Теплотехничекий расчет здания

Реферат

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.