Файл: Климатты жадайлар 4 имаратты жылу балансы 7.docx

Мазмұны

Кіріспе
Ғимараттардың түрлеріне қарай құрылыс құрылымдарының әр түрлі типтері қажет. Құрылыс құрылымы - оған әрекет ететін жүктемелерге қарсы тұратын тірек. Жүктемелер, өз кезегінде, құрылымға әсер ететін және деформациялар тудыратын элементтер болып табылады. Болатты қолдану - Өнеркәсіптік революцияның жұмысы, себебі бұрын ағаш немесе тас ғимараттардың қаңқасы ретінде қолданылған. Ескі ғимараттардың басым көпшілігі жартылай ағаш материалдары, ал қазіргі заманға сай олар болатпен алмастырылды. Болат әлдеқайда күшті және берік материал болып табылады және ол отқа қарсы әлдеқайда жақсы әрекет етеді. Бұдан басқа, XX ғасырда бетон, тағы бір заманауи материал құрылымдық материал ретінде қолданылды және олар бірге құрылыста шынайы төңкеріс дегенді білдіреді. Тірек ретінде конструкция беріктік, тұрақтылық және қаттылық, ғимараттың коллапсқа ұшырауын болдырмайтын қажетті талаптарды қамтамасыз етеді және жерге қолдану нүктесінен жүктемелер жүргізеді. Бұл мағынада құрылыс конструкцияларының түрлері жүктемелер әрекеті кезінде тепе-теңдікке қол жеткізе алуы тиіс, ал ол үшін құрылым жерге соған әрекет ететін әрекеттерді теңестіретін қажетті реакцияларға жол беретіндей етіп байланысады. Бұл тұрақтылық. Ғимараттардың типтерiнде оларды құрастыратын элементтердiң iшкi күштерiне төтеп беретiн, жарылусыз немесе ыдырамай төзiмдi конструкциялар болуы тиiс. Осының арқасында құрылыс салуға материалдар кедергісінің шегін зерттеу қажет. Қаттылық, өз тарапынан, жүктеменің әрекеті кезінде шамадан тыс деформацияланбауы үшін конструкцияда болуы тиіс. Өнеркәсіптік және азаматтық ғимараттардың құрылыс конструкциялары мен инженерлік құрылыстар - көлденең қимасының өлшемдері есептеу арқылы анықталатын құрылымдар. Бұл олардың көлденең қимасының өлшемдері сәулеттік, жылутехникалық немесе басқа арнайы талаптарға сәйкес тағайындалған сәулет құрылымдарынан немесе ғимараттардың бөліктерінен негізгі айырмашылығы.

---

Құрылыс конструкцияларын функционалдық мақсаты бойынша тірек және қоршау конструкцияларына бөлу негізінен ерікті. Егер аркалар, фермалар немесе жақтаулар сияқты құрылымдар тек жүк көтергіш болса, онда қабырға және шатыр панельдері, қабықтар, қоймалар, қатпарлар және т.б. әдетте қоршау және жүк көтеру функцияларын біріктіреді, бұл дамудың маңызды тенденцияларының біріне сәйкес келеді. заманауи құрылыс құрылымдары. Конструкциялық сұлбасына байланысты жүк көтергіш құрылыс құрылымдары жазық (мысалы, арқалықтар, фермалар, рамалар) және кеңістіктік (қабықтар, қоймалар, күмбездер және т.б.) болып бөлінеді. Кеңістіктік құрылымдар күштердің неғұрлым қолайлы (жазықпен салыстырғанда) таралуымен және сәйкесінше материалдардың аз шығынымен сипатталады. Дегенмен, оларды жасау және орнату көп жағдайда өте еңбекті қажет етеді. Кеңістіктік құрылымдардың жаңа түрлері, мысалы, болттық қосылыстары бар прокат профильдерден жасалған құрылымдық конструкциялар үнемді және өндіруге және орнатуға салыстырмалы түрде оңай. Материалдың түрі бойынша құрылыс конструкцияларының келесі негізгі түрлері бөлінеді: бетон және темірбетон, болат, тас, ағаш. Бетон және темірбетон конструкциялары ең көп таралған (көлемі бойынша да, қолдану аймақтары бойынша да). Қазіргі заманғы құрылыс үшін тұрғын үй, қоғамдық және өндірістік ғимараттарды және көптеген инженерлік құрылымдарды салуда қолданылатын құрама өнеркәсіптік құрылымдар түріндегі темірбетонды пайдалану әсіресе тән. Монолитті темірбетонды қолданудың ұтымды аймақтары гидротехникалық құрылыстар, жол және аэродром жабындары, өнеркәсіптік жабдықтың іргетасы, цистерналар, мұнаралар, элеваторлар және т.б. Бетон мен темірбетонның арнайы түрлері жоғары және төмен температурада немесе химиялық агрессивті ортада (жылу қондырғылары, қара және түсті металлургияның ғимараттары мен құрылыстары, химия өнеркәсібі және т.б.) жұмыс істейтін құрылымдардың құрылысында қолданылады. Темірбетон конструкцияларындағы материалдардың салмағын азайту, өзіндік құнын және шығынын азайту беріктігі жоғары бетондар мен арматураларды қолдану, алдын ала кернелген конструкциялар өндірісін ұлғайту, жеңіл және ұялы бетондарды қолдануды кеңейту арқылы мүмкін болады.

Климаттық жағдайлар

Қарағанды облысы – Қазақстан Республикасының орталығында орналасқан облысы. 1932 жылы 10 наурызда құрылған. Әкімшілік орталығы — Қарағанды қаласы.

---

Климаты тым континенттік және өте құрғақ. Облыс аймағы негізгі үш түрлі ауа массалары ықпалында болады: арктикалық, полярлық (қоңыржай белдеу ауасы), тропиктік. Жылдың суық мезгіліндегі ауа райының қалыптасуына азия антициклонының батыс тармағы үлкен әсерін тигізеді. Қыста ашық ауа райы басым. Ең суық ай қаңтарда оңтүстік пен оңтүстік-батыста орташа -13,9 және -15,6°, солтүстік пен солтүстік-шығыста -14,6 және -17,0°. Аймақта күндіз де, түнде де (25-30°С дейін) және жыл бойы ауа температурасының ауытқуының күрт амплитудасы байқалады. (90°-тан жоғары). Жауын-шашынның жылдық орташа мөлшері 100-ден 300 мм-ге дейін. Абсолюттік минимум — 52°-44°С аралығында ауытқиды. Көктемдеде антициклондық ауа райы режимі сақталып, құрғақ әрі желді ауа райы қалыптасады: күндіз өте жылы, түнде үсік байқалады. Жалпы көктемгі ауа райы тұрақсыздығымен ерекшеленеді. Жазда Орталық Қазақстанның дала аймағы тұсындағы ауа массалары қатты қызып, бұлтсыз, ашық әрі ыстық ауа райы орнайды. Ең жылы ай — шілденің орташа температурасы Солтүстікте + 18°С, Оңтүстік аймағында +22°С болады. Ең жоғары температура +40-43°С мөлшерінде. Жоғары температура (30°С және одан жоғары) шілдеде орта шамамен 7-8 күннен, 10-15 күнге дейін созылады. Ауа температурасының орташа жылдық мөлшері 1,2-3,5°С аралығында. Жылы мерзім ұзақтығы облыстың қыратты бөліктерінде (Қарқаралы, Ақтоғай таулы аймақтары) 198 күннен- 207-220 күнге (Ұлытау, Жаңаарқа, Шет аудандары) дейін ауытқиды. Аязсыз мерзім ұзақтығы тиісінше 90-100 және 110-135 күнге жақын. Ауаның салыстырмалы ылғалдылығының ең жоғары мәндері қыста байқалады. Облыс аймағында қарашадан наурызға дейін оның орта айлық мөлшері 78-82%. Жылы мерзімде салыстырмалы ылғалдылық Солтүстік бағыттан Оңтүстікке қарай кемиді. Маусым-шілде айларында ең төмен орташа айлық мөлшері 53-58% байқалады(1-сурет).Жауын-шашынның жылдық орташа мөлшері көпшілік жерде 200-300 мм, Шығыс бөлігінде 330 мм түседі. Ең жоғары айлық орташа мәні шілдеде 40-47 мм, ең төмені қаңтарда 8-18 мм. Көктемде жылдық жауын-шашынның 25% жауады. Жазда жауатын мөлшері (маусым-тамыз) 120 мм, яғни жылдық норманың 40%-ын құрайды, әрі нөсерлі болады. Қыркүйекте 23 мм, қазанда 27 мм жауын-шашын жауады. Ең бірінші қар жаууы қыркүйектің бірінші онкүндігінде байқалады. Желдің орташа жылдық жылдамдығы — 5,5 м/сек. Ең жоғары айлық орташа мәні наурызда — 6,8 м/сек, сәл төмен мөлшері ақпан мен желтоқсанға келеді (6,5 және 6,1 м/сек). Ең бәсең жел жылдамдығы тамызда — 4,3 м/сек. Жылы мерзімдегі жел режимінің қалыптасуы айқын білінбейтін төмен қысымды бариқалық өріспен байланысты. Қарашадан наурызға дейін айлық орташа жел жылдамдығы өсіп отырады; Қарағандыда оның ең жоғары көрсеткіші 37 м/сек, және шамамен 20 жылда бір қайталанады. Облыс аймағының басым бөлігінде күшті жел соғуы (15 м/с және одан жоғары) үш күннен аспайды. Ал Қарағандыда ондай күндер саны наурызда 5-6 күнге созылады. Қыста жиі боран байқалады, боранды күндер саны 21-38-ге дейін жетсе, кейде 50 күнге дейін барады. Жылы маусымда құрғақшылық, желді жағдайда шаңды дауыл қалыптасады. Жыл бойынша ондай күндер саны орта есеппен 1-ден (Қарқаралы) 12-17 күнге дейін (дала аймақтарында) байқалады. Шөлейтті, шөлді аймақтарында шаң дауылды күндер саны жылына 20-38 күнге дейін жетеді. Жазда, кейде көктем мен күз мезгілдерінде облыс аумағында найзағай байқалып, дауыл, нөсер жаңбыр, бұршақпен қабаттасады. Жылына найзағайлы күндер саны 20-24 күн, ал Қарқаралыда 28 күн мөлшеріңде. Ең жиі байқалатын кезең жаз, оның ішінде шілде айы (6-8 күн). Найзағайдың орташа ұзақтығы — 1,8 сағат. Бұршақ жылы мерзімде сирек байқалады; әрі біркелкі емес, ені мен ұзындығы бірнеше шақырым жолақпен жауып өтеді. Орта есеппен жыл бойы бұршақ жауған күндер саны 2-3, кейде 4-8-ге жетеді. Күз, көктем айларында жер беті қатты суынып, антициклондық ауа райы жағдайында тұман қалыптасады. Облыста жылына тұманды күндер саны 16-28 күн аралығында болса, Қарағандыда шамамен 37 күн, ал ең жоғары айлық орташа көрсеткіші — наурызда. Облыс климатының айқын білінетін ерекшелігінің бірі — қуаңшылық. Күшті қуаңшылық орта есеппен 10-12 жылда бір қайталанады.

---

1сурет - 2022 жыл Қарағанды облысы жылдық температурасы

Облыстың солтүстігінде далалық белдеуде карбонатты қара топырақ және қара қоңыр топырақтар шоғырланған. Қарқаралы тауларында және басқа тау жоталарында тау қара топырақтары жиі кездеседі. Облыстың орталық аудандарында шөлейт аймақта сілтілі әкті қара-қоңыр және ашық қоңыр топырақтар басым. Оңтүстікте шөлді белдеуде сұр және күлді топырақтар жиі кездеседі. Өзен аңғарларында шалғынды қара қоңыр топырақтар кездеседі. Қарағандыда аумақтың 35%-ы әртүрлі деңгейдегі қауіпті топырақ ластануымен сипатталады.

Қарағандыдағы топырақтың қату тереңдігі;

-Қарағандыда сазды және саздақтағы топырақтың қату тереңдігі: 1,71 м

-Қарағандыдағы құмды сазды және ұсақ және сазды құмдар үшін топырақтың қату тереңдігі: 2,08 м

-Қарағандыдағы орташа өлшемді, ірі және қиыршық тасты құмдар үшін топырақтың қату тереңдігі: 2,22 м

-Ірі топырақтар үшін Қарағандыдағы топырақтың қату тереңдігі: 2,52 м

Желдің көтерілуінен көрініп тұрғандай, Қарағанды қаласында желдің негізгі бағыты оңтүстік-батыс (23%). Сонымен қатар, желдің басым бағыттарын шығыс (20%) және батыс (15%) деп атауға болады. Қарағанды қаласында ең сирек жел солтүстік-батыс (5%) (2-3 сурет)


2 сурет – Желдің раушаны 3 сурет - Желдің раушаны


1. Ғимараттың жылу балансы
Жылыту кезеңінде ғимараттың ішкі ауасы мен сыртқы ауаның температурасы арасындағы айырмашылыққа байланысты жылу жоғалады:

• 
  сыртқы қоршау конструкциялары арқылы беру;
  
• 
  сыртқы суық ауаның ағып кетуі немесе ашық терезелер мен есіктер арқылы кіретін ішкі ауаның температурасына дейін қызу есебінен ауа алмасуымен байланысты.
  

Бұл шығындардың бір бөлігі мыналармен өтеледі:

• 
  ішкі көздерден жылу алу (электр, жарық, ыстық суды тұтыну, адамдар және т.б.)
  

- күн радиациясының ғимаратқа әсері, әсіресе терезелер арқылы



1-сурет Ғимарат көлеміндегі жылу ағындарының таралу сызбасы

Қалған жылу шығынын жылыту жүйесі толтыруы керек  

Ғимараттың жылу балансын келесі түрде жазуға болады:
Q_h^у = Q^tr + Q^inf – (Q^int

---

+ Q^s) ν,

мұнда Q_h^у – ғимараттағы жылу энергиясына қажеттілік;

Q^tr – сыртқы қоршау конструкциялары арқылы ғимараттың жалпы жылу жоғалуы;

Q^inf – ауа алмасуымен байланысты жылуды жоғалту;

Q^int – – ғимараттың ішкі көздерінен түсетін жылу алу;

Q^s – күн радиациясынан терезелер арқылы жылу алу;

ν – құрылыс конверттерінің жылуды жинақтау немесе босату мүмкіндігін ескеретін коэффициент.

ҚР ҚН 2.04-21 бойынша ғимараттың жылу қорғанысын жобалау кезінде жылу балансын анықтау микроклиматтың қажетті параметрлерін қамтамасыз ету үшін қоршау конструкцияларының берілген жылу беру кедергісі кезінде ғимаратқа жылу энергиясының қанша мөлшерін беру қажет екенін есептеу үшін қажет.

2. ЖЫЛУ ҚОРҒАУ ДЕҢГЕЙІН ЕСЕПТЕУ
2.1. Жылытуға пайдалы жылу энергиясына нормаланған қажеттілік бойынша жылу қорғау деңгейін есеп Қарағанды қаласында салынуы жоспарланған 2 қабатты екі секциялы тұрғын ғимараттың жылу қорғау деңгейін анықтау қажет. Ғимараттың ұзартылған қасбеттерін Бас жоспар бойынша З/В-қа бағыттау көзделеді.жылу қорғау деңгейі ғимаратты жылытуға пайдалы жылу энергиясына нормаланған меншікті қажеттіліктің кешенді көрсеткіші бойынша анықталады.

Жылудан қорғауды таңдау тәртібі ҚР ҚН 2.04-21-де айқындалған.
Екі қабатты екі секциялы тұрғын үй екі соңғы бөлімнен тұрады. Сыртқы қабырғалар-тиімді оқшаулағышы бар өзін-өзі қамтамасыз ететін кірпіш, қатты таңдамалы жабыны бар бір байланыстырылған екі камералы екі қабатты терезелер. Шатыр суық. Коммуникациялар орналасқан техникалықптын қабаттасу. Ғимарат орталықтандырылған жылумен жабдықтау жүйесіне қосылған.

Қарағанды қаласының климаттық параметрлері келесідей:

• 
  сыртқы ауаның есептік температурасы t_ext, 0,92 ықтималдығы бар ең суық бес күндік кезеңнің температурасымен анықталады, минус -35 ° С-қа тең.;
  
• 
  орташа тәуліктік сыртқы температура ≤ 8°С кезінде жылыту кезеңінің ұзақтығы тең z_ht = 177 сут;
  
• 
  жылыту кезеңіндегі сыртқы ауаның орташа температурасы t_ht = минус 3,5°С.
  

Тұрғын үйдің ішкі ауасының оңтайлы есептік температурасы t_int = 20°C, сыртқы қоршаулардың ішкі беттерінде конденсаттың түспеуі жағдайынан ішкі ауаның есептік салыстырмалы ылғалдылығы тең φ_int = 55 %, температура "жылы" жертөледе (техникалық жертөле) плюс 2°C.

Жылыту кезеңінің градус-тәулігіне тең 5000°С·сут.

Ғимараттың көлемдік-жоспарлау шешімінің ауданы мен көлемін есептеу жобаның сәулет-құрылыс бөлігінің жұмыс сызбалары бойынша орындалады (2 және 3-суреттер).

---