Реферат: Отопление и вентиляция жилого дома с гаражом

РЕФЕРАТ

Проект отопления и вентиляции воздуха «Жилого дома с подземным гаражом на 52 места по улице Розы Люксембург в городе Екатеринбурге» выполнен на основании архитектурно – строительных чертежей и действующих СниП иСН.

Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления и вентиляции в зимний период –35°С, в летний период -20,70°С.

Внутренняя температура в помещениях принята по СНИП 2.08.02-89, СНиП II-77-80.

Теплоноситель - вода по графику температур 95-70 0С от наружных тепловых сетей. Располагаемое давление системы отопления гаража Рр=30000Па, системы отопления жилого дома Рр=15000Па.

Жилой дом – это здание переменной этажности (6 и 7 этажей) с неотапливаемым подвалом и подземным гаражом на 52 места. Для отопление помещений запроектированы 2 системы отопления:

Система 1-отопление квартир жилого дома;

Система2-отопление боксов гаража;

Система отопления 1- двухтрубная с нижней разводкой, к стоякам которой присоединены поквартирные горизонтальные двухтрубные системы отопления с попутным движением теплоносителя, узлом учета тепла и с разводкой из медных труб в конструкции пола, отпительные приборы – алюминевые радиаторы «Термал»; система отопления 2-бифилярная горизонтальная с выпуском воздуха в верхних точках системы и спуском воды из нижних точек, отопительные приборы – регистры из стальных гладких труб, диаметром 108*2.8 ГОСТ 10704-91.

Для предотвращения проникновения холодного воздуха в помещение гаража на воротах устанавливаются 2 тепловые завесы, мощностью 18 кВт каждая.

Вентиляция в жилом доме предусмотрена естественная из кухонь и санузлов с учетом требований СниП 2.08.01-89 и СниП 2.04.05-91. Воздухообмен определен по нормируемым кратностям. Приток не организованный.

В подземном гараже предусмотрена общеобменная вентиляция для ассимиляции вредных выделений оксида углерода СО от работающего двигателя автомобиля. Вытяжка предусмотрена из каждого автомобильного бокса из верхней и нижней зоны поровну.

Вытяжные вентиляторы установлены на высоте не менее двух метров над кровлей лифтовой кровли.

Для компенсации вытяжки спроектирована приточная вентиляция с раздачей воздуха вдоль проездов. Обьем подаваемого воздуха на 20% меньше удаляемого. В гараже предусмотрена система дымоудаления, расчитанная в соответствии СниП 2.04.05-91* по периметру очага возгарания.

Монтаж систем отопления и вентиляции необходимо производить согласно СНиП 3.05.01-85.

Трубопроводы, нагревательные приборы гаража, воздуховоды и вентиляционное оборудование покрыть маслянной краской по ГОСТ 8292-85.Воздуховоды необходимо выполнять из тонколистовой стали по ГОСТ 19904-90.

Следует предусмотреть автоматизацию приточной камеры. Приточные камеры сблокировать с вытяжными системами на момент включения. Автоматизацией приточных камер должна быть предусмотрена защита от размораживания.

Произведено сравнение вариантов систем вентиляции В2 и В3. Для выявления более целесообразного варианта подсчитаны капитальные затраты и эксплуатационные. В результате расчетов получено, что более экономичным является вариант с применением тонколистовой стали, чем нержавеющей.

Разработаны мероприятия по безопасности и экологичности проекта. Произведен расчет шумоглушения и расчет выброса вредных веществ в атмосферу.

ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКИХ ЛИСТОВ И ДОКУМЕНТОВ

СОДЕРЖАНИЕ

РЕФЕРАТ.......................................................................................... 3

ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКИХ ЛИСТОВ И ДОКУМЕНТОВ..... 5

СОДЕРЖАНИЕ................................................................................. 6

ВВЕДЕНИЕ....................................................................................... 8

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ....................................................................... 9

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ................................................. 9

1.1. КЛИМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ................................... 9

1.2. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ...................................... 11

1.2.1. Определение коэффициента теплопередачи К и сопротивление теплопередаче R........................................................................................................ 11

1.2.2. Расчет ограждающих конструкций....................................... 12

1.3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ТЕПЛА ЧЕРЕЗ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОСТРУКЦИИ ПОМЕЩЕНИЙ ЗДАНИЯ................................ 18

1.4. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ 34

1.4.1. Общие положения конструирования системы отопления жилого дома 34

1.4.2. Расчет отопительных приборов системы отопления жилого дома 34

1.4.3. Гидравлический расчет системы отопления жилого дома... 35

1.4.4. Общие положения конструирования системы отопления

гаража .............................................................................................. 39

1.4.5. Расчет отопительных приборов системы отопления гаража 39

1.4.6. Гидравлический расчет системы отопления гаража............. 39

1.5. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ЖИЛОГО ДОМА.............................................................................................. 44

1.5.1. Общие положения конструирования системы вентиляции жилого дома 44

1.5.2. Определение требуемого воздухообмена............................. 44

1.5.3.Аэродинамический расчет системы вентиляции жилого дома 44

1.6. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ГАРАЖА 55

1.6.1. Общие положения конструирования системы вентиляции гаража 55

1.6.2. Определение требуемого воздухообмена............................. 55

1.6.3. Аэродинамический расчет системы вентиляции гаража...... 56

1.6.4. Расчет противодымной системы вентиляции........................ 61

1.6.5. Подбор оборудования для систем вентиляции гаража........ 64

2. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРИТОЧНОЙ КАМЕРЫ..................... 66

2.1. Работа системы автоматического регулирования.................... 67

3. ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ 67

3.1. Введение..................................................................................... 67

3.2. Технико-экономическая оценка проектных решений.............. 68

3.3. Определение сметной стоимости проектируемых систем вентиляции 69

3.4. Определение договорной цены на строительную продукцию 77

3.5. Определение плановой себестоимоти строительно-монтажных работ 79

3.6.Формирование финансовых результатов в деятельности строительной организации..................................................................................................... 80

3.7. Расчет рентабельности строительного производства.............. 82

3.8. Расчет себестоимости услуг систем вентиляции....................... 82

3.9. Технико-экономические показатели проекта........................... 84

4. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОЕКТА.................................................. 85

4.1. Характеристика объекта........................................................... 86

4.2.Опасные и вредные факторы..................................................... 87

4.2.1. Шум......................................................................................... 87

4.2.2. Защита от вибрации............................................................... 90

4.2.3. Освещение............................................................................... 90

4.2.4. Микроклимат.......................................................................... 92

4.2.5. Электробезопасность.............................................................. 93

4.2.6. Вредные вещества в воздухе рабочей зоны.......................... 95

4.3. Чрезвычайные ситуации............................................................ 96

4.4. Заключение................................................................................ 99

5. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА................................ 99

5.1.Характеристика объекта............................................................. 99

5.2.Характеристика вредных веществ............................................. 99

5.3. Расчет количества вредных веществ выбрасываемых в

атмосферу ...................................................................................... 100

5.4. Расчет рассеивания выбросов в атмосфере............................ 101

5.5. Влияние застройки.................................................................. 103

5.6.Расчет экономического ущерба по укрупненным показателям 105

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК....................................... 106

ПРИЛОЖЕНИЕ 1......................................................................... 108

ПРИЛОЖЕНИЕ 2........................................................................ 109

ПРИЛОЖЕНИЕ 3........................................................................ 110

ПРИЛОЖЕНИЕ 4........................................................................ 111

ПРИЛОЖЕНИЕ 5........................................................................ 112

ВВЕДЕНИЕ

Задачей данной дипломной работы является расчет и конструирование систем отопления и вентиляции жилого дома с подземным гаражом так, чтобы выполнялись допустимые условия пребывания людей в квартирах и соблюдались необходимые параметры внутреннего воздуха в помещениях (влажность,подвижность,температура),предусмотренные нормативными документами.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. КЛИМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Расчетные параметры наружного воздуха принимаются по прил.8 [ 3 ] в зависимости от пункта нахождения объекта и приведены для г. Екатеринбурга.

Расчетная географическая широта – 56 ° с.ш.

Барометрическое давление - 970 ГПа.

Зона влажности г. Екатеринбурга № 3 – сухая.

Господствующее положение – юго-запад.

Параметры наружного воздуха для расчета систем вентиляции жилого дома в теплый период года принимаются по параметру А, а в холодный период года по параметру Б. Параметры наружного воздуха для расчета систем отопления принимаются по параметру Б. Параметры приведены в таблицах 1.1, 1.2, 1.3.

Таблица 1.1

Расчетные параметры наружного воздуха

Таблица 1.2

Таблица 1.3

Расчетные параметры внутреннего воздуха

1.2. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

1.2.1. Определение коэффициента теплопередачи К и сопротивления теплопередаче R

Согласно [3], сопротивление теплопередаче R0 ограждающих конструкций следует принимать наибольшим из требуемого сопротивления теплопередаче R0тр по санитарно-гигиеническим условиям и R0эн по условиям энергосбережения.

Требуемое сопротивление теплопередаче R0тр является наименьшим, при котором обеспечивается допустимая по санитарно-гигиеническим требованиям минимальная температура внутренней поверхности ограждения при расчетной зимней температуре наружного воздуха:

(1.1)

где - требуемое сопротивление теплопередаче, м2 0С/Вт;

n - поправочный коэффициент на расчетную разность температур, зависит от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, согласно [2] табл.3*;

tв – расчетная температура внутреннего воздуха, 0С;

tн – расчетная температура наружного воздуха, равная температуре холодной пятидневки, 0С;

Dtн – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности стены, согласно [3] табл.2;

aв – коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, принимаемый по [2] для гладких внутренних поверхностей равным 8,7 Вт/(м2 0С).

Сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения R0эн принимается по [3] табл.1б в зависимости от величины градусосуток отопительного периода В:

, (1.2)

где tоп – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, 0С;

Zоп – продолжительность отопительного периода , сут.

Расчетное сопротивление теплопередаче R0р ограждающей конструкции принимается равным большему из полученных значений R0тр и R0эн .

Из уравнения (1.3) находится термическое сопротивление слоя утеплителя Ri ут, по величине которого можно определить толщину утепляющего слоя конструкции:

, (1.3)

где …Ri ут …Rn -- термическое сопротивление теплопередаче отдельных слоев ограждающей конструкции, определяемые как

, м2 0С/Вт, (1.4)

где di – толщина i- го слоя, м;

li – коэффициент теплопроводности материала i- го слоя, Вт/(м2 0С),принимаем по прил.3[2];

aн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции зимой, принимаемый по [2] для поверхностей, соприкасающихся с наружным воздухом, равным 23 Вт/( м2 0С).

Коэффициент теплопередачи для всех ограждающих конструкций вычисляем по формуле:

, Вт/( м2 0С) (1.5)

1.2.2. Расчет ограждающих конструкций

1. Наружная стена

1 -кирпич, l=0,7 Вт/м2оС, d1=0,52м;

2 –пенополистерол, l=0,041 Вт/м2оС;

3 – кирпич, l=0,7 Вт/м2оС, d3=0,13м,

d2ут -?

Рис.1 Конструкция наружной

стены

По прил.1 и 2 [2] определяем условия эксплуатации ограждающих конструкций в зависимости от влажностного режима помещения и зоны влажности.

В данном проекте влажностный режим для авто центра – нормальный, а климатическая зона г.Екатеринбурга – сухая. Следовательно, условия эксплуатации объекта – «А».

1. По формуле (1) определяем

R0тр =1*(20-(-35))/8,7*4=1,52 м2 0С/Вт.

2. В соответствии с формулой (1.2) определяем 0С сут. Значит,

R0эн=3,2 м2 0С/Вт.

Так как R0эн > R0тр,

то принимаем R0р = R0эн =3,2 м2 0С/Вт.

3. Находим толщину утепляющего слоя применяя формулы (1.3) и (1.4) :

R1= 0,52/0,7 = 0,74 м2 0С/Вт;

R3= 0,13/0,7 = 0,18 м2 0С/Вт;

R2 ут = R0эн - R1 –R3 – 1/aв – 1/aн=3,2-0,74-0,18–1/8,7 –1/23 = 2,13 м2 0С/Вт;

по формуле (4) определяем толщину утепляющего слоя d3 ут:

d2 ут = R2 ут .l2 ут = 2,13*0,041 =0,087м.

Коэффициент сопротивления теплопередачи К определяем по формуле (1.5):

К = 1/ 3,2 =0,31 Вт/( м2 0С).

2. Чердачное перекрытие

Рис.2 Конструкция чердачного перекрытия

1- цементная стяжка, l=0,76 Вт/м2оС, d1=0,02м,

2- пенополистерол, l=0,041 Вт/м2оС;

3- керамзитовый гравий, l=0,17 Вт/м2оС, d3= 0,11м;

4- железобетонная плита перекрытия, l=1,92 Вт/м2оС, d4= 0,22м;

5- затирка цементным раствором, l=0,76 Вт/м2оС, d5= 0,005м;

d2ут -?

1. По формуле (1.1) определяем

R0тр =1*(20-(-35))/8,7*3=2,03 м2 0С/Вт.

2. В соответствии с формулой (2) определяем 0С сут. Значит,

R0эн=4,6 м2 0С/Вт.

Так как R0эн > R0тр,то принимаем R0р = R0эн =4,6 м2 0С/Вт.

3. Находим толщину утепляющего слоя применяя формулы (1.3) и (1.4) :

R1= 0,02/0,76 = 0,03 м2 0С/Вт;

R3= 0,11/0,17 = 0,65 м2 0С/Вт;

R4= 0,22/1,92 = 0,12 м2 0С/Вт;

R5= 0,005/0,76 = 0,007 м2 0С/Вт;

R2 ут = R0эн - R1 –R3- R4– R5-1/aв – 1/aн = 4,6-0,03-0,65-0,12-0,007–1/8,7 –1/23 = 3,6 м2 0С/Вт;

по формуле (1.4) определяем толщину утепляющего слоя d2 ут:

d2 ут = R2 ут .l2 ут = 3,6*0,041 =0,15м.

Коэффициент сопротивления теплопередачи К определяем по формуле (1.5):

К = 1/ 4.6 =0,22 Вт/( м2 0С).

3. Кровля подземного гаража

Рис.3 Конструкция кровли гаража

1- асфальтобетон, l=1,05 Вт/м2оС, d1=0,03м;

2- бетон армированный сеткой, l=1,74 Вт/м2оС, d2=0,06м

3- керамзитобетон, l=0,24 Вт/м2оС;

4-сборная железобетонная плита, l=1,92 Вт/м2оС, d4= 0,28м;

d3ут -?

1. По формуле (1.1) определяем

R0тр =1*(5-(-35))/8,7*4=1,15 м2 0С/Вт.

2. В соответствии с формулой (2) определяем 0С сут. Значит, R0эн=2 м2 0С/Вт.

Так как R0эн > R0тр,то принимаем R0р = R0эн =2 м2 0С/Вт.

3. Находим толщину утепляющего слоя применяя формулы (1.3) и (1.4) :

R1= 0,03/1,05 = 0,03 м2 0С/Вт;

R2= 0,06/1,74 = 0,03 м2 0С/Вт;

R4= 0,28/1,92 = 0,15 м2 0С/Вт;

R3 ут = R0эн - R1 –R2- R4–1/aв – 1/aн = 2,7-0,03-0,03-0,15–1/8,7 –1/23 =1,6 м2 0С/Вт;

по формуле (1.4) определяем толщину утепляющего слоя d3 ут:

d3ут = R3 ут .l3ут = 1,6*0,24 =0,35м.

Коэффициент сопротивления теплопередачи К определяем по формуле (1.5):

К = 1/ 2 =0,5 Вт/( м2 0С).

4. Наружная стена заглубленная в грунт и утепленный пол гаража

В соответствии с [1] для неутепленных полов, расположенных ниже уровня земли, с коэффициентом теплопроводности l> 1,2 Вт/ (м2 0С) по зонам шириной 2м, параллельным наружным стенам, принимаем R0 , м2 0С/Вт равным:

2,1 – для 1 зоны (для наружной стены гаража);

4,3 – для II зоны;

8,6 – для III зоны;

14,2 – для IV зоны (для оставшейся площади пола).

В данном случае пол утепленный.Утепляющий слой- керамзитбетон, толщиной 150мм.

Для утепленного пола Rп определяется по формуле:

Rр=Riн.п+di/l, (1.6)

где d и l –толщина и теплопроводность материала каждого утепляющнго слоя

Iзона:R=2,1м20С/Вт

II зона:R=4,3+0,1875=4,48м20С/Вт

IIIзона:R=8,6+0,1875=8,78м20С/Вт

IVзона:R=14,2+0,1875=14,38м20С/Вт

Коэффициент теплопередачи по зонам:

kI=1/2,1=0,48 Вт/м20С;

kII=1/4,48=0,22 Вт/м20С;

kIII=1/8,78=0,11 Вт/м20С;

kIV=1/14,38=0,07 Вт/м20С.

5. Окна и балконные двери в жилом доме

Требуемое сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей принимается по [2] в зависимости от градусосуток В=5563 0С сут.

R0ктр =0,53 м20С/Вт;

Тип остекления – тройное в деревянных переплетах (спаренный и одинарный).

К=Кок-Кст=1/0,53-0,31=1,58 Вт/м20С.

6. Наружные двери с тамбуром

Требуемое сопротивление теплопередаче дверей согласно [2] должно быть не менее 0,6 R0тр наружных стен здания, следовательно

R0трдв = 0,6. 1,404 = 0,842 м2 0С/Вт.

Коэффициент сопротивления теплопередачи К определяем по формуле (1.5):

Кдв = 1/ 0,842 =1,18 Вт/( м2 0С).

К = Кдв - Кнс =1,18 – 0,344= 0,836 Вт/( м2 0С).

7. Перекрытие над неотапливаемым подвалом

Рис.4 Конструкция перекрытия

1- сосновая доска, l=0,14 Вт/м2оС, d1=0,04м;

2- воздушная прослойка, d2=0,04м

3- пенобетон, l=0,14 Вт/м2оС;

4-сборная железобетонная плита, l=1,92 Вт/м2оС, d4= 0,22 м;

1. По формуле (1.1) определяем

R0тр =1*(8-(-35))/8,7*2=2,47 м2 0С/Вт.

2. В соответствии с формулой (1.2) определяем

0С сут. Значит, R0эн=3,1 м2 0С/Вт.

Так как R0эн > R0тр,то принимаем R0р = R0эн =3,1 м2 0С/Вт.

3. Находим толщину утепляющего слоя применяя формулы (1.3) и (1.4) :

R1= 0,04/0,14 = 0,29 м2 0С/Вт;

R2= 0,16 м2 0С/Вт;

R4= 0,22/1,92 = 0,11 м2 0С/Вт;

R3 ут = R0эн - R1 –R2- R4–1/aв – 1/aн = 3,1-0,29-0,16-0,11–1/8,7 –1/23 = =2,38 м2 0С/Вт;

по формуле (1.4) определяем толщину утепляющего слоя d3 ут:

d3ут = R3 ут .l3ут = 2,38*0,14 =0,3м.

Коэффициент сопротивления теплопередачи К определяем по формуле (1.5):

К = 1/ 3,1 =0,32 Вт/( м2 0С).

1.3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ТЕПЛА ЧЕРЕЗ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОСТРУКЦИИ ПОМЕЩЕНИЙ ЗДАНИЯ

При определение потерь теплоты зданием следует учитывать основные и добавочные потери теплоты.

Основные потери теплоты определяем согласно [1], суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции Q, Вт, с округлением до 10 Вт по формуле:

, (1.7)

где А – расчетная площадь ограждающей конструкции, м2;

R – сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции, м2 0С/Вт;

tр – расчетная температура воздуха в помещении, 0С;

text – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода при расчете потерь теплоты через наружные ограждения и температура воздуха более холодного помещения - при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения;

b - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь, определяемые в соответствии с п.2 [1];

n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по [2].

Добавочные потери теплоты принимаем:

в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные стены, двери и окна, обращенные на север восток, северо-восток и северо-запад в размере 0,1, на юго-восток и запад – в размере 0,05;

через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте здания Н, м, в размере 0,27Н-для двойных дверей с тамбуром между ними;

через наружные ворота, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами в размере 3 при отсутствии тамбура.

1. Расход теплоты Qi , Вт, на нагревание инфильтрующегося воздуха определяем по формуле

Qi = 0,28×SGi×c× (tp – ti)×k , (1.8)

где SGi - расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждающие конструкции помещения;

c - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/кг°С;

tp, ti - расчетные температуры воздуха, °С, в помещении и наружного воздуха в холодный период года (параметры Б);

k - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,8 – для окон с раздельными переплетами.

2. Расход теплоты Qi , Вт, на нагревание инфильтрующегося воздуха в помещениях при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемого подогретым приточным воздухом. Принимаем большую из полученных величин по формулам (1) и (2).

Qi = 0,28×Ln×c×ρּ (tp – ti)×k , (1.9)

где Ln – расход удаляемого воздуха, м⁄ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом (для жилых зданий – 3 м ⁄ч на 1 м жилых помещений);

ρ – плотность воздуха в помещении, кг⁄м.

Расход инфильтрующегося воздуха в помещении SGi,кг/ч, через не плотности наружных ограждающих конструкций определяем по формуле:

, (1.10)

где Dp - разность давлений воздуха, Па, на наружной и внутренней повер-хностях: окон - Dр1, наружных дверей - Dр2;

A2, R2 - соответственно площадь, м, наружных дверей, сопротивление воздухопроницанию, м×ч/кг, определяемых по [3];

А1, R1 - соответственно площадь, м, окон, сопротивление их воздухопроницанию, м·ч/кг, определяемых по [2].

Dрi = (H – hi)×(γi – γp)+0,5×ρi×V× (cвп – свр)× k - рint , (1.11)

где Н - высота здания, м, от уровня земли до верха карниза;

h - расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон, дверей;

γi, γp - удельный вес, Н/м, наружного воздуха и воздуха помещения; удельный вес определяется по формуле γ = 3463/(273 + t);

ρi - плотность, кг/м, наружного воздуха;

V - скорость ветра, м/с, принимаемая по приложению 7[3];

свп, свр - аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания, принимаемые по [6];

pint - условно-постоянное давление воздуха, Па, в помещении (здании), определяемое расчетом из условия соблюдения равенства масс воздуха, поступающего в помещение (здание) и удаляемого из него в результате инфильтрации и эксфильтрации через ограждающие конструкции; в помещениях (зданиях) имеющих системы с искусственным побуждением при расчете рint , следует учитывать дисбаланс масс воздуха, подаваемых и удаляемых этими системами из помещения (здания). В данном случае дисбаланса масс нет, поэтому pint = 0;

k - коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания, принимается по [6].

Результаты расчета теплопотерь сводим в табл. 1.4.

Таблица 1.4

1.4. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

1.4.1. Общие положения конструирования системы отопления жилого дома

Система отопления жилого дома запроектирована с применением импортного оборудования и представляет собой систему отопления с нижней разводкой магистралей по техэтажу с двухтрубными стояками, к которым присоединены поквартирные горизонтальные двухтрубные системы отопления с попутным движением теплоносителя. Для учета тепла на вертикальном участке обратных трубопроводов в поквартирных разводках установлены тепловые счетчики «MULTICAL III UF - 25». Горизонтальные поквартирные разводки системы отопления выполнены с применением медных трубопроводов с пластмассовым покрытием и уложены в конструкции пола. В верхних точках стояков предусмотрен выпуск воздуха через автоматический воздухоотводчик фирмы «Valmat». Стояки и магистрали выполнены из стальных труб.

Теплоносителем для системы отопления является вода с температурой 95–70°С. Для отключения стояков на подающих трубопроводах предусматриваются вентили, а на обратных - шаровые краны. Для спуска воды на обратных трубопроводах установлены пробковые краны.

Нагревательные приборы - алюминиевые литые секционные радиаторы “Термал” г. Миасс. Для автоматического регулирования и поддержания желаемой температуры в помещениях у каждого радиатора установлен четырехходовой термостатический клапан ГЕРЦ-VTA с одноместным подключением фирмы “ГЕРЦ”. К клапану присоединяется термоголовка с дистанционной регулировкой, которая располагается на стене (на высоте 1 м от пола) таким образом, чтобы окружающий воздух мог свободно циркулировать вокруг нее.Для выпуска воздуха на каждом приборе отопления предусмотрен автоматический клапан для выпуска воздуха фирмы «FAR». В лестничных клетках установлены чугунные радиаторы МС 140-108.

1.4.2. Расчет отопительных приборов системы отопления жилого дома.

Теплогидравлические характеристики одной секции радиаторов приведены при температурном напоре теплоносителя Dt = 70 °С. Следовательно, необходимо сделать пересчет на данные параметры теплоносителя 95 / 70 °С по методике приведенной в паспорте отопительного прибора «Термал».

Радиаторы устанавливаются под окнами на расстоянии 30 мм от стены и 120 мм от пола. Высота прибора – 531 мм.

Температурный напор определяется по следующей формуле:

(1.12)

где Т1 = 95 °С – температура воды в подающем трубопроводе;

Т2 = 70 °С – температура воды в обратном трубопроводе;

tв – температура воздуха в помещении; tв = 20 °С.

.

Температурный фактор прибора составляет:

(1.13)

где n – показатель степени данного прибора, характеризующий гидродинамические особенности, равный 1,34.

Фактор f2, зависящий от способа установки прибора; для открыто установленных приборов он равен 1.

Приведенная теплоотдача одной секции при температуре теплоносителя 95 / 70 °С определяется по формуле:

Q = Qном ·f1 ·f2, Вт (1.14)

где Qном – стандартная теплоотдача одной секции при температурном напоре 70 °С, равная 180 Вт.

Q = 180 ·0,86 * 1 = 155 Вт.

Чтобы определить количество секций установленных приборов при двухтрубной системе отопления следует теплопотери помещения разделить на теплоотдачу одной секции прибора.

1.4.3. Гидравлический расчет системы отопления жилого дома.

Цель гидравлического расчета системы отопления состоит в том, чтобы подобрать отдельные участки системы отопления таким диаметром, который бы обеспечивал расчетный расход теплоносителя и уравновешивал потери давления.

Основное циркуляционное кольцо выбирается через наиболее нагруженный из удаленных стояков.

Расход теплоносителя в системе, ветви или стояке системы отопления определяется по формуле:

(1.15)

где åQ – расчетный тепловой поток, Вт, обеспечиваемый теплоносителем системы ветви или стояка;

с – удельная теплоемкость воды, равная 4.2

Dt – разность температур, °С, теплоносителя на входе и выходе из системы ветви или стояка; в двухтрубной системе Dt = const = 95 – 70 = 25 °С;

В двухтрубной системе отопления расчетное циркуляционное давление определяется по формуле:

DРр = DРн + 0.4 DРе, Па; (1.16)

где DРн – давление, создаваемое циркуляционным насосом для обеспечения необходимого расхода воды в системе; Па;

DРе – естественное циркуляционное давление, Па:

DРе = DРе. пр + DРе. тр; (1.17)

где DРе. пр – естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в приборе, Па;

DРе. тр - естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в трубах, Па, так как система с нижней разводкой то величиной DРе. тр. пренебрегаем;

Естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в приборе, Па определяется по следующей формуле:

DРе. пр = b g h1 (tг- tо), (1.18)

где b - среднее приращение плотности при понижении температуры воды на 1 °С, равное 0.64 кг/(м3°С);

g – ускорение свободного падения, равное 9.81 м/с2;

h1 – вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в ветви или отопительном приборе на нижнем этаже и нагревания в системе, м;

tг – температура воды в подающей магистрали, °С;

tо – температура воды в обратной магистрали, °С.

При выборе диаметра труб в циркуляционном кольце исходят из принятого расхода воды и среднего ориентировочного значения удельной линейной потери давления Rср, Па/м, определяемого по формуле:

(1.19)

где ål – общая длина последовательно соединенных участков, составляющих основное циркуляционное кольцо, м;

Считается, что потери давления на трение составляют 65% DРр.

Предварительно вычисляют расход воды на каждом участке. Потери давления на трение и местные сопротивления на участке определяют отдельно по следующей формуле:

(1.20)

где l - коэффициент гидравлического трения, определяется по формуле Альтшуля:

(1.21)

где r - плотность воды, кг/м3;

w - скорость воды, м/с;

V - коэффициент местного сопротивления;

dв – расчетный диаметр трубопровода, м;

lуч – длина расчетного участка, м;

Rlуч – удельные потери давления на трение, Па;

Z – потери давления на местные сопротивления, Па.

Зная величину Rср и расход теплоносителя на участке, по приложению 2 находим условный диаметр трубы и скорость движения воды. Уточняем величину Rр потерь давления на трение и умножая на длину участка получаем потери давления на трение на расчетном участке. Затем определяем на каждом участке сумму коэффициентов местных сопротивлений и рассчитываем потери давления в местных сопротивлениях. Суммарные потери давления на всех участках главного циркуляционного кольца å(RL + Z) сравниваем с величиной расчетного располагаемого давления в системе отопления. Расхождение между ними при тупиковом движении теплоносителя не должно превышать 15 %.

Расчет ответвлений производим аналогично по расчету главного циркуляционного кольца. Для увязки давления в ответвлениях устанавливаем дроссельные шайбы. Диаметр шайбы определяется по формуле:

(1.22)

где dш – диаметр шайбы, мм;

Gст – расход теплоносителя в стояке, кг/ч;

DР – разность давлений, равная (0.85Рр – Рст), Па;

где Рст – расчетное давление в стояке, Па.

В системе отопления жилого дома расчетное циркуляционное кольцо принимается через горизонтальную разводку на 5-ом этаже стояка № 3.

Естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения теплоносителя в приборе составит

DРе. пр = 0.64 · 9.81 · ( 2 ) · (95 - 70) = 315Па.< 10%DРр, пренебрегаем.

Тогда давление создаваемое насосом составит:

DРн = DРр = 15000 Па.

Гидравлический расчет системы отопления сведен в таблицу 1.5, расчетная схема в приложении I.

Перечень коэффициентов местных сопротивлений для главного циркуляционного кольца через стояк №7.

Участок 1.

- отвод 1 шт. z = 0,8;

- вентиль 1 шт. z = 6,7;

Участок 2.

- тройник на проход 1 шт. z = 1,4;

- отвод 2 шт. z = 0,8;

Участок 3.

- тройник на проход 1 шт. z = 1,0;

Участок 4.

- тройник на проход 1 шт. z = 2,5;

Участок 5.

- тройник на проход 1 шт. z = 1,0;

- сужение z = 0,2;

Участок 6.

- тройник на проход 1 шт. z = 2,5;

Участок 7.

- отвод 3 шт. z = 0,8;

- вентиль 1 шт. z = 6,0;

- кран проходной 1 шт. z = 2,6;

Участок 8.

- отвод 3 шт. z = 0,6;

- вентиль 1 шт. z = 6,0;

- кран проходной 1 шт. z = 2,6;

Участок 9.

- тройник на проход 1 шт. z = 3,5;

Участок 10.

- тройник на проход 1 шт. z = 1,0;

- сужение z = 0,2;

Участок 11.

- тройник на проход 1 шт. z = 3;

Участок 12.

- тройник на проход 1 шт. z = 1,0;

Участок 13.

- тройник на проход 1 шт. z = 1,2;

- отвод 2 шт. z = 0,8;

Участок 14.

- отвод 1 шт. z = 0,8;

- вентиль 1 шт. z = 4,5;

Коэффициенты местных сопротивлений остальных участков системы отопления жилого дома и гаража определены аналогично.

1.4.4. Общие положения конструирования системы отопления гаража.

Система отопления гаража бифилярная горизонтальная с выпуском воздуха в верхних точках системы и спуском воды из нижних точек. Отопительные приборы – регистры из стальных труб ¯108 и длинной 2м.

Параметры теплоносителя - 95 / 70¼С.

1.4.5. Расчет отопительных приборов системы отопления гаража.

Расчет производится в соответствии с [8] :

Находим теплоотдачу 1м гладкой трубы:

Q=q_экм ·f·f_экм ·1,163, Вт (1.23)

где q_экм -теплоотдача 1 м трубы в ккал/ч*экм при температуре теплоносителя 95-70^о С;

f-поверхность нагрева 1м гладкой трубы (табл. 12.3) [10];

f_экм - поверхность нагрева одной трубы в зависимости от числа рядов труб (табл. 12.2) [10];

1,163-переводной коэффициент;

Q=635·0,58·1,065·1,163=457 Вт;

Теплоотдачу прибора находим по формуле:

Q_пр =n·l·Q,Вт (1.24)

где n -колличество труб;

l-длина прибора,м

Q_пр =1·2·457=914 Вт

Так как теплопотери гаража Qт=78850, то количество приборов N=78850/914=86,1=86 шт. Принимаем к установке 86 регистров из стальных электросварных труб Æ108*2,8 длиной 2 м.

1.4.6. Гидравлический расчет системы отопления гаража.

Гидравлический расчет системы отопления гаража выполняется аналогично гидравлическому расчету системы отопления жилого дома. Порядок гидравлического расчета см п. 1.4.3.

Гидравлический расчет системы отопления сведен в таблицу 1.5.

Расчетные аксонометрические схемы системы отопления приведены в приложении I.

Таблица 1.5

Гидравлический расчёт системы отопления

1.5. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ЖИЛОГО ДОМА

1.5.1. Общие положения конструирования системы вентиляции жилого дома.

В жилом доме предусмотрена естественная вытяжная вентиляция из кухонь, санузлов, ванных комнат с учетом требований [10] в кирпичных каналах капитальных стен. Размеры каналов принимаются кратным размерам кирпича. Воздухообмен определен по нормируемым кратностям.

Поквартирные вытяжныые каналы присоединяются к вертикальному коллектору на высоте не менее двух метров от центра вытяжного отверстия. На вытяжных каналах установлены регулируемые решетки Р150, установленные на расстоянии 0,2-0,5м от потолка.

Наружный воздух поступает в помещения квартир через форточки и неплотности окон и дверей, т.е. приток наружного воздуха - неорганизованный.

1.5.2. Определение требуемого воздухообмена.

Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях квартир принята в соответствии с [10]:

- кухня с электроплитами – расход удаляемого воздуха не менее 60 м³ /ч;

- совмещенное помещение уборной и ванной – 50 м³ /ч;

- уборная индивидуальная – 25 м³ /ч;

1.5.3. Аэродинамический расчет системы вентиляции жилого дома.

Задача аэродинамического расчета – определение потерь давления в вентиляционной сети и размеров поперечных сечений воздуховодов. Расчет включает два этапа: определение потерь давления воздуха в магистральной ветви и увязка потерь давления в ответвлениях.

Магистральная ветвь – цепь участков от вентилятора до наиболее удаленного воздухораспределителя или наиболее нагруженная ветвь (имеющая больший расход воздуха).

Расчет проводится в следующей последовательности.

Определяются требуемые площади поперечных сечений участков магистральной ветви, м²

, (1.25)

где L – расчетный расход воздуха на участке, м³ /ч;

u_р – рекомендуемая скорость воздуха,м/с.

По требуемым площадям сечений подбираются размеры сечений воздуховодов и определяют диаметры сечений, м.

Определяют фактические скорости воздуха (м/с) на участках магистральной ветви и динамические давления (Па), соответствующие этим скоростям:

, (1.26)

, (1.27)

где r - плотность воздуха, равная 1.2 кг/м³ .

Потери давления в воздуховодах определяются по формуле:

DР = å (R l n + Z), Па (1.28)

где R – удельная потеря давления на трение на 1 погонный метр воздуховода, Па/м;

l – длина воздуховода, м;

n – поправочный коэффициент, учитывающий шероховатость каналов;

Z – потери давления в местных сопротивлениях на участке, Па.

Удельную потерю давления на трение для воздуховодов определяют по формуле:

(1.29)

где l - коэффициент сопротивления трения;

d – диаметр воздуховода, м;

n - скорость воздуха в воздуховоде, м/с;

r - плотность воздуха, кг/м³ ;

либо по номограммам, таблицам, зная скорость на участке и сечение участка.

Коэффициент сопротивления трения определяется по формуле Альтшуля:

(1.30)

где k = 0.001D-коэффициент абсолютной шероховатости стенки воздуховода, м;

Re – число Рейнольдса, характеризует течение жидкостей и определяется по следующей формуле:

(1.31)

где u - характерная скорость воздуха, м/с;

d – диаметр канала, м;

n - кинематическая вязкость, м² /с.

Потери давления на местные сопротивления:

(1.32)

где åz - сумма коэффициентов местных сопротивлений, отнесенных к скорости.

Затем выполняется увязка ответвлений. Аналогично рассчитываются потери давления на участках ответвления от периферийного до точки подсоединения к магистральной ветви. Сумма потерь давления на этих участках не должна отличаться более чем на 10 % от суммы потерь давления на участках магистральной ветви от точки подсоединения ответвления до периферийного.

При необходимости увеличить потери давления в ответвлении на нем устанавливается диафрагма соответствующего проходного сечения. Требуемый коэффициент сопротивления диафрагмы определяется по зависимости:

(1.33)

где DРм – суммарные потери давления воздуха на соответствующих участках магистральной ветви, Па;

DРо – суммарные потери давления воздуха на участках ответвления, Па;

Рд – динамическое давление воздуха на участке установки диафрагмы, Па.

Расчет систем естественной вентиляции.

Для каждой ветви вычисляется величина расчетного гравитационного давления:

∆Pгр = 9,8·h·(rн - rв), Па, (1.34)

где h – расстояние по вертикали от центра вентиляционной решетки до устья вытяжной шахты, м;

rн, rв – соответственно плотность наружного воздуха при температуре +5оС и плотность внутреннего воздуха при температуре +20, кг/м3.

Аэродинамический расчет системы естественной вентиляции производим аналогично расчету систем вентиляции с механическим побуждением.

Суммарные потери давления å(RL+Z) сравниваем с величиной действующего гравитационного давления. Расхождение между ними должно быть в пределах 10%.

Примечание.

Величина скорости воздуха в живом сечении жалюзийной решетки не должна превышать 3 м/с;

В системе естественной вентиляции используем вентиляционные решетки с регулятором расхода воздуха;

При наладке системы естественной вентиляции с помощью регулятора расхода воздуха устанавливается расчетный расход воздуха в живом сечении вентиляционной решетки.

Результаты расчета систем естественной вентиляции жилого дома сведены в таблицу 1.6.

Расчетные аксонометрические схемы приведены в приложении I.

Перечень коэффициентов местных сопротивлений участков естественной вентиляции ВЕ1:

Участок 1

- Отвод 90°, а x в = 140 x 140 мм, 1шт. z = 0,35;

- Воздухораспределитель типа РР, Fо = 0.16 кв.м. z = 2,1;

Участок 2

- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. z = 0,7;

Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,

Lотв/Lосн = 60/120=0,5.

Участок 3

- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. z = 0,5;

Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,

Lотв/Lосн = 60/180=0,3.

Участок 4

- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. z = 0,35;

Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,

Lотв/Lосн = 60/240=0,25.

Участок 5

- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. z = 0,35;

Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,

Lотв/Lосн = 60/300=0,2.

Участок 6

- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. z = 0,3;

Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,

Lотв/Lосн = 60/360=0,17.

Участок 7

- Узел ответвления при слиянии потока, 1шт. z = 0,3;

Fпрох/Fосн = 0,038/0,038 = 1,

Lотв/Lосн = 60/420=0,14.

-Зонт прямоугольный, 1шт. z = 1,1;

Расчет местных сопротивлений для остальных систем выполняется аналогично.

Таблица 1.6

1.6. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ГАРАЖА

1.6.1. Общие положения конструирования системы вентиляции гаража.

В подземном гараже запроектирована общеобменная вентиляция для ассимиляции вредных выделений оксида углерода СО от работающего двигателя автомобиля. Вытяжка предусмотрена из каждого автомобильного бокса из верхней и нижней зоны поровну.

Вытяжные вентиляторы установлены на высоте не менее двух метров над кровлей лифтовой кровли.

Для компенсации вытяжки спроектирована приточная вентиляция с раздачей воздуха вдоль проездов. Обьем подаваемого воздуха на 20% меньше удаляемого.

Над въездом в гараж предусмотрены 2 воздушно-тепловые завесы шиберующего типа Т2000Е18 мощностью 18 кВт.

Для обеспечения безопасной эвакуации из подземного гаража во время возникновения пожара предусмотрена система дымоудаления, расчитанная в соответствии с [15] по периметру очага возгарания.

Площадь гаража разделена на две дымовые зоны вертикальными негорючими свесами высотой 0,5 м от поверхности перекрытия подземного гаража. Каждую зону обслуживают три дымоприемных клапана КДМ-2, которые срабатывают от датчиков возгарания при t=72°С.

Вентиляторы систем дымоудаления расположены на кровле жилого дома. Удаление дыма осуществляется по специально изготовленным дымовым шахтам из бетона с факельным выбросом на высоту не менее двух метров от поверхности кровли. Участки воздуховодов систем дымоудаления выполнены из оцинкованной стали класса П толщиной 1,5 мм на сварке и покрыты огнезащитным покрытием марки ОФПМ-12 толщина покрытия 8 мм.

Вентиляторы применены радиальные жаростойкие с клиноременной передачей для работы во время пожара в течении 1 часа.

1.6.2. Определение требуемогомого воздухообмена в гараже

Выделение вредных веществ является основой для определения величины необходимого в гараже воздухообмена, который предназначен для разбавления их до предельно допустимых концентраций. Основным вредным веществом, которое выделяется при работе карбюраторного двигателя, является окись углерода СО, по которому и определяется необходимый воздухообмен.

Необходимый воздухообмен в гараже расчитывается по формуле:

(1.35)

где m_co – масса окиси углерода СО, поступающего в воздух помещения, г/ч;

qe – допустимая концентрация вредного вещества в удаляемом воздухе, согласно [7] qе=20 мг/м³ ;

qin – концентрация вредного вещества в наружном воздухе, принимается по данным Санэпидемнадзора города, qin=5 мг/м³ ;

Масса окиси углерода СО, поступающего в воздух от автомобилей движущихся по гаражу расчитывается по формуле [8]:

, г/ч (1.36)

где - удельное количество окиси углерода, отнесенное к одному выезду из помещения и условной мощности двигателя в одну лошадиную силу, г/л*с;

N –мощность двигателя автомобиля, л*с;

k –количество выездов автомобилей из помещения в 1 час;

с –коэффициент интенсивности движения автомобилей;

Масса окиси углерода СО, выделяемое 52 автомобилями в боксе:

;

Откуда расчетный воздухообмен по (1.35) для гаража равен:

;

1.6.3. Аэродинамический расчет системы вентиляции гаража.

Аэродинамический расчет системы вентиляции гаража ведется аналогично п.1.5.3. Результаты расчетов сведены в таблицу 1.7. Расчетные аксонометрические схемы систем приведены в приложении 1.

Таблица 1.7

1.6.4. Расчет противодымной системы вентиляции гаража

Расчет противодымной системы вентиляции гаража производим согласно [15]. Аэродинамический расчет противодымной системы вентиляции гаража ведется аналогично п.1.5.3. Результаты расчетов сведены в таблицу 1.8. Расчетные аксонометрические схемы систем приведены в приложении 1.

Таблица 1.8