Отопление и вентиляция жилого здания

Величину R_U^ТР для окон  и балконных дверей, определяют по формуле

,

где G_НОРМ - нормативная воздухопроницаемость окон и балконных дверей, кг/(м²·ч),  выбираемая по формуле [1, табл. 8.1]. Для окон и балконных дверей жилых и общественных зданий G_НОРМ = 10 кг/(м²·ч);

_DР - разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях окон и балконных дверей, Па, определяется по формуле

_DР=0.55·H·( _Н - _В)+0.03· _Н·w², Па

где  Н - высота здания (от поверхности земли до верха карниза 12.65),м;

_{Н, В} - удельный вес, Н/м³, соответственно наружного и воздуха помещения, определяемый по формуле

,

t- температура воздуха (t = t₅, обеспеч. 0,92, или t = t_В);

 w - максимальная из средних скоростей по румбам за январь, м/с [1,табл.4.5].

 Н/м³;

 Н/м³;

_DР=0.55·12.67·(13.9- 11.9)+0.03·13.9·4.1²=20.92 ;Па

;

- тройное остекление в раздельно-спаренных  переплетах с уплотнением прокладками из зубчатой резины.

0.26 выполняется.

3. Расчет потерь  теплоты отдельными помещениями  и зданием в целом.

Расчетная температура наружного  воздуха t₅=-24⁰C, расчетная температура внутреннего воздуха в жилых помещениях: в угловых t_в=20⁰С; в не угловых t_в=18⁰С; в кухне t_в=15⁰С. Средняя скорость ветра за январь по румбам υ=4.1м/с. Сопротивление теплопередаче наружных стен (м^{2 о}С)/Вт, пола первого этажа    (м^{2 о}С)/Вт; покрытия (м^{2 о}С)/Вт,

Для правильного составления  теплового баланса помещений  при определении тепловых потерь следует учитывать основные и добавочные потери тепла помещениями :

Q_от=Q_тп+Q^{(инф)(вент)} – Q_Б, Вт

где Q_тп - основные ( трансмиссионные ) потери теплоты через наружные ограждающие конструкции, Вт ;

Q^{(инф)(вент)} - добавочные потери тепла на нагревание воздуха инфильтрующегося в помещения ;

Q_Б-  бытовые тепловыделения, поступающие в отапливаемые помещения, Вт.

Основные потери теплоты определяют в соответствии с (2, прил.9, п.1) с округлением до 10 Вт путем суммирования потерь тепла через отдельные ограждения для каждого отапливаемого помещения по формуле:

Q_тп =   n, Вт,

где      F - расчетная площадь ограждения,  м²;

R - сопротивление теплопередаче  ограждения, (м^{2 о}С)/Вт;  

t_н- расчетная температура наружного воздуха, при расчете потерь тепла через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения при расчете потерь тепла через внутренние ограждения ;

ψ- добавочные потери теплоты  через ограждения , принимаемые в  долях от основных потерь, для наружных вертикальных и наклонных стен, дверей и окон, обращенных на север, восток, северо-восток и северо-запад  ψ = 0,1; на юго-восток и запад - в размере ψ = 0,05.

 Определение расходов теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха в помещении.

а)    Q^инф, Вт - вследствие действия теплового и ветрового давления, а также работы системы вентиляции, определяемый согласно (2 , прил.10) по формуле:

Q^инф =0,28 · ∑G· с∙(t_в-t_н)·А, Вт

где   с - удельная теплоемкость воздуха , равная 1 Кдж/(кг ^оС);

А- коэффициент учета  влияния встречного теплового потока, для стыков панелей и окон с  тройными перелетами - А = 0,7;

∑G - суммарный расход инфильтрующегося воздуха в помещение через неплотности наружных ограждений (окон, балконных дверей, внутренних и наружных дверей, ворот, стыков стеновых панелей),  кг/ч, определяемый согласно (2 , прил.10, п.3) по формуле

∑G=0,216 · ∑F_о· (∆Р_о)^2/3/R_uo

где F_о - соответственно площадь окон, балконных дверей;

R_uo - соответственно сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей, ( м²·Па)/кг, определяемое (2, прил.10);

∆Р_о - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях соотвественно окон, балконных дверей, определяется по формуле:

∆Р_о=(Н-h)·( _н- _в)+0,05 _н ·V²·(C_н-C_n)·K

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

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

_н, _в - удельный вес наружного воздуха и воздуха помещения , Н/м³.

V- скорость ветра, м/с, принимаемая  по (1, табл. 4.5);

C_н,C_П - аэродинамические коэффициенты, соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждения здания, принимаемые по СНиП 2.01.07-85 (C_н = 0,8 и    C_п= -0.6);

К- коэффициент учета изменения  скоростного давления ветра в  зависимости от высоты здания , принимаемой  по СНиП 2.01.07-85 (К= 0.05);

Р_уп- условно-постоянное давление воздуха в помещении, для жилых зданий с естественной вентиляцией принимают Р_уп = 0.

б) Расход теплоты на нагрев поступающего воздуха в жилые помещения  в результате вытяжной вентиляции, не компенсируемого подогретым приточным воздухом, определяется согласно (2, прил.10).

Q^вент=0.28·L·p·c(t_в-t_н), Вт

где   L - расход удаляемого воздуха, не компенсируемый подогретым приточным воздухом,   м³/ч, принимается 3 м³/ч на 1м² площади жилых помещений;

р- плотность воздуха в помещении;

За  расчетный расход теплоты  на нагревание воздуха, поступающего в  жилые помещения, принимается большая из двух величин Q^инф  и Q^вент .

 

Определение бытовых  тепловыделений.

Общие потери теплоты отапливаемыми  помещениями жилых зданий следует  уменьшать на величину бытовых тепловыделений, определяемых из расчета 21 Вт на 1м² площади пола отапливаемого помещения (F_п):

F_Б=21· F_n ; Вт

Определение количества инфильтрующегося воздуха через окна помещений.

h_1эт=3,3м; h_2эт=6,3; h_3эт=9,3м;

Определяем удельный вес воздуха:

При t_в=18^оC  Н/м³;

        t_в=15^оC  Н/м³;

        t_н= – 24^оС Н/м³;

1 этаж.

t_в=18^оC  102

Па

кг/ч

Q^инф=0.28·18.53·1·(18-(-24))·0.7=160 Вт

t_в=15^оC  103

Па

кг/ч

Q^инф=0.28·18.08·1·(18-(-24))·0.7=138 Вт

2 этаж.

t_в=18^оC  202

Па

кг/ч

Q^инф=0.28·16.18·1·(18-(-24))·0.7=139 Вт

t_в=15^оC  203

Па

кг/ч

Q^инф=0.28·15.85·1·(18-(-24))·0.7=137 Вт

4 этаж.

t_в=18^оC  402

Па

кг/ч

Q^инф=0.28·10.89·1·(18-(-24))·0.7=94 Вт

t_в=15^оC  403

Па

кг/ч

Q^инф=0.28·10.83·1·(18-(-24))·0.7=82.78 Вт

Рассчитаем лестничную клетку.

Па

кг/ч

Па

кг/ч

Па

кг/ч

Расчет сведем в табл.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1. Определение тепловых потерь здания по укрупненным измерителям.

Ориентировочное значение тепловых потерь здания определяют по формуле:

Q_укр=Б·q_зд·V_н·(t_в-t_н), Вт; 

где   Б - коэффициент учета района строительства здания ;

Б= 0.54 + 22/(t_в-t_н) ;

V_н- объем отапливаемого здания по внешнему обмеру, м³ ;

q_зд- удельная тепловая характеристика здания, Вт/м³·^оС.

Удельную тепловую характеристику здания  q_зд, Вт/м³·^оС, определяют по формуле:

q_зд =1.08 ,  

где - P, S, H – периметр, площадь, высота здания;

К_нс, К_ок, К_пт, К_пл (Вт/м^{2 о}С) коэффициент теплопередаче наружных стен, окон, покрытия, пола I-го этажа;

d – коэффициент остекления, т.е. отношение площади остекленения и площади вертикальных наружных ограждений.

q_зд =1.08 = 0.1878 Вт/м²·⁰С

Б=0.54+22/(18-(-24))=1.064;

V_н=416.78·12.67=5280.603;

Q_укр=1.064·0.1878·5280.603·(18-(-24))=44316.97 Вт.

 

4. Определение  поверхности нагрева отопительных  приборов.

Задачей конструирования системы отопления является размещение приборов, стояков, магистралей системы, назначение уклонов труб, схемы удаления воздуха, выбор запорно-регулирующей арматуры.

1. Тепловая нагрузка стояка №12.

Q_ст  = _прi;

Q_прi   - тепловая нагрузка i-го прибора;

Q_ст1  =363+1050+344+784+344+784+482+1075=5226 Вт;

Расход воды по стояку

кг/ч;

2. Определяем температуру воды, поступающей в прибор стояка на каждом этаже.

t_403,402  = 100 ^оC;

t_303,302  = 100 - · 30 =91 ^оC;

t_203,202 = 100 - · 30 =85 ^оC;

t_103,102 = 100 - · 30 =80^оC;

 

 

3. Определяем температурный перепад  воды в отопительном приборе  на каждом этаже.

_∆t  = , ^оC

где - коэффициент затекания воды в прибор; =0.5;

_Dt₄₀₃  = ^оС;  

_Dt₄₀₂  = ^оС;    

_Dt₃₀₃  = ^оС;     

_Dt₃₀₂  = ^оС;     

_Dt₁₀₃  = ^оС; 

_Dt₁₀₂  = ^оС;     

 

4. Находим среднюю температуру каждого прибора стояка №12.

t , ^оC;   

t =100- =97.3 ^oC;                t =100- =93.35 ^oC;

t =91- =90.9 ^oC;                 t =91- =87.05 ^oC;

t =85- =83.9 ^oC;                 t =85- =80.05 ^oC;

t =80- =76.95 ^oC;               t =80- =73.2 ^oC;

 

5. Температурный напор прибора.

_Dt = t - t_в ;

_Dt =97.3-15=82.3^оC; _Dt =93.35-18=75.35^оC;

_Dt =90.9-15=75.9^оC; _Dt =86.05-18=68.05^оC;

_Dt =83.9-15=68.9^оC; _Dt =80.05-18=62.05^оC;

_Dt =76.95-15=61.95^оC; _Dt =73.2-18=55.2^оC;

 

6. Находим расчетную плотность теплового потока для каждого радиатора.

По  (5, табл. 8.1)  для   прибора  МС-140-108 выбираем q_норм=758 Вт/м²; G_пр=0.01 кг/с; n=0.3; P =0.02; C_пр =1.039; f =0.244 м².

q_пр = q_норм( )¹⁺ⁿ( ) C_пр;

q = 758 =894; Вт/м²

q = 758 =797; Вт/м²  

q = 758 =804; Вт/м² 

q = 758 =698; Вт/м² 

q = 758 =715; Вт/м² 

q = 758 =619; Вт/м² 

q = 758 =617; Вт/м² 

q = 758 =532; Вт/м² 

 

7. Определяем площадь приборов.

F_пр = ;    

F   = =0.51 м²;

F   = =1.39 м²;

F   = =0.46 м²;

F   = =1.19 м²;

F   = =0.51 м²;

F   = =1.34 м²;

F   = =0.83 м²;

F   = =2.14 м²;

 

8. Количество секций радиатора: 

N⁴⁰³  = = = 2.1 шт принимаем 3 секций;

N⁴⁰²  = =5.69 шт 6 секций;

N³⁰³  = =1.9 шт 3 секций;

N³⁰²  = =4.89 шт 5 секций;

N²⁰³  = =2.1 шт 3 секций;

N²⁰²  = =5.49 шт 6 секций;

N¹⁰³  = =3.4 шт 4 секций;