Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Опалення житлового будинку
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Кафедра ТГВ
Інформація про роботу
Рік:
2008
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Опалення
Група:
ТГВ
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
ІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Кафедра ТГВ
Курсова робота
З курсу: “ОПАЛЕННЯ”
На тему:
«Опалення житлового будинку»
Зміст розрахунково-пояснювальної записки.
Сторінка
1.
Кліматологічні дані міста будівництва
3
2.
Конструкції зовнішніх захищень та їх теплотехнічний розрахунок.
4
3.
Підрахунок тепловтрат приміщень
19
4.
Розрахунок поверхні нагріву нагрівальних приладів
19
5.
Гідравлічний розрахунок трубопроводів системи опалення …
36
6.
Тепловий розрахунок системи підлогового опалення
45
7.
Гідравлічний розрахунок трубопроводів підлогового опалення
64
8.
Системи комерційного обліку втрат тепла будинками. Системи не комерційного обліку витрат тепла квартирами. Система розрахунків власників квартир за спожите тепло.
69
9.
Розрахунок основних техніко-економічних показників систем опалення будинків
73
10.
Визначення терміну окуплюваності одного із прийнятих технічних рішень
75
11.
Підбір приладів і обладнання вузла управління. Вибір схеми автоматичної роботи систем опалення та підбір приладів автоматизації
83
85
1. Коротка характеристика будівельної частини будинку, запроектованої системи опалення
Призначення будинку – житловий. Будинок дев’ятиповерховий, має підвал і горище. Стіни виконані з цегляної кладки. В якості утеплювача використовується пінополістерол. Пароізоляцію для горищного перекриття виконується з рубероїду. Для підвального перекриття пароізоляцію виконують також з руберойду. Для ПП і ГП в якості утеплювача застосовують пінополіуретан та перлітопластобетон відповідно . В даному будинку застосовують вікна з двошарових склопакетів і одинарним заскленням в окремих дерев(яних рамах. Вхід в будинок здійснюється через подвійні двері з тамбуром між ними.
Система опалення будинку, з верхньою розводкою, квартирна двотрубна, тупикова. Тип нагрівальних приладів: стальні штамповані радіатори марки „Purmo”.Трубопроводи системи опалення: сталеві. Прокладка зворотніх трубопроводів здійснюється на горищі.
Трубопроводи на горищі захищають від корозії та ізолюють.
Будинок має тепловий пункт, що розміщений в підвальному приміщенні. Система опалення залежна з підмішуванням води за допомогою трьохходового клапана.
Підключення нагрівальних приладів сходової клітки здійснюється перед елеваторним вузлом, з роздільною подачею води в них і в систему опалення. Нагрівальні прилади в житлових приміщеннях розміщуються відкрито, з нішами, на відстані 200 мм краю нагрівльного приладу від краю вікна. Прокладання трубопроводів в приміщеннях здійснюється конструкції плінтусу.
Кліматологічні дані міста будівництва.
Місто будівництва – м. Маріуполь.
Розрахункова географічна широта - [дод.2; 3]. 48( пн. ш.,
Барометричний тиск – [дод.2; 3]. 990 гПа
Швидкість вітру для холодного періоду року (параметри Б) – [ дод.2; 3]. 8 м/с
Абсолютно мінімальна температура – [дод. 1; 3]; 37(С
6. Середня температура зовнішнього повітря найхолоднішої п’ятиденки
з коефіцієнтом забезпеченості 0,92 – [дод. 1; 3]; -23(С
7.Середня температура періоду з середньодобовою температурою
( 8(С (середня температура опалювального періоду) – [дод. 1; 3]; - 1,4(С
8. Тривалість періоду з середньодобовою температурою повітря
( 8(С (тривалість опалювального періоду) – [дод. 1; 3]; 168 діб
9. Повторюваність напрямку вітру (чисельник), %, і середня швидкість вітру
(знаменник), м/с, по румбам – [дод.4; 2] заносимо в таблицю 1:
Табл.1
Місто
Пн
ПнСх
Сх
ПдСх
Пд
ПдЗх
Зх
ПнЗх
Маріуполь
7
13
16
26
5
13
12
8
5,6
5,2
6
6,2
5,4
6,3
5,8
4,7
10. Максимальна із середніх швидкостей по румбам за січень місяць [дод.4; 2] 6,2 м/с
2. Конструкції існуючих зовнішніх захищень та їх теплотехнічний розрахунок.
2.1. Розрахунок зовнішньої стіни до термомодернізації.
Визначимо умови експлуатації зовнішніх захищень:
Згідно [дод. 1; 3] м. Маріуполь знаходиться в 2 – нормальній зоні вологості.
За [табл.Г 1; 1] для tв = 20 (С і відносній вологості повітря 50…60% вибираємо нормальний режим експлуатації.
З [дод К; 1] вибираємо умови експлуатації А, для яких вибираємо теплотехнічні показники будівельних матеріалів.
Рис.1. Конструкція стіни до термомодернізації
Для розрахунку маємо таку конструкцію стіни, рис. 1, з такими конструктивними шарами :
Цементно-піщаний тиньк: (0 =1600 кг/м3; ( = 0,76 Вт/(м((С); ( =0,02м. [ дод. Л; п. 83; 1]
Кладка цегляна: (0 = 1800 кг/м3; ( = 0,7 Вт/(м((С); ( =0,51м. [ дод. Л; п. 89; 1]
3. Вапняно-піщаний тиньк: (0 = 1800 кг/м3; ( = 0,70 Вт/(м((С); ( =0,02м. [ дод. Л; п. 85; 1]
Знайдемо потрібний термічний опір теплопередачі захищення за формулою 1 [7]: ,
де tв =18(С – розрахункова температура внутрішнього повітря;
tз = -23(С – розрахункова температура зовнішнього повітря;
(tн – нормований температурний перепад між температурою внутрішнього повітря і температурою внутрішньої поверхні зовнішнього захищення, приймається з таблиці [ ]: (tн = 6,0(С
(в – коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні зовнішнього захищення. Приймається з таблиці [ дод. Е; 1]: (в = 8,7 Вт/(м2((С);
n – коефіцієнт, який приймається залежно від положення зовнішньої поверхні захищення відносно зовнішнього повітря, приймається з таблиці 3* [17]: n = 1.
Отже: (м2((С)/Вт.
Термічний опір R, (м2((С)/Вт, шару багатошарового захищення, а також однорідного (одношарового) захищення визначаємо за формулою 2 [7]:,
де ( - товщина шару, м;
( - розрахунковий коефіцієнт теплопровідності матеріалу шару, Вт/(м((С).
Загальний термічний опір теплопередачі Rз , (м2((С)/Вт, захищення визначаємо за формулою 3 [7]: ,
де (в – коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні зовнішнього захищення. Приймається з таблиці [ дод. Е; 1]: (в = 8,7 Вт/(м2((С);
(з – коефіцієнт тепловіддачі (для зимових умов) зовнішньої поверхні захищення, Вт/(м2((С), приймається з таблиці [ дод. Е; 1]: (з = 23 Вт/(м2((С);
Rк – термічний опір захищення, (м2((С)/Вт, визначається: для однорідного (одношарового) – за формулою 2 [7], для багатошарового за формулою:∑,
де R1, R2, … , Rn – термічний опір окремих шарів захищення, (м2((С)/Вт, визначається за формулою 2 [7];
Rп.пр. – термічний опір замкнутого термічного прошарку, приймається з додатку 4 [17].
Отже: ∑ (м2((С)/Вт;
(м2((С)/Вт
0,785 ≤0,94 Отже умова виконується.
R (м2((С)/Вт
R-дійсний термічний опір даної конструкції стіни до термомодернізації.
Визначимо загальну товщину конструкції:
мм.
Знайдемо коефіцієнт теплопередачі до термомодернізації:
К=1/ Rз=1/0,94=1,06 Вт/ (м2((С)
Підбір вікна до термомодернізації.
Згідно табл. 3 [17] при tв- tх.5=18-(-23)=41оС для не житлових будинків п. 1 Rпотрзаг=0.4 (м2((С)/Вт.
За табл. 5 [17] приймаємо вікно з подвійним заскленням спарені при відстані між склом δ=55 мм і Rзаг=0.4 (м2((С)/Вт, тоді Rзаг= Rпотрзаг=0.4 (м2((С)/Вт
Знайдемо коефіцієнт теплопередачі старих вікон:
К=1/ Rз=1/0,40=2,5 Вт/ (м2((С)
2.3. Теплотехнічний розрахунок горищного перекриття до термомодернізації.
В будинку, що реконструюється є наступна конструкція горищного перекриття: Рис. 2.
(умови експлуатації Б ):
Перекриття потиньковане складним тиньком (пісок, вапно, цемент) з такими параметрами (0 = 1700 кг/м3; ( = 0,87 Вт/(м((С); [ дод. Л; ; 1].
Несуча панель виготовлена з залізобетону з такими параметрами: (0 =2500 кг/м3; ( = 2,04 Вт/(м((С); [ дод. Л; 1];
В якості поро-ізоляції використаємо руберойд ГОСТ 10923-82 з такими характеристиками: (0 =600 кг/м3; ( = 0,17 Вт/(м((С); [ дод. Л; 1];
В якості утеплювача встановлено пінополіуретан (ТУ В-56-70) з такими характеристиками (0 =40 кг/м3; ( = 0,04 Вт/(м((С); . [ дод. Л; 1];
За вирівнюючий шар приймемо керамзитопінобетон з такими характеристиками: (0 =500 кг/м3; ( = 0,23 Вт/(м((С); [ дод. Л; 1].
Визначимо термічний опір несучої панелі. Оскільки конструкція панелі неоднорідна в теплотехнічному відношенні то її приведений термічний опір Rпр визначимо таким способом:
Рисунок 2. Конструкція горищного перекриття.
а) площинами, паралельними напрямкові теплового потоку, панель умовно ділимо на ділянки, з яких I ділянка однорідна, а II ділянка неоднорідна: Рис. 3.
Замінимо отвори круглої форми на отвори квадратної форми так, щоб площі отворів були однаковими: Sкруга.= Sквадр
Рисунок 3. До розрахунку термічного опору в напрямку
паралельному тепловому потоку.
, звідси знаходимо: , а = 140,9 мм.
Визначимо термічний опір в I січені: ,
де (1 = 0,03955м; (2 = 0,1409 м; (3 = 0,03955 м;
(1 = 2,04 Вт/(м((С) – коефіцієнт теплопровідності залізобетону.
Тоді: = 0,108 (м2((С)/Вт.
Визначимо термічний опір
в II січенні: , де
Rп.п.- термічний опір замкненого повітряного прошарку при потоці тепла знизу вверх і при додатній температурі в проміжку; Rп.п.= 0,15 (м2((С)/Вт [ дод. 4; 4].
Тоді: (м2((С)/Вт.
Термічний опір паралельно тепловому потоку знаходимо за формулою [5; 9]:
,
де F1, F2 – площі окремих ділянок захищення, м2;
F1 = 0,1409 м2; F2 = 0,0441 м2
R1, R2 – термічний опір вказаних окремих ділянок захищення.
Отже: (м2((С)/Вт.
Б) площинами, перпендикулярними
напрямкові теплового потоку, захищення умовно поділяємо на шари, з яких одні шари можуть бути однорідними – з одного матеріалу, а інші – неоднорідними – з одношарових ділянок різних матеріалів: Рис. 4. Термічний опір однорідних шарів I визначимо за формулою 2[9], неоднорідного II – за формулою 5 [9]: (м2((С)/Вт, де
Рисунок 4. До розрахунку термічного опору в напрямку перпендикулярному тепловому потоку.
(1 = (3 = 0,03955 м;
(1 = 2,04 Вт/(м((С) – коефіцієнт теплопровідності залізобетону.
, де
F1, F2 – площі окремих ділянок захищення, м2;
F1 = 0,1409 м2; F2 = 0,0441 м2
R1, R2 – термічний опір вказаних окремих ділянок захищення.
R1 = 0,15 (м2((С)/Вт [ дод. 4; 1].
R2 =(м2((С)/Вт, де
(2 = 0,1409 м;
(1 = 2,04 Вт/(м((С) – коефіцієнт теплопровідності залізобетону.
Отже: (м2((С)/Вт.
Термічний опір захищення R( визначимо як суму термічних опорів окремих однорідних і неоднорідних шарів – за формулою 4 [9]:
(м2((С)/Вт.
Приведений термічний опір несучої панелі визначимо за формулою 6 [9]: (м2((С)/Вт.
Знайдемо потрібний термічний опір теплопередачі захищення за формулою 1 [7]: ,
де tв =18(С – розрахункова температура внутрішнього повітря;
tз = -23(С – розрахункова температура зовнішнього повітря;
(tн – нормований температурний перепад між температурою внутрішнього повітря і температурою внутрішньої поверхні зовнішнього захищення, приймається з таблиці 1 [7]: (tн = 4,0(С
(в – коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні зовнішнього захищення. Приймається з таблиці [ дод. Е; 1]: (в = 8,7 Вт/(м2((С);
n – коефіцієнт, який приймається залежно від положення зовнішньої поверхні захищення відносно зовнішнього повітря, приймається з таблиці 3* [17]: n = 0,9.
Отже: (м2((С)/Вт.
Загальний термічний опір теплопередачі Rз , (м2((С)/Вт, горищного перекриття визначаємо за формулою 3 [9]: ,
(з – коефіцієнт тепловіддачі (для зимових умов) зовнішньої поверхні захищення, Вт/(м2((С), приймається з таблиці [ дод. Е; 1]: (в = 12 Вт/(м2((С);
Rк – термічний опір захищення, (м2((С)/Вт, визначається: для однорідного (одношарового) – за формулою 2 [7], для багатошарового за формулою: ∑ ,
де R1, R2, … , Rn – термічний опір окремих шарів захищення, (м2((С)/Вт, визначається за формулою 2 [7];
Rп.пр. – термічний опір замкнутого термічного прошарку, приймається з додатка 4 [17].
Отже: ∑ , де
(1 = 0,015 м, - товщина тиньку; (1 = 0,87 Вт/(м((С) – його коефіцієнт теплопровідності;
Rпр = 0,158 (м2((С)/Вт, - приведений термічний опір несучої панелі, (0 = 0,220 м;
(2 = 0,0015 м, - товщина руберойду; (2 = 0,17 Вт/(м((С) – його коефіцієнт теплопровідності;
(3, - товщина пінополіуретану; (3 = 0,04 Вт/(м((С) – його коефіцієнт теплопровідності;
(4 = 0,05 м, - товщина керамзитопінобетону; (4 = 0,23 Вт/(м((С) – його коефіцієнт теплопровідності;
Тоді: ∑ (м2((С)/Вт.
Rзаг= Rпотр
Отже: (м2((С)/Вт.
(=(1,06-0,6)*0,04=0,018 м=0,02 м
Визначимо товщину утеплювача (3: м.
Визначимо загальну товщину горищного перекриття:
м.
Визначимо загальний термічний опір:
(м2((С)/Вт.
Знайдемо коефіцієнт теплопередачі існуючого горищного перекриття:
К=1/ Rз=1/1,1=0,91 Вт/ (м2((С)
2.4 Теплотехнічний розрахунок перекриття над підвалом до термомодернізації.
В будинку, що реконструюється є наступна конструкція підвального перекриття: Рис. 5.
(умови експлуатації Б ):
Рисунок 5. Конструкція перекриття над підвалом.
Перекриття потиньковане цементно-піщаним тиньком з такими характеристиками (0 = 1800 кг/м3; ( = 0,93 Вт/(м((С);. [ дод. Л; п. 72; 1].
Несуча панель виготовлена з залізобетону з такими характеристиками: (0 =2500 кг/м3; ( = 2,04 Вт/(м((С); [ дод. Л; ; 1];
В якості пароізоляції використаємо руберойд ГОСТ 10923-82 з такими характеристиками: (0 =600 кг/м3; ( = 0,17 Вт/(м((С); [ дод. Л; 1];
За вирівнюючий шар приймемо вермикулітобетон з такими характеристиками: (0 = 300 кг/м3; ( = 0,11 Вт/(м((С); [ дод. Л; 1];
За покриття використаємо підлогу з сосни чи ялини поперек волокон (ГОСТ 8486-66**) з такими характеристиками: (0 =500 кг/м3; ( = 0,18 Вт/(м((С); [ дод. Л; 1];
Визначимо термічний опір несучої панелі. Оскільки конструкція панелі неоднорідна в теплотехнічному відношенні то її приведений термічний опір Rпр визначимо таким способом:
а) площинами, паралельними напрямкові теплового потоку, панель умовно ділимо на ділянки, з яких I ділянка однорідна, а II ділянка неоднорідна: Рис. 6.
Замінимо отвори круглої форми на отвори квадратної форми так, щоб площі
Рисунок 6. До розрахунку термічного опору в напрямку паралельному тепловому потоку.
отворів були однаковими: Sкруга.= Sквадр
, звідси отримаємо: , а = 140,9 мм.
Визначимо термічний опір в I січені: , де
(1 = 0,03955м; (2 = 0,1409 м; (3 = 0,03955 м;
(1 = 2,04 Вт/(м((С) – коефіцієнт теплопровідності залізобетону.
Тоді: (м2((С)/Вт.
Визначимо термічний опір в II січенні: , де
Rп.п.- термічний опір замкненого повітряного прошарку при потоці тепла з верху вниз і при додатній температурі в проміжку; Rп.п.= 0,188 (м2((С)/Вт [ дод. 4; 1].
Тоді: (м2((С)/Вт.
Рисунок 7. До розрахунку термічного опору в напрямку перпендикулярному тепловому потоку.
Термічний опір паралельно тепловому потоку знаходимо за формулою [5; 9] , де
F1, F2 – площі окремих ділянок захищення, м2;
F1 = 0,1409 м2;
F2 = 0,0441 м2
R1, R2 – термічний опір вказаних окремих ділянок захищення.
Отже: (м2((С)/Вт.
Б) площинами, перпендикулярними напрямкові теплового потоку, захищення умовно поділяємо на шари, з яких одні шари можуть бути однорідними – з одного матеріалу, а інші – неоднорідними – з одношарових ділянок різних матеріалів: Рис. 7. Термічний опір однорідних шарів I визначимо за формулою 2[9], неоднорідного II – за формулою 5 [9]:
(м2((С)/Вт, де
(1 = (3 = 0,03955 м;
(1 = 2,04 Вт/(м((С) – коефіцієнт теплопровідності залізобетону.
, де
F1, F2 – площі окремих ділянок захищення, м2;
F1 = 0,1409 м2; F2 = 0,0441 м2
R1, R2 – термічний опір вказаних окремих ділянок захищення.
R1 = 0,188 (м2((С)/Вт [ дод. 4; 1]R2 =(м2((С)/Вт, де
(2 = 0,1409 м;
(1 = 2,04 Вт/(м((С) – коефіцієнт теплопровідності залізобетону.
Отже: (м2((С)/Вт.
Термічний опір захищення R( визначимо як суму термічних опорів окремих однорідних і неоднорідних шарів – за формулою 4 [9]:
(м2((С)/Вт.
Приведений термічний опір несучої панелі визначимо за формулою 6 [9]: (м2((С)/Вт.
Знайдемо потрібний термічний опір теплопередачі захищення за формулою 1 [7]: ,
де tв =18(С – розрахункова температура внутрішнього повітря;
tз = -23(С – розрахункова температура зовнішнього повітря;
(tн – нормований температурний перепад між температурою внутрішнього повітря і температурою внутрішньої поверхні зовнішнього захищення, приймається з таблиці 1 [7]: (tн = 2,0(С
(в – коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні зовнішнього захищення. Приймається з таблиці [ дод. Е; 1]: (в = 8,7 Вт/(м2((С);
n – коефіцієнт, який приймається залежно від положення зовнішньої поверхні захищення відносно зовнішнього повітря, приймається з таблиці 3* [17]: n = 0,4.
Отже: (м2((С)/Вт.
Загальний термічний опір теплопередачі Rз , (м2((С)/Вт, перекриття над підвалом визначаємо за формулою 3 [7]: ,
(з – коефіцієнт тепловіддачі (для зимових умов) зовнішньої поверхні захищення, Вт/(м2((С), приймається з таблиці [ дод. Е; 1]: (з = 6 Вт/(м2((С);
Rк – термічний опір захищення, (м2((С)/Вт, визначається: для однорідного (одношарового) – за формулою 2 [7], для багатошарового за формулою: ∑,
де R1, R2, … , Rn – термічний опір окремих шарів захищення, (м2((С)/Вт, визначається за формулою 2 [7];
Rп.пр. – термічний опір замкнутого термічного прошарку, приймається з додатка 4 [17].
Отже: ∑, де
(1 =0,040 м, - товщина дощок з сосни чи ялини; (4 = 0,18 Вт/(м((С) – їх коефіцієнт теплопровідності;
(2 = 0,050 м, - товщина вермикулітобетону; (3 = 0,11 Вт/(м((С) – його коефіцієнт теплопровідності;
(3 = 0,0015 м, - товщина руберойду; (2 = 0,17 Вт/(м((С) – його коефіцієнт теплопровідності;
Rпр = 0,173 (м2((С)/Вт, - приведений термічний опір несучої панелі, (0 = 0,220 м;
(1 = 0,015 м, - товщина тиньку; (1 = 0,93 Вт/(м((С) – його коефіцієнт теплопровідності;
Тоді: ∑ (м2((С)/Вт.
Rзаг= Rпотр
Отже: (м2((С)/Вт.
. Звідси: ; .
Визначимо загальну товщину горищного перекриття:
м.
Визначимо загальний термічний опір:
(м2((С)/Вт.
Знайдемо коефіцієнт теплопередачі існуючого перекриття над підвалом:
К=1/ Rз=1/1,16=0,86 Вт/ (м2((С)
3. Конструкції зовнішніх захищень після термомодернізації
3.1 Термомодернізація зовнішньої стіни.
Загальний термічний опір будівельних захищень Rз житлових і громадських будинків при їх проектуванні, здійсненню реконструкції або капітальному ремонті повинен бути більшим або дорівнювати потрібному термічному опорові Rпотр, виходячи з санітарно-гігієнічних вимог (табл. 1[7]), в залежності від КГД, і дорівнювати нормованому термічному опорові Rqmin, визначеному з табл.1 [1]:.
У зв’язку з тим, що на території України введені нові значення термічних опорів, що є затверджені в ДБН В.2.6.31-2006 «Теплова ізоляція будівель», що набув чинності з 01,04,2007р. дану конструкцію стіни потрібно додатково до утеплити додавши ще один конструктивний шар утеплювача – пінополістирол.
Рис.8. Конструкція стіни після термомодернізації
Для розрахунку маємо таку конструкцію стіни, рис. 8 з такими конструктивними шарами :
Цементно-піщаний тиньк: (0 =1600 кг/м3; ( = 0,76 Вт/(м((С); ( =0,02м. [ дод. Л; п. 83; 1]
Пінополістерол (0 = 15 кг/м3; ( =0,045 Вт/(м((С); ( =х. [ дод. Л; п.19:1].
Кладка цегляна: (0 = 1800 кг/м3; ( = 0,7 Вт/(м((С); ( =0,51м. [ дод. Л; п. 89; 1]
3. Вапняно-піщаний тиньк: (0 = 1800 кг/м3; ( = 0,7 Вт/(м((С); ( =0,02м. [ дод. Л; п. 85; 1]
З табл.1 [1] для 2 зони, для зовнішніх стін, вибираємо Rqmin = 2,5 (м2((С)/Вт.
Визначимо товщину утеплювача.
Rзаг= Rqmin
(=(2,5-0,94)*0,045=0,071м=0,08м
Отже:;
(м2((С)/Вт.
Знайдемо коефіцієнт теплопередачі після термомодернізації:
К=1/ Rз=1/2,7=0,37 Вт./ (м2((С)
Визначимо загальну товщину конструкції:
мм.
Висновок: Дана конструкція стіни у м. Маріуполі матиме товщину 0,63 м.
Підбір вікна після термомодернізації.
Згідно табл..1. [1] Rqmin =0,56 (м2((С)/Вт , тому для відповідності до нормованого термічного опору , зменшення інфільтрації та економії теплоти замінюємо вікна на сучасні з склопакетом 4М1-12-4К однокамерні, що мають Rзаг = 0,57 (м2((С)/Вт табл.М1 [1]
Де, М1- листове стандартне скло
К – енергозберігаюче з твердим покриттям.
4 – товщина скла, мм
Порядок скління у маркуванні від зовнішньої поверхні.
Знйдемо коефіцієнт теплопередачі нових вікон:
К=1/ Rз=1/0,57=1,75 Вт/ (м2((С)
Термомодернізація горищного перекриття.
Рисунок 9.Конструкція горищного перекриття.
Перекриття потиньковане складним тиньком (пісок, вапно, цемент) з такими параметрами (0 = 1700 кг/м3; ( = 0,87 Вт/(м((С); [ дод. Л; ; 1].
Несуча панель виготовлена з залізобетону з такими параметрами: (0 =2500 кг/м3; ( = 2,04 Вт/(м((С); [ дод. Л; 1];
В якості пароізоляції використаємо руберойд ГОСТ 10923-82 з такими характеристиками: (0 =600 кг/м3; ( = 0,17 Вт/(м((С); [ дод. Л; 1];
В якості утеплювача встановлено пінополіуретан (ТУ В-56-70) з такими характеристиками (0 =40 кг/м3; ( = 0,04 Вт/(м((С); . [ дод. Л; 1];
7. За вирівнюючий шар приймемо керамзитопінобетон з такими характеристиками: (0 =500 кг/м3; ( = 0,23 Вт/(м((С); [ дод. Л; 1].
Згідно табл..1. [1] Rqmin =3,0 (м2((С)/Вт , тому для відповідності до нормованого термічного опору , та економії теплоти замінюємо товщину утеплювача змінюючи конструкцію перекриття,
Визначимо товщину утеплювача (3
Rзаг= Rqmin
(=(3.0-0,60)*0,04=0,096м=0,1м
Визначимо загальну товщину горищного перекриття:
м.
Визначимо загальний термічний опір:
(м2((С)/Вт.
Знйдемо коефіцієнт теплопередачі після доутеплення:
К=1/ Rз=1/3,1=0,32 Вт/ (м2((С)
Висновок: Дана конструкція перекриття у м. Маріуполь матиме товщину 0,386 м.
3.4 Термомодернізація підвального перекриття.
Згідно табл..1. [1] Rqmin =2,6 (м2((С)/Вт , тому для відповідності до нормованого термічного опору , та економії теплоти додаємо ще один конструктивний шар - перлітопластобетон,
Перекриття потиньковане цементно-піщаним тиньком з такими параметрами (0 = 1800 кг/м3; ( = 0,93 Вт/(м((С);. [ дод. Л; п. 72; 1].
Несуча панель виготовлена з залізобетону з такими параметрами: (0 =2500 кг/м3; ( = 2,04 Вт/(м((С); [ дод. Л; ; 1];
В якості пароізоляції використаємо руберойд ГОСТ 10923-82 з такими параметрами: (0 =600 кг/м3; ( = 0,17 Вт/(м((С); [ дод. Л; 1];
За вирівнюючий шар приймемо вермикулітобетон з такими параметрами: (0 = 300 кг/м3; ( = 0,11 Вт/(м((С); [ дод. Л; 1];
За покриття використаємо підлогу з сосни чи ялини поперек волокон (ГОСТ 8486-66**) з такими параметрами: (0 =500 кг/м3; ( = 0,18 Вт/(м((С); [ дод. Л; 1];
В якості додаткового утеплювача встановимо плити пінополістерольні з такими параметрами (0 =50 кг/м3; ( = 0,045 Вт/(м((С); . [ дод. Л;п.19; 1];
Перекриття ще потиньковане цементно-піщаним тиньком з такими параметрами (0 = 1800 кг/м3; ( = 0,93 Вт/(м((С);. [ дод. Л; п. 72; 1].
Рисунок 10. Конструкція перекриття над підвалом.
Визначимо товщину утеплювача (3
Rзаг= Rqmin
.
Звідси м.
Визначимо загальну товщину горищного перекриття:
м.
Визначимо загальний термічний опір:
(м2((С)/Вт.
Знйдемо коефіцієнт теплопередачі після доутеплення:
К=1/ Rз=1/2,67=0,38 Вт/ (м2((С)
Висновок: Дана конструкція перекриття у м. Маріуполь матиме товщину 0,42 м
4. Теплотехнічний розрахунок зовнішніх захищень дитячої школи народних ремесел для холодного періоду року.
(нове будівництво)
4.1.Розрахунок зовнішньої стіни
Загальний термічний опір будівельних захищень Rз повинен дорівнювати нормованому термічному опорові Rqmin, .
Отже, м.Любашівка знаходиться в ІІ температурній зоні України табл.1[3].
З табл.1 [1] для 2 зони, для зовнішніх стін, вибираємо Rqmin = 2,5 (м2((С)/Вт.
Конструктивні шари захищення:
1.Вапняно-піщаний тиньк: 0 =1600 кг/м3; = 0,7 Вт/(мС). [ дод. Л; п. 85; 1]
2.Цегла керамічна пустотна: 0 = 1600 кг/м3; = 0,58 Вт/(мС). [ дод. Л; п. 76; 1]
Рис. .конструкція з. ст. школи 3.Складний тиньк:
0 = 1700 кг/м3; = 0,7 Вт/(мС). [ дод. Л; п. 84; 1]
4. Шар утеплювача:
Пінополістирол: 0 = 150 кг/м3; =0,045 Вт/(мС). [ дод. Л; п. 19;16]
Рис.11. конструкція зовнішньої стіни школи
Визначаємо товщину утеплювача: Rз = Rqmin
Звідси: х = 0,063м. Приймаємо товщину утеплювача δут = 0,07 м
Визначаємо дійсний термічний опір захищення:
Rдійсн =(м2С)/Вт.
Rдійсне = 2,65 (м2С)/Вт.
Знйдемо коефіцієнт теплопередачі зовнішньої стіни :
К=1/ Rз=1/2,65=0,38 Вт/ (м2((С)
Визначимо загальну товщину стіни:
м.
Висновок: Дана конструкція перекриття у м. Любашівка матиме товщину 0,62 м
4.2.Розрахунок горищного перекриття.
Згідно табл..1. [1] для другої температурної зони Rqmin =3,0 (м2((С)/Вт , тому для відповідності до нормованого термічного опору , та економії теплоти теплоізолюємо дане перекриття пінополістерольними плитами, за вирівнюючий шар приймемо керамзитобетон.
Отже маємо наступні конструктивні шари горищного перекриття:
1.Перекриття потиньковане складним тиньком (пісок, вапно, цемент) з такими параметрами
(0 = 1700 кг/м3; ( = 0,87 Вт/(м((С); [ дод. Л;п.84 ; 1].
2.Несуча панель виготовлена з залізобетону з такими параметрами: (0 =2500 кг/м3; ( = 2,04 Вт/(м((С); [ дод. Л; 1];
3.В якості поро-ізоляції використаємо руберойд ГОСТ 10923-82 з такими параметрами: (0 =600 кг/м3; ( = 0,17 Вт/(м((С); [ дод. Л; п.100; 1];
4.В якості утеплювача встановимо плити пінополістерольні з такими параметрами (0 =50 кг/м3; ( = 0,045 Вт/(м((С); . [ дод. Л;п.19; 1];
5.За верхній вирівнюючий шар встановимо керамзитобетон на кварцовому піску з такими параметрами: (0 =500 кг/м3; ( = 0,23 Вт/(м((С); [ дод. Л; п.59;1].
Рис.12. Конструкція горищного перекриття
Визначимо термічний опір несучої панелі. Оскільки конструкція панелі неоднорідна в теплотехнічному відношенні то її приведений термічний опір Rпр визначимо таким способом:
а) площинами, паралельними напрямкові теплового потоку, панель умовно ділимо на ділянки, з яких I ділянка однорідна, а II ділянка неоднорідна: Рис. 3.
Замінимо отвори круглої форми на отвори квадратної форми так, щоб площі отворів були однаковими: Sкруга.= Sквадр
Рисунок 13. До розрахунку термічного опору в напрямку
паралельному тепловому потоку.
, звідси знаходимо: , а = 140,9 мм.
Визначимо термічний опір в I січені: ,
де (1 = 0,03955м; (2 = 0,1409 м; (3 = 0,03955 м;
(1 = 2,04 Вт/(м((С) – коефіцієнт теплопровідності залізобетону.
Тоді: = 0,108 (м2((С)/Вт.
Визначимо термічний опір
в II січенні: , де
Rп.п.- термічний опір замкненого повітряного прошарку при потоці тепла знизу вверх і при додатній температурі в проміжку; Rп.п.= 0,15 (м2((С)/Вт [ дод. 4; 4].
Тоді: (м2((С)/Вт.
Термічний опір паралельно тепловому потоку знаходимо за формулою [5; 9]:
,
де F1, F2 – площі окремих ділянок захищення, м2;
F1 = 0,1409 м2; F2 = 0,0441 м2
R1, R2 – термічний опір вказаних окремих ділянок захищення.
Отже: (м2((С)/Вт.
Б) площинами, перпендикулярними
напрямкові теплового потоку, захищення умовно поділяємо на шари, з яких одні шари можуть бути однорідними – з одного матеріалу, а інші – неоднорідними – з одношарових ділянок різних матеріалів: Рис. 4. Термічний опір однорідних шарів I визначимо за формулою 2[9], неоднорідного II – за формулою 5 [9]: (м2((С)/Вт, де
(1 = (3 = 0,03955 м;
(1 = 2,04 Вт/(м((С) – коефіцієнт теплопровідності залізобетону.
,
Рисунок 14. До розрахунку термічного опору в напрямку перпендикулярному тепловому потоку.
де
F1, F2 – площі окремих ділянок захищення, м2;
F1 = 0,1409 м2; F2 = 0,0441 м2
R1, R2 – термічний опір вказаних окремих ділянок захищення.
R1 = 0,15 (м2((С)/Вт [ дод. 4; 1].
R2 =(м2((С)/Вт, де
(2 = 0,1409 м;
(1 = 2,04 Вт/(м((С) – коефіцієнт теплопровідності залізобетону.
Отже: (м2((С)/Вт.
Термічний опір захищення R( визначимо як суму термічних опорів окремих однорідних і неоднорідних шарів – за формулою 4 [9]:
(м2((С)/Вт.
Приведений термічний опір несучої панелі визначимо за формулою 6 [9]: (м2((С)/Вт.
Визначимо товщину утеплювача.
(4=(3,0-0.6)*0,045=0,108м=0,12м
Отже:
(м2((С)/Вт.
Визначимо загальну товщину горищного перекриття:
м.
Знайдемо коефіцієнт теплопередачі горищного перекриття:
К=1/ Rз=1/3,27=0,31 Вт/ (м2((С)
Висновок: Дана конструкція перекриття у м. Любашівка матиме товщину 0,41 м.
5.Підрахунок тепловтрат приміщень.
5.1.Тепловтрати житлового будинку.
Втрати тепла (тепловтрати) приміщеннями в холодний період року складаються із тепловтрат через захищення і втрат тепла на нагрівання зовнішнього холодного повітря, що надходить у приміщення шляхом інфільтрації через зовнішні захищення
.
Тепловтрати через захищення визначаються як сума тепловтрат через усі зовнішня захищення приміщення. Тепловтрати підраховуються окремо для кожного приміщення, що опалюється. Розрахунок проводиться у табличній формі (Таблиця 2):
Основні тепловтрати – це тепловтрати через окремі захищення: стіни Qст, вікна Qв, покриття Qпокр, двері Qдв, підлогу Qпідл та інші (ф. 76; 10(:
.
Тепловтрати через окремі захищення Qі, Вт, можна підрахувати за формулою 77 (10(:
,
де Rзаг – загальний термічний опір захищення, (м2((С)/Вт;
tв – внутрішня температура повітря, (С, в приміщенні з табл.4 [5];
- для житлової кімнати та прачечної : tв =20 (С
- для кухні, лоджії та комірки: tв=18 (С
- для ванни: tв=25 (С
- для сходової клітки: tв=16(С
tз – температура зовнішнього повітря, (С, що для більшості будинків приймається як температура найхолоднішої п(ятиденки забезпеченістю 0,92;
F – площа захищення, м2;
n – коефіцієнт, який зменшує розрахункову різницю температур (tв – tз), приймаємо з таблиці 3 (10(.
Для підвального пекриття без світлових прорізів в стінах n=0.4;
Для горищного перекриття n=0.9.
( β- коефіцієнт, який враховує тепловтрати:
на орієнтацію захищень відносно сторін світу та швидкості вітру згідно табл.3 [8]:
Сх, Пн сх, Пн зх, Пн
До 5 м/с – 5%
5 м/с і більше – 10%,
при повторюваності вітру в даному напрямку не менше 15%
на зовнішні двері необладнані тепловими завісами:
приймаємо в даній роботі подвійні двері з тамбуром між ними – 0,27 H ( H- висота будинку).
Обрахунок зводимо у таблицю 2.
Умовні скорочення:
ЗС – зовнішня стіна;
ВК – вікно дерев’яне в хвойних рамах;
Б.дв – балконні двері;
Г.П – горищне перекриття; Пл – перекриття над підвалом
Додаткові тепловтрати становлять затрати тепла на нагрівання зовнішнього холодного повітря, яке надходить у приміщення на вентиляцію з розрахунку однократного повітрообміну.
Затрати на вентиляцію вираховуються за формулою 4 Ст4 (8(:
Qв = 0,337 * Sn * h (tв - tн ), Вт
де Sn - площа підлоги приміщення, кв. м;
h - висота приміщення від підлоги до стелі, м, но не більше 3,5.
.
Подальші розрахунки втрати на вентеляцію приміщення
заносимо в таблицю 3.
Табл.3
№приим
tв,°С
∆tв,°С
H, м
S, м²
V, м³
коеф
Qі, Вт
101-901
20
43
2.7
17.8
48.06
0.337
696
102-902
20
43
2.7
10.5
28.35
0.337
411
105-905
20
43
2.7
10.5
28.35
0.337
411
106-906
20
43
2.7
13.5
36.45
0.337
528
107-907
20
43
2.7
17.8
48.06
0.337
696
108-908
20
43
2.7
17.8
48.06
0.337
696
109-909
20
43
2.7
9.5
25.65
0.337
372
111-911
20
43
2.7
12.4
33.5
0.337
485
112-912
20
43
2.7
17.8
48.06
0.337
696
113-913
20
43
2.7
11.7
31.6
0.337
458
49041
Для сходової клітки додатково підраховуємо втрати тепла на зовнішнє повітря , яке надходить через вхідні двері, які необладнані тепловою завісою за формулою 5[8]:
, Вт
H - висота будинку,м; H=9*3,0 +0,8+2.0+0,5=30,3м
N - кількість людей що проходять через вхідні двері за годину,осіб;
в- коефіцієнт , що враховує кількість тамбурів;
в=1 , при одному тамбурі;
;
m- кількість кімнат у квартирі;
кількість квартир.
N=(3+1)9+(2+1)9+(5+1)9=117 осіб.
Qінф=0,7*1(30,3+0,8*117)*(16-(-23))=3382 Вт
5.2 Підрахунок тепловтрат дитячої школи народних ремесел
Втрати тепла (тепловтрати) приміщеннями в холодний період року складаються із тепловтрат через захищення і втрат тепла на нагрівання зовнішнього холодного повітря, що надходить у приміщення шляхом інфільтрації через зовнішні захищення
.
Тепловтрати через захищення визначаються як сума тепловтрат через усі зовнішня захищення приміщення. Тепловтрати підраховуються окремо для кожного приміщення, що опалюється. Розрахунок проводиться у табличній формі (Таблиця 4):
Основні тепловтрати – це тепловтрати через окремі захищення: стіни Qст, вікна Qв, покриття Qпокр, двері Qдв, підлогу Qпідл та інші (ф. 76; 10(:
.
Тепловтрати через окремі захищення Qі, Вт, можна підрахувати за формулою 77 (10(:
,
де Rзаг – загальний термічний опір захищення, (м2((С)/Вт;
tв – внутрішня температура повітря, (С, в приміщенні з табл.4 [5];
- для житлової кімнати та прачечної : tв =20 (С
- для кухні, лоджії та комірки: tв=18 (С
- для ванни: tв=25 (С
- для сходової клітки: tв=16(С
tз – температура зовнішнього повітря, (С, що для більшості будинків приймається як температура найхолоднішої п(ятиденки забезпеченістю 0,92;
F – площа захищення, м2;
n – коефіцієнт, який зменшує розрахункову різницю температур (tв – tз), приймаємо з таблиці 3 (10(.
Для підвального пекриття без світлових прорізів в стінах n=0.4;
Для горищного перекриття n=0.9.
( β- коефіцієнт, який враховує тепловтрати:
на орієнтацію захищень відносно сторін світу та швидкості вітру згідно табл.3 [8]:
Сх, Пн сх, Пн зх, Пн
До 5 м/с – 5%
5 м/с і більше – 10%, при повторюваності вітру в даному напрямку не менше 15%
на наявність в приміщенні двох і більше зовнішніх стін – 5%
на зовнішні двері необладнані тепловими завісами:
приймаємо в даній роботі подвійні двері з тамбуром між ними – 0,27 H ( H- висота будинку).
Обрахунок зводимо у таблицю 1.
Умовні скорочення:
ЗС – зовнішня стіна;
ВК – вікно дерев’яне в хвойних рамах;
Б.дв – балконні двері;
Г.П – горищне перекриття; Пл – перекриття над підвалом
Додаткові тепловтрати становлять затрати тепла на нагрівання зовнішнього холодного повітря, яке надходить у приміщення на вентиляцію з розрахунку однократного повітрообміну.
Затрати на вентиляцію вираховуються за формулою 4 Ст4 (8(:
Qв = 0,337 * Sn * h (tв - tн ), Вт
де Sn - площа підлоги приміщення, кв. м;
h - висота приміщення від підлоги до стелі, м, но не більше 3,5.
.
Подальші розрахунки втрати на вентеляцію приміщення заносимо в таблицю 5.
Табл.5
№приим
tв,°С
∆tв,°С
H, м
S, м²
V, м³
коеф
Qі, Вт
1
22
45
3
69.6
208.8
0.337
3166
2
20
43
3
45
135
0.337
1956
4
20
43
3
11.2
33.6
0.337
487
7
22
45
3
14
42
0.337
609
6961
5.2.1.Втрати через підлогу:
У даній споруді немає підвального приміщення, тому розрахунок тепловтрат через підлогу потрібно проводити за температурними зонами.
Тепловтрати через підлогу на ґрунті розраховуємо по температурних зонах за формулою:
Qпідл= (F1/R1+F2/R2+F3/R3)·(tв-tз),
Рисунок 15. До розрахунку тепловтрат через підлогу по температурних зонах.
F1 – площа підлоги, що входить до першої зони шириною 2 м, м2;
R1 – опір теплопередачі першої зони, м2·°С/Вт;
F2 – площа підлоги, що входить до другої зони шириною 2 м, м2;
R2 – опір теплопередачі другої зони, м2·°С/Вт;
F3 – площа підлоги, що залишилась, м2;
R3 – опір теплопередачі третьої зони, м2·°С/Вт;
Отже:
Тепловтрати через підлогу у залі для ігор :
Q1= (39,2/3,64+23,2/5,84+6,06/10,14)·(22-(-23)) = 690 Вт;
Тепловтрати через підлогу у їдальні :
Q2= (18,0/3,64+18,0/5,84+9,0/10,14)·(20-(-23)) = 383 Вт;
Тепловтрати через підлогу у кухні-їдальні :
Q3= (6,0/3,64+7,2/5,84+1,8/10,14)·(20-(-23)) = 132 Вт;
Тепловтрати через підлогу у кабінеті вихователя :
Q4= (10,0/3,64+1,6/5,84)·(20-(-23)) = 130 Вт;
Тепловтрати через підлогу у вестибюлі :
Q5= (5,25/3,64+2,4/5,84)·(16-(-23)) = 72 Вт;
Тепловтрати через підлогу у гардеробі :
Q6= (10/3,64+4/5,84)·(20-(-23)) = 148 Вт;
Тепловтрати через підлогу у спальні :
Q7= (9,2/5,84+20,8/10,14)·(22-(-23)) = 163 Вт;
Тепловтрати через підлогу у вбиральні :
Q8= (9,6/3,64+14,4/5,84+3,0/10,14)·(20-(-23)) = 232 Вт;
Тепловтрати через підлогу у загальному коридорі :
Q9= (25,7/10,14)·(18-(-23)) = 104 Вт;
6. Розрахунок енергетичних показників
будинку при його теплоізоляції.
Термічні опори огороджуючих конструкцій існуючого будинку, які підлягають реконструкції, вираховуються на основі натурних замірів товщин конструктивних шарів огороджуючих конструкцій за формулою:
В умовах курсового проектування з достатньою точністю для існуючих будинків можна прийняти, що загальні термічні опори Rзаг огороджуючих конструкцій рівні потрібним термічним опорам , вирахуваним на основі п.2 СниП ІІ-3-79**. Строительная теплотехника.М.1986:
.
При розрахунку доутеплення огороджуючих конструкцій і доведення їх термічних опорів до більш високого рівня, користуємося значеннями нормативів опору теплопередачі, Таблиця 1.2 (ДБН В.2.6-31:2006. Теплова ізоляція будівель.).
Отже, при проведенні реконструкції огороджуючих конструкцій будинку, їх загальні термічні опори Rзаг повинні дорівнювати нормативним, а при економічному обгрунтуванні можуть бути більшими, тобто . Дані розрахунків термічних опорів заносимо в табл.5.
Значення термічних опорів зовнішніх захищень будинку
Табл.6
№ з/п
Назва зовнішніх захищень
Площа зовнішніх захищень,
Fзаг , м2
Значення загальних термічних опорів Rзаг,
до реконструкції захищень
після реконструкції захищень
% збільшення термічного опору
1
Зовнішні стіни
1647
0,94
2,7
65,2
2
Горищне перекриття
169
1,1
3,1
64,5
3
Підвальне перекриття над підвалом
169
1,16
2,67
56,5
4
Вікна
295
0,4
0,57
29,8
5
Зовнішні двері
2,8
0.56
1,62
65,4
6
Інші захищення
Після цього проводимо розрахунок тепловтрат через огороджуючі конструкції Qосн за загальновідомою формулою для двох варіантів:
існуючий будинок ;
будинок доутеплений після реконструкції.
Для двох варіантів також визначаємо витрати тепла на нагрівання повітря, що інфільтрується через вікна Qінф.
Визначимо річну витрату тепла Qріч на опалення будинку (до його реконструкції), кВт год/рік за формулою
де Q1 - розрахункова потужність системи опалення будинку (до реконструкції), кВт;
tВ=18°С - розрахункова температура внутрішнього повітря приміщень;
t3=-23 °С - розрахункова температура зовнішнього повітря;
n=3259 - кількість градусо-діб міста будівництва. дод.1;п.18; [3]:
Визначимо річну витрату тепла Qріч на опалення будинку (після реконструкції)
де Q2 - розрахункова потужність системи опалення будинку (після реконструкції), кВт.
Визначимо річну витрату тепла Qріч на нагрів інфільтраційного повітря будинку.
Дані заносимо в табл.6.
Енергетичний баланс будинку
табл.7
№ з/п
Назва енергетичних показників
Один. виміру
Значення показників
до теплоізоляції будинку
після теплоізоляції будинку
1
Трансмісійні витрати тепла, Qосн
кВт • год
825,3
340,6
рік
2
Вентиляційні (інфільтраційні) витрати тепла, Qінф
кВт • год
319,6
319,6
рік
3
Брутто-потреба тепла на опалення Qзаг= Qосн + Qінф
кВт • год
1144,9
660,2
рік
4
Питома річна потреба в теплі для опалення, qріч
кВт • год
0.89
0.52
м2 • рік
5
Питома теплова характеристика
будинку, q0
Вт
6,1
3,35
м3 °С
Тоді загальні тепловтрати будинку складатимуть
Qзаг=Qосн+Qінф
Дані заносимо в п.3 табл. 6.
За нижчепр...
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора