Теплотехничекий расчет здания

метки: Расчет, Теплотехнический, Здание, Помещение, Прибор, Отопительный, Потеря, Ограждать

3 Теплотехничекий расчет здания

Район строительства — Курск.

Здание — жилое, 10-этажное башенного типа.

Согласно СНиП 23-01 имеем:

-климатический район II В;

-зона влажности — нормальная;

-условия эксплуатации — Б;

-расчетная температура наружного воздуха =-26 С;

-средняя температура отопительного периода =-2.4 С;

-продолжительность отопительного периода (продолжительность периода со средней температурой 8 С) = 198 сут.

3.1 Теплотехнический расчет стены

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче:

Конструируем наружную стену (рис. №1) и оперделяем ее параметры (таблица №1).

Таблица №1 — Характеристика наружной стены

Материал слоя	кг/м	Вт/(мС )	м	мС/Вт
Эффективный керамический кирпич	1400	0.58	0.12	0.43
Теплоизоляционный слой — пенополистирол	35	0.031	0.106	3.42
Эффективный силикатный кирпич	1400	0.58	0.25	0.2
Цементно-песчаный раствор	1800	0.76	0.015	0.0197
	4.07

• Оперделяем условное сопротивление теплопередаче наружной стены:
• где — термическое сопротивление ограждающей конструкции:
• =8.7 Вт/(мС) — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции;
• =23 Вт/(мС) — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции.
• Определяем приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены с учетом наличия стыков из железобетона:
• где r — коэффициент теплотехнической однородности железобетонной трехслойной панели.
• Температурный перепад:
• .
• Поскольку условия соблюдаются, принятая конструкция стены является удовлитворительной. Принимаем толщину стены 510 см.
• 3.2 Теплотехнический расчет перекрытий над подвалом
• Определяем требуемое сопротивление теплопередаче:
• Конструируем цокольное перекрытие (рис. №2) и определяем его параметры (таблица №2).

• Таблица №2 — характеристика цокольного перекрытия

• Материал слоя	кг/м	Вт/(мС )	м	мС/Вт
  Железобетонный слой	2500	2.04	0.2	0.098
  Цементно-песчаный раствор	1800	0.93	0.015	0.016
  Теплоизоляционный слой — минераловатные плиты (ГОСТ 9573-96)	50	0.06	0.292	4.86
  Пароизоляция из поливинилхлоридной пленки	—	—	—	—
  Цементно-песчаный раствор	1800	0.93	0.05	0.054
  	5.028

  • Определяем сопротивление теплотередаче:
  • где — термическое сопротивление ограждающей конструкции:
  • =8.7 Вт/(мС);
  • =17 Вт/(мС).

  • Температурный перепад:
  • .
  • Поскольку условия соблюдаются, принятая конструкция перекрытия является удовлитворительной.
  • 3.3 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия
  • Определяем требуемое сопротивление теплопередаче:
  • Конструируем цокольное перекрытие (рис. №3) и определяем его параметры (таблица №3).

  • Таблица №3 — характеристика цокольного перекрытия

  • Материал слоя	кг/м	Вт/(мС )	м	мС/Вт
    Железобетонный слой	2500	2.04	0.2	0.098
    Цементно-песчаный раствор	1800	0.93	0.015	0.016
    Теплоизоляционный слой — минераловатные плиты (ГОСТ 9573-96)	50	0.06	0.289	4.816
    Пароизоляция из поливинилхлоридной пленки	—	—	—	—
    Цементно-песчаный раствор	1800	0.93	0.05	0.054
    	4.984

    • Определяем сопротивление теплотередаче:
    • где — термическое сопротивление ограждающей конструкции:
    • =8.7 Вт/(мС);
    • =12 Вт/(мС).

    • Температурный перепад:
    • .
    • Поскольку условия соблюдаются, принятая конструкция перекрытия является удовлитворительной.
    • 3.4 Теплотехнический расчет окон
    • Определяем требуемое сопротивление теплопередаче и температурному перепаду:
    • Принимаем двойное остекление в раздельных переплетах.
    • 4 Расчет теплопотерь наружными ограждениями помещений
    • В отапливаемых зданиях при наличии разности температур между внутренним и наружным воздухом постоянно происходят потери тепла через ограждающие конструкции: наружные стены, покрытия, полы и проемы (окна, двери).

      Системы отопления должны восполнять эти потери, поддерживая в помещениях внутреннюю температуру, требующуюся по санитарным нормам.

    • 4.1 Расчет теплопотерь
    • Потери тепла оперделяются для каждого отапливаемого помещения (кроме санитарных узлов) и лестнечных клеток последовательно через отдельные оргаждения и состоят из основных и добавочных.
    • Расчет потерь сводится в таблицу №4 (приложение).

    • Каждое помещение нумеруется трехзначным числом, в котором первая цифра — этаж, вторая и третья — номер помещения на этаже.
    • Наименования ограждений обозначаются следующим образом:
    • НС — наружная стена;
    • ДО — двойное остекление;
    • ПЛ — пол;
    • ПТ — потолок;
    • ДН — дверь наружная.
    • Теплопотери для лестничноц клетки определяются для всех этажей сразу, через все ограждающие конструкции, как для одного помещения.
    • ,
    • ,
    • где — расход удаляемого воздуха, не компенсируемый приточным воздухом: 3 м/ч на 1 мплощади жилых помещений и кухни =3 ;
    • — удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг С);
    • — коэффициент, учитывающий влияние встречного теплого потока в конструкциях;
    • — плотность наружного воздуха, кг/м.
    • 5 Гидравлический расчет системы отопления
    • 5.1 Размещение отопительных приборов
    • При проектировании систем отопления необходимо обеспечить температуру и равномерное нагревание воздуха помещения, гидравлическую и тепловую устойчивость, взрывопожарную безопасность и доступность очистки и ремонта.
    • 5.2 Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца
    • Задача гидравлического расчета состоит в обоснованном выборе экономичных диаметров труб с учетом принятых перепадов давлений и расходов теплоносителя. При этом должа быть гарантирова подача его во все части системы отопления для обеспечения расчетных тепловых нагрузок отопительных приборов.
    • Последовательность расчета:
    • 1) На основании расчета теплопотерь на аксонометрической схеме наносят тепловые нагрузки отопительных приборов и стояков.
    • 2) Далее выбирают главное циркуляционное кольцо.
    • 3) Выбранное циркуляционное кольцо разбивают на участки по ходу движения теплоносителя, начиная от теплового пункта.
    • За расчетный участок принимают отрезок трубопровода с постоянным расходом теплоносителя.
    • Расход теплоносителя на участке оперделяется по формуле:
    • ,
    • гле — тепловая нагрузка участка, Вт;
    • и — поправочные коэффициенты, учитывающие дополнительную теплоотдачу в помещение.
    • — удельная массовая теплоемкость воды, равная 4.187 кДж/(кг С);
    • и — температуры падающей и обратной воды.
    • Результаты расчета заносятся в таблицу №5 (приложение).

    • После гидравлического расчета главного циркуляционного кольца должно выполняться условие:
    • Условие выполняется, т.к. 4.6 кПа < 54 кПа.
    • ,
    • так как А15 % — условие не удовлетворяется. Устанавливаем регулирующе-балансировочный кран STAD.
    • 6 Расчет отопительных приборов
    • Для поддержания в помещении требуемой температуры необходимо, чтобы количество тепла, отдаваемого отопительными приборами, установленными в помещении, соответствовало расчетным теплопотерям помещения.
    • 6.1 Расчет площади отопительных приборов в однотрубных системах отопления
    • Поверхность нагрева отопительных приборов в однотрубных системах отопления рассчитывается с учетом температуры теплоносителя на входе в каждый прбор.
    • Расчет площади каждого отопительного прибора осуществляется в определенной последовательности:
    • 1) Оперделяем суммарное понижение расчетной температуры воды на участках падающей магистрали:
    • ,
    • где — теплопередача 1 м открытого положения труб в помещении с температурой ;
    • — расход воды на участке, принимается согласно гидравлическому расчету;
    • — длина расчетного стояка, м;
    • — 4.187 кДж/(кг С).

    • 2) Имея расчет тепловой нагрузки стояка, рассчитываем расход или количество теплоносителя, циркулирующего по стояку по формуле:
    • ,
    • где — суммарные теплопотери в помещениях, обслуживаемых стояком.
    • 3) Рассчитаем расход воды, проходящий через каждый отопительный прибор с учетом затекания по формуле:
    • ,
    • где — коэффициент затекания в прибор, для двухстороннего присоединения прибора к стояку =0.5.
    • 4) Определяем температуру воды на входе в каждый отопительный прибор по ходу движения теплоносителя:
    • -для первого прибора:
    • — для i-го прибора:
    • .
    • 5) Определяем среднюю температуру воды в каждом отопительном приборе по фоду движения теплоносителя по формуле:
    • .
    • 6) Рассчитываем средний температурный напор в каждом отопительном приборе по ходу движения теплоносителя:
    • .
    • 7) Определяем плотность теплового потока для каждого отопительного прибора по ходу движения теплоносителя:
    • ,
    • где — поминальная плотность теплового потока, полученная при стандартных условиях;
    • — показатели для определения теплового потока отопительного прибора.
    • 8) Рассчитываем полезную теплоотдачу труб стояка, подводок к отопительным приборам, проложенных в помещении, по формуле:
    • ,
    • где — теплоотдача 1 м неизолированных труб;
    • — длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м.
    • 9) Определяем требуемую теплоотдачу отопительного прибора в рассматриваемом помещении с учетом полезной теплоотдачи проложенных в помещении труб:
    • ,
    • где — поправочный коэффициент при открытой площадке труб, равный 0.9.
    • 10) Определяем расчетную площадь отопительного прибора по ходу движения теплоносителя по формуле:
    • .
    • Результаты расчета занесены т таблицу №6 (приложение).

    • 7 Расчет естественной вентиляции
    • В настоящее время в жилищном строительстве почти исключительно применяются системы вентиляции с естественным побуждением.
    • В канальных системах естественной вытяжной вентиляции воздух перемещается в каналах и воздуховодах под действием естественного давления, возникающего вследствии разности давлений холодного наружного и теплого внутреннего воздуха.
    • Естественное давление , Па, определяется по формуле:
    • ,
    • где — высота воздушного столба, принимаемая от центра вытяжного отверстия до усья вытяжной шахты, м;
    • — плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м;
    • .
    • Расчетное естественное давление для систем вентиляции жилых зданий определяеся для температуры наружного воздуха +5С.
    • Для нормальной работы системы естественной вентиляции необходимо сохранение равенства
    • ,
    • где — удельная потеря давления на трение, Па/м;
    • — длина воздуховодов, м;
    • — потеря давления на трение расчетной ветви, Па;
    • — потеря давления на местные сопротивления, Па;
    • — коэффициент запаса, равный 1,1-1,5;
    • — поправочный коэффициент на шереховатость поверхности;
    • — располагаемое давление, Па.
    • Задача естественной вентиляции — подобрать сечения вытяжных решеток, вентиляционных каналов, которые обеспечивали бы необходимый воздухообмен при расчетном, естественном давлении.
    • Расчет выполняется в следующей последовательности:
    • 1. Определяем расчетное естественное давление по формуле
    • 2. Задаваясь скоростью движения воздуха, м/с, вычисляем предварительное живое сечение канала и вытяжной решетки, м,
    • ,
    • где- объем вентиляционного воздуха, перемещаемого по каналу, м/ч;
    • — скорость движения воздуха, м/с.
    • 3. Определив предварительное сечение канала, находим фактическую скорость движения воздуха, м/с:
    • .
    • 4. Находим эквивалентный диаметр , канала круглого сечения, мм, равновеликий прямоугольному по скорости воздуха и потерям давления на трение:
    • ,
    • где — размеры сторон прямоугольного канала, мм.
    • 5. Используя номограмму, по известным значениям и определяем удельные потери давления , фактическую скорость движения и динамическое давление
    • 6. Оперделяем потери давления на трение с учетом коэффициента шереховатости стенок канала.
    • 7. Находим потери давления в местных сопротивлениях , Па, по формуле
    • где — коэффициент местных сопротивлений на участках.
    • 8. Сравниваем суммарные потери давления в каналах и . Если условие проверки не выполнено, то изменяем размеры канала или число каналов и повторяем расчет.
    • 9. Результаты рассчета заносим в таблицу №7.

Портфель: Рубрики по алфавиту:

СтудентБанк.ру © 2021 — Банк рефератов, база студенческих работ, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам, а также отчеты по практике и многое другое — бесплатно.