Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Теплотехнический расчет наружных огражденийСтр 1 из 6Следующая ⇒
Строительный институт
Кафедра Теплогазоснабжения и вентиляции
Отопление жилого здания Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов направления подготовки 08.03.01 Строительство, профиль подготовки Промышленное и гражданское строительство, заочной формы обучения
Составители С.Д. Вяткина, Старший преподаватель Ю.С. Вяткина, Ассистент
Тюмень ТИУ 2017 Отопление жилого здания: методические указания по выполнению курсового проекта для студентов направления подготовки 08.03.01 Строительство, профиль подготовки Промышленное и гражданское строительство, заочной формы обучения / составители: С.Д. Вяткина, Ю.С. Вяткина. – Тюменский индустриальный университет. - 1-е изд. – Тюмень: Издательский центр БИК, ТИУ, 2017. – 51 с.
Ответственный редактор: Т.С. Жилина, к.т.н., доцент.
Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию
Аннотация
Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Теплогазоснабжение и вентиляция с основами теплотехники» предназначены для студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль подготовки Промышленное и гражданское строительство заочной формы обучения. В методических указаниях приведен состав курсового проекта, требования по его оформлению, порядок разработки, пояснения по выполнению расчетов, исходная информация для выполнения, список рекомендуемой литературы. Методические указания направлены на формирование следующих компетенций: профессиональных: знанием нормативной базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест (ПК-1).
Содержание
Введение Курсовой проект «Отопление жилого здания» выполняется студентами заочной формы, обучающимися по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль подготовки Промышленное и гражданское строительство. В курсовом проекте в сокращенном объеме решаются основные вопросы проектирования системы отопления жилого здания. В процессе работы студенты получают навыки практического применения теоретических знаний и решения комплексных инженерных задач по проектированию систем отопления жилых зданий. Целью данных методических указаний является: 1. научить студентов производить расчет коэффициента сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции; 2. научить определять теплопотери помещений; 3. рассчитывать и подбирать отопительные приборы; 4. производить гидравлический расчет систем отопления.
Выбор исходных данных В курсовом проекте необходимо запроектировать вертикальную однотрубную тупиковую систему отопления с нижней разводкой для одной секции 3-х этажного жилого здания. Высота этажа в свету принимается 3.0 м; отметка чистого пола подвала –2.200 м. Теплоноситель в системе отопления - вода с параметрами 95-70 0С, после смешения в водоструйном элеваторе. В качестве нагревательных приборов в жилых комнатах, кухнях и на лестничных клетках приняты чугунные радиаторы марки М140-АО. Присоединение системы отопления к тепловой сети – зависимое элеваторное (элеватор стальной водоструйный марки 40с10бк). Исходные данные для расчетов (район застройки, климатические характеристики, план типового этажа, параметры теплоносителя наружной тепловой сети) студенты принимают по приложениям А, Б методических указаний в соответствии с индивидуальным вариантом (две последние цифры номера зачетной книжки).
Исходные данные и расчетные параметры внутреннего И наружного воздуха В качестве исходных данных для выполнения теплотехнического расчета, определения теплозащитных свойств ограждающих конструкций и проектирования систем отопления принимаются термодинамические параметры внутреннего и наружного воздуха и теплофизические характеристики строительных материалов ограждений. Район строительства характеризуется расчетными параметрами наружного воздуха для холодного и теплого периодов года, которые представлены в приложении А. В холодный период (t н < 10°С) в качестве исходных данных принимают: расчетную зимнюю температуру наружного воздуха наиболее холодной пятидневки t хп, °С, с коэффициентами обеспеченности 0,92; среднюю температуру отопительного периода t от, °С; продолжительность отопительного периода z от, сут. Холодный (отопительный) период года - период года, характеризующийся средней суточной температурой наружного воздуха, равной и ниже 10 или 8 °С в зависимости от вида здания [4, 8]. При выполнении теплотехнического расчета ограждений важно учитывать назначение и условия эксплуатации помещения, которые определяются температурой , °С, и относительной влажностью , %, внутреннего воздуха, значения которых регламентируются [8], санитарными нормами, сводами правил (таблица 2.1). Таблица 2.1 Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий
Примечания: 1. В районах с температурой t н = -31°С и ниже, в жилых комнатах = 20°С. 2. В угловых помещениях температура внутреннего воздуха принимается на 2°С выше.
Строительные материалы являются капиллярно-пористыми телами и интенсивно поглощают влагу из окружающей среды. Следовательно, теплофизические характеристики материалов при расчетах строительных ограждений (расчетные коэффициенты теплопроводности , Вт/(м °С), и теплоусвоения S, Вт/(м °С)), следует принимать с учетом зоны влажности и влажностного режима помещения. Зона влажности района застройки может быть сухая, нормальная и влажная и определяется по схематической карте территории РФ [6]. Влажностный режим помещения бывает сухой, нормальный, влажный и мокрый. Для холодного периода в жилых зданиях принимается режим нормальный, для других помещений он выбирается в зависимости от , %, [6], (таблица 2.2). При теплотехническом расчете ограждающих конструкций жилых зданий следует принимать температуру внутреннего воздуха отапливаемых помещений не менее 20 °С, относительную влажность - 50% [3, п. 9.3]. Таблица 2.2 Влажностный режим помещения
С учетом зоны влажности и влажностного режима помещения выбирают условия эксплуатации (А или Б) (таблица 2.3) для ограждающих конструкций [2]. Таблица 2.3 Условия эксплуатации ограждающих конструкций
Тепловая защита зданий Теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям: а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования); б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование); в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое требование). Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении требований а), б) и в) [2]. Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, , (м2·°С)/Вт, следует определять по формуле (2.1) где - базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м2·°С/Вт, следует принимать в зависимости от градусо-суток отопительного периода, (ГСОП), °С·сут/год, региона строительства и определять по таблице 2.4; m р - коэффициент, учитывающий особенности региона строительства. В расчете по формуле (2.1) m р принимается равным 1. Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год, определяют по формуле: ГСОП = ( t в – t от) z от, (2.2) где t от, z от - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по [6] для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С; t в - расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий указанных в таблице 2.4 - по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по [8] (в интервале 20-22 °С). Таблица 2.4 Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
Значения для величин ГСОП, отличающихся от табличных, следует определять по формуле [5]: = а × ГСОП + b , (2.3) где ГСОП - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год, для конкретного пункта; a и b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий, за исключением графы 6, для группы зданий в поз.1, где для интервала до 6000 °С·сут/год: а = 0,000075, b = 0,15; для интервала 6000-8000 °С·сут/год: а = 0,00005, b = 0,3; для интервала 8000 °С·сут/год и более: а = 0,000025; b = 0,5. Здания Основные потери теплоты , Вт, через рассматриваемые ограждающие конструкции (стены, окна, двери, чердачное перекрытие, полы над подвалами и подпольями) зависят от разности температуры наружного и внутреннего воздуха и рассчитываются с точностью до 10 Вт по формуле: , (2.13) где k - коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2 °С); А - расчетная площадь поверхности ограждающей конструкции, м2; t вн - расчетная температура воздуха помещения, °С, (таблица 2.1); t н - расчетная температура наружного воздуха, °С (приложение А); n – коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности, по отношению к наружному воздуху (таблица 2.7). Существуют помещения, в которых отопительные приборы не устанавливаются (коридор, санитарные узлы), но теплопотери в них через пол (первый этаж) или потолок (в данном случае – третий этаж) имеются. В этих случаях теплопотери данных помещений (или часть их) добавляются к теплопотерям ближайших помещений, имеющих отопительные приборы. Расчётная площадь ограждающих конструкций А определяется по правилам обмера в соответствии с [2]. При этом необходимо предварительно вычертить планы и разрез здания в масштабе 1:100. Толщина наружных ограждений должна быть вычерчена в масштабе в соответствии с теплотехническим расчётом. По общим правилам обмера значения размеров принимаются: 1) площадь окон и дверей – по наименьшим размерам (h0xb0) проёмов в свету; 2) площадь потолков и полов – по расстоянию между осями внутренних стен и расстоянию от внутренней поверхности наружных стен до осей внутренних стен; 3) высота стен первого этажа - по расстоянию от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа при наличии неотапливаемого подвала: т.е. hнс =hэт + sпл , где sпл – толщина перекрытия над неотапливаемым подвалом; 4) высота стен промежуточного этажа – по расстоянию между уровнями чистого пола данного и вышележащего этажей: hнс =hэт; 5) высота стен верхнего этажа - по расстоянию от уровня чистого пола до верха утеплителя чердачного перекрытия: hнс =hэт + sут; где sут – толщина утеплителя, мм; 6) ширина наружных стен bнс: - для не угловых помещений – по расстоянию между осями внутренних стен; - для угловых помещений – по расстоянию от внешних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен. Линейные размеры ограждающих конструкций необходимо определять с точностью 0,1 м, а площадь - с точностью 0,1 м2. Для лестничных клеток при расчете теплопотерь площадь наружной стены измеряют по высоте от поверхности пола 1 этажа до верха конструкции чердачного перекрытия. Учитывают теплопотери через наружные стены, наружную дверь, оконные проемы, чердачное перекрытие, перекрытие над подвалом. Для данного курсового проекта толщины ограждающих конструкций жилого трехэтажного здания принимаются следующие: - толщина наружной стены – 300 мм; - толщина чердачного перекрытия – 200 мм; - толщина перекрытия над подвалом – 300 мм. Размеры оконного проема в свету – 1,8х1,5 м. Размеры остекления балконной двери – 1,5х0,7 м. Размеры балконной двери – 2,75х0,87 м. Подвал - без оконных проемов. Теплопотери подсчитываются для наружных стен, перекрытий над подвалом, окон, балконных дверей, наружной двери и чердачных перекрытий. Расчеты основных теплопотерь для каждого помещения трех этажей здания сводятся в таблицу 2.9. Вычерчиваются планы этажей здания с указанием всех размеров. На планах здания все помещения номеруем поэтажно, по ходу часовой стрелки, начиная с помещения, расположенного в верхнем левом углу плана здания. Первая цифра соответствует номеру этажа, две последующие - номеру помещения. Например, для третьего этажа - 301, 302, 303 и т.д. 1. Столбец 1 – номера и наименование помещений. 2. Столбец 2 - температура внутреннего воздуха в помещениях. 3.Столбец 3 - условное обозначение ограждения: НС - наружная стена; ДО - окно с двойным остеклением; БД - балконная дверь; Пт - потолок (чердачное перекрытие); Пл - пол; ДН - дверь наружная, ЛК - лестничная клетка. 4. Столбец 4 - ориентация каждого вертикального наружного ограждения помещения (НС, ДО, ДН, БД) по сторонам света в зависимости от ориентации фасада здания (приложение А). 5. Столбец 5 - с учетом правил обмера указываются размеры (ахb), м, наружных ограждений с точностью до 0,1 м. 6. Столбец 6 - площади наружных ограждений, А, м2, с точностью до 0,1 м2. 7. Столбец 7 - расчетная температура наружного воздуха, равную расчетной температуре холодной пятидневки t н = t хп(0,92) , °С (приложение А). 8. Столбец 8 - расчетная разность температур внутреннего и наружного воздуха. 9. Столбец 9-коэффициенты теплопередачи наружных ограждений, k. 10. Столбец 10 - коэффициент, учитывающий положение наружного ограждения по отношению к наружному воздуху, n. 11. Столбец 11 - результаты расчетов основных теплопотерь для каждого помещения - Q осн. 12. Столбец 12 - βор – поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери (ориентация по сторонам света). βор следует принимать в долях от основных потерь в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на: - север (С), восток (В), северо-восток (С-В) и северо-запад (С-З) - в размере: = 0,1; - юго-восток (ЮВ), запад (З) - в размере: = 0,05; - юг (Ю), юго-запад (ЮЗ) – = 0. 13. Столбец 13 - - коэффициент добавочных теплопотерь, учитывающий тип дверей и высоту здания H, м. Для двойных дверей с тамбурами между ними =0,27Н. В жилых зданиях следует учитывать только для наружных дверей лестничных клеток, Вт. 14. Столбец 14 - результаты расчетов добавочных теплопотерь для каждого помещения (итоговая строка для каждого помещения): - добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции на ориентацию по сторонам света учитываются только для наружных стен, окон, наружных дверей [7]: , Вт, (2.14) - добавочные потери теплоты на нагревание холодного воздуха, поступающего при кратковременном открывании наружных входов, не оборудованных воздушно-тепловыми завесами, принимаются в долях от основных потерь через наружные двери в зависимости от типа входных дверей и высоты здания H, м: , (2.15) 15. Столбец 15 - суммарные теплопотери с учетом добавочных, Вт, åQ об (итоговая строка для каждого помещения). 16. Столбец 16 - добавочные потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха, Q и (итоговая строка для каждого помещения). В жилых зданиях инфильтрация происходит, главным образом, через окна, балконные двери, наружные двери, открытые проемы, щели, стыки стеновых панелей. Инфильтрацию воздуха через отштукатуренные кирпичные и крупнопанельные стены практически можно не учитывать из-за их высокого сопротивления воздухопроницанию. Теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха Q и в данном курсовом проекте не рассчитывают, а принимают в размере 17% от суммарных теплопотерь åQ об. 17. Столбец 17 - дополнительные бытовые теплопоступления в помещения, Q 6ыт (итоговая строка для каждого помещения). При расчете тепловой мощности систем отопления необходимо учитывать регулярные бытовые теплопоступления в помещение от электрических приборов, освещения, коммуникаций, материалов, тела человека и других источников. При этом значения бытовых тепловыделений, поступающих в комнаты и кухни жилых домов, следует принимать в количестве 10 Вт на 1м2 площади пола [10] и определять по формуле: Q 6ыт =10·Ап, Вт, (2.16) где Ап - площадь пола отапливаемого помещения, м2. Бытовые теплопоступления промежуточного этажа рассчитываются аналогично теплопоступлениям 1 и 2 этажей. 18. В столбец 18 (итоговая строка для каждого помещения) сведены полные теплопотери помещений å Q т.п., Вт, для всех ограждений, которые получают суммированием значений, записанных в столбцах 15, 16 и вычитанием из этой суммы значений графы 17.
Таблица 2.9 Ведомость расчета теплопотерь и бытовых теплопоступлений
Выбор и размещение стояков Стояки прокладывают, открыто и располагают, преимущественно, у наружных стен на расстоянии 35 мм от внутренней поверхности стены до оси труб при диаметре £ 32 мм. Конструкция стояков должна обеспечивать унификацию узлов и деталей. Для индустриализации процесса заготовки и уменьшения трудоемкости монтажных работ рекомендуется проектировать однотрубные стояки с односторонним присоединением отопительных приборов и подводками одинаковой длины (l£500 мм). В угловых помещениях стояки рекомендуют размещать в углах наружных стен во избежание конденсации влаги на внутренней поверхности [5]. Проточные стояки без кранов для регулирования теплоотдачи отопительных приборов применяются в помещениях лестничных клеток и там, где не требуется регулирование теплового режима. Для отопления жилых зданий рекомендуются регулируемые стояки и стояки с осевыми и смещенными замыкающими участками. Эти системы обладают высокой гидравлической и тепловой устойчивостью и имеют хорошие экономические показатели по трудозатратам и расходу металла. Замыкающие участки, уменьшающие гидравлическое сопротивление стояков, предлагается устанавливать со смещением от оси стояка для увеличения количества воды, протекающей через прибор.
Теплоизоляция труб При прокладке в неотапливаемых помещениях (чердаки, технические этажи, подвалы, подполья и др.) и в местах, где возможно замерзание теплоносителя (наружные двери, ворота, открытые проемы и др.), для снижения теплопотерь, подающие и обратные магистрали и участки стояков в местах присоединения к магистралям, покрывают тепловой изоляцией. Тепловая изоляция может быть оберточная (ленты, жгуты и маты), сборная (штучные кольца, скорлупа и сегменты) и литая, наносимая на трубы в заводских условиях. Изоляция трубопроводов снаружи покрывается защитным слоем: асбестовым или алюминиевым листом, или синтетической несгораемой пленкой. В настоящее время используются новые теплоизоляционные материалы (например, «Термафлекс»). В системах отопления Располагаемый перепад давления для создания циркуляции воды , Па, в насосной вертикальной однотрубной системе с качественным регулированием теплоносителя с нижней разводкой магистралей, определяется по формуле: , (5.1) где - давление, создаваемое циркуляционным насосом, Па; - естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения воды в отопительных приборах системы отопления, Па. Естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения воды в отопительных приборах , Па, определяется по формуле: , (5.2) где Qi - теплоподача теплоносителя в i-е помещение, Вт; b - среднее приращение плотности (объемной массы) при понижении температуры воды на 10С; hi – вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в стояке для i-го прибора и нагревания, м; с – удельная теплоемкость воды, с = 4,187, кДж/(кг.0С); G ст – расход воды в стояке, кг/ч, (формула 4.1); N – количество приборов в стояке, входящем в расчетное кольцо, шт. В насосных системах с нижней разводкой магистрали допускается не учитывать , если оно составляет менее 0,1 [9, 10]. В курсовом проекте допускается не учитывать. Библиографический список 1. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003. М.: Минрегион России, 2013 г., 62 с. 2. СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003. М.: Минрегион России, 2013 г., 82 с. 3. СП 73.13330.2012 Внутренние санитарно-технические системы зданий. Актуализированная редакция СНиП 3.05.01-85. М.: Минрегион России, 2013 г., 40 с. 4. СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная версия СНиП 23-01-99*. М.: Минрегион России, 2013 г., 88 с. 5. ГОСТ 21.602-2003 СПДС. Правила выполнения рабочей документации отопления, вентиляции и кондиционирования. М.: Госстрой России, 2003 г., 38 с. 6. ГОСТ 30494-2011 ЗДАНИЯ ЖИЛЫЕ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ. Параметры микроклимата в помещениях. М.: Стандартинформ, 2011 г., 82 с. 7. Тихомиров К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. – М.: Стройиздат, 1981. – 480 с. 8. Богословский В.Н., Щеглов В.П., Разумов Н.Н. Отопление и вентиляция. – М.: Стройиздат, 1980. – 350 с. 9. Гусев В.М. Теплоснабжение и вентиляция. – Л.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1975. – 296 с. 10. Дроздов В.Ф. Санитарно-технические устройства зданий. – М.: Стройиздат, 1980. – 280 с. 11. Внутренние санитарно-технические устройства. Справочник проектировщика./Под ред. Староверова И.Г. М.: Стройиздат, 1975 г. ч.1. Отопление, водопровод и канализация.
Приложение А Климатические параметры района застройки
Приложение Б План типового этажа Вариант №1 План типового этажа Вариант №2 План типового этажа Вариант №3 План типового этажа Вариант №4 План типового этажа Вариант №5
План типового этажа Вариант №6
План типового этажа Вариант №7 План типового этажа Вариант №8 План типового этажа Вариант №9 План типового этажа Вариант №10 Приложение В Коэффициенты ξ местных сопротивлений (приближенные значения)
Приложение Д Таблица для гидравлического расчета системы трубопроводов водяного отопления при перепадах температуры воды в системе отопления 95-700С и kш=0,2 мм
Приложение Е Пример оформления расчетной аксонометрической схемы системы отопления Примечания: Запорная и регулирующая арматура должна быть показана на всех подводках к радиаторам. Приложение Ж Пример оформления планов типового этажа на отм. 3.000 и плана подвала на отм. -2.200. М 1:100 Учебное издание
ОТОПЛЕНИЕ ЖИЛОГО ЗДАНИЯ Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Теплогазоснабжение и вентиляция с основами теплотехники»
Составители ВЯТКИНА Светлана Дмитриевна ВЯТКИНА Юлия Сергеевна
Ответственный редактор Т.С. Жилина, к.т.н., доцент
В авторской редакции
Подписано в печать ________2017. Формат 60х90 1/16. Печ.л. ______ Тираж 30 экз. Заказ № ______
Библиотечно-издательский комплекс Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Тюменский индустриальный университет» 625000 г.Тюмень, ул. Володарского 38
Типография библиотечно-издательского комплекса 625039, Тюмень, ул. Киевская, 52
Строительный институт
Кафедра Теплогазоснабжения и вентиляции
Отопление жилого здания Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов направления подготовки 08.03.01 Строительство, профиль подготовки Промышленное и гражданское строительство, заочной формы обучения
Составители С.Д. Вяткина, Старший преподаватель Ю.С. Вяткина, Ассистент
Тюмень ТИУ 2017 Отопление жилого здания: методические указания по выполнению курсового проекта для студентов направления подготовки 08.03.01 Строительство, профиль подготовки Промышленное и гражданское строительство, заочной формы обучения / составители: С.Д. Вяткина, Ю.С. Вяткина. – Тюменский индустриальный университет. - 1-е изд. – Тюмень: Издательский центр БИК, ТИУ, 2017. – 51 с.
Ответственный редактор: Т.С. Жилина, к.т.н., доцент.
Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию
Аннотация
Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Теплогазоснабжение и вентиляция с основами теплотехники» предназначены для студентов, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль подготовки Промышленное и гражданское строительство заочной формы обучения. В методических указаниях приведен состав курсового проекта, требования по его оформлению, порядок разработки, пояснения по выполнению расчетов, исходная информация для выполнения, список рекомендуемой литературы. Методические указания направлены на формирование следующих компетенций: профессиональных: знанием нормативной базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест (ПК-1).
Содержание
Введение Курсовой проект «Отопление жилого здания» выполняется студентами заочной формы, обучающимися по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль подготовки Промышленное и гражданское строительство. В курсовом проекте в сокращенном объеме решаются основные вопросы проектирования системы отопления жилого здания. В процессе работы студенты получают навыки практического применения теоретических знаний и решения комплексных инженерных задач по проектированию систем отопления жилых зданий. Целью данных методических указаний является: 1. научить студентов производить расчет коэффициента сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции; 2. научить определять теплопотери помещений; 3. рассчитывать и подбирать отопительные приборы; 4. производить гидравлический расчет систем отопления.
Выбор исходных данных В курсовом проекте необходимо запроектировать вертикальную однотрубную тупиковую систему отопления с нижней разводкой для одной секции 3-х этажного жилого здания. Высота этажа в свету принимается 3.0 м; отметка чистого пола подвала –2.200 м. Теплоноситель в системе отопления - вода с параметрами 95-70 0С, после смешения в водоструйном элеваторе. В качестве нагревательных приборов в жилых комнатах, кухнях и на лестничных клетках приняты чугунные радиаторы марки М140-АО. Присоединение системы отопления к тепловой сети – зависимое элеваторное (элеватор стальной водоструйный марки 40с10бк). Исходные данные для расчетов (район застройки, климатические характеристики, план типового этажа, параметры теплоносителя наружной тепловой сети) студенты принимают по приложениям А, Б методических указаний в соответствии с индивидуальным вариантом (две последние цифры номера зачетной книжки).
теплотехнический расчет наружных ограждений В помещениях жилых зданий следует обеспечивать оптимальные или допустимые нормы микроклимата в обслуживаемой зоне. Основные параметры, характеризующие микроклимат помещений: температура воздуха; скорость движения воздуха; относительная влажность воздуха, результирующая температура помещения, локальная асимметрия результирующей температуры [8]. Микроклимат помещения - состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое показателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влажностью и подвижностью воздуха. Оптимальные параметры микроклимата - сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80 % людей, находящихся в помещении. Допустимые параметры микроклимата - сочетания значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции и не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья. Результирующая температура помещения - комплексный показатель радиационной температуры помещения и температуры воздуха помещения Радиационная температура помещения - осредненная по площади температура внутренних поверхностей ограждений помещения и отопительных приборов [8]. Исходя из технико-экономической целесообразности, комфортные условия должны поддерживаться не во всем объеме помещения, а лишь в местах преимущественной деятельности человека и постоянного его пребывания, т.е. в рабочей зоне высотой 2 м от пола. За расчетное значение tв принимают температуру воздуха на высоте 1,5 м от пола и на расстоянии 1 м от наружной стены. Теплотехнический расчет проводится для всех наружных ограждений для холодного периода года с учетом района строительства, условий эксплуатации, назначения здания и санитарно-гигиенических требований, предъявляемых к ограждающим конструкциям и помещению. Теплотехнический расчет, внутренних ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий) проводится при условии, если разность температур воздуха в помещениях более 8°С [2]. Исходные данные и расчетные параметры внутреннего И наружного воздуха В качестве исходных данных для выполнения теплотехнического расчета, определения теплозащитных свойств ограждающих конструкций и проектирования систем отопления принимаются термодинамические параметры внутреннего и наружного воздуха и теплофизические характеристики строительных материалов ограждений. Район строительства характеризуется расчетными параметрами наружного воздуха для холодного и теплого периодов года, которые представлены в приложении А. В холодный период (t н < 10°С) в качестве исходных данных принимают: расчетную зимнюю температуру наружного воздуха наиболее холодной пятидневки t хп, °С, с коэффициентами обеспеченности 0,92; среднюю температуру отопительного периода t от, °С; продолжительность отопительного периода z от, сут. Холодный (отопительный) период года - период года, характеризующийся средней суточной температурой наружного воздуха, равной и ниже 10 или 8 °С в зависимости от вида здания [4, 8]. При выполнении теплотехнического расчета ограждений важно учитывать назначение и условия эксплуатации помещения, которые определяются температурой , °С, и относительной влажностью , %, внутреннего воздуха, значения которых регламентируются [8], санитарными нормами, сводами правил (таблица 2.1). Таблица 2.1 Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий
Примечания: 1. В районах с температурой t н = -31°С и ниже, в жилых комнатах = 20°С. 2. В угловых помещениях температура внутреннего воздуха принимается на 2°С выше.
Строительные материалы являются капиллярно-пористыми телами и интенсивно поглощают влагу из окружающей среды. Следовательно, теплофизические характеристики материалов при расчетах строительных ограждений (расчетные коэффициенты теплопроводности , Вт/(м °С), и теплоусвоения S, Вт/(м °С)), следует принимать с учетом зоны влажности и влажностного режима помещения. Зона влажности района застройки может быть сухая, нормальная и влажная и определяется по схематической карте территории РФ [6]. Влажностный режим помещения бывает сухой, нормальный, влажный и мокрый. Для холодного периода в жилых зданиях принимается режим нормальный, для других помещений он выбирается в зависимости от , %, [6], (таблица 2.2). При теплотехническом расчете ограждающих конструкций жилых зданий следует принимать температуру внутреннего воздуха отапливаемых помещений не менее 20 °С, относительную влажность - 50% [3, п. 9.3]. Таблица 2.2 Влажностный режим помещения
С учетом зоны влажности и влажностного режима помещения выбирают условия эксплуатации (А или Б) (таблица 2.3) для ограждающих конструкций [2]. Таблица 2.3 Условия эксплуатации ограждающих конструкций
Тепловая защита зданий Теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям: а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования); б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование); в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое требование). Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении требований а), б) и в) [2]. Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, , (м2·°С)/Вт, следует определять по формуле (2.1) где - базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м2·°С/Вт, следует принимать в зависимости от градусо-суток отопительного периода, (ГСОП), °С·сут/год, региона строительства и определять по таблице 2.4; m р - коэффициент, учитывающий особенности региона строительства. В расчете по формуле (2.1) m р принимается равным 1. Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год, определяют по формуле: ГСОП = ( t в – t от) z от, (2.2) где t от, z от - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по [6] для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С; t в - расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий указанных в таблице 2.4 - по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по [8] (в интервале 20-22 °С). Таблица 2.4 Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
Значения для величин ГСОП, отличающихся от табличных, следует определять по формуле [5]: = а × ГСОП + b , (2.3) где ГСОП - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год, для конкретного пункта; a и b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий, за исключением графы 6, для группы зданий в поз.1, где для интервала до 6000 °С·сут/год: а = 0,000075, b = 0,15; для интервала 6000-8000 °С·сут/год: а = 0,00005, b = 0,3; для интервала 8000 °С·сут/год и более: а = 0,000025; b = 0,5. |
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-10; Просмотров: 490; Нарушение авторского права страницы