57

КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

ОТОПЛЕНИЕ ОБЩЕСТВЕННОГО ЗДАНИЯ

Методические указания к курсовой работе для студентов

дневной и заочной форм обучения по специальности

290700 - Теплогазоснабжение и вентиляция

Калининград

2002 г.

УДК 697.3

АВТОР  Герасимов А.А., д.т.н., профессор кафедры строительства,

теплогазоснабжения и вентиляции Калининградского

государственного технического университета

Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой сьтроительства, теплогазоснабжения и вентиляции Калининградского государственного технического университета

РЕЦЕНЗЕНТ  кафедра строительства, теплогазоснабжения и

вентиляции Калининградского государственного

технического университета

 Калининградский государственный технический университет, 2002 г.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Курсовая работа “ОТОПЛЕНИЕ ОБЩЕСТВЕННОГО ЗДАНИЯ” выполняется студентами самостоятельно при изучении дисциплины “Отопление”. Курсовая работа выполняется с использованием результатов предыдущей курсовой работы “Тепловой и воздушный баланс здания”, выполненной при изучении дисциплины “Основы отопления, вентиляции и кондиционирования”. Таким образом, традиционные для проектов по отоплению разделы - расчетные параметры внутреннего и наружного воздуха, теплотехнический расчет ограждений, расчет потерь теплоты помещениями уже выполнены студентами на момент начала работы над проектом. Дальнейшее проектирование рекомендуется проводить в следующем порядке.

1. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЯ

Выбор системы отопления и параметров теплоносителя производят на основании технико-экономического обоснования в соответствии с требованиями санитарных и противопожарных норм, в зависимости от назначения здания и режима его эксплуатации (см. [2, п. 3.11-3.21; 3, п. 7.2, 7.3], а также с учетом рекомендаций главы СНиП на проектирование соответствующего здания.

В зданиях и помещениях с постоянным тепловым режимом в течение отопительного сезона необходимо применять следующие системы отопления (с предельной температурой теплоносителя t_г или теплоотдающей поверхности t_пов:

1) в больницах и стационарах (кроме психиатрических и наркологических) - системы водяного отопления с радиаторами и панелями при t_г = 85 ^оС (металлические приборы) и 95 ^оС (бетонные приборы) с тем, чтобы средняя температура поверхности отопительных приборов не превышала 75 ^оС;

2) в детских дошкольных учреждениях, в жилых домах, общежитиях, гостиницах, домах отдыха, санаториях, пансионатах и детских лагерях отдыха, в поликлиниках, амбулаториях, аптеках, здравпунктах, психиатрических и наркологических больницах, банях и душевых павильонах, в музеях, выставках, книгохранилищах, архивах, библиотеках, в административно-бытовых зданиях при непрерывном производственном процессе - системы водяного отопления с радиаторами и конвекторами (в больницах, банях и душевых павильонах - только с радиаторами) при t_г = 95^оС (105^оС - для однотрубных систем в перечисленных зданиях, кроме больниц, детских учреждений, бань и душевых павильонов, и до 130^оС - для однотрубных систем при конвекторах с кожухом, если они допустимы в указанных зданиях, за исключением жилых домов и детских учреждений).

В перечисленных зданиях можно применять электрическое отопление (кроме зданий детских учреждений, бань и душевых павильонов), газовое отопление (исключая еще и здания больниц) при t_пов = 95^оС, а также воздушное отопление (кроме зданий больниц и детских учреждений);

3) в вокзалах, аэропортах, плавательных бассейнах, лестничных клетках, пешеходных переходах, вестибюлях зданий - системы воздушного отопления, водяного отопления с радиаторами и конвекторами (в бассейнах еще и с гладкими трубами) при t_г = 150^оС; системы электрического (кроме лестничных клеток, переходов и вестибюлей) и газового отопления в плавательных бассейнах при t_пов = 150^оС; системы парового отопления в лестничных клетках, переходах и вестибюлях при t_г = 130^оС.

Во всех перечисленных зданиях и помещениях могут быть предусмотрены системы водяного отопления со встроенными в наружные стены, перекрытия и полы нагревательными элементами. Предельно допустимая средняя температура теплоотдающей поверхности строительных конструкций при этом приведена в п. 3.16 СНиП 2.04.05-91^*[2].

В зданиях и помещениях с переменным тепловым режимом в течение суток необходимо применять следующие системы отопления:

1) в школах и других учебных заведениях, в зданиях управлений, научных и проектных учреждений, конструкторских бюро, в читальных залах, на предприятиях связи и обслуживания населения (при работе сидя близ световых проемов), в административно-бытовых зданиях - системы водяного отопления с радиаторами и конвекторами (в школах конвекторы - во вспомогательных помещениях) при t_г = 95^оС для двухтрубных систем, 105^оС для однотрубных систем (до 130^оС для однотрубных систем при конвекторах с кожухом с изоляцией труб, имеющих температуру выше 105^оС); системы воздушного отопления; электрического и газового отопления при t_пов = 95^оС;

2) в театрах, кинотеатрах, клубах, зрительных залах, ресторанах - системы водяного отопления с радиаторами и конвекторами при t_г 115^оС (до 130^оС для однотрубных систем при конвекторах с кожухом с изоляцией труб, имеющих температуру выше 115^оС); воздушного отопления; электрического отопления при t_пов = 115^оС. Системы водяного и электрического отопления должны обеспечивать понижение теплоотдачи в помещения в нерабочее время, системы воздушного отопления - работу с рециркуляцией воздуха для дежурного отопления;

3) в магазинах, столовых (кроме ресторанов) кафе, буфетах и закусочных, в прачечных, в спортивных сооружениях (кроме плавательных бассейнов) - системы водяного отопления с радиаторами, конвекторами (кроме прачечных) и гладкими трубами при t_г = 150^оС; воздушного отопления; электрического и газового отопления (кроме прачечных) при t_пов = 150^оС.

В неутепленных и полуоткрытых зданиях и помещениях магазинов и предприятий общественного питания может быть применено электрическое и газовое отопление с высокотемпературными (до 250^оС) темными излучателями.

Дежурное отопление предусматривают в нерабочее время для поддержания температуры ниже нормируемой, но не ниже 5^оС, как правило, используя основную систему отопления и обеспечивая восстановление нормируемой температуры к началу использования помещения или к началу работы.

Общие рекомендации по выбору систем отопления. В системах отопления здания, сооружения, промышленной площадки или жилого района принимают единый вид теплоносителя. Давление теплоносителя устанавливают в соответствии с механической прочностью (допустимым рабочим давлением) выбранных отопительных приборов, арматуры и оборудования, в зависимости от расчетной температуры теплоносителя.

В зданиях, включающих отдельные помещения (площадью 5% и менее общей площади отапливаемых помещений здания) иного назначения (например пункт бытового обслуживания населения в жилом доме), предусматривают одну общую систему отопления. Крупные помещения или комплексы помещений специального назначения при основном здании (например бытовые помещения производственного здания, магазин, пристроенный к жилому дому) оборудуют отдельными системами отопления.

Общую систему отопления делят на части для обогревания помещений, различно ориентированных по сторонам горизонта, имеющих различный технологический режим, предназначенных для периодического пребывания и работы людей.

Теплопроводы постоянно действующей системы отопления прокладывают в здании, начиная от распределительного коллектора, отдельно от теплопроводов системы прерывистого отопления и теплопроводов для периодически работающих воздухонагревателей системы воздушного отопления и воздушно-тепловых завес.

Для многоэтажных жилых зданий основным решением отопления являются однотрубные водяные системы отопления из унифицированных узлов и деталей, с верхним или нижним разливом и искусственным побуждением циркуляции. Для зданий до 10 этажей включительно могут быть использованы однотрубные системы с П (Т) - образными стояками. Параметры теплоносителя в системах водяного отопления жилых общественных и административно-бытовых зданий (кроме указанных в пп. 2-10 Приложения 11 СНиП 2.04.05-91^*[2]) следует принимать 105 - 70 ^оС в однотрубных системах, при необеспеченности указанных параметров источниками теплоты и для двухтрубных систем - 95 - 70 ^оС. При использовании труб из полимерных материалов температура теплоносителя не должна превышать 90 ^оС. Двухтрубные системы по сравнению с однотрубными гидравлически менее устойчивы, обладают меньшими возможностями индустриализации монтажных работ. Поэтому их применение должно обосновываться с учетом их преимущества - независимый тепловой режим отопительных приборов.

Системы поквартирного отопления в зданиях следует проектировать двухтрубными, предусматривая при этом установку приборов регулирования, контроля и учета расхода теплоты для каждой квартиры.

В качестве отопительных приборов в жилых зданиях предпочтительны чугунные секционные радиаторы типа МС и стальные конвекторы типа “Универсал”, которые обеспечивают регулирование теплового потока “по воздуху” за счет включенного в их конструкцию воздушного клапана, что позволяет не устанавливать перед ними регулировочные краны [4].

В помещениях общественных и административно-бытовых зданий вид нагревательного прибора будет зависеть от назначения помещения и уровня требований к интерьеру. В здании рекомендуется устанавливать приборы одного - двух типов. Данное требование не распространяется на приборы, устанавливаемые в лестничной клетке и в ванных комнатах.

При размещении ванных и туалетных комнат у наружных стен необходимо предусматривать их отопление непосредственно от отопительной системы. В качестве приборов можно применить регистры из сварных труб, желательно проточного типа, или радиаторы малой глубины.

Приборы лестничной клетки в зданиях до 12 этажей допускается размещать на уровне первого этажа, предвключая их системе отопления до или после смесительного устройства. Если весь расход воды на секцию пропускают через приборы лестничной клетки (см. рис. 1а), то вентиль на магистральном замыкающем участке закрыт. Он необходим лишь на случай ремонта стояка лестничной клетки, чтобы не отключать отопления секции. Когда приборами для лестничной клетки служат радиато-

6

5 1

3

к стоякам

а) 2

6

5 1

3

4

к стоякам

б) 2

Рис.1. Предвключенная схема присоединения стояка лестничной клетки при диаметре магистрального трубопровода до 32 мм (а) и больше 32 мм (б): 1 - нагревательные приборы лестничной клетки; 2 - магистральный замыкающий участок; 3 - вентиль; 4 - шайба; 5 - кран для спуска воды; 6 - кран для выпуска воздуха.

ры, то при диаметре магистрали больше 32 мм весь расход воды направить в них невозможно. Тогда необходимо задаться меньшим диаметром труб стояка лестничной клетки (например  20 мм), расходом воды возможно большим (от 300 до 1000 кг/ч) и рассчитать диаметр шайбы, устанавливаемой на магистральном замыкающем участке (см. рис. 1б). Диаметр шайбы рассчитывается по формуле (17) и принимается не менее 5 мм.

Системы отопления следует проектировать, как правило, с искусственным побуждением циркуляции, принимая максимально допустимые скорости движения воды в зависимости от допустимого эквивалентного уровня звука в помещении по данным табл. 1 (выше 40 дБА - не более 1.5 м/с в помещениях общественных зданий; не более 2 м/с в административно-бытовых помещениях; не более 3 м/с - в производственных зданиях и помещениях). Для жилых комнат квартир допустимый уровень звука составляет 25 дБА, для помещений конструкторских бюро - 40 дБА, для торговых залов магазинов - 55 дБА [5].

Таблица 1. Допустимая скорость движения воды в трубах [4, прил. 14]

Допустимый эквивалент-ный уровень шума, дБ	Допустимая скорость движения воды, м/с, в трубах при коэффициентах местных сопротивлений узла отопительного прибора или стояка с арматурой, приведенных к скорости теплоносителя в трубах
	до 5	10	15	20	25
25	1.5/1.5	1.1/0.7	0.9/0.55	0.75/0.5	0.6/0.4
30	1.5/1.5	1.5/1.2	1.2/1.0	1.0/0.8	0.85/0.65
35	1.5/1.5	1.5/1.5	1.5/1.1	1.2/0.95	1.0/0.8
40	1.5/1.5	1.5/1.5	1.5/1.5	1.5/1.5	1.3/1.2

Примечания: 1. В числителе приведена допустимая скорость теплоносителя при применении кранов пробочных, трехходовых и двойной регулировки, в знаменателе - при применении вентилей.

2. Скорость движения воды в трубах, прокладываемых через несколько помещений следует определять, принимая в расчет:

а) помещение с наименьшим эквивалентным уровнем шума;

б) арматуру с наибольшим коэффициентом местного сопротивления, устанавливаемую на любом участке трубопровода, прокладываемого через это помещение, при длине участка 30 м в обе стороны от помещения.

В системах отопления следует предусматривать устройства для их опорожнения: в зданиях с числом этажей 4 и более, в системах отопления с нижней разводкой в зданиях 2 этажа и более и на лестничных клетках независимо от этажности здания. На каждом стояке следует предусматривать запорную арматуру со штуцерами для присоединения шлангов. Арматуру и дренажные устройства, как правило, следует размещать в подпольных каналах. В горизонтальных системах отопления следует предусматривать устройства для их опорожнения на каждом этаже здания с любым числом этажей.

Уклоны трубопроводов воды следует принимать не менее 0.002. При верхней разводке обеспечивают уклон подающей магистрали против движения воды, а нижние трубопроводы прокладывают с уклоном в сторону теплового пункта. Трубопроводы воды допускается прокладывать без уклона при скорости движения воды в них 0.25 м/с и более.

Удаление воздуха из систем отопления при теплоносителе воде и из конденсатопроводов, заполненных водой, следует предусматривать в верхних точках, при теплоносителе паре - в нижних точках коденсационного самотечного трубопровода.

У отопительных приборов следует устанавливать регулирующую арматуру, за исключением приборов в помещениях гардеробных, душевых, санитарных узлов, кладовых, а также в помещениях, где имеется опасность замерзания теплоносителя (на лестничных клетках, в тамбурах и т. п.).

Регулирующую арматуру для отопительных приборов однотрубных систем отопления следует принимать с минимальным гидравлическим сопротивлением, а для приборов двухтрубных систем - с повышенным сопротивлением.

Запорную арматуру следует предусматривать:

• для отключения и спуска воды от отдельных колец, ветвей и стояков;

• для конденсатоотводчиков и автоматически или дистанционно управляемых клапанов. Для другого оборудования запорную арматуру следует предусматривать при технико-экономическом обосновании;

• для отключения части или всех отопительных приборов в помещениях, в которых отопление используется периодически или частично.

Запорную арматуру допускается не предусматривать на стояках в зданиях с числом этажей три и менее.

При проектировании систем отопления жилых зданий, возводимых в Северной строительно-климатической зоне, в развитие действующих нормативных документов дополнительно рекомендуется [4]:

• системы отопления с местными нагревательными приборами проектировать с тупиковой разводкой магистральных трубопроводов при числе стояков, присоединяемых к одной ветви не более 6. При большем числе стояков предусматривать, как правило попутное движение теплоносителя;

• для отопления лестничных клеток предусматривать: высокие стальные конвекторы в вестибюлях, предвключая их системе отопления, с установкой на обеих подводках в местах, недоступных для случайного закрывания запорной арматуры. Нагрузку высоких конвекторов следует принимать равной теплопотерям вестибюля с учетом теплопотерь через входные двери. Стальные конвекторы на этажах присоединяют к самостоятельным стоякам по однотрубной проточной схеме. Стояки лестничных клеток в пределах 1 - 2 этажей прокладывают в квартирах, лифтовых холлах или других помещениях, отапливаемых основной системой отопления зданий. Расчетную температуру воздуха в лестничных клетках принимают 18 ^оС;

• отопление мусоросборных камер предусматривать, как правило, змеевиками из гладких труб, присоединяемых к системе отопления по проточной схеме, с установкой запорной арматуры на обеих подводках. Расчетную температуру воздуха в мусоросборной камере принимать 15^оС;

• неучтенные потери циркуляционного давления в системе отопления принимать равными 25% максимальных потерь давления;

• при установке в системах отопления подмешивающих насосов предусматривать резервный насос;

• В системах отопления жилых зданий с числом этажей 3 и более на каждом стояке предусматривать запорную арматуру для их включения и спускные краны со штуцером для опорожнения;

• прокладывать стояки в местах пересечения перекрытий с использованием гильз;

• для стояков и подводок к отопительным приборам применять стальные обыкновенные трубы по ГОСТ 3262-75^*.