентиляции гражданского здания. Приведена последовательность теплотехнического, гидравлического, теплового и аэродинамического расчетов систем отопления и вентиляции гражданского здания.

Предназначено студентам направления подготовки 27.03.01 Стандартизация и метрология, профиль Стандартизация и сертификация для выполнения расчетно-графической работы по дисциплине «Инженерные сети».

ББК 31.3

ВВЕДЕНИЕ

Основное назначение систем отопления и вентиляции состоит в обеспе-

чении заданных микроклиматических условий в помещениях зданий различно-

го назначения. Поддержание определенных параметров среды в помещениях в течении года важно и в целях обеспечения долговечности ограждающих конст-

рукций зданий и сооружений.

За последние годы в нашей стране произошли глубочайшие изменения в области строительной индустрии. При строительстве зданий и сооружений ис-

пользуются не только отечественные, но и зарубежные техника и технология.

На российском рынке появились новые виды инженерного оборудования, кото-

рые ранее в России не использовались.

Проблема рационального энергосбережения инженерными системами ос-

тается чрезвычайно актуальной, так как системы зданий являются, как правило,

энергоемкими. Следовательно, инженерные системы должны работать таким образом, чтобы количество воздуха, воды, газа, теплоты, подаваемое в каждое помещение зданий, определялось текущей потребностью. Такие требования мо-

гут обеспечить только автоматизированные системы, оснащенные приборами учета тепло-, газо-, водопотребления. Предъявляемые требования к обслужива-

нию современного инженерного оборудования предполагают четкую организа-

цию эксплуатации, которая может быть обеспечена лишь на высоком уровне инженерно-технической подготовки персонала.

Согласно графика учебного процесса для направления подготовки

27.03.01 Стандартизация и метрология, профиль Стандартизация и сертифика-

ция разработана расчетно-графическая работа: проектирование системы водя-

ного отопления жилого дома с естественной циркуляцией теплоносителя, двух-

трубная, тупиковая, с верхней разводкой магистральных трубопроводов и есте-

ственной вентиляцией.

3

1. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

Расчетная часть

1.Выбор исходных данных.

2.Расчет фактического сопротивления теплопередачи ограждающих кон-

струкций здания.

3. Определение тепловой мощности системы отопления.

4. Выбор места расположения теплового пункта в здании.

5. Выбор и конструирование системы отопления.

6. Гидравлический и тепловой расчеты системы отопления.

7.Определение производительности системы вентиляции.

8.Выбор и конструирование системы вентиляции здания.

9.Аэродинамический расчет систем вентиляции.

Графическая часть

1.Начертить планы этажей и разрез здания (М 1:100).

2.Нанести на планы этажей и разрезы здания элементы систем отопления и вентиляции.

3.Начертить аксонометрические схемы систем отопления и вентиляции.

2.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

2.1. Параметры наружного воздуха

Параметры наружного воздуха определяют по [10, 12] для данного горо-

да. Для холодного периода года по таблице П.2 приложения 2 выбирают сле-

дующие параметры:

- температуру наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспе-

ченностью 0,92 – tн;

4

-количество дней со среднесуточной температурой наружного воздуха

<8 °С – zот;

-среднюю температуру периода с температурой наружной воздуха < 8 °С

– tот;

- средне-месячную относительную влажность воздуха наиболее холодно-

го месяца – φ;

-максимальную из средних скоростей ветра по румбам за январь – v;

-среднюю месячную температуру наружного воздуха за январь – tн.х;

-зону влажности района строительства [9, прил. В].

2.2. Параметры внутреннего воздуха

Параметры воздуха внутри помещения определяют согласно ГОСТ [3]:

-расчетную температуру воздуха внутри помещения – tв;

-расчетную относительную влажность воздуха внутри помещения – φв;

-влажностный режим помещений – нормальный;

-условия эксплуатации по приложению 4.

2.3. Архитектурно-планировочное описание объекта

Описывается здание, выбранное согласно варианту задания: его этаж-

ность, ориентация фасада, высота помещения, размеры в плане и площадь за-

стройки, наличие подвала и чердака. Обрисовываются конструкции наружных ограждающих конструкций, дверей, выбранные оконные заполнения. Подсчи-

тываются высота здания и его строительный объем.

2.4. Источник теплоснабжения

Указывается источник теплоснабжения, параметры теплоносителя.

5

3. РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ОГРАЖДАЮЩИХ

КОНСТРУКЦИЙ

3.1. Расчет сопротивления теплопередаче наружной стены

Необходимо задаться конструк-

цией наружной стены (рис. 3.1). Для принятой конструкции определяют требуемое сопротивление теплопереда-

че по санитарно-гигиеническим требо-

ваниям для гражданских и промышленных зданий Rотр , (м2·°С)/Вт, по формуле:

где n – коэффициент, применяемый в за-

висимости от положения наружной по-

стены верхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху [9], принимается по приложению 5;

tв – расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая согласно нормам проектирования соответствующих зданий;

tн – расчетная температура наружного воздуха в холодный период, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;

tн – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, определяемый по [9];

αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения к внутрен-

нему воздуху, принимаемый по [9].

Определяют градусо-сутки отопительного периода ГСОП, °С∙сут/год, по формуле (3.2)

6

где tот, zот средняя температура, °С, и продолжительность, сут, периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °С, определяемые по [10].

По величине ГСОП из приложения 3 определяют приведенное сопротив-

αн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения к наружно-

кладка может иметь толщину 0,38 м (1,5 кирпича), 0,51 м (2 кирпича), 0,64 м (2,5 кирпича), т. е. кратна половине кирпича. Для выбранной конструкции на-

ружной стены δ1 – толщина внутренней штукатурки, м, δ1 принимают 0,015 м; δ2, δ4 – толщины основных слоев, зависящие от несущей способности стены, м.

Неизвестной величиной является толщина утепляющего слоя δ3. Решая выражение (3.4), определяют толщину принятого вида утеплителя δ3, м, приво-

дя ее к стандартному ближайшему равному или большему значению δ3ст . Вели-

чина δ3ст выбирается из стандартного номенклатурного ряда завода-изготови-

теля утепляющего материала.

7

Находят фактическое сопротивление теплопередаче наружной стены Rоф :

3.2. Расчет сопротивления теплопередаче покрытия

Необходимо задаться конструкцией покрытия (рис. 3.2) и определить требуемое сопротивление теплопередаче по формулам (3.1) и (3.2), анало-

гично расчету для наружной стены. Для конструкции покрытия формула

(3.4) будет иметь вид:

8

Сопротивление теплопередаче затирки δ1/λ1 ввиду малости величины в формуле (3.7) не учитывают.

3.3. Расчет сопротивления теплопередаче пола

3.3.1. Пол над неотапливаемым подвалом

Необходимо задаться конструкцией пола над неотапливаемым подвалом

(рис. 3.3). Для принятой конструкции пола над неотапливаемым подвалом оп-

ределяют требуемое сопротивление теплопередаче Rотр и приведенное сопро-

тивление теплопередаче Rопр . Формула (3.4) будет иметь вид:

9