Отопление гражданского здания (стр. 5 из 7)

, (15)

где Qзд – расчетные теплопотери через ограждающие конструкции всех помещений здания, Вт;

V – объем отапливаемого здания по внешнему обмеру, м3;

(tint – text) – расчетная разность температур для основных помещений здания, °С.

V = (13,05×18,4 – 1,5×7) ×10,2 = 2342,12 м3

q = 38270/[2342,12×(20+27)] = 0,35 Вт/(м3 · °С)

Контрольная удельная тепловая характеристика жилых и общественных зданий (для населенных пунктов с расчетной наружной температурой – 30 °С) объемом до 3 тыс. м3: qк = 0,49 Вт/(м3 · °С).

17) Удельный расход теплоты на отопление 1 м2 общей площади является показателем тепловой эффективности зданий, который обеспечивается соблюдением требований к теплозащитным свойствам ограждающих конструкций, проектными решениями архитектурно – строительной части зданий, систем отопления и вентиляции, способом регулирования подачи теплоты, качеством выполнения строительно – монтажных работ и техническим уровнем эксплуатации зданий и систем теплоснабжения.

Удельный расход теплоты на отопление 1 м2 общей площади определяется по формуле:

, (16)

где Sобщ – площадь здания, м2, которая равна произведению площади этажа на количество этажей.

q1 = 38270 / 229,62×3 = 55,56 Вт/м2

Контрольный удельный расход теплоты на отопление 1 м2 общей площади четырехэтажного жилого здания при расчетной температуре наружного воздуха - 30°С: q1к = 109 Вт/м2.

18) По пунктам 16, 17 можно сделать вывод, что здание имеет тепловую эффективность выше нормируемой. Следовательно, при теплотехническом расчете выбраны эффективные решения ограждающих конструкций.

4. Выбор и обоснование системы отопления

В жилом трехэтажном здании запроектирована централизованная водяная, среднетемпературная, вертикальная, двухтрубная система отопления, с нижней разводкой подающих и обратных магистралей и естественной циркуляцией теплоносителя, тупиковая.

Системы водяного отопления имеют гигиенические и технические преимущества. При водяном отоплении (по сравнению с паровым) поверхности приборов и труб имеют относительно невысокую температуру (средняя температура поверхности приборов в течение отопительного сезона практически не превышает гигиенического предела), а температура помещений поддерживается равномерной. У водяных систем значительный срок службы, они действуют бесшумно, просты в обслуживании и ремонте, экономичны.

При сравнении технико-экономических показателей применение централизованных систем отопления в жилых многоквартирных зданиях получается экономичнее.

Выбрана отопительная система с нижней разводкой магистральных теплопроводов, потому что в проектируемом здании отсутствует чердачное пространство.

Т. к. здание трехэтажное и односекционное (компактное), то для него больше подходит система с естественной циркуляцией воды.

Система отопления состоит из теплового пункта, магистральных подающих и отводящих теплопроводов, стояков, подводок к отопительным приборам, отопительных приборов и запорно-регулирующей арматуры.

Система присоединяется к наружным теплопроводам по зависимой схеме со смешением воды. Она проще по конструкции и в обслуживании, и ее стоимость ниже стоимости независимой схемы, благодаря исключению таких элементов, как теплообменники, расширительный бак и подпиточный насос. Высокотемпературная вода из наружного подводящего теплопровода заходит в тепловой пункт здания и смешивается при помощи водоструйного элеватора с водой, охлажденной в системе отопления до 70 °С. В результате чего мы имеем низкотемпературную систему отопления с расчетной температурой теплоносителя 95 °С.

Тепловой пункт размещен под нежилым помещением (под кухней). В тепловом пункте размещены вентили, грязевики, водоструйный элеватор, приборы регулировки и автоматики (измеряется расход, давление, температура в обеих магистралях). Основная запорная арматура дополнена воздушными и спускными кранами в повышенных и пониженных местах.

Из теплового пункта вода подается в магистральный подающий теплопровод, а по магистральному отводящему теплопроводу она опять попадает в тепловой пункт. Из теплового пункта также выходит ветка на отопление лестничной клетки.

Учитывая простоту конструктивного и объемно – планировочного решения здания выбрана тупиковая схема движения теплоносителя, при которой горячая и охлажденная вода в магистралях движутся в противоположных направлениях. Тупиковые системы обладают простотой, лучшей гидравлической устойчивостью по сравнению с другими схемами, позволяют сократить длину и диаметр магистралей.

Магистральные теплопроводы проложены в неотапливаемом подвале вдоль каждой фасадной стены на кронштейнах, на расстоянии 1 м от наружных стен и 1 м от потолка. Прокладка двух разводящих магистралей вдоль наружных стен позволяет сократить протяженность труб, обеспечивает эксплуатационное регулирование теплоотдачи отдельно для каждой стороны здания (пофасадное регулирование).

При размещении магистралей обеспечивается свободный доступ к ним для осмотра, ремонта и замены в процессе эксплуатации систем отопления, а также компенсация температурных деформаций. Компенсация удлинения магистралей выполняется естественными их изгибами, связанными с планировкой здания.

При прокладке предусмотрен уклон магистралей 0,003 в сторону теплового пункта, где при опорожнении системы вода спускается в канализацию. Устройство уклонов необходимо для отвода в процессе эксплуатации скоплений воздуха, а также для самотечного спуска воды из труб.

Для уменьшения бесполезных теплопотерь отопительных труб в неотапливаемом подвале устраивается сборная тепловая изоляция из штучных трубоподобных элементов. Поверх изоляционного слоя устраивается покровно-защитный слой, придающий изоляции правильную форму и защищающий ее от внешних механических повреждений. На поверхности защитного слоя делаются цветовые обозначения для каждой трубы.

В системе отопления использованы стальные неоцинкованные водогазопроводные (ГОСТ 3262-75*), легкие тонкостенные, трубы. Применение стальных труб объясняется их прочностью и простотой сварных соединений. Соединения труб устраиваются с помощью угольников, тройников, крестов, муфт и др.

Для отключения отдельных частей системы отопления на магистралях установлены муфтовые проходные краны. В пониженных местах установлены спускные краны, а в повышенных местах – воздушные краны.

Из магистральных теплопроводов горячая вода по стоякам и подводкам попадает к отопительным приборам и таким же образом отводится обратно уже охлажденной. Стояки и подводки проложены открыто, что проще и дешевле. В местах прохода стояков через перекрытия, они проложены в гильзах из кровельной стали для обеспечения свободного их движения.

Система отопления устроена вертикальной, в которой к общему вертикальному теплопроводу – стояку последовательно присоединяются отопительные приборы, расположенные на разных этажах. В угловых комнатах стояки расположены в наружном углу помещения, а в остальных случаях – у наружных стен (на расстоянии 35 мм от поверхности стен до оси труб Dн = 20 мм). Это сделано для того, чтобы отапливать помещение равномерно. С этой же целью, а также, чтобы вода поступала к каждому отопительному прибору с наивысшей температурой, выбрана двухтрубная система, в которой горячая вода по подающим стоякам поступает в отопительные приборы, а отводится из них по отводящим. Двухтрубная система обеспечила максимальный перепад температур между наружным и внутренним воздухом и минимальную площадь поверхности приборов. Т. к. здание малоэтажное, то такая система обладает хорошей гидравлической устойчивостью. Двухтрубные стояки размещены на расстоянии 80 мм между осями труб, причем подающие стояки расположены справа (при взгляде из помещения). Стояк располагается на расстоянии 150 мм от откоса окна. В местах пересечения стояков и подводок огибающие скобы устроены на стояках, причем изгиб обращен в сторону помещения. Компенсация температурных удлинений стояков обеспечена их естественными изгибами в местах присоединения к подающим магистралям. Материалом стояков является мягкая малоуглеродистая сталь.