Проектування комунікацій в будинку

СОДЕРЖАНИЕ: Принципи та головні напрямки підбору огороджуючих конструкцій сучасного житлового будинку. Розрахунок тепловтрат приміщень будинку, що проектується. Методика та основні етапи конструювання систем водяного опалення та систем вентиляції житлового будинку.

Вихідні дані

Місце Луцьк
Температура найбільш холодної п’ятиденки -20 о С
Середня температура опалювального сезону -0,2 о С
Тривалість опалювального сезону 187 діб
Зона вологості для даного сезону Н (нормальна)
Кліматична зона І І
Висота поверху від підлоги до стелі 2,8 м
Орієнтація зовнішньої стіни сходової клітини Пн
Температура води на вводі тепломережі:
– tгор 150 о С
– tзвор 70 о С
Будинок 5-поверховий, має горище та підвал
Перекриття міжповерхові Завтовшки 300 мм
Система водяного опалення Однотрубна, тупікова з верхньою разводкою, з проточно-регульова-ними стояками (з 3-х ходовими кранами)
Перепад води в системі опалення:
– tгор 95 о С
– tзвор 75 о С
Конструкція стіни одношарова панель з ніздрюватого бетону 350 мм

1. Підбір огороджуючих конструкцій житлового будинку

Згідно з додатком 1 температурна зона ІІ, згідно завдання, приймаємо нормальну зону вологості.

Приймаємо умови експлуатації – Б.

1. Зовнішні стіни

Згідно з дод. 3 опір теплопередачі заданої конструкції

Rзаг = 0,9 м2 0 С / Вт

За додатком 2 нормативний опір теплопередачі стін в температурній зоні, де знаходиться район будівництва, R нор заг = 2,5 м2 0 С / Вт.

Товщину шару утеплювача (пінополістирол, за умов експлуатації Б ут =0,045 Вт/м2 0 С табл. 3) розраховується за формулою

приймаємо і знаходимо повний опір теплопередачі зовнішньої стіни з утеплювачем із пінополістиролу.

2. Горищне перекриття

Згідно з дод. 2 нормативний опір теплопередачі

R н о = 3,0 м2 0 С / Вт

За дод. 5 приймаємо тришарову панель з важкого бетону з утеплювачем із мінераловатних плит товщиною 380/210, rут = 200 кг/м2 , опір теплопередачі Rзаг = 2,33 м2 0 С / Вт; товщина шару утеплювача, приймаємо і знаходимо повний опір теплопередачі перекриття з утеплювачем.


3. Перекриття над підвалом

Згідно з дод. 2 нормативний опір теплопередачі

R н о = 2,3 м2 0 С / Вт

За дод. 4 приймаємо таку конструкцію перекриття: паркет мм на мастиці, стяжка з легкого бетону мм, гідроізоляція, утеплювач із пінополістиролу, пароізоляція, багатопустотна залізобетонна панель мм, опір теплопередачі Rзаг = 2,61 м2 0 С / Вт.

4. Вікна та балконні двері

Згідно з дод. 2 нормативний опір теплопередачі

R н о =0,5 м2 0 С / Вт

За додатком 7 приймаємо віконні блоки із ПВХ з однокамерними склопакетами з тепло відбиваючим покриттям.

Rзаг = 0,51 м2 0 С / Вт

5. Зовнішні двері

Згідно з дод. 2 нормативний опір теплопередачі

R н о = 0,41 м2 0 С / Вт

За додатком 8 приймаємо дерев’яні подвійні двері з тамбуром між ними, для яких Rзаг = 0,43 м2 0 С / Вт.

Результати розрахунку та підбору огороджуючи конструкцій зводимо у таблицю 1.

Таблиця 1 – Характеристика огороджуючи конструкцій житлового будинку

№

Найменування огороджуючої

конструкції

Опір теплопередачі

Rо , (м2 о С)/Вт

Коефіцієнт теплопередачім:

К=1/R0о ,

Вт/(м2 * о С)

Товщина конструкції

, мм
Rн заг Rзаг
1 Зовнішня стіна 2,5 2,68 0,38 440
2 Горищне перекриття 3,0 3,14 0,33 620
3 Перекриття над підвалом 2,3 2,61 0,38 297
4 Вікна та балконні двері 0,5 0,51 1,96 -
5 Зовнішні двері 0,41 0,43 2,33 -

2. Розрахунок тепловтрат приміщень житлового будинку

Розрахунок основних тепловтрат через огороджуючи конструкції виконаємо за формулою

,

Витрати тепла на нагрівання вентиляційного повітря:

Qв = (tв - tзовн )* Аn

Тепло надходження в приміщенні:

Qп = F * 21

Загальні тепловтрати для кожного приміщення:

Qп = Qо + Qв

Результати розрахунку заносимо в таблицю 2.


Таблиця 2 – Розрахунок тепловтрат по приміщенням

Приміщення Огородження (tв -tр ),o С Швид-кість вітру м/с

Множник,

h+

Тепловтрати и тепло надходження, Вт
Номер Найменування і tв ,o С Аn , м2 Позначення Орієнта-ція по сторонам світу Розміри і кількість (а х b) n, м

А,

м2

К=1/R, вт/м2 o C Qогр Qв Qп
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
101 Житлова кімната 24 ЗС З 6х3,1 18,6 0,38 (20+20)·1=40 6,3 1+0,1=1,1 311
tв = 20o С ЗС Пн 4х3,1 12,4 0,38 (20+20)·1=40 - 1 207
ПВ Пн 1,2х1,5 1,8 1,96–0,38=1,58 (20+20)·1=40 - 1 125
ПП - 4х6 24 0,38 (20+20)·0,75=30 - - 274
=917 960 1877
102 Житлова кімната 21 ЗС Пн 3,5х3,1 10,85 0,38 (20+20)·1=40 - 1 181
tв = 20o С ПВ Пн 1,2х1,5 1,8 1,96–0,38=1,58 (20+20)·1=40 - 1 125
ПП - 3,5х6 21 0,38 (20+20)·0,75=30 - - 239
=545 840 1385
103 Житлова кімната 15,7 ЗС З 4,5х3,1 13,95 0,38 (20+20)·1=40 6,3 1+0,1=1,1 233
tв = 20o С ЗС Пд 3,5х3,1 10,85 0,38 (20+20)·1=40 4,9 1+0,05=1,05 165
БД З 0,7х2,2 1,54 1,96–0,38=1,58 (20+20)·1=40 6,3 1+0,1=1,1 107
ПП - 3,5х4,5 15,75 0,38 (20+20)·0,75=30 - - 180
=685 628 1313
104 Житлова кімната 18 ЗС Пд 4х3,1 12,4 0,38 (20+20)·1=40 4,9 1+0,05=1,05 188
tв = 20o С БД Пд 0,7х2,2 1,54 1,96–0,38=1,58 (20+20)·1=40 4,9 1+0,05=1,05 97
ПП - 4х4,5 18 0,38 (20+20)·0,75=30 - - 205
=490 720 1210
105 Кухня 10,5 ЗС Пд 3,5х3,1 10,85 0,38 (16+20)·1=36 4,9 1+0,05=1,05 148
tв = 16o С ПВ Пд 1,2х1,5 1,8 1,96–0,38=1,58 (16+20)·1=36 4,9 1+0,05=1,05 102
ПП - 3,5х3 10,5 0,38 (16+20)·0,75=27 - - 108
=358 378 756
А Сходова клітка ЗС Пн (3,5х3,1) х5 54,3 0,38 (16+20)·1=36 - 1 817
tв = 16o С ПВ Пн (1,2х1,5) х4 7,2 1,96–0,38=1,58 (16+20)·1=36 - 1 450
ВД Пн 1,2х2,3 2,8 1,96–0,38=1,58 (16+20)·1=36 - (0,27х15,5)·1=4,2 844
ГП - 6х3,5 22,75 0,33 (16+20)·0,9=32,4 - - 243
ПП - 6х3,5 22,75 0,38 (16+20)·0,75=27 - - 233
=2587 - 2587
Q 9128

Теплова потужність системи опалення Qсо житлового будинку визначається на основі розрахунку тепловтрат всіх окремих приміщень за формулою

Qсо = Q1 b1 b2 - Qз + Q2

де b1 , – коефіцієнт, який враховує додатковий тепловий потік від опалювальних приладів за рахунок округлення їх потужностей (типорозмірів); можна прийняти для секційних радіаторів висотою 500 мм b1 = 1,06, висотою 300 мм b1 =1,02, для конвекторів «Акорд» b1 = 1,04;

b2 – коефіцієнт, який враховує додаткові тепловтрати зарадіаторними ділянками зовнішніх стін, можна прийняти b2 = 1,01; Qз – теплонадходження від людей, побутових приладів, персональних компютерів та ін., які визначаються за формулою

Qз = 10Азп = 10·89=890

де Азп – загальна площа будинку, в яку включають площу квартир і площі сходових кліток на рівні кожного поверху. В загальну площу квартир також включають площі всіх приміщень, вбудованих шаф, а також 0,5 площ лоджій, 0,3 площ балконів і веранд. Площу горищ і ліфтових шахт в загальну площу будинку не включають.

Q2 – втрати теплоти трубопроводами, прокладеними через неопалювані приміщення. Втрати Q2 не повинні перевищувати 4% втрат Q1 тобто

Q2 =0.04 Q1 =0.04·9128=365

Тоді:

Qсо = Q1 b1 b2 - Qз + Q2 =9128·1,06·1,01–890+365=9247

3. Конструювання систем водяного опалення житлового будинку

Тепловий розрахунок опалювальних пристроїв

Попередньо вибираємо установку конвекторів у два ряди по вертикалі та один ряд у глибину за послідовною схемою руху води в опалювальному приладі.

Обчислюємо витрату води, що надходить із теплової мережі і проходить через опалювальний прилад сходової клітки

Gт.м = 0,86 (32930+2245)/(150–70) = 372 кг/г

За формулою визначаємо розрахунковий тепловий потік опалювального приладу сходової клітки

Qоп=(Q1 -0.9Qтр) b2 b3 =2587х1х1=2587 Вт,

де b2 – (установка опалювального приладу біля внутрішньої стіни); b3 =1 (установка опалювального приладу вільно біля стіни); тепловіддачею трубопроводів 0,9 Отр нехтуємо через їхню відносно незначну довжину.

За формулою обчислюємо перепад температур води в опалювальному приладі сходової клітки

tоп = 0,86Qоп / Gоп =0,86х2587/327=6,8 °С

За формулою обчислюємо температурний напір в опалювальних приладах

tт = 150–6,8/2–16 °С=131 °С

Коефіцієнт 1 ,


де n=0,2 – за табл. 9.

Коефіцієнт 2

Коефіцієнт 2 на дворядну установку конвекторів «Акорд» по вертикалі згідно із поясненням до формули:

2 =0,92.

Згідно із поясненнями до формули коефіцієнти С=1. 1 =1 (схема руху води в опалювальному приладі «зверху – донизу»), 3 =1 (однорядна установка опалювального приладу в глибину).

Потрібний тепловий потік опалювального приладу, зведений до нормованих умов, за формулою:

Аналіз номенклатурного ряду та теплотехнічних характеристик конвекторів «Акорд» за даними показує, що у даному прикладі можна взяти дворядну установку по висоті та дворядку установку в глибину конвекторів К2А – 0,7 із змішаною схемою руху води в опалювальному приладі.

Витрата води в кожному вертикальному ряду конвекторів при цьому становить:


Отже, необхідно уточнити значення поправочного коефіцієнта 2

Крім того, згідно з поясненнями до формули треба ввести поправочний коефіцієнт на установку конвекторів у два ряди в глибину:

3 =0,94

Потрібний тепловий потік опалювального приладу, зведений до нормованих умов, за формулою:

Виконані розрахунки показують, що в даному прикладі доцільно за активними та монтажними вимогами взяти установку двох дворядних конвекторів, розташованих у два ряди по глибині. Величина Qн потр при цьому складає^

Остаточно беремо до установки два дворядні конвектори типу 2КА-0.7 (Qн 700 Вт), сумарний тепловий потік яких становить:

Qн= 700*2=1400 Вт,

що на 3% перевищує потрібний тепловий потік.

Гідравлічний розрахунок трубопроводів

Розрахунок розрахункового циркуляційного тиску в системі опалення

Витрата води системи

Gсис = 0,86 Qт/(95–70) = 0,86*9247/15 = 398 кг/г


Фактична температура охолодження води:

Тф.ох = Тo - 0,1 ((0,86 Qт )/ Gсис ) = 75 – 0,1 * 19,8 = 73 0 С

Коефіцієнт. змішування елеватора:

U = (Tф - tг ) / (tг – tф.ох ) = (150–95) / (95–70) = 55 / 22 = 2,5

Тиск, який спричиняється елеватором:

pел. = pв *103 /(0,54u2 +2,12 u+1,58) = 65000/(3,38+5,3+1,58)=6335 Па

Природний тиск в системі опалення:

pе. = 3,2*n*hпов. (ро -рг )= 9,82*5*3,1*(977,81–961,92) = 992 Па

Розрахунковий циркуляційний тиск в системі опалення:

pp = pел+ pе = 6335 + 992 = 7327 Па

4. Конструювання систем вентиляції житлового будинку

Розрахунок систем вентиляції

F = L / (3600*Vp )


Таблиця 3

Повітропровід Вентиляційна решітка
№ прім. L, m3 /ч Vp , м/с

F,

м2

A*b,

мм

Fд ,

м2

Vд , м/с

A*b,

мм

Fж ,

м2

Vд , м/с
Кухня 105 60 1,0 0,017 140*140 0,02 0,85 150*200 0,017 0,98
Кухня 205 60 0,9 0,018 140*140 0,02 0,85 150*250 0,022 0,76
Кухня 305 60 0,8 0,021 140*140 0,02 0,85 150*250 0,022 0,76
Кухня 405 60 0,7 0,024 140*140 0,02 0,85 Вентилятор «Самал»
Кухня 505 60 0,6 0,028 140*140 0,02 0,85 Вентилятор «Самал»
Горищний короб 300 0,8 0,1 300*300 0,09 0,92 - - -
Витяжна шахта 600 1,2 0,14 400*400 0,16 1,04 - -
Ванна і туалет
1-го поверху 50 1,0 0,014 140*140 0,02 0,7 150*200 0,017 0,82
2-го поверху 50 0,9 0,015 140*140 0,02 0,7 150*200 0,017 0,82
3-го поверху 50 0,8 0,017 140*140 0,02 0,7 150*250 0,022 0,63
4-го поверху 50 0,7 0,020 140*140 0,02 0,7 150*250 0,022 0,63
5-го поверху 50 0,6 0,023 140*140 0,02 0,7 150*300 0,027 0,51
Горищний короб 250 0,8 0,09 400*200 0,08 0,87 - - -
Витяжна шахта 500 1,2 0,16 400*400 0,16 0,87 - - -

Шахти витяжної системи В1 і В2 оборудуються дефлектором ЦАГИ №4.

Перелік використаної літератури

будинок опалення вентиляція тепловтрата

1. Методичні рекомендації до виконання курсової роботи «Опалення і вентиляція житлового будинку» для студентів спеціальностей 7.092104 «Промислове та цивільне будівництво», «Теплогазопостачання і вентиляція»/ Укл. Є.С. Зайченко. – К.: КДТУБА, 2008.

2. Методические указания по выполнению курсовой работы «Отопление и вентиляция жилого или общественного здания» для студентов специальностей 1202-ПГС и 1220-СТАЭ всех форм обучения/ Сост. Е.С. Зайченко, В.И. Голубенков. – Киев: КИСИ, 1987.

3. Методические указания к выполнению расчета систем отопления и вентиляции для студентов всех форм обучения/ Сост. Е.С. Зайченко, В.И. Голубенков. – Киев: КИСИ, 1988.

4. Методичні рекомендації до практичних занять, курсового та дипломного проектування з курсу «Опалення» на тему: «Теплотехнічний розрахунок і підбір огороджуючи конструкцій будинків різного призначення» для студентів спеціальностей 7.092108 «Теплогазопостачання і вентиляція»/ Укл. Є.С. Зайченко. – К.: КДТУБА, 1998.

5. Теплогазопостачання і вентиляція: Навчальний посібник. / За заг. ред. Степанова М.В., Росковшенка Ю.К – К.: КНУБА, 2004.

Скачать архив с текстом документа