
1724
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»
(ПГУАС)
ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ С ОСНОВАМИ ТЕПЛОТЕХНИКИ
Методические указания к практическим занятиям
по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство»
Пенза 2016
1
УДК [697.34+697.9]:621.1(075.8) ББК 31.38+38.763+38.762.2+31.36я73
Т34
Рекомендовано Редсоветом университета
Рецензент – кандидат технических наук, доцент К.О. Чичиров (ПГУАС)
Теплогазоснабжение и вентиляция с основами теплотехники: Т34 метод. указания к практическим занятиям по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство» / С.В. Баканова. – Пенза: ПГУАС,
2016. – 48 с.
Содержат сведения о проектировании и расчете систем теплогазоснабжения и вентиляции. При разработке методических указаний использованы материалы, опубликованные в действующих нормативных и справочных документах.
Подготовлены на кафедре «Теплогазоснабжение и вентиляция» и предназначено для использования студентами, обучающимися по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство», при изучении дисциплины «Теплогазоснабжение, вентиляция с основами теплотехники».
Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, 2016
Баканова С.В., 2016
2
ВВЕДЕНИЕ
Практические занятия являются важной частью профессиональной подготовки студентов. Основной целью проведения практических занятий – формирование у студентов общекультурных и профессиональных компетенций, выработка умений и навыков в сфере будущего специалиста.
Всоответствии с учебным планом по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство» дисциплина «Теплогазоснабжение и вентиляция
сосновами теплотехники» относится к обязательным дисциплинам части блока Б1, изучается в 5 семестре. Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачётных единицы. Количество времени, отведённого на практические занятия, составляет 36 академических часов.
Изучение дисциплины (модуля) направлено на формирование следующих компетенций:
–знание нормативной базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населённых мест.
–владение методами проведения инженерных изысканий, технологией проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием с использованием универсальных и специализированных про- граммно-вычислительных комплексов, и систем автоматизированного проектирования.
–способность проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных решений, разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструк- торские работы, контролировать соответствие разрабатываемых проектов и технической документации заданию, стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам.
Вконце освоения дисциплины студент должен:
знать:
–понятия, определяющие тепловой, воздушный и влажностный режим здания, включая климатическую и микроклиматическую терминологию;
–законы передачи теплоты, влаги, воздуха в материалах, конструкциях
иэлементах систем здания и величины, определяющая тепловые и влажностные процессы;
–нормативы теплозащиты наружных ограждений, нормирование параметров наружной и внутренней среды здания;
–основы технической термодинамики;
–принципы проектирования и реконструкции систем обеспечения микроклимата помещений;
–возможность использования нетрадиционных энергоресурсов;
–задачи охраны окружающей среды;
3
уметь:
–формулировать и решать задачи передачи теплоты во всех элементах здания;
–обоснованно выбирать параметры микроклимата в помещениях и другие исходные данные для проектирования и расчёта систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, тепло- и газоснабжения;
владеть:
–вести поверочный расчёт защитных свойств наружных ограждений;
–вести расчёт установочной тепловой мощности систем отопления и вентиляции зданий различного назначения;
–вести поверочный расчёт тепловой мощности систем теплогазоснабжения зданий различного назначения.
На практических занятиях предусматривается выполнение примеров по расчёту систем отопления, вентиляции, газоснабжения, кондиционированию воздуха. Это позволит студентам закрепить теорию по наиболее сложным разделам курса лекции и приобрести навыки выполнения конкретных задач, связанных с проектированием систем теплозагоснабжения
ивентиляции зданий различного назначения.
Основные положения данной дисциплины могут использованы при выполнении выпускной квалификационной работы по соответствующей тематике.
4
1. ВЫБОР ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАСЧЁТОВ
СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ
На практических занятиях предусматривается разработать системы инженерного оборудования двухэтажного коттеджа с чердачным перекрытием и полами над холодным подвалом. Студент работает под руководством преподавателя со своим вариантов.
Исходные данные для расчётов определяют по шифру (номеру) зачетной книжки.
1.1.Вариант плана коттеджа задаёт преподаватель.
1.2.Район строительства, расчетные параметры наружного воздуха, ориентация фасада с лестничной клеткой принимаются из таблицы 1 в соответствии с числом, образованным двумя последними цифрами шифра.
1.3.Конструкция наружных стен выбирается из таблицы 2 по последней цифре шифра.
1.4.Высоту помещения от пола до пола следующего этажа принять
равной 3 м. Размер окон для всех вариантов принять 1,4 1,8 м. Ширину дверей принять по масштабу в соответствии с чертежом типового этажа, высоту, дверей принять равной 2,1 м.
1.5.Температура теплоносителя в подающей магистрали системы отопления принимается равной 90 °С, в обратной – 70 °С.
1.6.Располагаемое давление на вводе равно 4000 Па.
1.7.В качестве отопительных приборов принять радиаторы чугунные секционные типа МС – 140 – 180.
5
|
|
|
|
|
Исходные данные для проведения расчётов |
|
Таблица 1 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер |
|
|
Расчетные параметры наружного воздуха |
Зона |
Ориентация |
||||
|
|
|
Температура наиболее |
Средняя |
Продолжитель- |
|||||
|
|
Район |
фасада |
|||||||
|
задания |
|
холодной пятидневки |
температура |
ность отопитель- |
влажности |
||||
|
|
строительства |
по сторонам |
|||||||
|
(вариант) |
|
|
(обеспеченностью0,92) |
отопительного |
ного периода |
|
света |
||
|
|
|
|
|
text, oС |
периода tht, ºC |
zht, сут |
|
||
01 |
26 |
51 |
76 |
Армавир |
-19 |
0,5 |
177 |
Сухая |
СВ |
|
02 |
27 |
52 |
77 |
Архангельск |
-31 |
-4,7 |
251 |
Влажная |
В |
|
03 |
28 |
53 |
78 |
Белгород |
-23 |
-2,2 |
196 |
Сухая |
ЮВ |
|
04 |
29 |
54 |
79 |
Барнаул |
-39 |
-8,3 |
219 |
Нормальная |
Ю |
|
05 |
30 |
55 |
80 |
Брянск |
-26 |
-2,6 |
206 |
Нормальная |
ЮЗ |
|
06 |
31 |
56 |
81 |
Владимир |
-28 |
-4,4 |
217 |
Нормальная |
З |
|
07 |
32 |
57 |
82 |
Воронеж |
-26 |
-3,4 |
199 |
Сухая |
СЗ |
|
08 |
33 |
58 |
83 |
Владивосток |
-24 |
-4,8 |
201 |
Влажная |
С |
|
09 |
34 |
59 |
84 |
Волгоград |
-25 |
-3,4 |
182 |
Сухая |
ЮВ |
|
10 |
35 |
60 |
85 |
Вологда |
-31 |
-4,8 |
228 |
Нормальная |
ЮЗ |
|
11 |
36 |
61 |
86 |
Калининград |
-18 |
0,6 |
195 |
Нормальная |
СВ |
|
12 |
37 |
62 |
87 |
Краснодар |
-19 |
1,5 |
170 |
Сухая |
В |
|
13 |
38 |
63 |
88 |
Курск |
-26 |
-3,0 |
198 |
Нормальная |
ЮВ |
|
14 |
39 |
64 |
89 |
Санкт- |
-26 |
-2,2 |
219 |
Влажная |
Ю |
|
Петербург |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
15 |
40 |
65 |
90 |
Миллерово |
-25 |
-2,6 |
187 |
Сухая |
ЮЗ |
|
16 |
41 |
66 |
91 |
Москва |
-26 |
-3,6 |
213 |
Нормальная |
З |
|
17 |
42 |
67 |
92 |
НижнийНовгород |
-30 |
-4,7 |
218 |
Нормальная |
СЗ |
|
18 |
43 |
68 |
93 |
Омск |
-37 |
-9,5 |
220 |
Сухая |
С |
|
19 |
44 |
69 |
94 |
Пермь |
-35 |
-6,4 |
226 |
Нормальная |
ЮВ |
|
20 |
45 |
70 |
95 |
Псков |
-26 |
-2,0 |
212 |
Нормальная |
ЮЗ |
|
21 |
46 |
71 |
96 |
Ростов-на-Дону |
-22 |
-1,1 |
175 |
Сухая |
СВ |
|
22 |
47 |
72 |
97 |
Смоленск |
-26 |
-2,7 |
210 |
Нормальная |
В |
|
23 |
48 |
73 |
98 |
Тамбов |
-28 |
-4,2 |
202 |
Сухая |
ЮВ |
|
24 |
49 |
74 |
99 |
Череповец |
-31 |
-4,3 |
225 |
Нормальная |
Ю |
|
25 |
50 |
75 |
00 |
Ярославль |
-31 |
-1,5 |
222 |
Нормальная |
ЮЗ |
6

Материалы ограждающей конструкции
№ |
Материалы |
Плотность |
Толщи- |
№ |
вариан- |
|
ρo, |
на, |
вари- |
та |
|
кг/м3 |
мм |
анта |
|
|
|
|
|
|
Штукатурка (ц/п раствор) |
1800 |
15 |
|
0 |
Сплошной силикатный кирпич |
1800 |
250 |
5 |
|
Маты минераловатные прошивные |
125 |
δут.=? |
|
|
Сплошной силикатный кирпич |
1800 |
120 |
|
|
Штукатурка (ц/п раствор) |
1800 |
15 |
6 |
1 |
Сплошной силикатный кирпич |
1800 |
250 |
|
|
Маты минераловатные прошивные |
125 |
δут.=? |
|
|
Пустотный силикатный кирпич |
1500 |
120 |
|
|
Штукатурка (ц/п раствор) |
1800 |
15 |
7 |
2 |
Керамический пустотный кирпич |
1600 |
250 |
|
|
Плитыминераловатныеполужесткие |
200 |
δут.=? |
|
|
Керамический пустотный кирпич |
1600 |
120 |
|
|
Штукатурка (ц/п раствор) |
1800 |
15 |
8 |
3 |
Сплошной силикатный кирпич |
1800 |
250 |
|
|
Плитыминераловатныеполужесткие |
100 |
δут.=? |
|
|
Керамический пустотный кирпич |
1400 |
120 |
|
|
Штукатурка (ц/п раствор) |
1800 |
15 |
9 |
4 |
Керамический пустотный кирпич |
1400 |
380 |
|
|
Плиты минераловатные полужесткие |
200 |
δут.=? |
|
|
Керамический пустотный кирпич |
1600 |
120 |
|
Материалы
Штукатурка (ц/п раствор) Сплошной силикатный кирпич Маты минераловатные прошивные Пустотный силикатный кирпич Штукатурка (ц/п раствор) Сплошной силикатный кирпич Плитыминераловатныеполужесткие Керамический пустотный кирпич Штукатурка (ц/п раствор) Сплошной силикатный кирпич Маты минераловатные прошивные Сплошной силикатный кирпич Штукатурка (ц/п раствор) Сплошной силикатный кирпич Маты минераловатные прошивные Пустотный силикатный кирпич Штукатурка (ц/п раствор) Керамический пустотный кирпич Плиты минераловатные полужесткие Керамический пустотный кирпич
Таблица 2
Плот- |
Толщи- |
ность |
на, |
ρo, |
мм |
кг/м3 |
|
1800 |
15 |
1800 |
380 |
125 |
δут.=? |
1400 |
1400 |
1800 |
15 |
1800 |
380 |
100 |
δут.=? |
1200 |
120 |
1800 |
15 |
1800 |
250 |
75 |
δут.=? |
1800 |
120 |
1800 |
15 |
1800 |
120 |
125 |
δут.=? |
1500 |
120 |
1800 |
15 |
1200 |
380 |
100 |
δут.=? |
1200 |
120 |
7
2. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Цель теплотехнического расчета определить требуемое приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции (наружной сте-
ны) Rreq, м2·°С/Вт, в соответствии с требованиями СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» [2], рассчитать толщину слоя утеплителя, данные
округляют до 10 мм в сторону увеличения, найти фактическое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции.
Приведенное сопротивление теплопередаче Rо , м2·°С/Вт, следует при-
нимать не менее требуемых значений, Rreq, по табл. 3, в зависимости от градусо-суток района строительства Dd, °С·сут.
Таблица 3 Нормируемые значения сопротивления теплопередаче
ограждающих конструкций [2]
|
|
Нормируемые значения сопротивления теп- |
|||||
|
|
лопередаче Rreq, м2·°С/Вт, ограждающих кон- |
|||||
|
Градусо- |
|
|
струкций |
|
||
|
стен |
перекрытийипокрытий проездаминад |
чердачныхперекрытий, неотапливаемыминад подваламииподпольями |
|
двебалконныхиоконвитрин,рей ражейвити |
вертикальнымсфонарей остеклением |
|
Здания |
сутки |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||
отопи- |
|
|
|
|
|
|
|
и помещения, |
|
|
|
|
|
|
|
тельного |
|
|
|
|
|
|
|
коэффициенты |
периода |
|
|
|
|
|
|
а и b |
Dd, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
°С·сут |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Жилые, лечебно- |
2000 |
2,1 |
3,2 |
2,8 |
|
0,3 |
0,3 |
профилактические |
4000 |
2,8 |
4,2 |
3,7 |
|
0,45 |
0,35 |
и детские учреж- |
6000 |
3,5 |
5,2 |
4,6 |
|
0,6 |
0,4 |
дения, школы, ин- |
8000 |
4,2 |
6,2 |
5,5 |
|
0,7 |
0,45 |
тернаты, гостини- |
10000 |
4,9 |
7,2 |
6,4 |
|
0,75 |
0,5 |
цы и общежития |
12000 |
5,6 |
8,2 |
7,3 |
|
0,8 |
0,55 |
а |
– |
0,00035 |
0,0005 |
0,00045 |
|
– |
0,000025 |
b |
– |
1,4 |
2,2 |
1,9 |
|
– |
0,25 |
8
Значения Rreq для величин Dd, отличающихся от табличных, следует
определять по формуле |
|
Rreq aDd b , |
(1) |
где Dd – градусо-сутки отопительного периода, °С·сут, для конкретного пункта;
a, b – коэффициенты, значения которых следует принимать по данным табл. 3.
Градусо-сутки отопительного периода Dd, °С·сут, определяют по формуле
Dd (tint tht )zht , |
(2) |
где tint – расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по минимальным значениям оптимальной температуры по ГОСТ 30494-96 или в соответствии с табл. 4;
tht, zht – средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемые по табл. 1, для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С.
Таблица 4 Оптимальная температура и допустимая относительная влажность воздуха
внутри здания для холодного периода года [7]
Тип здания |
Температура воздуха |
Допустимая |
|
|
внутри здания, °С |
относительная |
|
|
|
влажность воздуха, % |
|
1. Жилые, школьные и |
|
|
|
другие общественные |
20*+2 |
55+5 |
|
здания (кроме приве- |
|||
|
|
||
денных в 2 и 3) |
|
|
|
2. Поликлиники и ле- |
21+1 |
55+5 |
|
чебные учреждения |
|||
|
|
||
3. Детские дошкольные |
22+1 |
55+5 |
|
учреждения |
|||
|
|
||
*21 °С в районах с расчетной температурой наиболее холодной пятидневки |
|||
минус 31 °С и ниже |
|
|
Нормируемое приведенное сопротивление глухой части балконных дверей должно быть не менее чем в 1,5 раза выше нормируемого сопротивления теплопередаче светопрозрачной части этих конструкций.
9
Сопротивление теплопередаче Rо , м2·°С/Вт, входных дверей принима-
ется равным 0,6 Rreq, где Rreq – приведенное сопротивление теплопередаче стен, определяемое по формуле
R n(tint text ) , |
(3) |
req tn int
где п – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в табл. 5;
tn – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха tint и температурой внутренней поверхности int ограждающей конструкции, 0С, принимаемый по таблице 6;
int – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2·°С), принимаемый по табл. 7;
tint – расчетная температура внутреннего воздуха·°С;
text – расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, для всех зданий, кроме производственных зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по табл. 1.
Таблица 5 Коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей кон-
струкции по отношению к наружному воздуху [2]
Ограждающие конструкции |
Коэффициент |
|
|
n |
|
1. Наружные стены и покрытия (в том числе вентилируе- |
|
|
мые наружным воздухом), перекрытия чердачные (с кров- |
|
|
лей из штучных материалов) и над проездами; перекрытия |
1 |
|
над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в |
|
|
Северной строительно-климатической зоне |
|
|
2. Перекрытия над холодными подвалами, сообщающими- |
|
|
ся с наружным воздухом; перекрытия чердачные (с кровлей |
|
|
из рулонных материалов); перекрытия над холодными (с |
0,9 |
|
ограждающими стенками) подпольями и холодными эта- |
|
|
жами в Северной строительно-климатической зоне |
|
|
3. Перекрытия над неотапливаемыми подвалами со свето- |
0,75 |
|
выми проемами в стенах |
|
|
4. Перекрытия над неотапливаемыми техническими под- |
0,4 |
|
польями, расположенными ниже уровня земли |
||
|
10