Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура
Все статьи: 632
Статья научная
Проблема энергосбережения в жилищно-коммунальной сфере в настоящее время является весьма актуальной. Решение этой задачи возможно прежде всего за счет разработки и реализации в системах автоматизации оптимальных алгоритмов управления процессами отопления и теплоснабжения в целом. Рассматривается проблема выбора температуры и расхода теплоносителя по критерию минимума затрат электрической энергии на перекачку и сокращения тепловых потерь при его транспортировке по теплопроводам. При решении задачи учитываются характеристики теплопотребляющего оборудования и то значение теплоты, которое, собственно, необходимо для поддержания требуемой температуры микроклимата зданий. Также при этом считается, что коэффициент полезного действия (КПД) сетевых насосов зависит от подачи - расхода перекачиваемой среды, а объект теплоснабжения представляется эквивалентным отопительным прибором. Данная задача представляет собой условную задачу оптимизации с двумя аргументами. Решение задачи приводит к необходимости отыскания корней полного алгебраического уравнения четвертой степени, в работе для этого использовали известные онлайн-калькуляторы. Приведены данные расчета оптимальных температуры и расхода для конкретных условий. Численными исследованиями подтверждено, что в используемых в работе экстремальных точках действительно достигается локальный минимум критерия оптимизации. Указаны способы определения параметров отопительного прибора, являющегося расчетным эквивалентом теплопотребляющего оборудования объекта как по эксплуатационным, так и по расчетным данным, используемым при проектировании системы теплоснабжения. Установлено, что в тепловых сетях следует применять качественно-количественное регулирование процесса теплоснабжения, т. е. при изменении температуры наружного воздуха необходимо изменять не только температуру теплоносителя, но и его расход. Следует подчеркнуть, что в настоящее время в подавляющем большинстве случаев используется качественный метод регулирования процесса теплоснабжения. Полученные результаты могут быть использованы в составе алгоритмического обеспечения современных систем управления теплоснабжением.
Бесплатно
Оптимизация календарных планов по критерию неравномерности трудовых ресурсов
Статья научная
Являясь одним из технико-экономических показателей календарного плана, коэффициент неравномерности трудовых ресурсов (коэффициент неравномерности движения рабочих) kн отражает распределения трудовых ресурсов по времени, отвечает за оптимизацию и регулирование сроков строительства, является основой для расчета количества временных зданий на строительной площадке, что в свою очередь определяет потребность в площади на размещение этих зданий на строительной площадке. Проблема заключается в отсутствии в общедоступных источниках обоснованных данных значений данного коэффициента, а также нормативных требований по его ограничению и расчету. Для решения данной проблемы предложена новая методика определения максимального значения kн исходя из проектируемой или требуемой продолжительности установившегося потока при поточном методе производства работ. Для этого было проведено математическое моделирование различных вариантов эпюр графика движения рабочих при фиксировании значений продолжительности и трудоемкости. Данное вариантное моделирование позволило получить зависимость kн от времени установившегося потока. Определена математическая зависимость для назначения предельного kн в период времени установившегося потока, равная от 25 до 100 % от полной продолжительности работ, что позволяет динамически изменять kн в зависимости от конкретных условий проектирования календарного плана и общей организации и управления строительным проектом.
Бесплатно
Оптимизация микроклимата в православном храме методом числового моделирования воздушных потоков
Статья научная
Несмотря на строгие правила проектирования и устройства культовых сооружений, зачастую в современных храмах возникают определенные проблемы с отоплением и вентиляцией. В сложном по форме здании необходимо организовать надлежащий воздухообмен и обеспечить должный прогрев воздуха по всему пространству, рассчитать геометрию естественных потоков и приточных струй, обеспечить удаление загрязненного воздуха в обход участков скопления людей и защитить настенные росписи и предметы искусства от оседания частиц сажи и грязи. Описанные выше проблемы актуальны для Свято-Вознесенского собора г. Магнитогорска. Несмотря на относительно небольшой срок эксплуатации здания, вид его внутреннего убранства значительно отличается от первоначального вида: внутренние поверхности стен храма закопчены настолько, что в верхней половине уже не различимы фрески и росписи. Следует срочно принимать меры для его спасения. Решать поставленные задачи предложено с помощью электронно-числовой модели тепловоздушных потоков. Проведенное исследование позволило сделать ряд рекомендаций направленных на улучшение вентиляции храма.
Бесплатно
Оптимизация составов тяжелых бетонов применением тонкодисперсных добавок
Статья научная
Представлены результаты экспериментальных исследований тяжелых бетонов, образование которых происходило при непосредственном участии таких структурообразующих элементов, как тонкодисперсный компонент и эффективный пластификатор. Установлено, что при использовании тонкодисперсных добавок наблюдаются отклонения от известных закономерностей взаимосвязи «состав - свойство» цементных композиционных материалов.
Бесплатно
Опыт получения автоклавного теплоизоляционного газобетона
Статья научная
Приводятся результаты исследований по созданию теплоизоляционного автоклавного газобетона. Для повышения прочностных характеристик в состав газосиликата введены нанотрубки и базальтовая фибра. Это приводит к дисперсному упрочнению ячеистого бетона и повышению прочностных характеристик изделий.
Бесплатно
Организация строительного контроля по параметрам энергетической эффективности
Статья научная
Посвящено вопросу повышения энергетической эффективности зданий. Приведена классификация дефектов теплозащиты. Определены практические меры организации строительного контроля качества устройства наружных ограждающих конструкций по параметрам энергетической эффективности.
Бесплатно
Основные аспекты развития архитектуры северных регионов
Статья научная
В представленной статье рассматриваются вопросы комплексного освоения Северных регионов и формирование опорных зон с развитыми научно-промышленными комплексами и комфортным жильем. Представлены предпосылки возникновения новых направлений в архитектуре Севера благодаря изучению истории северных жилых домов и обеспечения его жителей комфортными условиями более сотни лет назад. Этот опыт является бесценным материалом для создания типологических особенностей архитектурных и конструктивных элементов. Целью работы является выработка основных критериев развития новых архитектурных решений и конструктивных элементов, используемых для создания комфортных условий жизни человека в условиях севера. Задачами представленного исследования является: изучение архитектуры исторических поселений Севера, анализ объемно-планировочных и художественных решений, энергосбережения в жилых и общественных зданиях. Проведен краткий сравнительный анализ опыта использования промышленных предприятий и строительства жилья в разных регионах Севера с учетом сохранения экологии и энергоэффективных технологий.
Бесплатно
Статья научная
Современная городская застройка и территории существующих промышленных объектов все чаще диктуют свои условия для реализации новых проектных решений. Плотность уже построенных объектов запрещает применять ранее часто используемые забивные сваи, но в силу малой несущей способности грунтов основания приходится применять решения с использованием буронабивных свай. Предлагается новая методика расчёта на прочность обсадной трубы при бурении скважины в структурно неустойчивых грунтах при устройстве буронабивных свай. Данная методика расчёта позволяет на стадии проектирования рассчитать стенки буровой скважины на устойчивость, определить обжимающее давление стенок скважины, передаваемое на внешнюю поверхность обсадной трубы, и подобрать её сечение по разным видам материала изготовления. Конечной целью является снижение затрат на устройство фундаментов с помощью буронабивных свай за счет снижения материалоемкости конструкции.
Бесплатно
Статья научная
В связи с ужесточением требований к качеству жаростойких и огнеупорных материалов, особенно актуальны вопросы их совершенствования и расширения номенклатуры. Рассмотрены основные пути развития данных материалов, обобщены подходы к их решению, предложены способы получения стабильных жидких фосфатных огнеупорных клеев и жаростойких растворов, сохраняющих свойства при длительном хранении.
Бесплатно
Статья научная
В статье даны основные положения разрабатываемого метода дополнительных конечных элементов (МДКЭ), предназначенного для расчета железобетонных конструкций по предельным состояниям. Показано решение некоторых проблем их нелинейного расчета данным методом. Эти проблемы были изложены в докладе «Актуальные проблемы нелинейного расчета железобетонных конструкций», сделанного автором на заседании Научного совета Российской академии архитектуры и строительных наук «Программные средства в строительстве и архитектуре», которое состоялось 26 ноября 2008 г.
Бесплатно
Особенности алгоритмов физически корректного рендеринга для интерактивной архитектурной визуализации
Краткое сообщение
По результатам проведенных исследований раскрыты особенности создания фотореалистичных изображений. Выявлены основные задачи для формирования физически корректных визуализаций архитектурной среды. Рассмотрены понятие и уравнение рендеринга, а также аспекты теории микроповерхностей. Выполнен сравнительный анализ алгоритмов рендеринга с учетом различных свойств поверхности. Представлены примеры изображений архитектурной среды, полученные различными методами рендеринга. Выявлены преимущества и недостатки методов рендеринга. Предложен наиболее эффективный метод рендеринга для интерактивной архитектурной визуализации в реальном времени.
Бесплатно
Особенности влияния добавки золя гидроксида железа на структуру и свойства магнезиального камня
Статья научная
Представлены результаты исследования влияния добавки золя гидроксида железа на твердение магнезиального теста и формирование структуры и свойств камня. Установлено, что золь гидроксида железа является эффективной добавкой, позволяющей активизировать набор прочности камня в раннем возрасте и получить магнезиальный камень с прочностью 80 МПа и более, водостойкостью не ниже 0,8 и гигроскопичностью не более 2 %.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе описаны возможные искажения длин линий и площадей объектов при использовании различных систем координат. За пример взято промышленное предприятие Челябинской области и рассчитаны конкретные значения искажений длин линий за счет рельефа; поправки за отнесение длин линий на поверхность референц-эллипсоида; поправки за редукцию длины линии на плоскость проекции Гаусса-Крюгера.
Бесплатно
Особенности применения самоуплотняющегося сталефибробетона при усилении железобетонных колонн
Статья научная
Представлены новые конструктивные решения сталефибробетонных обойм, повышающих несущую способность сжатых элементов железобетонных конструкций при увеличении эксплуатационных нагрузок. Приведен сравнительный анализ образцов из самоуплотнящегося бетона и сталефибробетона.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются особенности проектирования и эксплуатация автодорожных мостов. В связи с увеличением нагрузок от автомобильного транспорта увеличиваются усилия в балках железобетонных мостов, возрастает необходимость корректировки типовых решений сборных балочных малых мостов.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время на территории РФ реализуется ряд крупных, не имеющих аналогов в мировой практике портовых гидротехнических сооружений (морских терминалов). Отличительной особенностью данных объектов является их месторасположение - Крайний Север и Арктика. Одним из наиболее ответственных элементов конструкций причалов и берегоукреплений портовых гидротехнических сооружений являются сваи и шпунт трубчатый сварной (свайная продукция). В данной статье рассмотрены особенности производства и поставки свайной продукции диаметром до 2520 мм, толщиной стенки до 40 мм и длиной до 75 000 мм; проведен анализ требований, предъявляемых к изделиям, эксплуатируемым в сложных топографических, геологических, гидрологических и климатических условиях, а также отмечена необходимость гармонизации и актуализации нормативной документации федерального уровня, регламентирующей технические требования как к свайной продукции, так и к трубам, применяемым при ее изготовлении.
Бесплатно
Особенности развития "умных домов" в России
Статья обзорная
В статье дано определение системы «умный дом». Рассмотрены основные составные части интеллектуального здания и алгоритмы взаимодействия между ними, определены основные элементы системы и возможные типы связей между элементами. Показано, что главной ценностью «умного дома» является объединение здания в единый управляемый комплекс многих систем жизнеобеспечения и безопасности. Одними из самых важных элементов жизнеобеспечения являются системы водоснабжения и водоотведения в жилом доме. «Умный дом» позволяет управлять системой водоснабжения, экономично расходовать холодную и горячую воду, предотвращать протечки, при наличии локальных очистных сооружений следить за их работой в автоматическом режиме, соотнося текущие параметры с заданными. В общей системе «умного дома» система водоснабжения, водоотведения и водопользования представляет собой набор смарт-оборудования, которое позволит управлять домом из любой точки мира. В статье проанализировано текущее положение и тенденции в использовании систем «умный дом» в мире и в России. Рассмотрены факторы, сдерживающие развитие рынка систем «умных домов» в России и рассмотрены возможные пути решения данного вопроса на ближайшую перспективу. Показано, что, несмотря на имеющееся отставание России от развитых стран мира, существующие тенденции позволяют предположить, что в связи с активным развитием в РФ коттеджных поселков технология «умный дом» начнет развиваться активными темпами и образовавшееся отставание от лидеров будет компенсировано в ближайшие годы.
Бесплатно
Особенности развития осадок зданий, построенных на элювиальных грунтах в г. Магнитогорске
Статья научная
Анализируются причины неравномерности осадок зданий, возведенных на элювиальных грунтах и предлагаются меры для уменьшения неравномерности осадок.
Бесплатно
Особенности раннего замораживания самоуплотняющихся бетонов
Статья научная
Исследуется влияние замораживания самоуплотняющегося бетона в раннем возрасте на дальнейший набор прочности при твердении в нормальных температурно-влажностных условиях. По полученным результатам сделан вывод о величине критической прочности.
Бесплатно
Особенности состава глин Челябинской области для производства керамических строительных материалов
Статья научная
В статье описаны общие закономерности влияния химического состава глинистого сырья на качество производимой строительной керамики. Также доказано значение минералогии сырья для его соответствующего применения в производстве строительных материалов. Изучена сырьевая база Челябинской области, выделены основные месторождения. При помощи рентгено-фазового, термического и химического анализа исследован минералогический состав глинистого сырья основных месторождений Челябинской области. С помощью рентгено-фазового анализа определен качественный минералогический состав исследуемых проб. По полученным данным термического анализа с помощью стехиометрических уравнений посчитано количество основного глинистого минерала - каолинита, а также выделена температура кристаллизации муллита. При помощи химического анализа найдены количества примесных оксидов. Не выявлено прямой зависимости температуры получения муллита от его количественного содержания в сырье, что доказывает необходимость знания не только минералогии, но и структуры сырья. На основе полученных данных были сделаны выводы о разнообразии состава глин, представленных в регионе, об индивидуальности подхода к технологии переработки глин при производстве изделий строительной керамики и о необходимости разработки системы управления свойствами керамических изделий, основанной на понимании состава и структуры глинистого сырья.
Бесплатно
