Автономны энергияны үнемдеуші экоүй жобасы

Кіріспе

Жұмыста алға қойған міндетке жету үшін энергияны пайдалануды азайту, экологиялық қауіпсіздік шарттарын құру, адамдар денсаулығы мен өміріне қоршаған ортаның жайлы болуы, қоршаған ортаға зиянды әсерді азайту қарастырылған автономды энергияны үнемдеуші экоүй модулі ұсынылады.
Энергияны үнемдеуші үй, немесе экоүй – бұл ғимараттың негізгі ерекшелігі жылыту қажет емес немесе энергияны аз пайдалану – көптеген заманауи ғимараттарда қолданылатын бірлік көлемге салыстырмалы энергиядан шамамен 10 % пайдалану. Экоүйдің ерекшелігі оның орналасу мекеніне байланысты, сонымен қатар оның формаларына байланысты [Низовкин В.М., Надиров Н.К. Энергоэкологическое будущее цивилизаций. Ч. 3. Экодома Земли. – Алматы, 2010. С. 17].
Қазақстан жоғарғы ендікте орналасқан (40 - 60°). Белдеу климаты қоңыржай, жылдық орташа жауын-шашын көлемі 100 - 500 мм, жылдық орташа температурасы 10 – 0 °С, су басу мүмкіндігі төмен. Мұнда көмірдің, мұнай және басқа пайдалы қазбалар, сирек ЭТС (электр тасымалдау сызығы) желісі бар.
Алматы қаласы Еуразиялық континенттің орталығында, Қазақстан Республикасының оңтүстік-шығысында Іле Алатауының етегінде – теңіз деңгейінен 600-ден 1650 м биіктікте Тянь-Шань қыратының солтүстігінде орналасқан [27]. Мұндай орналасу көп жағдайда оның дамуы мен климатқа бағытталуын көрсетеді. Қалада климат шұғыл-континентті, тек жыл бойына емес, тәулік бойы температураның өзгерісі жоғары. Тау-далалық циркуляция сипаттамасы, қаланың солтүстік бөлігінде тау қыраттарының тегіс жерлерге өтетін зоналарда ерекше байқалады.
Алматы қаласында қоршаған ортаның ластану деңгейі мемлекет ішінде жоғары сатыда. Қаланың атмосфералық ауасының ластануы Алматыметео шартты жағымсыз болғандықтан жүреді. Қаланың үш бөлігі таумен қоршалған. Ауа температурасының өзгерулері таудан шыққан суық ауа қаланы желдетеді, қаладан өтеді, қала сыртына таралады [].
Қала аудандарында периметральды ғимараттар жүйесі сақталған, онда Алматы қаласы үшін жағымсыз квартал төрт жақтан салынады. Қала көшелері желдетілмейді, қатты желдер жоқ. Қысқы уақытта желдердің айналымы жүреді. Жер қабатына жақын жерлерде атмосфералық ауадағы химиялық ластағыштар адамның өкпесінде жиналады.
Жоғарыда аталған географиялық жағдайларды ескере отырып, күн қыста 40 - 50° көтерілетіндіктен пирамидальды және конус типті қабырға бұрышын 60° көлбеу алынған экоүйлерді салу қажет [Низовкин В.М., Надиров Н.К. Энергоэкологическое будущее цивилизаций. Ч. 3. Экодома Земли. – Алматы, 2010. С. 17].

Пән: Құрылыс
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 19 бет
Таңдаулыға:

2 АВТОНОМНЫ ЭНЕРГИЯНЫ ҮНЕМДЕУШІ ЭКОҮЙ ЖОБАСЫ

Жұмыста алға қойған міндетке жету үшін энергияны пайдалануды азайту, экологиялық қауіпсіздік шарттарын құру, адамдар денсаулығы мен өміріне қоршаған ортаның жайлы болуы, қоршаған ортаға зиянды әсерді азайту қарастырылған автономды энергияны үнемдеуші экоүй модулі ұсынылады.
Энергияны үнемдеуші үй, немесе экоүй - бұл ғимараттың негізгі ерекшелігі жылыту қажет емес немесе энергияны аз пайдалану - көптеген заманауи ғимараттарда қолданылатын бірлік көлемге салыстырмалы энергиядан шамамен 10 % пайдалану. Экоүйдің ерекшелігі оның орналасу мекеніне байланысты, сонымен қатар оның формаларына байланысты [Низовкин В.М., Надиров Н.К. Энергоэкологическое будущее цивилизаций. Ч. 3. Экодома Земли. - Алматы, 2010. С. 17].
Қазақстан жоғарғы ендікте орналасқан (40 - 60°). Белдеу климаты қоңыржай, жылдық орташа жауын-шашын көлемі 100 - 500 мм, жылдық орташа температурасы 10 - 0 °С, су басу мүмкіндігі төмен. Мұнда көмірдің, мұнай және басқа пайдалы қазбалар, сирек ЭТС (электр тасымалдау сызығы) желісі бар.
Алматы қаласы Еуразиялық континенттің орталығында, Қазақстан Республикасының оңтүстік-шығысында Іле Алатауының етегінде - теңіз деңгейінен 600-ден 1650 м биіктікте Тянь-Шань қыратының солтүстігінде орналасқан [27]. Мұндай орналасу көп жағдайда оның дамуы мен климатқа бағытталуын көрсетеді. Қалада климат шұғыл-континентті, тек жыл бойына емес, тәулік бойы температураның өзгерісі жоғары. Тау-далалық циркуляция сипаттамасы, қаланың солтүстік бөлігінде тау қыраттарының тегіс жерлерге өтетін зоналарда ерекше байқалады.
Алматы қаласында қоршаған ортаның ластану деңгейі мемлекет ішінде жоғары сатыда. Қаланың атмосфералық ауасының ластануы Алматыметео шартты жағымсыз болғандықтан жүреді. Қаланың үш бөлігі таумен қоршалған. Ауа температурасының өзгерулері таудан шыққан суық ауа қаланы желдетеді, қаладан өтеді, қала сыртына таралады [].
Қала аудандарында периметральды ғимараттар жүйесі сақталған, онда Алматы қаласы үшін жағымсыз квартал төрт жақтан салынады. Қала көшелері желдетілмейді, қатты желдер жоқ. Қысқы уақытта желдердің айналымы жүреді. Жер қабатына жақын жерлерде атмосфералық ауадағы химиялық ластағыштар адамның өкпесінде жиналады.
Жоғарыда аталған географиялық жағдайларды ескере отырып, күн қыста 40 - 50° көтерілетіндіктен пирамидальды және конус типті қабырға бұрышын 60° көлбеу алынған экоүйлерді салу қажет [Низовкин В.М., Надиров Н.К. Энергоэкологическое будущее цивилизаций. Ч. 3. Экодома Земли. - Алматы, 2010. С. 17].

2.1 Энергияны үнемдеуші экоүйді жобалау

Экоүй тұрғын үйлер мен кешендерді жобалау, құрылыс және эксплуатациялық талаптар орнататын [ҚР ҚНжЕ 3.02-43-2007 Тұрғын үй ғимараттары] сәйкес орындалады.
Солай, Қазақстанда сейсмикалық қауіпті аймақтарға Солтүстік Тянь-Шаньнің етегінде орналасқан Алматы қаласы жатады, сондықтан тұрғын үй ғимараттарының қабатын және көлемін анықтағанда қосымша талаптар қойылады [ҚР ҚНжЕ 2.03-30-2006. Сейсмикалық аудандардағы құрылыс].
Ғимараттың аумағын, ғимараттың қабаттылығын және құрылыстық көлемі [ҚНжЕ ҚР 3.02-43-2007 Тұрғын үй ғимараттары] талаптарына сәйкес орындалады.
Экоүй аумағы алыстанған қабырға бетінің арасын және еден деңгейіне қалқаны (плинтусты есептемегенде) өлшеу көлемі бойынша анықталады.
Ашық ғимараттардың аумағы (балкондар, лоджилер, террасалар, эркерлер) ішкі контуры бойынша есептелетін (ғимарат және қоршау арасы) қоршаулар көлемі бойынша анықталады.
Қоғамдық мақсаттағы тұрғын үй көлемінің орналасу аумағы [ҚНжЕ ҚР 3.02-02-2001. Қала құрылыс саласында мемлекеттік нормативтері. Негізгі қағидалар.] бойынша есептелді.
Ғимарат аумағы шығатын бөліктерді қоса цоколь деңгейінде ғимараттың сыртын айналған горизонтальды қима аумағы ретінде анықталды. Ғимарат аумағына ғимарат негізі де, жолдар да кіреді.
Ғимарат қабаттылығын анықтағанда жер үсті қабаттарына барлық жер асты қабаттарымен қатар техникалық, мансардты, сондай-ақ цокольды қабаттар кіреді, егер оның жабылуы орташа жобалау сызығынан 2 м-ден жоғары болса жатады.
Тұрғын үйдің құрылыс мөлшері +- 0,000 (жер үсті бөлігі) белгісінен жоғары құрылыс көлемінің суммасы деп есептелді және осы белгіден төмен (жер үсті бөлігі).
Құрылыс көлемі ғимараттың жер үсті және жер асты бөлігі шектері бойынша анықталып, сыртқы бетті қоршағыш конструкцияларды, жарық шамдары және басқа құрылыстардағы белгіні ғимараттың әр бөлігінің таза еденінен бастап шығып тұратын архитектуралық детальдер мен конструктивті элементтер, күнқағар, діңмаңдайша, террасалар, балкондар, жолдардың көлемі және ғимарат негізінің кеңістігі, астыртын каналдар есептелді.
Тұрғын үй ғимаратының ауданы барлық тұрғын үй-жай және тұрғылықты емес үй-жай аумақтары, сонымен қатар ортақ болып саналатын тұрғын үй ғимараттарының басқа бөліктерінің аумақтары қажетті аумақтардың суммасы ретінде анықталды.
Тұрғын үйдің жалпы аумағы үй, тұрғылықты емес кеңістіктер және балкондар, (лоджилер, дәліздер, террасалар) кіретін тұрғын үйдің қажетті аумағының суммасы ретінде есептелді. Ол келесі азайтатын коэффициенттер арқылы есептелді: балкондар мен террасалар үшін - 0,3, лоджилер - 0,5, дәліздер үшін - 0,8.
Экоүйде тұрғын үй-жайға жатады: жатын бөлме, қонақ бөлме, балалар бөлмесі, үй кабинеті, кітапхана, ас бөлме, ойын бөлмелері және т.б.
Тұрғылықты емес үй-жайларға - ішкі қосымша үй-жайлар кіреді: ас үй бөлмесіндегі ас үй-қуысы немесе ас үй зонасы, дәліз, кіре беріс, холл, санитарлы-гигиеналық үй-жайға (жуынатын бөлме, душ, әжетхана, сауна), кір жуатын орын, гардероб, жылу генераторларына арналған кеңістік және т.б. жатады.

2.2 Сумен қамтамасыз ету және канализация
Энергияны үнемдеуші экоүйде сумен қамтамасыз ету және канализация [ҚНжЕ ҚР 4.01-41-2006. Ғимараттың ішкі водопровод және канализация] сай орындалады.
Су бактарының сыйымдылығы тұрғын үй ғимараттарын жобалау кезінде есептелген тұрғындардың ауыз су-шаруашылық қажеттіліктеріне пайдаланған судың салыстырмалы орташа тәуліктік көлеміне (ҚР ҚНжЕ 4.01-02-2001 Сумен қамтамасыз ету. Сыртқы желілер мен ғимараттар., ҚНжЕ ҚР 4.01-41-2006 Ішкі су құбыры және ғимараттың канализациясы., ҚНжЕ ҚР 4.02-08-2003 Темір қондырғылар) сай келеді.
Тұрғын үй ғимараттарында пәтер ішін алғашқы сатысында өрт сөндіру шаруашылық-ауыз су құбыры желісінде өрт сөндіретін алғашқы құрал ретінде пайдалануға болатын құбыршек қосылған басқа кран қарастырылған.
Құбыршек суды пәтердің кез келген бөлігіне жеткізуге мүмкіндік береді,
ағын ұзындығы 3 м, ұзындығы 15 м, диаметрі - 19 мм болады және тозаңдатқыш қатысады.
Әжетханалар және жуынатын бөлмелер ас үй-жайларында және қонақ бөлмесінің жанында орналасса, автоматты бақылауды қамтамасыз ететін су жылыстап ағып кетпес үшін, сонымен қатар апатты және төтенше жағдайларды реттейтін электр жабдықтар мен датчиктер орнатылған.
2.3 Вентиляция және ауа кондиционирленуі
Вентиляция жүйесін жобалау [ҚНжЕ ҚР 4.02-42-2006. Жылту және кондиционирлеу] талаптарына сәйкес орындалды.
Ғимаратта вентиляция механикалық түрткі болу және ауаның кондиционирленуі үшін жобаланды.
Нормаларға сай сорып шығарғышы бар ғимараттар үшін жойылатын ауа компенсациясы сыртқы ауаның келу есебінен және оның пәтердің басқа үй - жай ағысы есебінен жүреді.
Ас бөлмесінен, әжетханадан, жуынатын бөлмелерден ауаны жою қарастырылған. Вентиляционды торлар және клапандармен ауа өткізгіш реттейтін және сорып шығарушы қондырғылар қарастырылған.
Үй-жай ауасынан зиянды заттар немесе жағымсыз иістер шығуы мүмкін, вентиляционды каналдар арқылы сыртқа шығарылады.
Тұрғын үй бөлмелерінің сорып шығарғыш вентиляциясы ас бөлмесі мен санитарлық түйіннің сорып шығарғыш каналдары арқылы жүреді.
Тұрғын үй үй-жайлар және ас бөлмесіне ауа ағысының келуін регулияцияланатын терезе, форточки, клапандар немесе басқа құралдар, сонымен қатар ашылуы реттелетін автономды қабырғалық ауалы клапандар қамтамасыз етеді.

2.4 Ауа температурасының және ауа ылғалдылығының көрсеткіштері
Ауа температурасының және ауа ылғалдылығының көрсеткіштері тұрғын үй ғимараттарының үй-жайлар қызмет көрсететін зонада микроклиматтың оптимальды нормасы стандарттарға [ГОСТ 30494 Тұрғын үй және қоғамдық ғимараттар. Үй-жайлармикроклимат параметрлері] сай жүргізіледі.
Тұрғын үй ғимараттарының үй-жайлар ауа сапасының мән мағынасы нормативті-техникалық іс-қағаз [ГОСТ30494-2011] сәйкес таңдалды, қажет вентиляция деңгейі (үй-жайлар ауа алмасудың көлемі) үй-жайларда көмірқышқыл газының рұқсат етілген мөлшерін қамтамасыз етіп отырады.
Кестеде көрсетілген тұрғын үй ғимараттарының үй-жайлар ауадағы оттек көрсеткіші [ГОСТ 30319.1-96, ГОСТ 30319.1-96 Табиғи газ. Физикалық қасиеттерін есептеу әдістері]. Табиғи газдың, оның компоненттерінің және оның қайта өңдеу өнімдерінің физикалық қасиеттерін анықтау) сәйкес оптимальды норма болып табылады.

2.5 Жылумен қамтамасыз ету

Жылумен қамтамасыз ету [ҚНжЕ ҚР 4.02-42-2006] талаптарына сәйкес қарастырылған, сонымен қатар: орталықтандырылған жүйелерді; жылумен қамтамасыз ету автономды көздерін, сондай-ақ шатырды пайдалану [ҚЕ ҚР 4.02-103-2002 және ҚНжЕ ҚР 4.02-08-2003] талаптарына сай жүргізіледі.
Жобалау кезінде тұрғын үй ғимараттарында сорғыштар, құбыр желісі және құбырларды енгізу үшін шувиброқорғағыш және дыбысизоляционды шаралар кешені қарастырылған.
Электротехникалық құралдар (гелио- және жел- электрқамтамасыз ету қуаттылығының көрсеткіштері, гелиожылу қамтамасыз ету қуаттылығы, қыста гелиоэнергияның жылдық өндірісі, тоқ, қысым және жиілік, мезгілдік жылуаккумуляторларының температурасы, электроаккумуляторлар сыйымдылығы, жылуаккумуляторларының сыйымдылығы, пленкалы фотогенераторлар типі, жарық өткізгіш жабын типті номин) монтаждау және жөнделу жұмыстарын ұйымдастырғанда құрылыс өндірісінің жалпы ережелері ҚНжЕ [ҚНжЕ ҚР 1.03-06-2002 Құрылыс өндірісі.] қарасытрылады. Кәсіпорындар, ғимараттар құрылысын ұйымдастыру, ҚНжЕ ҚР 1.03-05-2001 Құрылыста еңбекті қорғау және техника қауіпсіздігін сақтау, МСН 1.01-01-96 Құрылыста мемлекетаралық нормативті іс-қағаздар жүйесі. Негізгі қағидалар), Мемлекетаралық құрылыстық нормалар, электрқондырғылар (ПУЭ) орнату ережелері және Қазақстан Республикасының территориясында қазіргі басқа нормативті іс-қағаздар сақталуы қажет.
Электржарықтандыру, күшті электрқұралдар [ҚН ҚР 4.04-23-2004 Тұрғын үй және қоғамдық ғимараттардың электрқұралдары], [РДС ҚР 4.04-11-2003. Жайлылығы жоғары пәтерлер мен коттедждерде электрикалық жүктімені есептеу бойынша нұсқаулық] сәйкес орнатылады.

2.6 Энергияны үнемдеу
Экоүй келесідей жобаланған, егер үй-жайлар ішкі микроклиматы және басқа өмір сүру шарттары орнатылған талаптарға сай болса эксплуатация кезінде энергетикалық ресурстарды тиімді және үнемді шығындау қамтамасыз етіледі.
Энергияны үнемдеу нормаларының талаптарын сақтау құрылыс конструкцияларын және инженерлік жүйелерді қорғайтын жылутехникалық көрсеткіштерді немесе ғимарат вентиляциясына және жылытуға кеткен жылу энергиясының салыстырмалы шығын көрсеткіші арқылы бағаланады.
Ғимараттың энерготиімділігін бағалағанда құрылыс конструкцияларын және инженерлік жүйелерді қорғайтын жылутехникалық көрсеткіштер нормаларының талаптары келесі шарттарда орындалды деп есептеледі: қоршалған конструкцияларда жылуалмасуға және ауа өткізгіштікке келтірілген қарсылық көлемі ҚН ҚР 2.04-21-2004 кем болмауы тиіс; жылыту, вентиляция, ауа кондиционерленуі және жылы сумен қамтамасыз ету жүйелері автоматты немесе қолмен реттеледі; ғимараттың инженерлі жүйелері орталықтандырылған қамдау болса, жылу энергиясын, суық және ыстық суды, электрэнергияны және газды есептейтін құралдармен қамтамасыз етілген.
Ғимараттың энерготиімділігін бағалағанда энергияның жылытуға және вентиляцию кеткен салыстырмалы шығыны жиынтық көрсеткіші қазіргі нормалардың талаптарына сай деп есептеледі, егер энергия ғимаратта микроклиматтың нормаланған параметрлерін және ауа сапасын қамтамасыз етуге жұмсалған салыстырмалы шығынның есептелген мәні максималды рұқсат етілген нормативті мәннен аспайды.
Ғимараттың оптимальды технико-экономикалық көрсеткіштеріне жету үшін және жылытуға жұмсалған энергияның салыстырмалы шығынын азайту үшін келесідей шаралар қарастырылған: ғимараттың көлемді-жобалық шешімінің тұтас болуы; ғимараттың және оның үй-жайлар суық жел мен күннің радиация ағынын есептей отырып жарыққа қарай орналасуы; тиімділігі жоғары инженерлік құралды пайдалану; шыққан ауаны жылыту және ақаба сулардың утилизациясы, қайта қалпына келетін энергия көздерін (күн, жел және т.б.) пайдалану.
Экоүй тұрғындарын, әсіресе қиын жағдайларда өсімдікті тағам өнімдерімен қамтамасыз ету үшін экоүйлерде теплицалар орнатылған. Габариттері (ұзындығы (диаметр), ені, ЖЭС-сыз биіктігі) ғимарат жобасына байланысты анықталады [ наш патент]. Көкөністердің жылдық өнімі және өзіндік құны 1 кг көкөніс негізгі теориялық қағидаларға және өнімділігінің ықтимал деңгейін және топырақ-климаттық жағдайларды белгілі басқару әдістері және бағдарламалаудың практикалық пайдалану тәсіліне сай есептелген [].
Өсімдіктерді тамшылай суғару тәсілінің артықшылығы өсімдіктің тамыр зонасына суды жеткізу әдісі, суды, тыңайтқыштарды және басқа да ресурстарды минималды пайдаланып, максималды нәтижелерге қол жеткізуге негізделген.

3 АВТОНОМДЫ ЭНЕРГИЯНЫ ҮНЕМДЕУШІ ЭКОҮЙДІҢ МОДЕЛІ

Жоғарыда аталған географиялық жағдайларды ескере отырып, күн қыста 40 - 50° көтерілетіндіктен пирамидальды және конус типті қабырға бұрышын 60° көлбеу алынған экоүйлерді салу қажет [Низовкин В.М., Надиров Н.К.].
Көпқабатты ғимаратта терезелі үй-жай, жабылған лифтты шахта, негізгі элемент, бұрылатын Г- тәрізді сыртқы экран Күнді және айналмалы айналымды бақылап отыратын күн панельдері болатыны белгілі [А. с. № 949137. 1982 ж.].
Аталмыш ғимараттың кемшіліктері энергияны үнемдеу тиімділігі төмен, әсіресе қыста күн энергиясы мен конструкцияның күрделілігінен.
Сондай-ақ бөлшектенетін экоүйде сыртқы жарықөткізгіш пленкалы жабын каркасқа бекітілген, оның ішінде орталық түтікті негіз, желэлектростанциясы, бұрылатын механизмі бар суретөзгерткіш панель және фундамент орналасқан [ҚР патент алды № 17376. 2006 ж.].
Аталған өнертабыс кемшіліктері әсіресе қыс мезгілінде энергияны үнемдеу тиімділігі төмен.
Энергияны үнемдейтін экоүйдің нағыз моделінде үйді жыл бойы автономды энергиямен қамтамасыз етілу ұсынылады.
Автономды экоүйде, каркаспен бекітілген сыртқы жабын, оның ішінде орталық түтікті негіз, желэлектростанция, бұрылатын механизмі бар суретөзгерткіш панель және фундаментті анкерлер орналасқан, сыртқы жабын биіктігінің еніне қатынасы 2: 2,5 үш бұрылмалы формалы жүзінші поликарбонатты жарық өткізгіш плиталар, орталық түтікті негізде бұраңдамалы баспалдақтар, фундаментті анкерлер темірбетоннан дайындалған және жүздеген поликарбонат плиталарының жер беті байланыстырушы түйіндерінде орнатылған және параболоконикалы гелиоконцентратор мен мезгілді жер асты жылу аккумуляторлармен қамтамасыз етілген.
Ғимарат қабатты және бір жағында автоматты екі түсті жалюзиі бар қара түсті аралас жабынды терезелер, ал басқа бөлігі - шынылы үй-жай түрінде орындалған.
Параболоконикалы гелиоконцентратор жарық өткізгіш жабынның астында орнатылған және селективті жабынмен түтіктерді жылытатын параболоконикалық шыны шағылдырғыштан тұрады, және сурет өзгерткіш панелдер вертикальды гелиоконцентраторға бекінген, ал бұрылу механизмі параболоконикалық шыны шағылдырғышпен байланысқан.
Мезгілді жер асты жылу-аккумулятор ұңғыма құбырларынан тұрады, үйдің жылытатын түтікті гелиоконцентраторы бар орталық түтікті негізі арқылы грунтты қыздырудың және ішкі түтіктің максимальды терең радиуста орнатылған.
Экоүй конструкциясы сызбалармен айқындалады, мұнда сурет 1-де аксонометрияда автономды экоүйдің жалпы көрінісі, сурет 2-де - жоғарыдан көрінісі, сурет 3-те - жоғарыдан терезелі жалюзидің көрінісі, сурет 4-те - терезелі жалюзидің қырынан көрінісі, ал сурет 5-те - автоматты басқарудың электрлік сызбасы бейнеленген.

Сурет 1 - Аксонометрияда автономды экоүйдің жалпы көрінісі

Сурет 2 - Жоғарыдан көрінісі

Үйде қабаттың жабыны 1, терезе 2, айналмалы балкон 3, орталық түтікті негіз 4 бұраңдамалы баспалдақпен 5 және оның үстінде орналасқан параболоконикалы ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.