Инженерные системы

    СОДЕРЖАНИЕ 

Введение ……………………………………………………………………………..3

Исходные  данные ……………………………………………………………………6

1 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций: ……………………….7

     1.1 Теплотехнический расчет наружной стены ……………………………7

     1.2 Теплотехнический расчет пола …………………………………………10

     1.3 Теплотехнический расчет перекрытия …………………………………13

2 Расчет теплопотерь ………………………………………………………………16

3 Определение потерь тепла по укрупненным показателям ……………………17

4 Расчет водоструйного элеватора ……………………………………………….18

5 Определение необходимой поверхности нагревательного прибора …………20

6 Расчет системы вентиляции …………………………………………………….22

Список  использованной литературы ……………………………………………...25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

      Около 80 % своей жизни человек проводит в помещении: жилых, производственных зданиях, транспорте. Здоровье и работоспособность человека в значительной степени зависят от того, насколько помещение в санитарно – гигиеническом отношении удовлетворяет его физиологическим требованиям.

      Под микроклиматом помещения понимается совокупность теплового, воздушного и влажностного режимов в их взаимосвязи. Основное требование к микроклимату – поддержание благоприятных условий для людей, находящихся в помещении. В результате протекающих в организме человека процессов обмена веществ освобождается энергия в виде теплоты. Эта теплота путем конвекции, излучения, теплопроводности и испарения должна быть передана окружающей среде, поскольку организм человека стремится к сохранению постоянной температуры (36,6^оС). Поддержание постоянной температуры организма обеспечивает физиологическая система терморегуляции. Для нормальной жизнедеятельности и хорошего самочувствия  человека должен быть тепловой баланс между теплотой, вырабатываемой организмом, и теплотой, отдаваемой в окружающую среду. При обычных условиях более 90% вырабатываемой теплоты отдается окружающей среде (половина теплоты – излучением, четверть – конвекцией, четверть – испарением) и менее 10% теплоты теряется в результате обмена веществ.

      Интенсивность теплоотдачи человека зависит от микроклимата помещения, характеризующегося температурной внутреннего воздуха t_в, радиационной температурой помещения (осредненной температурой его ограждающих поверхностей) t_R, скоростью движения (подвижностью) и относительной влажностью φ_в воздуха. Сочетания этих параметров микроклимата, при которых сохраняется тепловое равновесие в организме терморегуляции, называют комфортным или оптимальным. Наиболее важно поддерживать в помещении в первую очередь благоприятные температурные условия, так как подвижность и относительная воздуха имеют, как правило, несущественные колебания. Зоны комфортных сочетаний t_в и t_R для гражданских зданий в холодный и теплый периоды года. Кроме оптимальных различают допустимые сочетания параметров микроклимата, при которых человек ощущает небольшой дискомфорт.

      Часть помещения, в которой человек  находится основное рабочее время, называют обслуживаемой или рабочей  зоной. Комфорт должен обеспечен, прежде всего, в этой зоне.

      Тепловые  условия в помещении зависят  главным образом от t_в и t_R , т.е. от его температурной обстановки, которую принято характеризовать двумя условиями комфортности. Первое условие комфортности температурной обстановки определяет такую область сочетаний t_в и t_R , при которых человек, находясь в центре рабочей зоны, не испытывает ни перегрева, ни переохлаждения.

Для спокойного состояния человека t_в = 21…23, при легкой работе – 19…21, при тяжелой – 14 …16^оС.

      Второе  условие комфортности определяет допустимые температуры нагретых и охлажденных  поверхностей при нахождении человека в непосредственной близости от них. Во избежание недопустимого радиационного перегрева или переохлаждения головы человека поверхности потолка и стен могут быть нагреты до допустимой температуры t^доп_нагр ≤ 19,2+8,7/φ или охлаждены до температуры t^доп_охл  ≥ 23-5/ φ, где φ – коэффициент облученности от поверхности  элементарной площадки на голове человека в сторону нагретой или охлажденной поверхности.

      Температура поверхности холодного пола зимой  может быть лишь на 2-2,5^оС ниже температуры воздуха помещения вследствие большой чувствительности ног человека к переохлаждению, но и не выше 22-24^оС в зависимости от назначения помещений. Основные нормативные требования к микроклимату помещений содержатся в санитарных нормах СН 245-71, строительных нормах и правилах СНиП 2.04.05-86 и ГОСТ 12.1.005-88.

      При определений расчетных метеорологических  условий в помещений учитывается  способность человеческого организма  к акклиматизации в разное время  года, интенсивность выполняемой  работы и характер тепловыделений в помещений.

      Расчетные параметры воздуха нормируются  в зависимости от периода года. Различают три периода года: теплый, холодный и переходный. Холодный период года характеризуется среднесуточный температурой наружного воздуха  t_н ниже +8 ^оС, теплый – при t_н выше +8 ^оС и переходный – при t_н равной +8 ^оС.

По интенсивности  труда все виды работ делятся  на три категории: легкие, средней  тяжести и тяжелые с затратой энергии соответственно до 172 Вт, 172-193 Вт и более 293 Вт.

      В зависимости от интенсивности явных тепловыделений различают три группы помещений: с незначительными теплоизбытками явной теплоты (до 23 Вт/м³); со значительными избытками и явной теплоты (более 23Вт/м³); жилые, общественные помещения и вспомогательные помещения производственных зданий при всех значениях явной теплоты. Причем под последней согласно ГОСТ 12.1.005-88 понимают теплоту, поступающую в рабочее помещение от оборудования, отопительных приборов, нагретых материалов, людей и других источников теплоты.

      Под избытком явной теплоты понимают остаточное количество явной теплоты после осуществления всех мероприятий по их уменьшению. Оптимальные и допустимые метеорологические условия в обслуживаемой зоне жилых, общественных и административно – бытовых  помещений устанавливаются СН 245-71 и СНиП 2.04.05-86 и по ГОСТ 12.1.005-88 в рабочей зоне  производственных помещений. В холодный период года оптимальная температура воздуха составляет, ^оС: для легкой работы 20-23, для работы средней тяжести 17-20, для тяжести работы 16-18; допустимые температуры равны соответственно 19-25, 15-23 и 13-19^оС. Для теплового периода года оптимальные температуры воздуха для указанных категорий работ составляют соответственно 22-25,21-23 и 18-21 ^оС. Максимально допустимая температура воздуха в рабочей зоне равна 28 ^оС и лишь при расчетной температуре наружного воздуха больше 25 ^оС допускается до 33 ^оС.

      Оптимальные значения относительной влажностью воздуха нормируются в диапазоне 40-60%. Оптимальные скорости воздуха в помещении для холодного периода года принимаются 0,2-0,3, а для теплого 0,2-0,5 м/с.

В теплый период года метеорологические условия  не нормируется в помещениях жилых  зданиях, а также в общественных, административно – бытовых и  производственных помещениях в периоды, когда они не используются и в  нерабочее время.

      Требуемый микроклимат в помещении создается  следующими системами инженерного  оборудования зданий: отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

      Системы отопления служат для создания и  поддерживания в помещениях в холодный период года необходимых температур воздуха, регламентируемых соответствующими нормами. Таким образом, они позволяют разрешить лишь одну из задач по созданию и обеспечению микроклимата в помещении – необходимого теплового режима.

      В тесной связи с тепловым режимом  помещений находится воздушный режим, под которым понимают процесс обмена воздухом между помещениями и наружным воздухом. Системы вентиляции предназначены для удаления из помещений загрязненного и подачу в них чистого воздуха. При этом расчетная температура внутреннего не должна изменяться. Система вентиляции состоит из устройств для нагревания, увлажнения и осушения приточного воздуха.

      Системы кондиционирования воздуха являются более совершенными создания и обеспечения  в помещениях улучшенного микроклимата, т.е. заданных параметров воздуха: температуры, влажности и чистоты при допустимой скорости движения воздуха в помещении независимо от наружных метеорологических условий и переменных по времени вредных выделений в помещениях. Системы кондиционирования воздуха состоят из устройств термовлажностной обработки воздуха, очистки его от пыли, биологических загрязнений и запахов, перемещения и распределения воздуха в помещений, автоматического управления оборудованием и аппаратурой. Системы инженерного оборудования зданий будут дополнительно рассмотрены в последующих главах учебника. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ИСХОДНЫЕ  ДАННЫЕ ДЛЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ  

Вариант планировки № 8

Источник  теплоснабжения – ТЭЦ

Здание  жилое 3-х этажное

Двухтрубная система с нижней разводкой

Ориентация  широтная

Параметры теплоносителя 130-70

Район строительства г. Рязань

t_х.п. = -30⁰С

t_х.с. = -45⁰С

t_min = -84⁰C

t _{вентиляц.} = +5⁰С

Зона  – нормальная 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ  РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ 

1.1 Теплотехнический расчет наружного ограждения 

Наружная  стена выполнена из кирпича сплошного  глиняного

обыкновенного (ГОСТ 530-70^*) на цементно-песчаном растворе. Район строительства г. Рязань. 

Составляем  расчетную схему 

     δ          δ          δ

1. цементно-песчаный раствор , , [1, с. 23, п. 3]
2. кирпичная кладка            , ,       [1, с. 24, п. 3]
3. цементно-песчаный раствор , , [1, с. 23, п. 3]

 

Производим  сбор исходных данных

        [1, с. 5, т. 3]

        [1, с. 5, т. 4]

        [1, с. 6, т. 6]

        [1, с. 4, т. 2]

        [ ГОСТ 12.1.005-76]

        
 
 
 
 
 
 
 

      Определяем  требуемое сопротивление теплопередаче  ограждающей конструкции по следующей  формуле 

       ,                                               (1.1)

где  - требуемое сопротивление теплопередачи,     ;

        - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной

               поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному

               воздуху;

        - расчетная зимняя температура наружного воздуха,

      - температура внутреннего воздуха, ;

      - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего