РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗДАНИЯ
создание документов онлайн
Документы и бланки онлайн

Обследовать

Администрация
Механический Электроника авиация автомобиль сооружения
биологии
география
дом в саду
история
литература
маркетинг
математике
медицина
музыка
образование
психология
разное
художественная культура
экономика


РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗДАНИЯ

сооружения


loading...
Отправить его в другом документе Tab для Yahoo книги - конечно, эссе, очерк Hits: 2963


дтхзйе дплхнеофщ

Определение расхода воды на пожаротушение в городе и на промышленном предприятии
КОНСТРУИРОВАНИЕ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ
РЕЖИМЫ РАСХОДОВАНИЯ ВОДЫ РАЗЛИЧНЫМИ КАТЕГОРИЯМИ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОФ ЕМКОСТИ РЧВ
МЕТОДИКА РАСЧЕТА РАСХОДА ВОДЫ НА КГЭС
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО ПУНКТА
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ
РАСЧЁТ ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ
ВОЗДУШНЫЙ РЕЖИМ ЗДАНИЯ
 

РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗДАНИЯ

1. Уравнение теплового баланса здания

Для компенсации теплопотерь через наружные ограждения устраивают системы отопления.

Расчетные теплопотери помещений жилого здания ΣQтп вычисляют по уравнению теплового баланса

ΣQтп = Q0 + ΣQд + Qн - Qб,

(1)

где Q0

-

основные потери теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт [2, прил. 9, п.1];

ΣQд

-

суммарные добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт [2, прил.9, п.2];



Qн

-

добавочные потери теплоты на инфильтрацию, Вт, [2, прил. 9, п.10];

Qб

-

бытовые тепловыделения, Вт, [2, п.3.1. "Г", с.4].

Методика расчета величин, входящих в уравнение (1) приводится в разделах 2.-5.

2. Основные потери теплоты через ограждающие конструкции зданий: стены, окна, двери, потолки, полы над подвалами и подпольями

Основные потери теплоты Q0, Вт, через рассматриваемые ограждающие конструкции зависят от разности температуры наружного и внутреннего воздуха и рассчитываются с точностью до 10 Вт по формуле

Q0 = A · k · (tв - tн) · n,

(2)

где

k

-

коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2·°С);

 

A

-

расчетная поверхность ограждающей конструкции, м2;

 

tв

-

расчетная температура воздуха помещения, °С, [6,23,26];

 

tн

-

расчетная температура наружного воздуха, °С, принимаемая по параметрам Б [2, прил.8]; [3, табл.1]; [2, п.2.14.] или температура воздуха наиболее холодного помещения;

 

n

-

коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху, [4, табл.3*]. Вычисление теплопотерь производят для каждого помещения здания отдельно.

Теплопотери через внутренние ограждения между смежными помещениями следует учитывать при разности температуры воздуха tв этих помещений более 3°С [2, п.3.1, "Г", с.4].

Расчетная площадь ограждающих конструкций А определяется (см. Рис. 12) по правилам обмера в соответствии с [31, с.91]. При этом необходимо предварительно вычертить планы и разрез здания в масштабе 1:100. Толщина наружных ограждений должна быть вычерчена в масштабе в соответствии с теплотехническим расчетом.

По общим правилам обмера значения размеров принимаются:

1) площадь окон и дверей - по наименьшим размерам (h0 Ч b0) проемов в свету (Рис. 12, а, в).

2) площадь потолков и полов - по расстоянию между осями внутренних стен и расстоянию от внутренней поверхности наружных стен до осей внутренних стен (Пл · Пл';Пт · Пт') и (Пл · Пл"; Птт") (Рис. 12, в).

3) высота стен первого этажа:

по расстоянию от уровня чистого пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа (для пола на грунте): hсн = hэт (Рис. 12,3)

по расстоянию от нижнего уровня подготовки для первого этажа до уровня чистого пола второго этажа (для пола на лагах), т.е. hсн = hэт + σпл (Рис. 12,2), где σпл - толщина от уровня подготовки до чистого пола первого этажа;

по расстоянию от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа при наличии неотапливаемого подвала: т.е. hнс = hэт + σпл (Рис. 12,1), где σпл - толщина перекрытия над неотапливаемым подвалом;

4) высота стен промежуточного этажа - по расстоянию между уровнями чистого пола данного и вышележащего этажей: hнс = hэт (Рис. 12, а);

5) высота стен верхнего этажа:

по расстоянию от уровня чистого пола до верха утеплителя чердачного перекрытия: hнс = hэт+ σут (см. Рис. 12, а), где σут - толщина утеплителя;

по расстоянию от уровня чистого пола до пересечения внутренней поверхности наружной стены с верхней плоскостью покрытия при отсутствии чердака: h = hэт + σпокр (см. Рис. 12, б), где σпокр - толщина покрытия;

6) ширина наружных стен bнс:

для неугловых помещений - по расстоянию между осями внутренних стен (см. Рис. 12, в);

для угловых помещений - по расстоянию от внешних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен (Рис. 12, в).

Линейные размеры ограждающих конструкций необходимо определять с точностью 0,1 м, а площадь с точностью 0,1 м2.

Пример 14.

Расчет основных теплопотерь через ограждающие конструкции здания

Исходные данные

1. Определить теплопотери жилых помещений (Рис. 13) квартир, расположенных на первом (номер 101) и последнем (номер 501) этажах и теплопотери лестничной клетки (номер Б). Здание пятиэтажное с чердачным помещением σут = 0,1 м.

2. Район строительства - г. Пенза

3. Фасад здания ориентирован на юго-запад.

4. Высота этажа hэт составляет 2,7 м.

5. Конструкция полов: утепленные, на грунтах, на лагах.

6. Покрытие здания - чердачное с техническим этажом.

7. Коэффициенты теплопередачи наружных ограждений приняты по [см. примеры 1,2,3,4,5,6]: для стены - kст = 0,51 Вт/(м2·°С); для покрытия kпокр = 0,27 Вт/(м2·°С); для утепленных полов на грунте на лагах для отдельных зон     k1пл = 0,33 Вт/(м2·°С), k2пл = 0,18 Вт/(м2·°С), k3пл = 0,09 Вт/(м2·°С), k4пл = 0,06 Вт/(м2·°С); для световых проемов kок = 2,4 Вт/(м2·°С); для наружных дверей kдв = 1,23 Вт/(м2·°С).

8. Расчетная температура внутреннего воздуха [6,23,26] в жилой комнате tв = 18 °С (в угловой комнате tв = 20°С), на кухне tв = 18°С; на лестничной клетке tв = 16°С; в коридоре квартиры tв = 18°С

 Расчетная температура наружного воздуха (холодной пятидневки) tхп = - 29°С [4, табл.1].

 Коэффициент, учитывающий положение наружного ограждения по отношению к наружному воздуху, n = 1 [см. табл. 6], [4, табл. 3*].

Порядок расчета

Расчет основных теплопотерь для каждого помещения здания записываем по форме табл.23, графы I-II.

1. Вычерчиваем планы этажей здания с указанием всех размеров (см. Рис. 13). На планах здания все отапливаемые помещения номеруем поэтажно по ходу часовой стрелки, начиная с помещения, расположенного в верхнем левом углу плана здания. Первая цифра соответствует номеру этажа, две последующие - номеру помещения. Например, для первого этажа - 501,502,503 и т.д. Лестничные клетки обозначаем большими буквами алфавита А, Б, В и т.д. Данные заносим в графу 1 табл.23.

2. В графе 2 записываем температуру внутреннего воздуха: в жилой комнате tв = 18°С (в угловой комнате tв = 20°C); на лестничной клетке tв = 16° С ; на кухне tв = 18° С .

3. В графе 3 указываем условное обозначение ограждения: НС - наружная стена; ВС - внутренняя стена; ДО - окно с двойным остеклением; ОО - окно с одинарным остеклением; БД - балконная дверь; Пт - потолок; Пл - пол; ДН - дверь наружная; ПлI; ПлII; ПлIII ; ПлIV - пол по зонам.

4. В графе 4 отмечаем ориентацию каждого вертикального наружного ограждения помещения (НС, ДО) по сторонам света в зависимости от ориентации фасада здания на юго-запад.

5. В графе 5 с учетом правил обмера указываем размеры (aЧb), м, наружных ограждений с точностью до 0,1 м. Например, в помещении 101 размеры наружной стены, ориентированной на Ю-3, составляют 4,5Ч2,96, на Ю-В - 8,4 Ч 2,96, размеры окна, ориентированного на Ю-3, - 1,8 Ч 1,4 и т.д. Полы, расположенные на грунте, разделяем на зоны; записываем размеры тех зон, которые находятся в данном помещении (см. далее пример 15). В помещении 501 размеры потолка равны 3,8 Ч 7,7.

6. В графе 6 указываем площади наружных ограждений с точностью до 0,1 м2.

7. В графе 7 записываем расчетную температуру наружного воздуха для г.Пензы, равную расчетной температуре холодной пятидневки tн = tхп = - 29°С [3, табл.1; 2, прил.8].

8. В графе 8 проставляем расчетную разность температуры внутреннего и наружного воздуха, равную tв - tн =18 - (- 29) = 47°C, или для угловых комнат tв - tн = 20 - (- 29) = 49°С.

 В графе 9 записываем коэффициенты, уточняющие расчетную разность температуры (для ограждений, соприкасающихся с наружным воздухом, в соответствии с [4, табл.3*] n = 1):

 В графе 10 указываем коэффициенты теплопередачи ограждающих конструкций стенки, покрытия, полов, наружных дверей, приведенные в исходных данных (коэффициент теплопередачи световых проемов принимается из условия: если при расчете теплопотерь из площади стены не вычитается площадь окна, то kок = kок - kст, т.е. kок = 2,4 - 0,51 = 1,89 Вт/(м2·°С).

11. В графе 11 записываем основные теплопотери через каждое наружное ограждение помещения.

 

 

 

 

Таблица 22

Ведомость расчета теплопотерь и бытовых теплопоступлений

 

 

 

 

4. Дополнительные потери теплоты через ограждающие конструкции

Основные теплопотери через наружные ограждения, обусловленные разностью температуры внутреннего и наружного воздуха, оказываются меньше фактических теплопотерь, так как в уравнении (1) не учитывается целый ряд факторов, вызывающих дополнительные потери теплоты, исчисляемые в долях от основных теплопотерь или определяемые расчетом согласно [2, прил. 9, п.2].

4.1. Дополнительные теплопотери, определяемые ориентацией зданий

Дополнительные теплопотери, определяемые ориентацией ограждений по сторонам света (в долях от основных теплопотерь), рассчитываются как:

Qд.ор = Qо · βор,

(4)

где βор

-

коэффициент добавки на ориентацию (Рис. 16), принимаемый в соответствии с [2, прил. 9, п.2, а];

Q0

-

основные теплопотери через данное ограждение, Вт.

В типовых проектах значения этих коэффициентов, независимо от ориентации, принимаются в размере βор = 0,08 при одной наружной стене в помещении и βор = 0,13 при двух и более стенах в помещении (кроме проектов жилых зданий) [2, прил. 9, п. 2, б].

Рис. 16. Значения коэффициента добавок на ориентацию
Рис. 16. Значения коэффициента добавок на ориентацию

Пример 1.

Расчет дополнительных теплопотерь на ориентацию

Исходные данные

1. Определить дополнительные теплопотери на ориентацию через вертикальные наружные ограждения жилой комнаты номер 101 (см. Рис. 13).

2. Фасад здания ориентирован на юго-запад (см. Рис. 16).

Порядок расчета

Расчет дополнительных теплопотерь на ориентацию отдельных вертикальных ограждений для каждого помещения здания записываем по форме табл.22 (графы 4 и 12).

1. В графе 4 записываем ориентацию каждого вертикального наружного ограждения помещения №101 (см. Рис. 13) по сторонам света с учетом ориентации фасада на Ю-3. Например, одна наружная стена НС ориентирована на Ю-3, другая НС - на Ю-В и световой проем ДО - на Ю-3.

2. Определяем значение коэффициента добавок на ориентацию (см. Рис. 16) в соответствии с [2, прил.9 п.2, а]. Например, для ориентации стены и окна на Ю-3 βор = 0, для ориентации стены на Ю-В βop = 0,05.

3. В графе 12 записываем величину дополнительных теплопотерь для каждого вертикального ограждения. Например, для ориентации стены на Ю-В величина Qд.ор = 1135 Ч 0,05 = 56 Вт.

4.2. Дополнительные теплопотери на открывание наружных дверей

Дополнительные потери теплоты на нагревание холодного воздуха, . поступающего при кратковременном открывании наружных входов, не оборудованных воздушно-тепловыми завесами, принимаются по [2, прил.9, п.2, г] (в долях от основных теплопотерь через наружные двери) в зависимости от типа входных дверей и высоты здания H, м:

для тройных дверей с двумя тамбурами между ними

Qд.нд = Qо.лк(0,2H) = Qо.лк·βлк;

(6)

для двойных дверей без тамбура

Qд.нд = Qо.лк(0,34H) = Qо.лк·βлк;

(7)

для одинарных дверей

Qд.нд = Qо.лк(0,22H) = Qо.лк·βлк;

(8)

где 0,2H, 0,27H, 0,34H, 0,22H

-

значения коэффициентов добавок, учитывающих тип дверей и высоту здания;

Qо.лк

-

основные теплопотери через двери в помещении лестничной клетки, Вт;

βлк

-

коэффициент добавки на открывание наружных дверей.

В жилых зданиях эти теплопотери Qд.нд, следует учитывать только для дверей лестничных клеток.

В производственных зданиях для наружных ворот при отсутствии тамбура и воздушно-тепловых завес коэффициент добавки βнд = 3, при наличии тамбура βнд = 1 [31, с.93; 2, прил.9, п.2, д].

В общественных зданиях при частом открывании дверей также рекомендуется введение дополнительной добавки βнд = 4 - 5 [31, с.93].

Пример 17.

Расчет дополнительных теплопотерь на открывание наружных дверей

Исходные данные

1. Вычислить дополнительные теплопотери на нагревание холодного воздуха, врывающегося при открывании наружных дверей лестничной клетки Б пятиэтажного жилого дома (см. Рис. 3).

2. Высота здания H = 13,6 м.

3. Конструкция входных дверей лестничной клетки: двойные двери с тамбуром.

Порядок расчета

Расчет дополнительных теплопотерь на открывание дверей лестничной клетки записываем по форме табл.22, графа 14.

В графу 14 записываем величину добавочных теплопотерь на открывание наружных дверей лестничной клетки. Например, для наружной двери значение Qд.нд = 208·(0,27Ч13,6) = 764 Вт.

4.3. Дополнительные теплопотери при наличии в помещении двух и более наружных стен

Дополнительные потери теплоты через ограждения общественных, административно-бытовых и производственных зданий (кроме жилых зданий) при наличии двух и более наружных стен в одном помещении принимаются в соответствии с [2, п.2, а и б]. В угловых помещениях жилых зданий повышают расчетную температуру внутреннего воздуха на 2°С [31, с.92], [9, с.3б]. Для остальных видов зданий принимают βдс = 0,05 в долях от основных теплопотерь Q0, Вт, на каждую стену, дверь и окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад и βдс = 0,1 - в других случаях:

Qд.дс = Qо·0,1 = Qo·βдс.

(9)

где βдс

-

коэффициент добавки, учитывающий наличие двух и более наружных стен.

Расчет добавочных теплопотерь при наличии двух и более наружных стен записывают по форме табл.22, графа 13.

4.4. Дополнительные теплопотери через полы над проветриваемыми холодными подпольями

Дополнительные теплопотери через необогреваемые полы Qд.нп, Вт, первого этажа над холодными проветриваемыми подпольями в местностях с расчетной температурой наружного воздуха (холодной пятидневки) минус 40°С и ниже применяются согласно [2, п.2, в] (для βнп = 0,05 в долях от основных теплопотерь через полы Qо, Вт):

Qд.нп = Qо· 0,05 = Qо·βнп.

(10)

Эти добавочные теплопотери записывают в табл. 22, графа 15.

4.5. Дополнительные теплопотери на высоту помещений

Коэффициенты добавки на высоту [31, с.93] для помещений высотой более 4 м равны βд.вп = 0,02 на каждый метр высоты стен свыше 4 м, но не более 0,15. Эти добавки учитывают увеличение теплопотерь в верхней части помещения: температура воздуха возрастает с высотой. В СНиП 2.04.05-91* этот вид добавочных теплопотерь не учитывается. В высоких помещениях для расчета этих добавок делают расчет распределения температуры по высоте. Для лестничных клеток добавочные теплопотери на высоту не учитываются.

4.6. Дополнительные бытовые теплопоступления в помещения

При расчете тепловой мощности систем отопления необходимо учитывать регулярные бытовые теплопоступления в помещение от электрических приборов, освещения, технологического оборудования, коммуникаций, материалов, тела человека и других источников. При этом значения бытовых тепловыделений, поступающих в комнаты и кухни жилых домов, следует принимать в количестве 21 Вт на 1 м площади пола [2, п.3.1, г] и определять по уравнению, Вт:

Qд.бт = 21·Ап

(11)

где Ап - площадь пола отапливаемого помещения, м2.

Расчет добавочных бытовых теплопоступлений записывают по форме табл.22, графа 1

Все добавочные теплопотери Qд суммируются с основными Qо, за исключением бытовых тепловыделений Qд.бт.

Пример 18.

Расчет дополнительных бытовых теплопоступлений в помещения

Исходные данные

1. Вычислить дополнительные бытовые теплопоступления в жилую комнату номер 101 (см. Рис. 13).

2: Площадь пола жилой комнаты Aп = 29,5 м2.

Порядок расчета

Расчет дополнительных бытовых теплопоступлений для каждого помещения здания записываем по форме табл.22, графа 1

В графе 12 записываем величину добавочных бытовых теплопоступлений для всех помещений здания. Например, Qд.бт = 21Ч29,5 = 620 Вт.

4.7. Добавочные потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха

В жилых и общественных зданиях инфильтрация происходит, главным образом, через окна, балконные двери, световые фонари, наружные и внутренние двери, ворота, открытые проемы, щели, стыки стеновых панелей. Инфильтрацию воздуха через оштукатуренные кирпичные и крупнопанельные стены практически можно не учитывать из-за их высокого сопротивления воздухопроницанию.

Добавочные потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха и внутренних поверхностей ограждений необходимо определять для двух случаев: при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемой притоком подогретого воздуха Qи.в Вт; при действии теплового и ветрового давления Qи.тв, Вт, (Qн.тв определяется для каждого помещения отдельно).

За расчетное следует принимать большее из полученных значений Qи.в и Qи.тв.

Расход теплоты Qи.в, Вт, для жилых зданий определяется для каждого помещения отдельно по формуле

Qи.тв = 0,28 · αн · gн · c · (tв - tн(б)),

(12)

где αн

-

расход удаляемого воздуха, м3/ч, принимаемый для жилых зданий равным 3 м3/ч на 1 м2 площади жилых помещений и кухни (в общественных зданиях определяется расчетом воздухообмена) [2, прил.10, п.2];

tв

-

см. уравнение (2);

c

-

удельная теплоемкость воздуха, I кДж/(кг·°С);

gн

-

плотность наружного воздуха, кг/м3, принимаемая по табл.23;

tн(Б)

-

расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года, принимаемая по параметрам Б [3, табл. 1 или 2, прил. 8].

Расход теплоты Qн.тв для жилых зданий, общественных и производственных зданий определяется для каждого этажа и помещения отдельно по формуле

Qн.тв = 28ΣGнc(tв - tн)kн,

(13)

где tв, c, tн(б)

-

см. уравнение (12);

kн

-

коэффициент, учитывающий нагревание инфильтрующегося воздуха в ограждении встречным тепловым потоком, равный: 0,7 - для стыков панелей стен и для окон с тройными переплетами; 0,8 - для окон и балконных дверей с раздельными переплетами; 1, 0 - для одинарных окон и окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов [2, прил.10, п.1];

ΣGн

-

количество инфильтрующегося воздуха, поступающего в помещение через неплотности наружных ограждающих конструкций, кг/ч, [2, прил. 10, п.3]. Для окон лестничной клетки многоэтажного здания теплопотери за счет инфильтрации рассчитывают с учетом разности давления воздуха ∆p, Па, на уровне расположения верха каждого окна по высоте здания.

Суммарный расход инфильтрующегося воздуха ΣGн, кг/ч, зависит от вида и характера неплотностей в наружных ограждениях и определяется для каждого этажа и помещения отдельно по формуле

(14)

где ∆p, ∆p1

-

соответственно разность давлений воздуха на наружную и внутреннюю поверхности, Па, окон, балконных дверей и фонарей, наружных дверей, ворот и открытых проемов, щелей, стыков стеновых панелей на расчетном этаже и на уровне пола первого этажа;

l

-

длина, м, стыков стеновых панелей (инфильтрация через стыки стеновых панелей учитывается только для жилых зданий);

A1, A2

-

соответственно площадь, м2, окон, балконных дверей и фонарей и других ограждений (входная дверь в квартиру);

A3

-

площадь щелей (наружные двери лестничной клетки ширина щели 2 мм [9, с.38] ), неплотностей и открытых проемов, ворот, наружных дверей, м2;

Rн

-

сопротивление* воздухопроницанию, (м2·ч, Па)/кг, окон, балконных дверей и фонарей [4] (см. табл. 19);

Таблица 23

Плотность воздуха в зависимости от температуры

t, °C

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

ρ кг/м3

1,248

1,243

1,239

1,235

1,230

1,226

1,222

1,217

1,213

1,209

1,205

t, °C

21

22

23

24

25

26

27

-10

-11

-12

-13

ρ, кг/м3

1,201

1,197

1,193

1,189

1,185

1,181

1,177

1,242

1,348

1,358

1,363

t, °C

-14

-15

-15

-17

-18

-19

-20

-21

-22

-23

-24

ρ, кг/м3

1,363

1,368

1,374

1,379

1,385

1,394

1,396

1,401

1,406

1,412

1,418

t, °C

-25

-26

-27

-28

-29

-30

-31

-32

-33

-34

-35

ρ, кг/м3

1,423

1,429

1,435

1,441

1,447

1,453

1,459

1,465

1,471

1,477

1,483

t, °C

-36

-37

-38

-39

-40

-41

-42

-43

-44

-45

 

ρ, кг/м3

1,489

1,496

1,502

1,509

1,515

1,523

1,528

1,535

1,542

1,549

 

Расчетная разность давления ∆p, Па, воздуха на наружную и внутреннюю поверхность ограждений, в общем случае зависящая от величины гравитационного (теплового) и ветрового давления и работы системы вентиляции, определяется для каждого этажа и помещения отдельно по формуле

p = (H - h)(γн - γв) + 0,5 · V2ρн(сн - сп)kv - pint,

(15)

где H

-

высота здания, м, от уровня земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или вентиляционной шахты (см. далее Рис. 17 к примеру 19);

h

-

расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон, балконных дверей или до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых панелей (см. далее Рис. 17 к примеру 19);

γн, γв

-

соответственно удельный вес, Н/м3, при температуре наружного tн(б) и внутреннего воздуха tв, определяемый по формуле

γ =3463/(273+t)  ;

(16)

gн

-

плотность, кг/м3, наружного воздуха (табл.23);

V

-

скорость ветра, м/с, принимаемая [2, прил.8] по параметрам Б (если скорость ветра при параметрах Б меньше, чем при параметрах А, то следует принимать - по параметрам А);

cн, сп

-

соответственно аэродинамические коэффициенты для наветренной и подветренной поверхностей ограждений, принимаемые по [32, прил 4, схема 1]; сн = 0,8 , сп = - 0,6;

kv

-

коэффициент учета изменения скоростного давления ветра, принимаемый по [32, табл.6, п.6.5.]; (см. табл.24);

pint

-

условно постоянное давление воздуха, Па, в помещении здания, принимаемое при практических расчетах для жилых зданий с естественной вентиляцией pint = 0 и определяемое для помещения с механической вентиляцией pint на основе расчета воздушного баланса или по [38, с.154; 39].

Для более точного определения величины pint для жилых зданий необходимо руководствоваться данными, приведенными в [1, с.266; 38, с.154; 39].

Таблица 24

Коэффициент учета изменения скоростного давления ветра по высоте

Высота здания над поверхностью земли Z, м

Коэффициент kv для разных типов местности

побережье морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундры

городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытие препятствиями высотой до 10 м

городские районы с застройкой зданиями до 25 м

<<5

0,75

0,50

0,40

10

1, 00

0,65

0,40

20

1,25

0,85

0,55

40

1,50

1,10

0,80

60

1,70

1,30

1, 00

80

1,85

1,45

1,15

100

2,00

1,60

1,25

150

2,25

1,90

1,55

200

2,45

2,10

1,80

250

2,65

2,30

2,00

300

2,75

2,50

2,20

350

2,75

2,75

2,35

>>480

2,75

2,75

2,75

Пример 1

Расчет дополнительных теплопотерь на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха

Исходные данные

1. Рассчитать расход теплоты на нагревание инфильтрующегося через окно воздуха в помещение жилой комнаты номер 101 по

Рис. 13; жилые помещения оборудованы естественной вытяжной вентиляцией с нормальным воздухообменом 3 м3 /ч на 1 м2 пола [2, прил.10, п.2].

2. Высота здания от уровня земли до верха вытяжной шахты естественной вентиляции H = 17,1 м (Рис. 7).

3. Высота окна равна 1,4 м, ширина 1,8 м, расстояние от пола до подоконника - 0,9 м (см. Рис. 7).

Рис. 17. Разрез жилого дома (к примеру 19)
Рис. 17. Разрез жилого дома (к примеру 19)

4. Для двойного остекления в спаренных переплетах значение Rфо = 0,42 (м2·ч·Па)/кг (см. пример 5).

5. Плотность наружного воздуха при tхп = - 29°С, ρн = 1,447 кг/м3 (см. табл.23).

6. Коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях равен kн = 1 [2, прил.10, п.1].

7. Коэффициент учета изменения скоростного давления ветра равен kv ≈ 0,85 (см. СНиП 2.01.07-85 или табл.24).

8. Удельный вес наружного воздуха при tн(б) = tхп = - 29 °С, γв = 14,19 Н/м и внутреннего воздуха при tв = 18°C, γв = 11,9 Н/м3.

 Аэродинамические коэффициенты Cн = 0,8; Cп = - 0,6 (см. СНиП 2.01.07-85 или табл.25).

 Скорость ветра, м/с, V = 4,4 [2, прил. 8, п. 148].

11. Площадь пола жилой комнаты номер 101 по Рис. 13 Aп = 3,82 -7,72 = 29,5 м2.

Порядок расчета

1. Определяем разность давлений воздуха на наружную и внутреннюю поверхность ограждения (окна первого этажа) по формуле (15):

p = (H - h1)·(γн - γв) + 0,5·V2·ρн(сн - спkv = (17,1 - 3,3) Ч (14,19 - 11,9) + 0,5·4,4·1,45 (0,8 + 0,6)0,85 = 35,4 Па.

2. Вычисляем расход инфильтрующегося воздуха через окно первого этажа по формуле (14):

ΣGн =0,216*∆p0,67 · A1/Rфо=0,216*35,40,67*2,5/0,42=14 кг/ч.

3. Рассчитываем по формуле (13) расход теплоты для нагревания инфильтрующегося воздуха через окно первого этажа вследствие действия теплового и ветрового давления:

Qн.тв = 0,28·14,0·1 (18 + 29) 1 = 184 Вт.

4. Вычисляем по формуле (12) расход теплоты для нагревания инфильтрующегося воздуха при естественной вентиляции, не компенсируемый притоком подогретого воздуха:

Qн.в = 0,28αнρнс(tв - tн(б)) = 0,28 · 3 · 29,5 · 1,45 · 1(18 + 29) = 1688 Вт.

За расчетную величину следует принять большее из полученных значений Qн.в = 1688 Вт и записать по форме табл.22, графа 18.


*Конструкция светового проема принимается по данным теплотехнического расчета.

4.8. Результаты расчета теплопотерь и теплопоступлений

Результаты расчетов теплопотерь и теплопоступлений для каждого помещения записываются по форме табл.22. Заполнение граф с 1 по 15 показано в примерах 14 ... 1

В графе 16 записывают суммарные добавочные теплопотери Qд, Вт, полученные сложением значений граф 12,13,14 и 15 для каждого отдельного ограждения.

В графу 17 вносят основные теплопотери с учетом значений добавок Qоб, Вт, полученных суммированием значений граф 11 и 16.

В графе 18 записывают наибольшие добавочные потери теплоты на инфильтрацию наружного воздуха, поступающего в помещение за счет теплового и ветрового давлений Qн.тв, Вт, или вследствие естественной вытяжной вентиляции Qн.тв, Вт.

В графу 20 заносят полные теплопотери ΣQт.п, Вт, для всех ограждений помещения, которые получают суммированием значений, записанных в графах 17 и 18, и вычитанием из этой суммы графы 1

5. Определение удельной тепловой характеристики здания и теплопотерь по укрупненным показателям

Показателями теплотехнической оценки конструктивно-планировочных решений и тепловой эффективности здания являются его фактическая тепловая характеристика qф и удельный расход теплоты на 1м2 общей площади qуд.

Фактическая удельная тепловая характеристика здания любого назначения, Вт/(м3·°С), определяется по формуле Н.С. Ермолаева:

qф = р/А(kст + g(kок - kст)+1/Н(0,9kпот + 0,6kпол),

(17)

где

p

-

периметр здания, м;

 

A

-

площадь здания, м2;

 

g0

-

коэффициент, учитывающий остекление (отношение площади остекления к площади ограждения);

kок, kст, kпот, kпол

-

соответственно коэффициенты теплопередачи окон, стен, потолков, полов, Вт/(м·°С), принимаемые по данным теплотехнического расчета;

 

H

-

высота здания, м.

Теплотехническую оценку проектируемого здания производят сравнением фактической удельной характеристики здания qфакуд нормативной удельной тепловой характеристикой на отопление q0, значения которой приведены в [7, прил.5] (табл.25).

Таблица 25

Удельная тепловая характеристика qо

Наименование здания

Объем здания, тыс, м3

до 3

до 5

до 10

до 15

до 20

Жилые здания, гостиницы, общежития

0,49

0,44

0,39

0,36

0,36

Административные здания.

-

0,50

0,44

0,41

0,37

Клубы

-

0,43

0,39

0,35

-

Кинотеатры

-

0,42

0,37

0,35

-

Универмаги

-

-

0,34

0,32

0,26

Школы

-

0,46

0,41

0,38

-

Высшие учебные заведения и техникумы

-

-

0,40

0,38

0,35

Больницы

-

0,47

0,42

0,37

0,35

Если значение qфакуд отличается от нормативного qо не более чем на 10-15 %, то здание отвечает теплотехническим требованиям. В случае большего превышения сравниваемых значений необходимо объяснить возможную причину и наметить меры повышения тепловой характеристики здания.

Экономию топливно-энергетических ресурсов обеспечивает использование в качестве контрольных показателей, разработанных для зданий различного назначения, удельных норм расхода тепловой энергии qконуд , Вт/на 1 м2, приведенных в табл. 26 и 27.

Таблица 26

Контрольные показатели удельного расхода теплоты на отопление жилых зданий

Вид блок-секции

Удельный расход теплоты на отопление жилых здании q

кон

уд

, Вт на 1м2, при расчетных температурах наружного воздуха, °С

Сопротивление теплопередаче R

ф

0

2·°С)/Вт

-10

-15

-20

-25

-30

-35

-40

-45

9-этажные

Рядовые

58

65 1

70

74

74

75

85

-

1,1

Угловые

-

-

66

70

72

70

79

85

1,3

Поворотные

-

-

64

66

67

66

74

81

1,5

5-этажные

Рядовые

60

67

70

74

78

78

87

-

1,1

Угловые

-

-

67

71

74

79

81

87

1,3

Поворотные

-

-

65

68

71

75

78

81

1,5

Таблица 27

Контрольные показатели удельного расхода теплоты на отопление общественных зданий для расчетных температур наружного воздуха в пределах от -25 до -30°С

Тип здания

Удельный расход теплоты на отопление общественных зданий q

кон

уд

, Вт на 1 м2,

при числе этажей

1

2

3

4

5 и более

смешанный

Больницы

-

100

80

75

65

-

Поликлиники

-

80

65

60

60

-

Детские сады-ясли

-

105

85

-

-

-

Общеобразовательные школы

-

110

95

90

-

-

Кинотеатры однозальные

-

-

-

-

-

110

Кинотеатры многозальные

-

-

-

-

-

105

Предприятия общественного питания

95

75

-

-

-

-

Фактический удельный расход теплоты на 1 м2 общей площади здания, Вт на 1 м2, определяется по формуле

Qфакуд =∑Qт.д.зд ,

(18)

Где ΣQт.п   

-

полные теплопотери здания, Вт (см. табл. 22);

Aзд

-

общая площадь всех отапливаемых помещений здания, м2.

Сравнение вычисленных значений qфакуд с контрольными нормами удельного расхода теплоты на отопление жилых и общественных зданий qконуд (см. табл. 26 и 27), позволяет провести анализ эффективности отопления здания 6, выяснить возможные причины отклонений значений qфакуд

и qконуд[11, с. 37-41] и наметить мероприятия по сокращению теплопотерь и повышению эффективности отопления здания.

Такими мероприятиями, обеспечивающими снижение энергозатрат, могут быть: использование наиболее эффективных архитектурно-строительных решений (снижение наружной поверхности ограждений); рациональная ориентация зданий (экономия теплозатрат до 15 %); применение более совершенных систем отопления; повышение качества эксплуатации зданий и систем отопления; использование вторичных энергоресурсов; применение строительных материалов и конструкций с высоким сопротивлением теплопередаче; использование альтернативных источников теплоты; применение теплых чердаков; использование пофасадных систем отопления и прерывистого отопления; применение нагревательных приборов, работающих с низкопотенциальными теплоносителями и т.д.

Значение удельной тепловой характеристики здания используют для приблизительного подсчета теплопотерь по укрупненным показателям Qуп:

Qуп = a · qфакуд · V · (tср - tн(б)),

(19)

где a

-

поправочный коэффициент для жилых и общественных зданий, равный a = 0,54 + 22/(tср - tн(б));

Qфакуд

-

фактическая удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м2·°С);

   V

-

наружный объем здания, м3;

tср

-

средняя температура в помещениях здания, ° С;

tн

-

расчетная температура наружного воздуха, принимаемая равной температуре холодной пятидневки по параметрам Б, °С.

Расчет тепловых нагрузок на системы отопления по укрупненным показателям используют при проектировании систем центрального теплоснабжения для ориентировочных подсчетов потребности в теплоте района, города, поселка и т.д.

5. Определение удельной тепловой характеристики здания и теплопотерь по укрупненным показателям

Показателями теплотехнической оценки конструктивно-планировочных решений и тепловой эффективности здания являются его фактическая тепловая характеристика qф и удельный расход теплоты на 1м2 общей площади qуд.

Фактическая удельная тепловая характеристика здания любого назначения, Вт/(м3·°С), определяется по формуле Н.С. Ермолаева:

qф =р/А  [kст + g(kок - kст)] + 1/Н(0,9kпот + 0,6kпол),

(17)

где

p

-

периметр здания, м;

 

A

-

площадь здания, м2;

 

g0

-

коэффициент, учитывающий остекление (отношение площади остекления к площади ограждения);

kок, kст, kпот, kпол

-

соответственно коэффициенты теплопередачи окон, стен, потолков, полов, Вт/(м·°С), принимаемые по данным теплотехнического расчета;

 

H

-

высота здания, м.

Теплотехническую оценку проектируемого здания производят сравнением фактической удельной характеристики здания qфакуд нормативной удельной тепловой характеристикой на отопление q0, значения которой приведены в [7, прил.5] (табл.25).

Таблица 25

Удельная тепловая характеристика qо

Наименование здания

Объем здания, тыс, м3

до 3

до 5

до 10

до 15

до 20

Жилые здания, гостиницы, общежития

0,49

0,44

0,39

0,36

0,36

Административные здания.

-

0,50

0,44

0,41

0,37

Клубы

-

0,43

0,39

0,35

-

Кинотеатры

-

0,42

0,37

0,35

-

Универмаги

-

-

0,34

0,32

0,26

Школы

-

0,46

0,41

0,38

-

Высшие учебные заведения и техникумы

-

-

0,40

0,38

0,35

Больницы

-

0,47

0,42

0,37

0,35

Если значение qфакуд отличается от нормативного qо не более чем на 10-15 %, то здание отвечает теплотехническим требованиям. В случае большего превышения сравниваемых значений необходимо объяснить возможную причину и наметить меры повышения тепловой характеристики здания.

Экономию топливно-энергетических ресурсов обеспечивает использование в качестве контрольных показателей, разработанных для зданий различного назначения, удельных норм расхода тепловой энергии qконуд , Вт/на 1 м2, приведенных в табл. 26 и 27.

Таблица 26

Контрольные показатели удельного расхода теплоты на отопление жилых зданий

Вид блок-секции

Удельный расход теплоты на отопление жилых здании q

кон

уд

, Вт на 1м2, при расчетных температурах наружного воздуха, °С

Сопротивление теплопередаче R

ф

0

2·°С)/Вт

-10

-15

-20

-25

-30

-35

-40

-45

9-этажные

Рядовые

58

65 1

70

74

74

75

85

-

1,1

Угловые

-

-

66

70

72

70

79

85

1,3

Поворотные

-

-

64

66

67

66

74

81

1,5

5-этажные

Рядовые

60

67

70

74

78

78

87

-

1,1

Угловые

-

-

67

71

74

79

81

87

1,3

Поворотные

-

-

65

68

71

75

78

81

1,5

Таблица 27

Контрольные показатели удельного расхода теплоты на отопление общественных зданий для расчетных температур наружного воздуха в пределах от -25 до -30°С

Тип здания

Удельный расход теплоты на отопление общественных зданий q

кон

уд

, Вт на 1 м2,

при числе этажей

1

2

3

4

5 и более

смешанный

Больницы

-

100

80

75

65

-

Поликлиники

-

80

65

60

60

-

Детские сады-ясли

-

105

85

-

-

-

Общеобразовательные школы

-

110

95

90

-

-

Кинотеатры однозальные

-

-

-

-

-

110

Кинотеатры многозальные

-

-

-

-

-

105

Предприятия общественного питания

95

75

-

-

-

-

Фактический удельный расход теплоты на 1 м2 общей площади здания, Вт на 1 м2, определяется по формуле

Qфакуд = ΣQт.пзд  ,

(18)

где ΣQт.п

-

полные теплопотери здания, Вт (см. табл. 22);

Aзд

-

общая площадь всех отапливаемых помещений здания, м2.

Сравнение вычисленных значений qфакуд с контрольными нормами удельного расхода теплоты на отопление жилых и общественных зданий qконуд (см. табл. 26 и 27), позволяет провести анализ эффективности отопления здания 6, выяснить возможные причины отклонений значений qфакуд и qконуд [11, с. 37-41] и наметить мероприятия по сокращению теплопотерь и повышению эффективности отопления здания.

Такими мероприятиями, обеспечивающими снижение энергозатрат, могут быть: использование наиболее эффективных архитектурно-строительных решений (снижение наружной поверхности ограждений); рациональная ориентация зданий (экономия теплозатрат до 15 %); применение более совершенных систем отопления; повышение качества эксплуатации зданий и систем отопления; использование вторичных энергоресурсов; применение строительных материалов и конструкций с высоким сопротивлением теплопередаче; использование альтернативных источников теплоты; применение теплых чердаков; использование пофасадных систем отопления и прерывистого отопления; применение нагревательных приборов, работающих с низкопотенциальными теплоносителями и т.д.

Значение удельной тепловой характеристики здания используют для приблизительного подсчета теплопотерь по укрупненным показателям Qуп:

Qуп = a · qфакуд · V · (tср - tн(б)),

(19)

где a

-

поправочный коэффициент для жилых и общественных зданий, равный a = 0,54 + 22/(tср - tн(б));

q

фак

уд

-

фактическая удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м2·°С);

V

-

наружный объем здания, м3;

tср

-

средняя температура в помещениях здания, ° С;

tн

-

расчетная температура наружного воздуха, принимаемая равной температуре холодной пятидневки по параметрам Б, °С.

Расчет тепловых нагрузок на системы отопления по укрупненным показателям используют при проектировании систем центрального теплоснабжения для ориентировочных подсчетов потребности в теплоте района, города, поселка и т.д. 2. Выбор, размещение и прокладка магистральных труб

Выбор труб для систем отопления следует осуществлять (табл. 29) согласно [2, прил. 13]

Таблица 29

Трубы систем отопления

Вид теплоносителя

Трубы с наружным диаметром, мм

до 60

более 60

Горячая вода

Электросварные по ГОСТ 10704 - 76*
Легкие по ГОСТ 3262 - 75 *

Электросварные по ГОСТ 10704 - 76*

Насыщенный пар

Электросварные по ГОСТ 10704 - 76*
Обыкновенные по ГОСТ 3262 - 75*

-"-
-"-

На участках стояков, соединений с арматурой и отопительными приборами применяют трубы по ГОСТ 3262-75; при скрытой прокладке - обыкновенные трубы по ГОСТ 3662-75; для дренажных и воздуховыпускных участков - оцинкованные трубы по ГОСТ 3262-75; в элеваторных пунктах - электросварные трубы по ГОСТ 10704-76.

Магистральные трубы систем водяного отопления прокладывают с верхней и нижней разводкой. Для удобства обслуживания в системах с верхней разводкой размещение подающих магистралей предусматривают на чердаке или техническом этаже на расстоянии 1-1,5 м от наружной стены, обратные - в подвале, технических подпольях или каналах. В системах с нижней разводкой прокладку подающих и обратных теплопроводов следует предусматривать совместную в подвале (Рис. 18), а при его отсутствии - в техническом подполье или каналах.

Магистрали с верхней или нижней разводкой труб, как правило, рекомендуется проектировать тупиковыми (Рис. 18, а), как более экономичные по расходу труб, чем магистрали с попутным движением воды (Рис. 18,6).

В многоэтажных зданиях (9 этажей и более), состоящих из одинаковых блоков, рекомендуется применять посекционную схему расположения магистралей (Рис. 18, в) с единым узлом управления, а при значительных тепловых нагрузках на один блок - с устройством узлов управления в каждом отдельном блоке здания.

В угловых и торцевых блоках создают самостоятельные системы отопления с целью индустриализации заготовительных работ. Это значительно упрощает повторное проектирование при массовом строительстве, однако при этом увеличивается число тепловых пунктов и длина транзитных магистралей и затрудняется пофасадное регулирование.

В некоторых случаях, при благоприятной ориентации здания на местности, рекомендуется проектировать пофасадные системы отопления (Рис. 18, г) с автоматическим регулированием расходов теплоносителя, позволяющим экономить тепловую энергию.

Рекомендуется систему отопления разделить на две или более части (ветви) одинаковой длины и примерно с равными тепловыми нагрузками.

В общественных зданиях отдельные ветки систем водяного отопления следует предусматривать для следующих помещений:

конференц-зала и обеденного зала в столовых с производственными помещениями при них (для конференц-залов с числом мест до 400 и обеденных залов - до 160, при их размещении в общем объеме здания отдельные ветви допускается не предусматривать); зрительного зала (включая эстраду); сцены (универсальной эстрады); вестибюля, фойе, кулуаров; танцевального зала; малых залов в зданиях театров, клубов, включая сцену;

библиотек с фондом 200 тыс. единиц хранения и более (для читальных, лекционных залов и хранилищ);

предприятия розничной торговли (для разгрузочных помещений и торговых залов площадью 400 м2 и более);

жилых помещений [6, п.3.4].

Обогреваемые полы следует предусматривать на первом этаже групповых всех типов детских дошкольных учреждений, а также в спальных и раздевальных в учреждениях для детей с нарушением опорно-двигательного аппарата. Средняя температура на поверхности пола должна поддерживаться в пределах 23°С [6, п.3.9]

Индивидуальные тепловые пункты (ИТП), встроенные в обслуживаемые ими здания, следует размещать в отдельных помещениях с самостоятельным входом или совмещать с помещениями для установок вентиляции и кондиционирования воздуха [6, п.3.3].

3. Выбор и размещение стояков

Стояки прокладывают открыто и располагают преимущественно у наружных стен на расстоянии 35 мм от внутренней поверхности до оси труб при диаметре ≤ 32 мм. Двухтрубные стояки размещают на расстоянии 80 мм между осями труб, причем подающий стояк располагают справа. В местах пересечения стояков и подводок огибающие скобы устраивают на стояках изгибом в сторону помещения.

Конструкция стояков должна обеспечивать унификацию узлов и деталей. Для индустриализации процесса заготовки и уменьшения трудоемкости монтажных работ рекомендуется проектировать однотрубные стояки с односторонним присоединением отопительных приборов и подводками одинаковой длины (l ≤ 500 мм). При этом стояк однотрубной системы размещают на расстоянии 150 мм от откоса оконного проема, а не по оси простенка, как при двухсторонних подводках и в двухтрубных системах отопления.

В угловых помещениях стояки рекомендуют размещать в углах наружных стен во избежание конденсации влаги на внутренней поверхности.

На Рис. 19 и 20 даны типовые схемы однотрубных стояков систем водяного отопления с нижней и верхней разводкой магистралей.

Тип стояка выбирается в зависимости от архитектурно-планировочных решений, разводки магистралей и требований к тепловому режиму помещений здания.

Проточные стояки (см. Рис. 19, б и Рис. 20, а) без кранов для регулирования теплоотдачи отопительных приборов применяются в помещениях лестничных клеток и там, где не требуется регулирование теплового режима.

В многоэтажных зданиях для обеспечения гидравлической и тепловой устойчивости следует применять вертикальные бифилярные стояки (см. Рис. 19, а). Для отопления жилых и общественных зданий, как правило, рекомендуются регулируемые и проточно - регулируемые стояки и стояки с осевыми и смещенными замыкающими участками (см. Рис. 19 и 20).

Рис. 19 Конструкции П-образных однотрубных стояков с нижней разводкой: а - бифилярный; б - проточный; в, д, ж, з - проточно-регулируемый с обходными участками; г, е - регулируемый со смещенным замыкающим участком
Рис. 19 Конструкции П-образных однотрубных стояков с нижней разводкой: а - бифилярный; б - проточный; в, д, ж, з - проточно-регулируемый с обходными участками; г, е - регулируемый со смещенным замыкающим участком

Эти системы обладают высокой гидравлической и тепловой устойчивостью и имеют хорошие экономические показатели по трудозатратам и расходу металла. Замыкающие участки, уменьшающие гидравлическое сопротивление стояков, предлагается устанавливать со смещением от оси стояка для увеличения количества воды, протекающей через прибор.

При непарных отопительных приборах восходящую часть стояков делают "холостой" (см. Рис. 19, з).

При использовании конвекторов в качестве отопительных приборов следует применять гидравлически устойчивые однотрубные проточные стояки (см. Рис. 19, а, б и Рис. 20, а). Характерные примеры схем конвекторных однотрубных стояков показаны на Рис. 21 [33,34].

В зданиях в 4 этажа и более однотрубные стояки изгибают в местах присоединения к подающей и обратной магистрали (см. Рис. 19, Рис. 20, Рис. 21) для компенсации линейных удлинений.

Рис. 21. Конструкции конвекторных однотрубных стояков с нижней разводкой: а - П-образный с двумя подъемными и одним опускным участками; б - П-образный; в - Т-образный с одним подъемным и двумя отпускными участками 112
Рис. 21. Конструкции конвекторных однотрубных стояков с нижней разводкой: а - П-образный с двумя подъемными и одним опускным участками; б - П-образный; в - Т-образный с одним подъемным и двумя отпускными участками 112

В лестничных клетках многоэтажных зданий предусматривают обособленные стояки (Рис. 22), подключенные непосредственно к наружной тепловой сети до узла управления [31, с.180; 8, с.157]. Это позволяет использовать высокотемпературный теплоноситель, что обеспечивает экономию труб, уменьшает площади отопительных приборов, а также повышает надежность работы системы отопления при резких понижениях температуры наружного воздуха. В многоэтажных зданиях стояки лестничной клетки присоединяются к отдельной магистрали, подключенной до узла смешивания.

Главный стояк системы отопления с верхней разводкой прокладывается в нише внутренней стенки лестничной клетки.

В зданиях и отдельных помещениях, в которых по архитектурно-планировочным требованиям (большая высота помещения, художественная отделка интерьера, значительная протяженность стен с большим количеством окон и др.) вертикальные системы устраивать нецелесообразно, необходимо предусматривать горизонтальные однотрубные проточно-регулируемые системы водяного отопления с трехходовыми кранами у отопительных приборов (Рис. 23). В этих системах отопления поэтажные ветки прокладывают под подоконными досками (см. Рис. 23, а) или вдоль плинтуса у пола (см. Рис. 23, б). Обводы балконных дверей встраиваются в конструкцию пола.

Рис. 23. Горизонтальная проточно-регулируемая однотрубная система водяного отопления: а - подоконная; б - плинтусовая
Рис. 23. Горизонтальная проточно-регулируемая однотрубная система водяного отопления: а - подоконная; б - плинтусовая

4. Выбор и размещение отопительных приборов

Конструкцию отопительных приборов необходимо выбирать (см. табл. 23) в соответствии с характером и назначением отапливаемых помещений, зданий и сооружений по [2, прил. 11].

Отопительные приборы следует размещать, как правило, под световыми проемами в местах, доступных для осмотра, ремонта и очистки. Длина отопительного прибора должна быть не менее 75% длины светового проема, особенно в больницах, детских дошкольных учреждениях, школах, домах престарелых и инвалидов [2, п. 3.48]. Если приборы под окнами разместить нельзя, то допускается их установка у наружных или внутренних стен, ближе к наружным. В угловых помещениях приборы необходимо размещать на обеих наружных стенах. При таком размещении движение восходящего теплового воздуха от отопительных приборов препятствует образованию ниспадающих холодных потоков от окон и холодных поверхностей стен и попаданию их в рабочую зону.

В высоких помещениях (залы с двойным светом и т.п.) для предотвращения конденсации влаги на верхнем остеклении до 30% отопительных приборов устанавливают в верхней зоне.

При размещении приборов под окнами вертикальные оси прибора и оконного проема должны совпадать. Максимальное отклонение при этом не должно превышать более 50 мм (Рис. 24, а).

Рис. 24 Размещение отопительных приборов под оконными проемами: вертикальные оси окна и прибора совпадают (а) или не совпадают (б)
Рис. 24 Размещение отопительных приборов под оконными проемами: вертикальные оси окна и прибора совпадают (а) или не совпадают (б)

Допускается при унификации приборного узла в жилых помещениях, гостиницах, общежитиях, в административно-бытовых зданиях смещение приборов от оси световых проемов (см. Рис. 24, б). В этом случае стояки располагают на расстоянии 150-200 мм от откоса окна, а длину подводок принимают 350-400 мм.

Отопительные приборы в жилых зданиях следует устанавливать ближе к полу помещений на расстоянии 60 мм, в лечебных учреждениях - на 100 мм от пола (см. Рис. 24). Это позволяет обеспечивать равномерный прогрев воздуха у поверхности пола и в рабочей зоне.

В зданиях крупнопанельного строительства отопительные приборы устанавливаются свободно у стен. В массивных зданиях из кирпичной кладки приборы устанавливают в нише и полунише.

Ширина ниши должна превышать ширину отопительного прибора на 400 мм при прямой подводке и 600 мм при подводке с уткой.

В общественных зданиях допускается предусматривать у отопительных приборов декоративные экраны (кроме конвекторов с кожухом) с обеспечением при этом доступа к отопительным приборам для очистки. Экраны уменьшают теплоотдачу от прибора на 12%. В связи с этим номинальный тепловой поток отопительного прибора при применении экрана увеличивают, но не более чем на 10% от номинального теплового потока открыто установленного прибора [2, п. 3.58].

Отопительные приборы в лестничных клетках следует, как правило, размещать на первом этаже, а в лестничных клетках, разделенных на отсеки, - в каждом отсеке. Отопительные приборы не следует размещать в отсеках тамбуров, имеющих наружные двери [2, п. 3.55]. Отопительные приборы надо устанавливать так, чтобы они не сокращали ширину лестничных маршей и площадок и не мешали продвижению людей. Отопительные приборы лестничных клеток следует присоединять к отдельным магистралям и стоякам систем отопления по однотрубной проточной схеме. В качестве отопительных приборов лестничных клеток могут применяться ребристые трубы, конвекторы, стальные панели, радиаторы.

Отопление лестничных клеток не следует проектировать для зданий с любыми системами отопления в районах с расчетной температурой наружного воздуха для холодного периода года -5 °С и выше (параметры Б) [2, п. 3.10].

5. Присоединение теплопроводов к отопительным приборам

Теплоотдача отопительных приборов в значительной степени определяется принятой схемой присоединения приборов к трубам, системой отопления и схемой подачи теплоносителя в прибор.

Присоединение труб к отопительным приборам может быть односторонним (Рис. 25) и разносторонним (Рис. 26). Одностороннее присоединение, чаще используемое на практике, обеспечивает по сравнению с разносторонним меньший расход труб и большие возможности для унификации приборных узлов.

Приборные узлы с односторонним присоединением труб (см. Рис. 25, а, б, в, г, д, е, ж, з, и, к, л) применяют как в вертикальных

                                                                однотрубных и двухтрубных, так и в горизонтальных системах водяного отопления. В вертикальных системах применяют проточные (см. Рис. 25, а), регулируемые (см. Рис. 25, б, г, з, и , к) и проточно-регулируемые (см. Рис. 25, в, д, е, л) узлы с осевыми (см. Рис. 25, в, л) или смещенными обходными участками (см. Рис. 25, д, е). В горизонтальных однотрубных ветвях используют проточные узлы, узлы регулируемые (см. Рис. 25, к) и проточно-регулируемые (см. Рис. 25, л) с осевыми обходными участками.

Рис. 25. Схемы одностороннего присоединения труб к отопительным приборам: вертикальные однотрубные (а, б, в, г, д, е, з, и); двухтрубные (ж) и горизонтальные (к, л) системы отопления
Рис. 25. Схемы одностороннего присоединения труб к отопительным приборам: вертикальные однотрубные (а, б, в, г, д, е, з, и); двухтрубные (ж) и горизонтальные (к, л) системы отопления

При разностороннем присоединении (см. Рис. 26, а, б, в, г, д) возрастает коэффициент теплопередачи нагревательного прибора.

Рис. 26. Схемы разностороннего присоединения труб к отопительным приборам: вертикальные однотрубные (а, в), двухтрубные (б, г, д) и горизонтальные (а) системы отопления
Рис. 26. Схемы разностороннего присоединения труб к отопительным приборам: вертикальные однотрубные (а, в), двухтрубные (б, г, д) и горизонтальные (а) системы отопления

Указанную схему присоединения применяют в горизонтальных (Рис. 26, а) и П-образных стояках для приборов верхних этажей в однотрубных (Рис. 26, а, в) и в двухтрубных системах (Рис. 26, б, г) с нижней разводкой, а также в случае присоединения нескольких приборов последовательно (Рис. 26, д), при числе секций радиаторов более 20 в системах с искусственной циркуляцией и при числе секций более 15 в системах с естественной циркуляцией [2, п.3.54].

Присоединение приборов на сцепке, позволяющее уменьшить количество стояков, допускается применять в пределах одного помещения.

Отопительные приборы гардеробных, коридоров, уборных, умывальных, кладовых допускается присоединять на сцепке к приборам соседних помещений [2, п.3.52]. Диаметры соединительных труб в водяных системах отопления принимают равным - 32 мм, в паровых - 20 мм при длине этих труб ≤ 1500 мм.

На сцепке при одностороннем присоединении допускается соединять не более двух отопительных приборов (см. Рис. 25, з). При большем количестве приборов рекомендуется применять разностороннее присоединение (см. Рис. 26, д). Присоединение приборов на сцепке применяют в вертикальных однотрубных (см. Рис. 25, з) и двухтрубных (см. Рис. 26, д), а также в горизонтальных однотрубных системах отопления.

Схема присоединения конвекторов ребристых и гладких труб к трубам системы отопления зависит от типа и количества приборов в водном узле (Рис. 27).

Рис. 27. Схемы присоединения конвекторов «Аккорд», «Прогресс», «Ритм», «Универсал», «Конвектор высокий», «Север», ребристых и гладких труб и т.д.
Рис. 27. Схемы присоединения конвекторов "Аккорд", "Прогресс", "Ритм", "Универсал", "Конвектор высокий", "Север", ребристых и гладких труб и т.д.

Подача теплоносителя в отопительные приборы может осуществляться сверху вниз, снизу вверх и снизу вниз (Рис. 28).

Схему сверху вниз применяют в двухтрубных и однотрубных системах отопления с верхней разводкой.

Рис. 28. Схемы подачи теплоносителя в нагревательные приборы: а - сверху вниз; б - снизу вверх; в - снизу вниз
Рис. 28. Схемы подачи теплоносителя в нагревательные приборы: а - сверху вниз; б - снизу вверх; в - снизу вниз

Схемы снизу вверх и снизу вниз применяют только в однотрубных системах водяного отопления с нижней разводкой. Коэффициент теплопередачи приборов водяного отопления при схеме сверху вниз выше, чем при двух других вариантах.

6. Размещение запорно-регулирующей арматуры

В системах отопления устанавливают (см. табл. 12) при диаметре труб ≤ 40 мм - муфтовую арматуру (резьбовое соединение), при диаметре ≥ 50 мм - фланцевую арматуру (фланцевое соединение).

Для подводок к приборам в двухтрубных стояках целесообразнее применять краны двойной регулировки типа КРД и шиберного типа КРДШ, обладающие повышенным гидравлическим сопротивлением (коэффициент местного сопротивления от 5 до 14). Они выпускаются двух размеров (Dy = 15 и 20 мм) и рассчитаны на условное давление до 1 МПа и температуру теплоносителя до 150°С (табл.30). Применяют краны двойной регулировки типа "Термис" с восемью положениями клапана для монтажной регулировки. Без монтажной регулировки используют краны с дросселирующим устройством. (Схема установки арматуры на подводках показана выше на Рис. 15, ж и Рис. 16, б, г, д)

Таблица 30

Запорно-регулирующая арматура

Наименование арматуры

Тип арматуры

Диаметр Dу, мм

Рабочее условное давление pу, МПа

Температура теплоносителя, °С

Коэффициент местного сопротивления

Примечание

Кран двойной регулировки

КРДШ

15 ; 20

до 1,0

до 150

5- 14

ГОСТ 10-944-75

Кран двойной регулировки

"Термис"

 

 

 

 

 

Шиберный кран

КРПШ

15; 20

до 1.0

до 150

2.5- 3.0

ГОСТ 10-944-75

Трехходовой кран

КРТП

15; 20

до 1.0

до 150

1.5-2.0

ГОСТ 10-944-75

Кран пробковый проходной

11 Б6бк

15; 20; 25; 32; 40; 50

до 1.0

до 120

3.5- 4.0

ГОСТ ТУ 26-07-1396-87

Вентиль запорный
Вентиль запорный

15Б16к
15Ч8к
15Ч8р
15Ч8бр
15К418р

15; 20; 25; 32; 40; 50

до 1.0
до 1.6
до 1.6
до 1.6
до 1.5

до 120
до 120
до 120
до 120
до 200

7-16
7 ..... 16

ГОСТ 9086-74

Вентиль запорный

15К418К

 

до 1.5

до 200

 

 

Задвижка

30Ч6бр

50;80; 100;25;
150;200;250

до 1.0

до 225

0.5

ГОСТ 8437-75

Задвижка

30Ч47бр

50; 80;
100;150;200;400

до 1.0

до 100

0.5

ТУ 26-07-1150-76

На подводках к приборам однотрубных стояков, регулируемых с осевыми и смещенными замыкающими участками, устанавливают проходные краны пониженного гидравлического сопротивления с поворотной и плоской заслонкой типа КРП и шиберного типа КРПШ диаметром (Dy = 15 и 20 мм). Краны рассчитаны на условное давление 1 МПа и температуру теплоносителя до 150°С и имеют коэффициент местного сопротивления от 2,5 до 3,0. На стояках проточно - регулируемых с осевыми или смещенными обходными участками применяют трехходовые краны типа KPT , a также типа КРТП (Dy =15 и 20 мм) с поворотной заслонкой при тех же условиях, что и краны КРДШ и КРПШ. Схема установки кранов на подводках показана (см. рис. 25, в, д, е и рис. 26, в).

Не рекомендуется устанавливать арматуру на подводках и конвекторах с воздушным регулирующим клапаном и к приборам в помещениях гардеробных, душевых, санитарных узлах, кладовых, а также в помещениях, где имеется опасность замерзания теплоносителя (лестничные клетки, тамбуры и т.п.) [2, п. 3.59].

Для регулирования и полного отключения отдельных стояков (рис. 29) на расстоянии не более 120 мм от подающей и обратной магистрали устанавливают проходные (пробочные) краны (при температуре теплоносителя до 105 С и гидравлическом давлении 0,6 МПа) или запорные вентили - желательно с наклонным шпинделем - при температуре теплоносителя свыше 105°С и гидравлическом давлении более 0,6 МПа.

Рис. 29. Схема установки запорно-регулирующей арматуры на вертикальных однотрубных стояках: а - с верхней разводкой; б - с нижней разводкой; 1 - запорный кран или вентиль; 2 - спускной кран (внизу со штуцером)
Рис. 2 Схема установки запорно-регулирующей арматуры на вертикальных однотрубных стояках: а - с верхней разводкой; б - с нижней разводкой; 1 - запорный кран или вентиль; 2 - спускной кран (внизу со штуцером)

В зданиях до 4 этажей запорно-регулирующую арматуру на стояки не устанавливают.

Для отключения отдельных частей системы отопления на трубах магистралей (рис. 30) используют муфтовые проходные краны и вентили (при диаметре ≤ 40 мм) и задвижки (при диаметре ≥ 50 мм).

Рис. 30. Схема установки запорно-регулирующей арматуры на магистралях систем отопления: а - тупиковой, б - с попутным движением теплоносителя, в - посекционной; 1 -задвижка (кран, вентиль) на обратной магистрали; 2 - то же на подающей магистрали; 3 - узел управления
Рис. 30. Схема установки запорно-регулирующей арматуры на магистралях систем отопления: а - тупиковой, б - с попутным движением теплоносителя, в - посекционной; 1 -задвижка (кран, вентиль) на обратной магистрали; 2 - то же на подающей магистрали; 3 - узел управления

В пониженных местах магистралей устанавливают спускные краны.

Арматура в тепловом пункте здания предназначена для регулирования и отключения систем отопления и оборудования. Задвижки рекомендуют устанавливать на главных подающих и обратных магистралях, до и после водоструйных элеваторов, циркуляционных и смесительных насосов, исполнительных механизмов автоматического регулирования, на обводных линиях.

7. Устройства для удаления воздуха из систем отопления

Удаление воздуха из систем водяного отопления предусматривается в верхних точках через проточные воздухосборники или краны, установленные в отопительных приборах верхних этажей. Непроточные воздухосборники предусматривают при скорости движения воды в трубе менее 0,1 м/с [2, п. 3.43]. Скопление воздуха нарушает циркуляцию теплоносителя, вызывает шум и коррозию стальных труб.

В системах отопления с верхней разводкой удаление воздуха осуществляется через горизонтальные или вертикальные проточные воздухосборники, установленные на концах ветви (рис. 31).

Рис. 31. Проточные воздухосборники: а - горизонтальный; б - схема присоединения; в - вертикальный; г - схема присоединения; 1 -подающая магистраль; 2 - горизонтальный воздухосборник; 3 -труба для выпуска воздуха; 4 - вертикальный воздухосборник; 5 - воздушная трубка; 6 - главный стояк
Рис. 31. Проточные воздухосборники: а - горизонтальный; б - схема присоединения; в - вертикальный; г - схема присоединения; 1 -подающая магистраль; 2 - горизонтальный воздухосборник; 3 -труба для выпуска воздуха; 4 - вертикальный воздухосборник; 5 - воздушная трубка; 6 - главный стояк

При этом рекомендуется предусматривать уклон трубопроводов против направления движения воды не менее 0,002 [2, п. 3.39]. Диаметр Dн, мм, проточного воздухосборника должен быть не менее двух, а длина l, мм, не менее 2,5 диаметров магистральной трубы, с тем, чтобы скорость движения воды в нем не превышала 0,1 м/с. Минимальный необходимый внутренний диаметр воздухосборника dв мм, определяется в зависимости от диаметра магистрали d по табл. 31 или при скорости воды в нем 0,1 м/с по формуле

dв = 2G/0,5 м ,

где GМ - расход воды в магистрали, кг/ч.

Таблица 31

Проточные воздухосборники

Горизонтальные

Вертикальные

Размеры, мм

Размеры, мм

dу

Dн

l

d

dу

Dн

h

d

150

159

355

32

150

159

351

20

200

219

476

32

250

273

544

50

250

273

690

50

300

325

548

70

-

-

-

-

400

426

560

80

Воздух из воздухосборника удаляется в атмосферу периодически при помощи ручных спускных кранов или автоматических воздухоотводчиков [31, с. 204; 8, с. 173].

В системах отопления с нижней разводкой удаление воздуха целесообразно предусматривать через ручные краны конструкции Н.Б. Маевского, установленные в верхних пробках радиаторов верхних этажей (рис. 32, а, б, в, г), или в подводках к приборам (при применении стальных панелей, конвекторов) (рис. 32, е, ж, з, и, к), или централизовано через воздушные специальные трубы (рис. 32, л) [31, с.206].

При централизованном удалении воздуха воздушные стояки (рис. 32,5) соединяются воздушной горизонтальной линией (рис. 32,6) с петлей для устранения циркуляции воды в линии.

Рис. 32. Способы удаления воздуха из систем водяного отопления с нижней разводкой: а, б, в, г, д, - через краны, установленные в верхних пробках радиаторов; е, ж, з, и - через краны, установленные на подводках к стальным панелям; л - через воздушные трубы: 1 - воздушный кран, 2 - отопительный прибор (радиатор), 3 - то же, конвектор, 4 - то же, стальная панель, 5 - воздушный стояк; 6 - воздушная магистраль
Рис. 32. Способы удаления воздуха из систем водяного отопления с нижней разводкой: а, б, в, г, д, - через краны, установленные в верхних пробках радиаторов; е, ж, з, и - через краны, установленные на подводках к стальным панелям; л - через воздушные трубы: 1 - воздушный кран, 2 - отопительный прибор (радиатор), 3 - то же, конвектор, 4 - то же, стальная панель, 5 - воздушный стояк; 6 - воздушная магистраль

Для периодического удаления воздуха к воздушной петле присоединяют вертикальный воздухосборник [31, с. 207].

8. Уклоны труб систем водяного отопления

Уклоны горизонтальных магистралей не менее 0,002 служат для обеспечения движения воздуха к местам его удаления и самотечного слива воды из труб. Теплопроводы воды допускается прокладывать без уклона скорости движения воды до 0,25 м/с и более [2, п. 3.39].

Магистрали верхней разводки рекомендуется прокладывать с уклоном 0,003 (3 мм на один метр трубы) против направления движения воды (рис. 33, а). В гравитационных системах допускается прокладывать магистрали с уклоном 0,005 по движению воды.

Рис. 33. Направление движения теплоносителя и уклон магистралей в системах водяного отопления: а - верхняя разводка; б - нижняя разводка; в - обратная магистраль; г - нижняя разводка - посекционная
Рис. 33. Направление движения теплоносителя и уклон магистралей в системах водяного отопления: а - верхняя разводка; б - нижняя разводка; в - обратная магистраль; г - нижняя разводка - посекционная

Нижние магистрали всегда прокладывают с уклоном 0,003 в сторону теплового пункта здания, где при опорожнении системы вода спускается в канализацию (см. рис. 33, б, в, г).

Если подающая и обратная магистрали проложены вместе, то рационально для удобства крепления при монтаже прокладывать их с уклоном 0,003 в одном направлении в сторону теплового пункта (см. рис. 33, б, в, г). Минимальный уклон магистралей верхней разводки насосных систем с уклоном по ходу движения воды не должен превышать 0,01.

Подающую и обратную подводки при длине до 500 мм прокладывают горизонтально или с уклоном 0,005 и 0,01 при длине более 500 мм. Уклоны предусматривают по ходу движения теплоносителя при верхней разводке и против хода в системах с нижней разводкой магистралей.

 Компенсация температурных удлинений труб

Системы отопления монтируются при температуре, близкой +5°С, а эксплуатируются при температуре теплоносителя 30 - 150°С, при этом стальные трубы, нагреваясь, удлиняются (по сравнению с их монтажной длиной), при этом в них возникают дополнительные напряжения. Поэтому при конструировании систем отопления предусматривается устройство П-образных и Z-образных компенсаторов, кроме того, естественные изгибы обеспечивают напряжение на изгиб, не превышающее 78,5 МПа (800 кг/см2).

Температурное удлинение нагреваемой трубы, т.е. приращение ее длины ∆l, мм, определяют по формуле

l = α · (tт - tм)l,

где

α

-

коэффициент линейного расширения (для стали до 150°С равен ≈ 1.2 · 10 -5, мм/ (м2°С);

 

tт

-

температура трубы, близкая к температуре теплоносителя, °С (при расчетах учитывают наибольшую температуру);

 

tм

-

температура окружающего воздуха в период монтажных работ, °С (при расчетах принимается + 5 °С);

 

l

-

длина трубы, м.

Компенсацию удлинения подводок к приборам предусматривают в горизонтальных ветвях однотрубных систем путем их изгиба (добавления уток). В ветвях между каждыми пятью-шестью приборами проектируют П-образные компенсаторы.

В вертикальных системах отопления подводки к приборам выполняют прямыми, лишь в высоких зданиях делают специальный изгиб подводок для обеспечения перемещения труб стояка при удлинении.

Компенсацию удлинения стояков систем отопления в зданиях до четырех этажей обеспечивают путем изгиба их в местах присоединения к подающей магистрали (рис. 34, а). В четырех -семиэтажных зданиях однотрубные стояки при верхней разводке изгибают в местах присоединения к подающей и обратной магистрали (см. рис. 34, б). Присоединение стояков при нижней разводке показано на рис. 34, в. В зданиях более семи этажей для компенсации удлинения в середине стояка применяют дополнительные изгибы труб с установкой смещенного замыкающего участка на расстоянии не менее 200 мм от оси стояка (см. рис. 34, г) или П-образные компенсаторы с неподвижными опорами ОН (см. рис. 34, д).

Рис. 34. Конструкции компенсаторов на стояках систем водяного отопления зданий: а - 2-3-этажных; б, в - 4-7-этажных при верхней и нижней разводке; г, д - 8-этажных и более; 1 - осевой замыкающий участок; 2 - П-образный компенсатор
Рис. 34. Конструкции компенсаторов на стояках систем водяного отопления зданий: а - 2-3-этажных; б, в - 4-7-этажных при верхней и нижней разводке; г, д - 8-этажных и более; 1 - осевой замыкающий участок; 2 - П-образный компенсатор

Компенсация удлинения магистралей обеспечивается естественными поворотами, изгибами под углом не более 150°С. На прямых магистралях значительной длины устанавливают П-образные компенсаторы (рис. 35).

Рис. 35. Схема установки П-образного компенсатора на магистрали: 1 - прямой участок теплопровода; h - вылет; b - плечо; L - расстояние между неподвижными опорами
Рис. 35. Схема установки П-образного компенсатора на магистрали: 1 - прямой участок теплопровода; h - вылет; b - плечо; L - расстояние между неподвижными опорами

Расстояние между неподвижными опорами принимают из условия, чтобы тепловое удлинение, определяемое по формуле (1), не превышало 50 мм, а между промежуточными подвижными опорами - исходя из предельного напряжения 25 МПа на изгибе трубы при просадке одной из опор [9, табл. 1]. Размеры П-образных компенсаторов (плечо, вылет) и длину участка между неподвижными опорами (см. рис. 35) определяют по [40]*.

 Теплоизоляция труб

При прокладке в неотапливаемых помещениях (чердаки, технические этажи, подвалы, подполья и др.) и в местах, где возможно замерзание теплоносителя (наружные двери, ворота, открытые проемы и др.) [2, п.3.23] для снижения теплопотерь подающие и обратные магистрали и участки стояков в местах присоединения к магистралям покрывают тепловой изоляцией из несгораемых материалов (рис. 36). В подпольных каналах вдоль стен тепловая изоляция не предусматривается.

Толщину слоя теплоизоляции определяют расчетом, исходя из термического сопротивления теплопередаче материала, не менее 0,86 (м2·°С)/Вт для труб диаметром до 25 мм и 1,22 (м2·°С)/Вт -для труб диаметром более 25 мм, что обеспечивает КПД не менее 0,75.

Рис. 36 Теплоизоляция теплопроводов систем отопления: 1 - подающая магистраль; 2 - обратная магистраль; 3,4 - соответственно участки присоединения стояка к подающей магистрали и обратной магистрали
Рис. 36 Теплоизоляция теплопроводов систем отопления: 1 - подающая магистраль; 2 - обратная магистраль; 3,4 - соответственно участки присоединения стояка к подающей магистрали и обратной магистрали

Тепловая изоляция может быть оберточная (ленты, жгуты и маты) сборная (штучные кольца, скорлупа и сегменты) и литая, наносимая на трубы в заводских условиях. Изоляция трубопроводов снаружи покрывается защитным слоем: асбестовым или алюминиевым листом, или синтетической несгораемой пленкой.

При прокладке нескольких изолируемых магистралей в одном помещении на каждую трубу, на наружную поверхность защитного слоя, наносят цветные обозначения.


*Рассматривается в курсе "Теплоснабжение".

11. Составление схемы системы отопления

Схему системы отопления (рис. 37) выполняют в масштабе 1:100 в косоугольной проекции под углом 45°С указанием фактических длин горизонтальных и вертикальных труб. На схеме системы отопления показывают все элементы и узлы системы, трубы, запорно-регулирующую арматуру на магистралях, изгибы труб, компенсаторы, стоки с отопительными приборами, воздухосборники (на рис. 37, а, б для наглядности условно стояки обеих систем отопления показаны без отопительных приборов и запорно-регулирующей арматуры). В практике проектирования аксонометрическую схему вычерчивают отдельно пофасадно (рис. 38) с разработкой стояков в соответствии с наименованием системы отопления (см. рис. 19,20 и 21).

Рис. 37. Схема вертикальной тупиковой системы водяного отопления: а - однотрубная с верхней разводкой; б - однотрубная с нижней разводкой
Рис. 37. Схема вертикальной тупиковой системы водяного отопления: а - однотрубная с верхней разводкой; б - однотрубная с нижней разводкой

Рис. 38. Схема вертикальной тупиковой однотрубной посекционной системы водяного отопления
Рис. 38. Схема вертикальной тупиковой однотрубной посекционной системы водяного отопления

Для упрощения и удобства чтения чертежей узлы отопительных приборов и участки присоединения стояков к магистралям вычерчивают для типовых решений отдельно в виде фрагментов (см. рис. 60).