Выпускная квалификационная работа по направлению 08.03.01 «Строительство» ВлГУ, Муромский институт, кафедра техносферной безопасности · Муром, 2026
Проектирование систем отопления и вентиляции существующего бытового корпуса базы отдыха «Дубрава» (п. Мыза, г.о.г. Кулебаки, Нижегородская обл.) при полностью электрическом источнике теплоты — газоснабжение на объекте отсутствует.
| Объект | Бытовой корпус 18 × 36 м, кирпичные стены 510 мм, расчётные 1-й и 2-й этажи |
| Климат | Расчётный пункт Выкса, температура холодной пятидневки (0,92) −30 °C |
| Состав | Пояснительная записка (156 с.) + 6 листов графики А1 |
| Системы | Водяное отопление, электрокотельная, приточно-вытяжная вентиляция |
Разработать системы отопления и вентиляции корпуса, обеспечивающие нормируемый микроклимат в санитарно-бытовых помещениях при электрическом источнике теплоты.
Задачи:
- Дать характеристику объекта и выполнить теплотехнический расчёт наружных ограждений.
- Рассчитать теплопотери здания, разработать систему отопления, выполнить её гидравлический расчёт и подобрать оборудование электрокотельной.
- Определить нормативный воздухообмен, разработать схему вентиляции, выполнить аэродинамический расчёт и подобрать оборудование.
- Оценить технико-экономические и энергетические характеристики, обосновать мероприятия по энергосбережению.
1. Характеристика объекта и теплотехника. Теплотехнический расчёт ограждений выявил существенный дефицит тепловой защиты: фактическое сопротивление теплопередаче кирпичной стены 510 мм составило 0,831 при норме 2,73 м²·°C/Вт — почти втрое ниже требуемого. Этот результат стал отправной точкой для расчёта нагрузок и для раздела энергосбережения.
2. Отопление. Теплопотери рассчитаны через тепловой баланс — потери через ограждения, нагрев инфильтрующегося воздуха и бытовые теплопоступления. Расчётная нагрузка корпуса — 62,4 кВт. Запроектирована водяная двухтрубная система с насосной циркуляцией и регистрами из гладких стальных труб Ø108×4 (36 шт., теплоотдача 74,4 кВт, запас ~19 %). Гидравлический расчёт выполнен методом удельных потерь давления с увязкой колец.
3. Источник теплоты. Подобрана электрокотельная: котёл ZOTA Solid-X 72 (72 кВт), насос Grundfos UPS 25-60, расширительный бак Reflex N 500, группа безопасности и узел подпитки с автоматикой.
4. Вентиляция. Запроектирована смешанная схема: механический приток П1 = 3040 м³/ч (установка Breezart 3700 Lux с электрокалорифером 52,5 кВт), механическая вытяжка В1 = 1180 м³/ч (Systemair KT 50-25-4) и естественная вытяжка ВЕ = 2190 м³/ч. Воздухообмен определён по нормам, выполнен аэродинамический расчёт; рассмотрен вариант с рекуперацией (КПД ~65 %), снижающий нагрузку на нагрев приточного воздуха с ~49 до ~16 кВт.
5. Технико-экономическая оценка. Посчитано годовое электропотребление, эксплуатационные и капитальные затраты, проработаны три мероприятия энергосбережения.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Расчётная нагрузка отопления | 62,4 кВт |
| Электрокотёл | ZOTA Solid-X 72 (72 кВт) |
| Производительность вентиляции (П1 / В1 / ВЕ) | 3040 / 1180 / 2190 м³/ч |
| Годовое электропотребление | 240,6 тыс. кВт·ч/год |
| Удельный показатель | 203 кВт·ч/(м²·год) |
| Эксплуатационные затраты (тариф 8,50 руб./кВт·ч) | ~2,04 млн руб./год |
| Потенциал энергосбережения | ~105 тыс. кВт·ч/год (до 44 %) |
Мероприятия по энергосбережению: утепление стен (−50,6 тыс. кВт·ч/год), рекуперация тепла вытяжного воздуха (−54,3 тыс. кВт·ч/год, окупаемость 0,7–1,1 года), погодозависимое регулирование (+3–7 %).
- Цель достигнута, все задачи доведены до числовых результатов и готового комплекта проектных материалов.
- Разработаны водяная система отопления с электрокотельной и смешанная система вентиляции с подбором оборудования.
- Выявлен и количественно оценён дефицит тепловой защиты стен — главный резерв энергоэффективности объекта.
- Обоснованы три мероприятия энергосбережения с совокупным потенциалом до 44 % базового потребления; рекуперация окупается менее чем за год.
- Электроснабжение исключает местные выбросы загрязняющих веществ.
- Направления развития: наружное утепление до нормы, переход на приточно-вытяжную установку с рекуперацией, уточнение тарифа и числа санитарных приборов на стадии рабочего проектирования.
Нормативная база
- СП 60.13330.2020 — отопление, вентиляция и кондиционирование
- СП 44.13330.2011 — административные и бытовые здания
- СП 50.13330.2012 — тепловая защита зданий
- СП 131.13330.2020 — строительная климатология
- СП 7.13130.2013 — пожарная безопасность систем ОВК
- ГОСТ 23166-2021, ГОСТ 10704-91, ГОСТ 3262-75; ФЗ № 261 «Об энергосбережении»
Методики расчёта
- Тепловой баланс с учётом потерь через ограждения, инфильтрации и бытовых теплопоступлений
- Теплоотдача гладких стальных труб (регистры)
- Гидравлический и аэродинамический расчёт методом удельных потерь давления с увязкой колец
- Источники: Богословский, Сканави (теплоснабжение и вентиляция), Идельчик (справочник по гидравлическим сопротивлениям)
Подобранное оборудование
- Котёл ZOTA Solid-X 72 · насос Grundfos UPS 25-60 · бак Reflex N 500
- Приточная установка Breezart 3700 Lux · вытяжной вентилятор Systemair KT 50-25-4
Графическая часть
- 6 листов формата А1 в трёх форматах: DXF (векторные исходники), PDF и PNG
Примечание: конкретное расчётное и чертёжное ПО в пояснительной записке не указано.
VKR_Volga/
├── VKR_Dubrava.docx # Пояснительная записка (156 с.)
└── чертежи/
├── dxf/ # Векторные исходники листов А1
├── pdf/ # Листы в PDF
└── png/ # Листы в PNG (предпросмотр)
Состав графической части:
| Лист | Содержание |
|---|---|
| 1 | План 1 этажа — отопление |
| 2 | План 2 этажа — отопление |
| 3 | План 1 этажа — вентиляция |
| 4 | План 2 этажа — вентиляция |
| 5 | Аксонометрия отопления, котельная |
| 6 | Аксонометрия вентиляции, узел ХВС |