10801

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Кочев А.Г., Кочева М.А., Семикова Е.Н., Москаева А.С.

ОСОБЕННОСТИ РАСЧЁТА, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ СИСТЕМ ТГВ.

ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям и практическим занятиям

(включая рекомендации по выполнению курсового проекта и самостоятельной работы)

для обучающихся по заочной форме по дисциплине «Особенности расчёта, проектирования и конструирования систем ТГВ» по направлению подготовки 08.04.01 Строительство профиль Теплогазоснабжение населенных мест и предприятий

Нижний Новгород ННГАСУ

2016 г

2

УДК 726.5 (075.8)

Кочев А.Г. / Особенности расчёта, проектирования и конструирования систем ТГВ. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / А.Г. Кочев, М.А. Кочева, Е.Н. Семикова, А.С. Москаева; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. –160 с.– 1 электрон. опт. диск (CD-RW).

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Особенности расчёта, проектирования и конструирования систем ТГВ» даются конкретные рекомендации учащимся для освоения основного и дополнительного материала дисциплины для достижения целей, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебно-методического пособия - помощь в подготовке к лекциям и практическим занятиям, включая выполнение курсового проекта и освоение требуемого объёма знаний самостоятельной работы студент ов.

Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся по заочной форме в ННГАСУ по дисциплине «Особенности расчёта, проектирования и конструирования систем ТГВ» по направлению подготовки 08.04.01 Строительство, профиль Теплогазоснабжение населенных мест и предприятий.

Учебно-методическое пособие ориентировано на обучение по заочной форме в соответствии с календарным учебным графиком и учебным планом по основной профессиональной образовательной программе направления 08.04.01 Строительство, профиль Теплогазоснабжение населенных мест и предприятий, утверждённым решением науч- но-технического совета (НТС) ННГАСУ от 9.06.2015г. (протокол № 2).

©А.Г. Кочев, М.А. Кочева, Е.Н. Семикова,А.С. Москаева, 2016

©ННГАСУ, 2016

3

Содержание

2.ОСОБЕННОСТИ РАСЧЁТА, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЙ………10

2.5.Особенности расчёта, проектирования и конструирования систем лучистого отопления производственных помещений….34

3.ОСОБЕННОСТИ ПОДКЛЮЧЕНИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ К

3.1.Индивидуальные тепловые пункты …….…….. ...........................54

3.2.Теплообменники …..……………………………............................62

5.ОСОБЕННОСТИ РАСЧЁТА, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИЯ………................80

5.1.Классификация систем вентиляции………...................................80

5.2.Особенности расчёта, проектирования и конструирования

5.3.Особенности расчёта систем аспирации и пневмотранспорта…102

5.4.Особенности расчёта, проектирования и конструирования

6.ОСОБЕННОСТИ РАСЧЁТА, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

10. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЁТА, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖНИЯ……….……….149

5

ВВЕДЕНИЕ

ВРоссии в 2000 годы в стали проявляться новые крупные производственные комплексы и возросло строительство индивидуальных малоэтажных жилых домов и хозяйственных построек, садовых домиков и подобных зданий и сооружений. Особую роль в этих тенденциях играет использование в строительстве установок и оборудования зарубежных фирм и серьёзная конкуренция на рынке труда.

Вэти годы всё шире применяются новые энергоэффективные автоматизированные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Решение задач охраны труда и здоровья населения создание комфортных условий проживания в значительной мере зависит от систем инженерного оборудования зданий. Физические параметры воздуха − температура, относительная влажность, подвижность и его чистота влияют на самочувствие человека и его работоспособность. Большое значение имеют параметры воздуха и для ведения технологических процессов. Физико-химический состав воздушной среды помещений зависит как от внешних атмосферных условий, так и от технологических процессов, связанных с выделением в помещение теплоты, влаги, пыли и различных паров и газов.

Придание воздуху помещения необходимых свойств осуществляется отоплением, вентиляцией и кондиционированием воздуха, которые взаимосвязаны с тепло- и газоснабжением. Комплексы технических средств, обеспечивающих заданные параметры воздуха в помещении, называются системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Совокупность методов, при помощи которых обеспечиваются в помещении и на рабочих местах заданные параметры, называется процессом создания искусственного микроклимата.

Все процессы, связанные с проектированием (включая изыскания), строительством, монтажом, наладкой, эксплуатацией и утилизацией (сносом) зданий

исооружений любого назначения (в том числе входящих в их состав сетей

6

инженерно-технического обеспечения и систем инженерно-технического обеспечения) регулируются Федеральным законом РФ от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».

Санитарно-технические системы зданий - это внутренние системы холодного и горячего водоснабжения, отопления, канализации, водостоков, вентиляции, кондиционирования воздуха, тепло- и холодоснабжения.

1. ОСОБЕННОСТИ МИКРОКЛИМАТА ПОМЕЩЕНИЙ ЗДАНИЙ

Система отопления (СО) в комплексе с системой вентиляции и кондиционирования воздуха (СВ и КВ) должна обеспечивать параметры воздуха в пределах оптимальных, технологических или допустимых норм:

−в помещениях жилых, общественных, а также административ- но-бытовых зданий предприятий согласно ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» [15], строительным правилам СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» [27], санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях» [37] и др. санитар- но-эпидемиологическим нормам, которые зависят от назначения зданий (например СанПиН 2.4.1.1249-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы дошкольных образовательных учреждений» [38] или СанПиН 2.4.2.2821-10 «Санитар- но-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях» [39]);

−в рабочей зоне помещений производственных зданий согласно ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» [40], СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» [41] и др. нормативных документов в соответствии с характером и режимом работы производственных помещений.

7

Микроклимат – совокупность параметров среды, обеспечивающих комфортные условия пребывания человека в помещении.

Согласно ГОСТ 30494-2011 [15] микроклимат помещения – состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое показателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влажностью и подвижностью воздуха.

Существует несколько характеристик состояния микроклимата помеще-

ния:

1) температура воздуха внутри помещения (в рабочей зоне) – tв,° С

(tр.з.,° С);

2)относительная влажность воздуха – ϕ, может измеряться в % или

долях;

3)подвижность воздуха в помещении характеризуется скоростью движения воздуха – осредненной по объему обслуживаемой зоны скоростью движения воздуха – v, м/с;

4)состав газовой среды – показатель, характеризующий химический и бактериологический состав воздуха внутри помещения, в том числе наличие и концентрации в воздухе помещения твердых частиц (пыли и др.), вредных веществ, неприятных запахов;

5)радиационная температура (средневзвешенная температура всех внутренних поверхностей помещения

6)радиационная температура помещения – осредненная по площади температура внутренних поверхностей ограждений помещения и отопительных

приборов – tr° С.

7) результирующая температура помещения – комплексный показатель радиационной температуры помещения и температуры воздуха помещения.

Согласно ГОСТ 30494 [15] существуют оптимальные и допустимые параметры микроклимата.

Оптимальные параметры микроклимата – сочетание значений пока-

зателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии

8

на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80 % людей, находящихся в помещении.

Допустимые параметры микроклимата – сочетания значений показа-

телей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции и не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья.

Параметры внутреннего воздуха следует принимать:

а) в холодный период года в обслуживаемой зоне жилых помещений температуру воздуха - минимальную из оптимальных температур по ГОСТ 30494 [15], Раздел 3; при согласовании с федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим государственный санитарно– эпидемиологический надзор (далее – орган санитарно-эпидемиологического надзора) и по заданию заказчика допускается принимать температуру воздуха в пределах допустимых норм;

-в холодный период года в обслуживаемой зоне жилых зданий (кроме жилых помещений), а также общественных и административно-бытовых зданий или в рабочей зоне производственных помещений температуру воздуха (кроме помещений, для которых параметры микроклимата установлены другими нормативными документами) - минимальную из допустимых температур при отсутствии избытков явной теплоты (далее - теплоты) в помещениях;

-экономически целесообразную температуру воздуха в пределах допустимых норм в помещениях с избытками теплоты. В производственных помещениях площадью более 50 м2 на одного работающего допускается обеспечивать расчетную температуру воздуха только на постоянных рабочих местах и более низкую (но не ниже 10 ° С) температуру воздуха на непостоянных рабочих местах;

б) в теплый период года в обслуживаемой или рабочей зоне помещений

9

при наличии избытков теплоты - температуру воздуха в пределах допустимых температур, но не более чем на 3 ° С для общественных и административ- но-бытовых помещений и не более чем на 4 ° С для производственных помещений выше расчетной температуры наружного воздуха (параметры А) и не более максимально допустимой температуры по приложению Б, а при отсутствии избытков теплоты - температуру воздуха в пределах допустимых температур;

г) скорость движения воздуха - в пределах допустимых норм; д) относительную влажность воздуха в пределах допустимых норм (при

отсутствии специальных требований) по заданию на проектирование. Параметры микроклимата или один из параметров допускается принимать

в пределах оптимальных норм вместо допустимых, если это экономически обосновано или по заданию на проектирование.

Если допустимые нормы микроклимата невозможно обеспечить в рабочей или обслуживаемой зоне по производственным или экономическим условиям, то на постоянных рабочих местах следует предусматривать душирование воздухом с учетом пп. 5.8, 7.1.12 и приложения Д [15], охлаждающие или нагревающие панели, местные кондиционеры, передвижные установки и др.

Вхолодный период года в помещениях отапливаемых зданий, кроме помещений, для которых параметры воздуха установлены другими нормативными документами, когда они не используются и в нерабочее время, можно принимать температуру воздуха ниже нормируемой, но не ниже:

15 ° С - в жилых помещениях; 12 ° С - в помещениях общественных и административно-бытовых зданий;

5 ° С - в производственных помещениях.

Нормируемую температуру следует обеспечить к началу использования помещения или к началу работы.

Втеплый период года параметры микроклимата не нормируются в помещениях:

- жилых зданий;

10

- общественных, административно-бытовых и производственных в периоды, когда они не используются, и в нерабочее время при отсутствии технологических требований к температурному режиму помещений.

Кроме микроклиматических условий при устройстве систем отопления и вентиляции должны быть обеспечены другие нормы: нормируемые уровни шума и вибраций от работы отопительно-вентиляционного оборудования, взрывопожаробезопасность, ремонтопригодность систем, охрана атмосферного воздуха от вентиляционных выбросов вредных веществ.

2. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЁТА, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЙ

2.1. Классификация систем отопления зданий

Проектирование и устройство систем отопления (СО) регламентируется СП 60.13330.2012 [27].

Системы отопления по различным признакам можно разделить на следующие виды:

1. Местные (электрические, газовые (АГВ), печные – для одного или нескольких помещений) и централизованные (для всех помещений здания).

2. Централизованные могут быть подключены к тепловым сетям системы теплоснабжения по зависимой схеме – через смесительный узел насосного или элеваторного типа (рис.1.38) и по независимой схеме – через теплообменники. Подключение системы отопления здания по независимой схеме допускается только при обосновании.

3. Паровые, водяные, воздушные (в т.ч. печное с воздушными каналами) – по виду теплоносителя. В воздушных системах отопления в качестве теплоносителя выступает нагретый воздух. Такие системы могут являться приточными системами механической вентиляции и часто служат в качестве доводчиков при недостаточной мощности водяной системы отопления.

4. Гравитационные – с естественной циркуляцией (мало распространены) и с механическим побуждением – насосные системы отопления (устраиваются преимущественно).

Побудителем движения теплоносителя в системах отопления служат:

−разность удельных весов (плотностей) теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах – в гравитационных системах отопления;

−сетевые насосы, расположенные в источнике теплоты, ЦТП или ИТП