Водяне опалення та вентиляція багатоповерхового будинку

МІНІСТЕРСТВО  ОСВІТИ І НАУКИ. МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

КРИВОРІЗЬКИЙ  НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра теплогазоводопостачання, водовідведення і вентиляції

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВИЙ  ПРОЕКТ

 

з дисципліни: «Теплогазопостачання та вентиляція»

 

на тему: «Водяне опалення та вентиляція багатоповерхового будинку»

 

Варіант №19

 

 

 

 

 

Виконала:

ст. групи ЗПЦБ-09-2

Усачова С.В.

 

Перевірив:

к.т.н., доц. Коновалюк В.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кривий Ріг

2013н.р. 

2. Зміст

 

1. Вихідні дані
2. Зміст
3. Будівельна характеристика будинку і кліматичні умови будівництва
4. Конструювання системи опалення
5. Розрахунок втрат теплоти всіма приміщеннями
6. Теплотехнічний розрахунок опалювальних приладів одного стояка.
7. Гідравлічний розрахунок однієї гілки системи опалення
8. Конструювання системи вентиляції
9. Аеродинамічний розрахунок системи вентиляції
10. Список використаних джерел.

 

 

3. Будівельна характеристика будинку і кліматичні умови будівництва.

 

Будинок має: дві секції, 7 поверхів (усі поверхи мають однакове планування). Варіант типового поверху №19.  Висота поверху – 3м, висота підвалу 2,8м, висота технічного поверху 2,7м. Матеріал стін – цегла з щаром утеплювача (товщина 510мм), внутрішніх стін – цегла, (товщина 380мм та 200мм). Підвал та сходи не опалюються. Система опалення – однотрубна вертикальна з елеваторним вузлом та з нижньою розводкою подаючої магістралі. Насосний тиск в системі опалення після елеватора – 12кПа. Опалювальні прилади – чавунні секційні радіатори МС-140-108. Труби - сталеві водогазопровідні по ГОСТ 3268-75*, звичайні, чорні.

Опір  теплопередачі зовнішніх огороджувальних  конструкцій будинку – нормативний.

Теплопостачання будинку централізоване від районної котельні. Розрахункові  температури  теплоносія води 150-95-70°С.

Місто будівництва  – Львів:

• температурна зона міста будівництва – ІІ зона, [2, зміна №1];
• розрахункова температура зовнішнього повітря t₃ -19 ºС (хол), 26,4 ºС (жар.) по параметру Б для розрахунку втрат теплової потужності будинком та число градусо-діб опалювального періоду =3476 [3, додаток 8];
• тривалість періоду з середньодобовою температурою  зовнішнього повітря  ≤  8º С  для міста будівництва  (тривалість опалювального періоду), 191 доба [4,табл.];
• середня  температура періоду з середньою добовою температурою зовнішнього повітря ≤  8º С   t_оп.сер. =  -0,2ºС   [4,табл.];
• повторення напрямків, % , та середня швидкість вітру по напрямкам, м/с, за січень місяць [4,додаток 4];

Указані дані представляємо у вигляді таблиці 1:

Таблиця 1

Напрямок вітру	Пн	ПнСх	Сх	ПдСх	Пд	ПдЗ	З	ПнЗ
Повторення,  %	4	6	9	16	12	18	23	12
Середня швидкість,м/с	3,2	4,1	5	4,8	4,1	6	6,4	5,4
Коефіцієнт, β	0,1	0,1	0,1	0,05	0,05	0,05	0,05	0,05

 

 

4. Конструювання системи опалення.

 

Для житлового 7ми поверхового будинку  проектуємо індустріальну систему опалення: вертикальну однотрубну з одностороннім підключенням опалювальних приладів і уніфікованими поверхостояками.

Застосування індустріальних систем опалення значно спрощує виконання  заготівельних і монтажних робіт  і забезпечує хорошу їх гідравлічну  стійкість. Вони естетичні і прості в експлуатації.

Рекомендується проектувати системи  опалення із зустрічним напрямком руху теплоносія в розподільній (гарячої) і складальної (зворотної) магістралях (тупикову систему). У житлових будинках з технічними поверхами (горищами) застосовують вертикальні однотрубні системи  опалення з прокладанням магістралі: розподільчої верхньої (рис.4.1,а) і нижньої збірної (рис.4.1,б).

У будинках без технічних поверхів, а також з непрохідними технічними поверхами застосовують вертикальні  однотрубні системи опалення з нижньої  прокладкою розподільної і збірної  магістралей.

Ми приймаємо вертикальну  однотрубну системи опалення із зустрічним рухом теплоносія з нижнім розміщенням  розподільних магістралей.

Після вибору системи опалення приступаємо до її проектування. Однотрубні вертикальні системи опалення складаються з теплового вводу, індивідуального теплового пункту (ІТП), розподільної і збірної магістралей, стояків, опалювальних приладів, запірної арматури (засувок, пробкових кранів, вентилів), регулюючої арматури (три-і двоходові кранів), повітрозбірників, дросельних шайб і ін.

Рис.4.1. Принципові схеми однотрубних систем опалення із зустрічним рухом теплоносія з розміщенням розподільних магістралей: а - верхнім; б - нижнім.

 

Теплове введення і ІТП розташовуємо у підвалі в легкодоступному приміщенні ближче до центру будівлі.

Систему опалення починаємо конструювати з розміщення стояків і опалювальних приладів на плані типового поверху, накресленого в масштабі 1:100. Уніфіковані стояки з одностороннім підключенням опалювальних приладів розташовуємо на відстані 150 + -50 мм від крайки укосу віконного отвору. У кутових кімнатах прокладаємо, як правило, два стояка (при цьому в кутовій кімнаті може бути тільки одне вікно), що забезпечує більш рівномірний розподіл температури повітря в приміщенні; один зі стояків розташовуємо ближче до зовнішнього кута. Опалювальні прилади встановлюємо під вікнами: у цегляних будинках - в нішах глибиною 130 мм. Довжина підводок - 360мм. При установці будівельних приладів у нішах підводки виготовляємо прямі, а при установці у стіни без ніш - з відступами (з качками).

Рис. 4.2. Приклад схеми розміщення стояків і опалювальних приладів на плані типового поверху.

 

Після цього систему опалення з нижньою прокладкою розподільних магістралей всі стоянки переносимо на план технічного поверху в масштабі 1:100. На відстані 1м від стояків прокладаємо розподільну магістраль (рис.4.3).

 

Рис.4.3. Приклад схеми розміщення розподільчих магістралей і стояків на

технічному поверсі.

На плані підвалу в масштабі 1:100 розміщуємо теплове введення, ІТП і стояки. В системі опалення з нижньої прокладкою - розподільчі та збірні магістралі (див. рис. 4.1.б), як правило, розташовують паралельно зовнішнім стін.

Аксонометричну схему системи  опалення викреслюємо у фронтовій ізометричної проекції з лівого системою координат в масштабі 1:100 (рис. 4.4). При великих розмірах системи опалення допускається викреслювати окремо розподільні, збірні магістралі та стоянки.

На аксонометричній схемі викреслюємо всі повороти, відступи, запірну і регулюючу арматуру, збірники повітря, пристрої для спорожнення системи опалення, випуску повітря і ін. Запірну арматуру встановлюємо на розгалуженнях магістралей й на підключенні стояків до магістралей (при кількості поверхів більше трьох), регулюючу арматуру - на підводках до опалювальних приладів; однотипні підключення стояків до магістралей і радіаторні вузли рекомендується детально не викреслювати, а викреслювати у вигляді відповідних вузлів (додаток7).

У системах опалення з нижньої прокладкою розподільних магістралей повітрозбірника  служать опалювальні прилади  верхнього поверху. Їх обладнають спеціальною  арматурою для видалення повітря.

На аксонометричній схемі вказуємо номери стояків, величину і напрям ухилів, відмітки рівня осей трубопроводів, місця зміни діаметрів труб. Крім цього, після розрахунку системи опалення проставляємо діаметри трубопроводів, кількість секцій у чавунному радіаторі або модель іншого опалювального приладу; уточнюють вид запірної арматури.

Елементи системи опалення та матеріали записуємо в специфікацію за такими групами: опалювальне обладнання з їх характеристикою; запірно-регулююча арматура; інші елементи системи (повітрозбірники та ін.); трубопроводи по кожному діаметру; інші матеріали, включаючи гідро-і теплоізоляційні.

Рис. 4.4. Аксонометрична розрахункова схема системи опалення житлового будинку.

 

Специфікація системи опалення

Марка, позиція

Позначення

Найменування

Кількість

Маса одиниці,кг

Примітка

 

 

 

5. Розрахунок втрат теплоти всіма приміщеннями.

 

Розміри зовнішніх  огороджень для розрахунку їхньої площі  з метою розрахунку втрат теплової потужності міряємо з точністю до 0,1 м по планам і розрізам будинку. Довжину зовнішніх стін (СЗ) міряємо:  у кутових приміщеннях від зовнішніх кутів до осей внутрішніх стін; у не кутових приміщеннях – між осями внутрішніх стін.

Висоту зовнішніх  стін (СЗ) міряємо:

- на першому поверсі - від нижньої поверхні перекриття  над неопалюваним підпіллям до чистої підлоги другого поверху;

- на середніх поверхах – від чистої підлоги одного поверху до чистої підлоги наступного поверху;

- на верхньому поверсі – від чистої підлоги до верху конструкції перекриття технічного поверху (горища).

Розміри внутрішніх стін (СВ) для розрахунку їхньої площі міряємо:

- довжину стін – по планам поверхів від внутрішніх поверхонь зовнішніх стін до осей внутрішніх стін або між осями внутрішніх стін;

- висоту стін – по розрізам будинку від поверхні підлоги до поверхні стелі.

Розміри зовнішніх вікон (ВК) і дверей (ДЗ) знаходимо по найменшим розмірам будівельних пройомів.

Розміри стелі (СТ)  і підлоги (ПЛ) міряємо між осями внутрішніх стін і між внутрішньою поверхнею зовнішньої стіни і віссю внутрішньої стіни.

 

Кімната 101, яка знаходиться на першому поверсі:

Висота стін  h = 3,0м+0,3м=3,3м;

Вікно (ВК), що знаходиться по ряду В, в осях 1-2, S = 1,2мх1,7м=2,04м²;

Стіна зовнішня (СЗ) , що знаходиться по ряду 1, в осях Б-В = 5,9+0,3=6,2м, знаходиться зі східної  сторони. Площа S= 6,2мх3,3м=20,46м²;

Стіна зовнішня (СЗ), що знаходиться по ряду В, в осях 1-2 = 0,51+3,2+0,1=3,81м, знаходиться з північної сторони; Площа S = 3,81мх3,3м-(1,2мх1,7м) = 10,53м²;

Підлога (ПЛ) S = 5,5мх3,2м=17,6м²;

 

Кімната 722, яка знаходиться на сьомому поверсі:

Висота стін h = 3,0м (висота поверху);

Вікно (ВК), що знаходиться по ряду А, в осях 8-9, S = 1,2мх1,7м=2,04м²;

Стіна зовнішня (СЗ) , що знаходиться по ряду 9, в осях А-Б = 5,9+0,3=6,2м, знаходиться із західної сторони. Площа S = 6,2мх3м=18,6м²;

Стіна зовнішня (СЗ), що знаходиться по ряду А, в осях 8-9 = 0,51+3,2+0,1=3,81м, знаходиться з південної сторони; Площа S = 3,81мх3м-(1,2мх1,7м) = 9,39м²;

Підлога (ПЛ) S = 5,5мх3,2м=17,6м²;

 

Кімната 316, яка знаходиться на третьому поверсі:

Висота стін h = 3,0м-0,3м=2,7м;

Вікно (ВК), що знаходиться по ряду А, в осях 4-5, S = 1,2мх1,7м=2,04м²;

Стіна зовнішня (СЗ), що знаходиться по ряду А, в осях 4-5 = 3,21+0,1+0,19=3,5м, знаходиться з південної сторони; Площа S = 3,5мх2,7м-(1,2мх1,7м) = 7,41м²;

 

Площу підлоги  і стелі коридорів, індивідуальних вбиралень та інших допоміжних приміщень, у яких не передбачена установка  опалювальних приладів, відносимо пропорційно до прилеглих житлових приміщень і кухонь.

Окремі ванні  приміщення та ванні приміщення суміщені з вбиральнями у площі житлових кімнат або кухонь не включаємо.

Площу огороджуючи конструкцій розраховують з точністю до 0,1 м2.

Правила виміру зовнішніх огороджень, в інших випадках, для розрахунку їхньої площі  описані в [6,c.19…21] і [7, c.34…37].

Значення коефіцієнта β приймаємо для зовнішніх вертикальних і похилих огороджень орієнтованих на напрямок, звідки у січні місяці дує вітер зі швидкістю більше 4,5 м/с повтореністю 15% і більше (див.розд.2.1), у розмірі 0,05 при швидкості вітру до5 м/с і у розмірі 0,10 при швидкості вітру  5 м/с і більше.

Розраховуємо Qа – втрати теплової потужності через зовнішні огороджуючи конструкції (стіни, вікна, двері,  стелю, підлогу) кожного приміщення:

 

Qа = ∑ [(А/R₀)*(tв – tз )*(1+∑ β)n ] , Вт   (5.1)

Qа= Qа_сз+ Qа_сз+ Qа_вк+ Qа_пл.+_. Qа_ст., Вт

 

Кімната 101:

Qа_сз = ∑ [ (20,46/2,1) (20+19)*(1+∑0,1)*1 ] = 417,97 Вт   (5.1)

Qа_сз = ∑ [ (10,53/2,1) (20+19)*(1+∑0,1)*1 ] = 215,11 Вт   (5.1)

Qа_вк = ∑ [ (2,04/0,42) (20+19)*(1+∑0,1)*1 ] = 208,37 Вт   (5.1)

Qа_пл = ∑ [ (17,6/2,2) (20+19)*(1+∑0)*0,6] = 187,2 Вт   (5.1)

 

Qа=417,97+215,11+208,37+187,2=1028,65Вт

 

Кімната 722: