Отопление и вентиляция гражданского здания

При расчете проектируемого здания учитывались  следующие  добавочные потери:

-на  ориентацию вертикальных наружных  ограждений в размере: 

10% (0,1)-при  ориентации на С,В,СВ,СЗ;

5%(0,05)-на  ЮВ,З;

-на  открывание входных наружных дверей, не оборудованных тепловыми завесами, в зависимости от высоты отапливаемой части здания Н (м)

двойные без тамбура-0,34Н;

-на  инфильтрацию через наружные  окна и балконные двери для  трехэтажных зданий: 1-й этаж 1%,2-й этаж 5%, 3-й этаж 0%;

-на скорость ветра (среднюю за январь). На стены, окна, двери в размере:

5% если  средняя скорость ветра за  январь до 5м/с 

10% если  средняя скорость ветра за  январь 5-10м/с 

15% если  средняя скорость ветра за  январь более 10м/с 

Принимаем 5% т.к. средняя скорость ветра за январь 3,7м/с

-на  угловые помещения в размере 

5% от  основных потерь через наружные  стены и окна при ориентации  С,В,СВ,СЗ;

1%-в  других случаях.

Добавочные  потери на ориентацию заносятся в  графу 9, другие добавочные потери – в графу 10 в таблице №2 приложения.

Определение тепловой мощности системы отопления приводится в таблице №2 приложения.

 

 

 

2.3 Определение  потерь тепла по укрупненным  измерителям

 

 

 

Метод определения потерь тепла по укрупненным  измерителям позволяет произвести приближенную оценку потерь тепла зданием с целью проверки правильности выполненного расчета потерь тепла через ограждающие конструкции.

Ориентировочно  значение тепловых потерь здания определяется по выражению:

Q_у = q₀·V_Н·(t_СР -t_Н5), Вт;

где q₀ - удельная тепловая характеристика здания, Вт /м₃·°С;

q₀=0,1528 Вт /м³·°С;

V_Н -строительный объем отапливаемой части здания по наружному обмеру, м³.

V_Н=3903,08 м³

t_СР - средняя температура воздуха в отапливаемых помещениях, °С. (принимается равной внутренней температуре t_В большинства помещений);

Q_у = q₀·V_Н·(t_СР - t_Н5) = 0,177·3903,08·51=35233,1 Вт;

Удельная  тепловая характеристика здания представляет собой теплопотери 1м³ здания при перепаде температур внутреннего и наружного воздуха в 1°С  (Вт/м³·°С).

Удельная  тепловая характеристика здания любого назначения может быть определена по формуле:

где Р - наружный периметр здания, м;

P=88,98 м

S - площадь  здания по наружному обмеру, м²;

S=413,75м²

Н - высота отапливаемой части здания, м;

Н=9,383м.

К_ОК, К_НС, К_ПЛ, К_ПТ - коэффициенты теплопередачи соответственно окон, стен, перекрытий над подвалом и потолком, Вт /м²·°С.

r₀ - коэффициент остекления (отношение суммарной площади окон и балконных дверей к суммарной площади вертикальных наружных ограждений;

r₀=0,21

n_ПЛ, n_ПТ - коэффициенты в формуле

 

Проверка:

Расхождения находятся в пределах нормы.

 

Определение тепловой мощности отопления  приведено в таблице 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Система отопления

 

 

3.1 Принятая  проектом схема отопления и  ее описание

 

 

 

Т.к. в здании нет  чердака, то проектируется схема  отопления двухтрубная, тупиковая  с искусственной циркуляцией и с нижней разводкой подающих и обратных магистралей, присоединенная через индивидуальный тепловой пункт к наружной водяной теплосети.  Используются стальные водогазопроводные трубы (ГОСТ 3262-75*) диаметрами 20 и 25 мм. Стояки труб расставляются в углах и простенках наружных стен; лестничные клетки оборудуются отдельными стояками. Стояки располагаются открыто. Для опорожнения системы все магистрали прокладываются с уклоном 0,002 в сторону теплового пункта. Все трубопроводы в подвале теплоизолируются.

Отопительные приборы - чугунные секционные радиаторы типа МС-90-108, площадь их нагревательной поверхности fc =0,187 м³, номинальный тепловой поток q_НОМ = 802·0,89 = 713,78 Вт/м² для двухтрубных систем при движении воды «снизу-вниз» и q_НОМ = 802·0,79 = 633,58 Вт/м² при движении воды «снизу-вверх».

Радиаторы в квартирах  устанавливаются под световыми  проемами и у наружных стен на высоте 70 мм от пола. В подъезде радиаторы устанавливаются на лестничной клетке первого этажа.

Арматура  для регулирования и отключения ставится на подающих и обратных ответвлениях циркуляционных колец для возможности аварийного выключения каждого циркуляционного кольца. Для регулирования работы отопительных приборов на подводках устанавливаются краны двойного регулирования КРД. Также на обратных стояках устанавливаются вентили для гашения избыточного давления.

                    

 

                                                                                              

3.2 Гидравлический  расчет трубопровода

 

 

 

 

Располагаемое циркуляционное давление для главного кольца определяется по формуле:

Р_ГЛ.К = Р_И + Б (Р_Е + DР_Е.ТР), Па

где Р_И - искусственное давление, создаваемое насосом или элеватором;

Р_Е - естественное циркуляционное давление в расчетном кольце, обусловленное разностью давлений  горячей воды в подающем стояке и охлажденной воды в обратном стояке;

Б - коэффициент  снижения естественного давления при  температуре наружного воздуха выше расчетной температуры наиболее холодной пятидневки t_Н5.  Для двухтрубных систем Б =0,4;

DР_Е.ТР - дополнительное естественное давление, возникающее за счет охлаждения воды в трубопроводах. При нижней разводке оно не учитывается.

При непосредственном присоединении системы отопления к наружным теплосетям величина искусственного давления рассчитывается в зависимости от давления Р_Э.ЗАД  перед элеватором по формуле:                           

  Па

где q - коэффициент смешения (эжекции) элеватора, представляющий собой отношение массы воды подмешиваемой из обратного трубопровода, к массе воды, подаваемой из тепловой сети в сопло элеватора G_C , кг/час:

где T_Г - температура воды в подающей магистрали наружной теплосети, ⁰С;

t_Г , t_О - температура воды в подающей и обратной магистрали системы отопления здания, ⁰С

G_СМ - количество воды ( кг/час) циркулирующие в системе отопления.

 

Естественное  давление рассчитывается по формуле:

Р_Е = h·g·(r_О - r_Г),  Па

где h - расстояние от оси элеватора до середины расчетного прибора, м;

r_О , r_Г  - плотность воды в обратном и подающем трубопроводе, кг/м³;

Средние удельные линейные потери давления для рассматриваемого циркуляционного кольца:

 Па/м

где  S L_ГЛ.К - сумма длин всех участков циркуляционного кольца, м. Для проектируемого здания S L_ГЛ.К = 74,42 м.

 Па/м

Определяются  расчетные расходы теплоносителя на  каждом участке по формуле:

 кг / час

где Q_УЧ - тепловая нагрузка расчетного участка, Вт;

С - теплоемкость воды (С = 4,19, кДж/кг град);

(t_Г - t_О) - разность температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе системы отопления, 0С;

b1 - поправочный коэффициент, учитывающий дополнительную (сверх расчетной) теплопередачу приборов при подборе стандартных типов их. Для радиаторов и конвекторов b1 составляет 1,06;

b2 - поправочный коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери приборов при их установке у наружных стен. Для радиаторов и конвекторов b2 =1,02.

 

Линейные  потери давления на участке )графа 8) определяются по формуле:

h_L = R·L; Па

где

R - удельные  потери напора на участке, Па/м

L – длина участка, м

 

Общие потери давления на участке (графа 11) состоят  из линейных и местных потерь и  определяются: 

P_УЧ = R L + Z; Па

R - удельные  потери напора на трении, Па;

L - длина  участка; 

Z - потери  напора на местные сопротивления.

 

Определяются  общие потери давления в кольце (графа 12), как сумма потерь по всем расчетным участкам циркуляционного кольца.

Р_ГЛ.К. = S(R L + Z), Па

Значения  Р_ГЛ.К. и Р_ГЛ.К. = (0,9…0,95) Р_ГЛ.К.

т.е. запас располагаемого давления должен составлять 5- 10%.

т.к. запас находится в пределах 5- 10% расчет кольца закончен.

После расчета главного циркуляционного  кольца в той же таблице производится расчет колец через приборы вышележащих  этажей того же стояка. Располагаемое циркуляционное давление через прибор 2-го этажа больше давления Р_ГЛ.К. в главном кольце на величину:

где - потери давления в подводках приборов нижележащего (первого) этажа;

h₂ – превышение оси прибора 2-го этажа над осью прибора 1-го этажа;

Расчету подлежат только участки, не входящие в главное кольцо.

Аналогично  определяется добавочная величина циркуляционного  давления через прибор 3-го этажа:

где - потери давления в подводках приборов нижележащего (второго) этажа;

h₂ – превышение оси прибора 3-го этажа над осью прибора 2-го этажа;

 

Далее производится расчет малого циркуляционного  кольца через ближайший к узлу управления стояк в той же ветви через прибор 1-го этажа. Расчет выполняется только для участков стояка, так как остальные участки малого кольца рассчитаны в главном кольце.

Располагаемое давление в малом стояке представляет собой разность давлений между точками подключения стояка к подающей и обратной ветвям главного кольца:

где - суммарные потери участков, общих с главным кольцом.

 

Гидравлический  расчет приведен в таблице 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3 Расчет нагревательных приборов

 

 

Для поддержания в помещении  расчетной температуры необходимо, чтобы теплоотдача нагревательных приборов компенсировала теплопотери помещения.

Расчетная площадь прибора определяется по формуле: