Добавил:
kane4na@yandex.ru Полоцкий Государственный Университет (ПГУ), город Новополоцк. Что бы не забивать память на компьютере, все файлы буду скидывать сюда. Надеюсь эти файлы помогут вам для сдачи тестов и экзаменов. Учение – свет. Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

УМК__Инженерные сети-2009г_ОТОПЛ и ВЕНТ

.pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
24.01.2023
Размер:
5.03 Mб
Скачать

верхности кровли. На кровле каналы объединяются оголовком и накрыва- ются зонтом для предотвращения попадания атмосферных осадков в сис- тему вентиляции. На рис. 8.2 представлены расчетные схемы систем вен- тиляции, запроектированные в однокомнатной квартире.

ВЕ 1

ВЕ 2

9.000

140х140

 

9.000

140х270

 

 

3

 

3

7.800

L50

 

 

7.800

L90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РР-1

 

 

 

 

РР-3

 

 

 

5.000

140х140

2

 

5.000

140х270

2

 

 

L50

 

 

 

 

L90

 

 

 

 

РР-1

 

 

 

 

РР-3

 

 

 

2.200

140х140

1

 

 

2.200

140х270

1

 

 

L90

 

 

 

L90

 

 

 

 

РР-1

 

 

 

 

РР-3

 

 

 

Рис. 8.2. Расчетные схемы систем вентиляции

Ориентировочное сечение канала, м2, определяется по формуле

 

fкор =

L

 

 

 

,

 

3600

 

 

 

× uдоп

где L

расход воздуха, удаляемого через канал, м3/ч;

υдоп

допустимая скорость воздуха в канале, м/с.

Определяем ориентировочное сечение канала для кухни и ванной, за- даваясь допустимой скоростью движения воздуха в канале υдоп = 0,7 м/c.

 

 

fкор =

 

90

 

 

= 0,036 м2;

 

 

3600 ×

0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

кор =

50

 

 

= 0,0198 м2.

 

 

 

 

 

 

 

 

3600 × 0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем в кухне вентиляционные каналы размером 140×270 мм

( f

к

= 0,038 м2), в ванной комнате 140×140 мм ( f

к

= 0,0196 м2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По [24, рис. 14.9] или по прил. Д определяем значения удельных по- терь давления от трения на 1 м длины вентиляционного канала R , Па/м, и динамическое давление Pд , Па.

Для определения потерь давления в местных сопротивлениях [16] определяем коэффициенты местных сопротивлений, значения которых

161

принимаем по [24, прил. 9] или прил. Г. На всех участках систем вентиля- ции будут следующие местные сопротивления:

вход с поворотом потока воздуха

x = 2 ;

выход с поворотом потока воздуха

x = 2,5 ;

 

 

 

x = 4,5.

Потери давления на участке вентиляционной сети определяются по

формуле

 

 

 

 

Dр = R ×l ×b + Z ,

где R

потери давления на 1 м длины круглого воздуховода, Па/м, при-

нимается по [24, рис. 14.9] или прил. Д;

 

l

длина участка, м;

 

b

поправочный коэффициент на шероховатость стенок канала,

принимаемый для кирпичных каналов равным 1,3; для каналов в вентбло-

ках 1,5;

Z потери давления в местных сопротивлениях, определяемые как

Z = x × рд ,

где x сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке, оп-

ределяемая в зависимости от видов местных сопротивлений по таблице прил. 9 [24] или прил. Г;

рд

динамическое давление на участке, Па,

принимается по [24,

рис. 14.9] или прил. Д.

 

 

 

Тогда потери давления в местных сопротивлениях на участке 1 равны

 

 

Z = 4,5 × 0,49 = 2,19 Па.

 

Общие потери давления на участке 1:

 

 

 

Dр = 0,087 × 6,8 ×1,3 + 2,19 = 2,96 Па.

Расчетное располагаемое давление, Па, в системе естественной вен-

тиляции определяется по формуле

 

 

 

 

 

е = g × h ×(rн - rв ) ,

 

где h

вертикальное расстояние от центра вытяжной решетки до устья

вытяжной шахты, м;

 

 

 

rн

плотность наружного

воздуха при

температуре +5 ºС,

rн = 1,27 кг/м3;

 

 

 

rв

плотность внутреннего воздуха, кг/м3, определяемая для темпе-

ратуры t

по формуле

 

 

 

 

 

ρв =

353

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

273 + t

 

162

Плотность внутреннего воздуха составит:

для кухни

rв

=

 

353

=1,21

кг/м3;

 

273

+18

 

 

 

 

 

 

 

для санузла

rв

=

 

353

=1,18

кг/м3.

 

 

 

 

273

+ 25

 

 

 

 

 

 

 

Располагаемое естественное давление определяется отдельно для ка- нала каждого этажа:

для каналов с I этажа из кухни

е = 9,81× 6,8 ×(1, 27 -1,21) = 4,0 Па;

для каналов с I этажа из ванной комнаты

е = 9,81× 6,8 ×(1, 27 -1,18) = 6,0 Па;

для каналов с II этажа из кухни

е = 9,81× 4,0 ×(1, 27 -1, 21) = 2,35 Па;

для каналов с II этажа из ванной комнаты

е = 9,81× 4,0 ×(1,27 -1,18) = 3,53 Па;

для каналов с III этажа из кухни

е = 9,81×1,2 ×(1, 27 -1, 21) = 0,71 Па;

для каналов с III этажа из ванной комнаты

е = 9,81×1,2 ×(1,27 -1,18) =1,06 Па;

Для нормальной работы системы вентиляции необходимо, чтобы выполнялось условие

е - ( Rlb + Z ) ×100% £10% .

е

Выполняем проверку условия для участка 1:

4,0 − 2,96 ×100% = 26% >10 %.

4,0

Условие не выполняется. Уменьшать сечение в данном случае неце- лесообразно, так как канал ближайшего сечения 140×140 мм не сможет пропустить такой расход воздуха, то можно регулировать расход удаляе- мого воздуха путем прикрытия жалюзи воздухозаборной решетки.

Аналогично выполняется расчет всех остальных участков, и резуль- таты расчета сведены в табл. 8.1.

163

Таблица 8.1

Аэродинамический расчет системы вентиляции

участкаНомер

,LмучасткенавоздухаРасход3

,lмучасткаДлина

,×bамканалаРазмеры

dдиаметрЭквивалентный

воздухаскоростьДействительная /,смканалевυ

/,R1мПаканаламнаПотери

коэффициентПоправочный шероховатостьнаβ

тренияотдавленияПотери ,R·l·Паучасткенаβ

давлениеДинамическое ручасткена

коэффициентовСумма сопротивленийместныхΣξ

вдавленияПотери ,ZПасопротивленияхместных

давленияпотериОбщие ),Z+R·l·(Паучасткенаβ

%,Увязка

 

/ч

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

экв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, Па

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЕ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

90

6,8

140×270

184

0,9

0,087

1,3

0,77

0,49

4,5

2,19

2,96

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

90

4,0

140×270

184

0,9

0,087

1,3

0,45

0,49

4,5

2,19

2,64

-12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

90

1,2

140×270

184

0,9

0,087

1,3

0,14

0,49

4,5

2,19

2,33

-228

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЕ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

50

6,8

140×140

140

0,9

0,115

1,3

1,02

0,49

4,5

2,19

3,21

47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

50

4,0

140×140

140

0,9

0,115

1,3

0,6

0,49

4,5

2,19

2,79

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

50

1,2

140×140

140

0,9

0,115

1,3

0,18

0,49

4,5

2,19

2,37

-124

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В тех помещениях, где потери давления превышают располагаемое естественное давление, а размеры канала увеличить невозможно, вместо жалюзийных решеток на входе в вентиляционный канал устанавливаются осевые вентиляторы.

Ориентировочное сечение решетки, м2 , определяется по формуле

 

решор =

L

f

 

 

,

3600

 

 

 

× uдоп

где L расход воздуха, удаляемого через решетку, м3/ч; υдоп допустимая скорость воздуха в решетке, м/с.

Определим ориентировочное сечение решетки, м2, с допустимой скоростью в решетке υдоп = 0,75 м/c:

на кухне

f

решор =

90

= 0,033

м2, следовательно принимаем по

3600

× 0,75

 

 

 

 

 

табл. 3.9 [21] к установке жалюзийную решетку с поперечными размерами 200×200 с площадью живого сечения f = 0,032 м2;

164

в санузле

f

решор =

50

= 0,019

м2, следовательно принимаем по

3600

× 0,75

 

 

 

 

 

табл.3.9 [21] к установке жалюзийную решетку с поперечными размерами 200×100 с площадью живого сечения f = 0,016 м2.

План квартиры (третий этаж) с запроектированной системой венти- ляции представлен на рис. 8.3.

Рис. 8.3 План однокомнатной квартиры третьего этажа с размещением систем вентиляции

165

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

КВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ИНЖЕНЕРНЫЕ СЕТИ И ОБОРУДОВАНИЕ ЗДАНИЙ»

Данные методические указания приведены в помощь студенту при выполнении курсовой работы на тему «Отопление и вентиляция жилого дома». Задание на выполнение курсовой работы выдает преподаватель.

Самостоятельное выполнение курсовой работы позволит студен- там научиться выполнять теплотехнический расчет наружных огражде- ний здания, составлять тепловой баланс помещений, проектировать и производить расчет элементов систем водяного отопления и естествен- ной вентиляции жилого дома.

Состав курсовой работы выбор заполнения световых проемов и теплотехнический расчет основных ограждающих конструкций, конст- руирование и расчет систем отопления и вентиляции здания с планами здания, схемами систем отопления, вентиляции и расчетно-поясни- тельной запиской.

Данную курсовую работу следует выполнять, применяя единицы системы СИ.

Курсовая работа подразделяется на 4 раздела:

общая часть;

теплотехнический расчет ограждающих конструкций;

отопление здания;

вентиляция здания.

Графическая часть работы выполняется на бумаге формата А1 и со- держит: а) план подвала (технического подполья) или подпольных каналов с размещением трубопроводов и оборудования отопительно- вентиляционных систем; б) план одного из этажей с размещением трубо- проводов, вентиляционных каналов и оборудования отопительно- вентиляционных систем; в) план чердака или кровли с размещением тру- бопроводов, вентиляционных каналов и оборудования отопительно- вентиляционных систем; г) характерный разрез с нанесением элементов систем отопления и вентиляции; д) аксонометрические схемы систем ото- пления и вентиляции; е) отдельные узлы систем отопления. Все чертежи выполняются в соответствии с требованиями действующей нормативной литературы [2 – 4]. Пример оформления графической части курсовой рабо- ты приведен в приложении А.

166

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

В разделе приводятся:

краткое описание здания (назначение, число этажей, характери- стика основных конструкций, наличие подвала и чердака, строительный объем);

краткая характеристика запроектированных устройств (источник теплоснабжения, теплоноситель и вид системы центрального отопления, тип отопительных приборов, вид системы вентиляции);

климатологические данные местности строительства (расчетные температуры и скорость ветра);

метеорологические условия в помещениях (расчетные темпера- туры и относительная влажность воздуха).

2.ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

2.1. Сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций (кроме световых проемов)

Целью данного раздела курсовой работы является определение тол- щины теплоизоляционного слоя и термического сопротивления теплопере- даче строительной конструкции.

Термическое сопротивление слоя многослойной конструкции R, м2·° С/Вт, определяется по формуле

 

 

Ri = δi λi ,

(2.1)

где δi

толщина слоя, м;

 

λi

коэффициент теплопроводности материала однослойной или

теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей

конструкции,

Вт/(м·° С), принимаемый по [12, прил. А] в зависимости от условий экс-

плуатации, определяемых по [12, табл. 4.2] или табл. 2.1.

 

Сопротивление теплопередаче

ограждающей конструкции

R ,

м2·° С/Вт, определяется по формуле:

 

 

 

 

R =

1

+ R + R + ... + R +

1

,

(2.2)

 

 

 

αв

n

αн

 

1 2

 

 

 

где R1, R2 , Rп термические сопротивления отдельных слоев конструк- ции, м2·° С/Вт, определяемые по формуле (2.1);

167

αв коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждаю- щей конструкции, Вт/(м2·° С), принимаемый по табл. 5.4 [12];

αв = 8,7 Вт/м2·°С;

αн коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждаю-

щей конструкции для зимних условий,

Вт/(м2·° С),

принимаемый по

табл. 5.7 [12] или табл. 2.2.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.1

 

 

 

 

 

Относительная влажность

Режим

Условия

внутреннего воздуха, %, при температуре tв

эксплуатации

помещений

 

 

 

ограждений

до 12 ° С

св.12 до 24 ° С

св. 24 ° С

 

 

 

 

 

 

до 60 включ.

до 50 включ.

до 40 включ.

Сухой

А

 

 

 

 

 

св. 60 до 75

св. 50 до 60

св. 40 до 50

Нормальный

Б

включ.

включ.

включ.

 

 

 

 

 

 

 

св. 75

св. 60 до 75

св. 50 до 60

Влажный

Б

включ.

включ.

 

 

 

 

 

 

 

 

св. 75

св. 60

Мокрый

Б

 

 

 

 

 

Примечания: 1. Внутренние ограждающие конструкции, перекрытия чердачные, пере- крытия над неотапливаемыми подвалами и техническими подпольями помещений с нормальным влажностным режимом следует рассчитывать для условий эксплуатации ограждений «А».

2. Параметры внутреннего воздуха принимаются по табл. 4.1 [12].

Таблица 2.2

 

 

Коэффициент тепло-

 

Ограждающие конструкции

отдачи наружной

 

поверхности αн ,

 

 

 

 

Вт/(м2·° С)

1.

Наружные стены, покрытия, перекрытия над проездами.

23

2.

Перекрытия над холодными подвалами, сообщающимися

 

с наружным воздухом.

17

3.

Перекрытия чердачные и над неотапливаемыми подвала-

 

ми со световыми проемами в стенах, а также наружные сте-

 

ны с воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воз-

12

духом.

 

4.

Перекрытия над неотапливаемыми подвалами без свето-

 

вых проемов в стенах, расположенные выше уровня земли, и

 

над неотапливаемыми техническими подпольями, располо-

6

женными ниже уровня земли.

 

 

 

 

Подставляя в формулу (2.2) значения термических сопротивлений отдельных слоев конкретно заданной конструкции ограждающей поверх-

168

ности и приравнивая значение сопротивления теплопередаче ограждения

R значению нормативного сопротивления теплопередаче Rнорм , м2×°С/Вт, определяется толщина теплоизоляционного слоя ограждения. Значение

нормативного сопротивления теплопередаче

Rнорм , м2×°С/Вт, в зависимо-

сти от типа ограждения принимается по табл. 5.1 [13] или табл. 2.3.

 

 

 

Таблица 2.3

 

 

 

 

 

Ограждающие конструкции

 

Нормативное сопротивление

 

 

теплопередаче Rнорм , м2·° С/Вт

 

 

 

А. Строительство, реконструкция, модернизация

 

 

1.

Наружные стены зданий.

 

3,2

2.

Совмещенные покрытия, чердачные перекрытия и пе-

 

рекрытия над проездами.

 

6,0

3.

Перекрытия над неотапливаемыми подвалами и

 

 

техническими подпольями.

 

2,5

4.

Заполнения световых проемов.

 

1

Полученная толщина теплоизоляционного слоя округляется с интерва- лом 0,01 м в большую сторону, и производится уточнение действительного значения термического сопротивления ограждения Rд по формуле (2.2).

Определяется тепловая инерция ограждения D по формуле

 

 

D = R1s1 + R2s2 + ... + Rпsп ,

(2.3)

где R1, R2 , Rп

термические сопротивления отдельных слоев

ограж-

дающей конструкции, м2·° С/Вт, определяемые по формуле (2.1);

 

s1, s2 , sп

расчетные коэффициенты теплоусвоения материала от-

дельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м2·° С), принимаемые по [12, прил. А], в зависимости от условий эксплуатации, определяемых по

[12, табл. 4.2] или по табл. 2.1.

Полученное значение сопротивления теплопередаче R ограждающей

конструкции должно быть не менее требуемого сопротивления

Rтр ,

м2°С/Вт, определяемого по формуле

 

Rтр =

п×(tв - tн )

,

(2.4)

 

 

aвDtв

 

где tв расчетная температура внутреннего воздуха, ° С, принимаемая по

[12, табл. 4.1];

tн расчетная зимняя температура наружного воздуха, ° С, прини-

маемая по [6, табл. 3.1] с учетом тепловой инерции ограждающих конст- рукций D (за исключением заполнений проемов) по [12, табл. 5.2] или по табл. 2.4;

169

п коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, прини- маемый по [12, табл. 5.3] или по табл. 2.5;

αв коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2·° С), принимаемый по [12, табл. 5.4]; αв = 8,7 Вт/м2·°С;

tв расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, ° С, принимаемый по [12, табл. 5.5] для наружных стен равным 6 ºС, для по- крытий и чердачных перекрытий – 4 º С, перекрытий над проездами, под- валами и подпольями – 2 º С.

 

Таблица 2.4

 

 

Тепловая инерция ограж-

Расчетная зимняя температура

дающей конструкции D

наружного воздуха tн , ° С

До 1,5 включ.

Средняя температура наиболее холодных суток обеспе-

 

ченностью 0,98

Св.1,5 до 4,0 включ.

То же, обеспеченностью 0,92

Св.4,0 до 7,0 включ.

Средняя температура наиболее холодных трех суток

 

обеспеченностью 0,92*

Св. 7,0

Средняя температура наиболее холодной пятидневки

 

обеспеченностью 0,92

* температура наиболее холодных трех суток определяется как среднее арифметиче- ское между температурой наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92 и наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92.

 

Таблица 2.5

 

 

 

Коэффициент, учитывающий поло-

Ограждающие конструкции

жение ограждающей конструкции по

 

отношению к наружному воздуху n

 

 

1. Наружные стены и покрытия (в том числе вен-

1

тилируемые наружным воздухом); перекрытия

 

чердачные с кровлей из штучных материалов и

 

перекрытия над проездами.

 

2. Перекрытия над холодными подвалами, сооб-

0,9

щающимися с наружным воздухом; перекрытия

 

чердачные с кровлей из рулонных материалов.

 

3. Перекрытия над неотапливаемыми подвалами

0,75

со световыми проемами в стенах.

 

4. Перекрытия над неотапливаемыми подвалами

0,6

без световых проемов в стенах, расположенные

 

выше уровня земли.

 

5. Перекрытия над неотапливаемыми техниче-

0,4

скими подпольями, расположенные ниже уровня

 

земли.

 

170