Дипломный проект - Отопление жилого дома с подземной автостоянкой в г. Санкт-Петербург

Содержание
Введение    3
1Общая часть    4
2Исходные данные для проектирования    4
3Сведения о климатических и метеорологических условиях района строительства, расчётных параметрах наружного воздуха    5
4Сведения об источниках теплоснабжения, параметрах теплоносителей систем отопления и вентиляции    6
5Параметры воздуха в помещениях    6
6Характеристика объекта проектирования    7
7Обоснование принятых систем и принципиальных решений по отоплению и индивидуальному тепловому пункту    8
7.1Отопление    8
7.2Индивидуальный тепловой пункт    14
8Сведения о тепловых нагрузках на отопление и вентиляцию, горячее водоснабжение на производственные и другие нужды    17
9Описание места расположения прибора учета используемой тепловой энергии и устройств сбора и передачи данных от таких приборов    17
10Описание систем автоматизации и диспетчеризации процесса регулирования отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха    19
10.1Автоматизация теплового пункта    19
11Расчёты    21
11.1Расчет требуемых коэффициентов сопротивления теплопередачи    21
11.2Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций.    22
11.3Определение нагрузки на систему отопления.    28
11.4Расчет теплопотерь здания    31
11.5Гидравлический и теплотехнический расчет системы отопления    52
11.6Подбор оборудования ИТП    64
11.Заключение    65
12.Список литературы    66

Чертежи проекта:
1. Общие данные
2. Отопление. План на отм. -3.500
3. Отопление. План на отм. 0.000. План на отм. +4.200
4. План типового этажа на отм. с +7.200 по +34.200. План на отм. +37.200
5. Схема системы отопления жилья
6. Схема системы отопления коммерческой зоны. Система системы отопления автостоянки. Узлы
7. Принципиальная схема ИТП. План ИТП (М1:40). Разрез А-А (М1:40). Разрез Б-Б (М1:40)

Жилой комплекс включает в себя:
- здание в осях 1-13/А-Ж с размерами 71,35*21,45 м, Главный фасад направлен на Север;
- тип здания – монолитное, наружные стены выполнены из железобетона до отм. +4.200, с отм. +4.200 и выше, наружные стены выполнены из газобетона;
- отметка земли, относительно отм. 0.000 (пол первого этажа) находится на отм. -1.000;
- подземную автостоянку на отм. -3.500, находится в осях 1-12/А-Ж, отапливаемый объем – 2692 м3;
- встроенные помещения коммерческой зоны на отм. 0.000, находится в осях 2-13/Б-Е, отапливаемый объем – 1918 м3. Состоит из четырех помещений;
- жилые этажи 12 этажей, находятся в осях 2-13/Б-Е. Начиная с отм. +4.200. На жилых этажах располагаются студии, 1-к и 2-к квартиры, отапливаемый объем – 18170 м3.

В проектируемом здании предусматривается водяная система отопления, рассчитанная на компенсацию основных и дополнительных тепловых потерь.
Всего три системы отопления:
- система отопления жилья;
- система отопления коммерческой зоны;
- система отопления автостоянки.
Система отопления жилья:
Двухтрубная система отопления с попутным и тупиковым движением теплоносителя. Циркуляция теплоносителя – принудительное, с помощью насоса, установленного в ИТП. С параметрами теплоносителя – 90 °С /65 °С, теплоноситель – вода <3, прил. Б>.
Магистральные трубопроводы и стояки системы выполняются из труб стальных водогазопроводных по ГОСТ 3262-75 до Ду50 включительно и электросварных прямошовных по ГОСТ 10704-91 свыше Ду50. В качестве разводящий труб от поэтажного коллектора до отопительных приборов используются трубопроводы из молекулярно-сшитого полиэтилена с кислородным барьером фирмы Sanext. Трубопроводы из сшитого полиэтилена соединяются между собой с помощью латунных фитингов с надвижной гильзой (напрессовочные фитинги).
Разводка труб от этажного коллектора до отопительных приборов и разводка труб к отопительным приборам встроенных помещений осуществляется в стяжке пола.
Магистральные трубопроводы прокладываются открыто, под потолком автостоянки с уклоном 0,002, уклон в сторону ИТП в соответствии <3, п. 6.3.8>. Поквартирная разводка трубопроводов прокладывается без уклона в соответствии с <3, п. 6.3.9>.
В качестве тепловой изоляции магистральных трубопроводов и стояков применяются цилиндры навивные ROCKWOOL 100 из каменной ваты с покрытием алюминиевой фольгой, толщина изоляции – 30 мм. Разводящие трубопроводы от поэтажных коллекторов прокладываются в изоляции 6 мм и в защитной гофротрубе в соответствии с п. <3, п. 14.6>.
Компенсация тепловых удлинений происходит за счет углов поворота и осевых сильфонных компенсаторов.
При прокладке трубопроводов через строительные конструкции, трубопроводы прокладываются в металлической гильзе, зазор заделывается несгораемым материалом.
Перед монтажом изоляции, стальные трубы обрабатываются антикоррозионным покрытием – органической эмалью КО-8104 в 2 слоя.
Для гидравлической балансировки систем отопления на каждой ветке перед поэтажным коллектором на обратном трубопроводе установлен автоматический балансировочный клапана, на подающем – клапан-партнер <3, п. 6.2.12>. На ответвлениях с постоянным расходом устанавливаются ручные балансировочные клапана на обратном трубопроводе, запорный клапан – на подающем трубопроводе. 
Поэтажный коллектор включает в себя: ручные балансировочные клапана (устанавливаются на обратном трубопроводе для каждой квартиры), счетчик тепловой энергии, сливной кран, воздухоотводчик. На подающей подводке к коллектору устанавливается запорная арматура, фильтр, запорный клапан (является клапан-партнером для регулятора давления. На обратной подводке к коллектору устанавливается запорная арматура и регулятор давления.
Для компенсации тепловых потерь в жилых помещениях предусмотрены стальные панельные радиаторы PRADO с нижним подключением со встроенным термостатическим клапаном с предварительной настройкой RA-U фирмы «Danfoss». Радиатор подключается через клапан запорно-присоединительный RLV-KS. Для приборов с боковым подключением на подающих подводках устанавливается клапан-терморегулятор с предварительной настройкой RTR-N, на обратной – запорный клапан RLV. Во всех помещениях, вне квартир, настройка термостатического клапана блокируется блокировочным кольцом. Радиаторы в жилых помещениях устанавливаются под световыми проемами <3, п. 6.4.6>. В электрощитовой устанавливается электрический конвектор. В помещениях ванных с наружными стенами необходима установка полотенцесушителей с увеличенной поверхностью для компенсации тепловых потерь.
Радиаторы устанавливаются либо под световыми проемами, либо у наружных стен, если в помещениях нет световых проемов. Отопительные приборы на лестничных клетках устанавливаются в нижней части помещения <3, п. 6.4.9>. 
В жилых помещениях для каждого прибора закладывается термостатическая головка для радиаторного клапана типа RTR-7090 фирмы «Danfoss».
Удаление воздуха из системы отопления предусмотрено через воздухоспускные элементы на отопительных приборах и коллекторных узлах, а также через автоматические воздухоотводчики, установленные в верхних точках системы.
Слив предусмотрен через спускной кран, установленный на поэтажных коллекторах, в нижних точках стояка. Для того, чтобы слить ветки в полу системы отопления встроенных помещений необходимо выполнить следующие действия: перекрыть шаровые краны после счетчика, подключить компрессор к дренажному крану на подающем трубопроводе Т1.1, открыть дренажный кран на обратном трубопроводе Т1.2 и продуть. Затем подключить компрессор к дренажному крану на обратном трубопроводе Т1.2 и повторить действия. Произвести продувку системы в данной очередности 2-3 раза.
Система отопления коммерческой зоны:
Двухтрубная система отопления с попутным движением теплоносителя. Движение теплоносителя – принудительное, с помощью насоса, установленного в ИТП. Параметрами теплоносителя – 90 °С /65 °С, теплоноситель – вода. 
Магистральные трубопроводы и стояки системы выполняются из труб стальных электросварных прямошовных по водогазопроводных по ГОСТ 3262-75. В качестве разводящий труб, от ввода теплопроводов в помещения коммерческой зоны до отопительных приборов, используются трубопроводы из молегулярно-сшитого полиэтилена с кислородным барьером фирмы Sanext. Трубопроводы из сшитого полиэтилена соединяются между собой с помощью латунных фитингов с надвижной гильзой (напрессовочные фитинги).
В качестве тепловой изоляции магистральных трубопроводов и стояков применяются цилиндры навивные ROCKWOOL 100 из каменной ваты с покрытием алюминиевой фольгой, толщина изоляции – 30 мм. Трубопроводы из сшитого полиэтилена прокладываются в защитной гофре.
Магистральные трубопроводы прокладываются под потолком автостоянки с уклоном 0,002, уклон в сторону ИТП в соответствии <3, п. 6.3.8>. Поквартирная разводка трубопроводов прокладывается в стяжке пола без уклона в соответствии с <3, п. 6.3.9>.
Компенсация тепловых удлинений происходит за счет углов поворота и осевых сильфонных компенсаторов.
При прокладке трубопроводов через строительные конструкции, трубопроводы прокладываются в металлической гильзе, зазор заделывается несгораемым материалом.
Перед монтажом изоляции, стальные трубы обрабатываются антикоррозионным покрытием – органической эмалью КО-8104 в 2 слоя.
Для каждого коммерческого помещения предусматриваются: регулятор давления (устанавливается на обратном трубопроводе) с клапан-партнером (устанавливается на подающем трубопроводе), счетчик тепловой энергии, фильтр и запорную арматуру.
Для компенсации тепловых потерь в коммерческой зоне предусмотрены стальные панельные радиаторы PRADO с нижним подключением и со встроенным термостатическим клапаном с предварительной настройкой RA-U фирмы Danfoss. Радиатор подключается через клапан запорно-присоединительный RLV-KS.
Радиаторы устанавливаются под световыми проемами.
Удаление воздуха из системы отопления предусмотрено через воздухоспускные элементы на отопительных приборах, а также в узлах учета тепловой энергии для каждого коммерческого помещения.
Слив предусмотрен через спускной кран, установленный на поэтажных коллекторах, в нижних точках стояка. Для того, чтобы слить ветки в полу системы отопления встроенных помещений необходимо выполнить следующие действия: перекрыть шаровые краны после счетчика, подключить компрессор к дренажному крану на подающем трубопроводе Т1.1, открыть дренажный кран на обратном трубопроводе Т1.2 и продуть. Затем подключить компрессор к дренажному крану на обратном трубопроводе Т1.2 и повторить действия. Произвести продувку системы в данной очередности 2-3 раза

Система отопления автостоянки:
Двухтрубная система отопления с тупиковым движением теплоносителя. Движение теплоносителя – принудительное, с помощью насоса, установленного в ИТП. Параметрами теплоносителя – 90 °С /65 °С, теплоноситель – вода.
Магистральные трубопроводы выполняются из труб стальных электросварных прямошовных по ГОСТ 10704-91. Подающий трубопровод прокладывается под потолком автостоянки, обратный трубопровод – по полу. В качестве тепловой изоляции магистральных трубопроводов и стояков применяются цилиндры навивные ROCKWOOL 100 из каменной ваты с покрытием алюминиевой фольгой, толщина изоляции – 30 мм. 
Компенсация тепловых удлинений происходит за счет углов поворота.
Перед монтажом изоляции, стальные трубы обрабатываются антикоррозионным покрытием – органической эмалью КО-8104 в 2 слоя.
Для компенсации тепловых потерь применяются регистры из гладких труб. На подающем трубопроводе устанавливается термостатический клапан с предварительной настройкой RTR-N, на обратном трубопроводе устанавливается запорный кран RLV.
Слив предусмотрен через спускной кран, установленный на регистр из гладких труб или в ИТП.
Перед монтажом изоляции, стальные трубы обрабатываются антикоррозионным покрытием – органической эмалью КО-8104 в 2 слоя
После монтажа и гидравлических испытаний систем отопления, необходимо установить настройки термостатических клапанов с предварительной настройкой в проектное положение, согласно чертежам данной ВКР.
Для настройка термостатических клапанов необходимо:
- снять защитный колпачок;
- поднять кольцо настройки;
- повернуть шкалу кольца так, чтобы нужное значение оказалось напротив установочной метки;
- отпустить кольцо настройки.
Когда настройка завершена, устанавливается термостатический элемент RTR-7090. Термостатические элементы монтируются на клапанах с помощью клипсового соединения. Термостатические элементы устанавливаются в горизонтальном положении. Когда термостатический элемент смонтирован, то предварительная настройка оказывается спрятанной и таким образом защищенной от неавторизованного изменения. 

Индивидуальный тепловой пункт:
Индивидуальный тепловой пункт (ИТП) предназначен для присоединения систем теплопотребления здания к тепловой сети. В ИТП предусматривается размещение оборудования, арматуры, приборов контроля, управления и автоматизации, посредством которых осуществляется: преобразование и контроль параметров теплоносителя, регулирование расхода теплоносителя и распределение его по системам потребления теплоты, отключение упомянутых систем, учёт тепловых потоков и расходов теплоносителя.
Тепловой пункт является встроенным в здание и располагается в отдельном помещении на отметке -3.500. Высота помещения – 3,2 м. Дверь из теплового пункта открывается от себя непосредственно наружу.
Узел присоединения к теплосети:
Узел состоит из вводной стальной запорной арматуры, фильтров, контрольно-измерительных приборов и оборудования узла учета тепловой энергии. Теплосчетчик на базе тепловычислителя и электромагнитных расходомеров обслуживает один теплообменный контур, обеспечивая при этом измерение тепловой энергии, объема, массы, расхода, давления, температуры и разности температур. На обратном трубопроводе (Т2) теплосети перед узлом учета устанавливается регулятор перепада давления. Регулятор снижает избыточное давление в тепловой сети и обеспечивает постоянство разницы давлений теплоносителя, поступающего к системам потребления теплоты, между подающим (Т1) и обратным (Т2) трубопроводами.
Узел присоединения системы отопления:
Система отопления присоединяется к тепловой сети (ТС) по независимой схеме <7, п.3.3>. Изменение температуры теплоносителя, поступающего в систему отопления (СО), осуществляется путём увеличения или уменьшения величины расхода из ТС в первичном контуре теплообменного аппарата (ТО). Циркуляция теплоносителя через первичный контур ТО происходит за счет перепада давления между подающим и обратным трубопроводами ТС (располагаемого напора) и изменяется посредством двухходового клапана с электроприводом, установленного на обратном трубопроводе ТС. 
Теплообменник стальной разборный, материал прокладок – EPDM, материал пластин – AISI 30.
Циркуляция теплоносителя в системе отопления осуществляется двумя циркуляционными насосами (из которых один - резервный), установленными на обратном трубопроводе вторичного контура СО перед ТО. Насосы малошумящие, производительность каждого из них равна расчётной производительности по теплоносителю СО. Перед насосами по ходу теплоносителя устанавливается сетчатый фильтр, подлежащий чистке в период подготовки к отопительному сезону или при необходимости. На каждой системе отопления устанавливаются тепловычислители.
Подпитка СО осуществляется из тепловой сети, для чего на трубопроводе подпитки устанавливается электромагнитный нормально закрытый клапан. Открытие клапана происходит при понижении давления в обратном трубопроводе СО, закрытие — при достижении необходимого давления, для чего на обратном трубопроводе вторичного контура СО устанавливается датчик давления. Для компенсации теплового расширения теплоносителя и поддержания оптимального давления в замкнутой системе отопления применен мембранный расширительный бак. 
На обратных трубопроводах систем отопления, сводящихся в единый коллектор, устанавливаются балансировочные краны марки MNF фирмы «Danfoss», позволяющие произвести увязку гидравлических потерь в этой системе. Данные краны допускают использование в качестве запорной арматуры.
В качестве контрольно-измерительных приборов применяются технические манометры (с пределом измерений 0...10 кгс/см²) и показывающие биметаллические термометры (0 ° С...+120 °С).
В высших точках трубопроводов установлены автоматические воздухоотводчики.
Узел присоединения систем теплоснабжения вентиляции
Системы теплоснабжения присоединяются к тепловой сети по независимой схеме. Изменение параметров теплоносителя не требуется.
Горячее водоснабжение:
Система ГВС здания присоединяется к тепловой сети по закрытой схеме. Система ГВС запроектирована по кольцевой схеме, с циркуляционным трубопроводом. Приготовление воды на горячее водоснабжение осуществляется посредством нагрева холодной водопроводной воды по одноступенчатой схеме в теплообменном аппарате, рассчитанном на тепловую нагрузку, покрывающую максимальный часовой расход теплоты на нужды ГВС. 
Для защиты системы ГВС от взвешенных частиц, находящихся в воде, устанавливаются сетчатые фильтры с магнитными вставками.
В качестве контрольно-измерительных приборов применяются технические манометры (с пределом измерений 0...10 кгс/см²) и показывающие биметаллические термометры (0 °С...+120 °С).
Система «слив-промывка»:
Осуществляет функции по сливу воды из внутренних систем здания и промывки трубопроводов и оборудования данных систем. Спускные краны предусмотрены на коллекторах системы отопления и на каждом подающем и обратном трубопроводе систем отопления, а также в низших точках систем.
Для стока воды полы в тепловом пункте спроектированы с уклоном 0,01 в сторону водосборного приямка, с размерами 0,5*0,5*0,8 м <7, п. 2.27>.
Конструктивные решения подключения систем ГВС и вентиляции приведены условно, в данной работе не разрабатываются.

Заключение
В выпускной квалификационной работе была запроектирована система отопления для поддержания оптимальных условий микроклимата в помещениях. Для этого была запроектирована двухтрубная система водяного отопления с нижней разводкой.
Были подобраны:
•Стальные панельные радиаторы PRADO Uiversal – с встроенным термостатическим вентилем Ra-U фирмы Danfoss;
•Стальные панельные радиаторы PRADO – с боковым подключением;
•Терморегулирующие клапана RTR-N для бокового подключения радиаторов и регистров, фирмы Danfoss;
•Запроектирована ИТП с погодным регулированием;
•Подобрано теплообменник, запорная и регулирующая арматура для ИТП.