Файл: Учебное пособие соответствует рабочей программе дисциплины Теплогазоснабжение и вентиляция.doc

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

Кафедра «Гидравлика и водоснабжение»

А.В. Путько, Е.В. Устинова

ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ ЗДАНИЯ

Рекомендовано методическим советом

по качеству образовательной деятельности ДВГУПС в качестве учебного пособия

5-е издание, исправленное

Хабаровск

Издательство ДВГУПС 2018

УДК 697 (075.8)

ББК Н 762я73

П 904

Рецензенты:

Кафедра «Инженерные системы и техносферная безопасность»

Тихоокеанского государственного университета, (заведующий кафедрой доктор технических наук,

профессор М.Н. Шевцов)

Заместитель директора Дирекции тепловодоснабжения

ОАО «РЖД» – филиала ДвостЖД

В.Г. Сергеев

Путько, А.В.

П 904 Отопление и вентиляция здания : учеб. пособие / А.В. Путько, Е.В. Устинова. – 5-е изд., испр. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2018.

– 80 с. : 30 ил.

Учебное пособие соответствует рабочей программе дисциплины «Теплогазоснабжение и вентиляция».

Рассматриваются методики и примеры расчета основных элементов отопительных и вентиляционных систем, даются рекомендации по их проектированию. Изложены современные требования при проектировании устройств систем отопления и вентиляции зданий. В приложениях представлен необходимый и достаточный справочный и нормативный материал для выполнения РГР.

Предназначено для студентов 3-го курса, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 08.03.01 «Строительство» (профиль подготовки «Промышленное и гражданское строительство», «Водоснабжение и водоотведение», «Экспертиза и управление недвижимостью») и по специальности 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений».

УДК 697 (075.8)

ББК Н 762я73

© ДВГУПС, 1998, 2003, 2007, 2013, 2018

ВВЕДЕНИЕ

Системы отопления и вентиляции являются системами жизнеобеспечения, они предназначены для обеспечения в помещениях оптимальной температуры и других параметров воздушной среды (влажность и концентрация вредных веществ).

---

Процесс поддержания такой внутренней температуры называется отоплением. Тепловая энергия подается в помещение системой отопления, передается внутреннему воздуху, и от него поток тепла через наружные ограждения направляется из помещения наружу. Баланс этих двух процессов обусловливает температуру внутреннего воздуха.

В процессе жизнедеятельности человека и при технологических процессах в воздух помещения выделяются вещества (газы, пары, пыль), повышенная концентрация которых в нем оказывает неблагоприятное воздействие на человека. Системы вентиляции предназначены для удаления из помещений загрязненного воздуха и подачи в них чистого.

В России наиболее широко представлены крупные централизованные системы теплоснабжения, обеспечивающие работу систем отопления многих зданий. Сжигание топлива на крупных ТЭЦ позволяет при совместном производстве тепловой и электрической энергии реализовывать наиболее эффективные термодинамические циклы, улучшать состояние воздушной среды городов.

Использование автономных систем теплоснабжения, обслуживающих одно или небольшое количество зданий, расширяется. Современные котлы имеют коэффициент полезного действия до 92–95 %, обладают способностью снижать потери в тепловых сетях и создают возможность для автоматического регулирования.

Значительный эффект дает использование в системах отопления современных отопительных приборов и оборудования – алюминиевых радиаторов, металлополимерных труб, пластинчатых водонагревателей.

В предлагаемом учебном пособии на конкретных примерах рассмотрена методика: выбора основных параметров микроклимата помещений, расчета не только теплопотерь, но и соответственно нагрузки на системы отопления и вентиляции; конструирования и расчета этих систем; подбора необходимого оборудования.

Студенту предстоит выполнить расчетно-графическую работу (РГР) «Отопление и вентиляция жилого здания», в которой он должен показать умение конструировать и рассчитывать системы отопления и вентиляции несложной конструкции. Для этого в приложениях представлен необходимый и достаточный справочный и нормативный материал, в т. ч. и варианты заданий (см. прил. 1).

---

Авторами 1-го (1998) и 2-го (2003) изданий были Г.П. Чайковский и

А.В. Путько, 3-го издания (2007) А.В. Путько, 4-го издания (2013) А.В. Путько и Е.В. Устинова.

---

1. ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ И ТЕПЛОПОТЕРИ ПОМЕЩЕНИЙ И ЗДАНИЙ 1.1. Нормативные требования к микроклимату помещений.

Расчетные параметры наружного воздуха

Для нормальной жизнедеятельности людей в помещении необходимо поддерживать оптимальные режимы: тепловой, воздушный и влажностный. Сочетание таких параметров микроклимата, при которых сохраняется тепловое равновесие в организме человека и отсутствует напряжение в его системе терморегуляции, называют комфортным или оптимальным.

Для человека, находящегося в спокойном состоянии, комфортной является температура воздуха 21–23 °С, при легкой работе – 19–21 °С, при тяжелой работе – 14–16 °С. При назначении расчетных метеорологических условий в помещениях учитываются интенсивность труда и характер тепловыделений, а также период года.

Оптимальные значения относительной влажности воздуха находятся в диапазоне 40–60 %. Приняты оптимальные скорости воздуха в помещении для холодного периода года 0,2–0,3 м/с, а для теплого – 0,2–0,5 м/с. При проектировании отопления и вентиляции помещений жилых домов в качестве расчетной температуры в холодный период года принимается минимальная из оптимальных нормируемых температур [5] (см. прил. 2).

Расчетные параметры наружного воздуха устанавливаются на основании данных метеорологических наблюдений в географических пунктах. При проектировании систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха жилых, общественных, административно-бытовых и производственных зданий в холодный период года в качестве расчетной температуры принимается средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92. В нормах [2] эти условия именуются «параметр Б». Следует иметь в виду, что в любом населенном пункте отмечаются и более низкие температуры, но происходит это не каждый год, а в течение короткого периода времени, измеряемого иногда лишь часами. Благодаря теплоаккумулирующей способности строительных конструкций такие кратковременные понижения температуры наружного воздуха не приводят к заметным изменениям параметров внутреннего воздуха помещений. Расчетные температуры и скорости воздуха для холодного периода года по «параметру Б» для ряда населенных пунктов Дальнего Востока приведены в прил. 3.

1.2. Определение термических сопротивлений ограждающих конструкций

---

Отапливаемые помещения теряют теплоту через ограждения вследствие разности температур внутреннего и наружного воздуха. Такими ограждениями являются стены, окна, двери, перекрытия над подвалами, чердачные и бесчердачные перекрытия, полы по грунту. Варианты конструкций некоторых ограждений приведены в прил. 4.

Теплозащитные качества ограждений характеризуются величиной сопротивления теплопередаче (термического сопротивления) R₀ , м²∙°С/Вт, определяемой по формуле

R ₀  1 _^i_ ¹ R_вп , (1.1)

в i н

где _в – коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, Вт/м²·°С; _iи _i – толщина слоя и расчетный коэффициент теплопроводности материала слоев ограждающей конструкции; _н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/м²·°С; R_вп – термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки (при наличии ее в конструкции), м²·С/Вт.

Коэффициенты _в и _н для наиболее часто встречающихся в расчетах случаев приведены в табл. 1.1; _i–определяется по строительным чертежам ограждающих конструкций или назначается по прил. 4 в соответствии с заданием; _i – принимается по справочным данным, а для некоторых материалов по прил. 5. Термическое сопротивление воздушных прослоек может быть принято по табл. 1.1.

Таблица 1.1 Коэффициенты тепловосприятия и теплоотдачи

Поверхность ограждающей конструкции	в , Вт/м2·°С	н, Вт/м2·°С
Наружные стены, окна	8,7	23
Бесчердачные перекрытия	8,7	23
Чердачные перекрытия	8,7	12
Перекрытия над неотапливаемыми подвалами без световых проемов	8,7	6
Перекрытия над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами	8,7	12

---