Отопление и вентиляция гражданского здания

Московский государственный  строительный университет.

 

 

 

 

Кафедра отопления и  вентиляции

 

 

 

 

 

Расчётно-пояснительная  записка

для курсового проекта  на тему:

«Отопление и вентиляция гражданского здания»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

Группа:

Консультант:

Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва

2006

Содержание.

1. Выбор и технологический расчёт наружных ограждающих конструкций.   
1. Климатические характеристики района строительства.
2. Расчётные условия и характеристики микроклимата.
3. Теплотехнические показатели строительных материалов.
4. Определение расчётного сопротивления теплопередаче стен, пола и потолка.
5. Проверка отсутствия конденсации водяных паров в толще ограждающей конструкции.
6. Выбор заполнения оконных проёмов.
2. Определение тепловой мощности системы отопления. 
1. Теплопотери через ограждающие конструкции.
2. Теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха.
3. Теплозатраты на подогрев вентиляционного воздуха.
4. Бытовые тепловыделения.
3. Конструирование и расчёт системы отопления. 
1. Размещение отопительных приборов, стояков, магистралей.
2. Гидравлический расчёт теплопроводов
3. Расчёт поверхности и подбор отопительных приборов.
4. Конструирование и расчёт систем вентиляции.
1. Расчёт воздухообмена в помещениях.
2. Конструирование системы вентиляции.
3. Аэродинамический расчёт воздуховодов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Выбор и теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций здания.

    Конечной целью теплотехнического расчёта является определение коэффициента теплопередачи отдельных элементов ограждающих конструкций здания (наружных стен чердачного и цокольного перекрытий, окон, дверей и т. д.)

Климатические характеристики района строительства.

Значения в таблице  принимаем по приложениям 1, 4

 

Район стр-ва	tн5 (темп. наиб. холодной пятидневки) 0С	tхм (темп. наиб. холодного месяца) 0С	tоп (температура отопительного периода) 0С	zот (продолжит. отопительного периода) сут.	V (скорость ветра) м/с	(относит. влажность воздуха) %	Зона влажности
Минск	-25	-6,9	-1,2	203	4,5	85	норм.

 

1.2.  Расчётные условия и характеристики  микроклимата.

Значения в таблице  принимаем по приложению 2.

 

Температура внутреннего воздуха tв, 0С				Влажность φ, %	Влажностный режим помещения
Угловая комната	Рядовая комната	Кухня	Лестничная клетка
20	18	17	16	55	норм.

    Т. к. t_н5>-31, то t_ук=20⁰, а t_рк=18⁰

 

1.3. Теплотехнические показатели  строительных материалов.

    Значения в таблице  принимаем по приложениям 3 и  5

 

Наименование материала	Условия эксплуатации	ρ кг/м3	λ Вт/(м 0С)	μ мг/(м ч Па)
Керамзито-бетон	Б-норм.	1400	0,65	0,098
Пенопласт	Б-норм.	75	0,07	0,23

ρ – плотность материала;

λ -  коэффициент теплопроводности материала;

μ – коэффициент паропроницаемости  материала.

Вид стены по варианту.

 

 

r=0,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций.

 

Наименование конструкции	Δtн, 0С (не  более)	n	αв Вт/(м2  0С)	αн Вт/(м2  0С)
Наружные стены	4	1	8,7	23
Пол	2	0,6		6
Потолок	3	0,9		12

 

 Δt^н – нормативный температурный перепад (разница между внешней и внутренней температурой);

   n – коэффициент, показывающий положение ограждения по отношению к окружающему воздуху;

   α_в и α_н — коэф. теплоотдачи внутренней и наружной поверхностей ограждения.

1.4. Определение расчётного сопротивления 

теплопередаче наружных стен, пола и  потолка.

 

1. Требуемое сопротивление из санитарно-гигиенических условий вычисляется по формуле:

    

  t_в – температура рядовой комнаты           

          Наружные стены :    

                                  Пол :   

                          Потолок :   

2. Из условий энергосбережения градусы суток отопительного периода рассчитываются по формуле:

ГСОП = ( t_в – t_оп ) z_оп

                                       ГООП = (18 + 1,2) 203 = 3897,6

 

ГСОП
	Наружные стены	Пол, потолок
2000	2,1	2,8
4000	2,8	3,7
6000	3,5	4,6
8000	4,2	5,5
10000	4,9	6,4
12000	5,6	7,3

 

По полученному значению ГСОПа можно получить значения требуемых  сопротивлений, интерполируя между  значениями данной таблицы.

 Наружные  стены : 

 Пол и потолок  : 

  3)  Расчётное сопротивление стены равно максимальному из полученных сопротивлений:

Наружные стены 

Пол и потолок 

Определение сопротивления утеплителя теплопередаче.

    Сопротивление  утеплителя вычисляется по формуле:

 

Определение ширины утеплителя.

     Ширина утеплителя  находим по формуле:

    Полученную величину  округляем до величины кратной  5 см в большую сторону:

                                                       

Определение приведённого сопротивления  стены.

    Условное сопротивление стены вычисляется по формуле:

     Приведённое  сопротивление стены вычисляем  по формуле:

Определение приведённого сопротивления  пола и потолка.

    Значение приведённого сопротивления пола и потолка приравнивается к расчётному:

 

 

1.5. Проверка отсутствия конденсации  водяных паров 

в толще ограждающей конструкции.

 

    Конденсация в  толще стены на происходит  если:

e_xi<E_xi

    где e_xi – парциальное давление водяного пара в i–том сечении (упругость                              водяных паров);

           Е_xi – упругость водяных паров при полном насыщении.

    Необходимо построить  графики зависимости t(x), e(x), E(x).

 

Построение графика t(x).

        Для этого сначала нужно найти  в каждом сечении по формуле:

1 сечение: 

2 сечение: 

3 сечение: 

4 сечение: 

        5 сечение: 

Теперь можно найти  температуру в каждом сечении  по формуле:

1 сечение: 

2 сечение: 

3 сечение: 

4 сечение: 

5 сечение:   

Построение  графика E(x).

    В зависимости от температуры,  рассчитанной в предыдущем пункте  по приложению 9 интерполируя между  указанными значениями можно  определить Е в каждом сечении:

 

         1 сечение: при t=16⁰C, E=1817 Па

                           при t=18⁰C, E=2064 Па

                           получаем при t=16,6⁰C, E=1891 Па

         2 сечение:  при t=10⁰C, E=1598 Па

                           при t=12⁰C, E=1817 Па

                           получаем при t=11,4⁰C, E=1350 Па

         3 сечение: при t=-4⁰C, E=449 Па

                           при t=-6⁰C, E=383 Па

                           получаем при t=-4,7⁰C, E=426 Па

 

         4 сечение:  при t=-20⁰C, E=124 Па

                           при t=-22⁰C, E=105 Па

                           получаем при t=-20,9⁰C, E=116 Па

         5 сечение: при t=-24⁰C, E=88 Па

                           при t=-26⁰C, E=75 Па

                           получаем при t=-24,4⁰C, E=85 Па

Построение  графика е(x).

    Для этого сначала нужно найти общее сопротивление паропроницанию конструкции ограждения в каждом сечении по формуле:

    где  - сопротивление влагообмену на внутренней поверхности;

         - сопротивление влагообмену на наружней поверхности;

           - ширина i–того слоя;

     - коэффициент паропроницаемости

1 сечение:

            2 сечение:

          3 сечение:

          4 сечение: 

          5 сечение: 

 

Для всей стены:

    Теперь можно  найти парциальное давление водяных  паров в расчётном сечении  по формуле:

    Находим e_в и е_н:   

 

                                  

Находим парциальное  давление водяных паров в каждом сечении:

1 сечение: 

2 сечение: 

3 сечение: 

4 сечение: 

5 сечение: 

По результатам расчётов строим графики.

    Строятся  графики  распределения температуры (t, ⁰C), парциального давления водяного пара (е_x, Па) и давления насыщенного пара (Е, Па) в характеных сечениях ограждения.

    В заштрихованной  области парциальное давление  водяного пара больше давления  насыщенного пара: е>E. В этой области может произойти конденсация водяных паров. Чтобы не произошло конденсации, необходимо увеличить сопротивление паропроницанию ограждения путём прокладки с внутренней стороны слоя с высоким значением сопротивления паропроницанию, например, слоя полиэтиленовой плёнки.