Строительство: наука и образование 03/2021

Архитектура. Реконструкция. Реставрация. Творческие концепции архитектурной деятельности.
Архитектурное проектирование. Градостроительство. Градорегулирование
1

Экосистема жилого квартала: проблемы, перспективы развития

О.Н. Дьячкова

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ); г. Санкт-Петербург, Россия

Введение. Проблема антагонистического противоречия жизнедеятельности человека и окружающей среды начала приобретать глобальные масштабы с развитием урбанизации, прорывным ростом энергетической и технологической мощи городов, способствующих увеличению потребления ресурсов природы и воздействия на биосферу. Ученые во всем мире, в том числе в России, ведут поиск экологически безопасных технологий для градостроительной деятельности и жилищно-коммунального хозяйства. Однако задача анализа и прогноза состояния экосистем жилых кварталов, их влияния на человека и окружающую среду для многих населенных пунктов остается открытой и требующей решения.

Материалы и методы. Анализируются правовая и нормативная документация проектирования и строительства, градостроительные решения жилых кварталов, архитектурно-строительные решения многоквартирных домов, статистические и аналитические отчеты по жилищному строительству в России, представленные в сети интернет.

Результаты. К обсуждению предлагаются два понятия термина «экосистема», результаты анализа показателей жилищного строительства в России и индексов качества городской среды населенных пунктов, факторная модель оценки экосистемы жилого квартала. С позиции системного анализа известные подходы обобщаются на основе модели жизненного цикла жилого квартала, включающего объекты капитального строительства, линейные объекты, благоустройство и озеленение территории, обращение с отходами, как сложной системы. Учитываются свойства взаимодействия объектов между собой и окружающей средой.

Выводы. В населенных пунктах Российской Федерации с целью обеспечения населения качественным жильем наращиваются темпы жилищного строительства и, соответственно, увеличиваются площади городских земель, занятых жилой застройкой. Главным направлением градостроительного развития страны продолжает оставаться массовое строительство многоквартирных домов. Все большего внимания требуют градостроительная деятельность, направленная на развитие селитебных территорий; эксплуатация жилых кварталов; потребление ресурсов жителями многоквартирных домов. Для решения проблем сохранения природы и здоровья населения актуально применение биосферного подхода, поддержанного нормативно-технической базой оценки проектно-строительных и эксплуатационных решений объектов строительства и градостроительной среды.

Ключевые слова: устойчивое развитие, экологическая безопасность, охрана окружающей среды, градостроительная деятельность, городское хозяйство, городская среда, экосистема, жилой квартал

DOI: 10.22227/2305-5502.2021.3.1

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
  1. Осипов В.И. Биосферный подход к оценке экологической безопасности // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2017. № 4. С. 3–12.
  2. Сумеркин Ю.А. Обзор научно-исследовательских изысканий в вопросах экологической безопасности городской среды населенных пунктов России // Строительство: наука и образование. 2017.
    Т. 7. № 1 (22). С. 3. DOI: 10.22227/2305-5502.2017.1.3
  3. Дьячкова О.Н. Влияние загрязнения почвы на экологическую безопасность городской среды Санкт-Петербурга // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2020. № 1.
    С. 67–71. DOI: 10.31857/S0869780920010044
  4. Дьячкова О.Н. Система контролирующих параметров рационального использования водных ресурсов // Яковлевские чтения : сб. докл. XVI Междунар. науч.-техн. конф., посвящ. памяти академика РАН С.В. Яковлева. 2021. С. 75–83.
  5. Прядко И.П. Привлечь к себе любовь пространства. Модели городов будущего — от технополиса до экограда // Строительство: наука и образование. 2014. № 4. С. 4.
  6. Norton B. Population and Consumption Environmental Problems as Problems of Scale // Ethics and the Environment. 2000. Vol. 5. Issue 1. Pр. 23–45. DOI: 10.1016/S1085-6633(99)00028-5
  7. José Edgardo Abaya Gomez Jr. The size of ci­ties: A synthesis of multi-disciplinary perspectives on the global megalopolis // Progress in Planning. 2017. Vol. 116. Pp. 1–29. DOI: 10.1016/j.progress.2016.03.001
  8. Samet R.H. Complexity, the science of cities and long-range futures // Futures. 2013. Vol. 47. Pp. 49–58. DOI: 10.1016/j.futures.2013.01.006
  9. Vogel R.K., Savitch H.V., Xu J., Yeh A.G.O., Wu W., Sancton A. et al. Governing global city regions in China and the West // Progress in Planning. 2010. Vol. 73. Issue 1. Pp. 1–75. DOI: 10.1016/j.progress.2009.12.001
  10. Ильичев В.А., Колчунов В.И., Гордон В.А., Кормина А.А. Статистические зависимости показателей благоприятной среды жизнедеятельности биосферосовместимого города // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. № 5. С. 545–556. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.5.545-556
  11. Ильичев В.А., Колчунов В.И., Бакаева Н.В. Реконструкция урбанизированных территорий на принципах симбиоза градостроительных систем и их природного окружения // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 3. С. 4–11.
  12. Ильичев В.А., Емельянов С.Г., Колчунов В.И., Бакаева Н.В., Кобелева С.А. Моделирование и анализ закономерностей динамики изменения состояния биосферосовместимых урбанизированных территорий // Жилищное строительство. 2015. № 3. С. 3–9.
  13. Осипов В.И. Адаптационный принцип природопользования // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2017. № 5. С. 3–12.
  14. Теличенко В.И., Слесарев М.Ю. «Зеленая» стандартизация будущего — фактор экологической безопасности среды жизнедеятельности // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 8. С. 90–97.
  15. Слесарев М.Ю., Теличенко В.И. Обзор норм, методов и моделей геоэкологии в аспектах проблем «зеленой» стандартизации строительства // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2020. № 1. С. 42–46. DOI: 10.31857/S0869780920010184
  16. Слесарев М.Ю., Теличенко В.И. Зеленые стандарты среды жизнедеятельности на примерах мировых лидирующих инновационных компаний // Системотехника строительства. Киберфизические строительные системы – 2019: сб. мат. Всерос. науч.-практ. конф. 2019. С. 484–493.
  17. Теличенко В.И., Щербина Е.В. Социально-природно-техногенная система устойчивой среды жизнедеятельности // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 6. С. 5–12. DOI: 10.33622/0869-7019.2019.06.5-12
  18. Бойко В.М., Маршалкович А.С. Проблемы развития экологических сетей крупных городов на примере Москвы // Строительство: наука и образование. 2014. № 3. С. 3.
  19. Егорова С.П., Кротова И.Э., Маршалкович А.С. Градостроительное регулирование территорий с учетом экологических факторов // Строительство: наука и образование. 2015. № 3. С. 1.
  20. Авилова И.П., Крутилова М.О., Науменко В.В. Инструменты оценки эколого-экономической эффективности проектных решений в жилищно-гражданском строительстве // Строительство: наука и образование. 2019. Т. 9. № 4. С. 8. DOI: 10.22227/2305-5502.2019.4.8
  21. Голомазова Т.Н. Значение опыта жилищного строительства в СССР как средства формирования гуманитарного пространства человека для современной России // Строительство: наука и образование. 2015. № 2. С. 3.
  22. Иванова З.И., Голомазова Т.Н. Необходимость социологических опросов для анализа градостроительных решений в рамках муниципальных образований // Строительство: наука и образование. 2014. № 1. С. 6.
  23. Бенуж А.А., Сухинина Е.А., Имз Г.А. Этапы развития экологического архитектурно-строительного проектирования в России // Недвижимость: экономика, управление. 2021. № 1. С. 49–52. DOI: 10.22337/2073-8412-2021-1-49-52
  24. Оленьков В.Д., Бирюков А.Д., Колмогорова А.О. Технологии виртуальной реальности для визуализации задач моделирования параметров микроклимата застройки // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. № 5. С. 557–569. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.5.557-569
  25. Абрамян С.Г., Рыбакова О.В., Матвийчук Т.А. Основные направления обеспечения энергетической эффективности зданий и сооружений // Строительство: наука и образование. 2017. Т. 7. № 2 (23). С. 38–44. DOI: 10.22227/2305-5502.2017.2.4
  26. Dokukin S.A., Ginzburg A.S. The influence of anthropogenic heat fluxes on the temperature and wind regimes of the Moscow and St. Petersburg regions // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. Vol. 606. P. 012010. DOI: 10.1088/1755-1315/606/1/012010
  27. Ле Минь Туан, Шукуров И.С., Нгуен Тхи Май. Исследование интенсивности городского острова тепла на основе городской планировки // Строительство: наука и образование. 2019. Т. 9. № 3. С. 2. DOI: 10.22227/2305-5502.2019.3.2
  28. Alexandrov G.G., Ginzburg A.S. Anthropogenic impact of Moscow district heating system on urban environment // Energy Procedia. 2018. Vol. 149. Pp. 161–169. DOI: 10.1016/j.egypro.2018.08.180
  29. Чеховский А.В., Анисимов Н.К., Маршалкович А.С. Воздействие электромагнитных полей в городской урбоэкосистеме и их негативное влияние на здоровье горожан // Строительство: наука и образование. 2013. № 2. С. 5.
  30. Amirkhanyan M., Bryukhan F. Measurement errors of electromagnetic fields of industrial frequency in urban areas // MATEC Web of Confe­rences. 2018. Vol. 170. P. 02020. DOI: 10.1051/matecconf/201817002020
  31. Bryukhan F., Amirkhanyan M. Technogenic electromagnetic impact zones of electric grid facilities // MATEC Web of Conferences. 2018. P. 02017. DOI: 10.1051/matecconf/201819302017
  32. Jing Wei, Jianjun Zhang, Bofeng Cai, Ke Wang, Sen Liang, Yuhuan Geng. Characteristics of carbon dioxide emissions in response to local development: Empirical explanation of Zipf’s law in Chinese cities // Science of The Total Environment. 2021. Vol. 757. P. 143912. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.143912
  33. Alekseev E.V., Gagarin V.G., Kubenin A.S., Churin P.S. Using CFD simulation to estimate the comfort of pedestrian zones in the urban environment // International Journal of Applied Engineering Research. 2015. Vol. 10. Pp. 42800–42803.
  34. Балакин В.В., Сидоренко В.Ф., Слесарев М.Ю., Антюфеев А.В. Формирование средозащитных объектов озеленения в градоэкологических системах // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. № 8. С. 1004–1022. DOI: 10.22227/1997-0935.2019.8.1004-1022
  35. Беляков С.И. Кадастровая стоимость недвижимости — индикатор результативности программ развития города (на примере Москвы) // Строительство: наука и образование. 2015. № 2. С. 2.
  36. Теличенко В.И., Слесарев М.Ю. Проблема и решение системы оценки экологической безопасности строительства в мегаполисе // Экология урбанизированных территорий. 2013. № 1. С. 13–17.
  37. Slesarev M. Mathematical modeling of environmental loads at stages of construction object // IOP Conference Series: Materials Science and Enginee­ring. 2018. Vol. 365. P. 022038. DOI: 10.1088/1757-899x/365/2/022038
  38. Velichko E., Tskhovrebov E., Shevchenko A. Environmental safety providing during heat insulation works and using thermal insulation materials // MATEC Web of Conferences. 2017. Vol. 106. P. 03009. DOI: 10.1051/matecconf/201710603009
  39. Grafkina M.V., Sviridova E.Y., Sdobnyako­va E.E. Improving ecological performance of design processes accounting for product life cycle // European Research Studies Journal. 2017. Vol. 20. No 2B. Pp. 294–307. DOI: 10.35808/ersj/680
  40. Король Е.А., Шушунова Н.С. Сравнительная технологичность устройства кровельных покрытий с системами озеленения // Строительство: наука и образование. 2020. Т. 10. № 1. С. 4. DOI: 10.22227/2305-5502.2020.1.4
  41. Старовойтов А.С. О необходимости изменения парадигмы массового жилищного строительства. Современные реалии и пути решения // Недвижимость: экономика, управление. 2019. № 2. С. 37–41.
  42. Дьячкова О.Н. Влияние состояния природных компонентов городской среды на здоровье населения // Актуальные проблемы строительной отрасли и образования : сб. докл. Первой Национальной конф. 2020. С. 449–554.
  43. Евсеева А.А., Петровская Т.К., Суслова Э.Ю. Проблемы правового регулирования зеленого фонда урбанизированных территорий // Экология урбанизированных территорий. 2020. № 3. С. 115–120. DOI: 10.24412/1816-1863-2020-13115
  44. Вайсман Я.И., Пугин К.Г. Ретроспективный анализ и перспективы развития систем управления обращением с отходами производства // Вестник МГСУ. 2015. № 2. С. 70–84. DOI: 10.22227/1997-0935.2015.2.70-84
Скачать
 
2

Современные тенденции в архитектурном проектировании инклюзивных школ

А.Р. Клочко, П.А. Топаева

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
(НИУ МГСУ); г. Москва, Россия

Введение. Рассматриваются современные тенденции в архитектурном проектировании инклюзивных школ для максимальной социализации и интеграции в коллектив детей с инвалидностью. Цель исследования — выявление принципов проектирования инклюзивных школ, а также рекомендации по проектированию инклюзивных школ с адаптационными мероприятиями.

Материалы и методы. Используются методы сравнительного анализа и синтеза зарубежных и отечественных научных, литературных и проектных материалов; данные социологических опросов; междисциплинарный подход, учитывающий вопросы в области медицины, социологии, правовых норм, влияющих на комплекс требований к проектированию инклюзивных школ.

Результаты. Исследование представлено в виде выявления принципов проектирования инклюзивных школ, а также в виде рекомендаций по проектированию инклюзивных школ с адаптационными мероприятиями для детей с легкими формами заболеваний и здоровым интеллектом, с остротой зрения не ниже 0,4 дптр, с потерей слуха от 26 до 40 дБ и с легкими формами нарушения опорно-двигательного аппарата, включая самостоятельно передвигающихся колясочников. Результаты могут быть использованы в архитектурной практике проектирования инклюзивных школ, а также в учебном процессе в качестве методических рекомендаций для проектирования инклюзивной образовательной среды.

Выводы. Приведены рекомендации по проектированию инклюзивных школ для выделенных групп инвалидностей. Анализ проблем в контексте архитектурно-планировочной организации инклюзивных школ позволит усовершенствовать структуру подобных архитектурных объектов, исследовать их типологию для дальнейшего развития. Развитие инклюзивного образования, в том числе с точки зрения архитектурно-пространственной организации, акцентирует внимание людей на проблеме ответственности общества и государства перед детьми с инвалидностью.

Ключевые слова: инклюзия, инклюзивная школа, инклюзивная образовательная среда, архитектура школ, проектирование современных школ

DOI: 10.22227/2305-5502.2021.3.2

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
  1. Клочко А.Р., Коровина Е.И. Развитие архитектуры школьных зданий в России и в мире // Архитектура и современные информационные технологии. 2017. № 2 (39). С. 98–113.
  2. Гвоздикова Т.А. Современные тенденции в образовании и архитектура современной школы // Вестник современных исследований. 2018. № 12.15 (27). С. 79–82.
  3. Горюнова Л.В., Хамзах А.С.Х. Общие факторы, влияющие на процессы формирования и реализации инклюзивного образования // Проблемы современного педагогического образования. 2020. № 69–4. С. 66–70.
  4. Лопатина В.И. Инклюзивное образование: широкие аспекты // Инклюзивное образование. Вып. 1. М. : Центр «Школьная книга», 2010.
  5. Гнездилова С.А., Митрошина Д.Н. Формирование здоровьесберегающей среды в профессиональном инклюзивном образовании // Альманах научных работ молодых ученых Университета ИТМО : мат. XLVI науч. и учебно-метод. конф. 2017. С. 52–55.
  6. Иршидат Мажди Сами. Формирование системы зданий общеобразовательных школ в Иордании с учетом обучения детей с физическими недостатками : дис. ... канд. архитектуры. М., 2004. 22 с.
  7. Ярая Т.А., Рокотянская Л.О., Бородина А.В. Социально-педагогическое сопровождение образовательного процесса обучающихся с инвалидностью и ограниченными возможностями здоровья // Специальное образование : мат. XIII Междунар. науч.-практ. конф. 2017. С. 227–230.
  8. Grunt E.V. Russian school teachers’ attitude towards inclusive education: regional aspect // 4th International Multidisciplinary Scientific Conference on Social Sciences and Arts SGEM2017. 2017. Pp. 645–652. DOI: 10.5593/sgemsocial2017/33/s12.084
  9. Miqayelyan N.A. Dadivank as an example of formation and development of Artsakh school of architecture // Bulletin of High Technology. 2019. No. 3(10). Pp. 87–91.
  10. Малиновская Е.Г. Молодые национальные школы ХХ века — социокультурные и профессиональные парадигмы формирования архитектуры столиц // Academia. Архитектура и строительство. 2020. № 2. С. 61–75. DOI: 10.22337/2077-9038-2020-2-61-75
  11. Буйлова Л.Н. Педагогические технологии в дополнительном образовании детей: теория и опыт. М. , 2002. 69 с.
  12. Тица Л. Архитектура школ — устремленность в будущее // Архитектура и строительство России. 2019. № 2 (230). С. 86–91.
  13. Емельянов В.Э., Иванова О.А. Особенности архитектуры современных школ // Архитектура и архитектурная среда: вопросы исторического и современного развития : мат. Междунар. науч.-практ. конф. 2017. С. 62–67.
  14. Ангелимова М.А. Проект Идеальная школа. М. : Издательские решения, 2014. 10 с.
  15. Зорин К.Л. Школа МЕТІ как пример современной экологической архитектуры // Мастер-класс. 2017. № 10. С. 42–45.
  16. Перькова М.В. Особенности архитектурного образования в России и за рубежом: традиции и инновационное развитие // Архитектура и строительство России. 2020. № 1 (233). С. 4–7.
  17. Григорьева А.В. Архитектура современной школы изобразительного искусства // Наука, образование и экспериментальное проектирование в МАрхИ: тезисы докладов. М. : Архитектура-С, 2014. С. 275–276.
  18. Коровина Е.И., Пятницкая Т.А. Создание типовых школ нового образца с использованием модульного принципа проектирования // Сб. ст. междунар. исследовательской организации «Cognitio» по мат. ХVIII Междунар. науч.-практ. конф. «Актуальные проблемы науки ХХІ века». 2016. 144 с.
  19. Баймуратова С.Х., Баймуратов Р.Ф. Современные тенденции в архитектуре школ // Инновационные технологии в промышленности: образование, наука и производство : сб. мат. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. 2016. С. 161–163.
  20. Куваева Я.В. Архитектура школы будущего: среда обучения // Школьные технологии. 2011. № 4. С. 124–131.
Скачать
 
3

Структура и архитектурный облик круизных портов

А.Ю. Шлепцова

Российский университет дружбы народов (РУДН); г. Москва, Россия

Введение. Цель исследования — установление принципов и тенденций строительства и архитектуры круизных портов. В настоящее время здания морских вокзалов постройки советского периода не соответствуют требованиям развития круизного туризма и не справляются с современными нормами и требованиями для данного типа сооружений. Морские вокзалы России на сегодняшний день ограничены только одной функцией — перевозкой пассажиров, в то время как за границей такие сооружения давно преобразуются в многофункциональные комплексы.

Материалы и методы. Использованы теоретический анализ научной литературы, графические материалы и письменные источники. Методы исследования основываются на системном, пространственном и социально-функциональном подходах.

Результаты. Представлена история становления архитектурного облика и функционального назначения круизных портов. Указаны основные требования и нормы проектирования аналогичных сооружений, а также их интеграция в современную городскую среду. Предложены пути решения актуальных проблем, связанных с архитектурой морских вокзалов на территории России на ряде избранных примеров из мирового проектирования многофункциональных морских комплексов.

Выводы. Преобразуя устаревшие здания морских вокзалов в многофункциональные комплексы, получатся в итоге сооружения нового уровня. Грамотная архитектурно-планировочная структура позволит городским властям создавать интересные объекты, приносящие городу не только транспортную, но и торговую, рекреационную и социальную пользу. Структура и архитектурный облик круизного порта должны решаться с учетом современных норм проектирования, охватывая широкий круг функционально-технических, градостроительных и художественно-эстетических требований.

Ключевые слова: круизный порт, морской вокзал, морской терминал, архитектурно-градостроительный объект, социально-культурные объекты, порты захода, транспортная инфраструктура

DOI: 10.22227/2305-5502.2021.3.3

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
  1. Захарова И.Ю., Лилякова Д.С. Комплексное развитие транспортной отрасли Краснодарского края // Известия высших учебных заведений. Социология. Экономика. Политика. 2016. № 1. С. 18–23.
  2. Гешева М.В., Шебзухова Ж.Ж., Тхакахова Н.Х. Инфраструктура туризма: классификация и проблемы развития // Инструменты и механизмы устойчивого инновационного развития : сб. ст. по итогам Междунар. науч.-практ. конф. 2020. С. 172–177.
  3. Абсудов Э.С., Шламова Д.Б., Киба О.В. Дизайн-концепция решения территории сочинского морского вокзала // European Researcher. 2010. № 1 (1). C. 108–111.
  4. Коршунова С.А. Концепция развития транспортных узлов на примере реконструкции морского порта в г. Сочи // Мир современной науки. 2011. № 4 (7). С. 27–30.
  5. Котельникова А.В. Морской вокзал как символ культуры города // Теоретические и прикладные аспекты современной науки. 2014. № 6–4. С. 96–99.
  6. Майоров Н.Н., Фетисов В.А. Морские пассажирские терминалы // Современные тенденции развития : мат. XVII Междун. науч.-практ. конф. 2018. С. 312–315.
  7. Notteboom T., Pallis A., Rodrigue J.-P. Cruise Ports // Port Economics, Management and Policy. New York : Routledge, 2021.
  8. Pallis A. Cruise Terminal Design and Equipment // Port Economics, Management and Policy. New York : Routledge, 2021.
  9. Pallis A.A. Cruise shipping and urban development: State of the art of the industry and cruise ports // Discussion Paper 2015-14. Paris : OECD, 2015.
  10. Королькова А.В. Формирование архитектурно-компоновочных решений морских вокзалов // Наука, образование и экспериментальное проектирование: тезисы докл. Междун. науч.-практ. конф. 2017. С. 487–488.
  11. Котельникова А.В. Особенности развития архитектурно-планировочной организации морского вокзала // Архитектура и современные информационные технологии. 2016. № 1 (34). С. 7.
  12. Памятники истории и культуры Приморского края. Материалы к своду. Владивосток : Дальневост. книж. изд., 1991. 268 с.
  13. Майоров Н.Н. Исследование изменений и управление развитием морского пассажирского порта // Системный анализ и логистика. 2021. № 1 (27). С. 20–30. DOI: 10.31799/2077-5687-2021-1-20-30
  14. Абдуллаев Т.Н. Современные направления развития многофункциональных сооружений // Архитектон: известия вузов. 2004. № 7.
  15. Cheng Z., Gong L., Li C. Design and Practice of Cruise Ports. Singapore : Springer, 2020.
  16. Хрусталев А.А. Морские вокзалы. Современные аспекты архитектурного проектирования // Наука, образование и экспериментальное проектирование : тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. профессорско-преподавательского состава, молодых ученых и студентов. 2019. С. 592–593.
  17. Королькова А.В. Обзор современного оте­чественного опыта проектирования морских вокзалов // Современные тенденции развития науки и технологий : сб. науч. тр. по мат. Междунар. науч.-практ. конф. 2017. С. 157–161.
  18. Королькова А.В. Архитектурно-планировочная организация современных морских вокзальных комплексов. М., 2019. 227 с.
  19. Кондрашина С. Комплекс зданий и сооружений морского пассажирского терминала // Tatlin Mono. 2013. № 4 (37, 124). C. 74–85.
  20. Котельникова А.В. Архитектурные классификационные признаки пассажирских вокзалов морских портов // Наука, образование и экспериментальное проектирование : тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. профессорско-преподавательского состава, молодых ученых и студентов. 2014. С. 186–187.
  21. Котельникова А.В. Морские вокзалы многофункционального назначения // Наука, образование и экспериментальное проектирование : тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. профессорско-преподавательского состава, молодых ученых и студентов. 2016. С. 416.
  22. PIANC Working Group 152. Guidelines for Cruise Terminals. Brussels : PIANC, 2016.
  23. Тимашова А.В. Многофункциональные центры на основе морских пассажирских портов // Наука, образование и экспериментальное проектирование : тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. профессорско-преподавательского состава, молодых ученых и студентов. 2017. С. 504–505.
  24. Jones W. New Transport Architecture: Travel Hubs in the 21st Century. London : Mitchell Beazley, 2006. 272 p.
  25. Hidden Architecture. Zeebrugge Sea Ferry Terminal // Atlas Journal. 2015.
  26. Шарцев И.С. Реконструкция морских пассажирских терминалов // Наука, образование и экспериментальное проектирование : тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. профессорско-преподавательского состава, молодых ученых и студентов. 2014. С. 180.
  27. Котельникова А.В. Современные особенности формирования генеральных планов морских вокзалов // Наука, образование и экспериментальное проектирование : тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. профессорско-преподавательского состава, молодых ученых и студентов. 2015. С. 348.
Скачать
 Строительные конструкции. Основания и фундаменты.Технология
и организация строительства. Проектирование зданий и сооружений. Инженерные изыскания и обследование зданий
4

Обоснование возможности строительства пассивных многоэтажных жилых зданий в климатических условиях Центральной России

А.И. Цыганов

Главное управление МЧС России по Московской области; Московская область, г. Химки, Россия

Введение. Без решения энергетического вопроса невозможно решить глобальные экологические проблемы. Необходимо расширять энергетический сектор и переходить на энергосберегающие технологии. Производство энергии является одним из источников негативного воздействия на окружающую среду и человека. Выброс углекислого газа в атмосферу, сброс загрязненных жидких отходов в реки, создание огромных водохранилищ, потепление водоемов, истощение топливных ресурсов, вырубка лесов, выброс токсичных веществ в атмосферу и воду, захоронение радиоактивных отходов — вот далеко не полный перечень негативного воздействия энергетического сектора на окружающую среду. В конце ХХ в. человечество, наконец, осознало, насколько серьезна проблема увеличения количества углекислого газа в атмосфере. Слияние этих двух вопросов — защиты окружающей среды и сохранения природных ресурсов — привело к повышению требований к строительству зданий в части их теплоизоляции, и как следствие, к снижению потребления энергии на отопление и внедрению замкнутого энергетического цикла на заводах. В статье рассмотрены особенности строительства пассивных многоэтажных домов в различных климатических условиях Российской Федерации. Описана проблема энергосбережения и тепловой защиты зданий в строительстве. Приведен расчет энергопотребления пассивных зданий в климатических условиях Центральной России.

Материалы и методы. В настоящее время расчет удельного расхода тепла на отопление всех типов зданий в отопительный сезон в России осуществляется в соответствии с приложением Г СНиП 23-02-2003 (СП 50.13330.2010). Кроме того, используется национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 55656–2013 «Энергетические характеристики зданий. Расчет использования энергии для отопления помещений», который был разработан, утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 1211-ст от 25.10.2013. В настоящий стандарт внесены изменения в связи с международным стандартом ISO 13790:2008. Настоящий российский стандарт представляет собой нормативный документ по расчету годовых затрат тепловой и электрической энергии на поддержание микроклимата в помещениях при их отоплении или охлаждении.

Результаты. В связи с развитием технологий строительный рынок сейчас предлагает дома с бесшовными фасадами и улучшенной звуко- и теплоизоляцией. К ним относятся монолитно-каркасные дома с хорошей теплоизоляцией, поскольку монолитный бетон, который заливается прямо в опалубку на строительной площадке, облицовывается теплоизоляцией на основе стекловаты и обшивается фасадными панелями, что снижает тепловые потери здания.

Выводы. Анализ метода расчета энергопотребления зданий свидетельствует о том, что этот метод достаточно эффективен для определения потребности в тепле систем отопления. Расчет позволяет определить тепловые потери, связанные с передачей тепла через внешнюю оболочку здания, и потребность в тепловой энергии. Другими словами, используя для расчета данные для каждой климатической зоны, подбирая материалы и их толщину для ограждающих конструкций, учитывая солнечную энергию и правильно используя современные приточно-вытяжные системы, строительство зданий с повышенной энергоэффективностью в климатических условиях Центральной России возможно и реально.

Ключевые слова: энергосбережение, пассивный дом, здание, тепловые потери, тепло, температура, энергоресурсы, утепление

DOI: 10.22227/2305-5502.2021.3.4

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
  1. Гашо Е.Г., Коваль А.В., Постельник М.И. Комплексный подход и логистика регионального энергохозяйства: единство технических, организационно-экономических и информационных решений. М. : Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН, 2004. 23 с.
  2. Ливчак В.И. Базовый уровень потребления энергетических ресурсов при установлении требований энергоэффективности зданий // Энергосовет. 2013. № 6 (31). С. 34–42.
  3. Закиров Д.Г. Состояние и перспективы использования низкопотенциальной теплоты с помощью тепловых насосов // Промышленная энергетика. 2004. № 6. С. 2–9.
  4. Клименко А.В., Гашо Е.Г. Проблемы повышения эффективности коммунальной энергетики на примере объектов ЖКХ ЦАО г. Москвы // Теплоэнергетика. 2004. № 6. С. 54–59.
  5. Табунщиков Ю.А. Пассивные многоэтажные здания // Весна. Здания высоких технологий. 2013. 10 с.
  6. Елохов А.Е. Энергопассивное домостроение в России // СтройПРОФИль. 2013. № 2 (105).
  7. Елохов А.Е. Пассивный дом: комфорт, энергосбережение, экономия // Коммунальный комплекс России. 2013. № 2 (104). С. 1–5.
  8. Ресин В.И. Эффективные методы управления энергосбережением в строительстве // Архитектура и строительство Москвы. 2003. № 2, 3. С. 7–13.
  9. Матросов Ю.А. Регионы России переходят на энергетический принцип проектирования и строительства зданий // Энергосбережение. 2002. № 2. С. 44–47.
  10. Табунщиков Ю.А., Бродач М.М. Математическое моделирование и оптимизация тепловой эффективности зданий. М. : АВОК-ПРЕСС, 2015. 169 с.
  11. Береговой A.M. Здания с энергосберегающими конструкциями: дис. … д-ра техн. наук. Пенза, 2005. 344 с.
  12. Подолян Л.A. Энергоэффективность жилых зданий нового поколения: дис. … канд. техн. наук. М., 2005. 156 с.
  13. Файст В. Основные положения проектирования пассивных домов. М. : Изд-во АСВ, 2011.
  14. Рогатин В.А. Методы рационального проектирования односемейных загородных домов: дис. … канд. техн. наук. М., 2004. 187 с.
  15. Чуркин Д.Н. Метод оценки эффективности теплозащитных характеристик конструкций зданий: дис. .. канд. техн. наук. М., 2006. 152 с.
  16. Черешнев И.В. Принцип формирования экологичного жилища // Жилищное строительство. 2007. № 6. С. 13–15.
  17. Колесникова Т.Н. Тепличный производственно-жилой комплекс // Жилищное строительство. 2006. № 2. С. 20–21.
  18. Коржнева Т.Г., Ушаков В.Я., Овчаров А.Т. Учет ресурса естественного света при оптимизации энергозатрат помещения // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 3 (40). С. 156–164.
  19. Заводчиков Н.Д., Воронкова Е.А. Управление эффективностью использования энергоресурсов в растениеводстве: монография. Оренбург : Издательский центр ОГАУ, 2012. 172 с.
  20. Башмаков И.А. Повышение энергоэффективности в российской промышленности // Центр по эффективному использованию энергии (ЦЭНЭФ). М., 2013. 35 с.
  21. Климова Г.Н., Литвак В.В. Семь проблем и семь ключей энергосбережения: монография. Томск : Красное знамя, 2013. 148 с.
Скачать
 
5

Обоснование конструкции наружных стен из легких стальных тонкостенных конструкций исходя из обеспечения тепловой защиты зданий

В.Ю. Сергеев

Главное управление МЧС России по Московской области (ГУ МЧС России по МО); Московская область, г. Химки, Россия

Введение. Описаны особенности конструкции наружных стен из ЛСТК (легкие стальные тонкостенные конструкции) для обеспечения тепловой изоляции зданий. Изучены методы отделки фасадов. Бытовое энергопотребление, на которое государство тратит до 40 % всех энергоресурсов страны, дало толчок развитию энергосберегающих технологий. Их применение позволит решить несколько проблем одновременно: сохранение природных энергетических ресурсов, изменение системы работы жилищно-коммунального хозяйства, снижение загрязнения окружающей среды, повышение рентабельности предприятий и реализация программ энергосбережения.

Материалы и методы. Разработаны не только новые материалы, но и целые системы ограждающих конструкций зданий, что требует исследования конструктивных и технологических характеристик фасадных систем. Государственные стандарты еще не разработаны для многих современных, относительно новых материалов для изоляционных конструкций наружных стен. Эта изоляция производится двумя основными методами. Первый — это так называемый «мокрый» вариант, с использованием гипсового раствора. Второй — «сухой» с применением конструктивных шарнирных элементов, обеспечивающих наличие воздушного зазора между внешним экраном и изоляцией.

Результаты. Российские дома имеют очень низкую энергоэффективность, поскольку стоимость электроэнергии, газа для потребителя самая низкая в Европе, потребление тепла (отопление, горячая вода) намного выше, чем в Европе. Современные фасадные системы не только позволяют изменить и украсить облик города за счет разнообразия стилей и цветов построенных городских объектов, они повышают теплоизоляционные свойства и сокращают сроки строительства.

Выводы. Для жилых и общественных зданий возможно применение конструкции наружных стен с вентилируемым фасадом, что подразумевает дополнительный слой теплоизоляции, стандартно используемый в конструкции данных фасадов. Конструкция ЛСТК используется не только для наружных стен, но и для перегородок внутри конструкции, помимо прочности, важное значение имеет звукоизоляция помещений.

Ключевые слова: наружные стены, тепловая защита, здания, тепловые потери, тепловая изоляция, фасады, энергоэффективность, технологии

DOI: 10.22227/2305-5502.2021.3.5

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
  1. Береговой A.M. Здания с энергосберегающими конструкциями : дис. … д-ра техн. наук. Пенза : ПГУАиС, 2005. 344 с.
  2. Табунщиков Ю.А. Пассивные многоэтажные здания // Здания высоких технологий. 2013. Т. 2. № 2. С. 12–21.
  3. Клименко А.В., Гашо Е.Г. Проблемы повышения эффективности коммунальной теплоэнергетики на примере объектов жилищно-коммунального хозяйства Центрального округа Москвы // Теплоэнергетика. 2004. № 6. С. 54–59.
  4. Башмаков И.А. Повышение энергоэффективности в российской промышленности // Центр по эффективному использованию энергии (ЦЭНЭФ). М., 2013. 35 с.
  5. Безбородов Е.Л. Наружные стены с каркасом из легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) // Инновации и инвестиции. 2018. № 2. С. 186–190.
  6. Ресин В.И. Эффективные методы управления энергосбережением в строительстве // Архитектура и строительство Москвы. 2003. Т. 508–509. № 2–3. С. 7–13.
  7. Елохов А.Е. Энергопассивное домостроение в России // Стройпрофиль. 2013. № 2 (105).
  8. Подолян Л.A. Энергоэффективность жилых зданий нового поколения : дис. … канд. техн. наук. М. : Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации, 2005. 156 с.
  9. Табунщиков Ю.А., Бродач М.М. Математическое моделирование и оптимизация тепловой эффективности зданий. М. : АВОК-ПРЕСС, 2015. 169 с.
  10. Климова Г.Н., Литвак В.В. Семь проблем и семь ключей энергосбережения: монография. Томск : Красное знамя, 2013. 146 с.
  11. Хомутов А.Ф. Теплоизоляционные свойства наружных ограждений комплексного типа с применением монопанелей : дис. … канд. техн. наук. М., 1981. 133 с.
  12. Васильев Г.П. Результаты натурных исследований теплового режима экспериментального энергоэффективного дома // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2002. № 6 (41). С. 3–5.
  13. Иванов Г.С., Спиридонов А.В., Хромец Д.Ю., Морозов A.M. Энергосбережение при реставрации и капитальном ремонте зданий // Жилищное строительство. 2002. № 1. С. 7–9.
  14. Макаров Е.В., Румянцев В.В., Шкулев С.П. Натурные обследования наружных ограждающих конструкций зданий с помощью тепловизора // Исследования по теплофизическим проблемам Севера : сб. докл. 1999. С. 52–55.
  15. Гурьев В.В., Хайнер С.П., Дмитриев А.Н. и др. Влияние некоторых параметров пористоволокнистых утеплителей на экономичность теплозащиты зданий // Промышленное и гражданское строительство. 1998. № 5. С. 53–55.
  16. Цветков О.В. Системы наружной теплоизоляции с защитно-декоративным слоем по утеплителю // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 1999. № 5. С. 32–33.
  17. Кулачков В.Н. Комплексный подход к энергосбережению в строительстве // Строительные материалы. 2000. № 8. С. 14–15.
  18. Девятаева Г.В. Технология реконструкции и модернизации зданий. М. : ИНФРА-М, 2003. С. 15–18.
  19. Жога Е.О., Нам В.В., Чубаркина И.Ю. Анализ «умных» технологий в сфере ЖКХ // Сборник материалов IX Всерос. науч.-практ. конф. М. : МИСИ-МГСУ. 2018. С. 50–55.
  20. Григоренко К.А., Петренева О.В. Энергосберегающие технологии при реконструкции домов массовых серий // Наука, образование и культура. 2017. Т. 2. № 5 (20). С. 64–66.
Скачать
 
6

Обоснование технических решений фасадов реконструируемых промышленных зданий
из условий энергосбережения и безопасности

А.А. Медведев

Главное управление МЧС России по Московской области (ГУ МЧС России по МО); Московская область, г. Химки, Россия

Введение. Осуществляя реконструктивные мероприятия, можно восстановить производственные фонды предприятия, добиться экономической эффективности, решить транспортные и экологические проблемы. Актуальная задача — определить комплекс наиболее важных вопросов при реконструкции промышленного объекта. Разработка проектных предложений по реконструкции промышленных зданий усложняется тем, что, ориентируясь на использование новейших эффективных материалов и современные индустриальные конструкции, проектировщику необходимо композиционно увязать «старую» и «новую» архитектуру, различную по стилю и функциональности. Описаны особенности использования технических решений фасадов при реконструкции промышленных зданий для обеспечения энергосбережения и безопасности.

Материалы и методы. Реконструкция промышленных предприятий выполняет функцию преобразования промышленных территорий. Современная промышленная архитектура нацелена на выполнение производственных задач, таких как защита рабочего места от негативного воздействия окружающей среды (ветер, дождь, холод); организация эффективной освещенности рабочих мест; рациональное размещение рабочих мест, оборудования и производственных линий, вспомогательных и служебных помещений и др.

Результаты. Для того чтобы улучшить условия в старых промышленных зданиях и изменить их технико-экономические характеристики, если существуют социальные и историко-архитектурные причины сохранения постройки, необходимо провести реконструкцию. Реконструкция здания — это переустройство для полного или частичного изменения его назначения с учетом дальнейшей перспективы.

Выводы.При восстановлении изношенных элементов зданий, имеющих историческую ценность, изготавливают новые элементы таким образом, чтобы облик не изменился или принял свой исторический первоначальный вид. Большинство промышленных объектов, построенных до принятия закона об энергоэффективности зданий, не соответствует современным нормативным требованиям к уровню тепловой защиты наружных ограждающих конструкций.

Ключевые слова: промышленные здания, фасады, архитектура, теплоизоляция, энергоэффективность, реконструкция, панели, безопасность

DOI: 10.22227/2305-5502.2021.3.6

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
  1. Береговой A.M. Здания с энергосберегающими конструкциями : дис. … д-ра техн. наук. Пенза, 2005. 344 с.
  2. Морозова Е.Б. Промышленное здание в истории архитектуры. Минск : БНТУ,  2017. 303 с.
  3. Менейлюк А.И. Современные фасадные системы. Киев : Освита Украины, 2008. 340 с.
  4. Безбородов Е.Л. Наружные стены с каркасом из легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) // Инновации и инвестиции. 2018. № 2. C. 186–190.
  5. Корнилов Т.А., Герасимов Г.Н. Наружные стены малоэтажных домов из легких стальных тонкостенных конструкций для условий Крайнего Севера // Жилищное строительство. 2016. № 7. С.  20–24.
  6. Шихов А.Н. Реконструкция гражданских и промышленных зданий : монография. Пермь : ПрокростЪ, 2015. 399 с.
  7. Иванов Г.С, Спиридонов А.В., Хромец Д.Ю., Морозов A.M. Энергосбережение при реставрации и капитальном ремонте зданий // Жилищное строительство. 2002. № 1. С. 7–9.
  8. Девятаева Г.В. Технология реконструкции и модернизации зданий. М. : Инфра-М, 2003. С. 15–18.
  9. Ларионова Ю.В., Агеева А.М. Вопросы энергоэфективности при эксплуатации жилых зданий // Сб. мат. IX Всерос. науч.-практ. конф. 2018. 6 с.
  10. Григоренко К.А., Петренева О.В. Энергосберегающие технологии при реконструкции домов массовых серий // Наука, образование и культура. 2017. Т. 2. № 5 (20). С. 64–66.
  11. Дмитриев А.Н. Энергосберегающие ограждающие конструкции гражданских зданий с эффективными утеплителями : дис. … д-ра техн. наук. М. : РГОТУПС, 1999. 373 с.
  12. Подолян JI.A. Энергоэффективность жилых зданий нового поколения : дис. … канд. техн. наук. М., 2005. 185 с.
  13. Монахов Г.В., Красовский Б.М. Количественная оценка надежности существующих и перспективных систем теплоснабжения // Известия Академии наук СССР. Энергетика и транспорт. 1988. № 3. С. 23–27.
  14. Саперова Е.В., Беляков С.И., Обоснование выбора технологии облицовки фасада для жилых многоквартирных домов // Сб. мат. IX Всерос. науч.-практ. конф. 2018. 5 с.
  15. Лакетич С.К. Современные конструктивные решения и формообразование при проектировании зданий кинетического типа на примере многофункционального высотного общественного здания // Международный студенческий строительный форум — 2017. 2017. С. 150–156.
  16. Цуркина С.К. Кинетическая архитектура: ее типы, особенности и возможности реализации «движения» в зданиях // Международный студенческий строительный форум — 2016 (к 45-летию кафедры строительства и городского хозяйства). 2016. С. 248–252.
  17. Чернышов Е.М. Материаловедение и технология строительных композитов как система научного знания и предмет развития исследований. Часть 1. Постановка проблемы и ее существо // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2018. № 12 (720). С. 41–51.
  18. Береговой А.М., Петрянина Л.Н., Дерина М.А. Повышение энергоэффективности построенных домов коттеджного типа в г. Пенза // Известия Юго-Западного государственного университета. 2011. № 5–2 (38). C. 87–90.
  19. Иванов Г.С., Спиридонов А.В., Хромец Д.Ю., Морозов A.M. Энергосбережение при реставрации и капитальном ремонте зданий // Жилищное строительство. 2002. № 1. С. 7–9.
  20. Дерина М.А., Береговой А.М., Мальцев А.В., Петрянина Л.Н. Комплекс мероприятий по увеличению энергосбережения в малоэтажных жилых домах // Перспективные вопросы мировой науки : мат. VI науч.-практ. конф. 2013. Т. 38. С. 14–17.
Скачать
 
7

Влияние мобильной грунтовой лаборатории на организацию строительства в условиях Крайнего Севера

Д.В. Охапкин, А.С. Субботин

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
(НИУ МГСУ); г. Москва, Россия

Введение. Все строительные работы должны начинаться с инженерно-геологического анализа, в рамках которого осуществляется целый комплекс мероприятий. Одним из них является изучение характеристик грунта. Рассматриваются вопросы, связанные с ролью инженерных изысканий в строительстве, их проведением в условиях Крайнего Севера, возможностью применения мобильных грунтовых лабораторий для исследования грунтов и почвы, влияние и технология работ на многолетнемерзлых грунтах. Обсуждаются факторы, влияющие на сложность инженерных исследований в условиях Крайнего Севера.

Материалы и методы. Использованы методы: ознакомление с соответствующими нормативными документами, относящимися к области изучения; анализ и теоретическое обобщение полученных данных; систематизация. Проанализированы русскоязычные и англоязычные источники.

Результаты. Исследованы конструкции мобильной грунтовой лаборатории на базе контейнера типа 1СС. Применение мобильных грунтовых лабораторий на базе контейнера 1СС способствует сокращению сроков выполнения требуемых экспертиз, осуществлению производственного контроля. Мобильная модульная лаборатория, построенная на основе контейнеров типа 1СС, может быть установлена на любом объекте, в том числе удаленном, при этом затраты финансовых и трудовых ресурсов на установку лаборатории малы, что положительно сказывается на организации строительного процесса.

Выводы.Показаны эффективность и рентабельность мобильной грунтовой лаборатории в условиях Крайнего Севера. Отмечены частные моменты использования мобильной грунтовой лаборатории, связанные с целесообразностью ее применения в отдельных случаях, так как оплата труда в условиях Крайнего Севера происходит в повышенном размере, в соответствии с трудовым законодательством РФ.

Ключевые слова: Крайний Север, строительство, мобильная лаборатория, инженерные изыскания, организация строительства, вечная мерзлота, многолетнемерзлые грунты, технология строительства

DOI: 10.22227/2305-5502.2021.3.7

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
  1. Субботин А.С., Завьялова Н.В., Мельникова А.В. Направления освоения Арктики в области возобновляемых источников энергии // Дни студенческой науки : сб. док. науч.-техн. конф. по итогам научно-исследовательских работ студентов института гидротехнического и энергетического строительства НИУ МГСУ. 2021. С. 266–274.
  2. Догадайло А.И., Догадайло В.А. Механика грунтов: основания и фундаменты : учебное пособие. 2-е изд., испр. и доп. М. : Юриспруденция, 2011. 189 с.
  3. Неволин А.П. Инженерная геология. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Издательство Пермского национального исследовательского политехнического университета, 2014. С. 85.
  4. Карнаухов Н.Н., Кушнир А.С., Горелов А.С., Долгих Г.М. Механика мерзлых грунтов и принципы строительства нефтегазовых объектов в условиях Севера : учебник. М. : Изд-во Центр ЛитНефтеГаз, 2008. 432 с.
  5. Фомин В.Н., Хавин Д.В. Организация строительного производства. Часть II : учебное пособие. Н. Новгород : ННГАСУ, 2008. 73 с.
  6. Белый Л.Д. Инженерная геология. М. : Высш. шк., 1985. 231 с.
  7. Барышников А.А., Шадрина А.А. Земляные работы в зимних условиях // Региональное развитие. 2015. № 8. С. 7.
  8. Роман Л.Т., Царапов М.Н., Котов П.И., Волохов С.С., Мотенко Р.Г., Черкасов А.М. и др. Пособие по определению физико-механических свойств промерзающих, мерзлых и оттаивающих дисперсных грунтов. М., 2018. 187 с.
  9. Барышников А.А. Специфика возведения зданий и сооружений в районах Крайнего Севера и приравненных к ним территориях // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительство. 2016. С. 281–283.
  10. Акопян А.А., Потехин А.А., Будко А.А., Тышкевич А.В. Особенности строительства зданий и сооружений в условиях Севера // World Science: Problems and Innovations : сб. ст. XII Междунар. науч.-практ. конф. 2017. С. 352–354.
  11. Березовский Б.И. Строительное производство в условиях Севера. Л. : Стройиздат, 1982. 183 с.
  12. Березовский Б.И. Особенности организации и технология строительно-монтажных работ на Крайнем Севере. Л. : Стройиздат, 1973. 272 с.
  13. Овчинникова Д.С. Особенности строительства в районах вечномерзлых грунтов // Устойчивое развитие науки и образования. 2017. № 10. С. 106–111.
  14. Монич К.П. Особенности строительства в условиях Крайнего Севера и вечномерзлых грунтах // Актуальные вопросы современной научной деятельности : мат. Междунар. науч.-практ. конф. 2017. С. 182–184.
  15. Кулигина Е.С. Общие сведения о строительстве на зарубежном Крайнем Севере // Молодой ученый. 2016. № 21 (125). С. 161–163.
  16. Серова В.А. Проблемы транспортной обеспеченности Севера: социальный аспект // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2010. Т. 6. № 32 (89). С. 66–71.
  17. Ulitsky V.M., Gorodnova E.V. The construction of transport infrastructure on permafrost soils // Procedia Engineering. 2017. Vol. 189. Pp. 421–428. DOI: 10.1016/j.proeng.2017.05.067
  18. Loktev A.S., Tokarev M.Y., Chuvilin E.M. Problems and technologies of offshore permafrost investigation // Procedia Engineering. 2017. Vol. 189. Pp. 459–465. DOI: 10.1016/j.proeng.2017.05.074
  19. Асаул А.Н., Казаков Ю.Н., Быков В.Л., Князь И.П., Ерофеев П.Ю. Быстровозводимые здания и сооружения : научное и учебно-методическое справочное пособие. СПб. : Гуманистика, 2004. 480 с.
  20. Велли Ю.Я., Докучаев В.В., Федоров Н.Ф. Здания и сооружения на Крайнем Севере. Л. : Госстройиздат, 1963. 492 с.
Скачать
 Инженерные системы. Эксплуатация зданий. Проблемы ЖКК. Энергоэффективность и энергосбережение
8

Использование мониторных схем редуцирования природного газа

О.Н. Медведева, А.Ю. Чиликин

Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (СГТУ имени Гагарина Ю.А.); г. Саратов, Россия

Введение. Актуальность темы обусловлена нарастающими темпами использования природного газа (ПГ) как в сфере бытового потребления (за счет расширения зоны газоснабжения), так и в сфере промышленного потребления (внедрение более сложных технологических процессов), что повышает требования к безаварийности и безотказности систем газоснабжения. Вопросы надежности и устойчивости работы газораспределительных систем напрямую влияют на эффективность транспортировки ПГ до конечного потребителя. Также к основополагающим факторам следует отнести создание и поддержание оптимального технологического состояния эксплуатационных параметров газораспределительных сетей и газоиспользующего оборудования. Цель исследования — оценка экономической эффективности предлагаемых схем редуцирования газа на основании величины капиталовложений в процесс монтажа схем, затрат на покупку оборудования и устройств, участвующих в компоновке линий редуцирования.

Материалы и методы. Применены системный анализ и синтез сложно структурированных комплексов редуцирования газа, методы вычислительной математики, синтеза новых технических решений.

Результаты. Рассмотренные схемы редуцирования имеют преимущества перед типовой схемой, используемой в настоящее время на большинстве газораспределительных станций (ГРС) и пунктах редуцирования газа (ПРГ). Вместе с тем схемы, имеющие одну линию редуцирования, обладают узким диапазоном применения. Больший уровень безотказности и безаварийности показывают схемы с запасной линией редуцирования, состоящей из аналогичного набора оборудования и рассчитанной на 100 % мощности основной линии редуцирования. Данные схемы редуцирования отличают меньшее время, затраченное на монтаж оборудования, по сравнению с типовой схемой, что немаловажно в условиях серийного производства.

Выводы.Проведенный анализ существующих схем редуцирования газа на ГРС и ПРГ позволил осуществить подбор оборудования, работающего в диапазоне среднего и высокого давления с одноступенчатым редуцированием газа, для разработки оптимальной схемы редуцирования. По результатам технико-экономического расчета каждой рассмотренной схемы сделан вывод о целесообразности их использования с точки зрения технологической эффективности и экономичности.

Ключевые слова: природный газ, редуцирование, регулятор давления газа, устойчивость, регулятор-монитор, безопасность, надежность

DOI: 10.22227/2305-5502.2021.3.8

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
  1. Кучмин А.И. Интеграция регулятора давления газа РДП с ускорителем в системы газоснабжения со схемой редуцирования «Регулятор + монитор» // Газовые технологии. 2018. № 1. С. 2–4.
  2. Карякин Е.А. Промышленное газовое оборудование: справочник. Саратов : Газовик, 2013. 1279 с.
  3. Чернышев А.В., Васильева В.А., Крутиков А.А., Коленко Н.Н. Исследование динамической нагрузки, действующей на рабочий орган пневматического регулирующего исполнительного устройства // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2011. № S. С. 150–166.
  4. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа: учебник для вузов. М. : Дрофа, 2003. 840 с.
  5. Кондратьева Т.Ф. Предохранительные клапаны. Л. : Машиностроение, 1976. 231 с.
  6. Шур И.А. Газорегуляторные пункты и установки. Л. : Недра, 1985. 288 с.
  7. Баясанов Д.Б. Автоматическое регулирование и управление в городских газовых сетях. М. : Стойиздат, 1970. 192 с.
  8. Баясанов Д.Б., Ионин А.А. Распределительные системы газоснабжения. М. : Стройиздат, 1977. 407 с.
  9. Данилов А.А. Автоматизированные газорас­пределительные станции. СПб. : Химиздат, 2004. 542 с.
  10. Ионин А.А. Газоснабжение. М. : Лань, 2021. 448 с.
  11. Куприянов М.С. Рациональные системы газоснабжения городов. М. : Стройиздат, 1971. 143 с.
  12. Левин А.М. Расчетные режимы давления газа в сетях низкого давления // Газовая промышленность. 1956. № 4. С. 24–30.
  13. Медведева О.Н., Жмуров А.В., Поляков А.С. Обоснование схем редуцирования газа на газораспределительных станциях // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. 2014. № 4 (36). С. 39–44.
  14. Medvedeva O.N., Polyakov A.S., Kochet­kov A.V. Technical solutions to reduce natural-gas pressure at gas-distribution stations // Chemical and petroleum engineering. 2017. Vol. 53. Issue 7–8. Pp. 469–473. DOI: 10.1007/s10556-017-0365-z
  15. Медведева О.Н. Оптимизация структуры распределения газового топлива // Вестник гражданских инженеров. 2009. № 4 (21). С. 73–76.
  16. Торчинский Я.М. Оптимизация проектируемых и эксплуатируемых газораспределительных систем. Л. : Недра, 1988. 239 с.
  17. Sokovnin O.M., Zagoskina N.V., Zagoskin S.N. Using a Thermodynamic Approach to Estimate a Temperature Drop of Natural Gas in a Pressure Regulator // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 2019. Vol. 60. Issue 3. Pp. 451–456. DOI: 10.1134/S0021894419030064
  18. Jin Z.-J., Wei L., Chen L.-l., Qian J.-Y., Zhang M. Numerical simulation and structure improvement of double throttling in a high parameter pressure reducing valve // Journal of Zhejiang University SCIENCE A. 2013. Vol. 14. Issue 2. Pp. 137–146. DOI: 10.1631/jzus.A1200146
  19. Chattopadhyay H., Kundu A., Saha B.K., Gangopadhyay T. Analysis of flow structure inside a spool type pressure regulating valve // Energy Conversion and Management. 2012. Vol. 53. Issue 1. Pp. 196–204. DOI: 10.1016/j.enconman.2011.08.021
  20. Carnevali L., Paolieri M., Tarani F., Vica­rio E., Tadano K. Modeling and Evaluation of Maintenance Procedures for Gas Distribution Networks with Time-Dependent Parameters // Lecture Notes in Computer Science. 2014. Pp. 304–315. DOI: 10.1007/978-3-319-10557-4_34
  21. Hübner M., Haubrich HJ. Long-Term Pressure-Stage Comprehensive Planning of Natural Gas Networks // Handbook of Networks in Power Systems II. 2012. Pp. 37–59. DOI: 10.1007/978-3-642-23406-4_2
  22. Bondarenko V.L., Simonenko Y.М., Tish­ko D.P. Generation of Cold and Heat in Vortex Tubes during Pressure Reduction of Natural Gas // Chemical and Petroleum Engineering. 2020. Vol. 56. Issue 3–4. Pp. 272–279. DOI: 10.1007/s10556-020-00769-w
  23. Стадник Д.М., Свербилов В.Я., Макарьянц Г.М., Макарьянц М.В. Обеспечение устой­чивости регулятора давления газа непрямого действия посредством установки дросселя на входе // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2012. № 4 (35). С. 184–192.
  24. Rouainia G., Rouainia M., Metatla A. Over Pressure Risk Mitigation with SCADA in a Natural Gas Distribution System // Universal Journal of Mechanical Engineering. 2020. Vol. 8. Pp. 21–28. DOI: 10.13189 / ujme.2020.080103
  25. Deveau J., Hughes B. Over-Pressure Protection for Natural Gas Distribution Systems // Pipeline & Gas Journal. 2019. Pp. 24–26.
  26. Xie J., Dubljevic S. Discrete-time modeling and output regulation of gas pipeline networks // Journal of Process Control. 2021. Vol. 98. Pp. 30–40. DOI: 10.1016/j.jprocont.2020.12.002
  27. Tekir M., Gedik E., Arcaklioglu E., Calapkulu M., Kasap M. CFD analyses of a two-stage natural gas pressure regulator // Mugla Journal of Science and Technology. 2016. Vol. 2. Issue 1. Pp. 14–19. DOI: 10.22531/muglajsci.269966
  28. Kondrashov Yu., Ilyukhin V., Balyaba M. To the question of the design of direct-flow gas pressure regulator direct actions // Journal of Dynamics and Vibroacoustics. 2019. Vol. 5. Issue 1. Pp. 22–29. DOI: 10.18287/2409-4579-2019-5-1-22-29
  29. Nourian R., Meysam Mousavi S., Raissi S. A fuzzy expert system for mitigation of risks and effective control of gas pressure reduction stations with a real application // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2019. Vol. 59. Pр. 77–90. DOI: 10.1016/j.jlp.2019.03.003
  30. Xiong Ya., An Sh., Xu Peng, Ding Yu. et al. A novel expander-depending natural gas pressure regulation configuration: Performance analysis // Applied Energy. 2018. Vol. 220. Pp. 21–35. DOI: 10.1016/j.apenergy.2018.03.026
  31. Steiner K., Schrader A., Kirchner J., Ziegenbalg J. Gas pressure regulation stations according to DVGW technical code G 491:2020, part 2 // Erdgas & Verwandtes. 2020. Vol. 9. Pp. 33–40.
  32. Zhong Yu., Xie W., Zhang X. A neural network compound control algorithm for complex nonlinear electric gas pressure regulating system // 2016. Chinese Control and Decision Conference (CCDC). 2016. Pp. 3055–3060. DOI: 10.1109 / CCDC.2016.7531506
Скачать
 
9

Технико-экономическое обоснование стоимости транспортировки сточных вод для ирригационных целей в административном округе Кербела (Ирак)

А.Л.С. Абдуламир1,2, Н.Т. Джумагулова1

1 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
(НИУ МГСУ); г. Москва, Россия;
2 Университет Кербелы; г. Кербела, Ирак

Введение. Представлена оценка экономической целесообразности используемых материалов труб для транспортировки очищенных сточных вод. Выбор производился между трубами из следующих материалов: ковкий чугун, стеклопластик GRP, бетон и пластик. С помощью программного обеспечения WaterCAD V8i произведены гидравлические расчеты работы системы подачи и распределения воды на орошение. Рассмотрены два варианта работы системы при различных расходах и диаметрах: расход — 1,16 м3/с, диаметры труб от 800 до 1200 мм; и расход — 4,63 м3/с, диаметры труб от 1600 до 2000 мм.

Материалы и методы. Источником водоснабжения на орошение являются очищенные сточные воды из очистных сооружений г. Кербела (Ирак). Две гидравлические модели разработаны с учетом указанных расходов. Потери напора оценены для каждой модели исследованных материалов и диаметров труб с помощью программы WaterCAD V8i, а также математической модели для выбора оптимального диаметра.

Результаты. Технико-экономическое обоснование параметров системы при различных расходах рассчитывалось с учетом эксплуатационных затрат на обслуживание.

Выводы.Разработана математическая модель для расчета затрат на транспортировку сточных вод для разных диаметров труб из четырех различных материалов. Соотношение стоимости и диаметра труб из различных материалов было установлено путем разработки эмпирического уравнения в степенной форме. Эксплуатационные расходы рассчитываются с учетом переменных диаметров, расхода двух моделей, потери напора из-за трения с использованием уравнений Дарси – Вейсбаха и Хазена – Вильямса, времени работы в год, стоимости электроэнергии в год и энергоэффективности устройства. Получена математическая модель, с помощью которой можно подобрать наиболее оптимальный диаметр труб.

Ключевые слова: системы транспортировки воды, размер трубы, турбулентный поток, экономические затраты, математическое моделирование

DOI: 10.22227/2305-5502.2021.3.9

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
  1. Новицкий Н.Н., Михайловский Е.А. Инновационный программный комплекс «ИСИГР» для моделирования режимов работы систем водоснабжения // Водоснабжение и санитарная техника. 2017. № 12. C. 45–49.
  2. Abduro S., Sreenivasu G. Assessments of urban water supply situation of Adama Town, Ethiopia // Journal of Civil Engineering Research. 2020. Vol. 10. Issue 1. Pp. 20–28. DOI: 10.5923/j.jce.20201001.03
  3. Rezagama A., Handayani D.S., Zaman B., Putra R.R.S. Design Optimization of water distribution suburban area in Mranggen, Semarang, Indonesia // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. Vol. 448. P. 012066. DOI: 10.1088/1755-1315/448/1/012066
  4. Terlumun U.J., Ekwule O.R. Evaluation of municipal water distribution network using watercard and watergems // Journal of Engineering and Sciences. 2019. Vol. 5. Issue 2. Pp. 147–156.
  5. Bhaskar S.P., Dr. More Ashok B., Rout A.K., Rajendra G.M. Feasibility analysis of water distribution system for Yavatmal city using WaterGems Software // International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology. 2017. Vol. 6. Issue 7. Pp. 13706–13713. DOI: 10.15680/IJIRSET.2017.0607132
  6. Achour B., Amara. New formulation of the Darcy-Weisbach friction factor // Larhyss Journal. 2020. Issue 43. Pp. 13–22.
  7. Jamil R., Mujeebu M.A. Empirical relation between Hazen-Williams and Darcy-Weisbach equations for cold and hot water flow in plastic pipes // Water. 2019. Vol. 10. Pp. 104–114. DOI: 10.14294/WATER.2019.1
  8. Kuok K.K., Chiu P.C., Ting D.C.M. Evaluation of “C” values to head loss and water pressure due to pipe aging: case study of Uni-central Sarawak // Journal of Water Resource and Protection. 2020. Vol. 12. Issue 12. Pp. 1077–1088. DOI: 10.4236/jwarp.2020.1212064
  9. Niazkar M., Talebbeydokhti N., Afzali S.H. Relationship between Hazen-William coefficient and Colebrook-White friction factor: Application in water network analysis // European Water. 2017. Vol. 58. Pp. 513–520.
  10. Mohsenabadi S.K., Biglari M.R., Moharrampour M. Comparison of explicit relations of darcy friction measurement with colebrook-white equation // Applied mathematics in Engineering, Management and Techno­logy. 2014. Vol. 2. Issue 4. Pp. 570–578.
  11. Arunjyoti S., Senapati S.C., Adamala S. A ma­thematical model for the selection of an economical pipe size in pressurized irrigation systems // African Journal of Agricultural Research. 2016. Vol. 11. Issue 8. Pp. 683–692. DOI: 10.5897/AJAR2015.10648
  12. Cafaro V.G., Cafaro D.C., Cerda J. Improving the mathematical formulation for the detailed schedu­ling of refined products pipelines by accounting for flow rate dependent pumping costs // Iberoamerican Journal of Industrial Engineering. 2013. Vol. 5. Issue 10. Pp. 115–128. DOI: 10.13084/2175-8018.v05n10a09
  13. Hashemi S., Filion Y., Speight V., Long A. Effect of pipe size and location on water-main head loss in water distribution systems // Journal of Water Resources Planning and Management. 2020. Vol. 146. Issue 6. P. 06020006. DOI: 10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0001222
  14. Cabrera E., Gómez E., Cabrera Jr.E., Soriano J. Calculating the economic level of friction in pressurized water systems // Water. 2018. Vol. 10. Issue 6. Pp. 763. DOI: 10.3390/w10060763
  15. Berhane T.G., Aregaw T.T. Optimization of water distribution system using WaterGEMS: the case of Wukro Town, Ethiopia // Civil and Environmental Research. 2020. Vol. 12. Issue 6. DOI: 10.7176/CER/12-6-01
  16. Michalos C. Consequences of under-estimating friction losses in wastewater forcemains // Pipelines 2020. 2020. DOI: 10.1061/9780784483213.002
  17. Mahar P.S., Singh R.P. Optimal design of pumping mains considering pump characteristics // Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice. 2014. Vol. 5. Issue 1. P. 04013010. DOI: 10.1061/(asce)ps.1949-1204.0000157
  18. Asim T., Mishra R., Kollar L.E., Pradhan S.R. Optimal sizing and life-cycle cost modelling of pipelines transporting multi-sized solid–liquid mixtures // International Journal of Pressure Vessels and Piping. 2014. Vol. 113. Pp. 40–48. DOI: 10.1016/j.ijpvp.2013.11.003
  19. Martin-Candilejo A., Santillán D., Iglesias A., Garrote L. Optimization of the design of water distribution systems for variable pumping flow rates // Water. 2020. Vol. 12. Issue 2. P. 359. DOI: 10.3390/w12020359
  20. Hany G. Radwan. Sensitivity analysis of head loss equations on the design of improved irrigation on-farm system in egypt // International Journal of Advancements in Research & Technology. 2013. Vol. 2. Issue 1.
  21. Frederick S.M. Standard handbook for civil engineers. New York : McGraw Hill, 1983. Pp. 20–22.
  22. Micheal A.M. Irrigation theory and practic. New Delhi : Vikas Publishers, 1998. Pp. 279–282.
  23. Alamu O.J., Adigun O.J., Durowoju M.O. Computer — aided optimum pipe size selection for non viscous flow // Annals of Engineering Analysis. 2002. Vol. 1. Issue 4. Pp. 30–39.
  24. Зуйков А.Л. Гидравлика. Т. 2 : учебник. М. : МГСУ, 2015.
  25. Гуринович А.Д., Бойцов В.Г. Методологические подходы анализа состояния и перспектив развития систем водоснабжения городов с использованием информационных технологий // Вестник Брестского государственного технического университета. 2018. № 2. С. 100–104.
Скачать