Алматы облысы Іле ауданы «Анжела» ЖШС ірі-қара фермасын, қорадағы кәдеге жарамсыз ауа жылуын жылу сорғыш қондырғысын пайдалану арқылы ғим

Нақты жағдайларға жақындатылған микроклиматтың заңдылықтарын зерттеу үшін құрылымдардың әр түрлі модельдері, соның ішінде, ғимарат үймереттен бөлек қарастырылатын, желдетілетін ғимараттың біраумақтық және көпаумақтық модельдері жасалған, бұл міндетті қарапайымдайтын тәсілдердің бірі болып табылады. Бір көпаумақтық модельдің негізінде бүкіл үймереттің ғимараттарының сәйкес модельдері қалыптасады, онда барлық мүмкін болатын нұсқалар өзара байланыстарда қарастырылады. Үймереттің біраумақтық моделі микроклиматтың қарастырылатын параметрлерін ғимараттың көлемі бойынша орташаландыруды жорамалдайды, бұл ұзақ қыздырылған немесе салқындатылған беттері және зиянды заттардың едәуір келіп түсулері жоқ, ғимараттың биіктігі бойынша ауа температурасының елеусіз градиентін шақыратын, ауаның жақсы араласуы (ауа алмасудың еселігі үштен көп) бар тұрғын, азаматтық және өндірістік ғимараттарда бөлуге болатын биік емес және ауданы бойынша үлкен емес ғимарат үшін қолданбалы. Зиянды заттар – бұл шаң, уытты және уытты емес әрекеттегі аэрозольдар, судың булары және өмірдің қазіргі заманғы жағдайларында қолданатын басқа да заттары. Жаралуы әр түрлі жылу көздері сондай-ақ зиянды түсімдері болып табылады, себебі ауа температурасының өсуін қалыптастырады және адам үшін жайсыздық жасауы мүмкін [69]. Графиктерде (сурет 1.2) ғимараттарда газ плитасының жұмысынан СО₂ концентрацияларына әсер ету мысалы көрсетілген.

Сурет 1.2 – Газ плитаның жұмысы кезіндегі ғимараттағы СО₂ концентрациясының заңдылығы (терезелері пластикалық)

Көпаумақтық модельдің негізінде ғимараттың микроклимат параметрлерін есептеу  қажеттілігі ғимараттың жоспардағы және биіктігі бойынша үлкен өлшемдерімен, сонымен қатар жылу және газ көздерінің әрекетінің әркелкілігімен, ғимараттың биіктігі бойымен температура бойынша  ауаның стратификациясына алып келетін  ұзақ қыздырылған немесе салқындатылған беттердің болуымен ескерілген. Мұндай ғимараттар, қағида бойынша, қоғамдық, әкімшіліктік, өндірістік үймереттерде, кейде тұрғын үймереттерде орналасқан. Жылулық түсім көзінің немесе зиянды қоспалар көзінің әрекетінің кенеттігі мен салыстырмалы үлкен  емес ұзақтылығы, берілген көздердің  ғимарат көлемі бойынша орналасу жергіліктігі ғимараттар мен үймереттердің  ауа, жылу, ылғалдық және газ тәртіптеріне стационарлық емес әсер көрсетеді, үймереттің ғимараттарында микроклиматтың талап  етілетін параметрлерін қамтамасыз ету бойынша инженерлік жүйелердің жұмысы уақыт ішінде өзгереді. Бұл кезде ғимараттың көлемі бойынша және үймерет бойынша зиянды қоспаны тарату процесінің уақыттағы әртектілігі орын алды. Үймереттің жылулық инерциялығы және инженерлік жүйенің жұмыс инерциялығы ғимараттағы және үймереттегі қарастырылатын динамикалық тәртіптердің стационарлықсыздығын қалыптастырады.

Ғимараттың  көпаумақтық моделі ғимараттың көлемін  элементарлы көлемдерге – аумақтарға бөлуді ұйғарады, бұл микроклиматтың параметрлерінің өзгеруінің модельдеуін, микроклиматтың талап етілетін параметрлерін  қалыптастыратын, жұмыс істейтін инженерлік жүйелердің сандық пен сапалық сипаттамаларын ала отырып, ғимараттың көлемі бойынша  бытыратып орналастыруды өткізуге мүмкіндік береді. Желдетілетін ғимараттың көпаумақтық модельдерінің негізінде  микроклиматтың параметрлерін модельдеу  кезінде пайдаланылатын алғашқы  ақпарат ауаның желдету немесе кондиционерлеу жүйесінің құйылым мен соратын  тесіктердің сипаттамаларымен және орналасуымен, құйылым мен соратын  ағындардың сипаттамаларымен және орналасуымен, қыздырылған және салқындаған беттерден  конвективтік ағындардың қалыптасуымен  қосымшаланады. Элементарлық көлемдердің  шекаралары арқылы өтетін ауаның шығысын  есептеу турбуленттік алмасу коэффициентін  және диффузия коэффициенттерін пайдалануда  негізделген. Ғимараттардағы микроклиматтың параметрлерін анықтайтын, барлық факторлар  біріктірілген біркелкі жүйе ретінде  үймеретті ұсыну үймереттің микроклиматының  параметрлерінің өзгеруін болжау технологияларының  негізінде жатыр [72; 73]. 

Сурет 1.3 – Газ плитаның жұмысы кезіндегі ғимараттағы СО₂ концентрациясының заңдылығы (терезелері ағаш)

1.3-суретте  үймереттің бірыңғай технологиялық  жүйесіндегі ғимараттағы микроклиматты  қалыптастыру бойынша байланыстар  схемасы көрсетілген. ПВХ терезелер  кезінде желдетудің табиғи жүйесі  бар қазіргі заманның ғимараттарын желдету ауаның химиялық құрамының сапасы бойынша нормаларды қамтамасыз ету үшін жеткіліксіз, себебі берілген терезелер жоғарыланған саңлаусыздыққа ие және ғимаратта жаңа ауаның құйылымы жоқ немесе күшті қысқартылған. Тұрғын үймереттердің ғимараттарындағы ауаға келіп түсетін басты зиянды қоспа – бұл көмірқышқыл газ, ол концентрациясының ұлғайғаны кезде ауадан оттегіні, ауаның жағымсыз химиялық құрамын қалыптастыра отырып, ығыстырады. Көмірқышқыл газ ғимараттың ауасына адамдардың, малдардың, өсімдіктердің тынысы кезінде, газ плитасының жұмысы кезінде, темекі шеккен кезде және т.с.с. келіп түседі. Жаңа ПВХ-терезелер кеңес уақытында өңделіп жасалған және қолданылған, жұптастырылған ағаш терезелерді ығыстырып шығуда, ағаш терезелер жаңа ауаны көбірек өткізген, бұл тұрғын пәтерлерді желдетуге арналған болмыстағы нормаларға сәйкес келетін.

Ағаш  терезелердің үлкен саңлаулары бар, және олардан болатын азынақтар  ағаш өңдеу жұмыстарының сапасымен, сонымен қатар пәтерлердегі сирек  жөндеулермен байланысты, себебі үймерет  басылады да деформацияланады, одан терезелер  мен қабырғалық панельдердің түйістері  уақыт өтуімен ұлғаяды. Бірақ  та, жаңа терезелер, арнайы монтаждық  көбікпен саңлаусызданған, түйістерге ие болады, көбік ұзақ мерзімді емес және біздің суық климаттық жағдайларда 5-8 жылдан кейін қирайды, яғни уақытысымен  пластиктік терезелер де ауаны өткізе бастайды да, ғимаратты суытады және олардың, әрқашанда арзан болмайтын, жөндеуі қажет болады. Екі көршілес ғимараттарда, 0 және 1 ч-1 тең болатын  жаңа ауаның келіп түсетін мөлшерімен, олардың арасында ауаның ауысулары  бар көмірқышқыл газының концентрациясының  өзгеруін болжаудың нәтижелері сәйкесінше 2 және 3-суреттерде көрсетілген. Суреттерде СО₂ зиянды қоспасының стационарлық емес өзгеруі көрсетілген, одан концентарцияның ШШК шамасынан – шекті шақтамалы концентрациясынан, г/м³ – асып кетуін анықтауға болады. 1.2-суретте желдетудің жоқтығы кезіндегі, яғни жабық тұр деген шартпен, пластикалық саңлаусыз терезелерді қолдану кезіндегі көмірқышқыл газдың концентрациясының өзгеруі көрсетілген, 3-суретте ескі ағаш терезелер кезіндегі көмірқышқыл газдың концентрациясы қалай өзгеретіні көрініп тұр, мұнда зиянды қоспаның концентрациясы жеткілікті күшті өседі, бірақ та бұл кезде көмірқышқыл газдың өте қуатты көзі – газ плитасы жұмыс істейді. Тамақ әзірлеуге арналған газ плиталары бар асханалар ғимараттарында саңлаусыз жаңа терезелерді орнатуға болмайтындығы айқын. Мұндай терезелерді орнату көмірқышқыл газдың концентрациясының өсуіне, ал метанның ағып кетулері кезінде жарылыс-өрт қауіпсіздігінің өсуіне алып келеді, себебі ғимараттың ауасын жаңғыртып алу қиындатылған. Микроклиматтың параметрлерін болжау жобалық деңгейде немесе тапсырманың жобалауының ТЭН сатысында ғимараттағы және үймереттегі микроклиматты қалыптастыратын инженерлік жүйелердің болашақ нақты жұмысы туралы түсінік алуға мүмкіндік береді. Ғимараттағы микроклиматтың параметрлері туралы сенімді мәліметтерді алудың ең қазіргі заманғы және келешекті бағыты мониторинг – ертерек дайындалған бағдарлама бойынша микроклиматтың бір немесе бірнеше элементтерін жүйелі бақылау, өлшеу, бақылау және бағалау болып табылады. Мониторингтің мақсаты – жергілікті жердің климатының және жылу, ылғал және газ бөлінулерінің ішкі көздерінің әрекетінің әсерінен болатын, үймерет ғимаратындағы микроклиматтың күйінің өзгерулерін болжау. Мониторингтың құрама бөліктері келесідей: ғимарат микроклиматтың факторларын бақылау, ғимараттың нақты микроклиматын бағалау және ғимарат микроклиматының күйін болжау.

Сурет 1.4 –  Бассейн ғимаратындағы тәуліктік тәртіптемедегі температураның ауытқуы

Ғимараттардың микроклиматы адамның қауіпсіздігін анықтайды, технологиялық пен өндірістік процестерге әсер етеді, үймереттің қоршаушы конструкциясының ұзақмерзімділігін анықтайды, бұл кезде ғимараттың микроклиматы келесі параметрлердің күйімен анықталады: ауаның температурасымен, қоршаушы конструкция беттерінің температурасымен, ауаның салыстырмалы ылғалдылығымен, ауаның ылғал мөлшерімен, ауаның жылжымалығымен, әр түрлі қоспалардың концентрациясымен. Территорияның климаты, ғимаратқа уақыттағы температуралық, ылғалдық және газдық әрекеттерінің айнымалыларын қалыптастыра отырып, жыл ішінде өзгереді. Ғимараттың микроклиматының мониторингі аптаның, айдың, кварталдың, жылдың ішінде берілген кезеңділікпен мәліметтерді белгілеуге, кейіннен оқып білуге және талдауға болатын, өлшеулердің нәтижелерін жадыда жинақтауға қабілетті, қазіргі заманның өлшеу аспаптарын қолданусыз мүмкін емес. Микроклиматтың мониторингі музейлерде, сурет галереяларында, микроклиматтың параметрлері өндірістік немесе технологиялық процестерге әсер ететін ғимараттарда ауаның температуралық-ылғалдық күйін бақылау үшін пайдаланылады. Әкімшіліктік, қоғамдық және тұрғын үймереттерде қазіргі заманның термореттеуіштерін қолданумен жылыту аспаптарының жылубергіштігін жергілікті реттеу кезінде температураның өзгеруі соңғы 20-25 жыл өткізіледі, бұл, соның ішінде, үймереттің жылыту жүйесінде жылу энергиясын үнемдеуге мүмкіндік берді. Бірақ та, бұл үймереттер мен инженерлік жүйелерді қайта құрудан кейін мүмкін болды. Тағайындалуы әр түрлі болмыстағы ғимараттардың көпшілігінде жылу энергиясын тұтынуды есепке алу тораптарын қолданады, олардың көмегімен мониторинг тәртібінде ғимаратпен, ғимараттар тобымен немесе үймеретпен нақты жылутұтыну белгіленеді. Ғимараттың температуралық, ылғалдық және газдық тәртіптері, бірінші кезекте, адамдардың денсаулағына, ғимараттың қоршаушы конструкциясының, жиһаздың, өңдеу материалдардың, әр түрлі жабдықтың ұзақмерзімділігіне әсер етеді. Атап айтқанда, антикварлық жиһаздың және ішкі көріністің көне немесе жоғарыкөркем элементтерінің – суреттердің, икондардың, мүсіндердің сақталуы ғимараттардың температуралық-ылғалдық, ал кейде газдық та тәртіптерінен тәуелді болады, себебі микроклиматтың параметрлерінің дұрыс емес үйлесуі кезінде олар қирайды және жоғалулары мүмкін болады. Соңғы уақытта ғимараттың әрлеуінде ұзақ пайдалану үшін арнайы температуралық-ылғалдылық тәртіпте мұқтаж болатын талдардың сирек кездесетін тропикалық тұқымдарынан жасалған бұйымдар қолданыла бастады. Біруақытта адам үшін және көркемөнер заттарының, ғимараттың ішкі көрінісі мен әрлеуінің қымбат бағалы және сирек кездесетін элементтерінің сақталуы үшін жарамды, ғимараттағы талап етілетін температуралық тәртіпті құру – күрделі инженерлік тапсырма. Мәскеуде спорттық орталықта бассейн ғимаратының температуралық-ылғалдылық тәртібінің зерттеулері өткізілген.

Сурет 1.5 –  Бассейн ғимаратындағы ауаның салыстырмалы ылғалдылығының өзгеруінің тұрақсыздығы

Микроклимат параметрлерінің талап етілетін мәндерге сәйкестігі анықталған. Мониторинг жылдың суық кезеңінде (қарашада) 37 күн  ішінде өткізілді, нәтижелері әр жарты  сағат сайын тіркелген. Ішкі ауаның температурасы мен салыстырмалы ылғалдылығы үшін testo 175H1 фирмасының тіркегіштері пайдаланған. Өлшеулердің нәтижелері 1.4 және 1.5-суреттерде келтірілген. 1.4-суретте бассейн ғимаратында тәуліктік тәртіпте температураның ауытқуы қалай болатыны көрінеді, орташа мәні берілген параметрдің уақыт ішінде күрделі стационарлық емес өзгеруін көрсетеді. Бассейн ғимаратында температураның өзгеру диапазоны талап етілетін шектердің сыртына шықпайды [72; 74]. 1.5-суретте бассейн ғимаратындағы ауаның салыстырмалы ылғалдылығының өзгеруінің стационарлық еместігі көрсетілген.

Жұмыс уақытында  ауаның салыстырмалы ылғалдылығы 65%-дан аспайды, ал жеке кезеңдерде салыстырмалық ылғалдылықтың 90%-ға дейін кенет өзгерулері байқалады. Бассейннің мониторингі негізінде инженерлік жүйелер жұмыс уақытында бассейн ғимаратында берілген микроклиматты қамтамасыз етеді деген қорытынды жасауға болады. Сол уақытта сөндірілген желдету жүйесі кезінде салыстырмалы ылғалдылықтың асып кетуі байқалады. Бассейн ғимаратында ауаның жоғарыланған салыстырмалы ылғалдылығы сыртқы және ішкі кедергілеуіш конструкциялардың қолайсыз ылғалданған тәртібін қалыптастырады, ол кезде кедергілеу материалдар арқылы су буының ағыны ұлғаяды, материалдар ылғалдылығы ұлғаяды, ғимараттың жылу жоғалтулары өседі, ғимарат пен үймереттің кедергілеулерінің ұзақмерзімділігі төмендейді.

Микроклиматтың әртүрлі кәсіпорындарға арналған параметрлерінің нормативтік көрсеткіштері 1- және 2- кестелерде келтірілген.

Кесте 1. Өндірістік орындар микроклиматының нормативтік көрсеткіштері

Кесте 2 Ауа құрамындағы зиянды газдардың шектелген мөлшері

Жалпы ауаалмастыру ішкі зиянды ауаны  кәдеге жаратып, сыртқы таза ауамен алмастыру

Шамалары  елеулі дәрежеде желдеткіштің тиімділігі және ұтымдылығымен айқындалатын факторлар: зиянды химиялық заттар, өндірістік шаң, ауаның температурасы, ылғалдылығы  мен қозғалысының жылдамдығы. Сондай-ақ кәсіпорындардың еңбекті қорғауға бөлетін қаражатының негізгі  бөлігі желдеткіш жабдықтарды сатып  алу мен пайдалануға жұмсалатынын атап айтқан жөн. Сонымен бірге, еңбекті  қорғау саласындағы практика көрсеткендей, жекелеген жағдайларда желдеткіш  жабдықтар дұрыс орнатылмағандықтан немесе дұрыс пайдаланылмағандықтан, оларды сатып алу мен пайдалануға  жұмсалатын қаражат өзін өзі ақтамайды.

Кәсіпорын аумағында таза ауаны сақтау - жабдықтарды  цехтарды желдету үшін қолдану және жұмыс орындарында қолайлы жағдай жасау үшін пайдаланудың негізгі  шарты.

Шығарылатын ауаны қоспалардан тазарту дәрежесінің  коэффициентін айқындау (зиянды заттар концентрациясы мен тазартқанға  дейінгі, тазартқаннан кейінгі зиянды заттар концентрациясының процентпен көрсетілген арақатынасы) ауаны  тазарту қондырғыларының жұмыс  істеуінің негізгі техникалық сипаттамалары  болып табылады.

Желдетудің құйылу шамасы сорып шығару шамасынан 10% асқан жағдайда, құйылып-сорылу есебі өндіріс орындарындағы ауа алмасудың теңдігіне негізделеді.

Кез келген өндіріс орындарындағы негізгі зиянды заттар – артық жылу (Q), ылғалдылық (W), қатты бөліктері (шаң), аэрозоль (тұмандатқыш), газдар (G).

Аэрация немесе жалпы ауаалмастыруды қолдану  үшін ауаны нормаланған  параметрлері бойынша қамтамасыз ету; құйылатын  таза ауамен алмасу арқылы сыртқа шығарылатын  ауа құрамында зиянды заттардың  бірге шығуын қамтамасыз ету. Жалпы ауаалмастыру желдеткіштері ішкі зиянды ауаны сыртқа шығарып, сыртқы таза ауамен тек алмастыру қызметін, ал аэрация мен құйылу желдетулері таза ауаны ішке жіберуді ғана атқарады.