EN
Негізгі климаттық белдеулерде контейнерлік үйлердің жұмыс істеуі
Жылу жүктемесін талдау: HDD/CDD көрсеткіштері мен ASHRAE белдеуіне сәйкестендіру
Контейнерлардан жасалған үйлердің температураның өзгеруіне қалай төзімді екенін бағалау әдетте «Қыздыру градус-күндері» (ҚГК) және «Салқындату градус-күндері» (СГК) деп аталатын көрсеткіштер арқылы жүзеге асады. Бұл сандар негізінде сыртқы ауа-райы шарттары өзгерген кезде ішкі кеңістікті ыңғайлы температурада ұстау үшін қанша энергия кететінін көрсетеді. Американың Қыздыру, Салқындату және Ауа-Реттеу Инженерлері Қоғамы (ASHRAE) Солтүстік Америкадағы климаттық аймақтарды Флорида сияқты өте ылғалды аймақтардан (1-аймақ) бастап Аляска сияқты қатты суық аймақтарға дейін (7-аймақ) жеті айқын климаттық белдеуге бөлген. Темір-бетонды контейнерлер табиғи түрде жылуға өте өткізгіш болғандықтан, осындай үйлерді салушылар өз тұратын жерлеріне қарай ең тиімді шешімді таңдауға ұқыптылықпен қарауы керек. Өте суық аймақтарда (6 және 7-аймақтарда) жылу жоғалысын қабырғалар арқылы азайту үшін кемінде R-30 деңгейіндегі жылу оқшаулауын қосу міндетті болып табылады. Ал ыстық шөл аймақтарында (2 және 3-аймақтарда) құрылыс жүргізушілер өрнекті бояуларды пайдалану мен жақсы ауа алмасу жобасын қолдану арқылы кондиционерлердің энергия шығынын әріптестік сынақтары бойынша шамамен 40 пайызға азайта алады. Дәл осы климаттық белдеулерді дұрыс анықтау өте маңызды, себебі басқаша құрылыс ішінде ылғал жиналып, уақыт өте келе шіру мен басқа зақымдануларға әкеледі. Контейнерлердің қосылатын бұрыштарына назар аударыңыз — бұл жерлер жиі проблемалы болып табылады, өйткені олардағы металл беті дұрыс оқшауланбаған жағдайда ішкі және сыртқы беттер арасында температураның үлкен айырымын туғызады, кейде бұл айырым 15 °C-тан асады!
Балқытылған болаттың жылу сыйымдылығы мен жылу оқшаулауының синергиясы: суық пен ыстық климаттарда
Бұл қызықты қасиеті бар болат: ол сырттағы ауа температурасына байланысты әртүрлі тәсілдермен әрекет етеді — не аса суық, не өте ыстық болса. Аляска сияқты суық аймақтарда жабық ұяшықты спрей-пеніспен изоляцияланған ауыр болат конструкциялардан салынған ғимараттардың жылытуға деген қажеттілігі жеңіл құрылыс әдістеріне қарағанда шамамен 25 пайызға аз болады. Ал Дубай сияқты жерлерде іс-әрекеттер күрделенеді, себебі күн барлық күн бойы қатты күйдіреді. Осындай аймақтарда ашық қалдырылған болат тез қызады да, түнде жылуын сыртқа сәулелендіреді, нәтижесінде желдеткіштің жұмысы әлдеқайда қиындайды — кейбір зерттеулерге сәйкес, дұрыс қорғау қолданылмаса, салқындатуға деген сұраныс 30–50 пайызға дейін артуы мүмкін. Негізгі сыры — изоляцияны қайда орналастыру керектігін білу. Шөл климатында құрылыс жасаған кезде күн сәулесінің жылуын өткізбеу үшін контейнерлерді сырттан минимум R-20 көрсеткіші бар жоғары сапалы изоляциялық материалмен орап алу керек. Әдетте өте суық аймақтарда изоляцияны ішіне салу тиімдірек, себебі бұл жылу ішінде ұсталуына көмектеседі. Дұрыс изоляция қабаттарын қолдану, ылғалдың қозғалысын бақылау, саңылауларды сапалы түрде жабу арқылы контейнерлі үйлер қыс пен жаз айларында кездесетін экстремалық ауа-райы жағдайларында ішкі температураны тұрақты ұстап, оның тербелісін 5 пайыздан кем деңгейде ұстауы мүмкін.
Климатқа бейімделген контейнерлік үйлердің төзімділігін арттыру үшін негізгі инженерлік жаңартулар
Құйын, жер сілкінісі және күшті желге қарсы нығайту стратегиялары
Жаңбырлы аймақтарда құрылыс салған кезде контейнерлік модульдарды әдеттегідей қатарластыру жеткіліксіз болып табылады. Контейнерлердің арасына көлденең бекітпе орнату оларды бұралу күштеріне қарсы көпке қаттыратады, сондықтан олар 150 миль/сағаттан асатын қатты тропиктік циклондардың желдеріне шыдай алады. Жер сілкінісіне төзімділікті арттыру үшін құрылысшылар негіз бен каркас қосылатын жерге арнайы негізгі изоляторлар немесе сырғыма қосылыстарын орнатады. Бұл компоненттер тербеліс энергиясын сорып алады, сондықтан дәнекерлеу жерлері мен бұрыштар сияқты сезімтал аймақтарда кернеу артуын болдырмауға көмектеседі. Күшті жел кезінде ғимараттың жерден көтерілуін болдырмау үшін жұмысшылар темірбетонды тіректерді жерге терең енгізеді және оларды созылуға төзімді қуатты болттармен бекітеді. Есік пен терезелер де қосымша күшейтіледі: оларға ұшып келетін қиын заттардан жарылмайтындай закалкаланған шыны панельдер мен болат рамалар қолданылады. Барлық бұл жақсартулар экстремалды ауа-райы жағдайлары үшін ICC-ES AC156 және ASCE 7 нормаларына сай келеді, яғни дұрыс салынған контейнерлік үйлер 4-ші категориялық тропиктік циклондар мен көптеген орташа деңгейдегі жер сілкіністерін көп қиратылмай көтере алады.
Су тасқынын болдырмау: Көтерілу, герметикаттау және құрылымдық крепление
Суға төзімді контейнерлардан үйлер салған кезде, биік орыннан бастау барлығын өзгертеді. Темірбетонды тіректер немесе спиральды тіректер негізінде тұрғын аумақтар 100 жылда бір рет болатын су тасқыны деңгейінен жоғары орналасады. Әрбір кіреберіс де маңызды — есіктер, терезелер, коммуникациялардың кіру орындары, сонымен қатар модульдердің қосылу орындары да сапалы герметизациялануы керек. Біз су өтпейтін кішкентай трещиналар арқылы сырғып кетпеуі үшін теңіз деңгейіндегі сақиналар мен сұйық қолданылатын мембраналарды қолданамыз. Құрылымдық бекітпе екі қызмет атқарады: су тасқыны кезінде қабырғаларға әсер ететін қысымға және су құрылымның астына түскен кезде пайда болатын көтеруші күшке қарсы тұрады. Судың ішіне түсуі мүмкін бөлшектер үшін біз коррозияға төзімді болат бекітпе элементтерін және цинк-алюминийлі арнайы қаптамаларды қолданамыз. Электр қоробкалары, ауа-райын реттейтін қондырғылар және су қыздырғыштар сияқты маңызды құрылғылар потенциалды су тасқыны деңгейінен айтарлықтай жоғары орналасады. Сонымен қатар су қасиетінің аймақта қалай ағатынын ұмытпаңыз. Жақсы алаңды дайындау, француздық су ағызу жүйелері мен су ағызылатын ойыстар негізге жауын суын жиналмай, одан алыстау бағыттайды. Барлық бұл шаралар бірігіп, FEMA карталарында су тасқынына ұшырайтын аймақтар ретінде белгіленген аймақтарда осы адаптацияларсыз салынған әдеттегі контейнерлардан үйлерге қарағанда су тасқынынан кейінгі жөндеу шығындарын шамамен үш бестікке дейін азайтады.
Аса қолайсыз климаттық жағдайларда сынақтан өткен контейнерлік үйлердің адаптациялары
Тропиктік аймақ: Майами мысалы – пассивті салқындату және коррозияға төзімді сырлар
Майами климаты ылғалдылықтың, тұзды ауаның және су басу қаупінің тұрақты қатерімен бірге кейбір ауыр қиындықтарға әкеледі. Мұнда салынған контейнерлі үйлер кондиционерге көп сүйенбей-ақ ыңғайлы болу үшін бірнеше ақылды стратегияларды қолданады. Олар теңіз желінің бағытына қарай терезелерді орналастыру арқылы табиғи желдетуден пайдаланады, жылу сіңірмей, күн сәулесін шағылдыратын төбелер орнатады және ішкі кеңістікті салқындату үшін сыртқы көлеңке аймақтарын құрады. Бұл шаралар көктем мен күз айларында, яғни ауа райы ең нашар кезеңде болмағанда, ішкі температураны 8–12 °C-қа төмендетуге мүмкіндік береді. Сондай-ақ, құрылысшылар тұз шашылуын тексеретін құрылғыларда өнеркәсіптік стандарттарға сай қатаң сынақтан өткен, қорғасын мен алюминий қорытпаларынан жасалған арнайы қаптауларды қолданады. Көптеген осындай қаптаулар Оңтүстік Флоридағы қатал жағалаулы орталыққа ұзақ уақыт әсер еткеннен кейін де 15 жылдан аса қызмет етеді. Жер бетінен жоғары орналасқан негіздер қатты су басу мен дауылдың толқынынан қорғайды, ал жақсы жылу қасиеттері бар материалдар Оңтүстік Флоридадағы сипатты ылғалдылықтың резкі өзгерістеріне қарамастан, ішкі температураны тұрақты ұстап тұруға көмектеседі.
Құрғақ: Дубай ісі – Рефлекторлы қабықтар, екі қабатты фасадтар және күн энергиясын интеграциялау
Дубай өзінің климаттық стратегиясын күн сәулесінің жылуын сыртқа шағылдыруға және ғимараттарға тозаңдың енуін тоқтатуға бағыттады. Ғимарат беттеріне арналған осы арнайы керамикалық қабықшалар ASTM E903 стандарттарына сай келеді және оларға түсетін күн сәулесінің шамамен 95%-ын шағылдырады, нәтижесінде беттер әдеттегіден әлдеқайда салқындайды. Көптеген ғимараттарда ауа циркуляциясына мүмкіндік беретін қабаттар арасындағы кеңістікпен жасалған екі қабатты фасадтар қолданылады. Бұл жылу берілуіне қарсы изоляция ретінде әрекет етеді және қалыпты жалғыз қабырғалы құрылымдармен салыстырғанда қабырғалар арқылы өтетін жылу мөлшерін шамамен 30%-ға азайтады. Күн энергиясын пайдаланатын панельдер Дубайдың қатты шөл күн сәулесі жағдайларына қарай барлық жыл бойы ең тиімді бұрышта орнатылған көптеген төбелерге орнатылған. Олар ғимараттардың жылдық қажеттілігінің шамамен 60%-ын қамтамасыз ететін электр энергиясын өндіреді. Құмды дауылдарға (шамал деп аталады) қарсы шаралар ретінде инженерлер құм бөлшектеріне төзімді EPDM мембраналық тығыздағыштар мен қатты желдің соққысы кезінде де тозаңның ішке енуін болдырмау үшін қысымды кіріс аймақтарын орнатқан. Бұл ішкі ауаның сапасын сақтауға және ауа-жылу қондырғыларын (HVAC) ауадағы ұнтақ тәрізді бөлшектердің әсерінен тозуға қарсы қорғауға көмектеседі.
Субарктика: Аляска ісі – суперизоляцияланған қабықтар мен жылулық көпірлерді бақылау
Аляскада салынған контейнерлі үйлер қатты суық пен көп қар жауынын көтеруге тиіс, сондықтан олар жылулықты ішінде ұстап тұруға және қатты қысқы жүктемелерді қолдауға ерекше назар аударады. Бұл құрылыстар әдетте қабырғалар арасында полиизоцианурат тақталары, аэрогель жамылғылары мен минералдық мақта сияқты материалдардан жасалған үш қабатты изоляцияны қолданады. Нәтижесінде қабырғалардың изоляциясының жылу өткізгіштік коэффициенті 0,15 Вт/м²·К-ден төмен болады, бұл IECC 2021 нормативінің Климаттық аймақ 7 аумағындағы ғимараттар үшін қойған талаптарынан да жоғары деңгейде. Изоляция сонымен қатар контейнерлердің сыртқы бетінің бойымен үздіксіз орналасады, осылайша бұрыштардың қосылу орындары мен конструкциялық элементтердің бірігу нүктелеріндегі қиын жерлерде пайда болатын жылулық көпірлерін толық тоқтатады. Бұл конденсацияның жиналуын, шатырларда мұз көпірлерінің пайда болуын және қабырға қуыстарында қауіпті тоңу процестерін болдырмауға көмектеседі. Шатырлардың конструкциясын жобалаған кезде инженерлер олардың 150 фунт/шаршы фут (яғни шамамен 730 кг/м²) қар жүктемесін көтере алатынын қамтамасыз етеді. Қардың жиналмай, табиғи түрде сырғып түсуін қамтамасыз ету үшін шатырлар күшейтілген рамалармен және белгілі бұрышпен еңістікпен жасалады. Кейбір құрылысшылар жер асты температурасы жыл бойы шамамен бес градус Цельсийде тұрақты қалатын жерге жақын орналасқан жылулық жүйелерін орнатады. Бұл әдіс ауадан жылу алатын қалыпты жылулық жүйелерімен салыстырғанда жылулық шығындарды шамамен қырқыншы пайызға азайтады.
Жиі қойылатын сұрақтар
Жылыту градус-күндері (ЖГК) және Салқындату градус-күндері (СГК) дегеніміз не?
Жылыту градус-күндері (ЖГК) және Салқындату градус-күндері (СГК) — бұл сыртқы ауа температурасының тербелісі кезінде ыңғайлы ішкі ортаны қолдау үшін қанша энергия қажет екенін бағалауға арналған көрсеткіштер. ЖГК жылытуға деген сұранысты өлшейді, ал СГК салқындатуға деген қажеттілікті бағалайды.
Суық климатта контейнерлі үйлер қалай көрсеткіш береді?
Аляска (7-аяқ) сияқты суық климаттарда контейнерлі үйлер жылу жоғалтуды азайту үшін R-30 деңгейіндегі күшті изоляцияны талап етеді. Әсіресе контейнерлердің ішкі бетіне салынатын дұрыс изоляция жылу ұстап тұруға көмектеседі және жеңіл құрылыс әдістерімен салыстырғанда жылытуға деген қажеттілікті шамамен 25% азайтады.
Қыздыру климатында контейнерлі үйлердің жұмысын жақсартуға арналған стратегиялар қандай?
Дубай сияқты ыстық климатты аймақтарда (2 және 3 аймақтар) шағылысушы қабаттар, тиімді ауа ағысын ұйымдастыру және жоғары сапалы сыртқы изоляция (кемінде R-20) сияқты шаралар өте маңызды. Бұл шаралар ауаны суыту шығындарын қатты төмендетуге және энергияны пайдалану тиімділігін арттыруға көмектеседі.
Контейнерлі үйлер экстремалды ауа-райы оқиғаларына қалай төзеді?
Контейнерлі үйлердің экстремалды ауа-райына төзімділігін қамтамасыз ету үшін тұрақтылық үшін кресттік бекітпе, жер сілкінісіне төзімділік үшін негізгі изоляторлар және су тасқынын болдырмау үшін көтерілген құрылымдар сияқты элементтер қосылады. Бұл жақсартулар урагандар мен жер сілкіністері кезінде тұрақтылықты қамтамасыз ету үшін ICC-ES AC156 және ASCE 7 стандарттарына сай келеді.
