9108
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Е.С. Козлов, С.С. Козлов
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ЖИЛОГО ДОМА
Учебно-методическое пособие по подготовке к практическим занятиям
(включая рекомендации по организации самостоятельной работы)
для обучающихся по дисциплине "Проектирование энергосберегающих инженерных систем", направлению подготовки 08.04.01 Строительство,
направленность (профиль) Энергосбережение и повышение энергоэффективности зданий
Нижний Новгород
2022
2
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Е.С. Козлов, С.С. Козлов
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ЖИЛОГО ДОМА
Учебно-методическое пособие по подготовке к практическим занятиям
(включая рекомендации по организации самостоятельной работы)
для обучающихся по дисциплине "Проектирование энергосберегающих инженерных систем", направлению подготовки 08.04.01 Строительство,
направленность (профиль) Энергосбережение и повышение энергоэффективности зданий
Нижний Новгород ННГАСУ
2022
3
УДК 697.1
Козлов Е.С. Проектирование инженерных систем индивидуального жилого дома : учебно-методическое пособие / Е.С. Козлов, С.С. Козлов ; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2022. – 51 с. : ил. –
Текст : электронный.
Рис. 5, библиогр. назв. 9
Приведены основы конструирования, расчета и подбора оборудования систем отопления и вентиляции индивидуальных жилых домов, содержатся общие требования к выполнению расчетно-графической работы.
В приложении пособия приведенысправочные и нормативныматериалы, необходимые для выполнения расчетов и подбора оборудования систем.
Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к лекционным и практическим занятиям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) и выполнению курсовой работы по дисциплине «Проектирование энергосберегающих инженерных систем» для обучающихся по направлению подготовки 08.04.01 Строительство, направленность (профиль) Энергосбережение и повышение энергоэффективности зданий.
©Е. С. Козлов, 2022
©С.С. Козлов, 2022
©ННГАСУ, 2022
4
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………… 5
1.Конструирование и расчет системы отопления…………………….. 7
1.1 Выбор системы отопления…………………………………………… 7 1.2. Конструирование системы отопления………………………………. 8
1.3Расчет трубопроводов системы отопления…………………………. 12
2. Конструирование и расчет системы вентиляции…………………… 17
2.1.Расчет воздухообменов……………………………………………….. 17
2.2.Конструирование системы вентиляции……………………………... 19
2.3.Расчет и подбор вентиляционных каналов………………………….. 22
2.4.Расчет и подбор вентиляционных решеток…………………………. 26
Приложение 1 |
28 |
Приложение 2 |
29 |
Приложение 3 |
33 |
Приложение 4 |
34 |
Приложение 5 |
35 |
Приложение 6 |
36 |
Приложение 7 |
38 |
Приложение 8 |
40 |
Приложение 9 |
41 |
Приложение 10 |
42 |
Приложение 11 |
43 |
Список литературы |
49 |
5
ВВЕДЕНИЕ
Инженерное оборудование современного здания включает следующие основные инженерные системы и коммуникации: холодное и горячее водоснабжение, водоотведение, газоснабжение, отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха, электроснабжение, мусороудаление, системы пожаротушения и охранной сигнализации, лифты, телефонизация, радиофикация и другие системы внутреннего благоустройства.
Одно из важнейших мест в общем комплексе инженерного оборудования занимают системы обеспечения микроклимата зданий – теплоснабжение, отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, задачей которых является создание и поддержание нормируемых температурно-влажностных параметров воздушной среды в помещениях зданий различного назначения.
В настоящее время имеется достаточно разнообразный перечень инженерных систем и оборудования, отвечающих самым разнообразным требованиям функционального, экологического и экономического и др. характера.
Залогом эффективной работы систем обеспечения микроклимата является совершенная методика расчета и оптимальный выбор их конструктивных решений и оборудования, отвечающих требованиям действующих нормативных документов.
Проектирование систем отопления и вентиляции - это процесс разработки технической документации, включающий следующие основные разделы:
-выбор вида теплоносителя, конструкции и определение тепловой мощности системы отопления;
-определение конструктивного исполнения и места размещения индивидуального теплового пункта (ИТП);
-расчет теплопроводов;
-выбор типа и тепловой расчет нагревательных приборов;
-определение необходимых воздухообменов в помещениях;
6
-выбор функционального и конструктивного решения системы вентиляции;
-расчет и подбор каналов (воздуховодов);
-расчет и подбор оборудования системы вентиляции.
7
1.КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
1.1.Выбор системы отопления
Всоответствии с требованиями нормативных документов [1, 3] системы отопления должны распределять тепловой поток так, чтобы во всех жилых комнатах и других помещениях, где могут постоянно находиться люди, обеспечивались нормируемые параметры микроклимата.
Вкачестве теплоносителя в системе отопления может использоваться вода (водяное отопление) или воздух (воздушное отопление). Применение воздушного отопления целесообразно в случае использования в здании принудительной (механической) вентиляции, т.к. в этих системах используется практически одинаковое оборудование.
Виндивидуальных жилых домах чаще применяют водяные системы отопления с естественной (гравитационные) и с насосной циркуляцией водяные системы отопления.
Гравитационные системы отопления не требуют установки насосов и затрат на их привод, но радиус их действия ограничен из-за невысокого значения располагаемого давления теплоносителя в системе. По этой причине не рекомендуется применять гравитационные системы при удалении отопительных приборов далее, чем на 30 м от источника теплоты (теплогенератора). Кроме того, для устойчивой работы гравитационной системы необходимо размещать теплогенератор ниже центра отопительного прибора первого этажа. С этой целью теплогенератор рекомендуется располагать в подвале, техническом подполье или в приямке обслуживаемого этажа, что не всегда возможно.
Наиболее распространенной в индивидуальных жилых домах является
водяная двухтрубная система отопления с насосной циркуляцией. В зданиях с чердаком и подвалом целесообразно применять систему с верхней разводкой подающих магистралей.
Температура теплоносителя в системе не должна превышать 90 оС.
8
Вкачестве теплопроводов применяют металлические, металлополимерные или полимерные трубы. Необходимо предусматривать скрытую прокладку трубопроводов (в штробах, шахтах, каналах). Открыто допускается прокладывать только металлические трубопроводы. Трубопроводы, прокладываемы в неотапливаемых помещениях должны быть теплоизолированы.
Отопительные приборы следует размещать на наружных стенах, как правило, под световыми проемами. Отопительные приборы не допускается
устанавливать в тамбурах, имеющих наружные двери.
Вкачестве отопительных приборов применяют радиаторы различных типов или конвекторы. Длина отопительного прибора в жилых зданиях должна составлять не менее 50 % длины светового проема.
Врасчетно-графической работе к применению рекомендуется местная водяная двухтрубная система отопления с верхней разводкой и насосной циркуляцией теплоносителя.
1.2.Конструирование системы отопления
1.2.1.Выбор типа и размещение теплогенератора
По величине тепловой мощности системы отопления, рассчитанной в первой части, выполняют подбор теплогенератора (котла). Технические характеристики наиболее распространенных в настоящее время типов котлов приведены в приложении 1.
За основной критерий выбора в расчетно-графической работе следует принять тепловую мощность котла Qк (графа 4 таблицы приложения1), кВт, которая должна обеспечивать потребность в тепловой нагрузке на отопление, т.е. при выборе котла необходимо выполнение условия
Qк ≥Qзд, |
(2.1) |
o |
|
где Qoзд – установочная тепловая мощность системы отопления, Вт,
рассчитанная с учетом дополнительных потерь теплоты.
9
В соответствии с требованиями норм [1] при определении тепловой мощности системы отопления здания необходимо учитывать дополнительные (эксплуатационные) потери теплоты в размере 7 % от тепловой мощности системы отопления, рассчитанной в первой части работы, т.е.
Qзд |
= 1,07 |
Q |
(2.2) |
o |
|
o |
|
При выборе места размещения теплогенератора необходимо выполнение следующих основных требований нормативных документов [1, 2, 3, 9]:
1.Теплогенератор, как правило, должен размещаться в отдельном помещении. Допускается размещение отопительного теплогенератора мощностью до 60 кВт на кухне.
2.Помещение для теплогенератора должно быть расположено на первом этаже, в цокольном или подвальном этаже дома.
3.Объем помещения должен определяться из условий удобства монтажа и эксплуатации, но не менее 15 м3.
4.Высота помещения теплогенератора должна быть не менее 2,2 м. Ширина свободных проходов – не менее 0,7 м.
5.Помещение теплогенератора, работающего на жидком или газообразном топливе, должно иметь остекленные оконные проемы из расчета не менее 0,03 м2 на 1 м 3 объема помещения. Размер дверного проема должен обеспечивать замену оборудования.
6.Не допускается проектирование помещений для теплогенератора, расположенных непосредственно над, под или смежно с жилыми помещениями.
Рекомендации по вентиляции помещения теплогенератора приведены в разделе 3 настоящего пособия.
10
1.2.2.Прокладка трубопроводов
Вэтой части работы необходимо определить места прокладки трубопроводов системы. Для большинства систем основными элементами теплопроводов являются:
- магистрали (подающие и обратные) – горизонтальные трубопроводы, обеспечивающие распределение теплоносителя по всей площади здания от источника теплоснабжения к отопительным стоякам;
- отопительные стояки – вертикальные трубопроводы, распределяющие теплоноситель от магистрального трубопровода к отопительным приборам;
- подводки – участки, обеспечивающие подачу и отвод теплоносителя от стояка к прибору и обратно.
1.Конструирование системы начинают с размещения отопительных
стояков.
В помещениях, имеющих две и более наружные стены стояки предпочтительнее размещать в наружных углах для предотвращения их увлажнения и промерзания. В не угловых помещениях стояки размещают вблизи оконных откосов на расстоянии не более 150 мм от них.
В зависимости от площади и планировки помещений применяют как одностороннее, так и двухстороннее подключение нагревательных приборов к отопительному стояку (рис. 1.1).
2.В соответствии с принятыми правилами оформления [4] обозначают номера стояков.
3.На планах подвала и чердака отмечают места прокладки магистральных трубопроводов системы.
Место прокладки трубопроводов отопления в жилом здании, как правило, выбирают из условия удобства монтажа и обслуживания системы, требований по дизайну помещения, соблюдая при этом рекомендации нормативных документов.