Киіз үйдің жылу сақтау құбылысы, ғылыми жоба

Бағыты: Ғылыми – техникалық прогресс,экономикалық өсудің негізгі буыны.

Секция :физика.

«Киіз үйдің жылу сақтау құбылысын зерттеу»

Мазмұны

1. Кіріспе…………………………………………………………………………………….
2. Зерттеу бөлімі: …………………………………………………………………………..

1. Киіз үйдің негізгі құрылыс материалы – киіз : тарихы және қолданылуы

2.Киіз үй,жасалуы  және оның жылу сақтау құбылысы

3.Киіз үй материалдарының физикалық қасиеттері.

4.Киіз үйдің жылуөткізгіштігін зерттеу

1. Қорытынды………………………………………………………………………………

ПІКІР

Еліміз егемендігін алып, халқымыз қараңғылықтың түбінен шыға бастағанда тарихымызға, мәдениетімізге деген халқымыздың қызығушылығы арта түскені белгілі деп ойлаймын. Тарихымыздан хабар беріп, мәдениетімізді бейнелейтін мәдени мұраларымыздың бірі – киіз үйдің көшпелі халқымыздың өмірінен алатын орны ерекше. Оның тарихы, жасалу технологиясы, бөліктері, түрлері туралы түсініктер жұмыстың құндылығы болып табылуда. Егер біз осы бабаларымыздан қалған ең қымбат мұралардың бірі – киіз үйді сол кездегі ата – бабаларымыз сияқты қастерлеп, оның қасиетін, құдіретін келер ұрпаққа жеткізер болсақ, олардың бойына рухани құндылықтарды бағалай білетін ұлттық және патриоттық санасы жоғары тұлға қалыптастыруға болады. Асемнің  жұмысының мақсаты киіз үйдегі физикалық құбылыстарды зерттеу. Көп оқушылар біле бермейтін киіз үй бөліктері туралы, олардың түрлері мен атаулары туралы түрлі пікірлерді жинақтай отырып, бүгінгі ұрпақтың бойына мәдени мұраларға деген көзқарасты қалыптастыру, тәуелсіз елімізге деген патриоттық сезімдерін дамыту болып табылады. Осындай құнды мәліметтерді жинақтай отырып, ата бабамыздың тұрмысы туралы өз білімін де толықтыра түсуде. Әрі өз кластастары арасында өз білгендерімен  бөлісуде. Сондай-ақ, Асем математика мен физикадан алған білімің үштастырып  есеп құрды оның шешуің таба білді.Әжесі Нәсіпті апайдың әнгімесінең өз ойын толтыра білді.

Ғасырлар бойы қалыптасқан тілімізді, дінімізді, тәрбиемізді, ұлттық салт-дәстүрлер, үлгі-өнеге үйреніп, бойына  сіңіріп, болашақта өмірде өз орнын таба алады деп сенемің.

Аннотация.

-Зерттеудің мақсаты: Ата-бабамыздан қалған ұлттық құндылық-киіз үйдегі физикалық құбылыстарды зерттеу.

Киіз үй – қазақ халқының өзімен бірге жасасып, тарих белестерінен бірге келе жатқан заттық, тұрмыстық мәдениеттің көрінісі.Зерттеу қазақ халқының киелі киіз үйінің құрылымдық ерекшелігінен толық мағлұмат беруге бағытталған.  Малдың жүнінен және табиғи материалдар ағаш пен шиден жасап шыққан көшпенді халықтың баспанасы болған тамаша туынды- киіз үй туралы мағұламат алу.

Зерттеу жұмысының ғылыми болжамы: Егер біз осы бабаларымыздан қалған ең қымбат мұралардың бірі – киіз үйді сол кездегі ата – бабаларымыз сияқты қастерлеп, оның қасиетін, құдіретін келер ұрпаққа жеткізер болсақ олардың бойына рухани құндылықтарды бағалай білетін ұлттық және патриоттық санасы жоғары тұлға қалыптасады.

Зерттеудің теориялық мәнділігі: Киіз үй туралы ғылыми жоба немесе курстық жұмыс дайындағанда көмекші құрал болады. Сонымен қатар оқушыларға мәлімет жинауға септігін тигізеді.

Зерттеудің практикалық мәнділігі: Оқушыларға киіз үй жабдықтағанда немесе кездестіргенде көмегін тигізеді және өз елінің ертедегі тұрмысымен танысады.

Зерттеудің жаңалығы мен дербестік нәтижесі:

– киіз үй туралы тәлімдік, тәрбиелік көзқарастарға талдау жасалды;

– киіз үйдің ата – бабаларымыздың өмірінде алған орнын көрсету;

– киіз үйдің бөліктері мен түрлері жайында түсінік берілді;

-Киіз үйдің негізгі құрылыс материалы – киіз жайында түсінік берілді

– Жылу құбылыстары ,механикалық энергия жайында түсінік берілді.

Жұмыстың орындалу әдістері: Тарихи деректермен танысу, оларды жинақтау, қорыту, салыстырмалы талдау жасау,  есептер шығару,тұжырымдау.

Ғылыми жұмыстың жаңалығы: Киіз үйдегі ауа алмасу процесі өте жақсы болғандықтан ондағы ауа массалары өздігінен алмасып отырады. Есіктен кірген таза ауа киіз үй ішіндегі ауаны жоғары көтеріп, түндіктен шығарып жібереді. Осыған орай үйде жұқпалы аурумен ауыратын адам болған жағдайда оның ауру клеткалары үйдегі басқа адамдарға жұғып, тарамай бірден сыртқа шығып кетіп отырады.

КІРІСПЕ

Дәстүр болмаса, мәдениет жоқ.

Мәдениет болмаса, тәрбие жоқ.

Тәрбиесіз адам жоқ.

Тұлғасыз халық жоқ.

Г.Н. Волков.

Киіз үй- «Атамыз-Алаш,керегеміз-ағаш», «Киіз туырлықты,ағаш уықты қазақпыз» деп,аталы сөз айтып қалдырған ата-бабаларымыздың негізгі баспанасы.Ал XII-XIII ғасырлардағы мемлекеттердің Алтын орда,Ақ орда,Көк орда деп аталуының өзі осы киіз үйге байланысты екенің Ш.Уәлиханов айтқан.

Тарих-адамзаттың өткені. Бұл сөздің кең мағынасында адамзат қана емес, әр халық, ұлт бөлек.Көшпелі халықтардың тұрмысы әлі күнге дейін ғалымдар мен қарапайым адамдар, туристер арасында үлкен қызығушылық тудырады.

Біздің жұмысымыз көшпелі халықтар мәдениетінің ерекше ерекшелігі – киіз үйге арналған.  Қазақтың киіз үйі – бұл көшпелімен бірге жүретін ерекше үй. Тұрғын үй ретінде ол көшпенділердің тұрмыс қажеттіліктерін ескере отырып дәл ойластырылған, ал оның жабдықтары  ою-өрнектерімен ерекшеленді деп сеніммен айтуға болады. Киіз үйді құру қағидасының өзі де көшпенділердің айналасындағы әлемге деген көзқарастарының көрінісі болды.

1 Киіз үйдің негізгі құрылыс материалы – киіз : тарихы және қолданылуы

Киіз, кигіз – қойдың күзем жүнінен басылған, үй тұрмысында пайдаланылатын бұйым. Көшпелі халық өмірінде киіздің алатын орны ерекше. Киіз қазақ жеріндегі көшпелі тайпаларда б.з.б. 1-мыңжылдықта белгілі болған. Ноин-улин мен Пазырық қорғандарынан табылған заттардың ішінде киізден басылған бұйымдар да бар. Бұл киіз басу өндірісі ерте дамығанын көрсетеді. Киізден сырт киім, байпақ (аяқ киім) тіккен, оны тек үйді жабу үшін ғана пайдаланып қоймай, киіз үйдің ішкі жасау-жиһаздарын, өзге де тұрмыс-тіршілікке қажет заттарды тігуге де қолданған. Халық шеберлері қазіргі кездің өзінде киізден қоржындар мен дорбалар жасайды. Жазғы құрылымдар үшін қалыңдығы 5-6 мм, ал қысқы тұрғын үйлер үшін-8-9 мм кілемшелер жасалады.қатты аязға оңай төтеп беру үшін киіз үйлер екі-үш қабат табиғи киізбен жабылған.

Табиғи киіздің негізгі артықшылықтары:

1. Қой жүні артық ылғалды сіңіре алады және сыртқы көрсеткіштер өзгерген кезде оны босатады. Осылайша, жылытқыш киіз үйде оңтайлы микроклимат жасауға қатысады.
2. Сол сияқты, киіз «артық» жылуды сіңіреді, оны ауа температурасы төмендеген кезде береді.
3. Уақыт өте келе материал құлап кетпейді және бастапқы өлшемдерін өзгертпейді.
4. Қойдың жүні ерекше қасиеттерге ие: формальдегидтерді, азотты және күкірт диоксидін сіңіреді. Оқшаулау талшықтары адам ағзасына зиянды заттарды бейтараптандырады.
5. Табиғи материал жоғары экологиялық таза. Онда жасанды қоспалар жоқ және адам денсаулығы үшін мүлдем қауіпсіз. Киіз үйлерді жылытуға арналған материал ретінде бірнеше ғасырлар бойы қолданылып келеді. Сену қиын, бірақ бүгінгі күні ол өзінің тікелей функцияларын өте жақсы орындайтын жалпы оқшаулау болып табылады.
6. Қалыңдығы 1,5 см киіз жылу оқшаулауын қамтамасыз етеді, қалыңдығы 1,5 кірпіштің кірпіш қабырғасына тең.

Көбінесе киіз кішігірім ғимараттарды оқшаулау үшін қолданылады, өйткені бүгінгі күні көптеген адамдар қымбат оқшаулағыш материалдарды сатып ала алмайды.Бұл жағдайда киізді пайдалану өте тиімді болып келеді.

2 Киіз үйдің жасалуы  және оның жылу сақтау құбылысы

Киіз үй – қазақ халқының бір шегесіз жиналып, бір шегесіз құрылатын, қыста жылы, жазда салқын, көшіп-қонуға ыңғайлы тұрмыстық үй.

Физика,астрономия  тұрғыдан қарастырсақ:1. Қандай ыстық болса да киіз үйдің ауасы таза, салқын болады. Бауымен керіліп туырлық көтерілсе сырттан үйге кірген ауа қайтадан жоғары өрлейді, өйткені жылы ауа ұлғаяды.

2.Киіз үйдің салқын,жарық болуы оның түндігіне байланысты. Түндік қазіргі үйдегі терезенің ашпалы көзінің (форточка) және мұржаның ролін атқарады. Түндіктен кірген салқын ауа төмен түсіп, жылы ауа мен суықта от жаққандағы түтін түндік арқылы сыртқа шығады.

3.Дауылды күндері үй шайқалмас үшін оған салмағы бар зат байланады. Желбауға диірмен тастары, бөшке байлаған. Шаңыраққа салмақты зат ілулі тұрғасын бүкіл үй сүйектеріне қосымша салмақпен әсер етеді. Дауылда үйдің орнықтылығы, мықтылығы артады.

4.Киіз үйдің төбесіне жаңбыр іркілмес үшін 45°шамасында иілген ағаштан күлдіреуіш орнатады. Жауын – шашын тамшылары төбесінде кідірмей , оп – оңай жүн талшықтармен сырғып түседі.

5.Киіз үйдің ортасында отырған адам «шаңырақ» арқылы наурыз және көкек айларында аспанның солтүстік жартышырында біздің жерімізге көрінетін ең басты жұлдыздар мен шоқжұлдыздарды көре алады.

А) Солтүстік нүктеде –Темірқазық,Жетіқарақшы,және Айдаһар.

Ә) Шығыс нүктеде- Егіздер,Орион,Персей,Возничий,Торпақ және Үркер.

Б) Батыс нүктеде –Бүркіт,Лира,Аққу,Геркулес,Волопас

В) Сотүстік нүктенің төменгі жағы-Кассиопея, Пегас, Тоқты, Балықтар, Суқұйғыш, Ешкімүіз,Кит шоқжұлдыздары.

Киіз үй – мал баққан көшпелі халықтардың қысы – жазы отыратын өте қолайлы және төзімді баспанасы. Ол тез құрылып, тез жиналады.  Киіз үйдің қазақ өмірі мен әлеуметтік жағдайына үйлесімдігі сондай, оны үлкейтіп, кішірейтіп, тіпті бірі – біріне қосып, 2 – 3 бөлмелі етіп тігуге де болады.Үйдің көлемін табанының ауданын, қалауымызша өзгерте беруімізге болады.Үйдің табаны шеңбер болып келетіндіктен ауданының формуласы бойынша есептеп табуға болады

S= R², мұндағы  R- шеңбердің радиусы.Киіз үй екі геометриялық фигурадан құралады – цилиндр және қиық конустан.

Мысал ретінде сегіз қырлы киіз үйді алып ,оны  0° – тан 25°С-қа дейін қыздыру үшін қанша ағаш қажет екенін есептедім.

Бірақ есептеулер жүргізу үшін киіз үйдің көлемін, ауа массасын білу керек және жылу балансының теңдеуін қолдана отырып, ағаштың  массасын табу керек.

Киіз үйдің келесі параметрлерің алдым: бір қыры – 2,6 метрге тең деп алып  оның периметрің анықтаймыз – 8 • 2,6 м = 20,8 м . Киіз үйдің радиусы – 3,2 м және ауданы  S дұрыс N-шаршы алаңының формуласын қолдана отырып S = ½ Р • R, мұндағы Р – периметр, R – жазылған шеңбердің радиусы.

S₁  = ½ ∙20,8 м • 3,2 м = 33,8 м².

V₁ = S₁ • h₁ = 33,28 • 1,6 = 53,25 м³ бұл киіз үйдің төменгі бөлігінің көлемі.

V₂ = 1/3 π * R₂ * h₂ = 1/3 • 3,14 • (3,2)2 • 2 м = 1/3 • 3,14 • 10,24 • 2 = 21,4 м³-шатыр астындағы киіз үйдің жоғарғы бөлігінің көлемі сегіз қырлы конус, мұндағы R-конус негізінің радиусы, ал h-оның биіктігі. Барлық киіз үйдің көлемі V₁ және V₂ қосындысына тең.

V = V₁ + V₂ = 53,25 м³ + 21,4 м³ = 74,68 м³.

Киіз үйдің ауа массасын анықтаймыз mауа = ρ * V = 1,29 кг / м³ * 74,68 м³ = 96,34 кг.

Q₁ = с ауа  ∙mауа  ∙ Δt° = 1005 Дж/ • кг ∙ ° С ∙ 96,34 кг ∙ 25 °с = 2420542,5 Дж.

Q₁ = Q₂

Q₂  = qағаш∙m ағаш

m ағаш =  сауа  ∙mауа  ∙ Δt°  /q ағаш

m ағаш =  2420542,5 Дж/1∙ 10⁷ Дж / кг = 0,242 кг.

Бұл отынның  массасы киіз үйді жылытуға жетпейді.Себебі, конвекциялық ағындардың арқасында түндік арқылы көбірек жылу шығады. Киіз үйді жылыту сәулелену есебінен жүргізіледі, өйткені ауаның  жылу өткізгіштігі нашар.Практикада сегіз қырлы киіз үйді алып ,оны  0° – тан 25°С-қа дейін қыздыру үшін 10кг ағаш керек екен.

3.Киіз үй материалдарының физикалық қасиеттері.

Киіз үй қанқасын түгел  ағаштан – берік ағаштан (қайыңнан, талдан) жасалады. Киіз үйдің ағаштарын (уық, кереге, шаңырақ, күлдіреуіш) деформациялайды.

Деформация – дене пішінің немесе көлемінің өзгеруі. Қайын мен тал басқа ағаштармен салыстырғанда деформациялауға, яғни июге, бұруға, қысуға, созуға ыңғайлы, бір жағынан берік, қатты жақсы материал болып табылады.

Үйшілер кептірілген ағаштарды алып қидың малмасына (диффузия процессі жүреді) немесе ыстық шоқ араластырылған күлге (жұмсарту , балқыту) салып балқытады, яғни ағаштарды пластикалық деформацияға ұшыратады.

Пластикалық деформация – сыртқы күштердің әсері тоқтағаннан кейін жойылмайтын деформация, яғни ағаш берген қалыпты сақтап қалады. Үйшілер ағаштарды тезге салып түзетіп алады, кейін морға салып кереге, уыққа, күлдіреушке лайықтап ырғаққа салынып, белгілі бір үлгі, жобаға келтіреді.

Ағаштарддың қызыл түсті жосамен бояйды және өсімдік майымен майлайды. Ағаш – кеуек дене, суды, ылғалды жақсы сіңіреді. Ылғалданған ағаш беріктік қасиетін жоғалтады. Судың жұғу қасиеті ағашқа зиян. Май қабаты ағашты судың ылғалдықтың сіңіуінен сақтайды.Қазақ  бабаларымыз судың майлы беттерге  жұқпайтынын білген. Судың майлы бетке жұқпау себебін ғылыми түрде былай дәлеледейміз :сұйықтың молекулалары бір – біріне майдын молекулаларынан гөрі, күштірек тартылады.

Қайынға,талға, құрт түспейді, басқа ағаштар сияқты тез шірімейді, мұны ағашта арнайы шірітпейтін және құрт жолатпайтын спецификалық зат бар деген  болжам айтуға болады.

Киіз үйдің негізгі құрылыс материалы – киіз болып табылады. Синтетикалық материал айналасына оң зарядталған өріс тудырады. Ол өріс адамның ағзасына қолайсыз әсер етеді. Ал киіз – табиғи материал. Қой жүнін сабалап, біріктіріп жасайды. Жүннің бір талшығын микроскоп арқылы қарастырғанда, қылдың қуыс каналы бар екенін анықтауға болады. Жүнге ыстық су құйып және механикалық әрекет нәтижесінде ширатады, көлемі V кішірейеді, тығыздығы  артады .Киіз басудың ең жоғарғы тығыздығы р =0,55 г/ см3

4.Киіз үйдің жылу өткізгіштігін зерттеу

Енді киіздің жылу өткізгіштігіне тоқталайық.

Жүннің жылу өткізгіштігі нашар, өйткені қалай сабаласа да ,жүн талшықтарының арасында бірталай ауа болады. Ауаның жылу өткізігіштігі нашар болады,өйткені  ауа молекулалары бір – бірінен алыс орналасады да, энергияның бір молекуладан екіншісіне берілуі қиынға соғады. Сондықтан киіз үйдің аптап шілдеде сая, ызғырықта жылы баспана болады. Салыстырып көруге кейбір заттардың жылу өтімділігін келтірейін

Зат                      Жылу өтімділік Вт/м.к

Қызыл кірпіш       0,67

Су                          0,599

Қағаз                        0,14

Киіз                         0,062

Жүннен тоқылған

мата                       0,052

Жібек                    0,043 – 0,058

Мақта                    0,042

Қойдың жүні        0,038

Ауа                       0,025

Киіздердің , баулардың жиектерінің беріктік шегін арттыруға шүберекпен, түйенің шүйда жібімен арнайы әдіптейді. Жылқының қылы, түйенің шүйдасы ең беріктік шегі максимал материалдар. Металл материалдардан жасалған арқандар ат қылынан жасалған арқандардан беріктік шегінен кем болып жатады. Баулар қысыммен киіздерді ұстап тұратын болған.

Үй киіздерін әзірлеп болғаннан, оны ақ бормен немесе күйген сүйекпен борлайды. Бұл әдемі ақ түс береді, әрі киіздердің берік болуына, су, жылу, суық өтпеуіне едәуір әсер етеді.Киіз үй ақ  түсті болуы жарық шағылдыру қабілеті өте жоғары болатынын бабаларымыз  білген .Ақ түс  қара түстен  13 есе, сары, көгілдір түстерден – 2,5 есе артық. Қазақ көшпелі халық болғандықтан уақытының көбін ашық аспан астында өткізеді. Ал, күн сәулесінің  ультракүлгін бөлігі атмосфераның жоғарғы қабаттарында нашар жұтылатындығынан адам ағзасына елеулі әсер етеді . Мөлшері нормадан асса әсері денсаулыққа қауіпті. Ал ақ киіз атмосферадағы түрлі сәулелердің, магнит, электр өрістердің, жылу алмасуының т.с.с зиянды әсерінен қорғайды.

ҚОРЫТЫНДЫ

Киіз үй- көшпенділер үшін табиғаттай сұлу, кеңістікке үйлесімді шағын әлем. Бұл ретте киіз үйді адамзат баласының ұзақ тарихында жасалған материалдық мұраларының ішіндегі бірдей айғақтарының бірі деп қарауға болады. Киіз үйдің ішіне кіргенде іргесі төңіректегі көкжиекті, уық – шаңырағы аспан күмбезін елестетсе, ішкі – сыртқы безенген көркі әсем табиғатты жоқтатпайтындай әсерге бөлейді. Табиғатты зерттейтін ғылым – физика және киіз үй астрономиямен де тығыз байланысты. Киіз үй сан мен сапаны қамтыған тағылымы биік, танымы терең ,табиғи көркем туынды.

Мейлі қандай пішінде, қандай сән деңгейінде тігілсе де, киіз үйлер артып жүруге, тігіп-жығуға қолайлы, күн аптабын, ыстық-суық, жауын-шашын өткізбейтін, желге, жер сілкінуге берік, денсаулыққа пайдалы, қауіпсіз баспана болуы сипатымен айрықша даралық қасиетке ие. Әрі әсемдігімен көзге түседі.

Киіз үйдің тұлғасына архитектуралық шеберлік, сәулет, сұңғат өнері тоғыса біткен. Шынында, киіз үй туындысы ғана емес, «халықтың астрономиялық, метрологиялық (жадылық), математикалық, физикалық, экономикалық т.б.өмірлік тәжірибесіндегі білімнің айқын көрсеткіші»…

Зерттеу барысында бойымызға түйгеніміз өскелең ұрпақтың азамат болып қалыптасуы және оның шығармашылықпен дамуының негізі тәрбиеден бастау алады. Еліміздің ертеңі мен ұлттық қауіпсіздігі, қоғамның құндылығын талдағанда ғана санамыз жаңғыратынын байқадық.