Русский Русский

Архив

Эксергетический анализ отопительного режима тригенерационного энергокомплекса на базе нового трансформатора теплоты

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-4-58-68
,
 58-68 стр.
Аннотация
В статье анализируется с энергетической и эксергетической позиций тригенерационный энергокомплекс, разработанный авторами и состоящий из двух основных блоков: тепло-вогодвигателя и нового трансформатора теплоты, дополнительно имеющий генератор для вы-работки электроэнергии на собственные нужды. Основным преимуществом данного энерго-комплекса является сокращение потребления топлива в отопительном режиме. Делается акцент именно на тепловой эффективности установки и ее термодинамических параметрах.
Исследуемый энергокомплекс работает на органическом топливе, а также использует возоб-новляемые источники энергии (тепловой насос на органическом топливе) и позволяет получать значение коэффициента энергетической эффективности от полутора до более трех в отопитель-ном режиме. На основе анализа энергетической эффективности, посчитанной методом тепло-вых балансов, авторами проведен эксергетический анализ. Были рассмотрены различные вари-анты включения механического и теплового компрессоров парокомпрессионного и абсорбци-онного насосов, такие как последовательный, параллельный и смешанный. Для каждой вариа-ции будут различные условия работы, эффективность и различное применение источника теп-лоты и механической энергии
В результате проведенного расчетного анализа сделан вывод о том, что при достаточно вы-соком коэффициенте энергетической эффективности в отопительном режиме, энергокомплекс также имеет еще и большой потенциал для его дополнительного увеличения. Кроме того, энер-гокомплекс производит холод в теплый сезон и не нуждается в подключении к сетям электро-снабжения. А недостаточно высокие значения эксергетического КПД говорят о несовершенстве термодинамической системы и ее потенциале дальнейшего улучшения и повышения коэффи-циента энергетической эффективности.
PDF

Анализ мирового опыта строительства высотных зданий и обоснование организационно-технологических решений высотного строительства

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-4-69-85
 69-85 стр.
Аннотация
Высотное строительство – актуальный путь развития современных мегаполисов в условиях постоянного роста численности городского населения и сопутствующего этому дефицита земельных участков для строительства объектов жилищно-гражданского назначения. При этом нужно сохранить то градостроительное наследие, которое формирует индивидуальный характер города. В связи с чем необходимо ориентироваться, с одной стороны, на историко-культурные особенности городской среды и имеющиеся в наличии городские ресурсы, с другой стороны, следует стремиться к индивидуальным архитектурным и градостроительным решениям, которые сделают строящиеся высотные здания привлекательными как для инвесторов, так и для градостроительного облика города и привлечения туристов. Однако для реализации творческих идей при строительстве высотных зданий необходим поиск адекватных технологических решений, что нередко является сложной задачей, особенно в условиях плотной городской застройки.
Цель статьи - обоснование организационно-технологических решений высотного строительства в условиях плотной городской застройки.
В работе осуществлен анализ опыта строительства высотных зданий и представлено обоснова-ние организационно-технологических решений высотного строительства в условиях плотной городской застройки.
На основе проведенного исследования показана возможность повышения эффективности управления процессом высотного строительства путем усовершенствования метода обоснова-ния и выбора рациональных организационно-технологических решений сооружения высотных зданий, направленных на эффективное использование ресурсов и уменьшение стоимости стро-ительной продукции благодаря учету градостроительной ценности территорий и комплексного влияния факторов энергосбережения и экологичности. При этом результаты исследования по-казали, что при строительстве высотных зданий с развитой подземной частью в условиях плот-ной городской застройки необходимо решение ряда сложных технических проблем, связанных с технологическими особенностями строительства и обеспечением устойчивости имеющейся застройки. Тем не менее современные строительные технологии и оборудование позволяют осуществить выбор доступных методов строительства высотных зданий с подземными соору-жениями, например, технология «вверх – вниз», позволяющая практически одновременно вести работы по устройству подземной и наземной частей здания, что соответственно ускоряет сроки строительства зданий, в первую очередь высотных и повышенной этажности.
Результаты исследования могут быть использованы в практике высотного строительства в условиях плотной городской застройки.
PDF

Метод расчета массивных элементов конструкций на прочность в общем случае их напряженно-деформированного состояния (кинематический метод)

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-3-5-17
, , , , , ,
 5-17 стр.
Аннотация
Предложен вариант кинематического метода теории предельного равновесия; рассматриваются массивные элементы конструкций, материал которых, в общем случае, анизотропный.
Принята жесткопластическая модель деформируемого твердого тела. Принято допущение, что массивные элементы конструкций разрушаются путем разделения на части, которые относительно мало деформируются («абсолютно жесткие конечные элементы»,АЖКЭ) и имеют 6 степенней свободы в трехмерном пространстве. Процесс разрушения материала идет по бесконечно тонким обобщенным поверхностям разрушения (ОПР), на которых учитывается работа всех действующих внутренних силовых факторов (ВСФ) – 9-ти сил и 9-ти моментов. Рассмотрены тела из однородных изотропных материалов, сопротивляющихся по-разному растяжению и сжатию. Поверхности прочности в пространстве ВСФ описываются соответствующими параметрическими уравнениями.
С использованием уравнения равновесия в форме Лагранжа и принципа максимума Мизеса, а также предложенных параметрических уравнений предельной поверхности, задача определения минимального значения параметра кинематический возможной нагрузки сведена к стандартной задаче линейного программирования (ЛП), которая решается с использованием симплекс-метода.
PDF

Большие данные при прогнозировании климатической стойкости строительных материалов. I. Температура и влажность воздуха

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-3-18-30
, , , ,
 18-30 стр.
Аннотация
В статье проведен сравнительный анализ количественных значений температуры и относительной влажности окружающего воздуха, рассчитанных согласно ГОСТ 16350-80 для умеренно континентального климата (представительный пункт – г. Москва), и полученных на метеорологической станции НИ МГУ им. Н.П. Огарева (г. Саранск) за период с 2015 по 2022 гг. Установлено существенное расхождение расчетных и накопленных значения метеорологиче-ских факторов. На исследуемом временном отрезке разброс значений разницы между расчет-ными и накопленными значениями составил от -5,8 до 10 оС для температуры воздуха и от -36,4 до 32,5% для относительной влажности. Также наблюдается существенное варьирование значений разницы исследуемых показателей в зависимости от календарного месяца и отклонение ряда кривых распределения от нормального вида, что, в целом, свидетельствует о невозможности достоверной оценки распределений с помощью только значения квадратичного отклонения, рекомендуемой ГОСТ 16350-80. Установлено, что использование расчетных распределений практически не позволяет учитывать события, возникающие вблизи границ распределений исследуемых метеорологических параметров. Это, в свою очередь, необратимо сказывается на точности прогнозирования процессов климатического старения строительных материалов. При прогнозировании климатической стойкости материалов методами машинного обучения предложено использовать вместо относительной влажности значения абсолютной влажности воздуха, как признака, имеющего четкий физический смысл (масса водяных паров, содержащихся в 1 м³ воздуха), а также определенного только на интервале неотрицательных значений.
PDF

Уравнение трех бимоментов полусдвиговой теории В.И. Сливкера для расчета многопролетных тонкостенных балок

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-3-31-46
 31-46 стр.
Аннотация
В данной статье рассмотрен метод статического расчета многопролетных тонкостенных балок при стесненном кручении в рамках полусдвиговой теории В.И.Сливкера. Основным достоинством полусдвиговой теории является то, что она подходит для стержней как открытого, так и замкнутого (а также открыто-замкнутого и многоконтурного) профилей ввиду схожести дифференциальных уравнений по теориям В.И. Сливкера и А.А. Уманского, а также повышается точность вычисления вследствие учета части деформации сдвига. Получено анали-тическое решение задачи на основе системы уравнений трех бимоментов, в т.ч. значения кореллирующих функций для случаев приложения крутящих нагрузок в пролете и на консоли тонкостенных многопролетных неразрезных балок. Получены функции бимомента для ряда простых балок в рамках полусдвиговой теории. Показано, что значения параметра влияния формы сечения полусдвиговой теории колеблется в пределах от 1,000086 до 1,0014 для направляющих профилей, при этом наличие отгибов полок (С-профиль) по сравнению с направляющим профилем в пределах 10% снижает значение данного параметра, что свидетельсвует о более низком вкладе части сдвиговых деформаций в НДС при стестенном кручении стоечного профиля. Показано, что несмотря на сходство результатов расчета предложенным методом ввиду близости значений параметра влияния формы к 1,0 с аналогичным по теории В.З. Власова, границы применения предложенного метода существенно шире (как открытые, так и за-мкнутые профили).
PDF

ESG-безопасность городского хозяйства в концепции устойчивого развития

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-3-47-58
, , , , ,
 47-58 стр.
Аннотация
В статье рассмотрена важность ESG-безопасности городского хозяйства, раскрыта актуальность данного направления исследования, проанализированы зарубежные и отечественные эко-стандарты. Проанализированы вопросы использования эко-сертификации на российском рынке, рассмотрены территории, где преобладают «зеленые» объекты, а также рассмотрено, какие результаты принесло «зеленое» строительство по данным объектам. Кроме того, в рамках научной работы проведен анализ мер государства по экологической безопасности на основе разрабатываемых стандартов и реализуемых национальных проектов, предложены меры совершенствования.
Развитие городов сопровождается постоянным строительством. Это развитие невозможно остановить, соответственно невозможно остановить и расширение территорий за счет строительства, которое так или иначе предполагает воздействие на окружающую среду. Данное воз-действие можно минимизировать, а также сбалансировать при помощи «зеленого» строительства, которое направлено на снижение риска загрязнения экологии и негативного воздействия на самого человека. Понимание необходимости создания и внедрения ESG-безопасности поможет предотвратить экологический кризис.
Осведомленность о состоянии экологии на сегодняшний день присутствует как у населения, так и у государства, что является положительной тенденцией на пути к улучшению окружаю-щей среды и жизни людей. Несмотря на то, что данное понимание появилось относительно не-давно, оно активно набирает популярность как за рубежом, так и в России, однако, его необходимо прививать, в том числе населению на региональном и местом уровнях, а не только в крупных городах. Необходимо усвоить, что применение в строительстве экологически чистых расходных материалов поможет создать лучшее будущее для нас и следующих поколений человечества, не требуя больших вложений.
PDF

Экологическая безопасность строительства в моногородах

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-3-59-78
, ,
 59-78 стр.
Аннотация
Обеспечение экологической безопасности при проведении строительных работ является важным условием устойчивого развития моногородов. Высокий темп урбанизации, рост населения моногородов и их активная застройка приводит к негативным антропогенным изменениям окружающей среды, что отрицательно сказывается как на экологии, так и на жизни населения моногорода. В данной статье рассмотрены основные факторы влияния сферы строительства на окружающую среду, исследованы аспекты обеспечения экологической безопасности при строительстве, проанализирована нормативно-правовая база, регулирующая данные аспекты при проведении строительных работ, а также приведены возможные подходы и меры к снижению негативного влияния строительства на окружающую среду в моногородах.
В статье предложены меры по снижению негативного влияния на окружающую среду и повышению экологической безопасности строительства в моногородах, такие как дополнение существующего законодательства более строгими стандартами и требованиями обеспечения экологической безопасности при проведении строительных работ в моногородах, разработка и активное внедрение современных экологичных материалов и технологий, усиление механизмов экологического контроля сферы строительства в моногородах, а также повышение уровня осведомленности бизнеса и населения о необходимости обеспечения экологической безопасности и повышение квалификации специалистов данной области. Статья подготовлена по результатам исследований, выполненных за счет бюджетных средств по государственному заданию Финуниверситета.
PDF

Планировка внутриквартальных и открытых городских пространств в исторической среде города: социально-управленческий аспект

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-3-79-97
, ,
 79-97 стр.
Аннотация
Городское пространство – это система открытых архитектурных пространств с размещенными в них элементами. Тем не менее цель их организации не ограничивается только созданием сети свободных от застройки территорий, она также заключается в обеспечении потребностей общества. Это касается без исключения всех типов городского пространства различного общественного назначения.
Цель статьи – освещение социально-управленческих аспектов планировки внутриквартальных и открытых городских пространств в исторической среде города.
В работе определена терминология и проведен анализ становления и развития сложившихся внутриквартальных и открытых городских пространств исторической части города с определением их функций. Осуществлен анализ основных проблем внутриквартальных и открытых городских пространств в исторической застройке города и предложены пути их решения.
В статье сделан вывод о том, что первоочередной задачей планировки внутриквартальных и открытых городских пространств в исторической среде города становится не только проектирование различных элементов, но и изучение города в его потенциальном развитии, пере-осмысление его природы с целью создания новых свойств и характеристик городского пространства, где доминирующей материей оказывается индивидуальность среды, а именно исторически сложившаяся территория.
Результаты исследования могут быть использованы в практике реконструкции городских пространств в исторической части города.
PDF

Региональные планы управления твердыми бытовыми отходами: отличительные особенности практики России и стран ЕС

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-3-98-118
 98-118 стр.
Аннотация
В рамках достижения целей современной экологической повестки вопрос эффективного обращения с твердыми бытовыми отходами (ТБО) представляет собой комплексную проблему, которая является одной из самых приоритетных в мировом масштабе. В 2015 и 2022 годах на полигоне по утилизации твердых бытовых отходов в Ленинградской области (Россия) проводилось исследование свалочного фильтрата, чтобы определить содержание различных химических и токсичных веществ. Путем сравнительного анализа результатов мониторинга было выявлено, что свалочный грунт представляет чрезвычайно высокую опасность. Превышение предельно допустимых концентраций тяжелых металлов в фильтрате составляло от 2,5 до 67,5 раз. В настоящей статье приведены результаты анализа свалочного фильтрата, взятого в 2022 году из зон санитарной защиты, и сравниваются с предыдущими данными. Было установлено, что опасность, связанная с полигоном твердых коммунальных отходов, заключается в том, что химические и биохимические процессы, происходящие между различными компонентами свалочных фильтратов, приводят к образованию токсичных соединений и являются источником инфекционных заражений. Региональные особенности и отсутствие действенных международных инструментов часто препятствуют решению этой проблемы, затрудняя разработку и применение инновационных механизмов. Подобные реалии становятся определяющими факторами при выработке государственных программ социально-экономического развития, в частности и в России. Принятые политико-правовые инициативы, в частности, осуществляющиеся в рамках масштабных национальных проектов, пока не получили импульсов для полно-ценной практической реализации.
PDF

Экспериментальные исследования процессов структурообразования композиционных смесей с техногенным механоактивированным кремнеземистым компонентом

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2023-6-2-5-18
, , , , , , ,
 5-18 стр.
Аннотация
В статье рассмотрены вопросы утилизации техногенного волокнистого материала – отходов базальтового производства. Был изучен химический состав техногенного волокнистого материала, установлено, что он на 44% состоит из SiO2. Была изучена с помощью ИК-спектроскопии исходная порода базальта, которая претерпевает изменения при высокотемпера-турной обработке в процессе получении базальтового волокна. Был проведен помол корольков в течение 30 минут, позволяющий достигнуть удельной поверхности 800 м2/кг. Дальнейший помол не приводит к увеличению удельной поверхности, что связано с явлением вторичной агрегации тонкодисперсных частиц. Исследование на РЭМ показали, что «корольки» до помола имеют в основной своей массе округлую либо овальную форму. Были заформованы составы и определены прочностные характеристики образцов на 3 и 28 сутки. Установлен максимальный прирост прочности 59 МПа в возрасте 28 суток у образцов с добавкой 5% размолотых «корольков». При введении корольков в количестве 10% (состав 5) от массы цемента отмечается интенсивный набор прочности в ранние сроки твердения (7 суток) с достижением прочности 38 МПа, немного выше прочности контрольного состава. Введение 15% размолотых «корольков» дают значение прочности немного ниже (32 МПа) значений контрольного состава (37 МПа) на всех стадиях твердения.
PDF