Отопление и вентиляция здания

Перед дальнейшим расчетом необходимо разместить на плане этажа отопительные приборы (радиаторы) в соответствии со следующими требованиями:

•      Радиаторы  размещают у наружной стены,   

        преимущественно  под окнами.

       •     Длина отопительного прибора  должна быть не      менее  75% длины светового проема. Если  приборы под окнами разместить  нельзя, то допускается их установка  у наружных или внутренних  стен, ближе к наружным.

•   В лестничной клетке радиаторы размещают при входе, за исключением тамбуров,   сообщающихся   с   наружным   воздухом,   а   также   у   входных  наружных одинарных дверей.

•    Отопительные     приборы     размещают    так,    чтобы     в    системе     было наименьшее число стояков, и ответвления  к ним имели небольшую длину.

•    В   угловых   помещениях   стояки   размещают   в   углах   во избежание промерзания  стен.

Схему системы отопления разрабатываем  во фронтальной аксонометрической  проекции в масштабе  1:100, начиная  от ввода в здание и заканчивая выходом из здания. Присоединение  отопительного   прибора   к  теплопроводу  осуществляется   по схеме «сверху-вниз».

 

 

3.1.Определение числа элементов  отопительных прибором

3.1.1. Расход теплоносителя через  радиатор, кг/с, определяем по формуле:

где β₁ - коэффициент учета дополнительного теплового потока отопительного прибора за счет округления сверх расчетной величины, β₁ = 1,03 -1,08 - для радиаторов;

β₂ -   коэффициент,   учитывающий   дополнительные   тепловые    потери вследствие размещения отопительного прибора у наружной стены, β₂ = 1,02;

Q_п - тепловая нагрузка отопительного прибора, Вт;

С - удельная теплоемкость воды, С = 4187 Дж/(кг °С);

- температура воды на входе,  = 95 °С;

t_вых - температура воды на выходе, t_вых = 70 °С.

3.1.2. Температурный напор  , °С, определяется по формуле:

3.1.3. Расчетная плотность  теплового потока отопительного  прибора  , Вт/м², определяется по формуле:

где q_ном - номинальная плотность теплового потока, q_ном =725 Вт/м² – для радиаторов МС 140-98;

n, p, c_пр - коэффициенты, определяемые по табл. 3.1

Таблица 3.1

Gпр, кг/с	n,	p	cпр
0,005-0,014	0,3	0,02	1,039
0,015-0,149	0,3	0	1
0.15-0.25	0,3	0,01	0,996

 

3.1.4 Рассчитываем площадь отопительного прибора , м² по формуле:

3.1.5 Определяем предварительное число секций , по формуле:

где β₄ - коэффициент, учитывающий способ установки отопительного прибора (β₄=1 - при открытой установке);

 - площадь поверхности нагрева одной секции, =0,24 м².

3.1.6 Установочное число  секций определяем по формуле:

где β₃ - коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе, определяем по табл. 3.2.

 

 

 

 

Таблица 3.2

N*	β3
3-15	1
16-20	0,98
21 -25	0,96

 

Таблица 3.3

 

Ведомость расчета  отопительных приборов
№ Пом	Qп,Вт	Gпр,кг/с	(Gпр/0,1)р	Δtср0С	(ΔtСР/70)1+n	qПР, Вт/м	FР, м2	NР*	Группировка	β3	Nр	Nус
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
107	2773	0,028	1	64,5	0,92	667	4,45	18,6	1*45,7	0,98	18,9	47
108	1523	0,016	1	64,5	0,92	667	2,45	10,2	1*28,1	0,98	10,4	29
А	651	0,007	0,94	62,5	0,89	607	1,15	4,8	1*5,0	0,98	4,9	5
101	1885	0,019	1	64,5	0,92	667	3,03	12,6	1*41,2	1	12,6	41
102	1284	0,013	0,96	66,5	0,92	640	2,15	8,9	1*21,0	0,96	9,3	22
103	2277	0,023	1	66,5	0,92	667	3,66	15,2	1*32,6	1	15,2	33
104	2107	0,022	1	64,5	0,92	667	3,38	14,1	1*26,9	1	14,1	27
105	11855	0,121	1	64,5	0,92	667	19,04	79,3	1*17,9	1	79,3	18
106	1791	0,018	1	64,5	0,92	667	2,88	12,0	1*38,2	1	12,0	38
109	1104	0,011	0,96	64,5	0,92	640	1,85	7,7	1*15,4	1	7,7	15

 

 

 

 

 

 

4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

 

Целью гидравлического расчета  является определение экономичных  диаметров теплопроводов при  заданной тепловой нагрузке и расчетном  циркуляционном давлении, установленном  для данной системы.

Перед расчетом на плане этажа изобразим тепломагистраль, разместим стояки и затем вычертим аксонометрическую схему системы отопления с расположением всей запорно-регулирующей арматуры. Разобьем систему на участки, обозначим теплопотери.  

4.1. Определяют  расчетное располагаемое       давление    главного циркуляционного кольца , Па, по формуле:

где    Rэк   -   удельная    потеря   давления    на   трение,    рекомендуемая    из экономических соображений 49...98 Па/м;

∑ - сумма длин участков главного циркуляционного кольца, м.

 

 

 

4.2.  При      расчете      по     методу     удельных      потерь     давления     для предварительного     выбора    диаметров    теплопроводов    определяем среднее     значение     удельного     падения     давления     по     главному циркуляционному кольцу , Па/м:

где φ  -  доля   потерь  давления   на  трение,   принимаемая для   систем   с искусственной циркуляцией равной 0,65.

 

4.3.  Определяем расходы воды на расчетных участках , кг/ч:

4.4. Ориентируясь  на   полученные  значения   R_CP и Q_уч   можно с   помощью приложения 6 подобрать оптимальный диаметр труб расчетного кольца, а также удельную потерю давления R и скорость движения воды в трубах W.

4.5.  Потери  давления   на   преодоление трения   на  участке теплопровода ,  Па, определяем по формуле:

4.6. Потери давления на преодоление местных сопротивлений Z, Па, определяем по формуле:

где Σξ - сумма коэффициентов  местных сопротивлений на данном участке.

4.7. Общие    потери   давления    на    каком-либо   участке   теплопровода , Па, определяем по формуле:

_{Таблица 4.1}

Ведомость гидравлического  расчета
№  уч.	QУЧ, Вт	L,м	GУЧ, кг/ч	D, мм	R, Па/м	RL, Па	W, м/с	∑ξ	Z, Па	PД, Па	RL+Z, Па
1	16580	2	611	32	16	32,0	0,17	22,0	313	14,24	345
2	8409	1,2	310	25	18	21,6	0,15	17,5	194	11,08	216
3	7758	1,3	286	20	50	65,0	0,23	1,5	40	26,48	105
4	6235	9,4	230	20	32	300,8	0,18	3,0	48	15,89	348
5	4848	2,4	179	20	20	48,0	0,14	1,5	14	9,61	62
6	3461	5,5	128	20	10	55,0	0,10	1,5	7	4,90	62
7	3013	4,5	111	15	36	162,0	0,16	3	38	12,56	200
8	2565	1,8	95	15	32	57,6	0,15	1,5	17	11,08	74
9	2117	2	78	15	20	40,0	0,11	1,5	9	5,98	49
10	1669	2,7	61	15	12	32,4	0,09	9	36	4,02	69
11	1669	2,7	61	15	12	32,4	0,09	4	16	4,02	48
12	2117	2	78	15	20	40,0	0,11	1	6	5,98	46
13	2565	1,8	95	15	32	57,6	0,15	1	11	11,08	69
14	3013	4,5	111	15	36	162,0	0,16	2,5	31	12,56	193
15	3461	5,5	128	20	10	55,0	0,10	1	5	4,90	60
16	4848	2,4	179	20	20	48,0	0,14	1	10	9,61	58
17	6235	9,4	230	20	32	300,8	0,18	2,5	40	15,89	341
18	7758	1,3	286	20	50	65,0	0,23	1	26	26,48	91
19	8409	1,2	310	25	18	21,6	0,15	17,5	194	11,08	216
20	16580	2	611	32	16	32,0	0,17	19	271	14,24	303
		65,6									2954

Таблица 4.2

К.м.с. на участках главного циркуляционного кольца

№уч-ка	D,мм	Коэффициент местного сопротивления	ξ	∑ξ
1		Отвод на 90⁰ (2)	3,0	22,0
		Вентиль	16,0
		Тройник на разделение потока	3,0
2		Вентиль	16,0	17,5
		Тройник на ответвление 90⁰	1,5
3		Тройник на ответвление 90⁰	1,5	1,5
4		Тройник на ответвление 90⁰	1,5	3,0
		Отвод на 90⁰ (1)	1,5
5		Тройник на ответвление 90⁰	1,5	1,5
6		Тройник на ответвление 90⁰	1,5	1,5
7		Тройник на ответвление 90⁰	1,5	3
		Отвод на 90⁰ (1)	1,5
8		Тройник на ответвление 90⁰	1,5	1,5
9		Тройник на ответвление 90⁰	1,5	1,5
10		Отвод на 90⁰ (2)	3	9
		Кран регулировачный	4
		Радиатор	2
11		Отвод на 90⁰ (2)	3	4
		Тройник на проход	1
12		Тройник на проход	1	1
13		Тройник на проход	1	1
14		Отвод на 90⁰ (1)	1,5	2,5
		Тройник на проход	1
15		Тройник на проход	1	1
16		Тройник на проход	1	1
17		Отвод на 90⁰ (1)	1,5	2,5
		Тройник на проход	1
18		Тройник на проход	1	1
19		Вентиль	16	17,5
		Тройник на слияние	1,5
20		Отвод на 90⁰ (2)	3	19
		Вентиль	16

 

 

 

4.8. После окончания гидравлического расчета общие потери давления на всех участках суммируются, они должны быть меньше располагаемого давления .  Величина невязки давления определяется по формуле, %:

 

 

 

Запас давления должен быть в пределах от 5 до 10%. Если невязка мене 5% то диаметр  увеличиваем, а если больше 10% - уменьшаем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. РАСЧЁТ ЕСТЕСТВЕННОЙ  ВЫТЯЖНОЙ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ

Для обеспечения  необходимых санитарно-гигиенических  условий в помещениях устраивают систему вентиляции. Вытяжная вентиляция устраняет вредные факторы, к  которым относятся: избыточная теплота, избыточные водяные пары, газы, пыль и т. д.

5.1. Определение  воздухообмена в помещении

В помещении, где следует запроектировать  вентиляцию (в жилых зданиях и  общежитиях – кухни, санузлы; в общественных – служебные комнаты, архивы, санузлы) необходимо определить расход удаляемого воздуха L, м³ /ч.

5.2. Расчёт  вентиляционных каналов

По известному объему вентиляционного воздуха  определяем сечение канала по муле:

где ω_р - предварительная скорость движения воздуха, м/с, принимаемая для горизонтальных каналов - 0,5...0,6 м/с; для вертикальных каналов -1,0... 1,5;

• - расчётная площадь канала;

Исходя  из расчетной площади канала, с  учетом конструктивных соображений  принимаем стандартные размеры  сечения каналов в кирпичных  стенах кратно размеру кирпича, а  для воздуховодов по таблице 5.1. После  этого уточняем фактическую скорость движения воздуха по каналам  , м/с, по формуле:  

где Fст  - стандартная площадь канала, м²;

Площадь живого сечения каналов из шлакогипсовых  и шлакобетонных плит, м².

  Таблица 5.1

Б, мм	А, мм
	150	250	350	450	550	650
220	0,033	0,055	0,077	0,096	0,121	0,143
320	0,048	0,08	0,112	0,144	0,176	0,208
420	0,063	0,105	0,147	0,189	0,231	0,273
520	0,078	0,13	0,182	0,234	0,286	0,338
620	0,093	0,155	0,217	0,279	0,341	0,402
720	0,108	0,18	0,257	0,324	0,396	0,467
820	0,123	0,205	0,297	0,37	0,45	0,532
920	0,138	0,23	0,322	0,415	0,505	0,6