I. Пояснительная записка (выполненные расчеты)

Инженерных систем»

Часть 2

Отопление и вентиляция

Жилого дома

 

Екатеринбург, 2011

Задание на расчетно-графическую работу:

 

Работа выполняется на основании архитектурного проекта, выполненного в 6 семестре.

 

Курсовая работа представляется в виде:

I. Пояснительная записка (выполненные расчеты)

II. Графические материалы (планы, разрезы, фасады, схемы)

 

I. Для запроектированного здания определить и оформить в виде пояснительной записки:

1. Расход тепла на отопление здания по укрупненным показателям, кВт;
2. По выполненному расчету подобрать котел и запроектировать помещение котельной;
3. Для двух угловых помещений определить потери тепла через ограждающие конструкции;
4. Выбрать тип нагревательных приборов и определить их поверхность для этих помещений;
5. Предусмотреть вентиляцию помещений кухни, сан.узлов, ванных комнат, гаража, котельной;
6. Определить сечение вентиляционных каналов.

 

 

II. На планах здания и генплане участка нанести:

1. Стояки канализации (К1), отводящие трубы от сантехприборов;
2. Выпуск канализации в индивидуальное очистное сооружение или в городскую сеть, указать расположение и габариты индивидуального септика на прилегающей к зданию территории;
3. Стояки холодной (В1) и горячей воды (Т3), подводящие трубы к сантехприборам;
4. Аксонометрическую схему систем канализации и водоснабжения;
5. Узел ввода водопроводной сети с водомером на прямом участке длиной не менее 610мм;
6. Выбрать и нанести источник тепла для здания:
1. Помещение котельной с учетом нормативов;
2. Или узел ввода тепловой сети;
7. Сконструировать систему отопления:
1. Запроектировать прокладку системы отопления (прямая и обратная: Т1 и Т2) на планах этажей и разрезе жилого дома (стояки отопления, подающие и обратные магистрали, подоводящие трубы к нагревательным приборам, нагревательные приборы)
2. Выполнить аксонометрическую схему системы отопления;
8. Расставить нагревательные приборы
1. Для двух угловых помещений с определенными (расчетными) поверхностями нагрева;
2. Во всех прочих помещениях здания без определения поверхности нагрева;
9. Показать размещение и габариты (сечения) вентиляционных каналов для требуемых помещений.

 

Исходные данные

1. Планировка здания, ориентация по сторонам света;
2. Климатические данные для заданного города (по СНиП 23-01-99):

1. температура наиболее холодной пятидневки, t^v_нар, °С
2. продолжительность отопительного периода, Z_оп, сут
3. средняя температура периода со среднесуточной температурой ниже +8°С, t_{ср оп}, °С

1. Расчетные температуры воздуха в помещениях;
2. Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций (сопротивление теплопередаче для стен, покрытий, перекрытий чердачных и над подвалами, окон) в соответствии с СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» и изменения к ним.

 

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R₀ должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче R₀^тр:

R₀ ≥ R₀^тр

Требуемое сопротивление теплопередаче исходя из условий энергосбережения принимается в зависимости от назначения проектируемого здания и градусосуток отопительного периода.

Градусосутки отопительного периода (ГСОП) следует определять по формуле:

ГСОП = (t_вн – t_оп) х Z_оп

где: t_оп, Z_оп – соответственно средняя температура и продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже +8 ⁰С, по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»;

t_вн – расчетная температура воздуха в холодный период года для проектируемого здания, °С, по СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания».

 

Расчетные температуры воздуха в холодный период года в жилых домах

СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания», (по приложению 4)

 

Наименование помещения	Расчетная Температура, ^0С	Примечание
Жилая комната		В угловых жилых комнатах на 2^0С выше
Жилая комната при tн ≤ -31^0С
Кухня
Ванная
Сан. Узел
Вестибюль, лестница
Гараж
Постирочная
Гладильная
Машинное помещение лифтов
Мусоросборная камера

Расчетные температуры наружного воздуха

СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»

 

Город	Температура наиболее холодной пятидневки, tн^V,^оС	Период со среднесуточной температурой воздуха ниже +8 ^оС
Продолжительность, сут	Температура, ^оС
Екатеринбург	- 35		-6,0
Верхотурье	-37		-6,8
Ивдель	-39		-7,4
Челябинск	-34		-6,5
Пермь	-35		-5,9
Вятка	-33		-5,4
Тобольск	-39		-8,1
Тюмень	-37		-7,2
Сургут	-43		-9,9
Москва	-26		-3,1
С-Петербург	-26		-1,8
Краснодар	-19		2,0
Сочи	-3		6,4
Уфа	-35		-5,9
Курган	-37		-7,7
Оренбург	-31		-6,3

 

 

Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций

Здания и помещения	Градусосутки отопительного периода, ^оС сут	Требуемое сопротивление теплопередаче R0^тр, м^2 ^оС/Вт
Стен	Покрытий и перекрытий над над проездами	Перекрытий чердачных, над над холодными подвалами	Окон и балконных дверей
Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты		2,1 2,8 3,5 4,2	3,2 4,2 5,2 6,2	2,8 3,7 4,6 5,5	0,30 0,45 0,60 0,70
Общественные, кроме указанных выше, административные и бытовые, за исключением помещений с влажным и мокрым режимом		1,6 2,4 3,0 3,6	2,4 3,2 4,0 4,8	2,0 2,7 3,4 4,1	0,40 0,50

 

Расход тепла на отопление по укрупненным показателям

 

Для определения расчетного расхода тепла на отопление здания можно пользоваться формулой

 

Q = q_от * V_зд (t_вн – t_н) * 10 ^-3, кВт,

 

где q_от – удельная тепловая характеристика здания, Вт/м³ _оС

V_зд – общий наружный объем здания, м³.

 

Удельная тепловая характеристика здания находится по формуле

 

q_от = P/S [ 1/Rст + ρ (1/Rок – 1/Rст)] + 1/h (0,9 *1/Rпл + 0,6 *1/Rпт),

 

где P, S, h - периметр, площадь, высота здания, м

ρ – степень остекленности здания, равная отношению общей площади световых проемов к площади вертикальных ограждений здания, ρ = F_ост /_{Fверт.огр}.

Rст, Rок, Rпл, Rпт – сопротивление теплопередаче стен, окон, пола, потолка.

 

Величина удельной тепловой характеристики определяет средние теплопотери 1м³ здания, отнесенные к расчетной разнице температур, равной 1^оС.

Характеристикой q_от удобно пользоваться для теплотехнической оценки возможных конструктивно-планировочных решений здания.

 

По рассчитанному расходу тепла подбирают котел системы отопления (Приложение 1) и выполняется его установка в помещении котельной с учетом норм проектирования (Приложение 2).

 

Тепловой баланс помещений

 

В зданиях и помещениях с постоянным тепловым режимом сопоставляют теплопотери и теплопоступления в расчетном режиме. Для жилых и общественных зданий принимают, что в помещениях теплоисточники отсутствуют, и тепловая мощность системы отопления должна возместить потери тепла через наружные ограждения.

Теплопотери через ограждающие конструкции помещения складываются из теплопотерь через отдельные ограждения Q, определенные с округлением до 10 Вт по формуле:

 

Q = F * 1/R *(t вн – tн) * (1 + β) * n Вт, где

 

F – расчетная площадь ограждения, м² (правила обмера ограждений см. Приложение 3)

R – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м^{2 о}С/Вт

t_вн – температура помещения, ⁰С

t_н^V – расчетная наружная температура наиболее холодной пятидневки, ⁰С

β – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь,

n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций к наружному воздуху

 

Расчеты теплопотерь сводятся в таблицу (см. Приложение 4)

Добавочные теплопотери β

 

1. Добавка на ориентацию – для всех вертикальных ограждений

С, СВ, В, СЗ - 0,1

ЮЗ, З - 0,05

2. Добавка в угловых помещениях общественных и производственных зданий (имеющих две и более наружные стены) принимаются для всех вертикальных ограждений в размере β = 0,15.

3. Добавка на поступление холодного воздуха через входы в здание (эксплуатируемые постоянно) принимается

• для двойных дверей с тамбуром между ними 0,27 Н
• то же без тамбура 0,34 Н
• для одинарных дверей 0,22 Н

где Н – высота здания в м.

 

Значения коэффициента n

 

Ограждающие конструкции	n
Наружные стены
Перекрытия над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом, перекрытия чердачные	0,9
Перекрытия над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах	0,75
Перекрытия над неотапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах	0,6
Стены, отделяющие от неотапливаемых помещений, сообщающиеся с наружным воздухом	0,7
Стены, отделяющие от неотапливаемых помещений, не сообщающиеся с наружным воздухом	0,4

 

 

Отопительные приборы

В качестве нагревательных приборов в жилых и общественных зданиях могут применяться чугунные секционные радиаторы, стальные конвекторы и радиаторы различных фирм.

Теплоотдача нагревательного прибора должна возместить потери тепла через наружные ограждения помещения.

Число секций чугунного радиатора для каждого помещения определяется по формуле:

n = Q / Q_ну * β₃, где

 

Q – тепловая нагрузка прибора, Вт, равная теплопотерям помещения,

Q_ну – номинальный тепловой поток одной секции (для радиатора М-140 Q_ну=178 Вт)

β₃ – коэффициент, учитывающий способ установки прибора.

 

Для других нагревательных приборов типоразмер определяется по номинальному тепловому потоку прибора, указанному в каталогах (см. Приложение 5).

Значение коэффициента β₃

 

Способ установки прибора	β3
Открытая установка у стены	1,0
У стены без ниши и перекрыт доской в виде полки	1,05
В стенной нише	1,11
У стены без ниши и закрыт деревянным шкафом со щелью в его передней стенке вверху и у пола 130 мм	1,20
У стены без ниши и закрыт экраном, не доходящим до пола на 120 мм	0,9

 

Нагревательные приборы размещают под окнами, т.е. в местах наибольшего охлаждения помещений. При этом высота подоконника должна быть больше высоты нагревательного прибора на 110 – 150 мм.

Если в угловом помещении одна наружная стена не имеет окон, то на ней тоже целесообразно расположить нагревательный прибор. В отдельных случаях приборы размещают у внутренней стены или в простенке между окнами.

 

 

Вентиляция

 

В жилых зданиях следует предусматривать вентиляцию с естественным побуждением. Кратность воздухообмена в помещениях или количество удаляемого воздуха из помещений принимают следующие:

Помещение	Кратность воздухообмена или количество удаляемого воздуха из помещения
Жилая комната	0,35 ´ Vпомещ м^3/час от общего объема квартиры, но не менее 30 м^3/час на человека или 3 м^3/ч на 1м^2 жилых помещений
Ванные комнаты	25 м^3/час
Туалет	25 м^3/час
Совмещенный санузел	50 м^3/час
Кухня с электроплитой	60 м^3/час
Тренажерный зал	80 м^3/час на 1 спортсмена
Кухня с газовой плитой	90 м^3/час
Гараж	150 м^3/час на 1 автомобиль
Постирочная	7 ´ Vпомещ, м^3/час
ладильная, сушильная	3 ´ Vпомещ, м^3/час
Котельная	3 ´Vпомещ, м^3/час
Душевые	3 ´Vпомещ, м^3/час
Офисные	2 ´Vпомещ, м^3/час
Помещение для культурно-массовых мероприятий, отдыха, учебных и спортивных занятий, помещения для администрации и персонала	1 ´Vпомещ, м^3/час
Гардеробная комната для чистки и глажения одежды	1,5 ´Vпомещ, м^3/час
Кладовые в квартирах, хозяйственные и бельевые	1,5 ´Vпомещ, м^3/час
Бильярдная	0,5 ´Vпомещ, м^3/час
Библиотека, кабинет	0,5 ´Vпомещ, м^3/час

Вытяжную вентиляцию жилых комнат предусматривают через вытяжные каналы кухонь, туалетов, ванных. Компенсацию удаляемого воздуха предусматривают как за счет поступления наружного, так и за счет перетекания воздуха из других помещений жилого дома.

 

Вытяжные вентиляционные каналы предусматривают во внутренних стенах здания и выводят на 1 м выше кровли здания (если кровля эксплуатируемая – на 3 м). Размер вентиляционных каналов определяют по формуле:

F = L / (3600 * v), м²

Где L – количество воздуха,

v – скорость воздуха в каналах, при естественной вентиляции 0,5 – 1 м/с.

Размеры каналов в кирпичных зданиях кратны размерам кирпича, в прочих – 50 мм. Размещение вентиляционных каналов должно быть показано на планах этажей и чердака.

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Газовые котлы марки Ferroli

Проектирование котельной

 

В котедже котел должен стоять в отдельном помещении – котельной, с отдельным выходом на улицу и окном; объём помещения котельной не менее 15м³.

При размещении в отдельном помещении, расположенном на любом этаже жилого здания, при суммарной мощности до 150 кВт, помещение должно отвечать следующим требованиям:

- высота потолка не менее 2 метров;

- объем и площадь помещения из условий удобного обслуживания тепловых агрегатов и вспомогательного оборудования, но не менее 15 м³;

- помещение должно быть отделено от смежных помещений ограждающими стенами с пределом огнестойкости 0,75 часа, а предел распространения огня по конструкции равен нулю;

- естественное освещение из расчета 0,03 м² на 1 м³ помещения;

- в помещении должна предусматриваться приточно-вытяжная вентиляция из расчета: вытяжка в объеме 3-х кратного воздухообмена помещения в час, приток в объеме вытяжки плюс количество воздуха на горение газа;

- в помещении должна быть дверь, которая открывается на улицу.

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

 

 

Правила обмера площади наружных ограждений зданий

 

 

1. Площади наружных стен измеряют:

- в плане – по внешнему периметру между наружным углом и осями внутренних стен;

- по высоте:

· в первом этаже – от нижней поверхности перекрытия над подвалом до чистого пола второго этажа;

· в средних этажах – от пола до пола;

· в верхнем этаже – от пола до верха конструкции чердачного перекрытия.

 

2. Площади окон и дверей – по наименьшему строительному проему.

 

3. Площади пола и потолка измеряют от внутренней поверхности наружной стены до оси внутренней стены.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

РАСЧЕТ ТЕПЛОПОТЕРЬ

Q = F * 1/R * (t_вн – t_н) * n * (1 + b)

Исходные данные: город ________________, t_н^v = ___⁰С, t_от.п. = ___⁰С, Z_от.п. = _____ дней, ГСОП = (t_вн. - t_от.п)×Z_от.п. = _________

R_стен =____м^{2 0}С/Вт, 1/R_ст = _____ R_пл =____ м^{2 0}С/Вт, 1/R_пл = _____ n_пл = ___ b _{С, СВ, В, СЗ} = 0,1

R_окон =____м^{2 0}С/Вт, 1/R_ок = _____ R_пт =____ м^{2 0}С/Вт, 1/R_пт = _____ n_пт = ___ b _{ЮЗ, З} = 0,05

 

№ пом-я (по плану)

Наименование пом-я

tвн

Ограждающие конструкции

Q, Вт

Добавки

Q, Вт

Q, общее, Вт

Наим. ограждения

Ориентация

Р-р, м

F, м^2

1/R

tвн – t^vн

n

b

1+b

 

ПРИМЕЧАНИЕ: Для упрощения расчета теплопотерь при определении площади стены из нее не вычитают площадь окна; при расчете теплопотерь через окна коэффициент теплопередачи окна 1/R определяется как разность коэффициентов теплопередачи окна и наружной стены 1/Rок – 1/Rст.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

 

 

Инженерных систем»

Часть 2

Отопление и вентиляция

Жилого дома

 

Екатеринбург, 2011

Задание на расчетно-графическую работу:

 

Работа выполняется на основании архитектурного проекта, выполненного в 6 семестре.

 

Курсовая работа представляется в виде:

I. Пояснительная записка (выполненные расчеты)

II. Графические материалы (планы, разрезы, фасады, схемы)

 

I. Для запроектированного здания определить и оформить в виде пояснительной записки:

1. Расход тепла на отопление здания по укрупненным показателям, кВт;
2. По выполненному расчету подобрать котел и запроектировать помещение котельной;
3. Для двух угловых помещений определить потери тепла через ограждающие конструкции;
4. Выбрать тип нагревательных приборов и определить их поверхность для этих помещений;
5. Предусмотреть вентиляцию помещений кухни, сан.узлов, ванных комнат, гаража, котельной;
6. Определить сечение вентиляционных каналов.

 

 

II. На планах здания и генплане участка нанести:

1. Стояки канализации (К1), отводящие трубы от сантехприборов;
2. Выпуск канализации в индивидуальное очистное сооружение или в городскую сеть, указать расположение и габариты индивидуального септика на прилегающей к зданию территории;
3. Стояки холодной (В1) и горячей воды (Т3), подводящие трубы к сантехприборам;
4. Аксонометрическую схему систем канализации и водоснабжения;
5. Узел ввода водопроводной сети с водомером на прямом участке длиной не менее 610мм;
6. Выбрать и нанести источник тепла для здания:
1. Помещение котельной с учетом нормативов;
2. Или узел ввода тепловой сети;
7. Сконструировать систему отопления:
1. Запроектировать прокладку системы отопления (прямая и обратная: Т1 и Т2) на планах этажей и разрезе жилого дома (стояки отопления, подающие и обратные магистрали, подоводящие трубы к нагревательным приборам, нагревательные приборы)
2. Выполнить аксонометрическую схему системы отопления;
8. Расставить нагревательные приборы
1. Для двух угловых помещений с определенными (расчетными) поверхностями нагрева;
2. Во всех прочих помещениях здания без определения поверхности нагрева;
9. Показать размещение и габариты (сечения) вентиляционных каналов для требуемых помещений.

 

Исходные данные

1. Планировка здания, ориентация по сторонам света;
2. Климатические данные для заданного города (по СНиП 23-01-99):

1. температура наиболее холодной пятидневки, t^v_нар, °С
2. продолжительность отопительного периода, Z_оп, сут
3. средняя температура периода со среднесуточной температурой ниже +8°С, t_{ср оп}, °С

1. Расчетные температуры воздуха в помещениях;
2. Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций (сопротивление теплопередаче для стен, покрытий, перекрытий чердачных и над подвалами, окон) в соответствии с СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» и изменения к ним.

 

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R₀ должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче R₀^тр:

R₀ ≥ R₀^тр

Требуемое сопротивление теплопередаче исходя из условий энергосбережения принимается в зависимости от назначения проектируемого здания и градусосуток отопительного периода.

Градусосутки отопительного периода (ГСОП) следует определять по формуле:

ГСОП = (t_вн – t_оп) х Z_оп

где: t_оп, Z_оп – соответственно средняя температура и продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже +8 ⁰С, по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»;

t_вн – расчетная температура воздуха в холодный период года для проектируемого здания, °С, по СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания».