Дипломная работа: Проектирование центральной системы отопления для 16-ти этажного жилого дома, расположенного в городе Вологде

ВВЕДЕНИЕ

отопление канальный вентиляция

Вследствие особенностей климата, на большей части территории РФ в условиях современного города, до 80% своей жизни человек проводит в закрытых помещениях. В этих условиях для обеспечения нормальных условий жизнедеятельности человека, для сохранения материальных ценностей необходимо поддерживать расчетную температуру внутреннего воздуха.

Задача поддержания такой температуры возлагается на отопительные установки, устройством и совершенствованием которых человек занимается издавна.

Законодательство РФ предусматривает создание условий, делающих труд человека здоровым и высокопроизводительным.

Вопросы конструктивного улучшения, повышение гидравлической устойчивости, использование новых видов тепловой энергии, совершенствование новых видов расчета на базе изучения строительной теплофизики и гидравлики явились темами многих исследований.

Отопительно-вентиляционная техника относится к прикладным наукам. Научной ее основой является общая теплотехника, теплофизика и гидравлика.

Схему системы отопления выбирают в соответствии с планировочными, конструктивными и технологическими особенностями здания. Устанавливают режим действия и принципы управления работой системы, целесообразность отдельного дежурного отопления.

К системе отопления предъявляются следующие требования: санитарно-гигиенические, технико-экономические, строительно-архитектурные, эксплуатационные.

Затраты на отопительно-вентиляционные работы на вновь строящихся зданиях составляет около 6% от общих капитальных вложений в строительстве. Это ставит перед специалистами, работающими в области отопления задачи экономного и эффективного расхода выделяемых средств на оборудование зданий установками, обеспечивающими расчетные параметры внутреннего воздуха.

Успешное выполнение санитарно-технических работ обеспечивает своевременное завершение всех строительно-монтажных работ по объекту в целом и сдачу его в эксплуатацию в установленный срок. В свою очередь выполнение санитарно-технических работ технологически связано с определенной готовностью строительных конструкций и элементов здания.

К выполнению монтажных работ по системам отопления следует приступать только после приемки под монтаж объекта или отдельных его захваток его по акту.

До начала монтажа систем отопления должны быть выполнены следующие работы: смонтирован каркас здания, установлены конструкции перекрытий, устроены черные полы, освобождены от строительных конструкций и материалов проезды и проходы к рабочим местам, обеспечено искусственное освещение. В местах прокладки трубопроводов должны быть установлены кронштейны и подвески для крепления труб.

По окончании монтажа и после устранения всех обнаруженных дефектов системы отопления подвергнуть испытанию на прочность и плотность гидравлическим способом - 0,7 МПа (7 кгс/смІ).

При производстве санитарно-технических работ можно столкнуться с 3 проблемами.

Первой проблемой является невозможность монтажников выполнять какую-либо сложную работу. Эта проблема является следствием неверного подбора состава звена или бригады, недостаточная квалификация работников организации.

Эту проблему нужно решать путем правильного комплектования звеньев и бригад. Комплектовать нужно так, чтобы в звене или бригаде имелись рабочие разной квалификации, как с низким разрядом, так и самым высоким.

Второй проблемой является то, что отдел по организации материально-технического снабжения (ОМТС) имеет недоработки: не своевременно осуществляется подвоз материалов и оборудования, это влечет за собой удлинение выработки дневных норм. Плохая работа ОМТС приводит к недостаточной укомплектованности базы механизации, к частым поломкам подъемных механизмов, не своевременно заготавливаются узлы на СТЗ. Зачастую бывает, что отдел неправильно подбирает снабженческую организацию. Служба комплектования в свою очередь может неверно составить комплектацию.

Эту проблему можно решить, если в ОМТС будут более квалифицированные специалисты, которые будут просчитывать каждый недочет так, чтобы не случалось сбоев в дальнейшей работе.

Третья проблема зачастую возникает из-за несогласованности монтажных и строительных работ. Следовательно, если строители при прокладке стояков не оштукатурили стены, то акт о принятии работы не подписан, а монтажники не могут приступить непосредственно к выполнению своих обязанностей. Это влечет к повышению сроков строительства.

1. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Общие сведения

Проектирование центральной системы отопления осуществляется для 16-ти этажного жилого дома, расположенного в городе Вологде.

Основанием для разработки проектной документации является задание на проектирование, архитектурно-планировочные решения и технические условия.

Технические решения, принятые в рабочих чертежах, соответствуют требованиям экологических, санитарно-гигиенических, противопожарных и других действующих норм и правил и обеспечивают безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении предусмотренных рабочими чертежами мероприятий.

Здание имеет неотапливаемое техническое подполье и теплый чердак.

Техническое подполье разбито на секции для установки ИТП, пожарных насосов, повысительных насосов для системы водоснабжения и электрощитового помещения.

В квартирах устанавливаются окна с тройным остеклением.

Вентиляция предусмотрена естественная. Воздух проникает в помещение через не плотности ограждающих конструкций и окон с тройным остекление и уходит через вентиляционные шахты, установленные в кухне и в санузле.

Исходные данные

Расчетная наружная температура принята согласно наиболее холодной пятидневки, т.е. t3н = t0,92н = -320C.

Ориентация главного фасада - З, Ю (Запад, юг).

Источники теплоснабжения - городская тепловая сеть с параметрами теплоносителя, перегретая вода: t1 = 1500С, t2 = 700C;

Система отопления присоединена к тепловым сетям по независимой схеме.

1.2 Определение тепловой мощности системы

Тепловая мощность системы определена с учетом трансмиссионных потерь тепла, потерь тепла на нагрев наружного воздуха исходя из норм установленных в СНБ 2.04.01. Учитываются потери тепла на нагрев инфильтрующегося воздуха и с учетом бытовых тепловыделений. Непроизводительные потери теплоты проектом не учтены.

1.2.1 Расчет коэффициентов теплопередач

Расчетные формулы:

Rт.тр=; м2*оС/Вт (1.1)

Rт= (1.2)

K= (1.3)

Kто,бд = (1.4)

Kдд= (1.5)

фв= ; oC, (1.6)

гдеn - коэффициент учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкция по отношению к наружному воздуху. [6, таблица 5.3];

tв - расчетная температура внутреннего воздуха, oC. [6, таблица 4.1];

tн - расчетная зимняя температура наружного воздуха, принимаемая с учетом тепловой инерции ограждения; tн = -24 oC. [6, таблица 5.3];

бв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности О.К., Вт/м2 oC [6, таблица 5.4]

tв- расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С,[6, таблица 5.5];

Zот - продолжительность отопительного периода; сут. [8, таблица 3.1];

tн.о - средняя за отопительный период температура наружного воздуха; oC. [6, таблица 4.4];

л- коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях эксплуатации; Вт/м оС;

Rв.п - сопротивление теплопередаче воздушной прослойки; м2 оС/Вт;

R - сопротивление теплопередаче окон с 3-м остеклением;

Кдд - коэффициент теплопередаче входной двери, и дверей на лестничной клетке. Вт/мос;

- нормативное (приведённое) сопротивление теплопередаче заполненных световых проёмов, численно равная 0,6 м2 оС/Вт;

фв - температура на внутренней поверхности ограждающей конструкции, oC.

Исходные данные:

Таблица 1.1 - Конструктивные слои ограждающих конструкций

1.2.2 Расчёт коэфициентов теплопередачи (вычисления)

а) Наружная стена (Н.с.) М 1:10

Рисунок 1 - Наружная стена (Н.с.)

Принимаем сопротивление теплопередачи наружной стены равным нормативному. Исходя из этой величины составляем равенство, исходя из которого определяем толщину утеплителя:

3,2 =

x = 0,92; толщину утеплителя принимаем д = 90 мм (исходя из стандартных размеров 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100)

Коэффициент теплопередачи наружной стены равен:

Kн.с= Вт/ м2 оС

Коэффициент теплопередачи окон с тройным остекление и балконной двери равен:

Kто= Вт/ м2 оС

Коэффициент теплопередачи входных дверей:

Kдд = Вт/ м2 оС

Тепловая инерция стены составляет:

D =

Согласно [5, таблице 5.2] для ограждающей конструкции с тепловой инерцией 4 < D ? 7 за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принимать как среднюю температуру наиболее холодных трех суток, определяемую как среднее арифметическое из температур наиболее холодных суток и наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92.

Из [8, таблицы 3.1] для Вологды средняя температура наружного воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92 составляет минус 37 °С, а наиболее холодной пятидневки -- минус 32 °С.

Тогда расчетная зимняя температура наружного воздуха составит:

t3н = °С.

Требуемое сопротивление теплопередачи наружной стены равно:

Rт.тр = = 1,006 м2*оС/Вт;

Температура на внутренне поверхности наружной стены:

фв= oC

в) Наружная стена несущая (Н.с.н.) М 1:10

Рисунок 2 - Наружная стена несущая (Н.м.н.)

Сопротивление теплопередаче наружной несущей стены равно:

Rт = = 2,06

Коэффициент теплопередачи наружной стены равен:

Kн.с.н= Вт/ м2 оС

в) Перекрытие над неотапливаемым подвалом (Пл.) М 1:10

Рисунок 3 - Перекрытие над неотапливаемым подвалом (Пл.)

Принимаем сопротивление теплопередачи перекрытия над подвалом равным нормативному. Исходя из этой величины составляем равенство, из которого определяем толщину утеплителя:

2,5 =

х=0,08; толщину утеплителя принимаем д = 80 мм (исходя из стандартных размеров 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100).

Коэффициент теплопередачи перекрытия над подвалом равен:

KПл = Вт/ м2 оС

Температура на внутренне поверхности пола над подвалом:

фв= oC

1.2.3 Расчет расходов теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха

Количество инфильтрующегося воздуха рассчитывается для лестничной клетки и лестничной площадки. Для жилых помещений количество воздуха определяется санитарными нормами.

Расчетные формулы:

(1.7)

(1.8)

(1.9)

(1.10)

где ДP - расчетная разность давлений по высоте Н.с., возникающая за счёт теплового и ветрового давлений, Па;

Н - расстояние от поверхности земли до верха воздушной шахты;

hi - расстояние от поверхности земли до верха окна;

гн - удельный вес наружного воздуха при tн50,92, Н/м3, [5, Формула К.5];