Выбор теплотехнических показателей строительных материалов и характеристик ограждающих конструкций. Московский Государственный Строительный Университет Кафедра отопления и вентиляции Курсовой проект «Отопление и вентиляция гражданского здания» Выполнил: Васильев А.В. ТЭС 3-5 Проверил: Лушин К.И. Москва, 2012 Содержание Исходные данные…………………………………………………………3 1. Выбор и теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций зданий……………………………………………………..................4 2. Определение тепловой мощности системы отопления…………………………………………………………..14 3. Конструирование и гидравлический расчет системы отопления…………………………………………………………..21 4. Конструирование и аэродинамический расчет системы вентиляции…………………………………………………………28 Список литературы………………………………………………………32 Исходные данные 1. Планировка здания: вариант 6, число этажей 2, ориентация входа на восток, строительные размеры (в метрах): а=6.1 м, б= 3.1 м, Нэт=3.1 м, Нm=4.1 м. 2. Конструкция наружной стены: вариант 1. 3. Приведенные сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, м2.0С/Вт,-по п.2.1*СниП II-3-79*(3). 4. Район строительства Рязань. 5. Относительная влажность воздуха в характерном помещении jа=55%(3). 6. Система отопления – водяная двухтрубная с нижним расположением подающей магистрали. 7. Отопительные приборы – радиаторы типа МС140. 8. Теплоснабжение – от городской водяной теплосети. Расчетная температура воды в теплосети (0С): Тr=140, Тo= 70. Перепад давления на вводе здания 92 кПа. 9. Присоединение системы отопления к теплосети – по элеваторной схеме. 1.Выбор и теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания. Выбор климатических характеристик района Строительства. Климатические характеристики района строительства, необходимые для теплотехнического расчета ограждающих конструкций и систем отопления и вентиляции: - наиболее холодной пятидневки tн5 с обеспеченностью 0,92; - продолжительность отопительного периода Zоп, со среднесуточной температурой воздуха ниже 8 оС и его средняя температура tоп; - температура наружного воздуха наиболее холодного месяца tхм; - средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца jхм (все по таблице СНиП 2.01.01-82); - зона влажности (по приложению 1 СНиП 2-3-79**); - расчетная скорость ветра VВ, равная максимальной из средних скоростей по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более (по приложению 4 СНиП 2.04.05-86). Таблица №1: “Климатические характеристики района строительства” Район строительства | tH5,oC | tОП,oC | Zоп, сутки | VВ,м/с | jхм,% | tхм, oC | Зона влажности | Рязань | -27 | -3,5 | | 7,3 | | -11 | нормальная | Выбор расчётных условий и характеристик микроклимата в помещениях. Температура воздуха в помещениях tв принимается по СНиП 2.08.01-89* и места расположения жилых комнат. Относительная влажность воздуха j принимается равной 55%, что соответствует нормальному влажному режиму помещения. Условия эксплуатации ограждающих конструкций, от которых зависит теплотехнические показатели строительных материалов, принимаются по приложению 2 СНиП II-3-79**. Таблица №2 “Расчётные условия и характеристики микроклимата” Значение tв для помещений, оС | Относительная влажность j,% | Условия эксплуатации ограждающих конструкций | угловая жи- лая комната | рядовая жи- лая комната | кухня | лестничная клетка | | | | | (нормальный влажностной режим) | Б | Выбор теплотехнических показателей строительных материалов и характеристик ограждающих конструкций. Теплотехнические показатели строительных материалов выбираются всоответствии с приложением 3 СНиП II-3-79** в зависимости от условий эксплуатации ограждающих конструкций. Таблица №3 “Теплотехнические показатели строительных материалов” Наименование материала | Условия эксплуатации материала | Плотность материала r, кг/м3 | Коэффициент теплопро-водности l, Вт/(м*оС) | Коэффициент паропрони-цаемости m, мг/(м2*ч*Па) | Номер слоя/его толщина в мм | Штукатурка с ц.п. раствором | Б | | 0,93 | 0,09 | 2.1/10 2.2/10 | Пенополистирол (ТУ 6-05-11-78-78) | Б | | 0,052 | 0,05 | 3.1/? 3.2/50 | железобетон | Б | | 2,04 | 0,03 | 1/100 | Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций принимаются по СНиП II-3-79** Таблица № 4 “Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций” Наименование ограждающих конструкций | D tн, оС | n | aв, Вт/(м2 * оС) | aн , Вт/(м2 * оС) | Наружная стена | | | 8,7 | | Чердачные перекрытия (потолок) | | 0,9 | 8,7 | | Перекрытия над подвалами и подпольями | | 0,6 | 8,7 | | D tн – нормируемая разность температур между температурой воздуха в помещении и внутренней поверхности наружного ограждения; n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху; aв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций; aн – коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции. Вт/(м °С); Расчёт оптимального сопротивления теплопередаче, толщины утеплителя и коэффициента теплопередачи ограждающих конструкций По СниПу II-3-79** расчитать Rотр можно двумя способами: 1. По санитарно-гигиеническим требованиям. По санитарно-гигиеническим требованиям Rотр , СниП II-3-79**ограничевает температуру на внутренней поверхности наружного ограждения.  Rотр – минимальное требуемое сопротивление теплопередаче, м2 . оС/Вт, tв – расчетная температура внутреннего воздуха для рядовой жилой комнаты, tн5 – температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, D tн – нормируемая разность температур между температурой воздуха в помещении и внутренней поверхности наружного ограждения, n – коэффициент, уменьшающий расчетную разность температур для конструкций, не соприкасающихся с наружным воздухом, aв- коэффициент теплообмена на внутренней поверхности ограждения. Для наружной стены имеем:  2. По нормам энергосбережения. Rотр нормируется в зависимости от назначения здания, назначения ограждения, от числа градуса суток отопительного периода (ГСОП). ГСОП= (tв-tо.п.)* zо.п. ГСОП= (18+3,5)*208= 4472 Имея значение ГСОП, с помощью интерполяции находим: Rотр =2,97м2*оС/Вт Расчетное требуемое сопротивление принимаем как большее из двух выше найденных значений, а именно : Rотр = 2,97 м2*оС/Вт. Термическое сопротивление утепляющего слоя Rут при условии, что Rо=Rотр, определяется следующим образом: Rо=1/aв+Rут+Rк+1/aн Rут=Rотр-(1/aв+ådк/lк+1/aн) = 2,97-(1/8,7+2*0,01/0,93+0,05/0,052+0,1/2,04+1/23)= 2,97-(0,115+0,022+0,962+0,049+0,043) =2,97-1,19=1,78 м2*оС/Вт aв- коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности ограждения, Вт/(м*оС), aн-коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м*оС). Минимальная толщина утепляющего слоя dут рассчитывается по формуле: dут= Rут*lут= 1,78*0,052=0,093 м = 93 мм Принимаем толщину утеплителя ( ) равную 100 мм. Конструкция стены 2слой 10 мм | 3 слой 100 мм | 1 слой 100 мм | 3 слой 50 мм | 2 слой 10 мм | Рассчитаем фактическое оптимальное сопротивление теплопередачи: м2*оС/Вт Сопротивление теплопередаче пола и потолка (по нормам энергосбережения) Rо =Rотр = Rоф =3,91м2*оС/Вт Выбор заполнения световых проёмов Заполнение световых проемов выбирается из условий одновременного выполнения требований по допустимому сопротивлению теплопередаче и воздухопроницанию, т.е. Roф ³Rотр, и Rиф ³Rитр, где: Roф и Roтр - соответственно фактическое и требуемое сопротивление теплопередаче заполнения световых проёмов, м2*°С/Вт; Rиф и Rитр - соответственно фактическое и требуемое сопротивление воздухопроницанию заполнения световых проёмов, м2*ч/кг. Требуемое сопротивление теплопередаче заполнения световых проемов R0TP определяем из условия энергосбережения, в нашем случае R0TP=0,49 м2*°С/Вт. Требуемое сопротивление воздухопроницанию определяется по формуле: , где GH -нормативная воздухопроницаемость (для окон жилых зданий-6 кг/(ч-м 2)) DР0=10Па – разность давлений воздуха, при которой определяется сопротивление воздухопроницанию DР - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях окон, Па: DР = 5,4Н(ρн - ρB) + 0,3ρH*VB2 Н - высота здания от середины окна первого этажа до устья вентиляционной шахты, м H=3,1-0,8-0,75+3,1+4,1= 8,75 м ρH и ρB – плотность соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м3   для рядовой комнаты  Vв – скорость ветра = 7,3 м/с DP = 5,4*8,75(1,435-1,213)+0,3*1,435*7,32=33,43Па Следовательно: м2*ч*Па/кг Итак, имеем: Rотр = 0,49 м2 * оС/Вт; Rитр =0,37 м2*ч*Па/кг. Принимаем заполнение световых проемов в виде однокамерного стеклопакета из стекла с твердым селективным покрытием с одним уплотненным притвором, для которого Roф=0,51 м2 * оС/Вт и Rиф=0,40 м2*ч*Па/кг |