Строительство и техногенная безопасность

ФАКТОРИАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ В ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В ОТРАСЛЯХ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ И ИНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

2026-10-28T14:44:41+03:00

В развитии экологического направления факториальной, «Экологической безопасности» в использовании водных ресурсов в хозяйственной и иной деятельности рассматриваются основы изучения процессов взаимосвязи, взаимодействия и взаимоотношения (ВВВ) компонентов в составе ПТС «П.С.-О.Д.-Н.» в пространстве и времени локальных речных бассейновых геосистемах на примере рек Кубани, Нижнего Дона, Терека.

Предмет исследования: понятие фактор (лат. Faktor, делающий, производящий) как причина, движущая сила определяющая его характер или отдельные его черты в составе действующей ПТС «П.С.-О.Д.-Н.» в пространстве и времени речной бассейновой геосистемы, к примеру, р. Кубань, в которую поступают потоки вещества, энергии и информации (ВЭИ) из внешней среды, обуславливающие собой системный механизм управляемым как извне, так и внутри обеспечивающим одновременное изменение и сохранение направления изменений в этих потоках по принципу «Всё изменяется и остаётся неизменным».

Материалы и методы: Методологической основой в исследовании вопросов по обеспечению «Экологической безопасности» (ЭБ) на действующих и создаваемых новых «О.Д.» в составе ПТС «П.С.-О.Д.-Н.» является системный подход, как способ создания и анализа процессов ВВВ между компонентами системы «Объект Защиты-Источник Экологической опасности-Защитные мероприятия» (О.З.-И.Э.О.-З.М.), которая включает в себя все «О.З.» и весь набор «З.М.».

Результаты: Системные факторы (С.Ф.) в составе ПТС, формирующее «Экологическое состояние (Э.С.)» как доминирующего фактора по обеспечению «Экологической безопасности (Э.Б.), формирование динамики состояния в природном «П.С.» и социиальном «Н» компонентах, в зонах влияния техногенного компонента количественно и качественно определяемого понятием «Э.Б.».

Выводы: на основе результатов системного комплексного экологического мониторинга «О.Д.» в составе действующих ПТС «П.С.-О.Д.-Н.» в рассматриваемых речных бассейновых геосистемах рек Кубани, Нижнего Дона, Терека и системных природных и техногенных факторов в процессах формирования «Экологического состояния» (Э.С.), как доминирующего фактора в обеспечении «Э.С.».

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА СТОЧНЫХ ВОД И ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ НА СТАНЦИИ АЭРАЦИИ ВОДОКАНАЛА

2026-08-13T15:14:26+03:00

В работе представлены результаты многолетнего (2019–2023 гг.) анализа качества сточных вод, поступающих на станцию аэрации водоканала, с применением гибридного подхода, объединяющего статистические методы, генеративные нейросети, рекуррентные архитектуры (LSTM, Transformer) и методы объяснимого искусственного интеллекта (SHAP). Выявлены устойчивые тренды снижения концентраций взвешенных веществ (в 4,5 раза), аммонийного азота (в 4,5 раза) и БПК (в 2,6 раза) при сохранении высоких уровней нитратов (≈90 мг/л) и фосфатов. Разработана прогнозная модель с MAPE 11,0% и R² 0,91, позволяющая осуществлять раннее предупреждение о превышениях нормативов. С помощью SHAP-анализа идентифицированы ключевые факторы, влияющие на качество очистки: расход сточных вод (вклад 25%), температура (18%) и предыдущие значения нитратов (32%). Предложены технологические и организационные меры по снижению экологических рисков. Результаты демонстрируют потенциал ИИ для перехода от реактивного к предиктивному управлению очистными сооружениями.

ФРАКТАЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ В ФОРМООБРАЗОВАНИИ АРХИТЕКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

2026-10-27T11:22:22+03:00

Предмет исследования: В статье рассмотрены методы построения фрактальных структур. Показаны примеры фрактальных элементов архитектуры. Это дает возможность понять возможности создания фрактальных элементов современных зданий.

Материалы и методы: Использование методов фрактальной геометрии позволяет более эффективного применения цифровых технологий в процессе проектирования объектов архитектуры.

Результаты: В статье дается акцент на изучение фракталов и создание фрактальных структур объектов В данном исследовании приведены примеры фрактальных структур. Приводятся основные методы фрактальной геометрии, рассмотрены взаимосвязи и закономерности фрактальности архитектурных элементов сооружений. Эти фрактальные структуры обладают основным свойством фрактальности – самоподобием, которое характеризуется алгоритмом с симметрией, появляющейся каждый раз, но в новом масштабе, с повторением рисунка внутри самого себя. Но этим свойства фрактальности не ограничиваются. Для фрактальности характерны сдвиги, изломы, единство симметрии и асимметрии, движение со скольжением. . Анализируя различные формы фракталов, можно создавать интересные по форме сооружения с оптимальной организацией внешнего и внутреннего пространства.

Выводы: Фрактальная геометрия и математические методы помогают находить уникальные формы при моделировании структуры искусственной среды, при создании архитектурных комплексов. Поиск фрактальных структур в архитектуре позволяет создавать уникальные формы. И теория фракталов помогает воплощать эти образы в работах архитекторов.

ПРИНЦИПЫ РЕДЕВЕЛОПМЕНТА ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗОН ГОРОДА, НА ПРИМЕРЕ ГОРОДА АЛУШТА

2026-10-27T11:26:35+03:00

В данной статье рассматриваются принципы редевелопмента (от англ. re- и development «повторное развитие») промышленных зон в городском контексте на примере города Алушты. Преобразование промышленных зон является важнейшим аспектом городского планирования, способствующим устойчивому развитию и повышению качества жизни. В исследовании проводится комплексный анализ существующих промышленных зон с учетом экологических, экономических и социальных факторов.

Предмет исследования: промышленные зоны города Алушта

Материалы и методы: в основе исследования лежит комплексный анализ, реализованный посредством количественных подходов, включающих статистическую обработку данных и библиометрический анализ. В работе использованы такие методы, как: дедукция, теоретическое обобщение и синтез, метод аналогий, а также натурные обследования объектов.

Результаты: в исследовании определены основные проблемы и возможности редевелопмента промышленных зон в Алуште. Выводы подчеркивают необходимость многогранного подхода, объединяющего экологическую устойчивость, экономическую жизнеспособность и социальную инклюзивность. Успешные примеры из практики других городов подчеркивают важность адаптивного повторного использования, зеленой инфраструктуры и вовлечения сообщества. Результаты исследования служат основой для разработки принципов, которыми можно руководствоваться в процессе редевелопмента в Алуште и других подобных городах.

Выводы: редевелопмент промышленных зон в Алуште требует сбалансированного и комплексного подхода, учитывающего различные потребности общества, окружающей среды и экономики. Принципы, выработанные в ходе исследования, подчеркивают важность адаптивного планирования, устойчивого проектирования и участия сообщества. Полученные результаты вносят вклад в более широкую дискуссию о городском развитии, предлагая идеи, применимые к городам, сталкивающимся с аналогичными проблемами. Реализация этих принципов в Алуште может привести к созданию более устойчивой и динамичной городской структуры.

ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ РЕЛЬСОВОГО ОБЩЕСТВЕННОГО ТРАНСПОРТА

2026-03-10T14:08:37+03:00

В статье рассматриваются современные подходы в Росси и за рубежом к проектированию наземного рельсового транспорта в городах, учитывающие растущие потребности в экологичной, компактной и комфортной городской среде. Особое внимание уделяется интеграции различных видов рельсового транспорта в существующие системы для обеспечения эффективной мобильности в условиях развития агломераций и ужесточения экологических требований. В тексте представлены главные типы городского рельсового транспорта — метро, легкорельсовый транспорт (ЛРТ), трамвай, пригородные электропоезда и монорельсовые системы. Рассмотрены их характерные особенности, плюсы и минусы при эксплуатации в городской среде. Проведен сравнительный анализ этих видов транспорта по пяти основным критериям для обоснованного выбора наиболее подходящего варианта для города.

ТВЕРДЕНИЕ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ С КОМПЛЕКСНЫМ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫМ МОДИФИКАТОРОМ ПРИ ПОНИЖЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

2026-06-16T19:34:36+03:00

Исследования связаны с важным актуальным вопросом разработки различных мероприятий для ускорения твердения бетонов, в составах которых кроме портландцемента содержатся дополнительные цементирующие материалы. Авторами изучено влияние комплексного органоминерального модификатора, в частности, синтезированных наночастиц гидрата силиката кальция и поликарбоксилатного суперпластификатора на кинетику гидратации и твердения, в том числе при пониженной температуре окружающей среды, композиционных вяжущих, содержащих в качестве частичной замены портландцемента активную минеральную добавку – метакаолин. По нормируемым показателям предела прочности при сжатии камня вяжущего в раннем возрасте твердения (2 и 7 суток) в нормальных условиях, а также при пониженной температуре окружающей среды (+ 10°С) выполнена оптимизация состава комплексного органоминерального модификатора. Установлено, что максимальное влияние на прочность при сжатии в раннем возрасте твердения (2 сут.) как в нормальных условиях, так и при пониженной температуре окружающей среды оказывает содержание наногидратированного силиката кальция (Master X-Seed 45). В возрасте семи суток твердения, и еще в большей мере, в проектном возрасте, ускоряющий эффект комплексного модификатора значительно ослабевает, особенно при пониженной температуре твердения. Авторами выявлен положительный эффект совместного влияния добавок синтезированного гидросиликата кальция и поликарбоксилатного суперпластификатора на подвижность теста вяжущего. С применением рентгенофазового анализа исследован состав продуктов гидратации камня вяжущего: идентифицированы портландит, гидроалюминаты кальция переменного состава и эттрингит (фаза AFt). Показано, что показатели прочности цементного камня при сжатии во многом коррелируют с результатами рентгенофазового анализа.

ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЮ НЕФТЕПРОДУКТОВ

2025-12-24T18:19:30+03:00

Проблема снижения прочностных свойств бетона при воздействии различных эксплуатационных сред на сегодняшний день не теряет своей актуальности. Исследовано влияние нефтепродуктов, в частности отработанного масла, на физико-механические свойства бетона и арматуры, а также на техническое состояние длительно эксплуатируемых железобетонных перекрытий производственных зданий. Пропитка нефтепродуктами конструкций происходила неравномерно по площади перекрытий, в частности зафиксирована большая концентрация протечек в зонах расположения станков, которые на момент обследования были демонтированы. Для получения прочностных характеристик промасленного бетона, отбор образцов был произведен в наиболее замасленных участках плит перекрытия, где пропитка была сквозной через конструкцию пола с выходом на нижнюю поверхности полок и ребер плит. Для получения данных о механических характеристиках бетона, отбор проб производился также и из плит не подверженных промасливанию.

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО УСИЛЕНИЮ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ФОРМОВОЧНОГО ЦЕХА ЗАВОДА СТРОЙИНДУСТРИИ В г. СЕВАСТОПОЛЬ

2026-10-27T13:21:12+03:00

В статье представлены результаты визуального обследования строительных конструкций формовочного цеха завода стройиндустрии в г. Севастополь. Во время длительной эксплуатации здания без проведения плановых ремонтов кровельный материал достиг состояния полного износа, а все несущие строительные конструкции оказались подвержены воздействию атмосферных осадков. В большинстве несущих конструкций формовочного цеха арматура, как рабочая, так и конструктивная, подверглась коррозионному разрушению. Вследствие этого в конструкциях образовались коррозионные трещины, вызвавшие оголение арматуры и прогибы, превышающие допустимые значения.

Предмет исследования: сборные железобетонные строительные конструкции.

Материалы и методы: материалы для данной статьи получены в ходе выполнения визуального обследования строительных конструкций формовочного цеха завода стройиндустрии в г. Севастополь. Общие параметры строительных конструкций и видимые дефекты определяли визуальным освидетельствованием.

Результаты: по результатам обследования получены данные для оценки технического состояния сборных железобетонных строительных конструкций. Большинство плит покрытия не способны воспринимать фактические величины нагрузок. Их техническое состояние оценено как аварийное, эти плиты требуют усиления или замены.

Выводы: ввиду сложившейся аварийной ситуации и для недопущения развития последующих деформаций, влекущие за собой прогрессирующее разрушение, были подготовлены схемы усиления строительных конструкций. Реализация усиления строительных конструкций способствовала дальнейшей безопасной эксплуатации формовочного цеха завода стройиндустрии в г. Севастополь.

МИНИМИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ В ТЕПЛОВЫХ СЕТЯХ ПУТЁМ ОПТИМИЗАЦИИ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ УЗЛА ВОДОРАЗДЕЛА

2026-02-01T12:35:31+03:00

В работе предложен энергоэффективный подход к снижению тепловых потерь в условно замкнутых тепловых сетях городского теплоснабжения путём оптимизации местоположения узла водораздела без капитальных вложений в реконструкцию трубопроводов.

Предмет исследования. Исследуется проблема неоптимального расположения узла водораздела в условно замкнутых тепловых сетях, которое при проектировании часто определяется без учёта тепловых потерь. Анализируется взаимосвязь между положением узла водораздела, величиной тепловых потерь (через теплоизоляцию и с утечками теплоносителя) и гидравлическим режимом сети при двухстороннем питании.

Материалы и методы. Разработана методика поиска оптимального положения узла водораздела на основе минимизации приведённых затрат, где основной переменной выступают тепловые потери. Метод включает: составление дифференциального уравнения для бесконечно малого участка трубопровода с учётом распределённого расхода теплоносителя; формирование условия минимума тепловых потерь при соблюдении баланса гидравлических потерь в обеих линиях сети (с учётом коэффициента местных сопротивлений z = 0,01).

Результаты. На примере тепловой сети села Новое Горяново Ивановской области (длины участков до водораздела: L₁ = 390 м, L₂ = 362 м; распределённые расходы: g₀₁ = 0,113 кг/(с·м), g₀₂ = 0,138 кг/(с·м)) показано: перенос узла водораздела в здание № 14 (расстояние Lₓ = 24,31 м от исходной точки) позволяет снизить тепловые потери на 2,12% (с 25,10 до 24,57 кВт); изменение гидравлического режима незначительно: невязка потерь давления составляет 4,17%, что не нарушает гидравлическую устойчивость системы;

Выводы. Оптимизация местоположения узла водораздела является эффективным инструментом повышения энергоэффективности существующих тепловых сетей без капитальных затрат. Предложенная методика позволяет достичь снижения тепловых потерь при минимальном влиянии на гидравлический режим, что подтверждено практическим расчётом на реальном объекте. Подход применим для реконструкции и эксплуатации условно замкнутых систем теплоснабжения с целью экономии энергоресурсов и повышения надёжности.

ДВИЖЕНИЕ ВОДНЫХ ПОТОКОВ В АППАРАТАХ ЛОКАЛЬНОГО ВОДООЧИСТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ СИСТЕМ ПРОМЫШЛЕНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ (В ПОРЯДКЕ ОБСУЖДЕНИЯ)

2026-10-28T14:34:56+03:00

Рассмотрены вопросы движения водных потоков восходящими/нисходящими потоками внутри аппаратов круглого сечения, что позволяет оптимизировать процессы обработки сточных вод, снизить гидравлическую нагрузку, уменьшить гидравлические сопротивления и оптимизировать работу водоочистное оборудование. Используя общеизвестные законы сохранения количества движения, в ограниченных объёмах аппаратах водоочистного оборудования, позволяют использовать дифференциальные уравнения, описывающие движение водных потоков.

По аналогии движения водных потоков, авторами рассмотрено метод расчёта аэрационной системы, позволяющий для каждого конкретного случая рассчитать оптимальный вариант – в зависимости от конструктивных параметров, их количества диаметра оборудования, что определяет эффективность работы оборудования.

С учётом теоретических условий обосновано использование дифференциальных условий неразрывности водного потока и уравнения движения идеальной жидкости (уравнения Эйлера), являющиеся основой для исследования процесса динамики и переноса загрязняющих веществ.

Предмет исследования: локальное водоочистное оборудование в которых движутся водные потоки упорядочено дифференциальными уравнениями неразрывности и уравнением Бернулли, рассматривающими движение водных потоков от элементарной струйки к потоку реальной жидкости.

Материалы и методы: Для оценки определения характеристик движения встречными потоками рассмотрены условия в напорной системе, когда водный поток ограничен размерами аппаратами, в которых происходит обработка сточных вод в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Движение водных потоков обусловлено различными камерами (этапами), определяющие непосредственно эффективность обработки сточных вод.

Результаты: моделирование системы позволяет выделенный объём жидкости, внутри аппаратов локального водоочистного оборудования, оптимизировать объёмы сточных вод и сопутствующих водных ресурсов.

Основные выводы: С учётом общеизвестных уравнений неразрывности потока и уравнения Бернулли, определены оптимальные условия работы водоочистного оборудования, что позволяет оптимизировать технологический процесс, снизить гидравлические нагрузки и повысить уровень обработки сточных вод промышленных предприятий.