AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA
IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE
PROJEKT INSTALACJI BUDOWLANYCH I ELEKTRYCZNYCH DOMU JEDNORODZINNEGO
ACS-X „SIECIECH”
MŁODAWSKA AGATA Budownictwo, rok II
Część 1
Instalacja zimniej i ciepłej wody
DANE O CZĘŚCI BUDOWLANEJ
Omawiany budynek znajduje się w Krakowie. Jest podpiwniczony, posiada dwie kondygnacje o wysokości 3,06 m, w tym wysokość w świetle stropów jest równa 3,06 m. Dla potrzeb projektowania przyjęto, że:
– rzędna terenu +35,00 m
– rzędna podłogi w piwnicy +32,50 m
– rzędna podłogi parteru +35,55 m
– rzędna podłogi pierwszej kondygnacji +38,06 m
– rzędna spodu ławy fundamentowej +32,00 m
– głębokość przemarzania gruntu hz = 1,0m
Źródło zaopatrzenia w wodę
Źródłem zaopatrzenia budynku w wodę będzie przewód miejskiej sieci wodociągowej o średnicy 100 mm, ułożony w odległości 10 m od budynku na głębokości 1,80 m pod powierzchnią terenu (poziom –1,80 m). Przyjęto dyspozycyjną wysokość ciśnienia H=30 m (co odpowiada ciśnieniu 0,30 MPa).
Obliczenia instalacji wodociągowych
Przyjęto sieć przewodów wewnętrznych z dolnym rozdziałem wody, zasilaną bezpośrednio z przewodu wodociągowego. Woda ciepła będzie przygotowywana centralnie w węźle cieplnym w pomieszczeniu instalacyjnym.
Przewody wewnętrzne wody będą wykonane z rur polipropyleny klasy PN 20 dla wody ciepłej i rur polipropyleny klasy PN 10 dla widy zimnej.
Układ funkcjonalny pomieszczeń pozwala na zasilenie całego budynku przy pomocy czterech pionów: dwóch pionów zimnej wody i dwóch pionów wody ciepłej.
Wyposażenie sanitarne budynku na poszczególnych kondygnacjach zostało pokazane na rzutach 1.1 – 1.6. Natomiast schematy obliczeniowe instalacji wodociągowej pokazano na rysunkach 1.7 i 1.8. Dla wykonania obliczeń instalacji wykonano rysunki aksonometryczne 1.9
Przepływ obliczeniowy wody dla budynku oraz dla poszczególnych odcinków instalacji ustalono wg następującego wzoru:
q – przepływ obliczeniowy [dm3/s]
qn – suma normatywnych wypływów [dm3/s]
Wysokość strat ciśnienia w sieci wewnętrznej ustalono z monogramu dla rur polipropylenowych. Wysokość strat miejscowych dla rur polipropylenowych przyjęto jak podział procentowy (20% i 25%) od sumy strat liniowych.
Wysokość strat ciśnienia w obrębie wodomierza skrzydełkowego można obliczyć ze wzoru:
h = hmax
q – przepływ obliczeniowy [m3/h]
qmax – maksymalny strumień objętości [m3/h]
hmax – wysokość straty ciśnienia przy przepływie qmax [m]
W wyniku szczegółowych obliczeń zestawionych w tablicach 1.1 i tablicy 1.2. ustalono, że wymagana wysokość ciśnienia wody wynosi 50,22 m i jest ono większe od wysokości ciśnienia dyspozycyjnego sieci wodociągowej, które wynosi 30 m. Ciśnienie dyspozycyjne nie jest wystarczające do tego, aby budynek był zasilany bezpośrednio z sieci wodociągowe, poprawne zaprojektowana instalacja powinna mieć dobrany hydrofor.
Tablica 1.1 Zestawienie danych i wyników hydraulicznego obliczenia przewodów wody zimnej
Odcinek |
Długość odcinka L [m] |
Suma qn na odcinku
Σqn(odc)
|
Suma qn od początku przewodu Σqn [dm3/s] |
Przepływ obliczeniowy
q [dm3/s] |
Średnica przewodu
DN [mm] |
Obliczeniowa prędkość przepływu V [m/s] |
Jednostkowa strata ciśnienia R [Pa/m] |
Wysokość straty ciśnienia hl L*R [kPa] |
|
1-2 |
1,90 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
15 |
0,60 |
400 |
0,760 |
|
2-3 |
0,60 |
0,70 |
0,77 |
0,47 |
22 |
1,30 |
1000 |
0,600 |
|
3-4 |
0,78 |
0,07 |
0,84 |
0,49 |
22 |
1,40 |
1100 |
0,858 |
|
5-6 |
1,35 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
15 |
0,90 |
1800 |
2,430 |
|
4-5 |
3,91 |
0,15 |
0,30 |
0,26 |
22 |
0,85 |
400 |
1,564 |
|
4-7 |
3,06 |
0,00 |
1,14 |
0,58 |
22 |
1,50 |
2000 |
6,120 |
|
8-9 |
0,51 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
15 |
0,90 |
1800 |
0,918 |
|
7-8 |
0,55 |
0,07 |
0,22 |
0,21 |
22 |
0,85 |
400 |
0,220 |
|
7-10 |
2,26 |
0,00 |
1,36 |
0,64 |
35 |
1,00 |
1000 |
2,260 |
|
11-12 |
0,45 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
15 |
0,60 |
400 |
0,180 |
|
10-12 |
0,87 |
0,25 |
0,32 |
0,27 |
22 |
0,85 |
400 |
0,348 |
|
10-13 |
9,06 |
0,00 |
1,68 |
0,72 |
35 |
0,90 |
250 |
2,265 |
|
1'-2' |
1,91 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
15 |
1,00 |
1050 |
2,006 |
|
2'-3' |
1,04 |
0,07 |
0,22 |
0,21 |
22 |
1,40 |
1150 |
1,196 |
|
3'-4' |
1,15 |
0,70 |
0,70 |
0,44 |
22 |
1,35 |
1050 |
1,208 |
|
3'-5' |
2,26 |
0,00 |
0,92 |
0,52 |
22 |
1,50 |
1700 |
3,842 |
|
5'-6' |
6,58 |
0,25 |
0,25 |
0,23 |
22 |
0,85 |
400 |
2,632 |
|
5'-13 |
3,06 |
0,00 |
1,17 |
0,59 |
35 |
0,70 |
250 |
0,765 |
|
13-15 |
0,10 |
0,00 |
2,85 |
0,95 |
35 |
1,25 |
600 |
0,060 |
|
14-15 |
0,30 |
0,80 |
0,80 |
0,48 |
35 |
1,00 |
450 |
0,135 |
|
15-16 |
0,10 |
0,00 |
3,65 |
1,08 |
42 |
1,25 |
650 |
0,065 |
|
Suma strat liniowych i miejscowych pomniejszonych Σhi Wysokość ciśnienia przed baterią czerpalną Wysokość strat ciśnienia w obrębie wodomierza domowego Wysokość geometryczna położenia baterii czerpalnej (od przewodu wodociągowego) |
33,31 10,00 1,05 5,86 |
||||||||
Wymagana wysokość ciśnienia wody doprowadzonego z sieci miejskiej |
50,22 |
Tablica 1.2. Zestawienie danych i wyników hydraulicznego obliczenia przewodów wody ciepłej
Odcinek |
Długość odcinka
L [m] |
Suma qn na odcinku
Σqn(odc) |
Suma qn od początku przewodu Σqnm [dm3/s] |
Przepływ obliczeniowy
q [dm3/s] |
Średnica przewodu
DN [mm] |
Obliczeniowa prędkość przepływu
v [m/s] |
Jednostkowa strata ciśnienia
R [Pa/m] |
Wysokość straty ciśnienia hl
L*R [m] |
|
1-2 |
2,75 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
15 |
0,60 |
400 |
1,100 |
|
2-3 |
0,78 |
0,07 |
0,14 |
0,14 |
15 |
1,00 |
900 |
0,702 |
|
4-5 |
1,35 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
15 |
1,00 |
1000 |
1,350 |
|
3-4 |
3,92 |
0,15 |
0,30 |
0,26 |
22 |
1,00 |
600 |
2,352 |
|
3-6 |
3,06 |
0,00 |
0,44 |
0,33 |
22 |
1,50 |
1050 |
3,213 |
|
6-7 |
0,51 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
15 |
0,60 |
400 |
0,204 |
|
6-8 |
2,26 |
0,00 |
0,51 |
0,36 |
22 |
1,50 |
1100 |
2,486 |
|
8-9 |
1,32 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
15 |
0,60 |
400 |
0,528 |
|
8-10 |
13,37 |
0,00 |
0,58 |
0,39 |
35 |
0,75 |
180 |
2,407 |
|
1'-3' |
1,91 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
15 |
1,00 |
1000 |
1,910 |
|
2'-3' |
0,88 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
15 |
0,60 |
400 |
0,352 |
|
2'-10 |
2,26 |
0,00 |
0,22 |
0,21 |
15 |
1,50 |
1100 |
2,486 |
|
10-11 |
0,10 |
0,00 |
0,80 |
0,48 |
35 |
0,60 |
150 |
0,015 |
|
Suma strat Σhii Wysokość ciśnienia przed baterią czerpalną Wysokość strat w obrębie wymiennika Wysokość geometryczna położenia baterii czerpalnej (od przewodu wodociągowego) |
19,29 10,00 2,90 5,86 |
||||||||
Wymagana wysokość ciśnienia wody w przewodzie wodociągowym |
38,05 |
Odprowadzenie ścieków i wody deszczowej
ODPROWADZENIE ŚCIEKÓW
Instalacja kanalizacyjna została zaprojektowana dla budynku mieszkalnego o wysokości dwóch kondygnacji z podpiwniczeniem. Wysokość kondygnacji oraz rzędne przyjęto tak jak dla instalacji wodociągowych.
Instalacja kanalizacyjna obejmująca dwa piony będzie odprowadzać ścieki z budynku poprzez przykanalik do kanału sieci kanalizacyjnej rozdzielczej.
OBLICZENIE INSTALACJI KANALIZACYJNEJ
Rozmieszczenie przyborów sanitarnych w mieszkaniu pokazano w części 1 na rysunkach 1.1 – 1.3. Rzuty 2.1 -2.3 przedstawiają schemat instalacji kanalizacyjnej. Schemat pionów kanalizacyjnych pokazano na rys. 2.4, a przekrój po najdłuższej trasie przewodu kanalizacyjnego od pionu nr 2.5 do kanału ogólnospławnego sieci miejskiej pokazano na rys. 2.6 Średnica kanału jest równa 0,5m, a rzędna dna kanału w miejscu połączenia przykanalika wynosi +31,50m. Przykanalik wykonany będzie z rur PCV o średnicy 150mm ze spadkiem nie mniejszym niż 5%. Na przykanaliku zaprojektowano studzienkę rewizyjną z kręgów betonowych o średnicy 100cm. Instalacja wykonana będzie z przewodów PCV o średnicach 150mm, 100mm, łączonych kielichowo z uszczelnieniem w postaci uszczelki gumowej. Piony kanalizacyjne będą miały średnicę 100mm i wychodzić będą ponad dach z zakończeniem w postaci rury wywiewnej o średnicy 150mm.
Poziome przewody kanalizacyjne prowadzone będą z odpowiednim spadkiem. Przewody instalacji w pomieszczeniach prowadzone będą przy ścianach nośnych.
Instalację kanalizacyjną zaprojektowano zgodnie z obowiązującymi normami i wiedzą techniczną dotyczącą projektowania instalacji budowlanych.
Do wykonania projektu wykorzystano następujące normy : PN-92/B-01706 oraz PN-84/B-01701.
Tablica 2.1. Zestawienie spadków i rzędnych punktów charakterystycznych głównego przewodu odpływowego i przykanalika.
Punkt odcinka |
Długość
odcinka |
Spadek |
Różnica wysokości Δh [m] |
Rzędne punktu |
Średnica |
||
początkowy |
końcowy |
początkowego |
końcowego |
||||
1 2 3 |
2 3 4 |
7,60 1,46 3,63 |
2 2 5 |
0,15 0,03 0,18 |
31,86 31, 71 31,68 |
31,71 31,68 31,50 |
0,10 0,10 0,15 |
W celu wyznaczenia średnic przewodów odpływowych pod budynkiem oraz średnicy przykanalika wyznaczono przepływ obliczeniowy ścieków:
q=0,5· , [dm3/s]
AWs- równoważnik odpływu, zależny od rodzaju podłączonego przyboru
Wykorzystano następujące wartości równoważników:
- zlewozmywak 1,0
- miska ustępowa 2,5
- wanna 1,0
- pralka automatyczna 1,0
- brodzik 1,0
- umywalka, bidet 0,5
Tablica 2.2 Zestawienie wyników hydraulicznego obliczania głównego przewodu odpływowego i przykanalika.
Odcinek |
Suma AWS na odcinku ΣAWS |
Suma AWS od początku przewodu ΣAWS |
Przepływ obliczeniowy q [dm3/s] |
Średnica przewodu D [m] |
Spadek przewodu I [%] |
|
przewodu odpływowego |
przykanalika |
|||||
1-2 |
|
9,00 |
9,00 |
1,50 |
0.10 |
2 |
2-3 |
|
4,00 |
4,00 |
1,00 |
0.10 |
2 |
|
3-4 |
|
13 |
1,80 |
0.15 |
5 |
Zaprojektowano średnicę pionu d=0.1 m oraz średnicę kanałów na odcinku 1-2 i 2-3 d=0.1m, natomiast średnica przykanalika zgodnie z normą wynosi 0.15m.
ODPROWADZANIE ŚCIEKÓW OPADOWYCH
Przy instalacji odprowadzania ścieków opadowych rynny są mocowane pod okapem połaci dachowej, ze spadkiem ok. 0,5% w kierunku rur spustowych mocowanych w ścianie budynku. Rynny oraz rury spustowe wykonane są z tworzywa sztucznego (PCV). Ścieki opadowe odpływają z rur spustowych do kanalizacji. Około 1m nad powierzchnią terenu rurę spustową zamienia się na żeliwną rurę kielichową z osadnikiem wyposażonym w ruszt, na którym zatrzymują się grubsze zanieczyszczenia spłukiwane z powierzchni dachu. Piony deszczowe łączone są przewodem odpływowym kanalizacji ogólnospławnej. Zaprojektowano piony o średnicy 0,12m dla odprowadzania ścieków z połaci dachowej. Są one rozstawione na rogach ścian budynku. Zaprojektowano przewód odpływowy kanalizacji ogólnospławnej o średnicy 0,12m i spadku 10%.
OBLICZENIOWY PRZEPŁYW ŚCIEKÓW DESZCZOWYCH
Obliczeniowy przepływ ścieków deszczowych oblicza się wg wzoru:
gdzie:
ψ – współczynnik przepływu (dla dachów o nachyleniu powyżej 15˚ - ψ=1,0)
A – powierzchnia odwadniania [m2] (A=181 m2)
I – miarodajne natężenie deszczu [dm3/(s·ha)] (I=300 dm3/(s·ha) – zgodnie z PN-92/B-01707)
Część 3
Instalacja gazowa
OPIS TECHNICZNY
Instalacja gazu ma być zasilana przez przyłącze ø 20 mm z gazociągu ulicznego niskoprężnego, znajdującego się w odległości 10 m od budynku. Wyposażenie domu składa się z kotła gazowego dwufunkcyjnego centralnego ogrzewania oraz kuchenki czteropalnikowej.
Gaz ma być doprowadzany do budynku przez główny kurek domowy umieszczony wraz z gazomierzem przeciążalnym typu 4G6 w szafce o wymiarach 50x60x40 cm, znajdującej się na zewnętrznej ścianie budynku.
Schemat doprowadzenia gazu oraz jego rozprowadzenie po budynku pokazano na rysunku 3.1 i 3.2.
Przewody zaprojektowano w postaci rur stalowych bez szwu wg PN/H 74219 o średnicy 20 mm. Przewody prowadzić pod stropem nad parterem po wierzchu ściany ( nad tynkowo) piwnicach odległości 2 cm od ściany, ze spadkiem 0,4 % układać nad przewodami wody oraz prądu przy zachowaniu odległości jak niżej:
10 cm od poziomych przewodów wodociągowych i kanalizacyjnych (nad tymi przewodami)
10 cm od poziomych przewodów cieplnych (nad tymi przewodami)
10 cm od pionowych instalacji wodociągowych, kanalizacyjnych i cieplnych oraz przewodów innych instalacji z wyjątkiem elektrycznych,
20 cm od przewodów telekomunikacyjnych,
10 cm od nie uszczelnionych puszek z rozgałęźnymi zaciskami instalacji elektrycznej (nad tymi puszkami)
60 cm od urządzeń iskrzących jak: wyłączników, łączników, bezpieczników, przekaźników, gniazd wtykowych, jeśli nie są one umieszczone we wnękach, oddzielonych od siebie przegrodą z materiałów niepalnych
Przejścia przewodów gazowych przez przegrody budowlane wykonać w tulejach ochronnych, wystających po 3 cm z każdej strony przegrody. Przed każdym aparatem gazowym oraz przed i za gazomierzem zamontować odcinające zawory kulkowe.
Odbiorniki gazowe
Projekt przewiduje montaż następującego aparatu gazowego:
Rodzaj aparatu gazowego |
szt. |
Kuchenka gazowa cztero palnikowa |
1 |
Kocioł dwufunkcyjny |
1 |
Aparaty gazowe łączone są przy pomocy dwuzłączek.
Część 4
Parametry obliczeniowe środowiska dla SO, SW, SKP.
Wybór obudowy budynku i jej obliczenie ciepłochłonne.
Obliczenia strat ciepła.
PARAMETRY OBLICZENIOWE ŚRODOWISKA
Budynek jest zlokalizowany w III strefie klimatycznej (Kraków), co odpowiada wg normy PN-82/B-02403 zewnętrznej temperaturze obliczeniowej -20 0C.
PARAMETRY OBLICZENIOWE POWIETRZA WEWNĘTRZNEGO
Obliczenia wartości temperatury powietrza wewnętrznego przyjmowane do obliczeń zapotrzebowania na moc cieplną zostały przyjęte wg PN-82/B-02402 i zaznaczone są na rysunkach 4.1, 4.2, 4.3. Schemat rozmieszczenie grzejników przedstawiono na rysunku 4.4.
DOBÓR OBUDOWY BUDYNKU I JEJ OBLICZENIE CIEPŁOTECHNICZNE
Dla projektowanego budynku wybrano następujące materiały budowlane:
- ściany zewnętrzne jednowarstwowa z pustaka Porotherm 38 P+W
- tynk wapienny wewnętrzny
- tynk cementowo-wapienny
- ściany wewnętrzne nośne pustak Porotherm 30 P+W
- ściany wewnętrzne działowe bloczki gipsowe
- podłoga na gruncie z betonu ocieplona styropianem
- strop miedzy kondygnacjami Akermana
- dach dwuspadowy o konstrukcji drewnianej ocieplony wełną mineralną
Obliczenie współczynnika ciepła dokonano na podstawie normy PN-EN ISO 6946. W obliczeniach użyto następujących wzorów:
Opór cieplny przegrody:
R= [m2K/W]
gdzie:
l - grubość poszczególnych warstw ściany [m]
λ – współczynnik przewodzenia ciepła [W/mK]
Współczynnik przenikania ciepła:
Uo= ,
gdzie:
R- opór cieplny przegrody [m2K/W],
Ri- wewnętrzny opór napływu ciepła [m2K/W],
Re- zewnętrzny opór odpływu ciepła [m2K/W],
Przykładowe obliczenia współczynnika przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych:
R= [m2K/W]
[m2K/W]
Współczynnik przenikania ciepła bez uwzględnienia mostków cieplnych:
Uo=
gdzie:
Ri- wewnętrzny opór napływu ciepła, przyjęto Ri = 0,12 [m2K/W]
Re- zewnętrzny opór odpływu ciepła, przyjęto Re = 0,04 [m2K/W]
[m2K/W]
Współczynnik przenikania ciepła z uwzględnieniem mostków cieplnych:
[m2K/W]
dla zadanej ściany U = 0,34 + 0,05 = 0,39 [m2K/W]
Obliczenia współczynnika przenikania ciepła dla poszczególnych przegród przedstawiono w następujących tabelach:
Tablica 4.1 Ściana zewnętrzna.
Lp. |
Materiał warstwy |
λ |
Warstwa |
R |
[W/mK] |
[m] |
[m2K/W] |
||
1 |
Tynk wapienny wewnętrzny |
0,700 |
0,015 |
0,021 |
2 |
Porotherm 30 P+W |
0,350 |
0,380 |
1,086 |
3 |
Filc izolacyjny URSA DF40 |
0,038 |
0,120 |
3,158 |
4 |
Tynk cementowo-wapienny zewnętrzny |
0,820 |
0,015 |
0,018 |
|
Współczynnik przenikania ciepła U [W/m2K] |
0,23 |
Tablica 4.2 Ściany wewnętrzne nośne
Lp. |
Materiał warstwy |
λ |
Warstwa |
R |
|
[W/mK] |
[m] |
[m2K/W] |
|||
1 |
Tynk wapienny |
0,7 |
0,015 |
0,021 |
|
2 |
Porotherm 30 P+W |
0,350 |
0,380 |
1,086 |
|
3 |
Tynk wapienny |
0,7 |
0,015 |
0,021 |
|
|
Współczynnik przenikania ciepła U [W/m2K] |
0,89 |
Tablica 4.3 Ściany wewnętrzne działowe.
Lp. |
Materiał warstwy |
λ |
Warstwa |
R |
[W/mK] |
[m] |
[m2K/W] |
||
1 |
Tynk wapienny |
0,70 |
0,015 |
0,021 |
2 |
Pustak gipsowy |
1,71 |
0,188 |
0,342 |
3 |
Tynk wapienny |
0,70 |
0,015 |
0,021 |
|
Współczynnik przenikania ciepła U [W/m2K] |
2,604 |
Tablica 4.4 Posadzka na gruncie - strefa II.
Lp. |
Materiał warstwy |
λ |
Warstwa |
R |
[W/mK] |
[m] |
[m2K/W] |
||
1 |
Gładź cementowa |
0,82 |
0,03 |
0,037 |
2 |
Styropian ROOFMATE SL-A |
0,03 |
0,10 |
3,333 |
3 |
Beton |
1,7 |
0,10 |
0,088 |
|
Współczynnik przenikania ciepła U [W/m2K] |
0,29 |
Tablica 4.5 Strop między kondygnacjami.
Lp. |
Materiał warstwy |
λ |
Warstwa |
R |
[W/mK] |
[m] |
[m2K/W] |
||
1 |
Gładź cementowa |
0,82 |
0,03 |
0,037 |
2 |
Strop Akermana |
0,7 |
0,235 |
0,336 |
3 |
Filc izolacyjny Ursa DF40 |
0,038 |
0,04 |
1,053 |
4 |
Tynk wapienny |
0,7 |
0,015 |
0,021 |
|
Współczynnik przenikania ciepła U [W/m2K] |
0,69 |
Tablica 4.6 Dach
Lp. |
Materiał warstwy |
λ |
Warstwa |
R |
|
[W/mK] |
[m] |
[m2K/W] |
|||
1 |
Płyta gipsowo kartonowa |
0,23 |
0,025 |
0,108 |
|
2 |
Filc izolacyjny URSA DF40 |
0,038 |
0,150 |
3,947 |
|
4 |
Folia dachowa |
0,18 |
0,0005 |
0,003 |
|
5 |
Dachówka ceramiczna |
0,75 |
0,015 |
0,02 |
|
|
Współczynnik przenikania ciepła U [W/m2K] |
0,25 |
Tablica 4.7 Inne przegrody
Lp. |
Nazwa przegrody |
U |
[W/m2K] |
||
1 |
Drzwi wewnętrzne |
2,5 |
2 |
Okno |
1,3 |
3 |
Drzwi zewnętrzne |
2 |
OBLICZENIE STRAT CIEPŁA
Strata ciepła przez przenikanie wyrażają się wzorem:
Q=Qz+Qo+Qd+Qp+Qw+Qpg
gdzie:
Qz – strata ciepła przez przenikanie przegród zewnętrznych.
Qo – strata ciepła w wyniku przenikanie przez okna.
Qd – strata ciepła w wyniku przenikania przez stropodach.
Qp – strata ciepła w wyniku przenikania przez strop nad piwnicą nie ogrzewaną
przez ścianymiędzy pomieszczeniem ogrzewanym i nie ogrzewanym.
Qw – zapotrzebowanie na ciepło na podgrzanie powietrza wentylacyjnego.
Qpg – strata ciepła w wyniku przenikania przez podłogę pomieszczeń
ogrzewanych w piwnicy do gruntu.
Straty ciepła przez pojedynczą przegrodę:
Qo = U(ti-te)A
gdzie:
U – współczynnik przenikania ciepła [W/m2K]
ti – obliczeniowa temperatura powietrza w pomieszczeniu [oC]
te – obliczeniowa temperatura w przestrzeni przyległej do danej przegrody [oC]
A – pole powierzchni przegrody [m2]
Zapotrzebowanie na ciepło do wentylacji:
Qw = 0,34 * V * (ti-te)
gdzie:
ti – obliczeniowa temperatura powietrza w pomieszczeniu [oC]
te – obliczeniowa temperatura w przestrzeni przyległej do danej przegrody [oC]
V – strumień objętości powietrza wentylacyjnego [m3/h]
DOBÓR ŹRÓDŁA CIEPŁA
W niniejszym projekcie do domu jednorodzinnego dobrany został kompaktowy gazowy kocioł kondensacyjny z wbudowanym podgrzewaczem ciepłej wody użytkowej, automatyką i armaturą. Viessman Vitodens 343-F posiada funkcję współpracy z kolektorami słonecznymi.
Charakterystyka:
Moc cieplna: 3,8-19,0 kW
Paliwo: gaz ziemny lub gaz płynny
Sprawność znormalizowana: do 109%
Modulowany palnik promiennikowy MatriX z zakresem płynnej regulacji mocy 1:5 (od 20 do 100 % mocy cieplnej) - najwyższy standard spalania "bezpłomieniowego" z niskimi emisjami i wysoką efektywnością
Podgrzewacz ciepłej wody użytkowej o pojemności 220 litrów, wykonany zestali nierdzewnej
Zbędne boczne odstępy serwisowe: wszystkie komponenty dostępne są od przodu
System ładowania podgrzewacza c.w.u. z oszczędzającą energię blokadą ładowania przez kocioł, gdy występują korzystne warunku nasłonecznienia
S topień pokrycia potrzeb ciepła dla podgrzwewu c.w.u. przez instalację solarną: do 60% rocznie
Oszczędność energii elektrycznej do napędu pomp obiegowych: do 70% rocznie dzięki wysokoefektywnym pompom (klasa energetyczna A)
Praca w trybie zamkniętym komory spalania, niezależnym od pomieszczenia dla bezpiecznej i efektywnej eksploatacji urządzenia
Viessman Vitodens 343-F
OBLICZANIE ZAPOTRZEBOWANIA NA CIEPŁO DLA WYBRANEGO POMIESZCZENIA
Do obliczeń wybrano pokój znajdujący się na parterze budynku.
Zapotrzebowanie na ciepło pomieszczenia określa się zależnością:
Q = Qp (1 + d1 + d2) + Qw
gdzie:
Qp – strata ciepła przez przenikanie [W]
Qw – zapotrzebowanie na ciepło do wentylacji
d1 – dodatek do strat ciepła pomieszczenia dla wyrównania wpływu niskich
temperatur powierzchni przegród, uwzględniamy w celu utrzymania
wymaganej temperatury odczuwalnej
d2 – dodatek do strat ciepła pomieszczenia uwzględniający skutki nasłonecznienia
przegród i pomieszczeń. Dodatek d2 zależy od rodzaju przegrody, a dla
przegród pionowych do ich orientacji względem stron świata.
Strata ciepła przez pojedynczą przegrodę:
Qo = U(ti-te)A
gdzie:
U – współczynnik przenikania ciepła [W/m2K]
ti – obliczeniowa temperatura powietrza w pomieszczeniu [oC]
te – obliczeniowa temperatura w przestrzeni przyległej do danej przegrody [oC]
A – pole powierzchni przegrody [m2]
Zapotrzebowanie na ciepło do wentylacji z uwzględnieniem zysków ciepła:
Qw = [0,34 (ti-te)-7]V
gdzie:
ti – obliczeniowa temperatura powietrza w pomieszczeniu [oC]
te – obliczeniowa temperatura w przestrzeni przyległej do danej przegrody [oC]
V – kubatura pomieszczenia [m3]
Tablica 4.8 Zestawienie strat ciepła przez przenikanie.
Lp. |
Rodzaj przegród |
U [W/m2K] |
A [m2] |
ti [oC] |
te [oC] |
Qo [W] |
1 |
Ściana zewnętrzna południowa |
0,23 |
10,23 |
20 |
-20 |
94,12 |
2 |
Ściana zewnętrzna zachodnia |
0,23 |
11,32 |
20 |
-20 |
104,14 |
3 |
Powierzchnia okna |
1,3 |
2,7 |
20 |
-20 |
140,4 |
4 |
Powierzchnia drzwi |
2 |
1,8 |
20 |
20 |
0 |
|
Qp = ∑Qo |
338,66 |
Pomieszczenie składa się z dwóch ścian chłodzących, jedna od strony południowej druga od zachodniej.
Wartości dodatków:
d1 = 0,00
d2 = -0,05
Zapotrzebowanie na ciepło wentylacji:
Qw = 491,99 [W]
Zapotrzebowanie na moc cieplną dla danego pomieszczenia wynosi:
Q = 847,58 [W]
DOBÓR GRZEJNIKA DLA ROZPATRYWANEGO POMIESZCZENIA
Na podstawie obliczeń zapotrzebowanie na moc cieplną pomieszczeń zaleca się następujące wykonanie ogrzewania:
Grzejnik płytowy Promo C11 Compact o wymiarach 1000x500 [mmxmm] i mocy 868 [W].
W skład układu automatycznej redukcji temperatury wchodzą:
- zawór mieszający czterodrogowy
- pompa obiegowa
- napęd elektryczny zwoju mieszającego
- czujnik temperatury zewnętrznej
- czujnik temperatury zasilania
- nastawnik temperatury wewnętrznej
Część 5
Wentylacja i klimatyzacja
SYSTEM WENTYLACJI
Układ pomieszczeń budynku wymaga zastosowania trzech kominów. Rozmieszczenie pionów wentylacyjnych pokazano na rysunkach 5.1 - 5.3. natomiast przekroje i rzuty bloku kanałów wentylacyjnych przedstawione są na rysunkach 5.4 - 5.6
OBLICZENIE SYSTEMU WENTYLACYJNEGO WYBRANEGO POMIESZCZENIA
Do obliczeń wybrano łazienkę znajdującej się na parterze.
Objętość powietrza usuwanego: V = 50 [m3/h]
Wysokość kanału: h = 5,5 [m]
Kubatura pomieszczenia: V = 5,64 [m3]
Gęstość powietrza zewnętrznego: [kg/m3]
Gęstość powietrza wewnętrznego: [kg/m3]
Nadciśnienie: [Pa]
Przyjęty przekrój przewodu: [m2]
Prędkość powietrza w przewodzie:
[m/s]
gdzie:
V – objętość powietrza usuwanego [m3/s]
A – pole przekroju przewodu [m2]
Wyliczona wartość prędkości mieści się w dopuszczalnym przedziale ( 0,3 ÷ 0,8 ) [m/s]. Z uwagi na niezmienny przekrój kanału, prędkość strumienia powietrza jest stała na całej długości przewodu.
DOBÓR KLIMATYZATORA
Klimatyzowanym pomieszczeniem w budynku będzie pokój, znajdujący się na parterze.
Parametry rozpatrywanego pomieszczenia:
Powierzchnia gabinetu: 11,9 [m2]
Wysokość w świetle: 2,60 [m]
Powierzchnia ścian zewnętrznych:
od południa: 10,23 [m2]
od zachodu: 11,32 [m2]
powierzchnia ścian wewnętrznych 21,55 [m2]
powierzchnia okna skierowanego na S: 2,7 [m2]
przewidziana liczba osób: 2
objętość powietrza infiltracji: 31 [m3/h]
Zewnętrzne obciążenie chłodnicze:
- przenikanie ciepła przez strop QD =
- przenikanie ciepła przez podłogę QB = 0
- przenikanie ciepła przez ścianę zewnętrzną QA =
- przenikanie ciepła przez ścianę wewnętrzną QI =
- przenikanie ciepła przez okna:
a) położenie S, z ochroną przeciwsłoneczną
m2 W/m2 = 486 W
Wewnętrzne obciążenie chłodnicze:
- ciepło od osób: Qp = 2 os W/os = 200W
- ciepło od oświetlenia: Qp = współczynnik czasu = 100W
- ciepło od maszyn: Qp = W/m2 = 400W
Całkowite obciążenie chłodnicze wynosi QS = 1927,5 W
Określenie całkowitej wydajności chłodniczej urządzenia klimatyzacyjnego:
- współczynnik czasu pracy urządzenia klimatyzacyjnego fs = ok. 0,7
- całkowita wydajność chłodnicza urządzenia
W
Zainstalowany zostanie klimatyzator ścienny firmy Kroll typu Mono-Split AW 35
Dane techniczne:
Chłodzenie: 3520 [W]
Ogrzewanie: 3550 [W]
Wentylacja: 580 [m3/h]
Pobór mocy: 1240 [W]
Zasilanie elektryczne: 230 [V]
Natężenie prądu: 5,7 [A]
Poziom hałasu: 56 [dB]
Gabaryty: 300 x 810 x 195 [mm] (wys. x szer. x głeb.)
Masa: 9 [kg]
Część 6
Instalacja elektryczna
DANE OGÓLNE
Projekt niniejszy obejmuje instalacje elektryczne wewnętrzne, instalacje światła, gniazd wtykowych ogólnego przeznaczenia i odgromową.
ZASILANIE
Dom zasilany jest z sieci Zakładu Energetycznego w Krakowie, z pobliskiej stacji słupowej poprzez zestaw złączowo-pomiarowy w ogrodzeniu posesji.
POMIAR ENERGII ELEKTRYCZNEJ
Dla projektowanego budynku przewidziano pomiar bezpośredni trój fazowy jedno taryfowy energii czynnej licznikiem typu C 52. Pomiar energii zlokalizowano w zestawie złączowo-pomiarowym „ZZP” na zewnątrz budynku.
TABLICA ROZDZIELCZA
Jako tablicę rozdzielczą „TR” zastosować należy typową rozdzielnicę wnękową 48 polową. Tablica wyposażona jest w wyłącznik główny typu FR 104, wyłączniki instalacyjne S190 oraz wyłączniki przeciwpożarowe różnicowoprądowe P 300.
Dla tablicy rozdzielczej podpięte są następujące obwody:
Gniazda w garażu i pomieszczeniach gospodarczych
Gniazda w piwnicy
Gniazda w kotłowni
Oświetlenie piwnicy
Oświetlenie zewnętrzne
Oświetlenie parteru
Gniazda w pokoju i gabinecie parteru
Gniazda w łazience i kuchni parteru
Oświetlenie piętra
Gniazda w pokojach na piętrze
Gniazda w łazience na piętrze
INSTALACJA ŚWIATŁA I GNIAZD WTYCZKOWYCH OGÓLNEGO PRZEZNACZENIA
Instalacja światła i gniazd wtykowych należy wykonać przewodami DY 1,5 i 2,5 mm2 ułożonymi w rurkach karbowanych giętkich RKLG ø16 oraz ø18 pod tynkiem. Rodzaje zastosowanego osprzętu przedstawiono na rysunku 6.1, - 6.3. W projekcie nie podano konkretnych typów zastosowanego osprzętu, a jedynie jego charakter. W instalacji oświetleniowej poszczególne obwody zakończono wypustkami sufitowymi i ściennymi pozostawiając dobór opraw oświetleniowych użytkownikowi. Przy wykonywaniu instalacji elektrycznej w łazienkach nie należy instalować puszek rozgałęźnych.
INSTALACJA SYGNALIZACJI WEJŚCIOWEGO
Dzwonek na napięciu 220 V zasilany jest z obwodu oświetleniowego. Dzwonek zainstalowano w holu przy wejściu, natomiast przycisk na zewnątrz budynku przy drzwiach wejściowych. Użytkownik może zlecić instalowanie przycisku w furtce ogrodzenia wraz z doprowadzeniem przewodów. W takim przypadku zaleca się połączenie przycisku z instalacją domofonu i otwierania furtki zamkiem elektrycznym.
INSTALACJA ODGROMOWA
W celu ochrony budynku przed wyładowaniami atmosferycznymi zaprojektowano instalację odgromową na dachu wykonaną przewodem FeZn ø7 mm. Przewody odprowadzające do złącz kontrolnych należy wykonać przewodem FeZn ø7 mm, a od złącz do uziomu płaskownikiem FeZn 25 x 4 mm. Uziom otokowy wykonać płaskownikiem ocynkowanym FeZn 25 x 4 mm ułożonym na głębokości 0,7 m w odległości 1 m od fundamentów budynku. Uziom należy połączyć w ziemi z wszystkimi kanalizacjami wykonanymi z rur stalowych. Złącza kontrolne instalować na wysokości 1,8 m nad poziomem terenu.
BILANS MOCY W BUDYNKU
Tablica 6.1. Zestawienie mocy zainstalowanych odbiorników.
Rodzaj odbiorników |
Liczba szt. |
Średnia moc zainst. [kW] |
Moc łączna [kW] |
Oświetlenie ogólne |
33 |
0,06 |
1,98 |
Gniazda wtyczkowe do odbiorników przenośnych |
71 |
0,22 |
15,62 |
Pralka |
1 |
1,50 |
1,50 |
Lodówka |
1 |
1,40 |
1,40 |
Klimatyzator |
1 |
1,24 |
1,24 |
Odkurzacz centralny |
1 |
1,50 |
1,50 |
Komputer |
3 |
0,40 |
1,20 |
TV |
2 |
0,40 |
0,80 |
|
|
Razem |
25,24 |
Zakładając współczynnik jednoczęstości użytkowania poszczególnych odbiorników równy k=0,6 moc przyłączeniową określa się następująco:
[kW]
Przewidywane roczne zużycie energii:
dni [kWh]
gdzie:
Pp – moc przyłączeniowa
t – średni czas użytkowania w ciągu doby, np. 5 godziny
[kWh]
Część 7
Instalacja centralnego odkurzania
OPIS INSTALACJI
System centralnego odkurzania składa się z instalacji rur PCV o ø 50 mm zakończonych gniazdami ssącymi, centralnej jednostki ssącej oraz elastycznego węża ssącego. Jednostka centralna, czyli właściwy odkurzacz umieszczony jest w pomieszczeniu gospodarczym. Gniazda ssące przypominają budową gniazda elektryczne, są zabezpieczone klapkami, zamykającymi je automatycznie, kiedy są nieużywane. Projektowany system zakłada wykorzystanie systemu push/pull nie wymaga się doprowadzenia instalacji elektrycznej do gniazd, gdyż jest to mechaniczno-ciśnieniowy system włączania i wyłączania odkurzacza centralnego poprzez wydłużenie i skracanie teleskopowej rączki. Powietrze pochodzące z odkurzacza, po przepuszczeniu przez system filtrujący, jest wyrzucane na zewnątrz budynku. Dzięki temu kurz i wszystkie jego składniki są skutecznie i w całości wyprowadzane z pomieszczeń mieszkalnych.
Schemat rozmieszczenia pionów oraz gniazd ssących pokazano na rys. 7.1, 7.2, 7.3.
DOBÓR ODKURZACZA CENTRALNEGO
Do projektowanego domu jednorodzinnego dobrano odkurzacz centralny firmy BEAM typ SERENITY+ 2750
Dane techniczne:
Z astosowanie: domy jednorodzinne
Obsługiwana powierzchnia: ok. 300 [m2]
Rodzaj powierzchni: wszystkie typy
Siła ssąca: 442 [W]
Wytwarzanie podciśnienia: 33,2 [kPa]
Wydajność: 48,2 [l/s]
Pojemność worka: 15 [l]
Natężenie dźwięku: 64,3 [dB]
Moc Silnika: 1500 [W]
Zasilanie: 220/240 [V], 50 [Hz]
Gabaryty: 280 x 1065 [mm] (szer. x wys.)
Maksymalna długość rurociągu: 45 [m]
Maksymalna liczba gniazd ssących: 8