مقدمه :
پروژه انجام شده برای یک آپارتمان چهار واحدی واقع در بلوار هنرستان، هنرستان ۲۶، پلاک ۷ میباشد که دارای چهار طبقه روی پیلوت است. چون آپارتمان در منطقه مسکونی واقع است فرض شده که آپارتمان از طرفین مجاور آپارتمانهای دیگر بوده بنابراین بارهای گرمایی وسرمایی برای دیوار های طرفین محاسبه نشده است.

محاسبات بار گرمایی:
بار گرمایی مقدار بار مورد نیاز برای گرم کردن هر اتاق در زمستان است. سرمای وارد شده به هراتاق ناشی از انتقال حرارت بین هوای اتاق و هوای بیرون از پنجره ها، دیوارها، پارتیشن، درها وهمچنین نفوذ هوا از درزها میباشد. بار گرمایی را برای هر اتاق جداگانه محاسبه نموده سپس بار گرمایی کل طبقه از مجموع بارهای گرمایی اتاق ها وهمچنین بار گرمایی کل آپارتمان از مجموع بارهای گرمایی طبقات قابل محاسبه خواهد بود.

بار انتقال حرارت مابین هوای داخل و خارج ساختمان از طریق دیوارها، درها وپنجره ها از فرمول ذیل محاسبه میشود.
Q = u.A.
که در این فرمولu ضریب انتقال حرارت، A مساحت سطح دیوار یا پنجره برحسب ، و اختلاف درجه حرارت هوای دو طرف دیوار ویا پنجره است. در محاسبات بار گرمایی برای دیوارهاو یا پنجره های مجاور هوای بیرون برابر ۶۳ و برای دیوارها یا پنجره های مجاور هوای پارتیشن برابر ۲/۶۳ خواهد بود.
بار گرمایی ناشی از نفوذ هوا از فرمول زیر محاسبه میشود:
Q = V.n.C.
در این فرمول V حجم اتاق بر حسب ، n تعداد دفعات تعویض هوا در ساعت، C ثابت معادله و برابر ۰٫۰۷۴۹*۰٫۲۴۱ =C و اختلاف دمای هوای داخل وبیرون است.
در انتها برای اتاق هایی که پنجره های رو به شمال دارند ۵% به عنوان ضریب اطمینان در نظر میگیریم و سپس مقدار نهایی بار اتاق ها را برای هر طبقه با هم جمع میکنیم.
محاسبات برای هر طبقه در جدول های جداگانه ای تنظیم شده اند که این جدول ها به شرح زیر است.

Room Number

Doors A 0 0 1.2*3*10.76
u 1 1 1

۶۳/۲ ۶۳/۲ ۶۳/۲

۰ ۰ ۱۲۲۰٫۱۸۴
Windows A 1.5*1.5*10.76 1.5*1.5*10.76 5.5*1.5*10.76
u 1.13 1.13 1.13

۶۳ ۶۳ ۶۳

۱۷۲۳٫۵۱ ۱۷۲۳٫۵۱ ۶۳۱۹٫۵۳۶
Walls A 9.75*10.76 9.75*10.76 15.75*10.76
u 0.3 0.3 0.3

۶۳ ۶۳ ۶۳

۱۹۸۲٫۸ ۱۹۸۲٫۸ ۳۲۰۲٫۹۸۳
Partition A 0 (2.25+0.6)*3*10.76 (8.4+4)*3*10.76
U 0.3 0.3 0.3

۶۳/۲ ۶۳/۲ ۶۳/۲

۰ ۸۶۹٫۳۸۱ ۳۷۸۲٫۵۷۰۴
Air Infiltration V 13.65*3*35 12.9*3*35 62.8*3*35
n 1 1 2
C 0.0749*0.241 0.0749*0.241 0.0749*0.241

۶۳ ۶۳ ۶۳

۱۶۲۹٫۹۰۲ ۱۲۴۱٫۸۳ ۱۴۹۹۸٫۶۷۶
Floor u 0.25 0.25 0.25
A 13.65*10.76 12.9*10.76 62.8*10.76

۶۳/۲ ۶۳/۲ ۶۳/۲

۱۱۵۶٫۶۳ ۱۰۹۳٫۰۸ ۵۳۵۱٫۳۶

Total Sum 6492.84 6910.6 34845.3
F.S 1 1 1.05

۶۴۹۲٫۸۴ ۶۹۱۰٫۶ ۳۶۵۸۷٫۶
Total heating load of first floor:

= ۶۴۹۲٫۸۴ + ۶۹۱۰٫۶ + ۳۶۵۸۷٫۶ = ۴۹۹۹۱٫۰۵
۱٫ بار گرمایی طبقه اول:

۲٫ بارگرمایی طبقات دوم وسوم :
Room Number

Doors A 0 0 1.2*3*10.76
u 1 1 1

۶۳/۲ ۶۳/۲ ۶۳/۲

۰ ۰ ۱۲۲۰٫۱۸۴
Windows A 1.5*1.5*10.76 1.5*1.5*10.76 5.5*1.5*10.76
U 1.13 1.13 1.13

۶۳ ۶۳ ۶۳

۱۷۲۳٫۵۱ ۱۷۲۳٫۵۱ ۶۳۱۹٫۵۳۶
Walls A 9.75*10.76 9.75*10.76 18.75*10.76
U 0.3 0.3 0.3

۶۳ ۶۳ ۶۳

۱۹۸۲٫۸ ۱۹۸۲٫۸ ۳۸۱۳٫۰۷۵
Partition A 0 (2.25+0.6)*3*10.76 (8.4+4)*3*10.76
U 0.3 0.3 0.3

۶۳/۲ ۶۳/۲ ۶۳/۲

۰ ۸۶۹٫۳۸۱ ۳۷۸۲٫۵۷۰۴
Air Infiltration V 13.65*3*35 12.9*3*35 66.055*3*35
n 1 1 2
C 0.0749*0.241 0.0749*0.241 0.0749*0.241

۶۳ ۶۳ ۶۳

۱۶۲۹٫۹۰۲ ۱۲۴۱٫۸۳ ۱۵۷۷۴٫۸۱۹۶
Total Sum 5336.21 5817.52 30910.185
F.S 1 1 1.05

۵۳۳۶٫۲۱ ۵۸۱۷٫۵۲ ۳۲۴۵۵٫۶۹۴
Total heating load in 2nd & 3rd floors:

= ۵۳۳۶٫۲۱ + ۵۸۱۷٫۵۲ + ۳۲۴۵۵٫۶۹۴ = ۴۳۶۰۹٫۴۲

۳٫ بار گرمایی طبقه چهارم :

Room Number

Doors A 0 0 1.2*3*10.76
u 1 1 1

۶۳/۲ ۶۳/۲ ۶۳/۲

۰ ۰ ۱۲۲۰٫۱۸۴
Windows A 1.5*1.5*10.76 1.5*1.5*10.76 5.5*1.5*10.76
U 1.13 1.13 1.13

۶۳ ۶۳ ۶۳

۱۷۲۳٫۵۱ ۱۷۲۳٫۵۱ ۶۳۱۹٫۵۳۶
Walls A 9.75*10.76 9.75*10.76 18.75*10.76
U 0.3 0.3 0.3

۶۳ ۶۳ ۶۳

۱۹۸۲٫۸ ۱۹۸۲٫۸ ۳۸۱۳٫۰۷۵
Partition A 0 (2.25+0.6)*3*10.76 (8.4+4)*3*10.76
U 0.3 0.3 0.3

۶۳/۲ ۶۳/۲ ۶۳/۲

۰ ۸۶۹٫۳۸۱ ۳۷۸۲٫۵۷۰۴
Air Infiltration V 13.65*3*35 12.9*3*35 66.055*3*35
n 1 1 2
C 0.0749*0.241 0.0749*0.241 0.0749*0.241

۶۳ ۶۳ ۶۳

۱۶۲۹٫۹۰۲ ۱۲۴۱٫۸۳ ۱۵۷۷۴٫۸۱۹۶
Roof u 0.25 0.25 0.25
A 13.65*10.76 12.9*10.76 66.055*10.76

۶۳ ۶۳ ۶۳

۲۳۱۳٫۲۶ ۲۱۸۶٫۱۶۳ ۱۱۱۹۴٫۳۴
Total Sum 7649.5 8003.7 42104.526

F.S 1 1 1.05

۷۶۴۹٫۵ ۸۰۰۳٫۷ ۴۴۲۰۹٫۷۵
Total heating load of 4th floor:

= ۷۶۴۹٫۵+ ۸۰۰۳٫۷+ ۴۴۲۰۹٫۷۵ = ۵۹۸۶۲٫۹

۴٫ بار گرمایی کل ساختمان :
مقدار بار گرمایی کل ساختمان را از مجموع بارهای گرمایی طبقات بدست آورده ودر انتها آنرا در مقدار ضریب اطمینان ضرب میکنیم.

= ( ۴۹۹۹۱٫۰۵ + ۲ * ۴۳۶۰۹٫۴۲ + ۵۹۸۶۲٫۹ ) * ۱٫۲ = ۲۳۶۹۷۰٫۷

محاسبه مقدار آب گرم مصرفی:
مقدار واقعی مصرف آب گرم هر طبقه برابر است با حاصاضرب حداکثر مصرف آب گرم درضریب تقاضا که این مقادیر را میتوان از جدول ۵-۲ بدست آورد.
در هر واحد یک دستشویی خصوصی، یک دوش، یک سینک ضرفشویی و یک ماشین لباس شویی داریم بنابراین حداکثر مصرف آب گرم هر طبقه طبق جدول ۵-۲ برابر است با:
۳+۱۰۰+۱۵+۷۵=۱۹۳
ضذیب تقاضا برای آپارتمان از جدول ۵-۲ برابر ۰٫۳۵ است بنابراین برای مقدار واقعی مصرف آب گرم هر طبقه خواهیم داشت:
۱۹۳*۰٫۳۵ = ۶۷٫۵۵ GPH
حداکثر مصرف آب گرم کل برای چهار طبقه :
۴*۶۷٫۵۵=۲۷۰٫۲ GPH
حجم منبع ذخیره آب گرم بهداشتی برابر حاصلضرب حداکثر مصرف آب گرم کل در ضریب ذخیره منبع خواهد بود :
۲۷۰٫۲*۱٫۲۵=۳۷۷٫۷۵ GPH
منبع مورد استفاده دوجداره بوده بنابراین=۱۰۰ می باشد. در این صورت توان حرارتی مورد نیاز برای این منبع برابر خواهد بود با :
= ۲۷۰٫۲*۸٫۳۳*۱۰۰= ۲۲۵۰۷۶٫۶ Btu/hr

 

محاسبه ظرفیت دیگ :
ظرفیت دیگ مورد نیاز از رابطه زیر بدست می آید :

=( ۲۳۶۹۷۰٫۷ + ۲۲۵۰۷۶٫۶ ) * ۱٫۲ = ۵۵۴۴۵۶٫۷۶ Btu/hr

محاسبه ظرفیت مشعل :
ظرفیت مشعل به طریق زیر محاسبه میگردد :

= ۱٫۳ * ۵۵۴۴۵۶٫۷۶ = ۷۲۰۷۹۳٫۸ Btu/hr

محاسبه مصرف سوخت دیگ :
۱٫ گازوئیل :
برای محاسبه مقدار مصرف گازوئیل از فرمول زیر استفاده میکنیم :

مقدار ظرفیت دیگ در این فرمول بایدبر حسب kCal/hr باشد بنابراین مقذار بدست آمده بر حسب Btu/hr را بر ۴ تقسیم میکنیم.
= ۵۵۴۴۵۶٫۷۶ * ۰٫۲۵ = ۱۳۸۶۱۴٫۲ kCal/hr
مقدار E در مشهد مساوی ۰٫۷ است بنابراین خواهیم داشت:
Kg/hr

۲٫ گاز :
مقدار مصرف گاز به صورت زیر محاسبه میشود.
Kg/hr

محاسبه حجم منبع سوخت گازوئیل :
برای محاسبه حجم منبع سوخت گازوئیل از فرمول زیر استفاده میکنیم:
V = 1.2*W*n*A*B

در فرمول فوق W دبی جرمی گازوئیل، n تعداد روزها

ی مصرف سوخت، A تعداد ساعت کار سیستم در شبانه روز و B درصد انقطاع بوده که در ایران مساوی ۰٫۵ است.
V = 1.2 * 19.8 * 30 * 24 * 0.5 = 8553.6

محاسبه حجم منبع انبساط :
برای محاسبه حجم منبع انبساط از این فرمول زیر استفاده میکنیم :

در این فرمول ظرفیت دیگ برحسب Btu/hr است بنابراین:

محاسبات تعداد پره های رادیاتورها :
برای محاسبه تعداد پره های لازم برای هر رادیاتور از رابطه زیر استفاده میکنیم :
محاسبه تعداد پره های لازم برای هر رادیاتور
در این رابطه بار گرمایی هر اتاق بوده و بر حسب Btu/hr میباشد.

I. طبقه اول:

۱٫ اتاق اول :

بنابراین رادیاتور ۱۶ پره مناسب خواهد بود.

۲٫ اتاق دوم :

بنابراین رادیاتور ۱۶ پره مناسب خواهد بود.

۳٫ اتاق سوم :

اما چون رادیاتور ۸۴ پره موجود نیست بنابراین از تعداد بیشتری رادیاتور مثلا چهار رادیاتور استفاده میکنیم.

بنابراین ۴ رادیاتور ۲۲ پره مورد نیاز است.

II. طبقات دوم و سوم :

۱٫ اتاق اول :

بنابراین رادیاتور ۱۴ پره مناسب خواهد بود.

۲٫ اتاق دوم :

بنابراین رادیاتور ۱۴ پره مناسب خواهد بود.

۳٫ اتاق سوم :

اما چون رادیاتور ۷۴ پره موجود نیست بنابراین از تعداد بیشتری رادیاتور مثلا چهار رادیاتور استفاده میکنیم.

بنابراین ۴ رادیاتور ۲۰ پره مورد نیاز است.

III. طبقه چهارم:

۱٫ اتاق اول :

بنابراین رادیاتور ۱۸ پره مناسب خواهد بود.

۲٫ اتاق دوم :

بنابراین رادیاتور ۲۰ پره مناسب خواهد بود.

۳٫ اتاق سوم :

اما چون رادیاتور ۱۰۰ پره موجود نیست بنابراین از تعداد بیشتری رادیاتور مثلا چهار رادیاتور استفاده میکنیم.

بنابراین ۴ رادیاتور ۲۶ پره مورد نیاز است.

محاسبات پمپ :

۱٫ محاسبه هد پمپ :
هد پمپ از رابطه زیر قابل محاسبه است :

= ۰٫۰۷۵ * ۵۵ * ۳۳٫۳ = ۱۳۷٫۳۶ ft

۲٫ محاسبه دبی پمپ :
GPM دبی آب گرم

محاسبات بار سرمایی :
بار سرمایی مقدار باری است که در تابستان برای غلبه بر گرمای اتاق مورد نیاز است. گرمای اتاق نیز ناشی از انتقال حرارت بین هوای اتاق و هوای بیرون از طریق تشعشع پنجره ها ، هدایت پنجره ها ، هدایت دیوارهای خارجی ، هدایت دیوارهای مجاور پارتیشن ، هدایت ازطریق سقف یا کف ، گرمای محسوس افراد داخل اتاق و گرمای ناشی از چراغها و وسایل الکتریکی داخل اتاق میباش

د. بنابراین برای محاسبه بار سرمایی هر اتاق می بایست تک تک اقلام فوق را محاسبه نموده و آنها را با هم جمع نمود. عدد بدست آمده بار محسوس اتاق(RSH) نام دارد. حال بار محسوس اتاق را با بار نهان اتاق(RLH) جمع میزنیم تا بار کل اتاق(RTH) بدست آید. همچنین هوای داخل اتاق نی

ز دارای بار است که شامل گرمای محسوس هوای داخل اتاق(OASH) و گرمای نهان هوای داخل اتاق(OALH) میشود. با بدست آوردن بار کل هوای اتاق(OATH) آن را با بار کل اتاق(RTH) جمع میزنیم تا بار کل نهایی(GTH) برای هر اتاق بدست آید. سپس بار سرمایی هرطبقه از مجموع بارهای سرمایی اتاق ها و بار سرمایی کل ساختمان از مجموع بارهای سرمایی طبقات بدست می آید.
محاسبات برای هر طبقه در جدول های جداگانه ای تنظیم شده اند که این جدول ها به شرح زیر است.

Room Number

Windows
(Radiation) A 1.5*1.5*10.76 1.5*1.5*10.76 5.5*1.5*10.76
حرارت اکتسابی ۱۶۴٫۵ ۱۶۴٫۵ ۳۲٫۵
ضریب تصحیح ۱٫۰۲۱۷*۱٫۱۸۹*۰٫۵۶ ۱٫۰۲۱۷*۱٫۱۸۹*۰٫۵۶ ۱٫۰۲۱۷*۱٫۱۸۹*۰٫۵۶
ضریب ذخیره ۰٫۷۱ ۰٫۷۱ ۰٫۹۱

۱۹۲۳٫۵۸۹ ۱۹۲۳٫۵۸۹ ۱۷۸۶
Windows
(Conduction) A 1.5*1.5*10.76 1.5*1.5*10.76 5.5*1.5*10.76
u 1.13 1.13 1.13

۲۴ ۲۴ ۲۴

۶۵۶٫۵۷۵ ۶۵۶٫۵۷۵ ۲۴۰۷٫۴۴
Walls A 9.75*10.76 9.75*10.76 15.75*10.76
u 0.3 0.3 0.3

۹٫۵ ۹٫۵ ۶٫۵

۲۹۸٫۹۹۴ ۲۹۸٫۹۹۴ ۳۳۰٫۴۶۷
Partition A 0 (2.25+0.6)*3*10.76 (8.4+4)*3*10.76
u 0.3 0.3 0.3

۲/۳*۲۴ ۲/۳*۲۴ ۲/۳*۲۴

۰ ۴۴۱٫۵۹ ۱۹۲۱٫۳
Floor A 13.65*10.76 12.9*10.76 62.8*10.76
u 0.25 0.25 0.25

۲/۳*۲۴ ۲/۳*۲۴ ۲/۳*۲۴

۵۸۷٫۵ ۵۵۵٫۲۲ ۲۷۰۲٫۹
Persons Sensible
245 245 245
n 3 3 15

۷۳۵ ۷۳۵ ۳۶۷۵
Lamps Watt 3*13.65 3*12.9 3*62.8
C 1.25*3.4 1.25*3.4 1.25*3.4

۱۷۴٫۰۴ ۱۶۴٫۴۷۵ ۸۰۰٫۷
RSH RSH 4375.7 4775.45 13623.84
RLH
205 205 205
n 3 3 15
RLH 615 615 3075
RTH RTH 4990.7 5390.45 16698.84
5. بار سرمایی طبقه اول :

 

بار هوای داخل اتاق :

OASH CFM 20*3*1.08 20*3*1.08 20*15*1.08

۲۴ ۲۴ ۲۴
OASH 1555.2 1555.2 7776
OALH CFM 20*3*0.68 20*3*0.68 20*15*0.68

۱۳ ۱۳ ۱۳
OALH 530.4 530.4 2652
OATH OATH 2085.6 2085.6 10428
RTH RTH 4990.7 5390.45 16698.84
GTH GTH 7076.3 7476.05 27126.84

بارکلی طبقه اول :
بار کل سرمایی طبقه از مجموع بارهای سرمایی کلی هراتاق بدست میآید.