9045
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Н.Т. Пузиков, А.Ю. Чадов, С.В. Болдин
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ
ОБЩЕСТВЕННОГО ЗДАНИЯ
Учебно-методическое пособие
по выполнению расчетно-графической работы по дисциплине «Основы теплогазоснабжения и вентиляции»
для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) Теплогазоснабжение и вентиляция, Промышленное и гражданское строительство, Водоснабжение и водоотведение, Организация инвестиционно-строительной деятельности, Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций, Гидротехническое, геотехническое и энергетическое строительство
Нижний Новгород
2022
2
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ
ОБЩЕСТВЕННОГО ЗДАНИЯ
Учебно-методическое пособие
по выполнению расчетно-графической работы по дисциплине «Основы теплогазоснабжения и вентиляции»
для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) Теплогазоснабжение и вентиляция, Промышленное и гражданское строительство, Водоснабжение и водоотведение, Организация инвестиционно-строительной деятельности, Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций, Гидротехническое, геотехническое и энергетическое строительство
Нижний Новгород ННГАСУ
2022
3
УДК 697 (075.8)
Пузиков Н. Т. Теплоснабжение и вентиляция общественного здания [Электронный ресурс]: учеб. – метод. пос. / Н.Т. Пузиков, А.Ю. Чадов, С.В. Болдин; Нижегор. гос. архитектур. – строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2022. – 38 с; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-RW)
В методических указаниях приведены методики теплотехнического расчета ограждающих конструкций здания, расчета теплопотерь и составления теплового баланса помещений здания, расчета нагревательной поверхности отопительных приборов, расчета элеваторного узла и естественной вытяжной вентиляции.
© Н.Т. Пузиков, А.Ю. Чадов, С.В. Болдин, 2022 © ННГАСУ, 2022
4
Введение
Разработка расчетно-графической работы (РГР) «Теплоснабжение и вентиляция общественного здания» ставит целью закрепление теоретических знаний студентов, овладение ими практическими приемами, привитие им навыков проектирования современных систем водяного отопления и естественной вентиляции.
Необходимым условием пользования методическими указаниями является предварительная проработка учебной литературы, лекционного и учебного материалов по курсу «Теплогазоснабжение и вентиляция», использование СНиПов и ГОСТов.
Выбор варианта задания
Расчетно-графическую работу по теплоснабжению общественного здания студенты выполняют на основании индивидуальных заданий, выданных руководителем проектирования. При этом индивидуальное задание включает в себя следующее:
−план и разрезы гражданского здания;
−район постройки с климатическими данными;
−материалы комбинированной кладки наружной стены. Климатический район постройки и материалы кладки наружной стены
здания выбираются студентом по данным методическим указаниям согласно трех последних цифр номера своей зачетной книжки (см. приложения А):
−последняя цифра номера – район постройки;
−предпоследняя цифра номера – материал кирпичной кладки;
−предпоследняя цифра номера – материал теплоизоляции.
Состав расчетно-графической работы «Теплоснабжение и вентиляция общественного задания»
1.Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания: стен, окон, дверей, потолка и пола.
2.Определение потерь теплоты по помещениям здания через ограждающие конструкции.
3.Составление теплового баланса здания и определение теплозатрат на отопление.
4.Выбор системы отопления здания, типа отопительных приборов, параметров теплоносителя.
5.Определение требуемой площади поверхности отопительных приборов.
6.Компоновка теплового пункта.
7.Нанесение на плане чердака трубопроводов системы отопления и вентиляции.
5
8.Нанесение на плане здания отопительных приборов и стояков.
9.Определение воздухообмена всех помещений здания по нормам. Подбор стандартных жалюзийных вентиляционных решеток.
Расчетно-графическая работа состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части.
В первой части расчетно-пояснительной записки приводится краткое описание здания, систем отопления и вентиляции.
Во второй части записки приводятся следующие расчеты:
1.Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания.
2.Расчет теплопотерь здания.
3.Определение нагревательной поверхности отопительных приборов.
4.Расчет и подбор элеваторного узла.
5.Расчет естественной системы вентиляции.
В конце записки приводится список использованных источников. Состав графической части:
1.План здания с нанесенным отопительно-вентиляционным оборудованием.
2.Разрез здания с нанесенным отопительно-вентиляционным оборудованием.
3.План чердака (подвала) здания с нанесенным отопительно- вентиляционным оборудованием.
4.Схема элеваторного узла.
1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания
В соответствии с заданием в объем РГР включается подбор ограждающих конструкций здания и их теплотехнический расчет с учетом температурно-влажностного режима помещений и климатических условий района, в котором расположено здание. К ограждающим конструкциям здания относятся наружные стены, окна, двери, потолок или чердачное перекрытие, пол.
Нормами [1] установлено три показателя тепловой защиты здания:
а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений
(поэлементные требования);
б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование);
6
в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений
(санитарно-гигиеническое требование).
Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении требований а), б) и в).
Расчетные параметры воздуха в помещениях для расчета теплозащитных качеств наружных ограждающих конструкций жилых, общественных, административных и бытовых зданий следует принимать согласно ГОСТ 30494.
В угловых помещениях температура воздуха должна быть на 2 °С выше.
Влажностный режим помещений зданий в холодный период года в зависимости от относительной влажности и температуры внутреннего воздуха следует устанавливать по таблице 1.
Таблица 1 – Влажностный режим помещения зданий
Влажностный режим |
Относительная влажность внутреннего воздуха, %, при |
||
помещения |
|
температуре, °С |
|
|
До 12 |
Св. 12 до 24 |
Св.24 |
Сухой |
До 60 |
До 50 |
До 40 |
Нормальный |
Св. 60 до 75 |
Св. 50 до 60 |
Св. 40 до 50 |
Влажный |
Св.75 |
Св. 60 до 75 |
Св. 50 до 60 |
Мокрый |
- |
Св.75 |
Св.60 |
Условия эксплуатации ограждающих конструкций А и Б в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности района строительства для выбора теплотехнических показателей строительных материалов наружных ограждений следует устанавливать по таблице 2. Зоны влажности территории России следует принимать по приложению Б.
Таблица 2 – Условия эксплуатации ограждающих конструкций
Влажный режим |
Условия эксплуатации А и Б в зонах влажности |
||
помещений зданий |
Сухой |
Нормальной |
Влажной |
Сухой |
А |
А |
Б |
Нормальный |
А |
Б |
Б |
Влажный или мокрый |
Б |
Б |
Б |
Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов при проектировании теплозащитных качеств наружных ограждающих конструкций принимают из приложения В для условий эксплуатации А и Б.
Рассмотрим подробнее показатели тепловой защиты зданий
Поэлементные требования
Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкции норм Ro , (м2 ·°C)/Вт, следует определять по
7
формуле
|
|
|
|
= |
|
mр |
(1) |
|
где -базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м2 · °С /Вт, следует принимать в зависимости от градусо-суток отопительного периода, (ГСОП), oC-сут/год региона строительства и определять по таблице 3[1];
mр – коэффициент, учитывающий особенности региона строительства, в расчете принимается равным 1
Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) , определяют по формуле
ГСОП= (tв–tоп)zоп, oC-сут . |
(2) |
где tот, zот- средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по СП для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С, а при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых не более 10°С;
tв- расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий указанных в таблице 3;по поз. 1 - по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494(в интервале 20-22°С); по поз. 2 - согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16-21°С); по поз. 3 - по нормам проектирования соответствующих зданий
Таблица 3 – Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
Здания и |
Градусо- |
Базовые значения требуемого сопротивления |
||||||
помещения, |
сутки |
теплопередаче Rотр |
, м2 · оС/ Вт , ограждающих |
|||||
коэффициенты а и |
отопитель |
|
|
конструкций |
|
|
||
b |
ного |
|
|
|
|
|||
Стен |
Покрыт |
Перекрыт |
|
Окон |
Фонарей |
|||
|
периода |
|
||||||
|
|
ий и |
|
ий |
|
и |
|
|
|
ГСОП, |
|
|
|
|
|||
|
|
перекр |
чердачных |
|
балко |
|
||
|
оС· сут/ год |
|
|
|
||||
|
|
ытий |
|
, над |
|
нных |
|
|
|
|
|
|
|
|
8
|
|
|
над |
неотаплив |
двере |
|
|
|
|
проезда |
аемыми |
й, |
|
|
|
|
ми |
подпольям |
витри |
|
|
|
|
|
и и |
н и |
|
|
|
|
|
подвалами |
витра |
|
|
|
|
|
|
жей |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 Жилые, лечебно- |
2000 |
2,1 |
3,2 |
2,8 |
0,3 |
0,3 |
профилактические |
4000 |
2,8 |
4,2 |
3,7 |
0,45 |
0,35 |
и детские |
6000 |
3,5 |
5,2 |
4,6 |
0,6 |
0,4 |
учреждения, |
8000 |
4,2 |
6,2 |
5,5 |
0,7 |
0,45 |
школы, интернаты, |
10000 |
4,9 |
7,2 |
6,4 |
0,75 |
0,5 |
гостиницы и |
12000 |
5,6 |
8,2 |
7,3 |
0,8 |
0,55 |
общежития |
|
|
|
|
|
|
а |
- |
0,00035 |
0,0005 |
0,00045 |
- |
0,000025 |
b |
- |
1,4 |
2,2 |
1,9 |
- |
0,25 |
2 Общественные, |
2000 |
1,8 |
2,4 |
2,0 |
0,3 |
0,3 |
кроме указанных |
4000 |
2,4 |
3,2 |
2,7 |
0,4 |
0,35 |
выше, |
6000 |
3,0 |
4,0 |
3,4 |
0,5 |
0,4 |
административные |
8000 |
3,6 |
4,8 |
4,1 |
0,6 |
0,45 |
и бытовые, |
10000 |
4,2 |
5,6 |
4,8 |
0,7 |
0,5 |
производственные |
12000 |
4,8 |
6,4 |
5,5 |
0,8 |
0,55 |
и другие здания и |
|
|
|
|
|
|
помещения с |
|
|
|
|
|
|
влажным или |
|
|
|
|
|
|
мокрым режимами |
|
|
|
|
|
|
а |
- |
0,0003 |
0,0004 |
0,00035 |
0,0000 |
0,000025 |
|
|
|
|
|
5 |
|
b |
- |
1,2 |
1,6 |
1,3 |
0,2 |
0,25 |
3 |
2000 |
1,4 |
2,0 |
1,4 |
0,25 |
0,2 |
Производственные |
4000 |
1,8 |
2,5 |
1,8 |
0,3 |
0,25 |
с сухим и |
6000 |
2,2 |
3,0 |
2,2 |
0,35 |
0,3 |
нормальным |
8000 |
2,6 |
3,5 |
2,6 |
0,4 |
0,35 |
режимами* |
10000 |
3,0 |
4,0 |
3,0 |
0,45 |
0,4 |
|
12000 |
3,4 |
4,5 |
3,4 |
0,5 |
0,45 |
а |
- |
0,0002 |
0,00025 |
0,0002 |
0,0000 |
0,000025 |
|
|
|
|
|
25 |
|
b |
- |
1,0 |
1,5 |
1,0 |
0,2 |
0,15 |
Примечания
1 Значения Rотр для величин ГСОП, отличающихся от табличных, следует определять по формуле
Rотр = a · ГСОП+ b ,
9
где ГСОП - градусо-сутки отопительного периода, оС· сут/ год , для конкретного пункта; а, b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий, за исключением графы 6, для группы зданий в поз. 1, где для интервала до 6000 оС· сут/ год : а = 0,000075, b = 0,15; для интервала 6000-
8000 оС· сут/ год : а = 0,00005, b = 0,3; для интервала 8000 оС· сут/ год и более: а = 0,000025; b = 0,5.
2 Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче глухой части балконных дверей должно быть не менее чем в 1,5 раза выше нормируемого значения приведенного сопротивления теплопередаче светопрозрачной части этих конструкций.
3* Для зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/ м3 , нормируемые значения приведенного сопротивления теплопередаче, должны определяться для каждого конкретного здания.
Нормируемое значение сопротивления теплопередаче входных дверей
и ворот Rонорм должно быть не менее 0,6Rонорм стен зданий, определяемого по формуле 3.
tв - расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по ГОСТ 30494, ГОСТ 12.1.005, СанПиН 2.1.2.1002;
tн - расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С, принимаемая равной температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СП 131.1330;
tн - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 4;
αв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице 5
Таблица 4 – Коэффициенты теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции
|
Внутренняя поверхность ограждения |
Коэффициент |
|
|
теплоотдачи αв , |
|
10 |
Вт/ ( м2 · оС) |
|
|
|
1. |
Стен, полов, гладких потолков, потолков с |
8,7 |
выступающими ребрами при отношении высоты H ребер |
|
|
к расстоянию а, между гранями соседних ребер h / a ≤0,3 |
|
|
2. |
Потолков с выступающими ребрами при отношении |
7,6 |
h / a > 0,3 |
|
|
|
|
|
3. |
Окон |
8,0 |
4. |
Зенитных фонарей |
9,9 |
Примечание - Коэффициент теплоотдачи αв внутренней поверхности ограждающих конструкций животноводческих и птицеводческих зданий следует принимать в соответствии с СП 106.13330.
Таблица 5 – Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции
Здания и помещения |
Нормируемый температурный перепад |
t н , °С, для |
||
|
наружных |
покрытий и |
перекрытий |
зенитных |
|
стен |
чердачных |
над |
фонарей |
|
|
перекрытий |
проездами, |
|
|
|
|
подвалами |
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
подпольями |
|
1. Жилые, лечебно- |
4,0 |
3,0 |
2,0 |
tв − tр |
|
||||
профилактические и детские |
|
|
|
|
учреждения, школы, интернаты |
|
|
|
|
2. Общественные, кроме |
4,5 |
4,0 |
2,5 |
tв − tр |
|
||||
указанных в поз. 1, |
|
|
|
|
административные и бытовые, за |
|
|
|
|
исключением помещений с |
|
|
|
|
влажным или мокрым режимом |
|
|
|
|
3. Производственные с сухим и |
tв − tр , но |
0,8( tв − tр ) , но |
2,5 |
tв − tр |
нормальным режимами |
не более 7 |
не более 6 |
|
|
4. Производственные и другие |
tв − tр |
0,8( tв − tр ) |
2,5 |
не |
помещения с влажным или мокрым |
|
|
|
нормируе |
режимом |
|
|
|
тся |
5. Производственные здания со |
12 |
12 |
2,5 |
tв − tр |
|
||||
значительными избытками явной |
|
|
|
|
теплоты (более 23 Вт/ м3 ) и |
|
|
|
|
расчетной относительной |
|
|
|
|