Министерство образования и науки
Украины
НАЦИОНАЛЬНАЯ
АКАДЕМИЯ ПРИРОДООХРАННОГО И КУРОРТНОГО
СТРОИТЕЛЬСТВА
МЕТОДИЧЕСКИЕ
УКАЗАНИЯ
к выполнению расчетно-графической
работы
по дисциплине
«Инженерное
оборудование зданий»
для студентов специальности Архитектура
всех форм обучения
Симферополь 2010
Теплогазоснабжение
и вентиляция: методические указания к
выполнению расчетно-графической работы
по дисциплине «Инженерное оборудование
зданий» для студентов специальности
Архитектура всех форм обучения / Сост.
Дихтярь Т.В. – Симферополь: НАПКС, 2010 –
16 с.
Одобрено и
рекомендовано к печати на заседании
учебно-методической комиссией факультета
Водных ресурсов и энергетики Национальной
академии природоохранного и курортного
строительства.
Протокол «__» от
__ _____________2010 г.
Рассмотрено и
одобрено на заседании кафедры
теплогазоснабжения и вентиляции
Протокол «__» от
__ _____________2010 г.
Составитель:
Дихтярь Т.В., доцент кафедры
теплогазоснабжения и вентиляции НАПКС.
Рецензент: Зайцев
О.Н., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой
теплогазоснабжения и вентиляции НАПКС.
Николенко И.В.,
д.т.н., профессор, заведующий кафедрой
водного хозяйства и санитарной техники
НАПКС.
Ответственный за
выпуск:
О.Н. Зайцев, д.т.н.,
профессор, заведующий кафедрой
теплогазоснабжения и вентиляции НАПКС.
Введение
Водоснабжение,
канализация и инженерное
оборудование являются системами и
сооружениями жизнеобеспечения зданий,
предприятий и населенных мест, без
которых невозможно нормальное развитие
цивилизованного общества и современного
производства. Правильное решение
инженерных задач в значительной степени
определяет уровень благоустройства
населенных мест, жилых, общественных
и промышленных зданий.
В условиях
научно-технического прогресса дальнейшее
развитие водопроводно-канализационного
хозяйства и инженерніх
систем приобретает существенное
значение для выполнения программы
строительства во всех регионах страны.
Особенно это ощущается при разработке
и осуществлении мероприятий по охране
окружающей среды и рациональному
использованию и воспроизводству
природных ресурсов.
Задание № 1 Теплоснабжение и горячее водоснабжение
При
проектировании сетей теплоснабжения
и горячего водоснабжения принята
система подачи воды от центрального
теплового пункта (ЦТП), расположенного
на территории микрорайона.
ЦТП размещен в отдельном зданий, где
находится система отопления
и горячего водоснабжения с подпиточными
и циркуляционными насосами, водомерами,
счетчиками тепла, насосами для повышения
напора холодной воды.
Сети
теплоснабжения в соответствии с
требованиями СНИП 2.04.07-86,
прокладывают в непроходных каналах не
ближе 2 до от зданий
для теплосети на глубине не менее 0,7 м.
Трубы покрываются изоляцией и
прокладываются в утеплителе, выполненном
из рулонного теплопластика или
стеклотекстолита.
Трубы применяют
стальные ГОСТ-10704-92, ГОСТ 8734-75.
В
местах установки арматуры устраивают
теплофикационные камеры.
Таблица 1
Исходные данные
Вариант
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
Общая
площадь всех зданий А, м2
|
3400
|
3500
|
3600
|
3700
|
3800
|
3900
|
4000
|
4100
|
4200
|
4300
|
Количество
человек m
|
3500
|
3400
|
3600
|
3900
|
3700
|
4000
|
3800
|
3400
|
4100
|
4200
|
Диаметры труб
сети теплоснабжения определяют по
максимальному расходу на отопление:
G
= 3,6 Q0max
/
C
(T1-T2),
кг/ч
где
Q0max
– максимальный тепловой поток на
отопление, Вт
Q0max
= qo
А (1+k),
где qo
= 34 – укрупненный показатель максимального
теплового потока на отопление жилых
зданий на 1 м2
общей площади, Вт;
А – общая площадь
всех зданий, м2;
k = 0,25 – коэффициент,
учитывающий тепловой поток на отопление
общественных зданий;
Т1,
Т2
– температура воды в подающем и обратном
трубопроводе, 105оС
и 70оС
соответственно;
С = 4,187 кДж/(кг.К)
– удельная теплоемкость воды
По
полученным значенням (табл. 2) находим
диаметр труб, принимая оптимальную
скорость.
Диаметр
труб на горячее водоснабжение подбираем
по максимальному
расходу горячей воды:
G
= 3,6 Qmax
/
C
(T1-T3),
кг/ч
где
Qmax
– максимальный расход на горячее
водоснабжение, Вт
Qmax
= qh
.m,
где m
– количество человек;
qh
= 50 – укрупненный показатель среднего
теплового потока на горячее водоснабжение
на 1 человека, Вт;
С = 4,187 кДж/(кг.К)
– удельная теплоемкость воды;
Т1
= 105оС
– температура воды в подающем трубопроводе
тепловой сети;
Т3
= 30оС
– температура воды водоподогревателя
горячего водоснабжения.
По
расходам подбирается диаметр трубопровода
(табл. 2), принимая оптимальные скорости.
Таблица 2
Удельные потери
давления в трубопроводах водяных
тепловых сетей
G,
т/ч
|
DH
x
S,
мм
|
45х2,5
|
57х3,5
|
70х3,5
|
89х3,5
|
108х4
|
133х4
|
ω, м/с
|
R,
кгс/м2.м
|
ω, м/с
|
R,
кгс/м2.м
|
ω, м/с
|
R,
кгс/м2.м
|
ω, м/с
|
R,
кгс/м2.м
|
ω, м/с
|
R,
кгс/м2.м
|
ω, м/с
|
R,
кгс/м2.м
|
3,5
3,6
3,7
3,8
3,9
4
4,2
4,4
4,6
|
0,81
0,83
0,85
0,88
0,9
0,92
0,97
1,02
1,06
|
32,6
34,4
36,4
38,4
40,4
42,5
46,9
51,4
56,2
|
0,52
0,53
0,55
0,56
0,58
0,59
0,62
0,65
0,68
|
9,88
10,4
11
11,6
12,3
12,6
14,2
15,6
17,7
|
0,27
0,28
0,29
0,29
0,3
0,31
0,33
0,34
0,36
|
1,82
1,92
2,02
2,13
2,22
2,33
2,48
2,81
3,07
|
0,19
0,2
0,2
0,21
0,21
0,22
0,23
0,24
0,25
|
0,71
0,75
0,79
0,83
0,88
0,92
1,01
1,11
1,21
|
0,13
0,13
0,14
0,14
0,14
0,15
0,16
0,16
0,17
|
0,27
0,28
0,29
0,31
0,33
0,34
0,38
0,41
0,45
|
0,1
0,11
|
0,13
0,14
|
Задание № 2 Газоснабжение
Газ в
здания подается по газопроводам вводам
от распределительного трубопровода
до отключающего устройства возле
здания. Прокладку сети можно вьполнять
подземной, наземной и надземной. Для
населенных пунктов в частности для
жилых микрорайонов применяют подземную
прокладку в соответствии с требованиями
СНиП 2.07.01-86, укладывая безшовные
горячедеформированные ГОСТ 8732-78 или
электросварные ГОСТ 10704-91 стальные
труби. Глубина прокладки
труб не менее 0,8 м от верха труб,
минимальный диаметр труб
50 мм. Газопровод прокладывают параллельно
зданиям на расстоянии от фундамента
не ближе 2м - для газопровода низкого
давления и не ближе 5м, для газопровода
среднего давления.
В местах
установки запорной арматуры сооружают
водонепроницаемые колодцы. При
пересечении с другими коммуникациями
газопровод укладывают в металлический
футляр, выходящий
на 2-5м в обе сторони от пересечения.
Газопроводы в местах
входа и выхода из земли заключают в
футляр.
Таблица 3
Исходные данные
Вариант
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
qnom
|
0,9
|
1,15
|
0,75
|
1,25
|
0,8
|
0,65
|
1
|
1,2
|
0,95
|
0,85
|
Число картир
|
40
|
45
|
50
|
55
|
60
|
65
|
70
|
80
|
90
|
100
|
Диаметр
труб принимается в зависимости от
расхода газа. Расход
газа к одному дому на хозяйственно-питьевые
нужды при нормальних
условиях т.е. давление 0,1 ІМПа и 0° С
определяется:
Q
= qnom.n.k,
м3/ч
где
qnom
- номинальный
расход газа от прибора, определяется
по паспорту
или по техническим характеристикам,
м3/ч;
n
- общее
число приборов;
k
- коэффициент
одновременности, зависящий от количеста
картир (табл. 4).
Таблица 4
Коэффициент
одновременности
Число
квартир
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
90
|
100
|
k
|
0,23
|
0,215
|
0,203
|
0,195
|
0,192
|
0,187
|
0,185
|
Задание № 3 Отопление
Выполнить
теплотехнический расчет наружных
ограждающих конструкций здания.
Рис. 1. Схема
ограждающих конструкций
Таблица 5
Исходные данные
Вариант
|
Город
|
Назначение здания
|
Ограждающие
конструкции
|
Номер
слоя
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
|
|
|
|
1
|
Киев
|
Гражданские и
административные
|
Стеновые
конструкции
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
3
|
Донецк
|
|
|
|
|
|
4
|
Жилые
|
|
|
|
|
|
5
|
Харьков
|
Чердачные
перекрытия
|
|
|
|
|
|
6
|
Дошкольные
заведения
|
|
|
|
|
|
7
|
Суммы
|
|
|
|
|
|
8
|
Подвальные
перекрытия
|
|
|
|
|
|
9
|
Львов
|
Лечебные заведения
|
|
|
|
|
|
0
|
|
|
|
|
|
1. Определение
термического сопротивления конструкции:
RΣ
= Rв+R1+R2+R3+R4+R5+Rн
,
где Rв
- термическое
сопротивление теплоотдаче на внутренней
поверхности ограждения,
м2.К/Вт;
R1,
R2,
R3,
R4,
R5
– термические
сопротивления отдельных слоев ограждения,
м2.К/Вт;
RH
-
термическое сопротивление теплоотдаче
с наружной поверхности ограждения,
м2.К/Вт.
1.1
Вычисление термического сопротивления
теплоотдаче на поверхностях ограждения.
- Внутренней:
где
αв
-
коэффициент теплоотдачи на внутренней
поверхности ограждения, Вт/м2.К,
принимаемый
в соответствии с ДБН В.2.6.-32:2006 (табл. 6).
- Наружной:
где αн
- коэффициент
теплоотдачи с наружной поверхности
ограждения для зимних
условий, Вт/м2.К,
принимаемый в соответствии с ДБН
В.2.6.-32:2006 (табл.
6).
Таблица 6
Расчетные значения
коэффициентов теплоотдачи внутренней
αв
и внешней αн
поверхностей
ограждающих конструкций
Тип конструкции
|
Коэффициент
теплоотдачи,
|
αв
|
αн
|
Наружные стены,
потолки, покрытия, перекрытия над
проездами плоские и с ребрами
|
8,7
|
23
|
Перекрытия
чердачные и холодные подвалы
|
8,7
|
12
|
Перекрытия над
холодными подвалами и техническими
этажами
|
8,7
|
6
|
1.2.
Определение термического сопротивления
отдельных слоев ограждения, исключая
слой утеплителя:
где
δ-
толщина
конструктивного слоя ограждения, м;
λ
- коэффициент
теплопроводности конструктивного слоя
ограждения, Вт/м.К
(табл. 7).
Таблица 7
Теплофизические
показатель строительных материалов
№
|
Наименование
материала
|
λ,
Вт/м.К
|
1
|
2
|
3
|
1
|
Железобетон
|
2,04
|
2
|
Пемзобетон
|
0,68
|
3
|
Цементно-песчаный
раствор
|
0,93
|
4
|
Сложный раствор
(песок, известь, цемент)
|
0,87
|
5
|
Известково-песчаный
раствор
|
0,81
|
6
|
Цементно-шлаковый
раствор
|
0,64
|
7
|
Листы гипсовые
обшивочные (сухая штукатурка)
|
0,21
|
8
|
Кирпичная кладка
из сплошного глиняного обыкновенного
кирпича на цементно-песчаном растворе
|
0,81
|
9
|
Кирпичная кладка
из сплошного глиняного обыкновенного
кирпича на цементно-шлаковом растворе
|
0,76
|
10
|
Кирпичная кладка
из силикатного кирпича на цементно-песчаном
растворе
|
0,87
|
1
|
2
|
3
|
11
|
Кирпичная кладка
из кирпича керамического пустотного
на цементно-песчаном растворе
|
0,64
|
12
|
Облицовка
гранитом, гнейсом и базальтом
|
3,49
|
13
|
Дуб поперек
волокон
|
0,23
|
14
|
Маты минераловатные
прошивные и на синтетическом связующем
|
0,07
|
15
|
Плиты на
синтетическом и битумном связующих
|
0,11
|
16
|
Плиты полужесткие
минералоатные на крахмальном связующем
|
0,06
|
17
|
Пенополистирол
|
0,05
|
18
|
Пенополиуретан
|
0,05
|
19
|
Перлитопластлбетон
|
0,06
|
20
|
Рубероид, пергамин,
толь
|
0,17
|
21
|
Линолеум
поливинилхлоридный многослойный
|
0,38
|
22
|
Линолеум
поливинилхлоридный на тканевой
подоснове
|
0,35
|
2. Определение
минимально допустимого значения
сопротивления теплопередаче ограждающих
конструкций Rmin
в соответствии с ДБН В.2.6.-32:2006 (табл. 8).
Для
наружных ограждающих конструкций
отапливаемых зданий и сооружений
обязательно
выполнение условия:
Таблица 8
Минимально
допустимое значение сопротивления
теплопередачи ограждающих конструкций
жилых и гражданских зданий
№
|
Вид ограждающей
конструкции
|
Rmin
|
1
|
Внешние
стены
|
2,8
|
2
|
Покрытия
и перекрытия неотапливаемых чердаков
|
4,95
|
3
|
Перекрытия
над неотапливаемыми подвалами
|
3,75
|
3. Определение
термического сопротивления слоя
утеплителя:
R3
=
Rmin
-
(Rв+R1+R2+R4+R5+Rн)
4.
Определение толщины слоя утеплителя:
Расчетное значение
толщины слоя утеплителя округляется
до ближайшего большего
нормативного типоразмера теплоизоляционных
изделий с точностью до 0,01 м.
5. Уточнение
термического сопротивления для принятой
толщины слоя утеплителя:
При этом уточненное
термическое сопротивление конструкции
составит:
RΣ
= Rв+R1+R2+R3+R4+R5+Rн
,
6. Определение
допустимого по санитарно-гигиеническим
требованиям перепада между температурой
внутреннего воздуха и приведенной
температурой внутренней поверхности
ограждающей конструкции Δtcz
в соответствии
с ДБН В.2.6.-32:2006 (табл. 9).
Таблица 9
Допустимый по
санитарно-гигиеническим требованиям
перепад между температурой внутреннего
воздуха и приведенной температурой
внутренней поверхности ограждающей
конструкции Δtcz
, оC
Назначение здания
|
Вид ограждающей
конструкции
|
Стены наружные
|
Покрытия и
перекрытия чердаков
|
Перекрытия
над проездами
и подвалами
|
Жилые здания,
детские учреждения, школы интернаты
|
4,0
|
3,0
|
2,0
|
Гражданские
здания, кроме указанных выше,
административные и бытовые, за
исключением
помещений с влажным или мокрым
режимом
|
5,0
|
4,0
|
2,5
|
7. Определение
расчетного температурного перепада
Δtnp
между
температурой внутреннего
воздуха и приведенной температурой
внутренней поверхности ограждающей
конструкции:
где п
– коэффициент,
учитывающий положение наружной
поверхности ограждающих конструкций
по отношению к наружному воздуху в
соответствии с ДБН В.2.6.-32:2006 (табл. 10);
tв
- температура
внутреннего воздуха (табл. 11);
tн
- расчетная температура наружного
воздуха в холодный период года,
принимается равной средней температуре
наиболее холодной пятидневки
обеспеченностью 0,92 (табл. 12).
Таблица 10
Значение коэффициента
n,
учитывающего положение ограждающей
конструкции по отношению к наружному
воздуху
Ограждающие
конструкции
|
n
|
Наружные стены
и покрытия, чердачные перекрытия с
кровлей из штучных материалов,
перекрытия над проездами
|
1
|
Перекрытия над
неотапливаемыми подвалами со световыми
проемами в стенах
|
0,75
|
Таблица 11
Расчетные значения
температуры воздуха помещений
Назначения зданий
|
Расчетная
температура внутреннего воздуха
tв.,°C
|
Жилые
|
20
|
Гражданские
и
административные
|
20
|
Лечебные и детские
учебные заведения
|
21
|
Дошкольные
заведения
|
22
|
Таблица 12
Расчетные значения
наружной температуры воздуха
Город
|
Расчетная
температура наружного воздуха tн.,°C
|
Донецк
|
-23
|
Киев
|
-22
|
Львов
|
-19
|
Суммы
|
-24
|
Харьков
|
-23
|
Расчетный
температурный перепад Δtnp
между
температурой внутреннего воздуха и
приведенной температурой внутренней
поверхности ограждающей конструкции
не должен превышать допустимый:
8. Определение
коэффициента теплопередачи наружной
ограждающей конструкции:
Задание № 4 Водоснабжение
Расход воды для
принятой системы водоснабжения здания
определяют с учетом удовлетворения
нужд всех водопотребителей, норм и
режима водопотребления.
Расход воды в
единицу времени на потребителя (одного
человека, единицу изготовляемой
продукции, единицу установленного
оборудования), так называемые нормы
водопотребления,
весьма различны и зависят от ряда
факторов: степени благоустройства
зданий, климатических условий, требований
технологии.
Потребление воды
в зданиях обычно неравномерно не только
в течение года, месяца, недели, но и в
течение суток, часа и более короткого
времени. Режим водопотребления, т. е.
изменение суточных или часовых расходов
воды, может быть представлен в виде
ступенчатых или интегральных графиков
и
оцениваться коэффициентами неравномерности,
представляющими
собой отношение максимальных расходов
к средним.
Максимальный
суточный расход хозяйственно-питьевой
воды в жилых зданиях, м3/сут,
определяют по формуле:
,
где
=230 л/с
— норма
максимального потребления воды на
одного жителя;
u
— расчетное число жителей в здании,
приближенно равное отношению всей
жилой площади к норме площади на одного
человека
(табл. 1);
Ксут
— коэффициент суточной неравномерности,
для жилых зданий равный 1,1-1,3.
Список литературы
-
Кедров В.С.
Санитарно – техническое оборудование
зданий / В.С. Кедров, Е.Н. Ловцов – М.:
Стройиздат, 1989 г.
-
Справочник
проектировщика
"Внутренние санитарно-технические
устройства. Ч 1. "Отопление"
/ [В.Н. Богословский,
Б.А. Круглов, А.В. Сканави и др.]. - М.:
Стройиздат, 1990 г.
-
Изменение
№1 к СНи11 2.04.05-91 "Отопление, вентиляция
и кондиционирование
воздуха" К Госкомградостроительства
Украины, 1998
г.
-
Изменение №1 к
СНиП П-3-79** "Строительная теплотехника"
-
Щекин
Р.В. Справочник по теплоснабжению и
вентиляции", ч.
2 / Щекин
Р.В. - Киев,
1976 г.