Введение.

Обеспечение комплексного и устойчивого развития урбанизированных территорий, осуществляемое в рамках градостроительной деятельности, основывается на принципе эффективного использования и воплощается принятием градостроительных решений. Специфика принятия соответствующих градостроительных решений отражает различные технические, технологические, социальные, экологические, экономические аспекты и особенности развития городских территорий и застройки. Предметной областью исследования являются градостроительные решения территории и застройки, в отношении которых необходимо создание эффективной системы управления и оценки, ориентированной на формирование комфортной и безопасной городской среды. Цель исследования - выработать подход к организации разработки и выбору оптимальных градостроительных решений по развитию и преобразованию территорий и застройки.

Материалы и методы.

Градостроительная деятельность ввиду сложности выходит за рамки традиционного проектирования и строительства и нуждается в обоснованных и эффективных методах организации и управления. В рамках данного подхода организационные модели разработки, реализации и оптимизации градостроительных решений должны содержать следующие составляющие: объект и субъект управления, параметры регулирующих воздействий и информационно-техническое обеспечение. В указанном контексте представлен перечень сфер приложения градостроительных решений, их состав и характеристики. Применены методы исследования - структурный и функциональный анализ.

Результаты.

Установлено, что для эффективного управления градостроительными решениями необходима информационная модель застройки территории, способная к постоянной актуализации и модернизации. Представлено математическое описание особенностей процесса выбора оптимального варианта градостроительного решения.

Выводы.

Сформулированный перечень положений создает научное обоснование разработки и реализации инвестиционных программ и проектов по реинжинирингу территории и застройки, их составу и структуре, устанавливает эффективный режим и конфигурации потоков регулирующих воздействий в рамках градостроительной деятельности, а также предпосылки (условия) организации разработки и выбора оптимального градостроительного решения.

Введение.

Для изучения аэрационных характеристик района строительства необходимо знать распределение скорости ветра в районе застройки, учет его воздействия на фасады. Важным условием является оценка увеличения теплопотерь здания. Кроме того, само здание, его форма и расположение на местности оказывают значительное влияние на характер воздушного потока. Вблизи здания изменяется скорость и направление ветра, наблюдаются сильные вихревые образования вокруг него в зависимости от формы в плане и объемно-пространственного решения. Также влияет на характер воздушного потока и сама территория застройки с разной планировочной структурой.

Материалы и методы.

С целью выявления влияния различного рельефа местности на характер воздушного потока были приняты методы теоретических, натурных исследований аэрации зданий. Проанализированы методики научных исследований отечественных и зарубежных авторов. Определена методология, которая дает возможность прогнозировать аэрационную ситуацию придомовых территорий.

Результаты.

Рассмотрены подходы к проблеме оздоровления окружающей среды с точки зрения изучения методов аэродинамических расчетов, используемых в строительной аэродинамике. Обозначена целенаправленная постановка теоретических и экспериментальных исследований, позволяющих разработать эффективную методику расчета естественной аэрации зданий. Установлена интенсивность воздухообмена между внутренней и внешней средой при ветровом напоре, ветровые нагрузки на здания, аэрация помещений, инфильтрационные теплопотери через ограждающие конструкции. Составленная модель формирования циркуляционной зоны при разном размере зданий, скорости ветрового потока и крутизны склона позволяет прогнозировать аэрационный режим придомовых территорий.

Выводы.

Предложенный метод расчета можно использовать при прогнозировании аэрационной ситуации придомовых территорий с выявлением зоны ветровой тени в заветренной стороне здания, также возможно определять количество воздуха, протекающего и вытекающего через отверстия противоположных наветренных и заветренных проемов стен зданий при расположении их в наветренной стороне склона гор, аэрацию помещений, ветровых нагрузок на здания, инфильтрационные теплопотери.

Введение.

Рассматривается разработанная методика расчета мостовых конструкций из алюминиевых сплавов, работающих в условиях многоциклового нагружения, на выносливость, и предложенная для совершенствуемой в настоящее время нормативной документации по расчету автодорожных мостов из алюминиевых сплавов в РФ.

Материалы и методы.

Методика основана на результатах комплексных лабораторных испытаний ряда перспективных для производства мостовых конструкций алюминиевых сплавов 1915Т, АД35 Т1, 1565чМ, EN AW-6082 Т6. В ходе статических испытаний образцов данных сплавов до разрушения и усталостных испытаний до образования усталостных трещин при различных значениях коэффициента асимметрии цикла получены физико-механические и усталостные характеристики. В теоретическую основу методики положены отечественные разработки по расчету выносливости стальных конструкций и зарубежные нормативные материалы по расчету выносливости мостовых конструкций из алюминиевых сплавов.

Результаты.

Достоверность разработанной методики проверялась в процессе статических и усталостных испытаний натурного пешеходного моста из сплава 1915Т и ортотропных плит из сплава EN AW-6082 Т6, спроектированных НИУ МГСУ и изготовленных заводами в РФ «ГС-Резерв», «КраМЗ» и «Сеспель» с помощью современных инновационных технологий экструдирования и сварки трением с перемешиванием. Расхождения экспериментальных результатов с результатами расчета по предложенной методике находятся в пределах 5-20 %.

Выводы.

Разработанная методика может быть также применима к другим типам конструкций, выполненным из алюминиевых сплавов, - резервуарам, трубопроводам, высотным сооружениям, и испытывающим многократные циклические воздействия.

Введение.

Для отопления квартир требуется тепловая мощность не более 1,0-2,5 кВт, для подготовки горячей воды 15-25 кВт. Конвекционные газовые котлы не могут обеспечить эффективную работу в диапазоне изменения плавной модуляции в 20 раз. В режиме «отопление» их работа переходит в дискретную модуляцию, сопровождающуюся значительным повышением выбросов парниковых газов и резким снижением энергетической эффективности. Для теплоснабжения таких помещений нужны теплогенераторы, работающие в двух диапазонах тепловой мощности.

Материалы и методы.

Исследовалась работа настенного конвекционного газового котла с атмосферной горелкой с трехсекционным коллектором, обеспечивающим работу в режиме «отопление» в диапазоне плавной модуляции 2,4-6 кВт и в режиме горячего водоснабжения (ГВС) с модуляцией мощности 15-24 кВт.

Результаты.

Получены графики КПД работы котла в режимах «отопление» и «ГВС» для установившихся режимов работы и в режимах дискретной модуляции с постоянным чередованием включения-выключения котла. Определение показателей энергетической эффективности проводилось прямым способом с фиксацией расхода газа, теплоносителя, температур на входе и выходе в котел.

Выводы.

Применение традиционных конвекционных настенных газовых котлов для теплоснабжения при размерах помещений до 60 м2 приводит к работе котлов в режиме дискретной модуляции тепловой мощности, которая сопровождается значительным снижением энергетической эффективности системы теплоснабжения и повышенными выбросами парниковых газов. Использование показателей эффективности при установившихся режимах работы котлов не соответствует реальному режиму работы котла в отопительный период и является значительно завышенным. Применение для поквартирного теплоснабжения настенных конвекционных котлов с атмосферной горелкой с двумя диапазонами плавной модуляции тепловой мощности позволяет использовать их с высокой эффективностью.

Введение.

Требованиями действующих нормативных документов гарантируется качество питьевой воды, выходящей из водопроводных очистных сооружений (ВОС). То есть вода, попадающая в водопроводные сети из стальных и чугунных труб из серого чугуна, транспортируется далее к потребителям с качеством, полностью соответствующим стандартам ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая» и СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания». Цель исследования - проанализировать методы предотвращения вторичного загрязнения питьевой воды в металлических сетях водоснабжения и выявить наиболее эффективный, обоснованный на практике.

Материалы и методы.

Использованы для анализа понятия - электрохимическая коррозия и микробиологическая коррозия внутренней поверхности труб. В практике водоочистки и обеззараживания питьевой воды известны три метода предотвращения процесса образования слоя отложений на внутренней поверхности труб из стали и серого чугуна: метод использования для обеззараживания питьевой воды сильных окислителей - хлор и гипохлорит натрия; метод повышения уровня pH в питьевой воде; метод использования реагентов, обеспечивающих образование на поверхности слоя отложений микроскопической пленки, способствующих «торможению» процессов электрохимической и микробиологической коррозии на внутренней поверхности труб.

Результаты.

Выявлен метод предотвращения вторичного загрязнения питьевой воды, подтвержденный 12-летним опытом практического использования на предприятии, эксплуатирующем ВОС и металлические сети подачи и распределения питьевой воды.

Выводы.

Доказана на практике эффективность метода предотвращения вторичного загрязнения питьевой воды за счет использования реагентов нового поколения, произведенных на основе полигексаметиленгуанидина гидрохлорида.

Введение.

Проблема оценивания городов на основе жизненного цикла (ЖЦ) с использованием систем показателей интеллектуального устойчивого города является актуальной. Цели исследования: обзор и анализ существующих методов, основанных на ЖЦ, в строительстве и жилищно-коммунальном хозяйстве (ЖКХ); обзор и анализ систем показателей, рамок оценивания, систем бенчмаркинга, которые имеются как в формате стандартов, так и предлагаются в качестве научных разработок; обзор существующего программного обеспечения для оценки ЖЦ объектов в строительстве и ЖКХ; обзор открытых баз данных для оценки ЖЦ объектов строительства и ЖКХ; составление тематического плана для учебного курса «Оценка жизненного цикла устойчивых городов».

Материалы и методы.

Использованы научные статьи в индексируемых журналах, стандарты, руководства и спецификации. Поиск выполнялся по базам данных: eLIBRARY.RU, Google Scholar, Scopus, ScienceDirect, ISI Web of Knowledge, researchgate.net, standards.ru, iso.org, shop.bsigroup.com. Ключевые слова, применяемые для поиска: оценка жизненного цикла (ОЖЦ); умные устойчивые города; оценка города; оценка устойчивости; экологическая оценка; воздействие на окружающую среду; показатели устойчивости; строительство; жилищно-коммунальное хозяйство (ЖКХ).

Результаты.

На основе проведенного анализа литературы и систематизации полученной информации разработан примерный тематический план учебного курса «Оценка жизненного цикла устойчивых городов».

Выводы.

Проведенные исследования и полученные результаты показывают, что проблема оценивания городов на основе ЖЦ с использованием систем показателей интеллектуального устойчивого города имеет множество решений. Цель, состоявшая в накоплении, анализе и использовании информации в учебном курсе, была достигнута. Особый практический интерес представляют программные инструменты для ОЖЦ в строительстве и ЖКХ. Большое значение для ОЖЦ имеют открытые базы данных, ориентированные на строительство и ЖКХ.

Введение.

Современные люди стремятся следовать веяниям моды и использовать одежду из ярко окрашенных тканей и мехов. Для их производства используют большой набор химических реагентов, среди которых красители, дубители, поверхностно-активные вещества и т.д. После завершения цикла окрашивания и обработки материалов образуются многокомпонентные и непостоянного состава сточные воды, дальнейшая обработка которых требует применения современных инновационных подходов, прежде всего комплексных. Рассмотрены технологии очистки сточных вод красильно-отделочных производств. Представлены результаты лабораторных исследований по разработке комбинированной технологии очистки сточных вод от красителей с использованием композитного сорбента, полученного окомкованием пылевых отходов металлургической промышленности, и фитотехнологического доизвлечения красителей в биопрудах.

Материалы и методы.

Исследования проведены в лабораторных условиях с использованием композитного пористого материала на основе техногенного сырья кремниевого и алюминиевого производств, полученного по методике окомкования, предложенной авторами. Представлена методика получения сорбентов, их характеристики и результаты оценки их сорбционных свойств. Фитосорбционные свойства водной растительности испытывали в условиях лабораторного эксперимента. В работе использовали водные растения, произрастающие в р. Ангара. Растения собирали тралом, освобождали от грунта, промывали и культивировали в лаборатории в аквариумах с дехлорированной водой при умеренном освещении и температуре 14-16 °С. Объектами исследований были: элодея канадская (Elodea сanadensis), уруть мутовчатая (Myriophyllum spicatum), роголистник темно-зеленый (Ceratophyllum demersum). В качестве исследуемой жидкости использовали модельные сточные воды - растворы красителей: кислотный желтый светопрочный (C.I. Acid Yellow 11), кислотный синий К (C.I. Acid Blue 120), кислотный ярко-красный (C.I. Acid Red 1), (C.I. Basic Orange 21).

Результаты.

Описана разработанная методика получения композитного сорбента на основе отходов и приведены данные по эффективности очистки от испытанных красителей. Получены экспериментальные значения фиторемедиционного потенциала водных растений. Предложена гибридная технология локальной очистки сточных вод, включающая сорбционную и фитотехнологическую обработку с использованием габионов и биологических прудов. Сточные воды направляются на фильтрацию через габионы, заполненные композитным сорбентом, а затем в биопруды с водными растениями.

Выводы.

Полученные результаты позволяют наметить направления дальнейшего исследования по оптимизации работы комплексных сооружений для локальной очистки сточных вод красильно-отделочных производств.

Введение.

Рассматривается развитие русловых деформаций под действием водного потока в условиях изменения гидравлического режима при ленточно-грядовом типе руслового процесса. Актуальность публикации обусловлена тем, что до настоящего времени нет надежного метода прогнозирования формирующегося и развивающегося рельефа русел водотоков с целью поддержаниях их в нормальном экологическом состоянии. Между тем рассмотрение движения твердых частиц на уровне сальтации связано с расходом наносов, на уровне микроформ - с гидравлическими потерями на трение. Предложены новые зависимости для размеров донных форм, зависящих от параметров руслового потока.

Материалы и методы.

На основе изучения современных и классических научных работ, экспериментального исследования формирования и развития рельефа дна при изменении гидравлического режима водотока подтверждено влияние действующих факторов в виде новых зависимостей.

Результаты.

Исследованы причины, условия возникновения и развития донных форм на начальном этапе взаимодействия потока и русла, а также факторы, влияющие на процесс образования рельефа дна от ровного первоначального его состояния. Проанализированы структурные уровни руслового процесса. На основе анализа экспериментальных данных получено универсальное соотношение между параметрами потока и высотой развивающихся элементов донного микрорельефа, из которого следует формула сопротивления, совпадающая с зависимостью Кнороза при крутизне донных форм, согласующейся с зависимостью Буссинеска.

Выводы.

Результаты данного исследования могут быть использованы при прогнозировании руслового процесса в условиях изменения гидравлического режима водного потока в русле, сложенном размываемым грунтом, не только на начальном этапе формирования донных форм, но и при развивающемся донном рельефе.