Обеспечение микроклимата в здании речного вокзала в г. Самара
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 7
1.1 Архитектурно-планировочное решение объекта 7
1.2 Климатические данные района строительства 7
1.3 Параметры внутреннего микроклимата помещений 7
1.4 Описание технологического процесса 13
1.5 Источник тепла и холодоснабжения 13
2 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 14
2.1 Аналитический обзор литературы 14
2.2 Патентный поиск 17
2.2.1 Описание объекта патентного поиска 18
2.2.2 Формирование цели исследования 19
2.2.3 Определение категории объекта 19
2.2.4 Определение стран проверки 19
2.2.5 Выявление технических особенностей объекта 19
2.2.6 Определение классификационных рубрик УДК 20
2.2.7 Выбор источников информации 20
2.2.8 Установление глубины поиска 20
2.2.9 Регламент поиска 21
2.2.10 Выбор патентно-технической документации 21
2.2.11 Оценка преимуществ и недостатков аналогов 24
2.2.12 Определение тенденций развития 24
2.2.13. Вывод по результатам исследования 24
2.2.14. Рекомендации по использованию прогрессивных изобретений ... 24
3 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 25
3.1 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций 25
3.1.1 Теплотехнический расчет наружных стен 27
3.1.2 Теплотехнический расчет бесчердачного покрытия 28
3.1.3 Теплотехнический расчет окон 28
3.1.4 Теплотехнический расчет наружных дверей 29
3.2 Определение теплопотерь здания 30
3.2.1 Теплопотери через наружные ограждения 30
3.2.2 Потери тепла на нагрев инфильтрирующегося воздуха 31
3.3 Определение теплопоступлений здания 47
3.3.1 Теплопоступления от людей 47
3.3.2 Тепловыделения от источников искусственного освещения 48
3.3.3 Теплопоступление от солнечной радиации 48
4 СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОКЛИМАТА 51
4.1 Отопление 51
4.1.1 Описание системы Отопление 51
4.1.2 Гидравлический расчет системы отопления 52
4.1.3 Тепловой расчет нагревательных приборов 60
4.2 Вентиляция 62
4.2.1 Определение системы вентиляции 62
4.2.2 Определение требуемых воздухообменов 64
4.2.3 Аэродинамический расчет систем вентиляции 74
4.2.3 Расчет и подбор вентиляционного оборудования 78
4.3 КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ 84
4.3.1 Описание системы кондиционирования 84
4.3.2 Подбор оборудования системы кондиционирования 85
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 91
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 93
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 7
1.1 Архитектурно-планировочное решение объекта 7
1.2 Климатические данные района строительства 7
1.3 Параметры внутреннего микроклимата помещений 7
1.4 Описание технологического процесса 13
1.5 Источник тепла и холодоснабжения 13
2 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 14
2.1 Аналитический обзор литературы 14
2.2 Патентный поиск 17
2.2.1 Описание объекта патентного поиска 18
2.2.2 Формирование цели исследования 19
2.2.3 Определение категории объекта 19
2.2.4 Определение стран проверки 19
2.2.5 Выявление технических особенностей объекта 19
2.2.6 Определение классификационных рубрик УДК 20
2.2.7 Выбор источников информации 20
2.2.8 Установление глубины поиска 20
2.2.9 Регламент поиска 21
2.2.10 Выбор патентно-технической документации 21
2.2.11 Оценка преимуществ и недостатков аналогов 24
2.2.12 Определение тенденций развития 24
2.2.13. Вывод по результатам исследования 24
2.2.14. Рекомендации по использованию прогрессивных изобретений ... 24
3 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 25
3.1 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций 25
3.1.1 Теплотехнический расчет наружных стен 27
3.1.2 Теплотехнический расчет бесчердачного покрытия 28
3.1.3 Теплотехнический расчет окон 28
3.1.4 Теплотехнический расчет наружных дверей 29
3.2 Определение теплопотерь здания 30
3.2.1 Теплопотери через наружные ограждения 30
3.2.2 Потери тепла на нагрев инфильтрирующегося воздуха 31
3.3 Определение теплопоступлений здания 47
3.3.1 Теплопоступления от людей 47
3.3.2 Тепловыделения от источников искусственного освещения 48
3.3.3 Теплопоступление от солнечной радиации 48
4 СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОКЛИМАТА 51
4.1 Отопление 51
4.1.1 Описание системы Отопление 51
4.1.2 Гидравлический расчет системы отопления 52
4.1.3 Тепловой расчет нагревательных приборов 60
4.2 Вентиляция 62
4.2.1 Определение системы вентиляции 62
4.2.2 Определение требуемых воздухообменов 64
4.2.3 Аэродинамический расчет систем вентиляции 74
4.2.3 Расчет и подбор вентиляционного оборудования 78
4.3 КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ 84
4.3.1 Описание системы кондиционирования 84
4.3.2 Подбор оборудования системы кондиционирования 85
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 91
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 93
Актуальность работы. Речной порт - это градостроительная модель, которая включает в себя акваторию, участок суши, причалы, стоянки и основное здание или комплекс зданий и сооружений, обустроенных и оборудованных в целях обслуживания пассажиров и судов, погрузки, выгрузки, приёма, хранения и выдачи грузов, взаимодействия с другими видами транспорта.
Потребность в строительстве речных портов на побережье волжского бассейна стала очевидна в последние десятилетия в связи с увеличением мобильности населения, изменением потребностей россиян, увеличением потока иностранных туристов.
Стратегия развития морской портовой инфраструктуры России до 2030 года, одобренная на совещании членов Морской коллегии при Правительстве Российской Федерации 28 сентября 2012 года предусматривает, в том числе, удовлетворение потребностей российской экономики, внешней торговли и населения в перевалке грузов и обеспечении безопасности мореплавания в морских портах и на подходах к ним путем формирования инновационной инфраструктуры морских портов.
Тема диссертационной работы - обеспечение микроклимата в помещениях здания речного порта города Самара.
Здание речного порта представляет собой многофункциональное здание, поделенное на пять функциональных зон: в подвале расположена парковка автомобилей, на первом этаже располагаются помещения полиции, пищеблока, медпункта и самого речного вокзала, которые продолжаются на втором и третьем этаже. В помещениях речного вокзала располагаются офисы туроператоров, кассы, залы ожидания, отдельные комнаты отдыха для плавсостава и посетителей.
Цель работы: разработка и расчет системы поддержания оптимальных параметров микроклимата в здании порта города Самара.
Задачи:
- дать описание исходных данных, таких как климатические данные района расположения объекта, подбор нормируемых параметров микроклимата здания, архитектурно-планировочное и конструктивное решение здания, возможность подключения к существующим инженерным коммуникациям города;
- выполнить аналитический обзор литературы по существующим технологическим решениям и схемам, обеспечивающим оптимальный микроклимат в помещениях речного порта, провести патентный поиск по объекту - противопожарный клапан, выбрать наиболее прогрессивное техническое решение, дать обоснование выбора технологической схемы обеспечения микроклимата в здании порта;
- выполнить теплотехнический расчет ограждающих конструкций и определить теплопотери по зданию;
- выполнить расчеты и разработать инженерные системы здания Речного порта города Самара предназначенные для поддержания оптимальных параметров микроклимата.
- определить класс энергосбережения здания.
Методы исследования: в процессе работы были применены аналитический, статистический методы исследования, анализ нормативно-технической документации и метод экспертных оценок.
Практическая значимость работы состоит в том, что в данной работе запроектированы системы отопления и вентиляции, подобрано оборудование, которое сможет обеспечить требуемые параметры внутреннего воздуха для комфортного пребывания человека в здании речного вокзала.
Апробация работы: основные положения работы изложены в двух публикациях:
1. Получение теплосиловых нагрузок в удаленных районах строительства / Д.Ю. Слесарев, М.Н. Кучеренко, В.Н. Волков, М.В. Волкова // «Студенческие Дни науки в ТГУ» : научно-практическая кон- ференция (Тольятти, 2-27 апреля 2018 года) : сборник студенческих работ / отв. за вып. С.Х. Петерайтис. - Тольятти : Изд-во ТГУ, 2018. - с. 17-19.
2. Регулирование расхода приточного воздуха по концентрации СО2 / В.Н. Волков, М.В. Волкова // Инновационное развитие: технический и технологический аспекты: сборник статей Международной научно-практической конференции (1 июня 2019 г, г. Таганрог). - Уфа: Аэтерна, 2019. - с. 19-22.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, библиографического списка из 65 наименований и приложений. Работа изложена на 100 страницах машинописного текста, содержит 5 рисунков, 21 таблицу и 1 приложение.
Потребность в строительстве речных портов на побережье волжского бассейна стала очевидна в последние десятилетия в связи с увеличением мобильности населения, изменением потребностей россиян, увеличением потока иностранных туристов.
Стратегия развития морской портовой инфраструктуры России до 2030 года, одобренная на совещании членов Морской коллегии при Правительстве Российской Федерации 28 сентября 2012 года предусматривает, в том числе, удовлетворение потребностей российской экономики, внешней торговли и населения в перевалке грузов и обеспечении безопасности мореплавания в морских портах и на подходах к ним путем формирования инновационной инфраструктуры морских портов.
Тема диссертационной работы - обеспечение микроклимата в помещениях здания речного порта города Самара.
Здание речного порта представляет собой многофункциональное здание, поделенное на пять функциональных зон: в подвале расположена парковка автомобилей, на первом этаже располагаются помещения полиции, пищеблока, медпункта и самого речного вокзала, которые продолжаются на втором и третьем этаже. В помещениях речного вокзала располагаются офисы туроператоров, кассы, залы ожидания, отдельные комнаты отдыха для плавсостава и посетителей.
Цель работы: разработка и расчет системы поддержания оптимальных параметров микроклимата в здании порта города Самара.
Задачи:
- дать описание исходных данных, таких как климатические данные района расположения объекта, подбор нормируемых параметров микроклимата здания, архитектурно-планировочное и конструктивное решение здания, возможность подключения к существующим инженерным коммуникациям города;
- выполнить аналитический обзор литературы по существующим технологическим решениям и схемам, обеспечивающим оптимальный микроклимат в помещениях речного порта, провести патентный поиск по объекту - противопожарный клапан, выбрать наиболее прогрессивное техническое решение, дать обоснование выбора технологической схемы обеспечения микроклимата в здании порта;
- выполнить теплотехнический расчет ограждающих конструкций и определить теплопотери по зданию;
- выполнить расчеты и разработать инженерные системы здания Речного порта города Самара предназначенные для поддержания оптимальных параметров микроклимата.
- определить класс энергосбережения здания.
Методы исследования: в процессе работы были применены аналитический, статистический методы исследования, анализ нормативно-технической документации и метод экспертных оценок.
Практическая значимость работы состоит в том, что в данной работе запроектированы системы отопления и вентиляции, подобрано оборудование, которое сможет обеспечить требуемые параметры внутреннего воздуха для комфортного пребывания человека в здании речного вокзала.
Апробация работы: основные положения работы изложены в двух публикациях:
1. Получение теплосиловых нагрузок в удаленных районах строительства / Д.Ю. Слесарев, М.Н. Кучеренко, В.Н. Волков, М.В. Волкова // «Студенческие Дни науки в ТГУ» : научно-практическая кон- ференция (Тольятти, 2-27 апреля 2018 года) : сборник студенческих работ / отв. за вып. С.Х. Петерайтис. - Тольятти : Изд-во ТГУ, 2018. - с. 17-19.
2. Регулирование расхода приточного воздуха по концентрации СО2 / В.Н. Волков, М.В. Волкова // Инновационное развитие: технический и технологический аспекты: сборник статей Международной научно-практической конференции (1 июня 2019 г, г. Таганрог). - Уфа: Аэтерна, 2019. - с. 19-22.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, библиографического списка из 65 наименований и приложений. Работа изложена на 100 страницах машинописного текста, содержит 5 рисунков, 21 таблицу и 1 приложение.
Природно-климатические, трудовые и материально-технические ресурсы Самарской области создают предпосылки для развития туристического бизнеса в области речных круизов. Строительство современных речных портов территории волжского бассейна даст толчок к развитию речного туризма на территории Самарской области, с дальнейшим развитием данного вида туризма во внутренних водах России.
Практически всё здание порта несёт в себе функцию - предоставить комфортный отдых и досуг для клиента. Какими - либо услугами человек не воспользовался бы - он должен себя чувствовать комфортно, что невозможно представить без современных систем по обеспечению микроклимата.
После выполнения данной магистерской диссертации были сделаны следующие выводы:
1. На основании СП 131.13330.2012. Строительная климатология были подобраны параметры наружного воздуха. На основании ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные и СП 118.13330.2012*. Общественные здания и сооружения были определены параметры внутреннего микроклимата.
2. Произведен литературный обзор существующей нормативной документаций и научных трудов в области строительства относительно систем микроклимата вокзалов, как речных, так и аэро- и железнодорожных, выявлены что близость водоема и ветровая нагрузка, согласно современным нормам, не отличают здания, построенные в близи водоемов от зданий, расположенных на удалении от них. Выполнен патентный поиск объекта противопожарный клапан, в связи с необходимостью его установки в многофункциональных зданиях согласно современным нормам и определены тенденции развития данной техники.
3. Выполнен теплотехнический расчет. Общие теплопотери по зданию составляют 210317 Вт.
4. Спроектирована двухтрубная систем отопления с тупиковым движением теплоносителя с нижней разводкой, отопительные приборы - алюминиевые секционные радиаторы «CalidorSuper 500/100». Для обеспечения требуемых воздухообменов было запроектировано 8 приточных систем, 28 вытяжных систем с механическим движением воздуха и 4 вытяжных системы с естественным побуждение движения воздуха. Подобраны противопожарные клапаны торговой марки VKT соответственно диаметру воздуховода в местах их установки.
5. В результате технико-экономического расчета получено что класс энергосбережения здания составляет класс С и соответствует СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий: Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003.
Практически всё здание порта несёт в себе функцию - предоставить комфортный отдых и досуг для клиента. Какими - либо услугами человек не воспользовался бы - он должен себя чувствовать комфортно, что невозможно представить без современных систем по обеспечению микроклимата.
После выполнения данной магистерской диссертации были сделаны следующие выводы:
1. На основании СП 131.13330.2012. Строительная климатология были подобраны параметры наружного воздуха. На основании ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные и СП 118.13330.2012*. Общественные здания и сооружения были определены параметры внутреннего микроклимата.
2. Произведен литературный обзор существующей нормативной документаций и научных трудов в области строительства относительно систем микроклимата вокзалов, как речных, так и аэро- и железнодорожных, выявлены что близость водоема и ветровая нагрузка, согласно современным нормам, не отличают здания, построенные в близи водоемов от зданий, расположенных на удалении от них. Выполнен патентный поиск объекта противопожарный клапан, в связи с необходимостью его установки в многофункциональных зданиях согласно современным нормам и определены тенденции развития данной техники.
3. Выполнен теплотехнический расчет. Общие теплопотери по зданию составляют 210317 Вт.
4. Спроектирована двухтрубная систем отопления с тупиковым движением теплоносителя с нижней разводкой, отопительные приборы - алюминиевые секционные радиаторы «CalidorSuper 500/100». Для обеспечения требуемых воздухообменов было запроектировано 8 приточных систем, 28 вытяжных систем с механическим движением воздуха и 4 вытяжных системы с естественным побуждение движения воздуха. Подобраны противопожарные клапаны торговой марки VKT соответственно диаметру воздуховода в местах их установки.
5. В результате технико-экономического расчета получено что класс энергосбережения здания составляет класс С и соответствует СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий: Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003.