Построение графика температуры в толще наружной стены

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт инженерно-экологического строительства и механизации

Кафедра отопления и вентиляции

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (РАБОТА)

по дисциплине

«Теплогазоснабжение и вентиляция»

Тема: «Отопление и вентиляция жилого2-х этажного дома»

Выполнила студентка

(институт, курс, группа) ИСА II-23 Михайлова Кристина Михайловна

Руководитель проекта Кравчук Валерий Юрьевич

К защите ___________________________________________

(дата, роспись руководителя)

Проект защищен с оценкой­ ______________________________________________________

Председатель комиссии ______________________________________________________

(ученое звание, степень, должность, Ф.И.О.)

Члены комиссии: ___________________________________________

___________________________________________

___________________________________________

(дата, роспись члена комиссии)

 

 

Г. Москва

2016г.

Содержание:

1.Исходные данные…………………………………………………...........……..............................3

2. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания…….4

3. Определение тепловой мощности системы отопления….………………...........…12

4. Конструирование и расчет системы отопления……………….....………...............…22

5. Конструирование и расчёт систем вентиляции……………......……...............………28

6. Список литературы…………………....….......................…………………........................…32

 

1. Исходные данные

1.1 Основные исходные данные

1. Планировка здания:

Число этажей: 2;

Ориентация входа: С;

Вариант плана:6;

Вариант наружной стены: 1;

Строительные размеры: а=5,9 м; б=2,9 м; Н_э=3,2 м; Н_ш=3,9 м;

Размеры окон в комнатах 1,8 х 2,0 м;

Размеры окон в кухнях и на лестничной клетке 1,8 х 2,0 м;

2. Район строительства: г.Брянск.

3. Система отопления: двухтрубная с верхней разводкой обеих магистралей (вертикальная, попутная).

4. Отопительные приборы: радиатор типа МС-140.

5. Теплоснабжение: от городской водяной тепловой сети.

6. Температурные параметры в тепловой сети 135/70

7. Перепад давления на вводе в здание: ΔP_тс=85000 Па.

1.2 Климатические характеристики района строительства

Климатические характеристики района строительства, необходимые для теплотехнического расчета ограждающих конструкций:

t_н5– средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0, 92, °С;

t_хм– средняя температура наружного воздуха наиболее холодного месяца, °С;

φ_хм– средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца, %;

t_от.пер– средняя температура наружного воздуха за отопительной период, °С, со среднесуточной температурой воздуха < 8 °C;

Z_от.пер– продолжительность отопительного периода, сут., со среднесуточной температурой воздуха < 8°C;

V_в– расчетная скорость ветра, равная максимальной из средних скоростей по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более, м/с.

Таблица 1.1.Расчетные климатические характеристики

Район строительства	tн5, °С	, °С	φхм, %	tот.пер, °С	Zот.пер, сут.	Vв, м/с	Зона влажности
Томск	-26	-8,5		-2,3		6,3	Нормальная

 

 

1.3 Расчетные параметры внутреннего воздуха

Таблица 1.2.Средние значения оптимальных параметров воздуха в помещениях

Значения tв для помещений, ºС	Относительная влажность воздуха φв, %	Условия эксплуатации огр. констр
Угловой жилой комнаты	Рядовой жилой комнаты	Кухни	Лестничной клетки
				55%	Б

Примечание: Для расчета ограждающих конструкций следует принимат t_в=18 ºС.

 

 

2.Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания.

 

Целью теплотехнического расчета является определение коэффициента теплопередачи отдельных ограждающих конструкций здания (наружных стен, чердачного и цокольного перекрытий, окон, дверей и др.) исходя из обеспеченности требований теплозащиты зданий. 2.1 Теплотехнические показатели строительных материалов

2.1 Теплотехнические показатели строительных материалов

 

Таблица 2.1. Теплотехнические характеристики строительных материалов

№	Наименование материала	Плотность γ0,кг/м²	Коэф. тепло-проводности λ, Вт/(м·°С)	Коэф. паро-проницаемости μ,мг/(м·ч·Па)	Толщина слоя δ,мм
	Штукатурка ц/п раствором по стальной сетке		0,93	0,09
	Пенополистирол по ТУ6-05-11-78-78		0,052	0,05	?
	Ж/б монолит		2,04	0,03
	Пенополи   стирол по ТУ6-05-11-78-78		0,052	0,05
	Штукатурка ц/п раствором по стальной сетке		0,93	0,09

 

2.2 Определение приведенного сопротивления теплопередаче наружных ограждений, толщины слоя утеплителя наружной стены

∆t^н– нормативный температурный перепад между температурой воздуха в помещении и внутренней поверхности наружного ограждения, ºС;

n – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху;

α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/(м²·°С);

α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/(м²·°С).

Таблица 2.2. Значения справочных величин

Наименование ограждающих конструкций	∆tн, °С	n	αв, Вт/(м²·°С)	αн, Вт/(м²·°С)
Наружная стена	4,0		8,7
Покрытие, чердачное перекрытие	3,0	0,9	8,7
Перекрытие над проездами, подвалами и подпольями	2,0	0,6	8,7

 

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций из условий обеспечения санитарно-гигиенических условий по формуле:

, (м²·°С)/Вт:

– для наружных стен, (м²·°С)/Вт.

– для покрытий, чердачных перекрытий, (м²·°С)/Вт

2. Определяем количество градусо-суток отопительного периода ГСОП, по формуле:

,°С·сут.

, °С·сут.

Формула для интерполяций

3. Определяем значение требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций из условий энергосбережения , (м²·°С)/Вт, для ограждающих конструкций.

, (м²·°С)/Вт – для стены;

*()+3,7=3,77, (м²·°С)/Вт – для потолка;

, (м²·°С)/Вт – для окон и балконных дверей;

, (м²·°С)/Вт – для входных дверей.

Таблица 2.3. Нормативные значения сопротивления теплопередаче

Наименование ограждающих конструкций	, (м²·°С)/Вт	, (м²·°С)/Вт
Наружная стена	1,26	2,85
Покрытие, чердачное перекрытие	1,52	3,77
Окна, балконные двери	-	0,46
Наружные двери	-	1,71

 

В качестве расчетного значения используем наибольшие величины сопротивлений из таблицы 2.3, т.е. для дальнейших расчетов принимаем значения сопротивлений из условий энергосбережения.

Термическое сопротивление теплопередаче слоя утеплителя определяется по формуле:

, (м²·°С)/Вт,

где – приведенное сопротивление теплопередаче, для наружных стен, 3,68 (м²·°С)/Вт;

r – коэффициент теплотехнической однородности конструкции, для наружных стен, 0,87;

δ_i и λ_i – толщина, м, и теплопроводность, Вт/(м·°С), слоев конструкции, кроме утеплителя.

(м²·°С)/Вт;

Расчетная толщина утеплителя определяется по формуле:

где λ_ут= Вт/(м·°С). Окончательная толщина утеплителя принимается 0,11 м.

Окончательное приведенное сопротивление наружной стены, определяется по формуле:

(м²·°С)/Вт.

Коэффициент теплопередачи наружных ограждений определяется по формуле:

, Вт/(м²·°С).

Таблица 2.4. Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций

Наименование ограждающих конструкций	, (м²·°С)/Вт	K, Вт/(м²·°С)
Наружная стена	2,85	0,35
Покрытие, чердачное перекрытие	3,77	0,26
Окна, балконные двери	0,46	2,17
Наружные двери	1,71	0,58

 

Бытовые тепловыделения

Бытовые тепловыделения Q_Б, Вт, рассчитывают для жилых комнат и кухонь по формуле:

Q_Б = 17 А_n,

Таблица 3.4. Бытовые тепловыделения

№	Наименование	Аn, м^2	Qб, Вт
	УК	12,6
	РК	6,48
	РК	9,36
	РК	9,72
	РК	9,72
	РК	9,36
	РК	6,48
	УК	12,6
	К	4,68	79,56
	К	4,68	79,56
	УК	20,16
	РК	20,16
	РК	15,12
	РК	15,12
	РК	5,61
	РК	20,16
	РК	5,61
	УК	12,6
	К	4,68	79,56
	К	4,68	79,56
	КР	31,45	534,65
	УК	12,6
	РК	6,48
	РК	9,36
	РК	9,72
	РК	9,72
	РК	9,36
	РК	6,48
	УК	12,6
	К	4,68	79,56
	К	4,68	79,56
	УК	20,16
	РК	20,16
	РК	15,12
	РК	15,12
	РК	5,61
	РК	20,16
	РК	5,61
	УК	12,6
	К	4,68	79,56
	К	4,68	79,56
	КР	31,45	534,65

В заключении определяется удельная тепловая характеристика q_уд, Вт/(м³·⁰С), здания по формуле:

где ΣQ_от – тепловая мощность системы отопления всего здания, Вт;

V_зд – объём здания по наружным размерам без чердака, м³;

t_в – температура воздуха для РК.

 

 

Тепловая мощность системы отопления Таблица.3.5
№ помещения	Составляющие баланса	Мощность системы отопления Qот, Вт	Ап, м2	Tв, °С
Qтп, Вт	Qи, Вт	Qв, Вт	Qб, Вт
I этаж
						12,6
						6,48
						9,36
						9,72
						9,72
						9,36
						6,48
						12,6
			-	79,56	730,56	4,68
			-	79,56	697,56	4,68
						20,16
						20,16
						15,12
						15,12
						5,61
						20,16
						20,16
						12,6
		-	-	-		4,68
		-	-	-		4,68
Итого: SQот =	26915,12
II этаж
					1344,87	15,1389
					707,74	6,422
					1015,35	10,972
					702,15	14,742
					1270,23	14,742
					1015,35	10,972
					524,29	6,422
					1860,04	15,1389
				-	1904,40	15,1389
				-	649,28	10,989
					640,58	10,582
					1016,34	10,582
					1016,34	10,582
					640,58	10,582
			489,206		1016,34	10,582
			489,206		640,58	10,582
			508,021		1043,86	10,989
			730,301		1926,02	15,1389
		-
		-
Итого: SQот =	18934,34
Лестничная клетка
ЛК	942,1932	66,50	612,573		1621,26	14,175
ЛК	942,1932	66,50	612,573		1621,26	14,175
Итого: SQот =	3242,52

 

Эта таблица не досчитана

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт инженерно-экологического строительства и механизации

Кафедра отопления и вентиляции

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (РАБОТА)

по дисциплине

«Теплогазоснабжение и вентиляция»

Тема: «Отопление и вентиляция жилого2-х этажного дома»

Выполнила студентка

(институт, курс, группа) ИСА II-23 Михайлова Кристина Михайловна

Руководитель проекта Кравчук Валерий Юрьевич

К защите ___________________________________________

(дата, роспись руководителя)

Проект защищен с оценкой­ ______________________________________________________

Председатель комиссии ______________________________________________________

(ученое звание, степень, должность, Ф.И.О.)

Члены комиссии: ___________________________________________

___________________________________________

___________________________________________

(дата, роспись члена комиссии)

 

 

Г. Москва

2016г.

Содержание:

1.Исходные данные…………………………………………………...........……..............................3

2. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания…….4

3. Определение тепловой мощности системы отопления….………………...........…12

4. Конструирование и расчет системы отопления……………….....………...............…22

5. Конструирование и расчёт систем вентиляции……………......……...............………28

6. Список литературы…………………....….......................…………………........................…32

 

1. Исходные данные

1.1 Основные исходные данные

1. Планировка здания:

Число этажей: 2;

Ориентация входа: С;

Вариант плана:6;

Вариант наружной стены: 1;

Строительные размеры: а=5,9 м; б=2,9 м; Н_э=3,2 м; Н_ш=3,9 м;

Размеры окон в комнатах 1,8 х 2,0 м;

Размеры окон в кухнях и на лестничной клетке 1,8 х 2,0 м;

2. Район строительства: г.Брянск.

3. Система отопления: двухтрубная с верхней разводкой обеих магистралей (вертикальная, попутная).

4. Отопительные приборы: радиатор типа МС-140.

5. Теплоснабжение: от городской водяной тепловой сети.

6. Температурные параметры в тепловой сети 135/70

7. Перепад давления на вводе в здание: ΔP_тс=85000 Па.

1.2 Климатические характеристики района строительства

Климатические характеристики района строительства, необходимые для теплотехнического расчета ограждающих конструкций:

t_н5– средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0, 92, °С;

t_хм– средняя температура наружного воздуха наиболее холодного месяца, °С;

φ_хм– средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца, %;

t_от.пер– средняя температура наружного воздуха за отопительной период, °С, со среднесуточной температурой воздуха < 8 °C;

Z_от.пер– продолжительность отопительного периода, сут., со среднесуточной температурой воздуха < 8°C;

V_в– расчетная скорость ветра, равная максимальной из средних скоростей по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более, м/с.

Таблица 1.1.Расчетные климатические характеристики

Район строительства	tн5, °С	, °С	φхм, %	tот.пер, °С	Zот.пер, сут.	Vв, м/с	Зона влажности
Томск	-26	-8,5		-2,3		6,3	Нормальная

 

 

1.3 Расчетные параметры внутреннего воздуха

Таблица 1.2.Средние значения оптимальных параметров воздуха в помещениях

Значения tв для помещений, ºС	Относительная влажность воздуха φв, %	Условия эксплуатации огр. констр
Угловой жилой комнаты	Рядовой жилой комнаты	Кухни	Лестничной клетки
				55%	Б

Примечание: Для расчета ограждающих конструкций следует принимат t_в=18 ºС.

 

 

2.Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания.

 

Целью теплотехнического расчета является определение коэффициента теплопередачи отдельных ограждающих конструкций здания (наружных стен, чердачного и цокольного перекрытий, окон, дверей и др.) исходя из обеспеченности требований теплозащиты зданий. 2.1 Теплотехнические показатели строительных материалов

2.1 Теплотехнические показатели строительных материалов

 

Таблица 2.1. Теплотехнические характеристики строительных материалов

№	Наименование материала	Плотность γ0,кг/м²	Коэф. тепло-проводности λ, Вт/(м·°С)	Коэф. паро-проницаемости μ,мг/(м·ч·Па)	Толщина слоя δ,мм
	Штукатурка ц/п раствором по стальной сетке		0,93	0,09
	Пенополистирол по ТУ6-05-11-78-78		0,052	0,05	?
	Ж/б монолит		2,04	0,03
	Пенополи   стирол по ТУ6-05-11-78-78		0,052	0,05
	Штукатурка ц/п раствором по стальной сетке		0,93	0,09

 

2.2 Определение приведенного сопротивления теплопередаче наружных ограждений, толщины слоя утеплителя наружной стены

∆t^н– нормативный температурный перепад между температурой воздуха в помещении и внутренней поверхности наружного ограждения, ºС;

n – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху;

α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/(м²·°С);

α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/(м²·°С).

Таблица 2.2. Значения справочных величин

Наименование ограждающих конструкций	∆tн, °С	n	αв, Вт/(м²·°С)	αн, Вт/(м²·°С)
Наружная стена	4,0		8,7
Покрытие, чердачное перекрытие	3,0	0,9	8,7
Перекрытие над проездами, подвалами и подпольями	2,0	0,6	8,7

 

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций из условий обеспечения санитарно-гигиенических условий по формуле:

, (м²·°С)/Вт:

– для наружных стен, (м²·°С)/Вт.

– для покрытий, чердачных перекрытий, (м²·°С)/Вт

2. Определяем количество градусо-суток отопительного периода ГСОП, по формуле:

,°С·сут.

, °С·сут.

Формула для интерполяций

3. Определяем значение требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций из условий энергосбережения , (м²·°С)/Вт, для ограждающих конструкций.

, (м²·°С)/Вт – для стены;

*()+3,7=3,77, (м²·°С)/Вт – для потолка;

, (м²·°С)/Вт – для окон и балконных дверей;

, (м²·°С)/Вт – для входных дверей.

Таблица 2.3. Нормативные значения сопротивления теплопередаче

Наименование ограждающих конструкций	, (м²·°С)/Вт	, (м²·°С)/Вт
Наружная стена	1,26	2,85
Покрытие, чердачное перекрытие	1,52	3,77
Окна, балконные двери	-	0,46
Наружные двери	-	1,71

 

В качестве расчетного значения используем наибольшие величины сопротивлений из таблицы 2.3, т.е. для дальнейших расчетов принимаем значения сопротивлений из условий энергосбережения.

Термическое сопротивление теплопередаче слоя утеплителя определяется по формуле:

, (м²·°С)/Вт,

где – приведенное сопротивление теплопередаче, для наружных стен, 3,68 (м²·°С)/Вт;

r – коэффициент теплотехнической однородности конструкции, для наружных стен, 0,87;

δ_i и λ_i – толщина, м, и теплопроводность, Вт/(м·°С), слоев конструкции, кроме утеплителя.

(м²·°С)/Вт;

Расчетная толщина утеплителя определяется по формуле:

где λ_ут= Вт/(м·°С). Окончательная толщина утеплителя принимается 0,11 м.

Окончательное приведенное сопротивление наружной стены, определяется по формуле:

(м²·°С)/Вт.

Коэффициент теплопередачи наружных ограждений определяется по формуле:

, Вт/(м²·°С).

Таблица 2.4. Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций

Наименование ограждающих конструкций	, (м²·°С)/Вт	K, Вт/(м²·°С)
Наружная стена	2,85	0,35
Покрытие, чердачное перекрытие	3,77	0,26
Окна, балконные двери	0,46	2,17
Наружные двери	1,71	0,58

 

Построение графика температуры в толще наружной стены

Температура в рассматриваемом сечении определяется по формуле:

, °С,

где – сопротивление теплопередаче от воздуха помещения до рассматриваемого сеченияX, (м²·°С)/Вт, определяется по формуле:

.

Для сечения 5:

t_e-5=18- (18-(-26))=16,78 ºС.

Для сечения 5-4:

t_5-4=18- (18-(-26))=7,48ºС.

 

Для сечения 5-3:

t_5-3=18- (18-(-26))=7 ºС.

 

Для сечения 5-2:

t_5-2=18- (18-(-26))= -25,5 ºС.

 

Для сечения 5-1:

t_5-1=18- (18-(-26))=-25,7 ºС.