ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ …files.viti-mephi.ru/obp/Files/Metod/21/Metod_MU_k_IDZ...Методические указания по

Методические указания по выполнению практических работ и

индивидуального домашнего задания

по дисциплине «Теплогазоснабжение с основами теплотехники»

для направления подготовки 08.03.01 «Строительство»

Волгодонск

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Волгодонский инженерно-технический институт – филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

(ВИТИ НИЯУ МИФИ)

2

СОДЕРЖАНИЕ

УКАЗАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ

ЗАДАНИЙ………………………………………………………………………4

ИСХОДНЫЕ ДАНЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ...5

1. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ

КОНСТРУКЦИЙ……………………………………………………………...10

2. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ НАРУЖНЫМИ ОГРАЖДЕНИЯМИ…..21

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ……26

4. ОПИСАНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ……..27

УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СИСТЕМЫ ОТПЛЕНИЯ……….27

5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ

ОТОПЛЕНИЯ…………………………………………………………………29

6. РАСЧЕТ ЧИСЛА СЕКЦИЙ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ………….36

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХООБМЕНОВ ЭЛЕМЕНТОВ

ГРАВИТАЦИОННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ……………………………………..41

ПРИМЕР 1. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ

КОНСТРУКЦИЙ………………………………………………………….…..45

Теплотехнический расчет наружного ограждения стен……………………46

Теплотехнический расчет покрытия…………………………………………47

Теплотехнический расчет пола над холодным подвалом………………….48

Теплотехнический расчет световых проемов……………………………….49

Теплотехнический расчет наружных дверей (кроме балконных)…………49

ПРИМЕР 2. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ НАРУЖНЫМИ

ОГРАЖДЕНИЯМИ…………………………………………………………...49

ПРИМЕР 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКИ…………………………………………………………55

ПРИМЕР 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ……………...55

ПРИМЕР 5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ

СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ………………………………………………...…61

Гидравлический расчет главного циркулярного кольца однотрубной

системы отопления с верхней разводкой и тупиковым движением

теплоносителя…………………………………………………………………61

Гидравлический расчет малого циркулярного кольца однотрубной системы

отопления с верхней разводкой и тупиковым движением теплоносителя..64

РЕКОМЕНДУЕМЫЙ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………67

Приложение 1…………………………………………………………………68

3

УКАЗАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ

ЗАДАНИЙ

Проведение практических занятий по дисциплине «Тепло-

газоснабжение и вентиляция» предусматривает следующие цели:

закрепить теоретические знания студентов, помочь овладеть

практическими приемами проектирования, привить навыки

проектирования современных систем водяного отопления и естественной

вентиляции.

Практические занятия выполняются на основании индивидуального

задания, содержащего чертежи здания и необходимые для проектирования

сведения.

Практические задания выполняются на листах бумаги формата А4

(210х297 мм) с полями: слева – 30мм, справа – 15мм, сверху и снизу 20мм.

На практических занятиях рассматриваются следующие расчеты:

1. Теплотехнический расчет наружных ограждений.

2. Расчет теплопотерь наружными ограждениями.

3. Определение удельной тепловой характеристики.

4. Описание и характеристика системы отопления.

5. Гидравлический расчет трубопроводов системы отопления.

6. Расчет числа секции отопительных приборов.

7. Расчет естественной вентиляции.

Графическая часть выполняется карандашом на листе чертежной

бумаги формата А2 (594x420 мм) в масштабе 1:100.

Компоновка листа: в нижней левой четверти располагается план

типового этажа, в верхней левой четверти – план чердачного перекрытия.

На оставшемся пространстве листа располагается схема системы

отопления.

По разделу «Гидравлический расчет системы отопления»

выполняется домашнее задание, исходные данные для которого берутся по

результатам выполнения предыдущих разделов практических занятий.

4

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ

ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

При выполнении практических занятий разрабатывается

теплоснабжение, отопление и вентиляция трехэтажного жилого дома с

чердачным перекрытием и полами над холодным подвалом.

Исходные данные для выполнения практических работ

определяются по шифру (номеру) зачетной книжки:

1. Вариант плана типового этажа выдается преподавателем (вариант

плана типового этажа выдается с учетом системы сквозного

проектирования, используемой на кафедре).

2. Район строительства, расчетные параметры наружного воздуха,

ориентация фасада с лестничной клеткой, зона эксплуатации принимаются

из табл. 1 по двум последними цифрами шифра (номера) зачетной книжки.

3. Конструкция наружных стен, покрытия и пола над холодным

подвалом выбирается из табл. 2 по последней цифре шифра (номера)

зачетной книжки.

4. Высоту помещения от пола до пола следующего этажа принять

равной 3 м. Размер окон для всех вариантов принять 1,4 х 1,8 м (Н).

Ширину дверей принять по масштабу в соответствии с чертежом типового

этажа, высоту дверей принять равной 2,1 м.

5. Источником теплоснабжения жилого здания служит тепловая сеть.

Теплоносителем является перегретая вода с параметрами 150 – 70°С.

6. Располагаемое давление на вводе равно 6000 Па.

7. В качестве отопительных приборов принять радиаторы чугунные

секционные типа МС - 140 - 108.

Таблица 1

Расчетные данные

Вари-

ант

зада-

ния

Район

строи-

тельства

Расчетные параметры наружного

воздуха

Ори-

ента-

ция

фаса-

да по

сто-

ронам

света

Зона

эксп-

луа-

тации Средняя

температура

наиболее

холодной

пятидневки

(с обеспечен-

ностью 0,92)

tн, °С

Средняя

темпера-

тура

отопи-

тельного

периода

tот. пер, °С

Продолжи-

тельность

отопитель-

ного

периода

zот.пер, сут

1 2 3 4 5 6 7

01,51 Астрахань -23 -1,2 167 СВ А

02,52 Барнаул -39 -7,7 221 В А

03,53 Брест -20 0,1 186 ЮВ А

5

Продолжение табл.1

1 2 3 4 5 6 7

04,54 Брянск -26 -2,3 205 Ю Б

05,55 Винница -21 -1,1 189 ЮЗ Б

06,56 Витебск -26 -2,1 207 З Б

07,57 Владимир -28 -3,5 -213 СЗ Б

08,58 Волгоград -25 -2,2 178 С А

09,59 Вологда -31 -4,1 231 ЮВ Б

10,60 Воронеж -26 -3,1 196 ЮЗ А

11,61 Иваново -29 -4,4 217 СВ Б

12,62 Иркутск -37 -8,9 241 В А

13,63 Запорожье -22 -0,4 174 ЮВ А

14,64 Казань -32 -5,7 218 Ю Б

15,65 Калуга -27 -2,9 210 ЮЗ Б

16,66 Караганда -32 7,5 212 З А

17,67 Киев -22 -1,1 187 СЗ Б

18,68 Киров -33 -5,8 231 С Б

19,69 Кострома -31 -3,9 222 ЮВ А

20,70 Краснодар -19 2,0 149 ЮЗ А

21,71 Курск -26 -2,4 198 СВ Б

22,72 Кустанай -35 -8,7 213 В А

23,73 Липецк -27 -3,4 202 ЮВ А

24,74 Львов -19 0 179 Ю Б

25,75 Минск -25 -1,6 202 ЮЗ Б

26,76 Москва -26 -3,1 214 СВ Б

27,77 Мурманск -27 -3,2 275 В А

28,78 Николаев -20 0,9 160 ЮВ Б

29,79 Охотск -33 -10 278 Ю Б

30,80 Павлодар -37 -9 209 ЮЗ А

31,81 Полтава -23 -1,3 177 З А

32,82 Псков -26 -1,6 212 СЗ Б

33,83 Саратов -27 -4,3 196 С А

34,84 Смоленск -26 -2,4 215 ЮВ Б

35,85 Рига -20 -0,4 199 ЮЗ Б

36,86 Ровно -21 0,5 181 СВ Б

37,87 Ростов-на-

Дону

-22 -0,6 171 В А

38,88 Рязань -27 -3,5 208 ЮВ Б

39,89 Талин -22 -0,8 221 Ю Б

40,90 Тамбов -28 -3,7 201 ЮЗ А

41,91 Томск -40 -8,4 236 З Б

42,92 Тула -27 -0,3 207 СЗ А

6

Окончание табл.1

1 2 3 4 5 6 7

43,93 Тюмень -37 -7,2 225 С А

44,94 Уральск -31 -6,5 199 ЮВ А

45,95 Уфа -35 -6,6 214 ЮЗ А

46,96 Челябинск -34 -7,3 218 СВ А

47,97 Чита -38 -12,4 238 В А

48,98 Хабаровск -31 -9,3 211 ЮВ Б

49,99 Харьков -23 -1,5 179 Ю А

50,00 Ярославль -31 -4,0 221 ЮЗ А

Таблица 2

Варианты конструкции стен, покрытий и полов над холодным

подвалом

Вариант

задания

Строительный материал

(по направлению снаружи вовнутрь

здания)

Плотность

ρ, кг/м3

Толщина

δ, мм

1 2 3 4

Варианты конструкции стен

1,6 Бетон на зальном гравии 1200 100

Маты минеральные прошивные на

синтетическом связующем

125 ?

Керамзитобетон 800 100

Сложный раствор 1700 15

2,7 Сплошной силикатный кирпич 1800 120

Пенополиуретан 80 ?

Сплошной силикатный кирпич 1800 250

Цементно-песчаный раствор 1800 15

3,8 Пустотный силикатный кирпич 1400 120

Пенополистирол 100 ?

Глиняный обыкновенный кирпич 1600 250


4,9 Керамический пустотный кирпич 1200 120

Плиты полужесткие минераловатные на

синтетическом и битумном связующем

100 ?



5,0 Бетон на зальном гравии 1400 100

Пенопласт 100 ?

Глиняный обыкновенный кирпич 1600 250


7


1 2 3 4

Варианты конструкции покрытия

1,6 Рубероид 600 60

Цементно-перлитовый раствор 1000 40


Пароизоляционный слой из толи 600 10


2,7 Маты из стеклянного волокна

прошивные

150 ?

Пароизоляционный слой из рубероида 600 10

Бетон на доменных шлаках 1200 220

3,8 Рубероид 600 40


Плиты мягкие минераловатные на


100 ?


Шлакопемзобетон 1200 220

4,9 Плиты из стеклянного штапельного

волокна на синтетическом связующем

50 ?



5,0 Маты минераловатные прошивные и на


125 ?


Бетон на зольном гравии 1000 220

Варианты конструкции пола над холодным подвалом

1,6 Железобетонная плита 2500 220


Маты минераловатные прошивные и на


125 ?


Линолеум поливинилхлоридный

многослойный

1800 40

2,7 Керамзитобетон 1000 240


Плиты мягкие минераловатные на

синтетическом и битумном связующих

350 ?


Линолеум поливинилхлоридный на

тканевой подоснове

1400 20

8

Окончание табл.2

3,8 Бетон на гравии или щебне из

природного камня

2400 220


Плиты полужесткие минераловатные на

крахмальном связующем

200 ?


Сосна или ель поперек волокон 500 40

4,9 Железобетонная плита 2500 220




Дуб вдоль волокон 700 30

5,0 Бетон на зольном гравии 1000 220


Маты минераловатные прошивные и на


75 ?


Сосна или ель вдоль волокон 500 40

9

1. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

Цель расчета – определить требуемое приведенное сопротивление

теплопередаче ограждающей конструкции в соответствии с требованиями

СНиП II-3-79*, найти толщину слоя утеплителя, затем, округлив ее до

10 мм, найти фактическое значение сопротивления теплопередаче

ограждающей конструкции.

Теплотехнические качества ограждений принято характеризовать

величиной сопротивления теплопередаче Ro. Правильно выбранная

конструкция ограждения и строго обоснованная величина его

сопротивления теплопередаче обеспечивают требуемый микроклимат и

экономичность конструкции здания.

Приведенное сопротивление теплопередаче Ro следует принимать не

менее требуемых значений тр

оR , определяемых, исходя из санитарно-

гигиенических и комфортных условий (см. (1)) и условий

энергосбережения – по табл. 3.

Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций

(за исключением светопрозрачных), отвечающих санитарно-

гигиеническим и комфортным условиям, определяют по формуле

в

н

нвтр

оt

ttnR

)(, (1)

где n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной

поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному

воздуху (табл. 4);

tв – расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимается по

нормам проектирования соответствующих зданий (ГОСТ 12.1.005-88),

табл. 5;

tн – расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С, равная

средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92

(табл. 1);

Δtн – нормативный температурный перепад между температурой

внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности

ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 6;

αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности

ограждающих конструкций, принимаемый по табл. 7.

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих

конструкций из условий энергосбережения, тр

оR , м2·°С/Вт, принять из табл.

3 в зависимости от численного значения градусо-суток отопительного

периода (ГСОП), которое определяется по формуле

перотперотв zttГСОП ... )( , (2)

где tв – то же, что в формуле (1);

10

tот. пер, zот.пер – средняя температура, °С, и продолжительность, сут,

периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °С

(табл. 1).

При несовпадении численного значения ГСОП с приведенным в

табл. 3 значения тр

оR определяются интерполяцией.

Таблица 3

Значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих

конструкций тр

оR ,(м2·°С)/Вт

Таблица 4

Значение коэффициента n, учитывающего положение наружного

ограждения по отношению к наружному воздуху

Ограждающие конструкции Коэффици-

ент n

Наружные стены и покрытия (в том числе вентилируемые

наружным воздухом), перекрытия чердачные (с кровлей из

штучного материала) и над подъездами

1

Перекрытия над холодными подвалами, сообщающимися с

наружным воздухом; перекрытия чердачные (с кровлей из

рулонных материалов)

0,9

Перекрытия над неотапливаемыми подвалами со световыми

проемами в стенах

0,75

Сравниваем полученные значения тр

оR определяемые, исходя из

санитарно-гигиенических и комфортных условий, по формуле (1) и

Здания и

помеще-

ния

Градусо-

сутки

отопи-

тельного

периода,

°С·сут

Приведенное сопротивление теплопередаче

ограждающих конструкций не менеетр

оR , (м2·°С)/Вт

стен покрытий перекрытий

чердачных,

над

холодными

подпольями

и подвалами

окон и

балконных

дверей

фонарей

Жилые

здания

2000

4000

6000

8000

10000

12000

2,1

2,8

3,5

4,2

4,9

5,6

3,2

4,2

5,2

6,2

7,2

8,2

2,8

3,7

4,6

5,5

6,4

7,3

0,30

0,45

0,60

0,70

0,75

0,80

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0,55

11

условий энергосбережения по табл. 3 и для дальнейших расчетов

принимаем большее из них.

Сопротивление теплопередаче Ro, м2·°С/Вт, ограждающей

конструкции следует определять по формуле

н

к

в

о RR

11 , (3)

где Rк – термическое сопротивление ограждающей конструкции, м2·°С/Вт,

определяемое для многослойной конструкции как сумма термические

сопротивлений отдельных слоев:

nк RRRR ...21 ; (4)

αв – то же, что в формуле (1);

αн – коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной

поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 8.

Таблица 5

Расчетные параметры внутреннего воздуха для жилых зданий

Наименование помещения Температура внутреннего воздуха

tв, °С

Жилая комната, квартира, кухня

квартиры, коридор в квартире

18

Лестничная клетка в жилом доме 16

Примечание. В районах с температурой наиболее холодной пятидневки

минус 31°С и ниже в жилых комнатах tв=20 °С.

В угловых помещениях tв принимают на 2 °С выше указанной в

табл.

Таблица 6

Значение нормируемого температурного перепада Δtн, °С

Здания и

помещения

Нормативный температурный перепад Δtн, °С, для

наружных стен покрытий и

чердачных

перекрытий

перекрытий

над подвалами

и подпольями

Жилые здания 4,0 3,0 2,0

12

Таблица 7

Значение коэффициента теплоотдачи у внутренней поверхности αв

Внутренняя поверхность окружающих

конструкций

Коэффициент теплоотдачи αв,

Вт/(м2·°С)

Стены, полы, гладкие потолки 8,7

Таблица 8

Значение коэффициента теплопередачи у наружной поверхности αн

Наружная поверхность ограждающих


Коэффициент теплоотдачи

для зимних условий αн,

Вт/(м2·°С)

Наружные стены, покрытия 23

Перекрытия над холодными подвалами 17

Термическое сопротивление R, м2·°С/Вт, каждого слоя

многослойной ограждающей конструкции, а также однородной

(однослойной) ограждающей конструкции, следует определять по формуле

R , (5)

где δ – толщина слоя, м;

λ – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя,

Вт/(м·°С), принимаемый по табл. 9 в зависимости от зоны эксплуатации

(табл. 1).

Подставляя в формулу (3) большее значение из определенных тр

оR (по формуле (1) или по табл. 3) для данной ограждающей

конструкции, находят толщину слоя утеплителя по формуле

))1

...1

((2

2

1

1..

нn

n

в

тр

оутут R

. (6)

При определении толщины утеплителя наружных панельных стен

жилых зданий в формуле (6) учитывается коэффициент теплотехнической

однородности r, принимаемый по табл. 10:

))1

...1

((2

2

1

1..

нn

n

в

тр

оутут

r

R

. (7)

Найденное значение толщины слоя утеплителя округляют в

большую сторону до 10 мм. После этого определяют ф

оR , полученное из

формулы (3), т.е.

нут

ут

n

n

в

ф

оR

1)...(

1

.

.

2

2

1

1 , (8)

13

и проверяют условие

тр

о

ф

о RR . (9)

Если условие не выполняется, то целесообразно выбрать

строительный материал с меньшим коэффициентом теплопроводности λут

или необходимо увеличить толщину слоя утеплителя.

Для расчета потерь теплоты удобно пользоваться величиной,

обратной ф

оR , называемой коэффициентом теплопередачи данной

ограждающей конструкции:

ф

оRK

1 . (10)

Расчет толщины утепляющего слоя покрытия и толщины

утепляющего слоя пола над холодным подвалом выполняется по

формулам (1)–(10).

При выборе конструкции ограждения необходимо правильно

определить конструкции заполнений световых проемов (окон и балконных

дверей).

Требуемое сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей тр

оR определяют из табл. 3 в зависимости от численного значения градусо-

суток отопительного периода (ГСОП), которое ранее определено по

формуле (2). При несовпадении численного значения ГСОП с

приведенным в табл. 2 значения тр

оR определяется интерполяцией.

Таблица 9

Теплотехнические показатели строительных материалов и


Материал Плотность Расчетные

коэффициенты

теплопроводности,

Вт/(м2·ºС), при

условиях

эксплуатации

А Б

1 2 3 4

1. Железобетон 2500 1,92 2,04

2. Бетон на гравии или щебне из природного камня 2400 1,74 1,86

3. Туфобетон 1800 0,87 0,99

4. То же 1600 0,70 0,81

5. – 1400 0,52 0,58

6. – 1200 0,41 0,47

7. Пемзобетон 1600 0,62 0,68

8. То же 1400 0,49 0,54

9. – 1200 0,40 0,43

14

Продолжение табл. 9 1 2 3 4

10. – 1000 0,30 0,34

11. – 800 0,22 0,26

12. Бетон на вулканическом шлаке 1600 0,64 0,70

13. То же 1400 0,52 0,58

14. – 1200 0,41 0,47

15. – 1000 0,29 0,35

16. – 800 0,23 0,29

17. Керамзитобетон на керамзитовом песке и

керамзитопенобетон 1800 0,80 0,92

18. То же 1600 0,67 0,79

19. – 1400 0,56 0,65

20. – 1200 0,44 0,52

21. – 1000 0,33 0,41

22. – 800 0,24 0,31

23. – 600 0,20 0,26

24. – 500 0,17 0,23

25. Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией 1200 0,52 0,58

26. То же 1000 0,41 0,47

27. – 800 0,29 0,35

28. Керамзитобетон на перлитовом песке 1000 0,35 0,41

29. То же 800 0,29 0,35

30. Шунгизитобетон 1400 0,56 0,64

31. То же 1200 0,44 0,50

32. – 1000 0,33 0,38

33. Перлитобетон 1200 0,44 0,50

34. То же 1000 0,33 0,38

35. – 800 0,27 0,33

36. – 600 0,19 0,23

37. Шлакопемзобетон (термозитобетон) 1800 0,63 0,76

38. То же 1600 0,52 0,63

39. – 1400 0,44 0,52

40. – 1200 0,37 0,44

41. – 1000 0,31 0,37

42. Шлакопемзопено- и шлакопемзогазобетон 1600 0,63 0,70

43. То же 1400 0,52 0,58

44. – 1200 0,41 0,47

45. – 1000 0,35 0,41

46. – 800 0,29 0,35

47. Бетон на доменных гранулированных шлаках 1800 0,70 0,81

48. То же 1600 0,58 0,64

49. – 1400 0,52 0,58

50. – 1200 0,47 0,52

51. Аглопоритобетон и бетоны на топливных шлаках 1800 0,85 0,93

52. То же 1600 0,72 0,78

53. – 1400 0,59 0,65

54. – 1200 0,48 0,54

55. – 1000 0,38 0,44

56. Бетон на зальном гравии 1400 0,52 0,58

15


57. То же 1200 0,41 0,47

58. – 1000 0,30 0,35

59. Вермикулитобетон 800 0,23 0,26

60. То же 600 0,16 0,17

61. – 400 0,11 0,13

62. – 300 0,09 0,11

63. Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат 1000 0,41 0,47

64. То же 800 0,33 0,37

65. – 600 0,22 0,26

66. – 400 0,14 0,15

67. – 300 0,11 0,13

68. Газо- и пенозолобетон 1200 0,52 0,58

69. То же 1000 0,44 0,50

70. – 800 0,35 0,41

71. Цементно-песчаный раствор 1800 0,76 0,93

72. Сложный (песок, известь, цемент) раствор 1700 0,70 00,87

73. Известково-песчаный раствор 1600 0,70 0,81

74. Цементно-шлаковый раствор 1400 0,52 0,64

75. То же 1200 0,47 0,58

76. Цементно-перлитовый раствор 1000 0,26 0,30

77. То же 800 0,21 0,26

78. Гипсоперлитовый раствор 600 0,19 0,23

79. Поризованный гипсоперлитовый раствор 500 0,15 0,19

80. То же 400 0,13 0,15

81. Плиты из гипса 1200 0,41 0,47

82. То же 1000 0,29 0,35

83. Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) 800 0,19 0,21

Кирпичная кладка из сплошного кирпича

84. Глиняного обыкновенного 1800 0,70 0,81

85. То же 1700 0,64 0,76

86. – 1600 0,58 0,70

87. Силикатного 1800 0,76 0,87

88. Трепельного 1200 0,47 0,52

89. То же 1000 0,41 0,47

90. Шлакового 1500 0,64 0,70

Кирпичная кладка из кирпича керамического и силикатного пустотного

91. Керамического пустотного плотностью 1400 кг/м3 1600 0,58 0,64



94. Силикатного одиннадцатипустотного 1500 0,70 0,81

95. Силикатного четырнадцатипустотного 1400 0,64 0,76

Облицовка природным камнем

96. Гранит, гнейс и базальт 2800 3,49 3,49

97. Мрамор 2800 2,91 2,91

98. Известняк 2000 1,16 1,28

99. То же 1800 0,93 1,05

100. – 1600 0,73 0,81

101. – 1400 0,56 0,58

16


102. Туф 2000 0,93 1,05

103. То же 1800 0,70 0,81

104. – 1600 0,52 0,64

105. – 1400 0,43 0,52

106. – 1200 0,35 0,41

107. – 1000 0,24 0,29

108. Сосна и ель поперек волокон 500 0,14 0,18

109. Сосна и ель вдоль волокон 500 0,29 0,35

110. Дуб поперек волокон 700 0,18 0,23

111. Дуб вдоль волокон 700 0,35 0,41

112. Фанера клееная 600 0,15 0,18

113. Картон облицовочный 1000 0,21 0,23

114. Картон строительный многослойный 650 0,15 0,18

115. Плиты древесноволокнистые и древесно-

стружечные 1000 0,23 0,29

116. То же 800 0,19 0,23

117. – 600 0,13 0,16

118. – 400 0,11 0,13

119. – 200 0,07 0,08

120. Плиты фибролитовые и арболит 800 0,24 0,30

121. То же 600 0,18 0,23

122. – 400 0,13 0,16

123. – 300 0,11 0,14

124. Плиты камышовые 300 0,09 0,14

125. То же 200 0,07 0,09

126. Плиты торфяные теплоизоляционные 300 0,07 0,08

127. То же 200 0,06 0,064

128. Пакля 150 0,06 0,07

129. Маты минераловатные прошивные и на

синтетическом связующем 125 0,064 0,07

130. То же 75 0,06 0,064

131. – 50 0,052 0,06

132. Плиты мягкие, полужесткие и жесткие

минераловатные на синтетическом и битумном

связующих

350 0,09 0,11

133. То же 300 0,087 0,09

134. – 200 0,076 0,08

135. – 100 0,06 0,07

136. – 50 0,052 0,06

137. Плиты минераловатные повышенной жесткости

на органофосфатном связующем 200 0,07 0,076

138. Плиты полужесткие минераловатные на

крахмальном связующем 200 0,076 0,08

139. То же 125 0,06 0,064

140. Плиты из стеклянного штапельного волокна на

синтетическом связующем 50 0,06 0,064

141. Маты и полосы из стеклянного волокна

прошивные 150 0,064 0,07

17


142. Пенополистирол 150 0,052 0,06

143. То же 100 0,041 0,052

144. – 40 0,041 0,05

145. Пенопласт ПХВ–1 125 0,06 0,064

146. То же 100 0,05 0,052

147. Пенополиуретан 80 0,05 0,05

148. То же 60 0,041 0,041

149. – 40 0,04 0,04

150. Плиты из резольно-фенолформальдегидного

пенопласта 100 0,052 0,076

151. То же 75 0,05 0,07

152. – 50 0,05 0,064

153. – 40 0,041 0,06

154. Пенолитопластобетон 200 0,052 0,06

155. То же 100 0,041 0,05

156. Перлитофосфогеновые изделия 300 0,08 0,12

157. То же 200 0,07 0,09

Засыпки

158. Гравий керамзитовый 800 0,21 0,23

159. То же 600 0,17 0,20

160. – 400 0,13 0,14

161. – 300 0,12 0,13

162. – 200 0,11 0,12

163. Гравий шунгизитовый 800 0,20 0,23

164. То же 600 0,16 0,20

165. – 400 0,13 0,14

166. Щебень из доменного шлака, шлаковой пемзы 800 0,21 0,26

167. То же 600 0,18 0,21

168. – 400 0,14 0,16

169. Щебень и песок из перлита вспученного 600 0,111 0,12

170. То же 400 0,087 0,09

171. – 200 0,076 0,08

172. Вермикулит вспученный 200 0,09 0,11

173. То же 100 0,076 0,08

174. Песок для строительных работ 1600 0,47 0,58

175. Пеностекло или газостекло 400 0,12 0,14

176 То же 300 0,11 0,12

177. – 200 0,08 0,09

178. Листы асбестоцементные плоские 1800 0,47 0,52

179. То же 1600 0,35 0,41

180. Битумы нефтяные, строительные и кровельные 1400 0,27 0,27

181. То же 1200 0,22 0,22

182. – 1000 0,17 0,17

183. Асфальтобетон 2100 1,05 1,05

184. Изделия из вспученного перлита на битумном

связующем 400 0,12 0,13

185. То же 300 0,09 0,099

186. Рубероид, пергамент, толь 600 0,17 0,17

18

Окончание табл. 9 1 2 3 4

187. Линолеум поливинилхлоридный многослойный 1800 0,38 0,38

188. То же 1600 0,33 0,33

189. Линолеум поливинилхлоридный на тканевой

подоснове 1800 0,35 0,35

190. То же 1600 0,29 0,29

191. – 1400 0,23 0,23

192. Сталь стержневая арматурная 7850 58 58

193. Чугун 7200 50 50

194. Алюминий 2600 221 221

195. Медь 8500 407 407

196. Стекло оконное 2500 0,76 0,76

Таблица 10

Коэффициент теплотехнической однородности панельных стен r

Ограждающая конструкция Коэффициент

теплотехнической

однородности панельных

стен r

Их однослойных легкобетонных панелей 0,90

Их легкобетонных панелей с термовкладышами 0,75

Из трехслойных железобетонных панелей с эффективным

утеплителем и гибкими связями

0,70


утеплителем и железобетонными шпонками

0,60


утеплителем и железобетонными ребрами

0,50

Затем по табл. 11 и значению тр

оR выбирают конструкцию световых

проемов из условия, что

тр

оо RR , (11)

где оR - приведенное сопротивление теплопередаче Rо (табл. 11),

(м2·°С)/Вт.

19

Таблица 11

Приведенное сопротивление теплопередаче окон, балконных дверей и

фонарей

Заполнение светового проема

Приведенное

сопротивление

теплопередаче Rо,

(м2·°С)/Вт

в

деревянных

или ПВХ

переплетах

в

алюминиевых

переплѐтах

1 2 3

Двойное остекление в спаренных переплѐтах 0,40 -

Двойное остекление в раздельных переплѐтах 0,44 0,34

Блоки стеклянные пустотные (с ширины шва 6 мм)

размером, мм:

194х194х98

244х244х98

0,31 (без переплета)

0,33 (без переплета)

Профильное стекло коробчатого сечения 0,31 (без переплета)

Двойное из органического стекла для зенитных фонарей 0,36 -

Тройное из органического стекла для зенитных фонарей 0,52 -

Тройное остекление в раздельно-спаренных переплетах 0,55 0,46

Однокамерный стеклопакет из стекла:

обычного

с твердым селекторным покрытием

с мягким селекторным покрытием

0,38

0,51

0,56

0,34

0,43

0,47

Двухкамерный стеклопакет из стекла:

обычного (с межстекловым расстоянием 6 мм)

обычного (с межстекловым расстоянием 12 мм



с твердым селекторным покрытием и заполнение

аргоном

0,51

0,54

0,58

0,68

0,65

0,43

0,45

0,48

0,52

0,53

Обычное стекло и однокамерный стеклопакет в

раздельных переплетах из стекла:

обычного




аргоном

0,56

0,65

0,72

0,69

-

-

-

-

20

Окончание табл. 11

1 2 3

Обычное стекло и двухкамерный стеклопакет в

раздельных переплетах из стекла:

обычного




аргоном

0,68

0,74

0,81

0,82

-

-

-

-

Два однокамерных стеклопакета в спаренных

переплетах 0,70 -

Два однокамерных стеклопакета в раздельных


Четырехслойное остекление в двух спаренных


Для дальнейших расчетов удобно использовать коэффициент

теплопередачи окна:

о

окR

K1

. (12)

Требуемое сопротивление теплопередаче тр

оR дверей (кроме

балконных) должно быть не менее 0,6 тр

оR стен, определяемого по формуле

(1), т.е.

в

н

нвтр

оt

ttnR

)(6,0 . (13)

Коэффициент теплопередачи наружных дверей вычисляют по

формуле

тр

о

двR

K1

. (14)

2. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ НАРУЖНЫМИ ОГРАЖДЕНИЯМИ

В зимний период в отапливаемом здании постоянно происходят

потери тепла через ограждающие конструкции: наружные стены,

покрытия, полы и проемы (окна, двери). Система отопления должна

восполнять эти потери, поддерживая в помещениях внутреннюю

температуру, требующуюся по санитарно-гигиеническим нормам.

Расчет выполняется согласно указаниям СНиП 2.04.05-91*, прил. 9 и

10.

Результаты расчета сводятся в табл. 12.

21

Таблица 12

Значения теплопотерь наружными ограждениями

Ном

ер и

наз

нач

ени

е п

ом

ещен

ия

Тем

пер

атур

а вн

утр

енн

его

во

зду

ха

t в, °

С Ограждение Добавки

1+

Σ β

Теп

лоп

оте

ри

с у

чет

ом

доб

авок Q

о, В

т

Рас

хо

д т

епло

ты н

а н

агр

ев

ин

фи

льт

ру

ющ

его

ся в

озд

уха

Qи, В

т

Бы

товы

е те

пло

вы

дел

ени

я Q

бы

т, В

т

По

лн

ые

теп

ло

по

тери

ΣQ

по

лн, В

т

Наи

мен

ован

ие

Ори

ента

ци

я

Раз

мер

ы a

х b

, м

Пло

щад

ь А

, м

2

Ко

эфф

иц

иен

т те

плоп

еред

ачи

К,

Вт/

м2

°С

Ко

эфф

иц

иен

т n

С у

чет

ом

ори

ента

ци

и β

1

Для у

гло

вы

х п

ом

ещен

ий

β2

Для

мес

тно

стей

с

t н м

ин

ус

40

°С

и

ни

же

β3

На

отк

ры

ван

ие

двер

ей β

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Графа 1. Каждое помещение здания нумеруется трехзначной

цифрой, в которой первая цифра означает этаж здания, а две оставшиеся

цифры – номер помещения на этаже здания. Нумерация помещений

начинается с левого верхнего по ходу часовой стрелки, тогда

соответствующие помещения в подвале будут 001, 002, 003 и т.д.; на

первом этаже 101, 102, 103 и т.д.; на втором этаже 201,202, 203 и т.д.

Лестничная клетка обозначается буквами ЛК и независимо от этажности

здания рассматривается как одно помещение.

Графа 2. Температура внутреннего воздуха tв, °С, каждого

помещения различного назначения принимается по нормам

проектирования соответствующих зданий (ГОСТ 12.1.005-88). Значения tв,

приведены в табл. 5.

Графа 3. Наименование ограждающих конструкций обозначают

следующим образом:

– ДО (ТО) – двойное (тройное) остекление;

– О – окно;

– ДН (ДД) – дверь наружная (двойная);

– Пт – потолок;

– Пл – пол;

– Ф – фонарь;

– НС – наружная стена.

22

Для помещений первого этажа теплопотери определяются через

наружные стены, световые проемы (окна, балконные и наружные двери),

полы. Для помещений промежуточного этажа – через наружную стену,

световые проемы (окна и балконные двери). Для помещений верхнего

этажа – через наружную стену, световые проемы (окна, балконные двери),

потолок. Теплопотери для лестничной клетки определяются для всех

этажей сразу, через все ограждающие конструкции, как для одного

помещения.

Графа 4. Здание ориентируют по странам света в соответствии с

заданием (табл.1). Наименование сторон света обозначается сокращенно:

С, СВ, СЗ, Ю, ЮЗ, ЮВ, В, З. На чертеже над планом типового этажа

наносится роза ветров с указанием сторон света.

Графы 5;6. Обмер площадей наружных ограждений при подсчете

потерь теплоты через них должна вычисляться с соблюдением

определенных правил. Площади измеряются по планам и разрезам здания

следующим образом:

- размеры (длина и ширина) потолка и пола: для внутренних

помещений – между осями внутренних стен; для угловых помещений –

между осью внутренней стены и внутренней поверхностью наружной

стены;

- площади окон и дверей измеряются по наименьшему

строительному проему;

- площади наружных стен измеряются:

а) на плане: для внутренних помещений – между осями внутренних

стен; для угловых помещений – от кромки наружного угла до оси

внутренней стены;

б) по высоте: на первом этаже – от нижней поверхности конструкции

пола до уровня чистого пола второго этажа (так как по заданию полы

первого этажа находятся над холодным подвалом); в промежуточных

этажах – между уровнями чистых полов данного и вышерасположенного

этажа; на верхнем этаже – от уровня пола верхнего этажа до верха

конструкции чердачного перекрытия или бесчердачного покрытия.

При заполнении графы 5 в табл.12 необходимо площади санузлов и

коридоров прибавлять к соответствующим площадям смежных

помещений.

Линейные размеры и площади ограждающих конструкций

определяются с точностью до 0,1 м и 0,1 м2 соответственно.

При наличии в наружной стене входной двери (в лестничной клетке)

при расчете потерь теплоты через нее следует вычитать из площади стены

площадь входной двери.

Теплообмен между смежными отапливаемыми помещениями через

перегородки рассчитывают при разности температур между ними более

3°С.

23

Графа 7. Коэффициент теплопередачи К, Вт/м2·°С, принимается по

результатам теплотехнического расчета ограждающих конструкций

(формулы (10), (12), (14)).

При расчете теплопотерь через стены площади поверхностей

ограждения измеряются без вычета площади окон и дверей; таким

образом, площадь окон и дверей учитываются дважды, поэтому

коэффициент теплопередачи окон Кок принимают как разность его

значений для окон и дверей Кок (дв) и стен Кст.

Графа 8. Значение коэффициента n, учитывающего положение

наружного ограждения по отношению к наружному воздуху принимается

по табл. 4.

Добавочные потери теплоты β через ограждающие конструкции

принимаются в долях от основных потерь:????

Графа 9. Добавочные потери теплоты на ориентацию по отношению

к сторонам света β1 для наружных стен, окон и дверей, обращенных на

север, восток, северо-восток и северо-запад – в размере 0,1; на юго-восток

и запад – в размере 0,05.

Графа 10. Добавочные потери теплоты для угловых помещений β2 по

0,05 на каждую стену, дверь и окно, если одно из ограждений обращено на

север, восток, северо-восток и северо-запад.

Графа 11. Для местностей с tн минус 40 °С и ниже добавочные

потери теплоты β3 через необогреваемые полы первого этажа над

холодными подпольями в размере 0,05.

Графа 12. Добавочные потери теплоты на открывание дверей β4 для

наружных входных дверей при высоте здания Н, м, от средней

планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных

отверстий фонарей или устья шахты в размере:

- 0,20 Н – для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;

- 0,27 Н – для двойных дверей с тамбурами между ними;

- 0,34 Н – для двойных дверей без тамбура;

- 0,22 Н – для одинарных дверей.

Добавочные потери теплоты β4 относятся к потерям теплоты дверей

и учитывают затраты тепла на подогрев врывающегося через открытые

двери наружного воздуха. Если дверь является летней или запасной, то β4

не учитываются.

Графа 13. В графу записывается множитель (1+Σ β).

Графа 14. Основные и добавочные потери теплоты определяют,

суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции Qо

Вт, с округлением до 10 Вт для помещений по формуле

nttAKQ нв )1)(( (15)

где K – коэффициент теплопередачи, Вт/м2·°С, в соответствии с

теплотехническим расчетом;

А – расчетная площадь ограждающей конструкции, м2

24

tв – расчетная температура воздуха в помещении, °С (табл. 5);

tн – расчетная температура наружного воздуха для холодного

периода года, при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или

температура воздуха более холодного помещения – при расчете потерь

теплоты через внутренние ограждения, °С;

β – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь;

n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения

наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху

по табл. 4.

Графа 15. Расход теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха Qи,

Вт, определяется по формуле

KttcLQ нвnи )(28,0 , (16)

где Ln - расход удаляемого воздуха, м3/ч, не компенсируемый

подогретым приточным воздухом, (табл.13);

ρ - плотность воздуха в помещении, (табл. 14);

Таблица 13

Расход удаляемого воздуха из помещения в жилых зданиях

Помещение Расчетная

темпера-

тура

воздуха в

холодный

период

года, °С

Расход удаляемого воздуха из

помещения

Жилая комната 18 (20)

20(22)

3 м3/ч на 1 м

2 жилых помещений

Кухня квартиры

с электроплитами

с газовыми плитами

18

Не менее 60 м3/ч

Не менее 60 м3/ч при 2-комфорочных

плитах


плитах


плитах

Уборная индивидуальная 18 25 м3/ч

Ванная 25 25 м3/ч

Совмещенное помещение санузла 25 50 м3/ч

Вестибюль, общий коридор,

передняя, лестничная клетка в

квартирном доме

16 -

Примечание. В угловых помещениях квартир расчетную температуру воздуха следует

принимать на 2 °С выше указанной в таблице.

с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/кг·°С;

25

tв и tн – расчетные температуры воздуха соответственно в помещении

и наружного воздуха в холодный период года, °С;

К – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в

конструкциях, равный 0,7 для стыков панелей стен и окон с тройными

переплетами, 0,8 – для окон и балконных дверей с раздельными

переплетами и 1,0 – для одинарных окон, окон и балконных ей со

спаренными переплетами и открытых проемов.

Таблица 14

Плотность воздуха ρ в зависимости от температуры воздуха t

t, °С -34 -33 -32 -31 -30 -29 -28 -27 -26 -25 -24 -23 -22 -21 ρ, кг/м

3 1,477 1,471 1,465 1,459 1,453 1,447 1,441 1,435 1,429 1,423 1,418 1,412 1,406 1,401

t, °С -20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 10 11 12 ρ, кг/м

3 1,396 1,394 1,385 1,379 1,374 1,368 1,363 1,363 1,358 1,348 1,342 1,248 1,243 1,239

t, °С 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 ρ, кг/м

3 1,235 1,230 1,226 1,222 1,217 1,213 1,209 1,205 1,201 1,197 1,193 1,189 1,185 1,181

Графа 16. Суммарные поступления теплоты, Вт, за счет внутренних

источников (электробытовые и осветительные приборы, кухонные плиты и

пр.) определяются по формуле

FQбыт 21 , (17)

где F – площадь пола жилой комнаты или кухни, м2.

Графа 17. Полные теплопотери ΣQполн, Вт, каждого отапливаемого

помещения рассчитываются по формуле

)(бытиополн QQQQ . (18)

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Удельная тепловая характеристика здания qо, Вт/м3·°С, – расход

теплоты, Вт, теряемой 1м3 здания при разности температур внутреннего и

наружного воздуха равной 1 °С. Она используется для теплотехнической

оценки конструктивно-планировочных решений и для ориентировочного

расчета теплопотерь здания:

)( нвзд

здо

ttaV

Qq

, (19)

где Qзд – теплопотери через наружные ограждения всего здания, Вт;

Vзд – объем отапливаемой части здания по внешнему обмеру (высоту

отсчитывают от поверхности земли), м3;

нв ttа

2254,0 – коэффициент учета района строительства;

26

tв и tн – расчетные температуры соответственно внутреннего и

наружного воздуха для отопления, °С.

Для выявления неточностей в арифметических расчетах

рассчитанную удельную тепловую характеристику здания qо следует

сравнить с табличной. Рассчитанная qо не должна отличаться от табличной

qо табл более чем на 20%.

4. ОПИСАНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Согласно задания: источником теплоснабжения жилого здания

служит тепловая сеть; теплоносителем является перегретая вода с

параметрами 150 – 70°С.

Указания по проектированию системы отопления

Проектирование системы отопления выполняют в следующей

последовательности:

1. Вычерчивают планы типового этажа и чердака. На планах должны

быть указаны оси здания с размерами между ними, а также ориентация

здания по сторонам света. На плане типового этажа размешают

отопительные приборы, как правило, под световыми проемами в местах,

доступных для осмотра, ремонта и очистки (в случае невозможности – у

наружных стен). В помещениях, не имеющих вертикальных наружных

ограждений (во внутренних коридорах), отопительные приборы не

устанавливаются. Отопительные приборы на лестничных клетках следует

размещать на первом этаже, а не в отсеках тамбуров, имеющих наружные

двери. Отопительные приборы на лестничной клетке следует присоединять

к отдельным стоякам отопления.

2. Стояки прокладывают открыто, преимущественно у наружных

стен. Присоединение приборов к стояку – одностороннее. Длину подводок

к прибору рекомендуется принимать стандартную, равную 350 мм.

3. На типовом плане этажа размешают стояки, которые

прокладывают на расстоянии 150 мм от откоса оконного проема, по ходу

движения теплоносителя. Исключение составляют стояки к отопительным

приборам, расположенным возле балконных дверей. В угловых

помещениях стояки рекомендуется размещать в углах этих помещений во

избежание конденсации влаги на внутренней поверхности.

4. Главный стояк, по возможности, устанавливают в центре здания в

нежилом помещении, обычно в штробе капитальной внутренней стены

лестничной клетки, или санузла, или ванной комнаты.

5. С плана типового этажа на план чердака переносят главный стояк

и остальные стояки системы отопления. От главного стояка ведут разводку

теплоносителя к стоякам. При прокладке подающей магистрали на чердаке

27

необходимо учитывать тот факт, что кровля с чердачным покрытием

наклонная, поэтому трубопровод необходимо отнести от наружных стен на

расстояние, равное 1000 мм. Расстояние от оси магистрали до пола чердака

принять равным 500 мм. Тепловую изоляцию следует применять для

магистралей, прокладываемых в отапливаемых помещениях, в местах, где

возможно замерзание теплоносителя.

6. Для удаления воздуха из системы отопления в верхних ее точках

необходимо предусмотреть воздухосборники в конечной точке каждого

ответвления магистрали. Длину воздухосборника при диаметре

трубопровода до 32 мм принять примерно равной 300 мм.

7. Установка воздухосборников в верхних точках магистрали

достигается уклоном трубопроводов на подающей магистрали в

направлении от дальнего стояка к главному. Уклон принимается равный

0,003 (3 мм на 1 погонный метр).

8. Стояки нумеруют, начиная со 101 помещения.

9. На плане типового этажа условно нанести обратную магистраль,

которая прокладывается по внутренней поверхности стены подвала на

расстоянии 1 м от потолка подвала. Уклон обратной магистрали, равный

0,003, должен быть выполнен в сторону движения теплоносителя.

Вычертить аксонометрическую схему системы отопления. При наложении

некоторых ее элементов друг на друга, их можно перенести на свободное

место, обозначив точки переноса буквами «а», «б» и т.д.

10. Для регулирования и отключения отдельных веток и стояков

системы отопления необходимо предусматривать запорную и

регулирующую арматуру (задвижки, вентили, пробковые краны). Для

опорожнения системы следует предусматривать запорную арматуру в

нижних точках стояков (пробковый кран, спускной кран). В зданиях до

трех этажей запорную арматуру на стояках можно не предусматривать,

кроме стояка лестничной клетки.

11. На плане типового этажа и на аксонометрической схеме

необходимо условно показать узел ввода (элеваторный узел), который

обычно располагают в подвале здания под лестничной клеткой.

Элеваторный узел служит для снижения температуры теплоносителя с 150

до 95 °С методом подмешивания обратной воды из системы отопления с

температурой 70 °С к прямой воде из теплосети.

12. На планах типового этажа и чердака после всех необходимых

расчетов должны быть нанесены следующие элементы:

а) отопительные приборы с указанием количества секций на одном

расчетном стояке в таблице, вынесенной за пределы плана типового этажа

(надписи расположены снизу-вверх – с 1-го этажа по 3-й);

б) № стояков (вертикальная выноска с «полкой» с надписью «Ст. 1»

и т.д.);

28

в) подающая (на плане чердака) и обратная (условно на плане

типового этажа) магистрали с указанием диаметров на каждом участке и

способом подключения отопительных приборов, а также с указанием

направления движения теплоносителя;

г) условно узел ввода (элеваторный узел) с указанием источника

теплоснабжения;

д) запорно-регулирующая арматура;

е) вентиляционные каналы, их маркировка и сечение,

вентиляционные решетки с указанием их типоразмеров (на плане типового

этажа).

13. На схеме системы отопления после всех необходимых расчетов

должны быть нанесены следующие элементы:

а) количество секций на расчетном стояке (внутри условного

изображения каждого отопительного прибора);

б) диаметры каждого участка подающей и обратной магистралей;

в) уклоны на подающей и обратной магистралях;

г) отметки осей трубопроводов подающей и обратной магистралей;

д) условно узел ввода (элеваторный узел) с указанием источника

теплоснабжения;

е) запорно-регулирующая арматура.

5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ

ОТОПЛЕНИЯ

Цель гидравлического расчета – определение экономичных

диаметров трубопроводов при заданных тепловых нагрузках и

располагаемом перепаде давлений теплоносителя.

Гидравлический расчет выполняется после того, на

аксонометрической схеме системы отопления определяют контуры

главного и малого циркуляционных колец – узел ввода, подающая

магистраль, стояк, отопительные приборы 3-го, 2-го и 1-го этажей,

обратная магистраль. Циркуляционные кольца разбивают на участки по

ходу движения теплоносителя, начиная от теплового пункта,

характеризующиеся постоянным расходом теплоносителя и неизменным

диаметром. Для каждого расчетного участка указывают порядковый

номер, длину l, тепловую нагрузку Qуч и диаметр d.

Гидравлический расчет выполняется по методу удельных потерь

давления. Расчет выполняется для главного циркуляционного кольца через

дальний стояк и циркуляционного кольца через ближний стояк. Задача

расчета состоит в подборе диаметров отдельных участков циркуляционных

колец таким образом, чтобы суммарные потери давления между ними

)( ZRl различались не более чем на 15 % (при тупиковой схеме

движения теплоносителя) и на 5 % (при попутной схеме движения

29

теплоносителя), а суммарные потери главного циркуляционного кольца от

располагаемого напора – не более чем на 5–10 %.

Результаты расчета сводятся в таблицу (табл.15).

Графа 1. Записывается номер расчетного участка.

Графа 2. Определяется тепловая нагрузка участка.

Графа 3. Задаются предварительным диаметром участка по табл. 16.

Таблица 15

Результаты гидравлического расчета теплопроводов системы

водяного отопления

Ном

ер у

час

тка

Теп

ло

вая

наг

ру

зка

на

уч

астк

е Q

уч, В

т

Ди

амет

р у

час

тка

d, м

м

Рас

хо

д т

епло

но

сите

ля н

а

уч

астк

е G

уч, кг/

ч

Дли

на

учас

тка

l, м

Скор

ост

ь те

пло

но

сите

ля

v, м

/с

Уд

ельн

ое

соп

ро

тивлен

ие

на

трен

ие

R, П

а/м

По

теря д

авлен

ия н

а

трен

ие

на

уч

астк

е R

l, П

а/м

Су

мм

а ко

эфф

иц

иен

тов

мес

тны

х с

оп

ро

тивлен

ий

на

уч

астк

е Σ

ξ

По

тери

дав

лен

ия н

а

мес

тны

е со

про

тивлен

ия z

,

Па

Су

мм

арн

ые

по

тери

дав

лен

ия (

Rl+

z), П

а

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Таблица 16

Предварительные диаметры участков трубопроводов системы

отопления

Трубопроводы Диаметры d, мм

Магистрали 25; 32; 40; 50

Стояки 20; 25

Подводки 10;15

Графа 4. Расход теплоносителя на участке определяется по формуле

21

6,3

tc

QG

уч

уч

, (20)

где Qуч – расчетные потери теплоты на участках, возмещаемые

отопительными приборами, Вт;

с – удельная теплоемкость воды, равная 4,2 кДж/кг·°С;

Δt – разность температур, °С, теплоносителя на входе и выходе из

системы, ветви или стояка (105–70°С). При предварительном расчете Δt

рекомендуется принимать на 1°С меньше расчетного перепада температур

теплоносителя в системе отопления;

30

β1 – коэффициент учета дополнительного теплового потока

установленных отопительных приборов за счет округления сверх

расчетной величины, принимаем по табл. 17 и 18 в зависимости от шага

номенклатурного ряда отопительных приборов;

β2 – коэффициент учета дополнительных потерь теплоты

отопительными приборами, расположенными у наружных ограждений,

принимаемый по табл.19.

Графа 5. Длина участка l, м, определяется по аксонометрической

схеме системы отопления.

Графа 6,7. По принятому диаметру участка d и расходу

теплоносителя на участке Gyч (прил. 1) определяется скорость

теплоносителя v и удельное сопротивление на трение R.

Таблица 17

Шаг номенклатурного ряда различных отопительных приборов

Обозначение прибора Шаг номенклатурного

ряда отопительных

приборов, кВт

Радиаторы чугунные секционные:

МС-140-108

МС-140-98

МС-140АО

МС-140А

МС-90

МС-90-108

0,185

0,174

0,178

0,164

0,140

0,150

Радиаторы стальные панельного типа РСВ:

однорядные

двухрядные

0,174

0,301

Радиаторы стальные панельные четырехходовые

типа РСГ:



0,175

0,284

Конвертор настенный с кожухом «Универсал» 0,131

Конвертор настенный с кожухом «Универсал-

С»

0,122

Конвертор настенный с кожухом «Комфорт-20» 0,165

Конверторы с кожухом «Ритм»

«Ритм-1500»

0,455

2,140

Конверторы с кожухом высокие «КВ» 1,135

Конверторы настенные без кожухом «Аккорд»:



0,112

0,207

31

Таблица 18

Значения коэффициента β1

Шаг номенклатурного ряда отопительных приборов, кВт β1

0,12 1,02

0,15 1,03

0,18 1,04

0,21 1,06

0,24 1,08

0,30 1,13

Таблица 19

Значения коэффициента β2

Отопительный

прибор

Коэффициент β2 при установке прибора

у наружной стены, в том

числе под световым

проемом

у остекленного

светового проема

Радиаторы:

чугунные

секционные

стальные панельные

1,02

1,04

1,07

1,10

Конвекторы:

с кожухом

без кожуха

1,02

1,03

1,05

1,07

Графа 8. Определяем потери давления на трение на участке Rl,

перемножив значение графы 5 на значение графы 7.

Графа 9. Определяем значения коэффициентов местных

сопротивлений на участке ξ по табл. 20. Местное сопротивление,

находящееся на границе двух участков, следует относить к участку с

меньшим расходом теплоносителя.

32

Таблица 20

Значения коэффициента ξ местных сопротивлений

Местное сопротивление Коэффициент ξ при условном диаметре,

мм

10 15 20 25 32 40 50

1 2 3 4 5 6 7 8

Тройники:

проходные

поворотные на ответвление

на противотоке

1

1,5

3

1

1,5

3

1

1,5

3

1

1,5

3

1

1,5

3

1

1,5

3

1

1,5

3

Крестовины:

проходные

поворотные на ответвление

2

3

2

3

2

3

2

3

2

3

2

3

2

3

Вентили:

обыкновенные

прямоточные

запорный муфтовый

20

3

-

16

3

15,9

10

3

10,5

9

3

9,3

9

2,5

8,6

8

2,5

7,6

7

2

6,9

Задвижки параллельные - - - 0,5 0,5 0,5 0,5

Отвод гнутый под углом 90° и

утки

1,5 1,5 1,5 1 1 0,5 0,5

Кран регулирующий

трехходовой КРТ:

при проходе

на повороте

4

4,5

3,5

4,5

3

3

-

-

-

-

-

-

-

-

Кран регулирующий проходной

КРП

4 3,5 3 - - - -

Проточный воздухосборник 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

Чугунный радиатор (ГОСТ 8690-

75)

1,2 1,3 1,4 1,5 - - -

Стальные панельные радиаторы

РСВ, РСГ

0,25

0,6 2,0 5,3 - - -

Конвекторы:

«Ритм»

«Комфорт-20»

«Аккорд»

0,41

0,68

0,50

0,94

1,60

1,20

3,2

5,4

4,0

8,5

14,4

10,7

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Внезапное расширение 1 1 1 1 1 1 1

Внезапное сужение 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Отступы 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Графа 10. Определяем потери давления на местные сопротивления

по формуле

33

1zz (22)

где z1 – динамическое давление

при гидравлическом расчете систем

водяного отопления, принимаемое по табл. 21.

Графа 11. Складываются потери давления на трение по длине

участка Rl и потери давления в местных сопротивлениях z и находятся

суммарные потери давления на каждом участке (Rl+z) и всего

циркуляционного кольца Σ(Rl+z).

После гидравлического расчета главного циркуляционного кольца

должно выполняться условие

рстгл PzRl )95,09,0()( .. . (23)

Если это условие не выполняется, то необходимо на отдельных

участках изменить диаметры труб. При выполнении этого условия

проверяют условие

%100)(

)()(

..

....

стгл

стблстгл

zRl

zRlzRlА , (24)

где А – суммарные потери давления циркуляционных колец, которые не

должны отличаться более чем: на I5 % друг от друга при тупиковой схеме

движения теплоносителя; 5 % друг от друга при попутной схеме движения

теплоносителя.

При невозможности увязать потери давления устанавливают

дроссельные шайбы диаметром, мм:

ш

стш

P

Gd

5,3 , (25)

где ΔPш – разница давлений между кольцами.

34

Таблица 21

Значения динамического давления z1 при гидравлическом

расчете систем водяного отопления

Скорость

воды, м/с

z1 Скорость

воды, м/с

z1 Скорость

воды, м/с

z1 Скорость

воды, м/с

z1

0,01 0,05 0,32 49,99 0,63 194,33 1,50 1100

0,02 0,20 0,33 53,93 0,64 201,85 1,55 1174

0,03 0,45 0,34 56,88 0,65 207,88 1,60 1251

0,04 0,80 0,35 59,82 0,66 213,11 1,65 1331

0,05 1,23 0,36 63,74 0,67 219,53 1,70 1413

0,06 1,77 0,37 67,67 0,68 227,48 1,75 1497

0,07 2,45 0,38 70,61 0,69 233,99 1,80 1583

0,08 3,14 0,39 74,53 0,70 239,07 1,85 1673

0,09 4,02 0,40 78,45 0,71 248,07 1,90 1764

0,10 4,90 0,41 82,37 0,72 253,76 1,95 1859

0,11 5,98 0,42 86,30 0,73 260,77 2,00 1955

0,12 7,06 0,43 91,20 0,74 268,67 2,05 2054

0,13 8,34 0,44 95,13 0,75 275,39 2,10 2156

0,14 9,61 0,45 99,08 0,76 282,74 2,15 2260

0,15 11,08 0,46 103,98 0,77 291,23 2,20 2366

0,16 12,56 0,47 108,89 0,78 297,44 2,25 2475

0,17 14,22 0,48 112,82 0,79 305,23 2,30 2586

0,18 15,89 0,49 117,71 0,80 314,79 2,35 2700

0,19 17,75 0,50 122,61 0,85 355,00 2,40 2816

0,20 19,61 0,51 127,52 0,90 398,18 2,45 2934

0,21 21,57 0,52 131,37 0,95 443,29 2,50 3055

0,22 23,53 0,53 138,31 1,00 490 2,55 3179

0,23 26,48 0,54 143,21 1,05 539 2,60 3305

0,24 28,44 0,55 149,09 1,10 592 2,65 3433

0,25 30,44 0,56 154,00 1,15 646 2,70 3564

0,26 33,34 0,57 159,88 1,20 704 2,75 3697

0,27 36,29 0,58 165,77 1,25 764 2,80 3833

0,28 38,25 0,59 170,67 1,30 826 2,85 3971

0,29 41,19 0,60 176,55 1,35 891 2,90 4111

0,30 44,13 0,61 183,42 1,40 958 2,95 4254

0,31 47,08 0,62 189,30 1,45 1028 3,00 4399

35

6. РАСЧЕТ ЧИСЛА СЕКЦИЙ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Для поддержания заданной температуры в помещении необходимо

чтобы количество тепла, отдаваемого отопительными приборами

помещения, соответствовало теплопотерям помещения.

Расчет числа секций отопительного прибора каждого помещения

ведется в следующей последовательности:

1. Определяется суммарное понижение расчетной температуры воды

Δtпм, °С, на участках подающей магистрали от ввода до рассматриваемого

стояка:

уч

уч

пмcG

lgt

1 , (26)

где g1 – теплопередача 1 м открыто проложенных труб в помещении с

температурой tв, принимается по табл. 22, в зависимости от разности

температур (tг-tв);

Gуч – расход воды на участке, рассчитывается по формуле (20);

l – длина расчетного участка, м;

с – удельная теплоемкость воды, равная 4,2 кДж/кг·°С.

Таблица 22

Теплопередача открыто проложенных трубопроводов

систем водяного отопления

tг-tв dус Теплопередача 1 м трубы, Вт/м

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

50 15 В 38 38 39 41 41 43 44 44 45 46

Г 50 51 52 53 56 57 58 59 60 61

20 В 47 49 50 51 52 53 54 56 57 58

Г 60 61 64 65 66 68 70 71 73 74

25 В 59 60 62 64 65 67 68 70 72 73

Г 73 74 76 79 80 82 85 86 88 91

32 В 74 76 78 80 82 84 86 88 91 92

Г 91 92 94 96 99 101 103 106 108 112

40 В 85 86 88 91 93 96 97 99 101 103

Г 100 102 106 108 110 113 116 118 121 124

50 В 106 108 111 114 117 120 123 125 128 131

Г 122 125 129 132 135 138 141 144 148 151

36


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

60 15 В 47 49 50 51 52 53 55 55 56 57

Г 63 65 66 67 69 70 71 73 74 75

20 В 59 61 63 64 65 66 67 68 70 72

Г 77 79 80 81 83 85 86 88 89 92

25 В 74 76 78 79 81 83 85 86 88 89

Г 92 94 96 98 100 102 104 106 108 110

32 В 94 96 98 100 102 105 106 108 110 113

Г 114 115 118 121 123 125 128 130 132 135

40 В 107 109 111 114 116 119 121 123 125 128

Г 127 129 132 135 137 141 143 145 149 151

50 В 134 137 141 143 146 149 152 156 158 162

Г 155 157 160 164 167 171 174 177 182 185

70 15 В 59 60 61 63 64 65 66 67 68 70

Г 77 79 80 81 82 84 86 87 89 91

20 В 74 75 77 78 80 81 83 84 86 87

Г 93 95 96 97 100 102 103 105 107 109

25 В 93 94 96 97 100 101 103 107 107 109

Г 113 114 116 118 121 123 125 128 128 131

32 В 117 119 121 123 125 128 130 133 135 137

Г 138 141 143 145 148 151 153 156 159 162

40 В 132 135 137 140 143 145 148 151 152 154

Г 155 157 160 163 166 168 172 174 178 180

80 15 В 71 72 73 74 75 77 78 79 81 81

Г 92 93 94 96 98 100 101 101 102 105

20 В 88 89 92 93 94 96 98 99 101 102

Г 109 111 114 115 117 120 121 123 125 127

25 В 110 113 114 116 119 120 122 124 125 128

Г 134 136 138 141 143 145 146 149 151 153

32 В 139 142 144 146 149 151 153 156 158 162

Г 164 166 170 172 174 178 180 182 186 188

40 В 165 167 171 174 178 180 185 187 191 194

Г 187 191 194 198 202 205 208 213 215 218

2. Рассчитывается расход теплоносителя стояка по формуле

21)(

6,3

опмг

пр

стtttc

QG

, (27)

где ΣQпр – суммарные теплопотери в помещениях, обогреваемых стояком;

с – удельная теплоемкость воды, равная 4,2 кДж/кг·°С;

β1 – коэффициент учета дополнительного теплового потока

установленных отопительных приборов за счет округления сверх

37

расчетной величины, принимаем по табл. 17 и 18 в зависимости от шага

номенклатурного ряда отопительных приборов;

β2 – коэффициент учета дополнительных потерь теплоты

отопительными приборами, расположенными у наружных ограждений,

принимаемый по табл.19;

tг и tо – температура подающей и обратной воды (по заданию).

3. Рассчитывается расход воды, проходящий через каждый

отопительный прибор по формуле

стпр GG , (28)

где α – коэффициент затекания в прибор. При одностороннем

присоединении прибора к стояку α=1; при двухстороннем – α=0,5.

4. Определяется температура воды на входе в каждый отопительный

прибор по ходу движения теплоносителя:

- для первого прибора

пмгвх ttt )1( ; (29)

- для второго прибора

)1(

1)1(

)2(

26,3

пр

пр

пмгв хcG

Qttt

; (30)

- для третьего прибора

)2(

21)2()1(

)3(

)(6,3

пр

прпр

пмгвхcG

QQttt

; (31)

5. Определяется средняя температура воды в каждом отопительном

приборе по ходу движения теплоносителя по формуле

)(

21)(

)()(

6,35,0

iпр

iпр

iвхiсрcG

Qtt

. (32)

6. Рассчитывается средний температурный напор в каждом

отопительном приборе по ходу движения теплоносителя по формуле

вiсрiср ttt )()( . (33)

7. Определяется плотность теплового потока для каждого

отопительного прибора по ходу движения теплоносителя по формуле

piпрniср

номiпр

Gtgg )

360()

70(

)(1)(

)(

, (34)

где gном – номинальная плотность теплового потока при стандартных

условиях, принимается по табл.23;

n и p – показатели для определения теплового потока отопительного

прибора, принимается по табл. 23 в зависимости от Gпр и схемы подачи

теплоносителя в прибор.

38

Таблица 23

Основные технические данные отопительных приборов

Тип и марка

отопительного

прибора

Площадь

поверх-

ности

нагрева

секции, м2

Номи-

нальная

плотность

теплового

потока,

Вт/м2

Направление

движения

теплоноси-

теля

Расход

теплоноси-

теля G, кг/ч

n p

1 2 3 4 5 6 7

Радиаторы чугунные секционные

МС-140-108

МС-140-98

МС-90-108

М-90

0,244

0,240

0,187

0,200

758

725

802

700

Сверху -

вниз

18-50

54-536

540-900

0, 3

0, 3

0, 3

0,02

0

0,01

Радиаторы стальные панельные типа РСВ1 однорядные

РСВ1 - 1

РСВ1 - 2

РСВ1 - 3

РСВ1 - 4

РСВ1 - 5

0,71

0,95

1,19

1,44

1,68

710

712

714

712

714

Снизу -

вверх

18-61

64-900

0,25

0,25

0,12

0,04

То же, двухрядные

2РСВ1 - 1

2РСВ1 - 2

2РСВ1 - 3

2РСВ1 - 4

2РСВ1 - 5

1,42

1,9

2,38

2,88

3,36

615

619

620

618

620

Снизу -

вниз

18-115

118-900

0,15

0,15

0,08

0

Радиаторы стальные панельные типа РСГ2 однорядные

РСГ2 -1 -2

РСГ2 -1 -3

РСГ2 -1 -4

РСГ2 -1 -5

РСГ2 -1 -6

РСГ2 -1 -7

РСГ2 -1 -8

РСГ2 -1 -9

0,54

0,74

0,95

1,19

1,44

1,68

1,93

2,17

741

747

743

740

733

733

728

729

Сверху -

вниз

22-288 0, 3 0,025

324-900 0,3 0

Снизу -

вверх

22-288 0,25 0,08

324-900 0,25 0

То же, двухрядные

РСГ2 -2 -4

РСГ2 -2 -5

РСГ2 -2 -6

РСГ2 -2 -7

РСГ2 -2 -8

РСГ2 -2 -9

1,08

1,48

1,90

2,38

3,36

4,31

1074

977

910

845

683

597

Сверху -

вниз

22-288 0,3 0,01

324-900 0,3 0

Снизу -

вверх

22-288 0,25 0,08

324-900 0,25 0

39

8. Рассчитывается полезная теплоотдача труб стояка, подводок к

отопительным приборам, расположенным в помещении, по формуле

)()()()()( iгiгiвiвiтр lqlqQ , (35)

где qв и qг – теплоотдача 1 м соответственно вертикально и горизонтально

открыто проложенных труб, принимается по табл. 22, исходя из диаметра

и положения труб, а также разности температуры (tвх(i)-tв).

При параметрах теплоносителя в системе отопления 95÷70°С,

tв=18°С и диаметре стояка d=20 мм можно принять средние значения

qв=66Вт/м и qг=85 Вт/м, а при d=15 мм qв=53 Вт/м и qг=70 Вт/м;

lв и lг – длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах

помещения, м. Для однотрубных стандартных систем в жилых зданиях

lв=2,5 м; lг=0,8 м.

9. Определяется требуемая теплоотдача отопительного прибора в

помещении с учетом полезной теплоотдачи проложенных в помещении

труб по формуле

)()()(. iтртрiпрiпртр QQQ , (36)

где βтр - поправочный коэффициент, при открытой прокладке труб

βтр=0,9.

10. Определяется расчетная площадь отопительного прибора по ходу

движения теплоносителя по формуле

)(

)(.

)(

iпр

iпртр

iпрg

QA . (37)

По значениям расчетной площади отопительного прибора по

справочной литературе находятся его типоразмеры. Результаты расчета

сводятся в табл. 24.

Таблица 24

Результаты расчетов

Ном

ер п

ом

ещен

ия

tв,

°С

Qтп,

Вт

Gпр,

кг/ч

Δtпм,

°С

Δtвхс,

°С

Δtср,

°С

gпр,

Вт/м2

gном,

Вт/м2

Qтр,

Вт

Qтр.пр,

Вт

Aпр,

м2

Ти

по

раз

мер

ы

при

бор

а

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

40

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХООБМЕНОВ ЭЛЕМЕНТОВ

ГРАВИТАЦИОННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

В жилых зданиях предусматривают вентиляцию с естественным

побуждением, возникающим вследствие разности давлений холодного

наружного и теплого внутреннего воздуха.

Задача расчета – подобрать сечения вытяжных решеток и

вентиляционных каналов, обеспечивающие необходимый воздухообмен

при расчетном естественном давлении.

Естественное давление определяется по формуле

)( вне hgp , (38)

где h – высота воздушного столба, принимаемая от центра вытяжного

отверстия до устья вытяжной шахты, м;

ρн, ρв – плотность наружного и внутреннего воздуха соответственно

(см. табл. 14), кг/м3.

Расчетное естественное давление для систем вентиляции жилых

зданий определяется для температуры наружного воздуха +5 °С.

Для нормальной работы системы естественной вентиляции

необходимо чтобы сохранялось равенство

еpZRl )( , (39)

где R – удельная потеря давления на трение, Па/м;

l – длина воздуховодов (каналов), м;

Rl – потеря давления на трение расчетной ветви, Па;

β – поправочный коэффициент на шероховатость поверхности;

Z – потеря давления на местные сопротивления, Па;

α – коэффициент запаса, равный 1,1– 1,15;

Δpе – располагаемое давление, Па.

Вытяжная вентиляция жилых комнат квартир осуществляется через

вытяжные каналы кухонь, уборных, ванных, а приточный воздух

поступает в жилые комнаты и кухню за счет инфильтрации.

Объединение вентиляционных каналов из кухонь, уборных, ванных

не допускается.

Вытяжные вентиляционные каналы необходимо размешать в

кирпичных стенах, расположенных, как правило, внутри здания. При этом

толщина стен не должна быть менее 250 мм. При отсутствии примыкания

санузлов и кухонь к кирпичным стенам вытяжные каналы выполняют

приставными из гипсошлаковых, шлакобетонных и других плит.

Размеры каналов в кирпичных стенах принимают равными 1/2

кирпича, чаще всего сечением 140×140 или 140×270 мм, в соответствии с

расчетом.

Вентиляционные решетки размещают на расстоянии 200–500 мм от

потолка.

41

Кратность воздухообмена в помещениях принимают по табл. 25.

Таблица 25

Расчетные параметры воздуха и нормативный воздухообмен в

помещениях жилых зданий

Помещение Расчетная


воздуха в

холодный

период года,

°С

Норматив-

ный

воздухо-

обмен L, м3/ч

1 2 3

Жилая комната квартир или общежитий 18 (20)* 3 м3/ч на 1 м

2

площади пола

жилой

комнаты

Жилая комната квартир или общежитий в

районах с температурой наиболее холодной

пятидневки минус 31°С и ниже

20 (22)*

Кухня с электроплитами 18 не менее 60

Кухня газифицированная 2-комфорочными

плитами

18 не менее 60


плитами



плитами


Ванная 25 не менее 25

Санузел индивидуальный 18 не менее 25

Совмещенный санузел 25 не менее 50

* В угловых помещениях tв принимают на 2 °С выше, указанной в таблице

Последовательность расчета естественной вентиляции:

1. Естественное расчетное давление определяется по формуле (38).

2. Задаваясь скоростью движения воздуха v, м/с, вычисляется

предварительное живое сечение канала и вытяжной решетки, м2:

v

Lf

3600 , (40)

где L – объем вентиляционного воздуха, перемещаемого по каналу, м3/ч,

(табл. 25);

v – скорость движения воздуха, м/с.

При предварительном расчете можно задаться следующими

скоростями движения воздуха: в вертикальных каналах и решетках

верхнего этажа v = 0,5–0,6 м/с, из каждого нижерасположенного этажа – на

0,1 м/с больше, но более 1 м/с на первом этаже.

42

3. Определив предварительное живое сечение канала f по (табл.26),

уточняем его и находим эквивалентный диаметр dэ, канала круглого

сечения, мм.

Таблица 26

Эквивалентные по трению диаметры для кирпичных каналов

Площадь живого сечения

канала f, м2

а×b, мм dэ, мм

0,02 140×140 140

0,038 140×270 180

0,073 270×270 225

0,111 270×400 320

0,143 270×530 375

0,28 530×530 545

4. Определяется фактическая скорость движения воздуха, м/с:

f

Lv

3600 . (41)

5. Используя номограмму (прил.2), по значениям v и dэ

определяются удельные потери давления R, фактическую скорость

движения v и динамическое давление pg.

6. Определяются потери давления на трение с учетом коэффициента

шероховатости стенок канала β по табл.27.

7. Находятся потери давления в местных сопротивлениях z , Па, по

формуле

gpz , (42)

где Σξ – коэффициент местных сопротивлений на участках, принимаемый

по табл. 28.

8. Сравниваем суммарные потери давления в каналах Σ(Rlβ + z)α и

Δре. Если условие не выполнено (39), то изменяем размеры канала или

число каналов и повторяем расчет. Результаты расчета сводим в табл. 29.

43

Таблица 27

Значение коэффициентов шероховатости

Скорость

движения

воздуха, м/с

Материал воздуховода

шлакогипс шлакобетон кирпич штукатурка по сетке

0,4 1,08 1,11 1,25 1,48

0,8 1,13 1,19 1,40 1,69 1,2 1,18 1,25 1,50 1,84 1,6 1,22 1,31 1,58 1,95 2 1,25 1,35 1,65 2,04

2,4 1,28 1,38 1,70 2,11 3 1,32 1,43 1,77 2,20

Таблица 28

Значения коэффициента местного сопротивления ξ

Местное сопротивление ξ

Вход в жалюзийную решетку с поворотом 2

Клапан утепленный 0,1

Шахта с зонтом 1,3

Таблица 29

Результаты расчета естественной вентиляции

Ном

ер

уч

астк

а

L, м

3/с

l, м

aхb

, м

м

dэ,

мм

f,м

3

v, м

/с

R, П

а/м

β

R l

β, П

а

Σ ξ

pg, П

а

Z, П

а

Rlβ

+ z

, П

а

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

44

ПРИМЕР 1. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ОГРАЖДАЮЩИХ

КОНСТРУКЦИЙ

Выполним теплотехнический расчет ограждающих конструкций

трехэтажного жилого дома с чердачным перекрытием и полами над

холодным подвалом.

Исходные данные:

1. Район строительства – город Ростов-на-Дону. Расчетные

параметры наружного воздуха, ориентация фасада с лестничной клеткой

по сторонам света, зона эксплуатации принимаются из таблицы:

Район

строительства

Расчетные параметры наружного воздуха Ориен-

тация

фасада

по

сторонам

света

Зона

эксплу

атации Средняя


наиболее

холодной

пятидневки (с

обеспеченност

ью 0,92), tн, °С

Средняя


отопи-

тельного

периода,

tот. пер, °С

Продолжи-

тельность

отопительного

периода,

zот.пер, сут

Ростов-на-Дону -22 -0,6 171 С А

2. Конструкции наружных стен, покрытия и пола над холодным

подвалом выбираются из таблицы:

Строительный материал

(по направлению снаружи вовнутрь здания)

Плотность

ρ, кг/м3

Толщина

δ, мм

Конструкция стен


Пенополиуретан 80 ?



Конструкция покрытия

Рубероид 600 40


Плиты мягкие минераловатные на синтетическом связующем 100 ?


Шлакопемзобетон 1200 220

Конструкция пола над холодным подвалом

Железобетонная плита 2500 220




Дуб вдоль волокон 700 30

45

Порядок расчета

Теплотехнический расчет наружного ограждения стен

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче, исходя из

санитарно-гигиенических и комфортных условий по формуле (1):

15,17,84

22181

в

н

нвтр

оt

ttnR

(м

2·ºС)/Вт.

По формуле (2) находим градусо-сутки отопительного периода:

31811716,018.. перотперотв zttГСОП ºС·сут.


конструкций из условий энергосбережения, определенное интерполяцией

из табл. 3 в зависимости от численного значения градусо-суток

отопительного периода, равно 2,23 (м2·°С)/Вт.

Сравнивая полученное значение тр

оR , определенное исходя из

санитарно-гигиенических и комфортных условий по формуле (1) и

условий энергосбережения – по табл. 3, для дальнейших расчетов

принимаем большее из них, равное 2,23 (м2·°С)/Вт.

Предварительную толщину утепляющего слоя (пенополиуретана)

определяем по формуле (6):

078,0))23

1

76,0

12,0

76,0

25,0

76,0

015,0

7,8

1(23,2(05,0

))11

((4

4

2

2

1

1..

нв

тр

оутут R

Окончательная толщина пенополиуретана составит 0,08 м, после

округления в большую сторону до 10 мм.

Окончательная толщина стены равна мутст 465,012,008,025,0015,04.21

Общее фактическое сопротивление теплопередаче определим по

формуле (8):

нут

ут

в

ф

оR

1)(

1

.

.

4

4

2

2

1

1

ВтСм /)(27,223

1

05,0

08,0)

76,0

12,0

76,0

25,0

76,0

015,0(

7,8

1 2 .

Так как условие тр

о

ф

о RR выполнено (2,27>2,23), то

теплотехнические качества ограждающей конструкции отвечают

требованиям санитарно-гигиенических и комфортных условий, а также

условиям энергосбережения.

Коэффициент теплопередачи данной ограждающей конструкции

определим по формуле (10):

м.

46

)/(44,027,2

11 2 СмВтR

Kф

о

ст

.

Теплотехнический расчет покрытия



ВтСмt

ttnR

в

н

нвтр

о /)(53,17,83

)2218(1)( 2

.

По формуле (2) находим градусо-сутки отопительного периода

сутСzttГСОП перотперотв 3181171)6,018()( ... .






оR , определенное исходя из



принимаем большее из них, равное 2,94 (м2·°С)/Вт.

Предварительную толщину утепляющего слоя (плиты мягкие

минераловатные на синтетическом связующем) определяем по формуле (6)

))11

((5

5

4

4

2

2

1

1..

нв

тр

оутут R

м105,0))23

1

17,0

04,0

21,0

03,0

17,0

01,0

37,0

22,0

7,8

1(94,2(06,0 .

Окончательная толщина плит мягких минераловатных на

синтетическом связующем составит 0,11 м, после округления в большую

сторону до 10 мм.


формуле (8):

нут

ут

в

ф

оR

1)(

1

.

.

5

5

4

4

2

2

1

1

ВтСм /)(02,323

1

06,0

11,0)

17,0

04,0

21,0

03,0

17,0

01,0

37,0

22,0(

7,8

1 2 .


о

ф







47

)/(33,002,3

11 2 СмВтR

Kф

о

пт

.

Теплотехнический расчет пола над холодным подвалом



ВтСмt

ttnR

в

н

нвтр

о /)(07,27,82

)2218(9,0)( 2

.








оR , определенные исходя из



принимаем большее из них равное 2,94 (м2·°С)/Вт.

Предварительную толщину утепляющего слоя (пенополистирола)

определяем по формуле (6):

))11

((5

5

4

4

2

2

1

1..

нв

тр

оутут R

м129,0))17

1

35,0

03,0

7,0

02,0

17,0

01,0

92,1

22,0

7,8

1(94,2(052,0 .

Окончательная толщина плит пенополистирола составит 0,13м,

после округления в большую сторону до 10 мм.


формуле (8):

нут

ут

в

ф

оR

1)(

1

.

.

5

5

4

4

2

2

1

1

ВтСм /)(96,217

1

052,0

13,0)

35,0

03,0

7,0

02,0

17,0

01,0

92,1

22,0(

7,8

1 2 .


о

ф







)/(34,096,2

11 2 СмВтR

Kф

о

пл

.

48

Теплотехнический расчет световых проемов



Требуемое сопротивление теплопередаче окон тр

оR ,определенное из

табл. 3 в зависимости от численного значения градусо-суток

отопительного периода, равно 0,36 (м2·°С)/Вт. Затем по табл. 11 и

значению тр

оR выбираем конструкцию световых проемов из условия, что тр

оо RR . В нашем случае световой проем заполняем двойным

остеклением в спаренных деревянных переплетах.

Коэффициент теплопередачи окна определим по формуле (12):

)/(5,24,0

11 2 СмВтR

Kтр

о

ок

.

Теплотехнический расчет наружных дверей (кроме балконных)

Требуемое сопротивление теплопередаче тр

оR дверей (кроме

балконных) должно быть не менее 0,6 тр

оR стен, определяемого по формуле

(1), т.е.

ВтСмt

ttnR

в

н

нвтр

о /)(69,07,84

)2218(16,0

)(6,0 2

Коэффициент теплопередачи наружных дверей вычисляют по

формуле (14):

)/(45,169,0

11 2 СмВтR

Kтр

о

дв

.

ПРИМЕР 2. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ТЕПЛОТЫ НАРУЖНЫМИ

ОГРАЖДЕНИЯМИ

Расчет потерь теплоты проведем для одной угловой комнаты

каждого этажа, а также для лестничной клетки (рассматривается как одно

помещение высотой в 3 этажа). Результаты расчета сводятся в таблицу.

План этажа представлен на рис. 1.

Графа 1. Пронумеруем помещения, начиная с левого верхнего

помещения, по ходу часовой стрелки: на первом этаже 101, 102, …,109; на

втором этаже 201, 202,…, 209; на третьем этаже 301, 302,…, 309.

Лестничную клетку обозначим буквами ЛК и рассмотрим как одно

помещение высотой 9 метров.

49

В данном примере подробно рассмотрен расчет потерь теплоты

наружными ограждениями комнат 105, 205, 305 и лестничной клетки, для

остальных комнат здания приведены окончательные расчетные значения

полных потерь теплоты.

Графа 2. Температуру внутреннего воздуха tв, °С, каждого

помещения принимаем из табл. 5.

Графа 3. Обозначим наименование ограждающих конструкций

комнат.

Графа 4. Для каждой ограждающей конструкции комнат обозначим

наименование сторон света.

Графы 5;6. В соответствии с заданием высоту помещения от пола до

пола следующего этажа принимаем равной 3 м. Размер окон для всех

вариантов принимаем 1,4×1,8 м. Ширину дверей принимаем по масштабу в

соответствии с чертежом типового этажа, высоту дверей принимаем

равной 2,1 м.

Длину и ширину наружных стен измеряем от кромки наружного угла

до оси внутренней стены:

- длина наружной (угловой) стены равна 5900+100=6000 мм;

- ширина наружной (угловой) стены равна 3600+150=3750 мм.

Длину и ширину потолка или пола определяем между осью

внутренней стены и внутренней поверхностью наружной стены:

- длина потолка (пола) равна 5900+100–465=5535 мм;

- ширина потолка (пола) равна 3600+150–465=3285 мм.

Ширину наружных стен, потолка и пола лестничной клетки

измеряем между осями внутренних стен.

Графа 7. Коэффициент теплопередачи К, Вт/м2·°С, принимается по

результатам теплотехнического расчета ограждающих конструкций

(формулы (10), (12), (14)).

Расчетные коэффициенты теплопередачи окон и дверей,

определенные по формулам (12) и (14), равны Кок=2,5Вт/(м2·°С),

Кдв=1,45Вт/(м2·°С). При расчете теплопотерь через стены площади

поверхностей ограждения измеряются без вычета площади окон и дверей,

таким образом, площадь окон и дверей учитываются дважды, поэтому

коэффициент теплопередачи окон Кок принимают как разность его

значений для окон и дверей Кок (дв) и стен Кст.

Таким образом:

Кок=2,5–0,44=2,06 Вт/(м2 ·°С), Кдв=1,45–0,44=1,01 Вт/(м

2 ·°С).

50

Рис. 1. План этажа

51

Графа 8. Значение коэффициента n, учитывающего положение

наружного ограждения по отношению к наружному воздуху, принимаем

по табл. 4.

Графа 9-12. Добавочные потери теплоты β1, β2, β3,через

ограждающие конструкции принимаем в долях от основных потерь.

Добавочные потери теплоты на открывание дверей β4 для наружных

входных двойных дверей с тамбурами между ними для 3-х этажного

здания равны β4=0,27×9=2,43

Графа 13. В графу записываем множитель (1+Σ β).

Графа 14. Основные и добавочные потери теплоты определяем

суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции Qо,

Вт, по формуле (15).

Графа 15. Расход теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха Qи,

Вт, определяем по формуле (16).

Графа 16. Суммарные поступления теплоты за счет внутренних

источников (электробытовые и осветительные приборы, кухонные плиты и

пр.) определяем по формуле (17).

Графа 17. Полные теплопотери ΣQполн, Вт, каждого отапливаемого

помещения рассчитываем по формуле (18).

По результатам расчета (из табл.) полные теплопотери стояка 5

составляют

ΣQст5=2160+1927+2179=6266 Вт.

Полные теплопотери стояка лестничной клетки составляют

ΣQлк=2454 Вт.

Теплопотери остальных стояков определялись аналогичным образом и

составили

ΣQст1= 6205 Вт; ΣQст2= 4873 Вт; ΣQст3= 4543Вт; ΣQст4= 4945 Вт;

ΣQст6= 6514 Вт; ΣQст7= 6134 Вт; ΣQст7= 6125 Вт; ΣQст9= 6498 Вт.

Теплопотери всего здания составляют

Qзд= ΣQст1+ ΣQст2+ ΣQст3+ ΣQст4+ ΣQст5+ ΣQст6+ ΣQст7+ ΣQст8+

ΣQст9+ ΣQлк. Qзд=54557 Вт.

52

Таблица 30

Результаты расчета теплопотерь наружными ограждениями

Ном

ер п

ом

ещен

ия

Тем

пер

атур

а вн

утр

енн

его

во

зду

ха

t в, °

С Ограждение Добавки

1+

Σ β

Теп

лоп

оте

ри

с у

чет

ом

доб

авок Q

о, В

т

Рас

хо

д т

епло

ты н

а н

агр

ев

ин

фи

льт

ру

ющ

его

ся в

озд

уха

Qи, В

т

Бы

товы

е те

пло

вы

дел

ени

я Q

бы

т, В

т

По

лн

ые

теп

ло

по

тери

ΣQ

по

лн, В

т

Наи

мен

ован

ие

Ори

ента

ци

я

Раз

мер

ы a

х b

, м

Пло

щад

ь А

, м

2

Ко

эфф

иц

иен

т те

пло

пер

едач

и

К,

Вт/

м2 °

С

Ко

эфф

иц

иен

т n

С у

чет

ом

ори

ента

ци

и β

1

Для у

гло

вы

х п

ом

ещен

ий

β2

Для м

естн

ост

ей с

t н м

ин

ус

40 °С

и

ни

же

β3

На

отк

ры

ван

ие

двер

ей β

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

105 20 НС З 6х3 18,00 0,44 1 0,05 - - - 1,05 349,27 769,67 381,78 2160

НС Ю 3,75х3 11,25 0,44 1 0 - - - 1 207,90

ДО Ю 1,4 х 1,8 2,52 2,06 1 0 - - - 1 218,03

ПЛ - 3,285х5,535 18,18 0,34 0,9 - - - - 1 233,65

205 20 НС З 6х3 18,00 0,44 1 0,05 - - - 1,05 349,27 769,67 381,78 1927

НС Ю 3,75х3 11,25 0,44 1 0 - - - 1 207,90

ДО Ю 1,4 х 1,8 2,52 2,06 1 - - - 1 218,03

53

Продолжение табл. 30

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

305 20 НС З 6х3 18,00 0,44 1 0,05 - - - 1,05 349,27 769,67 381,78 2179

НС Ю 3,75х3 11,25 0,44 1 0 - - - 1 207,90

ДО Ю 1,4 х 1,8 2,52 2,06 1 0 - - - 1 218,03

ПТ - 3,285х5,535 18,18 0,33 1 - - - - 1 251,97

ЛК 16 НС С 3,3х9 29,7 0,44 1 0,1 0,05 - - 1,15 571,07 699,81 - 2454

ДО С (1,4 х 1,8)х2 5,04 2,06 1 0,1 0,05 - - 1,15 453,71

ДН С 2,1х1 2,1 1,01 1 0,1 0,05 - 2,43 3,58 288,54

ПЛ - 3,3х5,535 18,27 0,34 0,9 - - - - 1 212,44

ПТ - 3,3х5,535 18,27 0,33 1 - - - - 1 229,11

54

ПРИМЕР 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Определяем коэффициент учета района строительства:

09,12218

2254,0

2254,0

нв ttа .

Определяем удельную тепловую характеристику здания:

64,0)2218()18129(09,1

54557

)(

нвзд

здо

ttaV

Qq Вт/м

3 °С.

ПРИМЕР 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

Проектирование проведем для трехэтажного жилого дома с

чердачным перекрытием и полами над холодным подвалом. План этажа

здания представлен на рис.1.

Графическая часть согласно задания выполняется карандашом на

листе чертежной бумаги формата А2 (594x420 мм) в масштабе 1:100.

Компоновка листа: в нижней левой четверти располагается план типового

этажа, в верхней левой четверти – план чердачного перекрытия. На

оставшемся пространстве листа располагается схема однотрубной системы

отопления с верхней разводкой и тупиковым движением теплоносителя.

На рис. 2, 3 и 4 изображены планы типового этажа, чердачного

перекрытия и схема однотрубной системы отопления с верхней разводкой

и тупиковым движением теплоносителя.

Однотрубная система отопления с верхней разводкой и попутным

движением теплоносителя представлена на рис. 5.

Однотрубная система отопления с нижней разводкой и тупиковым

движением теплоносителя представлена на рис. 6.

55

Рис. 2 План типового этажа с магистралями системы водяного отопления

56

Рис. 3 План чердачного перекрытия с магистралями системы водяного отопления

57

Рис. 4. Схема системы отопления с верхней разводкой и тупиковым движением теплоносителя

58

Рис. 5 Схема системы отопления с верхней разводкой и попутным движением теплоносителя

59

Рис. 6 Схема системы отопления с нижней разводкой и тупиковым движением теплоносителя

60

ПРИМЕР 5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Исходные данные:

1. Источником теплоснабжения жилого здания служит тепловая сеть.

Теплоносителем является перегретая вода с параметрами 105 – 70 °С.

2. Располагаемое давление на вводе равно 6000 Па.

3. В качестве отопительных приборов принять радиаторы чугунные

секционные типа МС – 140 – 108, присоединенные прямой подводкой со

смещенными замыкающими участками и кранами КРТ. Отопительные

приборы установлены у остекления световых проемов.

Гидравлический расчет главного циркуляционного кольца

однотрубной системы отопления с верхней разводкой и тупиковым

движением теплоносителя.

Главное циркуляционное кольцо проходит через самый удаленный

стояк Ст. 5.

Разделим главное циркуляционное кольцо на участки по ходу

движения теплоносителя, начиная от теплового пункта,

характеризующиеся постоянным расходом теплоносителя и неизменным

диаметром.

Графа 1. Присвоим каждому участку главного циркуляционного

кольца порядковый номер.

Графа 2. Определим тепловые нагрузки на участках:

1 участок

ВтQQQ лкзд 521032454545571 ;

2 участок )( 987612 стстстст QQQQQQ

Вт26832)6498612561346514(52103 ;

3 участок

ВтQQQQ стст 15754)48736205(26832)( 2123 ;

4 участок

ВтQQQ ст 11211454315754334 ;

5 участок

ВтQQQ ст 6266494511211445 ;

6 участок

ВтQQ 1121146 ;

7 участок

ВтQQ 1575437 ;

8 участок

61

ВтQQ 2683228 ;

9 участок

ВтQQ 5210319 .

Графа 3. Зададимся предварительным диаметром участка по табл.

16.

Графа 4. Расход теплоносителя на участке определим по формулам:

чкгtc

QGG /6,1353

)70105(2,4

02,104,1521036,36,321

191

;

чкгtc

QGG /1,697

)70105(2,4

02,104,1268326,36,321

282

;

чкгtc

QGG /3,409

)70105(2,4

02,104,1157546,36,321

373

;

чкгtc

QGG /3,291

)70105(2,4

02,104,1112116,36,321

464

;

чкгtc

QG /8,162

)70105(2,4

02,104,162666,36,321

55

.

Графа 5. По аксонометрической схеме системы отопления

определим длину участков.

Графа 6,7. Используя прил. 1, определим скорость теплоносителя v и

удельное сопротивление на трение R.

Графа 8. Определим потери давления на трение на участке Rl,


Графа 9. Определим значения коэффициентов местных

сопротивлений на участке ξ по табл. 20. Местное сопротивление,

находящееся на границе двух участков, относим к участку с меньшим

расходом теплоносителя:

1 участок Вентиль Dy 40 ξ = 8

Отвод под углом 90° 3 шт. Dy 40–3 шт ξ=

0,5·3=1,5

Σξ1 =9,5

2 участок Тройник поворотный на ответвление Dy 32 Σξ2 = 1,5

3 участок Вентиль Dy 25 ξ = 9

Тройник проходной Dy 25 ξ = 1

Σξ3 =10

4 участок Тройник проходной Dy 20 Σξ4 = 1

5 участок Отвод под углом 45° Dy 15 ξ = 1,5

Вентиль Dy 15 ξ = 16

Воздухосборник Dy 15 ξ = 1,5

Отвод под углом 90° 2 шт Dy 15–2 шт ξ = 1,5·2=3

Отвод под углом 90° 6 шт. Dy 15–6 шт ξ = 1,5·6=9

Тройник проходной 3 шт Dy 15–3 шт ξ = 1·3=3

Кран КРТ при проходе 3 шт. Dy 15–3 шт ξ =

62

3,5·3=10,5

Отопительные приборы МС–140 –108

3 шт. Dy 15–3 шт

ξ =

1,3·3=3,9

Тройник проходной Dy 15 ξ = 1

Σξ5 =50,4

6 участок Тройник проходной Dy 20 Σξ6 =1

7 участок Тройник на противотоке Dy 25 ξ = 3


Σξ7 =12

8 участок Тройник на противотоке Dy 32 Σξ8 = 3

9 участок Вентиль Dy 40 Σξ9 = 8

Графа 10. Определим потери давления на местные сопротивления по

формулам:

Паzz 4,3635,925,38111

1 ;

Паzz 63,265,175,17221

2 ;

Паzz 5,1771075,17331

3 ;

Паzz 53,23153,23441

4 ;

Паzz 9,11854,5053,23551

5 ;

Паzz 53,23153,23661

6 ;

Паzz 0,2131275,17771

7 ;

Паzz 25,53375,17881

8 ;

Паzz 0,306825,38991

9 .

Динамическое давление z

1 принимаем по табл. 21.

Графа 11. Находим суммарные потери давления на каждом участке

(R1 + z) и всего циркуляционного кольца Σ(Rl + z).

Результаты гидравлического расчета главного циркуляционного

кольца однотрубной системы отопления с верхней разводкой и тупиковым

движением теплоносителя заносим в таблицу:

63

Ведомость гидравлического расчета теплопроводов системы водяного

отопления

Ном

ер у

час

тка

Теп

ловая

наг

рузк

а н

а

учас

тке

Qуч

, В

т

Ди

амет

р у

час

тка

d, м

м

Рас

ход

теп

лон

оси

теля

на

учас

тке

Gуч

, кг/

ч

Дли

на

учас

тка

l, м

Скорост

ь

теп

лон

оси

теля v

, м

/с

Уд

ельн

ое

соп

роти

влен

ие

на

трен

ие

R, П

а/м

П

оте

ря д

авлен

ия н

а

трен

ие

на

учас

тке

Rl,

Па/

м

Сум

ма

коэф

фи

ци

енто

в

мес

тны

х

соп

роти

влен

ий

на

учас

тке

Σξ

Поте

ри

дав

лен

ия н

а

мес

тны

е

соп

роти

влен

ия z

, П

а

Сум

мар

ны

е п

оте

ри

дав

лен

ия (

Rl+

z), П

а

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Главное циркуляционное кольцо

1 52103 40 1353,6 15,8 0,276 30 474,0 9,5 363,4 837,4

2 26832 32 697,1 4,9 0,186 17 83,3 1,5 26,63 109,93

3 15754 25 409,3 2,1 0,193 26 54,6 10 177,5 232,1

4 11211 20 291,3 3,6 0,216 45 162,0 1 23,53 185,53

5 6266 15 162,8 18,0 0,223 70 1260,0 50,4 1185,9 2445,9

6 11211 20 291,3 4,3 0,216 45 193,5 1 23,53 217,03

7 15754 25 409,3 2,8 0,193 26 72,8 12 213,0 285,8

8 26832 32 697,1 9,0 0,186 17 153,0 3 53,25 206,25

9 52103 40 1353,6 2,0 0,276 30 60,0 8 306,0 360,0

Σ =4880,24

Малое циркуляционное кольцо

10 4543 15 118,0 12,5 0,161 38 475 46,9 363,4 838,4

Проверяем выполняемость условия (23):

рстгл PzRl )95,09,0()( .. ;

4880,24 ≤ 0,9·6000; 4880,24≤5400.

Определим запас давления на неучтенные сопротивления

%6,9%1005400

24,48805400

.

Запас давления на неучтенные сопротивления не превышает 10%,

что соответствует условию (23).

Гидравлический расчет малого циркуляционного кольца

однотрубной системы отопления с верхней разводкой и тупиковым

движением теплоносителя

Малое циркуляционное кольцо проходит через стояк Ст. 3.

Расчет малого циркуляционного кольца аналогичен расчету

большого циркуляционного кольца.

Результаты расчета занесем в ведомость гидравлического расчета

теплопроводов системы водяного отопления.

64

Графа 1. Присвоим участку малого циркуляционного кольца

порядковый номер 10.

Графа 2. Определим тепловые нагрузки на участке 10:

ВтQQ ст 4543310 .

Графа 3. Зададимся предварительным диаметром участка 10 по табл.

16.

Графа 4. Расход теплоносителя на участке 10 определим по формуле

чкгtc

QG /0,118

)70105(2,4

02,104,145436,36,321

1010

.

Графа 5. По аксонометрической схеме системы отопления

определим длину участка.

Графа 6,7. Используя прил. 1, определим скорость теплоносителя v и

удельное сопротивление на трение R.

Графа 8. Определим потери давления на трение на участке 10 Rl,


Графа 9. Определим значения коэффициентов местных

сопротивлений на участке 10 ξ по табл. 20:

10 участок Отвод под углом 45° Dy 15 ξ = 1,5


Отвод под углом 90° 2 шт Dy 15–2 шт ξ = 1,5·2=3

Отвод под углом 90° 6 шт. Dy 15 – 6

шт.

ξ = 1,5·6=9

Тройник проходной 3 шт Dy 15–3 шт ξ = 1·3=3

Кран КРТ при проходе 3 шт. Dy 15 – 3

шт

ξ =

3,5·3=10,5

Отопительные приборы МС - 140 –

108 3 шт.

Dy 15–3 шт ξ =

1,3·3=3,9

Σξ10 =46,9

Графа 10. Определим потери давления на местные сопротивления по

формуле

Паzz 4,3635,925,3810101

10 .

Динамическое давление z

1 принимаем по табл. 21.

Графа 11. Находим суммарные потери давления на участке 10.

Для проверки выполняемости условия (24) определяем полные

потери (Rl+z), Па, на участках 4-6:

ПаzRl 46,284803,2179,244553,185)( 64 .

Проверим увязку между собой главного и малого циркуляционных

колец по формуле (24):

%6,70%10046,2848

4,83846,2848%100

)(

)()(

64

1064

zRl

zRlzRl.

65

Суммарные потери давления циркуляционных колец, которые не

должны отличаться более чем на I5 % друг от друга при тупиковой схеме

движения теплоносителя, поэтому на стояке 3 установим дроссельную

шайбу для уменьшения потерь давления.

Разница давлений между кольцами равна

ПаzRlzRlPш 06,20104,83846,2848)()( 1064 .

Диаметр дроссельной шайбы определим по формуле (25):

ммP

Gd

ш

стш 7,5

06,2010

0,1185,35,3

.

Принимаем dш=6 мм. Минимальный диаметр дроссельной шайбы 5 мм.

66

РЕКОМЕНДУЕМЫЙ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, тепло-

газоснабжение и вентиляция. –М.: Стройиздат, 1991.

2. Богославский В.Н. Отопление и вентиляция. –М.: Стройиздат,

1991.

3. Справочник проектировщика. Ч.1/ Под редакцией

И.Г.Староверова. –М.: Стройиздат, 1990.

4. Еремкин А.И., Ковалева Т.И., Орлова Н.А. Отопление и

вентиляция жилого здания. –М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов,

2003.

5. СНиП 2.04.05-91 Отопление, вентиляция и кондиционирование. –

М.: Стройиздат, 1992.

6. СНиП 23-01-99. Строительная климатология. –М.: ГОССТРОЙ

России, 2000.

7. СНиП II-3-79**. Строительная теплофизика. –М.: Стройиздат,

1986.

8. СНиП 2.08.01-89. Жилые здания. –М.: Стройиздат, 1986.

67

Приложение 1

Таблица для гидравлического расчета систем отопления

трубопроводов водяного отопления при перепадах температуры воды в

системе 95 - 70 °С, 105 - 70 °С и kш = 0,2 мм

Удельные

потери на

трение на

1 метр R,

Па

Количество проходящей воды Gyч, кг/ч (верхняя строка), и

скорости движения воды v, м/с (нижняя строка), по трубам

стальным водогазопроводным (ГОСТ 3262-75*) условным

проходом d, мм

10 15 20 25 32 40 50

1 2 3 4 5 6 7 8

0,5 2,3

0,005

5,8

0,008

19

0,014

51,9

0,024

121

0,033

161

0,033

288

0,036

0,6 2,8

0,006

7,0

0,009

22,8

0,017

62,2

0,029

127

0,035

171

0,035

319

0,039

0,7 3,2

0,007

8,1

0,011

26,6

0,020

72,6

0,034

135

0,036

175

0,036

347

0,043

0,8 3,7

0,008

9,3

0,013

30,5

0,023

80,6

0,037

140

0,037

187

0,038

374

0,046

0,9 4,2

0,009

10,5

0,014

34,3

0,026

82,8

0,038

142

0,038

200

0,041

400

0,049

1,0 4,6

0,010

11,6

0,016

38,1

0,029

87,1

0,040

153

0,041

213

0,043

424

0,052

1,1 5,1

0,011

12,8

0,017

41,9

0,032

89,3

0,041

155

0,042

225

0,046

448

0,055

1,2 5,5

0,012

14,0

0,019

45,7

0,035

91,5

0,042

163

0,044

237

0,048

469

0,058

1,3 6,0

0,013

15,1

0,020

49,5

0,037

93,6

0,043

171

0,046

246

0,050

490

0,061

1,4 6,5

0,014

16,3

0,022

53,3

0,040

95,8

0,044

177

0,047

257

0,052

511

0,063

1,5 6,9

0,015

17,5

0,024

57,7

0,044

97,9

0,045

184

0,049

267

0,055

531

0,066

1,6 7,4

0,016

18,6

0,025

59,0

0,045

100

0,046

191

0,051

277

0,057

551

0,068

1,7 7,8

0,017

19,8

0,027

60,3

0,046

102

0,047

198

0,053

287

0,059

570

0,070

1,8 8,3

0,018

20,9

0,028

61,7

0,047

103

0,048

205

0,055

296

0,060

588

0,073

1,9 8,8

0,019

22,1

0,030

63,0

0,048

105

0,049

211

0,056

305

0,062

606

0,075

2,0 9,2

0,020

23,3

0,032

64,3

0,049

107

0,049

217

0,058

314

0,064

623

0,077

68

Продолжение прил. 1

1 2 3 4 5 6 7 8

2,2 10,1

0,022

25,6

0,035

67,0

0,051

108

0,051

230

0,061

332

0,068

655

0,081

2,4 11,0

0,024

27,9

0,038

68,3

0,052

114

0,053

240

0,064

347

0,071

688

0,085

2,6 12,0

0,026

30,3

0,041

69,6

0,053

118

0,055

251

0,067

363

0,074

718

0,089

2,8 12,9

0,027

32,6

0,044

72,2

0,055

123

0,057

262

0,070

378

0,077

749

0,092

3,0 13,8

0,029

34,9

0,047

73,6

0,056

128

0,059

272

0,073

393

0,080

778

0,096

3,2 14,8

0,031

37,2

0,050

74,9

0,057

133

0,061

282

0,075

407

0,083

805

0,099

3,4 15,7

0,033

39,6

0,054

76,2

0,058

138

0,064

292

0,078

421

0,086

833

0,103

3,6 16,6

0,035

40,8

0,055

78,8

0,060

142

0,066

301

0,080

435

0,089

859

0,106

3,8 17,5

0,037

42,3

0,057

80,2

0,061

146

0,068

310

0,083

448

0,091

885

0,109

4,0 18,4

0,039

43,0

0,058

81,5

0,062

151

0,070

319

0,085

460

0,094

910

0,112

4,5 20,8

0,044

45,3

0,061

82,1

0,064

161

0,074

341

0,091

492

0,100

968

0,119

5,0 23,1

0,049

46,7

0,063

86,7

0,066

171

0,079

360

0,096

519

0,106

1025

0,126

5,5 25,4

0,054

48,2

0,064

91,6

0,069

177

0,083

379

0,101

546

0,112

1079

0,133

6,0 27,7

0,059

49,7

0,067

95,7

0,072

188

0,087

398

0,106

573

0,117

1131

0,140

6,5 30,0

0,064

51,2

0,069

100

0,076

197

0,091

416

0,111

599

0,122

1181

0,146

7,0 31,8

0,068

52,6

0,071

104

0,079

205

0,095

433

0,116

624

0,127

1230

0,152

7,5 32,7

0,070

54,1

0,073

108

0,082

213

0,099

449

0,120

648

0,132

1276

0,158

8,0 33,6

0,072

54,9

0,074

112

0,084

221

0,102

465

0,124

671

0,137

1321

0,163

8,5 34,1

0,073

56,3

0,076

116

0,088

228

0,106

481

0,129

693

0,141

1365

0,168

9,0 35,1

0,075

57,8

0,078

120

0,091

236

0,109

495

0,133

715

0,146

1407

0,174

69


1 2 3 4 5 6 7 8

9,5 36,0

0,077

59,3

0,080

124

0,094

243

0,112

511

0,136

736

0,150

1448

0,179

10,0 36,5

0,078

60,0

0,081

127

0,096

250

0,115

525

0,140

756

0,154

1489

0,184

11,0 37,9

0,081

60,4

0,082

134

0,101

262

0,121

552

0,147

795

0,162

1564

0,193

12,0 38,8

0,083

63,1

0,086

140

0,106

275

0,127

578

0,155

833

0,170

1638

0,202

13,0 40,2

0,086

66,0

0,089

147

0,111

287

0,133

604

0,161

869

0,177

1710

0,211

14,0 41,2

0,088

68,8

0,093

153

0,116

299

0,138

629

0,168

905

0,185

1778

0,219

15,0 42,1

0,090

71,5

0,097

159

0,120

310

0,144

652

0,174

939

0,192

1845

0,228

16,0 43,0

0,092

74,1

0,100

164

0,124

322

0,149

675

0,180

972

0,198

1909

0,236

17,0 44,0

0,094

76,6

0,104

170

0,129

332

0,154

698

0,186

1003

0,205

1971

0,243

18,0 44,9

0,096

79,1

0,107

175

0,133

343

0,158

719

0,192

1034

0,211

2031

0,250

19,0 46,3

0,099

81,5

0,110

180

0,137

353

0,163

740

0,198

1064

0,217

2090

0,258

20,0 46,8

0,100

83,8

0,114

186

0,140

363

0,168

761

0,203

1094

0,223

2147

0,265

22,0 43,7

0,101

88,1

0,119

195

0,148

381

0,176

799

0,214

1149

0,234

2255

0,278

24,0 49,6

0,106

92,4

0,125

204

0,155

399

0,185

837

0,224

1203

0,245

2361

0,291

26,0 51,9

0,110

96,5

0,131

213

0,162

417

0,193

873

0,233

1255

0,256

2462

0,304

28,0 54,0

0,115

100

0,136

222

0,168

434

0,200

906

0,243

1305

0,266

2560

0,316

30,0 56,2

0,120

104

0,141

230

0,175

450

0,208

942

0,252

1354

0,276

2654

0,328

32,0 58,1

0,124

108

0,146

239

0,181

466

0,215

975

0,260

1400

0,286

2745

0,339

34,0 60,1

0,128

112

0,151

246

0,187

481

0,222

1006

0,269

1446

0,295

2833

0,350

36,0 62,0

0,132

115

0,156

254

0,192

496

0,229

1037

0,277

1490

0,304

2919

0,360

70


1 2 3 4 5 6 7 8

38,0 63,9

0,136

119

0,161

262

0,198

510

0,236

1067

0,285

1532

0,313

3003

0,371

40,0 65,7

0,140

122

0,165

269

0,204

524

0,242

1096

0,293

1574

0,321

3084

0,381

45,0 69,8

0,149

130

0,176

286

0,216

557

0,257

1164

0,311

1672

0,341

3274

0,404

50,0 73,9

0,157

137

0,186

302

0,229

589

0,272

1230

0,329

1767

0,360

3459

0,427

55,0 77,9

0,166

144

0,196

317

0,241

619

0,286

1293

0,346

1856

0,376

3634

0,449

60,0 81,6

0,174

151

0,205

333

0,252

648

0,300

1353

0,362

1942

0,396

3802

0,469

65,0 85,2

0,181

157

0,214

347

0,263

675

0,312

1411

0,377

2025

0,413

3963

0,489

70,0 88,7

0,189

164

0,223

361

0,274

702

0,325

1467

0,392

2105

0,430

4118

0,508

75,0 92,0

0,196

170

0,231

374

0,284

728

0,337

1520

0,406

2181

0,445

4267

0,527

80,0 95,3

0,203

176

0,239

387

0,294

753

0,348

1572

0,420

2256

0,460

4411

0,545

85,0 98,4

0,210

182

0,247

400

0,303

777

0,360

1622

0,434

2328

0,475

4551

0,562

90,0 101

0,216

188

0,254

412

0,312

801

0,371

1672

0,447

2397

0,489

4688

0,579

95,0 104

0,222

193

0,262

424

0,321

824

0,381

1719

0,459

2465

0,503

4820

0,595

100 107

0,228

198

0,269

435

0,330

846

0,391

1765

0,472

2532

0,517

4949

0,611

110 113

0,224

208

0,282

457

0,346

889

0,411

1853

0,495

2658

0,542

5194

0,641

120 118

0,251

218

0,296

478

0,363

930

0,430

1938

0,518

2779

0,567

5431

0,670

130 123

0,262

227

0,308

499

0,378

969

0,448

2020

0,540

2897

0,591

5659

0,696

140 128

0,273

236

0,321

519

0,393

1007

0,466

2099

0,561

3009

0,611

5878

0,727

150 132

0,283

245

0,332

538

0,407

1044

0,483

2175

0,581

3118

0,636

6090

0,752

160 137

0,293

254

0,344

556

0,421

1079

0,499

2248

0,601

3223

0,658

6295

0,777

71


1 2 3 4 5 6 7 8

170 142

0,302

262

0,355

574

0,435

1113

0,515

2320

0,620

3325

0,678

6492

0,801

180 146

0,311

269

0,366

591

0,448

1147

0,530

2389

0,638

3424

0,699

6685

0,825

190 150

0,320

277

0,376

608

0,461

1179

0,545

2456

0,656

3520

0,718

6872

0,848

200 154

0,329

285

0,386

624

0,473

1211

0,560

2521

0,674

3614

0,737

7055

0,871

220 162

0,346

299

0,408

655

0,497

1271

0,588

2646

0,707

3792

0,774

7403

0,914

240 169

0,362

313

0,424

685

0,519

1329

0,615

2767

0,740

3965

0,809

7739

0,950

260 177

0,377

326

0,442

714

0,541

1385

0,641

2883

0,770

4131

0,843

8061

0,995

280 184

0,392

339

0,460

742

0,562

1439

0,660

2994

0,800

4290

0,875

8371

1,033

300 190

0,406

351

0,477

769

0,583

1491

0,690

3102

0,829

4444

0,907

8671

1,070

320 197

0,420

363

0,491

795

0,603

1541

0,713

3206

0,857

4593

0,937

8960

1,106

340 203

0,434

375

0,508

820

0,622

1590

0,735

3307

0,884

4737

0,967

9240

1,141

360 209

0,447

386

0,524

845

0,640

1637

0,757

3405

0,910

4877

0,995

9513

1,174

380 215

0,460

397

0,539

869

0,658

1683

0,778

3500

0,935

5013

1,023

9936

1,226

400 221

0,472

408

0,553

892

0,676

1728

0,799

3593

0,960

5146

1,050

10194

1,258

450 235

0,501

433

0,587

947

0,717

1834

0,848

3812

1,019

5460

1,114

10213

1,335

500 248

0,529

457

0,620

999

0,757

1935

0,895

4023

1,075

5761

1,176

11397

1,407

550 261

0,556

480

0,650

1049

0,795

2032

0,940

4223

1,128

6145

1,254

11954

1,475

600 273

0,581

502

0,681

1097

0,831

2124

0,982

4414

1,180

6419

1,310

12485

1,541

650 284

0,606

523

0,709

1143

0,866

2212

1,023

4672

1,248

6681

1,363

12995

1,604

700 295

0,629

543

0,737

1187

0,899

2297

1,062

4848

1,296

6933

1,415

13486

1,665

72

Окончание прил. 1

1 2 3 4 5 6 7 8

750 306

0,652

563

0,763

1230

0,932

2380

1,100

5018

1,341

7176

1,464

13959

1,723

800 316

0,674

582

0,789

1272

0,963

2459

1,137

5183

1,385

7412

1,512

14417

1,779

850 326

0,695

600

0,814

1311

0,993

2536

1,173

5342

1,428

7640

1,558

14861

1,834

900 336

0,716

618

0,838

1349

1,022

2653

1,227

5497

1,469

7861

1,604

15391

1,887

950 345

0,736

635

0,861

1387

1,051

2726

1,261

5648

1,509

8077

1,648

15710

1,039

1000 354

0,756

652

0,884

1424

1,079

2797

1,293

5794

1,548

8286

1,691

16119

1,989

1100 372

0,793

685

0,928

1494

1,132

2933

1,357

6077

1,624

8691

1,773

16905

2,087

1200 389

0,829

716

0,970

1562

1,183

3064

1,417

6348

1,696

9077

1,852

17657

2,179

1300 405

0,864

745

1,010

1653

1,252

3189

1,475

6607

1,766

9448

1,928

18378

2,268

1400 421

0,897

774

1,049

1715

1,299

3309

1,530

6856

1,832

9805

2,001

19072

2,354

1500 436

0,930

802

1,087

1776

1,345

3426

1,584

7097

1,896

10149

2,071

19741

2,437

1600 451

0,963

829

1,123

1834

1,389

3538

1,636

7330

1,959

10482

2,139

20389

2,517

1700 465

0,991

855

1,158

1890

1,432

3647

1,686

7555

2,019

10804

2,204

21016

2,594

1800 479

1,020

880

1,192

1945

1,473

3753

1,735

7774

2,077

11118

2,268

21626

2,668

1900 492

1,049

919

1,246

1999

1,514

3855

1,783

9788

2,134

11422

2,331

22219

2,742

2000 505

1,076

943

1,278

2051

1,553

3956

1,829

8195

2,190

11719

2,391

22796

2,814

2100 518

1,103

967

1,309

2101

1,591

4054

1,874

8398

2,244

12009

2,450

23358

2,883

2200 531

1,130

989

1,340

2151

1,629

4149

1,918

8595

2,297

12291

2,508

23908

2,951

2300 543

1,156

1012

1,370

2199

1,665

4242

1,962

8788

2,348

12568

2,564

24446

3,017

2400 555

1,181

1033

1,400

2246

1,701

4334

2004

8977

2,399

12858

2,619

24971

3,082

73

Documents

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ …files.viti-mephi.ru/obp/Files/Metod/21/Metod_MU_k_IDZ...Методические указания по