Теплотехнічекій розрахунок будівлі

ЗМІСТ
1 Вихідні дані для проектування
2 Введення
3 Теплотехнічекій розрахунок будівлі
3.1 Теплотехнічний розрахунок стіни
3.2 Теплотехнічний розрахунок перекриття над підвалом
3.3 Теплотехнічний розрахунок горищного перекриття
3.4 Теплотехнічний розрахунок вікон
4 Розрахунок тепловтрат зовнішніми огородженнями приміщень
4.1 Розрахунок тепловтрат
5 Гідравлічний розрахунок системи опалення
5.1 Розміщення опалювальних приладів
5.2 Гідравлічний розрахунок головного циркуляційного кільця
6 Розрахунок опалювальних приладів
6.1 Розрахунок площі опалювальних приладів в однотрубних системах опалення
7 Розрахунок природної вентиляції
Бібліографія

1 Вихідні дані для проектування

№ п / п	Найменування величини
1	Район будівництва	Курськ
2	Зовнішні стіни	З ефективного глиняної цегли
3	Орієнтація фасаду будівлі	Північно-Захід
4	Термін початку будівництва	2005 р
5	Висота техпідпілля	2.4
6	Горищне перекриття	Багатопустотна ж / б плита -220 Мм , Керамзит = 400 кг / м ,
7	Перекриття над техподпольем	Багатопустотна ж / б плита -220 Мм , Легкий бетон = 600 кг / м , Цементно-піщаний розчин - 20мм, лінолеум
8	Система опалення	Вертикальна
9	Вентиляція	Природна
10	Приєднання системи водяного опалення до зовнішніх теплопроводів	Зі змішуванням води за допомогою водоструминного елеватора
11	Параметри теплоносія	150-70
12	Располагаемая різниця тисків на вводі , КПа	150
13	Тип опалювальних приладів	МС-140-98
14	Температура теплоносія в системі опалення	95-70

2 Введення
3 Теплотехнічекій розрахунок будівлі
Район будівництва - Курськ.
Будівля - житлове, 10-поверхова баштового типу.
Згідно СНіП 23-01 маємо:
-Кліматичний район II В;
-Зона вологості - нормальна;
-Умови експлуатації - Б;
-Розрахункова температура зовнішнього повітря =- 26 С;
-Середня температура опалювального періоду =- 2.4 С;
-Тривалість опалювального періоду (тривалість періоду із середньою температурою 8 С) = 198 діб.
3.1 Теплотехнічний розрахунок стіни
Визначаємо необхідний опір теплопередачі:

Конструюємо зовнішню стіну (мал. № 1) і оперделяем її параметри (таблиця № 1).

Таблиця № 1 - Характеристика зовнішньої стіни

Матеріал шару	кг / м	Вт / (м С)	м	, м С / Вт
Ефективний керамічна цегла	1400	0.58	0.12	0.43
Теплоізоляційний шар - пінополістирол	35	0.031	0.106	3.42
Ефективний силікатна цегла	1400	0.58	0.25	0.2
Цементно-піщаний розчин	1800	0.76	0.015	0.0197
				4.07

Оперделяем умовне опір теплопередачі зовнішньої стіни:

де - Термічний опір огороджувальної конструкції:
= 8.7 Вт / (м З) - коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції;
= 23 Вт / (м З) - коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні огороджувальної конструкції.
Визначаємо приведений опір теплопередачі зовнішньої стіни з урахуванням наявності стиків із залізобетону:

де r - коефіцієнт теплотехнічної однорідності залізобетонної тришарової панелі.
Температурний перепад:
.
Оскільки умови дотримуються, прийнята конструкція стіни є Удовлітворітельное. Приймаються товщину стіни 510 см .

3.2 Теплотехнічний розрахунок перекриття над підвалом
Визначаємо необхідний опір теплопередачі:

Конструюємо цокольне перекриття (рис. № 2) і визначаємо його параметри (таблиця № 2).

Таблиця № 2 - характеристика цокольного перекриття

Матеріал шару	кг / м	Вт / (м С)	м	, м С / Вт
Залізобетонний шар	2500	2.04	0.2	0.098
Цементно-піщаний розчин	1800	0.93	0.015	0.016
Теплоізоляційний шар - мінераловатні плити (ГОСТ 9573-96)	50	0.06	0.292	4.86
Пароізоляція з полівінілхлоридної плівки	-	-	-	-
Цементно-піщаний розчин	1800	0.93	0.05	0.054
				5.028

Визначаємо опір теплотередаче:


де - Термічний опір огороджувальної конструкції:
= 8.7 Вт / (м С);
= 17 Вт / (м С).
Температурний перепад:
.
Оскільки умови дотримуються, прийнята конструкція перекриття є Удовлітворітельное.
3.3 Теплотехнічний розрахунок горищного перекриття
Визначаємо необхідний опір теплопередачі:

Конструюємо цокольне перекриття (рис. № 3) і визначаємо його параметри (таблиця № 3).

Таблиця № 3 - характеристика цокольного перекриття

Матеріал шару	кг / м	Вт / (м С)	м	, м С / Вт
Залізобетонний шар	2500	2.04	0.2	0.098
Цементно-піщаний розчин	1800	0.93	0.015	0.016
Теплоізоляційний шар - мінераловатні плити (ГОСТ 9573-96)	50	0.06	0.289	4.816
Пароізоляція з полівінілхлоридної плівки	-	-	-	-
Цементно-піщаний розчин	1800	0.93	0.05	0.054
				4.984

Визначаємо опір теплотередаче:


де - Термічний опір огороджувальної конструкції:
= 8.7 Ут / (м С);
= 12 Ут / (м С).
Температурний перепад:
.
Оскільки умови дотримуються, прийнята конструкція перекриття є Удовлітворітельное.
3.4 Теплотехнічний розрахунок вікон
Визначаємо необхідний опір теплопередачі і температурному перепаду:

Приймаються подвійне скління в роздільних палітурках.

4 Розрахунок тепловтрат зовнішніми огородженнями приміщень
В опалюваних будівлях за наявності різниці температур між внутрішнім і зовнішнім повітрям постійно відбуваються втрати тепла через огороджувальні конструкції: зовнішні стіни, покриття, підлоги, отвори (вікна, двері). Системи опалення повинні заповнювати ці втрати, підтримуючи в приміщеннях внутрішню температуру, необхідну за санітарними нормами.
4.1 Розрахунок тепловтрат
Втрати тепла оперделяются для кожного опалювального приміщення (крім санітарних вузлів) і лестнечних клітин послідовно через окремі огорожі і складаються з основних і додаткових.
Розрахунок втрат зводиться в таблицю № 4 (додаток).
Кожне приміщення нумерується тризначним числом, у якому перша цифра - поверх, друга і третя - номер приміщення на поверсі.
Найменування огороджень позначаються наступним чином:
НС - зовнішня стіна;
ДО - подвійне скління;
ПЛ - підлога;
ПТ - стеля;
ДН - двері зовнішня.
Тепловтрати для лестнічноц клітини визначаються для всіх поверхів відразу, через всі огороджувальні конструкції, як для одного приміщення.
,
,
де - Витрата повітря, що видаляється, не компенсується припливним повітрям: 3 м / Год на 1 м площі житлових приміщень і кухні = 3 ;
- Питома теплоємність повітря, що дорівнює 1 кДж / (кг С);
- Коефіцієнт, що враховує вплив зустрічного теплого потоку в конструкціях;
- Щільність зовнішнього повітря, кг / м .

5 Гідравлічний розрахунок системи опалення
5.1 Розміщення опалювальних приладів
При проектуванні систем опалення необхідно забезпечити температуру і рівномірне нагрівання повітря приміщення, гідравлічну і теплову стійкість, вибухово безпека і доступність очищення та ремонту.
5.2 Гідравлічний розрахунок головного циркуляційного кільця
Завдання гідравлічного розрахунку складається в обгрунтованому виборі економічних діаметрів труб з урахуванням прийнятих перепадів тисків і витрат теплоносія. При цьому повинен бути гарантірова подача його у всі частини системи опалення для забезпечення розрахункових теплових навантажень опалювальних приладів.
Послідовність розрахунку:
1) На підставі розрахунку тепловтрат на аксонометричній схемі наносять теплові навантаження опалювальних приладів і стояків.
2) Далі вибирають головне циркуляційний кільце.
3) Вибране циркуляційний кільце розбивають на ділянки по ходу руху теплоносія, починаючи від теплового пункту.
За розрахунковий ділянку приймають відрізок трубопроводу з постійною витратою теплоносія.
Витрата теплоносія на ділянці оперделяется за формулою:
,
гле - Теплове навантаження ділянки, Вт;
і - Поправочні коефіцієнти, що враховують додаткову тепловіддачу в приміщення.
- Питома масова теплоємність води, яка дорівнює 4.187 кДж / (кг С);
і - Температури падаючої і зворотної води.
Результати розрахунку заносяться до таблиці № 5 (додаток).
Після гідравлічного розрахунку головного циркуляційного кільця повинно виконуватися умова:

Умова виконується, тому що 4.6 кПа <54 кПа.
,
так як А 15% - умова не задовольняється. Встановлюємо регулюючого балансувальний кран STAD.

6 Розрахунок опалювальних приладів
Для підтримки в приміщенні необхідної температури необхідно, щоб кількість тепла, що віддається опалювальними приладами, встановленими в приміщенні, відповідало розрахунковим тепловтратам приміщення.
6.1 Розрахунок площі опалювальних приладів в однотрубних системах опалення
Поверхня нагріву опалювальних приладів в однотрубних системах опалення розраховується з урахуванням температури теплоносія на вході в кожен прбор.
Розрахунок площі кожного опалювального приладу здійснюється в певній послідовності:
1) Оперделяем сумарне зниження розрахункової температури води на ділянках падаючої магістралі:
,
де - Теплопередача 1 м відкритого положення труб в приміщенні з температурою ;
- Витрата води на ділянці, приймається згідно гідравлічному розрахунку;
- Довжина розрахункової стояка, м;
- 4.187 кДж / (кг С).
2) Маючи розрахунок теплового навантаження стояка, розраховуємо витрата або кількість теплоносія, що циркулює по стояку за формулою:
,
де - Сумарні тепловтрати в приміщеннях, що обслуговуються стояком.
3) Розрахуємо витрата води, що проходить через кожен опалювальний прилад з урахуванням затікання за формулою:
,
де - Коефіцієнт затікання в прилад, для двостороннього приєднання приладу до стояка = 0.5.
4) Визначаємо температуру води на вході в кожен опалювальний прилад по ходу руху теплоносія:
-Для першого приладу:

- Для i-го приладу:
.
5) Визначаємо середню температуру води в кожному опалювальному приладі за фоду руху теплоносія за формулою:
.
6) Розраховуємо середній температурний напір у кожному опалювальному приладі по ходу руху теплоносія:
.
7) Визначаємо щільність теплового потоку для кожного опалювального приладу по ходу руху теплоносія:
,
де - Поминальна щільність теплового потоку, отримана при стандартних умовах;
- Показники для визначення теплового потоку опалювального приладу.
8) Розраховуємо корисну тепловіддачу труб стояка, підводок до опалювальних приладів, прокладених у приміщенні, за формулою:
,
де - Тепловіддача 1 м неізольованих труб;
- Довжина вертикальних і горизонтальних труб в межах приміщення, м.
9) Визначаємо необхідну тепловіддачу опалювального приладу в розглянутому приміщенні з урахуванням корисної тепловіддачі прокладених у приміщенні труб:
,
де - Поправочний коефіцієнт при відкритому майданчику труб, рівний 0.9.
10) Визначаємо розрахункову площу опалювального приладу по ходу руху теплоносія за формулою:
.
Результати розрахунку занесені т таблицю № 6 (додаток).

7 Розрахунок природної вентиляції
В даний час у житловому будівництві майже виключно застосовуються системи вентиляції з природним спонуканням.
У канальних системах природної витяжної вентиляції повітря переміщається в каналах і повітроводах під дією природного тиску, що виникає внаслідок різниці тисків холодного зовнішнього і теплого внутрішнього повітря.
Природне тиск , Па, визначається за формулою:
,
де - Висота повітряного стовпа, що приймається від центру витяжного отвору до усья витяжної шахти, м;
- Щільність зовнішнього і внутрішнього повітря, кг / м ;
.
Розрахункове природний тиск для систем вентиляції житлових будинків визначається для температури зовнішнього повітря +5 С.
Для нормальної роботи системи природної вентиляції необхідно збереження рівності
,
де - Питома втрата тиску на тертя, Па / м;
- Довжина повітроводів, м;
- Втрата тиску на тертя розрахункової гілки, Па;
- Втрата тиску на місцеві опори, Па;
- Коефіцієнт запасу, який дорівнює 1,1-1,5;
- Поправочний коефіцієнт на шереховатость поверхні;
- Располагаемое тиск, Па.
Завдання природної вентиляції - підібрати перерізу витяжних решіток, вентиляційних каналів, які забезпечували б необхідний повітрообмін при розрахунковому, природному тиску.
Розрахунок виконується в такій послідовності:
1. Визначаємо розрахунковий природний тиск за формулою
2. Переймаючись швидкістю руху повітря , М / с, обчислюємо попереднє живий перетин каналу і витяжних грат, м ,
,
де - Обсяг вентиляційного повітря, переміщуваного по каналу, м / Год;
- Швидкість руху повітря, м / с.
3. Визначивши попереднє перетин каналу, знаходимо фактичну швидкість руху повітря, м / с:
.
4. Знаходимо еквівалентний діаметр , Каналу круглого перерізу, мм, рівновеликий прямокутному за швидкістю повітря і втрат тиску на тертя:
,
де - Розміри сторін прямокутного каналу, мм.
5. Використовуючи номограму, за відомими значеннями і визначаємо питомі втрати тиску , Фактичну швидкість руху і динамічний тиск
6. Оперделяем втрати тиску на тертя з урахуванням коефіцієнта шереховатості стінок каналу .
7. Знаходимо втрати тиску в місцевих опорах , Па, за формулою

де - Коефіцієнт місцевих опорів на дільницях.
8. Порівнюємо сумарні втрати тиску в каналах і . Якщо умова перевірки не виконано, то змінюємо розміри каналу або число каналів і повторюємо розрахунок.
9. Результати розрахунку заносимо в таблицю № 7.