Проект котельной с тремя котлами

Министерство образования и науки РФ ФГБОУ ВПО «Сибирский Государственный Технологический университет»

Кафедра: Промышленного транспорта и строительства Факультет: Лесоинженерный Курсовая работа по дисциплине Основы строительного дела.

Проект котельной с тремя котлами Разработал:

Студент группы 13−3

Степанов С.С.

Красноярск 2012

Содержание Введение

1. Архитектурно-конструктивное решение здания

2. Расчетная часть

2.1 Теплотехнический расчёт наружной стены

2.2 Теплотехнический расчёт покрытия

2.3 Светотехнический расчет

2.4 Расчёт нагрузки на обрез фундамента

2.5 Расчёт состава и площадей санитарно-бытовых помещений

2.6 Расчет технико-экономических показателей здания Заключение Список использованной литературы

Введение

Любое строительство начинается с проекта, который служит основой стройки.

При разработки котельной с двумя котлами необходимо определить его характер, функциональную связь отдельных частей и элементов, установить его оптимальную форму, органически связанную с объёмно-планировочной структурой и назначением, а также выбрать современный материал и прогрессивную конструкцию.

Таким образом, проектирование — это многогранный, сложный процесс, включающий расчетные и проектно — конструкторские работы. Конечная цель проектирования — создание интересного по архитектурному замыслу проекта здания, отвечающего современным конструктивным, экономическим, противопожарным, санитарным, экологическим и другим требованиям мировых стандартов.

1. Архитектурно-конструктивное решение здания

Характеристика района строительства

Район строительства: г. Тайшет. Расчетная температура наружного воздуха t_н= -42,5 ⁰ С, расчетная температура внутреннего воздуха t_в= 25 ⁰ С, температура наиболее холодных суток t_хс = -40 ⁰ С, температура наиболее холодной пятидневки t_хп = -45 ⁰ С. Глубина промерзания грунта H^н = 2 м, район по весу снегового покрова I, пояс светового климата III, зона влажности наружного климата С — сухая.

Основанием служит глина; расчетное сопротивление грунта смятию R=3 кгс/.

Фундаменты выполнять сборными, железобетонными, стаканного типа под колонну. Размеры блокплиты в плане 1500×1500 мм, бетон класса по прочности В20, арматура класса ст. А-1 и ст. А-II.

Фундаментные балки выполнять сборными, железобетонными трапециидального сечения.

Колонны выполнять сборными, железобетонными сечением 400×400 мм.

Стены здания выполнять из аглопоритобетона, p=1600 кг/м³, толщиной д= 0,4 м.

Перекрытия выполнять сборными, совмещенными; балки выполнять сборные железобетонные; плиты сборные железобетонные, ребристые 3×6 м, балки принять длинной 18 м.

Утеплитель выполнять из минероловатных плит 300 кг/м³, толщиной 0,1 м.

Полы здания выполнять бетонные.

Освещение здания естественное, с двойным остеклением; стекло оконное листовое; переплеты двойные раздельные. Размеры окон принять по ГОСТу 12 506- 81.

Отделочные работы: стены здания штукатурить цементно-песчаной штукатуркой, белить.

Здание оснастить отоплением, горячим и холодным водоснабжением, канализацией, вентиляцией. Здание электрифицировать.

котельная стена фундамент теплотехнический

2. Расчетная часть

2.1 Теплотехнический расчет наружной стены

1. Зона влажности: С, сухая;

2. Влажностный режим помещения: сухой, группа VI,

t_в=25⁰ С, ;

3.Определяем условия эксплуатации: А;

4. Определяем сопротивление теплопередачи наружной стены:

м² · ⁰С/Вт

где: t_в— температура внутреннего воздуха, t_в=25⁰ С ;

t_н — зимняя температура наружного воздуха, ⁰ С ;

?t_н — нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой поверхности стены определяются по табл. 4.3, ?t_н=6<10=> ?10⁰ С;

n — коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности стены по отношению к наружному воздуху по табл. 4.2, n=1;

б_в -коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, определяется по табл. 4.4, б_в=8,7 м² · ⁰С/Вт.

Зимняя температура определяется как среднеарифметическое между температурами самых холодных суток и холодной пятидневки:

Принимаю: t_хс = -40⁰ С

t_хп= -45⁰ С

5. Определяем толщину наружной стены:

Согласно формуле:

(1,2)

Для нахождения искомой толщины слоя преобразуем формулу в другой вид:

м (1,3)

где б_н — коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающих конструкций (для наружных стен, покрытый б_н = 23 Вт/ м²? ⁰ С);

д₁— толщина внутреннего сложного раствора, принимаем д₁=0,01;

д₃— толщина наружной цементно-песчаной штукатурки, принимаем д₃=0,02;

л₁ -расчетный коэффициент теплопроводности сложного раствора, принимаем по прил. 4по графе Б, л₁=0,70 Вт/ м² · ⁰ С;

л₂-расчетный коэффициент теплопроводности аглопоритобетона 1600, принимаем по прил. 4 по графе Б, л₂=0,72 Вт/ м² · ⁰ С.

л₃-расчетный коэффициент теплопроводности цементно-песчаной штукатурки, принимаем по прил. 4 по графе Б, л₃=0,76 Вт/ м² · ⁰ С.

Рис. 1 Расчетная схема наружной стены: 1 — внутренний сложный раствор толщиной 0,01 м; 2 — определяемая толщина, кирпич глиняный сплошной; 3 — наружная цементно-песчаная штукатурка толщиной 0,02 м.

м

Принимаем по ГОСТу 400 мм.

6. Определяем степень инертности:

Степень инерционности ограждений конструкции устанавливаем по характеристике тепловой инерции, определяемой по формуле:

D=R₁· S₁+R₂· S₂+ R₃· S₃ (1,4)

где S₁, S₂, S₃— коэффициенты теплоусвоения материала, отдельных слоев в ограждающей конструкции, принимаем по прил.4

S₁= 8,95, Вт/ м² · ⁰ С

S₂= 9,39, Вт/ м² · ⁰ С

S₃= 9,60, Вт/ м² · ⁰ С

R₁, R₂ -термическое сопротивление слоев

(1,5)

Подставив значение (1.5) в формулу (1.4), получим

(1,6)

Исходя из неравенства (4

7. На основании расчетов полная толщина стены составляет:

2.2 Теплотехнический расчет покрытия

Теплотехнический расчет покрытия сводится к определению толщины теплоизоляционного слоя, укладываемого. на железобетонный настил делается по тем же формулам, таблицам, приложениям, приведенным в разделе 4.2.1 для расчета толщины стены.

где: t_в — температура внутреннего воздуха, t_в=25⁰ С ;

t_н — зимняя температура наружного воздуха, t_н =t_х.с -42,5 ⁰ С ;

?t_н — нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой поверхности стены определяются по табл. 4.3, ?t_н=8⁰ С;

n — коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности стены по отношению к наружному воздуху по табл. 4.2, n=1;

б_в -коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, определяется по табл. 4.4, б_в=8,7.

Рис. 2. Расчетная схема покрытия: 1 — железобетонная плита толщиной 3 см (0,03м); 2 — определяемый утеплитель из керамзитобетона;3 — стяжка из цементно-песчаного раствора толщиной 2,5 см (0,025м); 4 — трехслойный рубероидный ковер, 2 см (0,02м).

По приложению 4 принимаем:

S₁= 16,95 Вт/ м²*⁰ С л₁=1,92 Вт/ м²*⁰ С

S₂= 9,39 Вт/ м²*⁰ С л₂= 0,84 Вт/ м²*⁰ С

S₃= 9,60 Вт/ м²*⁰ С л₃= 0,76 Вт/ м²*⁰ С

S₄= 3,53 Вт/ м²*⁰ С л₄= 0,17 Вт/ м²*⁰ С

Найдем толщину утеплителя:

После определения толщины утеплителя, определяем степень массивности по тепловой инерции:

Так как D<4,значит температура трех суток неверна и делаем перерасчет:

Суммируя результаты подсчетов, определяем толщину покрытия:

2.3 Светотехнический расчет Район г. Чита находится в III световом поясе. Разряд зрительной работы VI. Нормируемое значение коэффициента естественного освещения будет, КЕО, m-коэффициент светового климата определяют по таблице 5.2,

Определяем площадь световых проемов по формуле (1.10):

м где S_n — площадь пола помещения, S_п= 18*36=648 м² ;

e_н — нормированное значение КЕО;

K_з — коэффициент запаса, принимаемый по таблице 5.4, K_з=1,3;

n_о — световая характеристика окон, подсчитав отношения по таблице 5.5,находим, что n_о=15;

K_зд — коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями, K_зд=1 для отдельно стоящих зданий;

ф_о— общий коэффициент светопропускания определяется по формуле (1.11)

ф_о=ф₁*ф₂*ф₃

где ф₁ — коэффициент светопропускания материала по таблице 5.6 ф₁=0,8

ф₂— коэффициент светопропускания потерей света в переплетах светопроема по таблице 5.6, ф₂=0,6

ф₃— коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, ф₃=1

ф_о=0,8*0,6*1=0,48

rкоэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхности помещения и подстилающего слоя прилегающего к зданию.

Для определения r нужно найти средневзвешенный коэффициент отражения света от стен, потолка и пола. Формула при боковом освещении имеет вид:

м²

где P₁ — коэффициент отражения света для бетонных полов, P₁=0,15 — 0,20, принимаем P₁ =0,2

P₂ — коэффициент отражения потолка и пола при средних тонах принимаем P₂=0,4

F — площадь стен и потолка,

По таблице 5.7 принимаем r= 1,5

м²

Установив количество окон n= 5 в здании, определяют площадь одного окна:

_, м²

м²

По ГОСТу 12 506−81 принимаем высоту окна h_о= 3620 ширина b= 4850 мм.

Площадь одного окна 5,8 м²

.

Рисунок 3. Схема окна.

2.4 Расчет нагрузки на обрез фундамента За расчетный фундамент следует принимать наиболее загруженную конструкцию, таковой является промежуточная опора, так как угловая опора принимает половину груза в отличии от промежуточной.

Рисунок 5 Схема плана здания с грузовыми площадками покрытия: 1,2,3,4 — поперечные координатные оси; А, Б, В, Г — продольные координатные оси; В₀ — шаг колонны; L₀ — пролет; F₁, F₂ -грузовые площадки.

Размер грузовой площадки определяется по формуле:

_,

где b — шаг колонны, 6 м;

l — пролет здания, 18 м.

_, м²

Установив расчетный фундамент и определив грузовую площадь, следует определить величины постоянных и временных расчетных нагрузок. Сумму этих нагрузок, действующих на фундамент, следует определить по формуле:

где q — вес 1 м² покрытия, т;

Q_сн — расчетная нагрузка от снега, т;

F_гр — расчетная грузовая площадь, м²;

Q_б.п. — расчетная нагрузка от веса несущей конструкции покрытия, т;

Q_кр — расчетная крановая нагрузка, т;

Q_ф.б. — нагрузка фундаментной балки, т;

Q_ст — нагрузка стены, приходящаяся на расчетный фундамент;

Q_оп — расчетная нагрузка от опоры, т.

Нагрузка 1 м² покрытия определяется по формуле:

т/м²

где — 1 м² плиты весит, 0,13 т/м²;

— 1 м² утеплителя;

— вес 1 м² цементной стяжки;

— вес 1 м² рубероида — 3; трех — 9 кг.

где — толщина утеплителя керамзитобетона, м;

— плотность утеплителя, кг/м³;

кг/м²

где — плотность цементной стяжки, =2000кг/м³;

— толщина цементно-песчаной стяжки =0,025 м;

кг/м²

кг/м²

Расчетную нагрузку от веса опоры следует определять по формуле:

т где — площадь поперечного сечения опоры (колонны),

м²;

— высота опоры, м;

— плотность материала железобетона, кг/м³;

— коэффициент перегрузки по (таблице 6.1), .

кг Вес двухскатных железобетонных марок IБI-I2 и IБI-I8 и вес фермы ФС-I8A даны в (приложении 14). Расчетная нагрузка несущей конструкции покрытия составляет:

т где — вес балки, т;

кг Расчетную нагрузку от веса стены следует определять по формуле:

т где — площадь участка стены, приходящегося на расчетный фундамент, (рисунок 6) м²;

— площадь окон на расчетном участке, м²;

— плотность материала стены, кг/м³;

— толщина стены, взятая по стандарту, м;

— коэффициент перегрузки по (таблице 6.1), ;

м²

м²

Площадь окна берем по ГОСТ 12 506–81:

м²

где — ширина окна, м;

— высота окна, м;

м²

т Рисунок 6. Схема расчетного участка стены

Расчетная нагрузку от веса фундаментной балки находят по формуле:

кг

кг Расчетную нагрузку от снега рассчитывают по формуле:

т

где — грузовая площадь, приходящаяся на 1 м² горизонтальной поверхности земли, по (приложению 2) смотрим район по весу снегового покрова, II-70 кг/м²;

— коэффициент перегрузки, по (таблице 6.2);

— грузовая площадь, приходящаяся на расчетный фундамент, =54;

Коэффициент перегрузки для снеговой нагрузки на покрытие должен приниматься в зависимости от отношения нормативного собственного веса покрытия q (включая и вес подвесного стационарного оборудования) к нормативному весу снегового покрова =100кг/;

принимаем по (таблице 6.2) равным:

кг т

Определяем размер фундамента, для этого необходимо знать глубину заложения фундамента:

м

где Н^н — нормативная глубина промерзания грунта под открытой, оголенной от снега поверхностью за 10лет по (приложению 2) Н^н=2,30 м; m_t — коэффициент влияния теплового режима на промерзание грунта у наружных стен с полами на грунте, m_t=0,7.

м.

Определяем размеры столбчатого фундамента, имеющего подошву в виде квадрата:

Рисунок 7. Сборный железобетонный столбчатый фундамент где — размер стороны квадрата подошвы фундамента, м;

Н_ф — глубина заложения, м; m — коэффициент формы фундамента, для ступенчатых фундаментов равен 0,85; - плотность материала фундамента по (приложению 4), для железобетона = 2,5 т/м³; R^р — расчетное давление на основание, определяют по (приложению 8), R^р=3 кг/м².

м Принимаем сборный железобетонный столбчатый фундамент:

Сечение колонны: 400×400 мм;

Блок-стакан: 1000×1000×1000 мм Блок плита: 1500×1500 мм Высота блок — плиты: h=300 мм

2.5 Расчет состава и площадей Санитарно-бытовых помещений.

Группа производственного процесса I в Таблица 5 — Расчет состава административно — бытовых помещений

Предусматриваем площадь коридора 10% от площади бытовых помещений. Площадь коридора равна 24 м². Общая площадь помещения (с коридором) составляет 72 м².

Рекомендации по благоустройству бытовых помещений:

1. душевые, умывальники, унитазы не примыкать к наружным стенам (разрыв? 0,5 м).

2. не совмещать душевые, гардеробные с туалетом.

3. в туалеты должен быть отдельный выход.

4. в гардеробных угловые шкафы не предусматривать.

Таблица 6

2.6 Расчет технико-экономических показателей здания

Для определения сметы строительства определяем строительный объем здания:

где, — F общая площадь здания, м²

L общая ширина здания, м

м²

где, — F₁ площадь помещения, м²

F₂ площадь крыши, м²

где, — h_cт— высота помещения, =h_пом +0,8+, м

h_ст=9,6+0,8+0,129=10,529 м Объектная смета на строительство кирпичного здания котельной с двумя котлами Индексация цен — 25, т. е. в 25 раз дороже Стоимость строительства -2млн 797тысяч.

Заключение

В курсовых и расчетно-графических работах по дисциплине «Основы строительного дела» разрабатываются проекты промышленных зданий. Выполнение этих работ является важным этапом изучения дисциплины. Хорошее знание курса необходимо для правильной эксплуатации зданий и сооружений. В этой курсовой работе мы изучили исходные данные для проектирования промышленного здания: географические данные, данные, связанные с технологическими особенностями производства.

Список используемой литературы

1. А. С. Чернышова — Основы строительного дела: Учеб. пособие /

Красноярск: КГТА, 1995.-151с.

2. Расчет элементов зданий на ПЭВМ: Метод. указание / В. И. Кочаневский — Красноярск: СТИ, 1991.

3. Грехов Г. Ф., Родионова В. В. Основы строительного дела в лесной промышленности — Л.; РИО ЛТА, 1975. — 162с.