1. Технологическая часть

1.1 Исходные данные для проектирования систем отопления, вентиляции, водоснабжения и водоотведения.

Город строительства: Белгород;

Количество этажей - 7;

Высота типового этажа и высота подвала и чердака - 3 м; 2 м; 2м;

Абсолютная отметка чистого пола первого этажа - 65,5 м;

Тип здания - жилое здание с централизованным водоснабжением;

Гарантийный напор Нгар городской водопроводной сети - 20,6 м;

Абсолютная отметка лотка городской канализации - 60 м;

Плановый срок монтажных работ - 25 дней;

Абсолютная отметка ввода Zвв - 64,2 м;

Система отопления: однотрубная с верхней разводкой

Система вентиляции: естественная

Вариант конструкций наружного ограждения: 2,3; 2,2; 3,3;

t_ext= -23 ^oC (расчётная температура наружного воздуха в холодный период года, принимается равной средней температуре наиболее холодной 5-ти дневки (обеспеченность 0,92)).

t_ht= -1,9 ^oC (средняя температура наружного воздуха периода со среднесуточной температурой воздуха равной или ниже +8 ^oC.

z_ht= 191 суток (средняя продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой воздуха равной или ниже +8 ^oC).

v= 5,9 м/с (средняя скорость ветра по румбам за январь).

t_int - внутренняя температура в помещениях.

Зона влажности: 2 – нормальная (А)

Влажностный режим помещения: нормальный.

Влажность воздуха: 55%

Условия эксплуатации здания: жилое здание.

Располагаемое циркуляционное давление P - 12000 Па

1.2 Описание принятой системы отопления.

В здании необходимо спроектировать систему отопления. Принимаем к проектированию двухтрубную систему отопления с верхней разводкой. Подающая магистраль прокладывается на чердаке на расстоянии 1 м от внутренних поверхностей наружных стен, обратная магистраль непосредственно у наружных стен неотапливаемого подвала на высоте

1,4 - 1,5 м от пола.

Для отвода в процессе эксплуатации скоплений воздуха в верхней части системы, а так же для самотёчного спуска воды из труб в нижней части системы подающая и обратная магистрали прокладываются с уклоном. Подающая магистраль монтируется с уклоном 0,003 против направления движения воды, а обратная магистраль с уклоном 0,003 в сторону теплового пункта здания. Для удаления воздуха из системы предусмотрена установка воздухосборника на подающих стояках ( на 4-5 стояков предусмотрен один воздухосборник). Присоединение приборов к стоякам одностороннее. Нагревательные приборы расположены под каждым окном в квартире. Длина подводок к приборам 400-500 мм в комнатах и столько же на лестничной клетке.

Для выключения стояков и спуска из них воды в местах присоединения стояков и обратной магистрали устанавливаются спускные краны, на подводках к отопительным приборам устанавливают запорные краны.

Система отопления присоединена к наружным тепловым сетям с параметрами теплоносителя T₁ = 150 ^oC, T₂ = 70 ^oC. Параметры теплоносителя в системе отопления t₁ = 95 ^oC, t₂ = 70 ^oC.

1.3 Теплотехнический расчет наружных ограждений.

Теплотехнический расчет заключается в определении толщины искомого слоя ограждения, при котором температура на внутренней поверхности ограждения будет выше температуры точки росы внутреннего воздуха и будет удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям и условиям энергосбережения.

Градусо-сутки отопительного периода определяют по формуле

D_d. = (t_int - t_ht) z_ht . (1)

Где t _int - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, принимаемая 20 ^оС;

t_ht и z_ht - средняя температура наружного воздуха, ^оС и продолжительность, суток, отопительного периода, принимаемые для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8^оС

D_d = (20 -(-1,9)) * 191 = 4183^оС*сут.

Далее по вычисленным значениям D_d определяется приведенное сопротивление теплопередаче наружных стен, чердачного перекрытия и перекрытия над не отапливаемым подвалом.

R _o^тр = 2,86 м ²* ^оС/Вт (для стен).

R _o^тр = 3,78 м ²* ^оС/Вт (для перекрытия над чердаком и подвалом).

Приведенное сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей:

R _o^тр = 0,46 м ²* ^оС/Вт.

Приведенное сопротивление теплопередаче входных дверей должно быть не

менее произведения 0,6 R_reg , где

n*(t _int - t _ext)

R_reg = ------------------ м ^{2 о}С/Вт. (2)

△t_n* α _int

где n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, △t_n - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, ^оС, α _int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, t_int = 20 ^оС - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания; t _ext расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92.

1*(20-(-23))

R _o^тр = 0,6*R_reg =0,6 ------------------ = 1,21 м ^{2 о}С/Вт.

8,7*6

Толщина искомого слоя ограждения рассчитывается из условия равенства

R₀^{ф =} R_reg

Раскрывая значение R₀^ф для многослойной конструкции, получается значение

R₀^{ф =} R_в +R ₁+R ₂ +...+R_x +R_н =1/α _int + δ ₁ /λ₁ +…+ δ _x / λ _x+ 1/α_ht = R_reg (3)

Откуда :

δ _x = [R_reg – (1/ α _int + δ ₁ / λ₁ +…..+1/ α_ht ) ] λ _x ,(м) (4)

Здесь R_1, R_2, R_x -сопротивление теплопередаче отдельных слоев ограждения, м ² град/Вт, δ _1, δ _x ^- толщины отдельных слоев конструкции

ограждения, м, λ₁ , λ _x – коэффициенты теплопроводности материалов,

принимаемые от влажностных условий эксплуатации ограждений.

α _int , α_ht –коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхностей ограждающих конструкций.

Фактическое сопротивление теплопередаче ограждения определяется по

формуле:

R₀^ф = 1/ α _int + δ ₁ / λ₁ + …. + δ _x / λ _x+ 1/ α_ht (м ^{2 о}С /Вт,) (5)

Расчет заканчивается определением коэффициента теплопередачи

К= 1/ R₀^ф (Вт/ м ^{2 о}С) (6)

Расчёт толщины наружной стены:

1 слой - железобетонный слой:

λ_жлб = 1,69 Вт/ м* ^оС δ_жлб =0,1 м

2 слой - фактурный цементно-песчаный слой:

λ_цемпес = 0,58 Вт/ м* ^оС δ_цемпес = 0,02 м.

3 слой - пеносиликат:

λ_пен = 0,14 Вт/ м* ^оС δ_пен = ? м.

α_ht = 23 Вт/ м ^{2 о}С

α_int = 8,7 Вт/ м ^{2 о}С

δ_пен = [2,86-(1/23+0,1/1,69+0,02/0,58+1/8,7)] * 0,14 = 0,4 м

R₀^ф = 1/8,7+0,1/1,69+0,02/0,58+0,4/0,14+1/23 = 3,1 м ²* ^оС/ Вт

K = 1 / 3,1 = 0,322 Вт/ м ^{2 о}С

Общая толщина наружной стенки: δ_пен + δ_цемпес + δ_жлб = 0,4+0,02+0,1 = 0,52 м.

Расчёт толщины перекрытия над подвалом:

1 слой - дощатый пол: λ_пол = 0,09 Вт/ м* ^оС δ_пол = 0,038 м

2 слой - воздушная прослойка: R = 0,15 м ²* ^оС/Вт δ_возд = 0,02 м

3 слой - плита из стекловолокна: λ_стек = 0,056 Вт/ м* ^оС δ_стек = ? м

4 слой - плита железобетонная: λ_плит = 1,69 Вт/ м* ^оС δ_плит = 0,14 м

α_ht = 12 Вт/ м ² * ^oС

α_int = 8,7 Вт/ м ² * ^oС

δ_стек = [3,78- (1/12+0,038/0,09+0,15 +0,14/1,69 +1/8,7)]*0,056 = 0,2 м

R₀^ф = 1/8,7+0,038/0,09+0,15+0,14/1,69+0,2/0,056+1/12 = 4,42 м ²* ^оС/ Вт

K = 1/4,42 = 0,226 Вт/ м ^{2 о}С

Общая толщина подвального перекрытия: δ_пол + δ_возд + δ_стек + δ_плит = 0,038+0,02+0,14+0,2 = 0,4 м.

Расчёт чердачного перекрытия:

1 слой - биполь в 3 слоя: λ_бип = 0,041 Вт/ м* ^оС δ_бип = 0,012 м

2 слой - цементно-песчаная стяжка: λ_ст = 0,58 Вт/ м* ^оС δ_ст =0,04 м

3 слой - пенобетон: λ_пенб = 0,08 Вт/ м* ^оС δ_пенб = ? м

4 слой - пароизоляция : λ_пар = 0,041 Вт/ м* ^оС δ_пар = 0,003 м

5 слой - плита железобетонная: λ_плит = 1,69 Вт/ м* ^оС δ_плит = 0,14 м

6 слой - цементно- песчаная затирка: λ_зат = 0,93 Вт/ м* ^оС

δ_зат = 0,02 м

α_ht = 12 Вт/ м ² * ^oС

α_int = 8,7 Вт/ м ² * ^oС

δ_пенб = [3,78 - (1/12 + 0,006/0,041 + 0,04/0,58 + 0,003/0,041 + 0,14/1,69

+0,02/0,93 + 1/8,7)] * 0,08 = 0,3 м

R₀^ф= 1/12 + 0,012/0,041 + 0,04/0,58 + 0,003/0,041 + 0,14/1,69 + 0,02/0,93 +

1/8,7 + 0,3/0,08 = 4,48 м ²* ^оС/ Вт

K = 1/4,48 = 0,223 Вт/ м ²* ^оС

Общая толщина чердачного перекрытия: δ_бип + δ_ст + δ_пенб + δ_пар + δ_плит + δ_зат =

0,012+0,04+0,3+0,003+0,14+0,02= 0,52 м.

Результаты значений коэффициентов теплопередачи наружных ограждения занёс в таблицу 1.

Таблица 1 - Коэффициенты теплопередачи наружных ограждений

Наименование ограждений	К (Вт/ м 2 * оС)
Наружная стена	0,32
Перекрытие над подвалом	0,22
Чердачное перекрытие	0,22
Балконные двери	2,17
Оконное остекление	2,17
Двойные двери	1,21