Учителю
Проект учащегося 8 класса

Проект учащегося 8 класса

Автор публикации: Пупкова Н.Н.

Дата публикации: 11.02.2015

Краткое описание: Цель проекта:1. Дать представление об использовании математических знаний на практике. Понять, зачем людям нужна математика.2.Доказать, что математика является неотъемлемой частью нашей жизни, поэтому её необходимо изучать в школе.Задачи проекта:Уметь на практике примен

предварительный просмотр материала

Муниципальный тур окружного конкурса творческих работ учащихся

«Интеллект. Творчество. Фантазия».

Секция: математика

Тема: «Математика в моей жизни»

Выполнил:

Муниров Ильяс Мазитович,

8 класс

ГБОУ СОШ с. Русский Байтуган

Камышлинский район

Научный руководитель:

Пупкова Наталья Николаевна,

учитель математики

г. Похвистнево

2015 г

Введение.

Цель проекта:

1. Дать представление об использовании математических знаний на практике. Понять, зачем людям нужна математика.

2. Доказать, что математика является неотъемлемой частью нашей жизни, поэтому её необходимо изучать в школе.

Задачи проекта:

Уметь на практике применить полученные математические знания.

В математику входят такие науки как: арифметика, алгебра, геометрия, тригонометрия, планиметрия, стереометрия, линейная алгебра, математический анализ, теория вероятностей, математическая статистика и т. д.Почему в нашей повседневной жизни математические знания необходимы?

Арифметика! Даже в каменный век
Обращался к тебе человек.
Без тебя невозможно предметы считать,
Невозможно построить мосты.
Там, где сложное, новое надо создать,
Лучшим другом становишься ты.

В строительстве без математики никак не обойтись. Посудите сами: надо уметь измерять высоту, ширину, длину предметов? Надо! Надо уметь вычислять размеры дверей, окон, комнат, квартир? Надо! Как подсчитать количество нужного строительного материала, если не знаешь математику? Никак! Математику применяли ещё задолго до нашей эры. В Древнем Вавилоне при помощи математических расчётов строили водопроводы и подавали в дома воду. В Древнем Египте по математическим расчётам строили пирамиды. Ну а сейчас, когда в мире возводятся высоченные и невообразимой формы конструкции, без математики просто никуда. Её должны знать все: от каменщика и отделочника до прораба и проектировщика.

Обоснование целесообразности выбранного проекта.

Выявление основных параметров и ограничений.

Я очень люблю цветы. Я много читаю, смотрю телепередачи и научно-популярные фильмы про живую природу. Ищу информацию в интернете. Особенно мне интересно выращивать экзотические растения, но им нужно много тепла и света круглый год.

В условиях Самарской области многие растения можно высаживать в грунт, но только с мая по сентябрь-октябрь. Поэтому для выращивания многолетних теплолюбивых растений, растущих круглый год, а также цветущих экзотических однолетников необходимо создавать особые условия, что возможно лишь в оранжереях и теплицах.

Я давно мечтал увидеть, как растут экзотические растения. Мне посчастливилось посетить в Москве Главный Ботанический Сад Академии Наук Российской Федерации им. Н.В. Цицина. (Приложение. №1,2,3)

После этого посещения я просил родителей, чтобы они мне сделали маленькую оранжерею в нашем доме. Родители поддержали мою идею.

Для чего нужна оранжерея?

Оранжерея - застеклённое помещение для выращивания, а также содержания зимой южных древесно-кустарниковых, чаще вечнозелёных растений (например, пальмы), цитрусовых (лимон, апельсин), плодово-ягодных, цветочных и других, не выдерживающих на открытом воздухе климата данной местности, а в летний период - для выращивания растений, требующих специфических условий (определённой влажности и температуры воздуха, освещения).

Многие овощи и цветы выращиваются в оранжереях в конце зимы и начале весны, а затем, с наступлением тёплой погоды, пересаживаются на открытый грунт. Основное назначение нашей оранжереи - выращивания цветов, овощей на рассаду (приложение№4).

Вначале мы не делали математические расчёты, но прочитали много литературы, по интернету подобрали несколько проектов, которые нам понравились и приступили к осуществлению нашей идеи.

Сейчас, когда наша оранжерея уже готова, я понял, что математику надо знать как можно лучше. И уделять ей особое внимание, так как начиная уже с фундамента нам пришлось делать расчёты, планы, чертежи, замеры и т.д. ( Приложение № 5 чертеж )

Оранжерея отличается как от зимнего сада, так и от теплицы. Отличие оранжереи от зимнего сада заключается в том, что она является исключительно местом культивации теплолюбивых растений. В отличие от зимнего сада, оранжерея не предназначена для того, чтобы быть зоной отдыха, продолжением столовой, гостиной и уж тем более спальни.

История возникновения и развития оранжерей.

Само название этих помещений - оранжереи - произошло от французского «orange», что в переводе значит «апельсин». И это не случайно. Ведь во времена блистательных французских королей, эти помещения использовались для выращивания различных диковинных растений и фруктов. И первое место у французских власть предержащих гурманов занимали именно апельсины и другие цитрусовые.

Впервые теплая оранжерея была построена в ботаническом саду г. Лейдена в Голландии в 1599г. Она была стеклянной и отапливалась с помощью печей. В оранжереях, появившихся в Англии в XVII веке, тепло поддерживалось самыми разными способами. Например, в Оксфорде отопление оранжерей осуществлялось с помощью специальных, наполненных горящим древесным углем тележек - «жаровен». А в 1685г. в Челси начал применяться подземный подогрев почвы.

Российские оранжереи тоже имеют богатую историю. Уже в конце XVII века в России появились первые «оранжерейные палаты», которые обогревались с помощью дровяных печей. Это были оранжереи, расположенные в набережных садах Московского Кремля. Наиболее богатые русские дворяне тоже не отказывали себе в удовольствии содержать теплицы, где выращивались экзотические деревья и растения. Так, князь М.А. Черкасский в своем подмосковном имении Архангельском растил в своих двух оранжереях заморские растения, такие как лавр, персик, олеандр и др. А уже в XVIII столетии русский царь Петр I приказал заложить оранжереи в Аптекарском огороде и Летнем саду в Санкт - Петербурге.

Так, с легкой руки российского императора, очень скоро оранжереи, которые раньше предназначались в основном для выращивания тропических плодов (ананасов, апельсинов и др.), стали обязательным элементом дворцовых ансамблей и богатых усадеб. Очень часто они выполняли одновременно несколько функций. Они служили и стеклянными питомниками, и танцзалами, и даже галереями, украшенными прекраснейшими скульптурами и картинами. Самыми известными из них были оранжерея в Кусково под Москвой; зимние сады П. А. Демидова в Москве, славившиеся богатейшей коллекцией оранжерейных растений (конец XVIII в.); а также оранжереи графа А.К. Разумовского в Горенках (начало XIX в).

После Октябрьской Революции 1917г. теплые оранжереи в имениях и усадьбах начинают постепенно исчезать, как и возможность существования такой собственности. Только лишь когда люди начали получать дачные участки, интерес к технологиям закрытого грунта вновь возродился. Однако пышные оранжереи прошлого превратились в простейшие парники для выращивания ранних овощей.

Банк идей - виды оранжерей.

Оранжереи бывают- односкатные, то есть с одной плоскостью кровли (крыши), обращенной на юг, с углом наклона 30-45°; -

Двускатные - с 2 плоскостями кровли, с внутренними поддерживающими стойками и со скатами кровли, обращенными на 3апад и Восток, с углом наклона 24-28- блочные - с 2-5 и более двускатными оранжереи, объединёнными в одну оранжерею или соединёнными друг с другом с помощью желобов, поддерживаемых снизу столбами.

Ангарные - аналогичные двускатным, но без внутренних стоек.

Блочные - с 2-5 и более двускатными оранжереи, объединёнными в одну оранжерею или соединёнными друг с другом с помощью желобов, поддерживаемых снизу столбами

Пристроенная к дому односкатная

Мы выбрали односкатную оранжерею пристроенную к дому.

Этапы строительства и математические расчеты..

Наша оранжерея выполнена в виде пристройки к дому. У нас получилось расширение жилого пространства для этого в стене дома сделали большой проем, поставили большую остекленную дверь размером 1,9 х 0,80 она обеспечила плавный переход из одной зоны в другую и объединила его одно пространство с общей обстановкой по сути это получилось часть дома только освещенная солнцем. С одной стороны мы сделали обеденную зону отдыха с мягкой мебелью с другой оранжерею с вечно зелеными растениями.

Фундамент.

Перед разметкой фундамента мы расчистили участок, сделали чертёж ленточного фундамента на котором были изображены основные параметры будущего фундамента под оранжерею ( Приложение № 6 чертеж фундамента).

Имея на руках схему ленточного фундамента мы приступили к его разметке на участке. Для этого мы использовали собственноручно изготовленные колышки и леску. Также нам понадобилась рулетка. Сначала мы вбили колышек 1,отмечающий первый из углов будущей оранжереи далее отметили вспомогательный кол 2 и натянули между двумя кольями леску. По углам периметра вбивали рейки и определяли правильность углов.

Ширина фундамента по чертежу 0,4 м, но мы сделали разметку на 0,1 м шире. Так было удобнее копать. Глубина 0,7 м, цокольная надземная часть 0,5 м.

Опалубку мы сделали из досок толщиной 0,025 м ,для этого нам понадобилось 3,9 куб/м.

Вентиляционные и коммуникационные отверстия в фундаменте предусмотрели заранее разместили в опалубке куски пластиковой трубы с сечение 0,1 м , длиной 70 см 2 шт.

На дно траншеи уложили подушку из щебня 0,2 м, слой песка 0,15 м. После того, как траншея была готова, мы залили бетоном, при этом использовали щебень, песок, старые кирпичи, для стяжки использовали металлические пруты.

Расчет бетона. Расчет бетона для ленточного фундамента делали так:

Периметр- 14 м;

Глубина подземной части - 0,70 м - 0,35 м = 0,35 м;

Высота надземной части - 0,5 м;

Ширина - 0,4 м;

Марка цемента - М-400.

После расчета мы определили нужное количество бетона - 4,86 куб/м.

Особенности расчета расхода цемента на 1 куб бетона

Количество цемента влияет на подвижность бетона. Поэтому при приготовлении бетона точность закладки компонентов должна соблюдаться в следующих объемах:

Цемента - до 1 кг.
Песок - до 3 кг.
Щебня - до 4 кг.
Воды - до 220 литров на куб.

Расход цемента на 1м3 бетона является справочной информацией, которую для основных марок бетона отображает таблица расхода:

Маркировка бетона

Применение

Расход цемента в кг на 1 куб бетона

М100

Легкий бетон, применяемый на подготовительных этапах предшествующих бетонным работам

166

М200

Бетон широкого спектра применения, чаще всего используется для заливки фундаментов

241

М300

Бетон широкого спектра применения, отличающийся хорошими прочностными свойствами

319

М400

Средний бетон, отличающийся быстрым застыванием, наиболее часто используется при строительстве гидротехнических конструкций.

417

Мы взяли марку цемента М-400.

В мешке 50 кг цемента.

Расход на 1 куб бетона:

417х3=1251 кг песка;

417х4=1668 кг щебня;

Расход на куб бетона:

417х4,86=2026,62 кг цемента М -400;

1251х4,86=6079,86 кг песка;

1668х4,86=8106,48 кг щебня.

220х4,86=1069,2 л воды.

Для укрепления фундамента его необходимо армировать, для этого мы использовали металлические пруты. Для этого нам понадобилось 140 метров арматуры.

Полы.

Полы мы сделали из бетонной стяжки. Для расчета необходимого количества бетона я измерил площадь будущей оранжереи:

длина 7 м, ширина 3,5 м S = а х в = 7 х 3,5 = 24,5 кв/м.

высота пола h= 0,05 м.

Объем заливаемой площади равен V = 24,5 х 0,05 =1,225 куб/м.

Расчет бетона на пол

Соотношение материалов для использования бетона.

Цемента - до 1 кг.
Песок - до 3 кг.
Щебня - до 4 кг.
Воды - до 220 литров на куб.

417х1,225=510,825 кг цемента М -400;

1251х1,225=1532,5 кг песка;

1668х1,225=2043,3 кг щебня.

220х1,225=269,5 л воды.

Экономический расчет фундамента и пола

№

наименование

Кол-во

цена

Сумма (руб)

цемент

2537,4 кг

5руб/кг

12687,00

песок

7612,36 кг

1,20

9134,832

щебень

10149,8 кг

1,50

15224,7

арматура

140 м

10 руб/м

1400

Труба из ПВХ

1,40м

30руб/м

Доски (опалубка)

3,9 куб/м

500руб/куб

1950

Итого:

40438,53

Дренажная система.

Канализационную систему мы подвели к общей канализации дома.

Каркас

После того как фундамент и пол были готовы мы приступили к возведению каркаса. Каркас был выполнен из дерева, в данном случае из сосны. Это очень прочный и износостойкий материал Использовались брусья с сечением 0,05х0,1м

Расчет каркаса:

Стойки (брусья) 14 шт по 2,5 м =35 метров.

Перемычки боковые -6 шт по 3,5 м = 21 м.

Перемычки 7 м х 3 шт = 21 м.

Прочности крыши было уделено особое внимание. При расстоянии между несущими балками применили разделительные поперечные шпросы - они дополнительно усилили конструкцию. Так как в нашем регионе зимы бывают очень снежные, и чем меньше уклон крыши оранжереи, тем сильнее бывают нагрузки. Поэтому мы сделали уклон.

Брус примыкающий к стене (конек): 1 шт - 7 м.

Стропило: 8 шт по 3,7 м= 29,6 м .

Шпросы: 2 шт по 7 м =14 м .

Ригели: 2 шт по 0,5 м =1 м .

Итого: у нас ушло 128,6 м бруса.

Мы вычислили сколько у нас ушло кубов брусьев на каркас и крышу: 128,6 х 0,05 х 0,1 = 0,643 куб/м.

Но так как дерево подвержено атмосферным воздействиям, под действием избыточной влаги и ультрафиолета мы обработали всю конструкцию влагоустойчивой лак-пропиткой, с расчётом 1л. на 10-12 кв.м.

Расчет лак-пропитки

Сначала узнаем периметр бруска с сечением 0,1х0,05.

Периметр равен :Р = (0,1+0,05) х 2= 0,30м

Теперь мы можем вычислить площадь покрываемой поверхности каркаса

S= 128,6 х 0,3 = 38,58 кв/м, т.к расход 1 литр лак-пропитки уходит на 12 кв/м,

то нам потребуется: 38,58 : 12 = 3,25 литров.

Для заполнения нашего каркаса мы использовали поликарбонат. Этот материал представляет собой 2-х или 6-ти слойное оргстекло с воздушными прослойками. Оно лёгкое и удобное в обработке.

Толщину этого материала мы подобрали в соответствии с нашим климатом - 6 мм.

Для того, чтобы узнать сколько кв метров нам понадобится мы сделали следующий расчет.

Расчет поликарбоната:

Площадь двух боковых сторон: S= 3,5 х 2,5 х 2=17,5 кв/м

Площадь фронтальной стороны: S= 7 х 2,5 = 17,5 кв/м

Площадь крыши: S= 3,7 х 7= 25,9 кв/м

Площадь фронтона, площадь треугольника S==1/2хhха=1/2х0,5х3,5=0,875кв/м

S фронтонов 0,875х2=1,75 кв/м

Итого: нам потребовалось17,5+17,5+25,9+1,75=62,65кв/м.

Экономический расчет каркаса

№

наименование

количество

Цена за единицу

Сумма (руб)

шурупы

1000 шт

0,3 руб/шт

300,00

поликарбонат

62,65 кв.м

220,00 руб/кв.м

13783,00

Лак-пропитка

3,25 л

140,00 руб/л

455,00

брус

0,643 куб/м

7000,00 руб/куб

4501,00

Итого:

19039,00

Отопление.

Следующим этапом нашей работы было отопление.

Расчет отопления

Для того, чтобы поддерживать необходимую температуру в данном помещении мы подключили отопление оранжереи к системе центрального отопления дома. Чтобы узнать необходимое количество радиаторов необходимых для обеспечения тепла в данном помещении мы сделали следующий расчет. 1 секция радиатора прогревает объем воздуха 1,8 куб/м . Мы рассчитали объем отапливаемого помещения:

V=3,5х2,5х7,0=61,25 куб/м

Зная объем мы вычислили количество секций:

61,25:1,8=34 секции

Для этого нам понадобилось 4 -10ти секционных радиатора, 10 метров металлопластиковой трубы диаметром 20 мм.

Вентиляция оранжереи. .

Оранжерея представляет собой искусственную экосистему для выращивания растений любых видов и особенностей. Преимущественно оранжереи состоят из стекла и пластика. Внутри них исходящее от солнца инфракрасное излучение подогревает растения и почву. Воздух, нагретый от внутренней поверхности, удерживается внутри конструкции крышей и стенками. Для растений которые находятся в оранжерее требуется постоянный приток свежего воздуха для этого мы сделали форточки.

Общая площадь такой форточки должна быть не менее четверти всей площади оранжереи. Только таким образом можно достичь требуемого уровня поступления кислорода. Оконную систему мы сделали из бруса сечением 0,08х0,07м , который позволил установить стеклопакет размером : 1,00х1,40 м , толщиной 0,048 м. Форточка у нас открывается вручную. К естественной вентиляции относится и обустройство приточно-вытяжной вентиляции. В этом случае мы предусмотрели отверстие в нижней части для притока свежего воздуха , а в верхней части для оттока воздуха.

Экономический расчет отопления и вентиляции

№

наименование

колличество

Цена за шт

стоимость

стеклопакет

1 шт

6000,00

секции

34 шт

400,00

13600,00

Труба пластик

10 м

37 руб/м

370,00

Итого:

20470,00 руб

Освещение.

Растения в оранжерее в зимнее время испытывают недостаток освещения, что негативно сказывается на их росте. Поэтому мы обеспечили дополнительное освещение. Мы брали расчёт к примеру: на 5 кв. м. оранжереи высотой 2,5 м. нужно 4 металлогалогеновые лампы (40 Вт) или одна натриевая (250 Вт). Но мы поставили две лампы дневного освещения по 80 Вт.

Защита оранжереи от сильного солнечного излучения.

Так как наша оранжерея находится с южной стороны, летом там слишком много света и жарко, и чтобы не допустить возникновения его пагубных последствий мы предприняли внутреннюю защиту. Мы повесили жалюзи на стены, а на потолок специальную ткань со светоотражающей поверхностью.

Расчет жалюзи:

S поверхности 14х1,5=21 кв/м жалюзи

S потолка 7х3,7=25,9 кв/м светоотражающая ткань.

Полив оранжереи.

Кроме всего очень важен полив для растений. В этом случае мы провели водоснабжение из дома в строение, установили кран, и осуществляем полив вручную.

Экономический расчет освещения и затемнения

жалюзи

21 кв/м

250 руб/кв.м

5250,00

светильник

2 шт

500

1000,00

лампы

4 шт

80,00

320,00

Светоотр ткань

25,9 кв/м

25 руб/м

647,50

Итого:7217.50 руб

Обустройство рабочего места. Для эффективного обслуживания мы своими руками обустроили рабочее место. Здесь мы поместили рабочий стол с необходимым инвентарём, такими как: лейка, лопатка, сифон-распылитель и др., установили раковину с краном. В

этой же зоне мы предусмотрели место для хранения удобрений, мешков с землёй и другим рабочим инвентарём. В общей сложности на обустройство рабочего места у нас приблизительно 3000 руб.

Итого: 90160,53 руб.

Так как наша оранжерея в настоящее время предназначена для выращивания не только экзотических комнатных цветов, но и для выращивания рассады мы с конца января начинаем подготавливать грунт и высеивать семена на рассаду (Приложение № 7 ).

К маю рассада у нас уже готова (Приложение № 8 ).

В прошлом году продавая рассаду, мы для себя сделали расчет, на какую сумму мы продали нашу рассаду.

№

наименование

Количество шт

Цена за шт

Стоимость руб.

петунья

900

12,00

10800,00

лаватера

150

5,00

750,00

бархатцы

200

5,00

1000,00

астры

200

5,00

1000,00

гребешки

100

7,00

700,00

помидоры

1000

10000,00

баклажаны

150

10,00

1500,00

капуста

1000

5,00

5000,00

дыня

13,00

650,00

10.

арбузы

12,00

720,00

Итого:

30620,00

Сделав расчеты мы пришли к выводу, что наша оранжерея окупиться через три года.

Заключение

Таким образом, можно отметить, что создание и полноценное функционирование оранжереи требует значительных усилий и затрат. А все инженерные системы должны проектироваться комплексно с учётом взаимного влияния друг на друга. Однако если учесть все эти требования можно создать такую оранжерею своими руками, которая будет воплощать ваши представления о красоте и уюте, а так же приносить материальный доход. Я с гордостью приглашаю своих друзей и они с удовольствием приходят ко мне в гости и поддерживают все мои идеи. (Приложение № 9, 10)

Приложения

Приложение. №1,2

Главный Ботанический Сад Академии Наук Российской Федерации им. Н.В. Цицина. Оранжерея. г.Москва.