При строительстве многоэтажных и высотных зданий в ограниченных пространствах крупных городов из-за нехватки площадей под застройку одной из актуальных геотехнических задач является оптимальное проектирование ограждающих конструкций, защищающих от обрушения стен выемки грунта и от технологических и нетехнологических негативных воздействий на здания, расположенные в зоне влияния нового строительства. В связи с интенсивным строительством в крупных городах Монголии вопрос об оптимальном решении этой проблемы становится актуальным. Рассматриваются результаты расчета и проектного решения ограждающей конструкции, возведенной с учетом грунтовых условий Улан-Батора.

Введение. Проблема исследования процесса трансформации регулярной стержневой системы из исходного плоского состояния в арочную форму при управляемом кинематическом воздействии базируется на решении геометрически нелинейной задачи строительной механики. В литературе практически отсутствуют сведения о математическом моделировании трансформируемых шарнирно-стержневых систем с учетом формоизменения, в связи с этим актуально направление, связанное с разработкой инженерной методики, расчета геометрически изменяемых конструкций с применением метода конечных элементов.

Материалы и методы. Представлены методика конечно-элементного моделирования формоизменения регулярной гексагональной стержневой решетки с использованием упругих шарниров в узловых соединениях балочных элементов и применение процедуры инкрементального кинематического воздействия на контурные узлы. Рассмотрены две модели узловых соединений: обычная (связывающая перемещения и углы поворота узлов элементов решетки с соответствующими узлами площадок соединений) и с упругими шарнирами.

Результаты. Особенность предлагаемой модели узловых соединений балочных конечных элементов заключается в введении шести комбинированных элементов с различными значениями коэффициентов линейных и поворотных жесткостей. Приводятся сравнительные результаты вычислительных экспериментов для моделей решеток с упругими шарнирами и без упругих шарниров; результаты моделирования в виде графиков зависимости «стрелы» подъема от числа шагов трансформации для различных значений жесткостей поворотных пружин.

Выводы. Предлагаемый прямой инкрементальный алгоритм решения геометрически нелинейной задачи является абсолютно сходящимся. На основании результатов моделирования процесса формоизменения гексагональной решетки может быть спроектирована конструкция шарнирно-стержневого соединения. Рассмотренная трансформация гексагональной решетки представляет определенный интерес как 3D-арт-проект в области архитектуры и дизайна.

Введение. В условиях необходимости снижения шума от технологического оборудования, функционирование которого требует постоянного воздухообмена, возрастает потребность в продуваемых звукоизоляционных конструкциях. Особое внимание уделяется продуваемым шумозащитным экранам, несмотря на отсутствие стандартизованных методик расчета их акустической эффективности. Актуальными представляются исследования экранов ламельного типа, способных сочетать функции шумопонижения и вентилирования оборудования. Рассматривается частный случай такой конструкции — решетка с параллельными зазорами, моделируемая как система тонких жестких пластин, равномерно расположенных по всей высоте экрана.

Материалы и методы. Исследуется периодическая решетка, образованная тонкими жесткими пластинами, равномерно размещенными с регулируемым шагом. Численное моделирование выполнено в программной среде COMSOL Multiphysics 6.2 с использованием акустического модуля и применением метода конечных элементов. Расчеты проводились для среднегеометрических частот согласно ГОСТ 12090–80: 63, 125, 250, 500 и 1000 Гц при различных комбинациях длины пластин и ширины зазоров между ними. Акустическая эффективность экрана определялась как разность средних уровней звукового давления в области наблюдения за экраном, полученных для случаев с экраном и без него.

Результаты. Максимальная акустическая эффективность достигается при увеличении длины пластин решетчатого экрана и уменьшении зазоров между ними. В ряде конфигураций снижение уровня звукового давления достигало 20 дБ в диапазоне средних и высоких частот (250–1000 Гц). В то же время при частотах 125 Гц и ниже эффективность экрана существенно ограничивается дифракционными эффектами, независимо от геометрических параметров. Результаты подтверждают, что выбор соотношения длины элементов и зазора играет решающую роль в обеспечении требуемого компромисса между акустической эффективностью и проветриванием оборудования.

Выводы. Исследование подтвердило потенциал решетчатых шумозащитных конструкций как эффективного инструмента снижения шума при сохранении продуваемости. В настоящее время нет единой методики оценки акустической эффективности продуваемых экранов, что создает трудности при их проектировании. Результаты настоящей работы могут быть использованы для практических расчетов.

Введение. Стратегией пространственного развития РФ до 2030 года с прогнозом до 2036 года развитие опорных населенных пунктов (ОНП) выдвинуто как одно из приоритетных. Несмотря на то, что на территории Российской Федерации уже выделено 2160 ОНП, задача по выбору наиболее приоритетных из них для обеспечения сбалансированного развития является актуальной. В связи с этим цель исследования — разработка методических основ формирования ОНП на территории субъекта РФ. В качестве объекта исследования рассматривается территория Ростовской области. Практическая значимость заключается в том, что результаты работы могут быть учтены при разработке концепции новой системы ОНП, а также при оптимизации разделов схемы территориального планирования.

Материалы и методы. Разработаны методические основы формирования ОНП на территории субъекта РФ в целях пространственного развития территории субъекта РФ. Адаптирована методика комплексной оценки, включающая критерии относительной ценности для выбора территории, позволяющая определять ценность муниципального образования для последующего выбора ОНП на его территории.

Результаты. Демонстрируется методика определения ОНП субъекта РФ, разрабатывается матрица приоритетности факторов для оценки территории с целью присвоения статуса опорного населенному пункту субъекта РФ. В рамках реализации разработанного теоретико-методического инструментария представлены электронные карты комплексной оценки территории Ростовской области для формирования ОНП, рейтинг муниципальных районов, в которых могут быть выбраны приоритетные территории. Сформирована система расселения на примере ОНП Белая Калитва и прилегающих территорий к населенному пункту.

Выводы. Разработанный инструментарий предназначен для совершенствования научно-методической базы в области принятия решений об определении ОНП, выделения приоритетных для развития в условиях ограниченности материальных и временных ресурсов, а также нестабильности экономической ситуации. Методические основы характеризуются универсальностью по причине применения стандартных методов, но в новом сочетании и интерпретации.

Введение. Подчеркивается необходимость перехода от парадигмы мобильности к парадигме доступности, трактуемой как ключевой индикатор качества городской среды, отражающий возможности населения достигать пространственно распределенные объекты и функции при заданных затратах. Для российских городов особую значимость приобретает комплексный подход к оценке доступности, предусматривающий согласованное развитие транспортной инфраструктуры и пространственной организации территории.

Материалы и методы. Выполнен обзор отечественной и зарубежной литературы, систематизированы подходы к измерению доступности и предложена классификация методов в семи группах: топологические, изолинии, методы потенциальной доступности (гравитационные), балансовые, инфраструктурно-сетевые, пространственно-временные и комплексные индексные методы.

Результаты. Установлено, что параметры планировочной структуры — плотность и смешение функций, связность и проницаемость уличной сети, обеспеченность остановками и маршрутами — оказывают значимое влияние на уровень доступности. Обобщены сильные и слабые стороны различных методов оценки. Показаны возможности применения цифровых инструментов для комплексного анализа морфологии и транспортной системы в оценке доступности.

Выводы. Сделан вывод о необходимости интегральной оценки доступности, объединяющей транспортные и морфологические параметры. Для российской практики перспективным является внедрение индикаторов, чувствительных к различиям планировочной структуры, что позволит выявлять транспортное неравенство и формировать обоснованные градостроительные решения.

Введение. Актуальность освоения Арктической зоны Российской Федерации обуславливается Указом Президента РФ от 26.10.2020 № 645 (в ред. от 27.02.23) «О Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обес-печения национальной безопасности на период до 2035 года». Освоение Арктической зоны сопровождается особыми рисками, связанными с экстремальными природно-климатическими условиями и деградацией многолетней мерзлоты. По разным оценкам, температура воздуха в Арктике растет в 3 раза быстрее среднемировой, что приводит к просадке мерзлоты и создает множественные серьезные как экологические, так и социальные угрозы. Для строительства гражданских объектов в таких суровых условиях необходима система управления рисками на предынвестиционной стадии, которая включает в себя классификацию территориальных и организационно-технологических рисков и оценку интегрального индекса пригодности участка.

Материалы и методы. Приводятся основные результаты научно-исследовательской работы по анализу и характеристике территориальных и организационно-технологических рисков в Арктике. Предложен подход многофакторной классификации рисков территории, используя геоинформационные данные и экспертные весовые коэффициенты. Также предложена шкала интегрального индекса пригодности территории.

Результаты. Сформирована классификация рисков для строительства гражданских объектов в арктическом секторе Российской Федерации. Предложена формула интегрального индекса пригодности территории, учитывающая весовой вклад каждой категории. На примере гипотетического участка в Ямало-Ненецком автономном округе показано применение методики: рассчитанный индекс пригодности соответствует классу «значительно опасный» и требует мероприятия по адаптации.

Выводы. Разработанная система позволяет на предынвестиционном этапе планировать качественное ранжирование потенциальной площадки строительства по уровню риска и обосновать принятие решений. Ее применение способствует повышению безопасности и устойчивости инфраструктуры в Арктике за счет выбора оптимальных территорий и/или разработки защитных мер на предынвестиционном этапе строительства.

Введение. Здания медицинских учреждений подвержены моральному и физическому износу, вследствие которого перестают удовлетворять современным санитарно-гигиеническим нормам, требованиям безопасности и др. Проведение капитального ремонта является одним из ключевых решений данной проблемы. Это сложный процесс, требующий учета множества факторов, влияющих на эффективность выполнения поставленной задачи. Рассматриваются подходы к проектированию медицинских учреждений при капитальном ремонте.

Материалы и методы. Проанализированы нормативно-правовое регулирование в области капитального ремонта, используемое при проектировании, а также строящиеся и реализованные проекты по капитальному ремонту медицинских учреждений Москвы и Московской области.

Результаты. Выделены шесть ключевых подходов к проектированию медицинских учреждений при проведении капитального ремонта: обеспечение механической, санитарно-гигиенической и противопожарной безопасности; создание комфортного пространства; достижение функциональности здания для эффективной организации труда; обеспечение доступности объекта для маломобильных групп населения; реализация мер по энергосбережению и рациональному расходованию энергетических ресурсов; соблюдение единых архитектурных, объемно-пространственных и интерьерных решений для медицинских учреждений, объединенных общностью типа либо организационной принадлежностью. Приведены конкретные примеры реализации каждого из перечисленных подходов в реальных проектах.

Выводы. Для достижения максимального эффекта при проектировании медицинских учреждений в ходе капитального ремонта рекомендуется руководствоваться указанными подходами, которые позволяют значительно увеличить качество отремонтированных медицинских учреждений, повысить комфортность и безопасность пребывания пациентов и персонала, а также будут способствовать экономии ресурсов и увеличению продолжительности жизненного цикла зданий.

Введение. Травматизм в строительной отрасли остается серьезной проблемой, особенно из-за высоких рисков, связанных с падениями с высоты, которые часто вызваны человеческим фактором. Для снижения уровня травматизма необходимо систематическое и качественное обучение работников, однако текущие программы подготовки не всегда обеспечивают должный уровень осведомленности о реальных рисках, что подчеркивает важность исследования эффективности существующих методов обучения.

Материалы и методы. В целях оценки результативности обучения разработаны анкета и тестирование, позволяющие выявить восприятие работниками опасностей и уровень остаточных знаний по охране труда. Результаты анкетирования и тестирования обработаны в Microsoft Office Excel.

Результаты. Анализ анкетирования на выявление отношения работников к различным опасностям показал, что работники не находят ценности в обучении по охране труда. В целом отсутствие обучения не является важным аспектом безопасности для работников. Проведенный корреляционный анализ анкетирования подтверждает важную взаимосвязь, которая прослеживается между различными видами обучения по охране труда. Проверка остаточных знаний установила, что знания работников снизились более чем на 30 % за 3–6 месяцев после последнего обучения по охране труда. Падение остаточных знаний может свидетельствовать о недостаточной мотивации сотрудников, нехватке практического применения изученного материала или о том, что обучение не было достаточно эффективным. Исследование показало, что зачастую на строительных площадках приоритет выполнения производственных задач устанавливается выше приоритета обеспечения собственной безопасности. Повышение приоритетности вопросов личной безопасности возможно при помощи изменения подходов к обучению по охране труда, следует уйти от формализма обучения и добавить имитацию последствий нарушений и моделирование несчастного случая в процессе обучения работников.

Выводы. Для повышения качества обучения в сфере безопасности необходимо внедрение практико-ориентированных подходов, таких как интерактивные практические занятия и симуляция несчастных случаев. Учебный полигон «Умный труд» предлагает инновационные методы, которые учитывают психологические аспекты и позволяют
работникам глубже усваивать знания о безопасности, что способствует формированию безопасного поведения на рабочих местах.

Введение. В технологии строительной 3D-печати при больших объемах бетонирования требуется обеспечение технологических перерывов и разделение объекта на захватки, при этом растворная смесь должна успевать обрести несущую способность материала при наращивании высоты вертикальных элементов. Особенностью ведения работ с применением этой технологии строительства являются проблемы образования «холодных» швов, связанные с обеспечением прочности сцепления граничащих слоев при одновременном регулировании требуемых реологических и технологических показателей материалов для 3D-печати. Большинство исследований затрагивает работу цементных систем по сравнению с гипсовыми в связи со сложностями регулирования сроков схватывания и водостойкости камня. Активные минеральные добавки используются для регулирования реологических свойств растворной смеси. Органические добавки могут повышать прочность сцепления и адгезию, но требуют совместимости с другими группами добавок. Для этого необходимо изучение влияния органической модифицирующей добавки и гидрофобизатора на адгезионную прочность с бетонным основанием.

Материалы и методы. Приготовление растворной смеси и водного раствора органической полифункциональной добавки проводилось по установленному режиму с учетом полного диспергирования модифицирующего компонента в воде при последующем изготовлении и хранении образцов испытаний в соответствии с методикой, регламентированной нормативными документами.

Результаты. Результаты испытания показывают на снижение адгезии материала к бетону при добавлении модификатора вязкости и совместном использовании с гидрофобизатором, поскольку при взаимодействии на границе раздела растворной смеси с бетоном не обеспечивается протекание процессов образования физико-химической связи. Также при введении гидрофобного компонента в состав растворной смеси наблюдается пластифицирующее действие с увеличением проникающей способности во внутренние слои бетона, на что указывают изменения преимущественно когезионного характера разрушения образцов на адгезионный при появлении участков с видом отрыва по материалу основания.

Выводы. Обоснована и подтверждена актуальность обеспечения совместимости органического модификатора и гидрофобизатора для адгезионной прочности материала в аддитивном строительном производстве. Актуальность темы дальнейшей работы заключается в установлении рационального соотношения гидрофобизатора и органической добавки с целью обеспечения высоких значений адгезионной прочности и проникающей способности растворной
смеси.

Введение. Рассматриваются разные варианты автоматизации подготовки проектов реконструкции зданий. Когда речь идет о таких проектах, приходится сталкиваться с огромным спектром задач: например, анализ технического состояния здания и различные требования по нормам, технические ограничения в их числе. В связи с этим реконструкция — процесс сложный и, можно сказать, трудоемкий, который требует много сил и времени. В век активно развивающейся автоматизации и цифровизации особенно важно делать проектирование быстрее и эффективнее, чтобы экономить время специалистов. В таких условиях цифровые технологии становятся практически незаменимы, потому что помогают улучшить качество документации и уменьшить число ошибок. Актуальность этой темы объясняется тем, что цифровизация строительной отрасли развивается очень быстро, а практическая польза заключается в том, что проектные решения становятся надежней, а также эффективней.

Материалы и методы. Предлагается подход, в котором используются и информационное моделирование зданий (BIM), и алгоритмы для анализа проектных данных. Такая методика соединяет цифровое моделирование и автоматическую обработку информации, что помогает автоматизировать некоторые рутинные задачи и облегчить труд проектировщиков.

Результаты. С помощью предложенной методики можно создать подробные цифровые модели, которые применяются как основа для проектных решений. При этом всегда учитываются сведения инженерных изысканий и необходимые нормативы, поэтому документация соответствует всем требованиям. Разработана концепция автоматизированной системы, совмещающая обработку информации, выявление некоторых проблем и подготовку всей документации. Система анализирует исходную информацию и предлагает разные, иногда очень разные варианты организации реконструкции с учетом технических и экономических факторов.

Выводы. Внедрение этого подхода позволяет существенно ускорить подготовку проектов, сделать расчеты точнее и снизить количество ошибок. Такие решения помогают использовать ресурсы рациональнее и дают возможность продвигать цифровизацию в реконструкции зданий еще дальше.

Введение. Быстрый рост обработки нагрузок искусственного интеллекта (ИИ-нагрузки) сместил ключевые ограничения центров обработки данных (ЦОД) с площади и воздушного охлаждения к доступной мощности присоединения, теплосъему и водной инфраструктуре. AI-ready становится свойством строительного проекта: решения о жидкостных/иммерсионных схемах, утилизации тепла, резервировании и программе пусконаладки должны приниматься на ранних стадиях и быть формализованы в проектных параметрах и допусках.

Материалы и методы. Выполнен целенаправленный обзор публикаций с включением рецензируемых статей и профильных стандартов (EN 50600, рекомендации ASHRAE TC 9.9, серия ISO/IEC 30134). Источники проходили тематическое кодирование по темам «охлаждение/теплосъем», «электроснабжение», «вода и экология», «площадка и компоновка», «регламенты и KPI». Анализ осуществлялся как проекция «требование ИИ → строительное решение → → проверяемый параметр» с построением матрицы соответствия и схемы «риск → мероприятие → KPI → метод приемки», что позволило увязать литературные данные с практическими инженерными допусками и процедурами испытаний.

Результаты. Целевая архитектура высокоплотных ИИ-кластеров требует принятия жидкостных контуров охлаждения с подготовкой к иммерсии, подтвержденной устойчивости электроснабжения к переходным процессам, постановки водных KPI (WUE) наравне с PUE, а также проектирования интерфейсов утилизации низкопотенциального тепла. Эффективность повышают модульность и блоки заводского производства, каскадный ввод мощностей и применение цифровых двойников. Предложены интегрированная карта рисков и матрица нормативного соответствия, связывающие регламенты с проектными параметрами и приемочными процедурами.

Выводы. «Готовность к ИИ» формируется как результат согласованных организационно-технологических решений строительства. Управленческая рамка, включающая KPI-бюджеты на этапе проектирования, матрицу соответствия требованиям и программу stress-испытаний, обеспечивает воспроизводимость целевых показателей (PUE/WUE/ERE/ERF), управляемость сроков и стоимости и ускоряет достижение проектной вычислительной мощности.