Строительство и техногенная безопасность

КОМПОЗИЦИОННЫЕ ВЯЖУЩИЕ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ДОНБАССА

С. В. Лахтарина — 2026-05-14

Рассмотрены актуальные направления рационального использования ресурсов при разработке составов композиционных вяжущих с минеральными добавками техногенного происхождения с целью снижения энергоёмкости и обеспечения экологической безопасности производства портландцемента. Исследована возможность замены до 70 % портландцемента комплексом минеральных добавок на основе отвальных золошлаковых отходов ТЭС, а также пыли цементных печей. Исследован гранулометрический состав пыли цементных печей и золошлаковых отходов ТЭС. Проведена оптимизация составов композиционных вяжущих по критериям предела прочности при сжатии в раннем (2 суток) и в марочном возрасте при твердении в нормальных условиях. Выполнен рентгенофазовый анализ образцов камня вяжущего в возрасте 28 суток твердения в нормальных условиях. Полученные результаты могут представлять интерес для практической реализации задачи снижения выбросов углекислого газа, ресурсо- и энергосбережения, при применении композиционного вяжущего с добавками на основе пыли цементных печей и отвальными золошлаковыми смесями ТЭС.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПАРКОВОЧНЫХ ПРОСТРАНСТВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ: НОРМАТИВНЫЕ РЕГЛАМЕНТЫ И ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ

Л. В. Боронина — 2026-05-14

Рост числа электромобилей меняет нагрузку на городскую инфраструктуру и предъявляет новые требования к безопасности паркингов. Закрытые парковочные пространства особенно уязвимы из-за высокой плотности транспорта и ограниченной вентиляции, что повышает вероятность крупных и трудноуправляемых пожаров. Необходимость интеграции систем мониторинга состояния батарей и улучшенной вентиляции становится ключевым фактором в снижении вероятности крупных инцидентов. Стремительный рост парка электромобилей во всем мире сопровождается увеличением количества пожаров с их участием. Тушение литиевых аккумуляторных батарей сопряжено с уникальными рисками: тепловое разгорание, выделение горючих и токсичных газов, интенсивный тепловыделение и повторное возгорание. Существующие исполнения типовых системы пожаротушения, рассчитанные на автомобили с двигателями внутреннего сгорания, часто неэффективны против возгорания литиевых батарей, что создает значительную угрозу для безопасности людей и сохранности имущества в закрытых паркингах. Это проявляется в ограниченной эффективности существующих систем распыления, проблемах с удалением продуктов горения и длительных работах по восстановлению объектов после инцидентов. Только сочетание инженерных, организационных и нормативных мероприятий обеспечивает устойчивое снижение рисков в паркингах для электромобилей. Это требует принципиально нового подхода к проектированию систем пожаротушения и комплексного анализа и корректировки нормативной базы. В статье проведен сравнительный обзор российской, американской и европейской нормативной документации в области проектирования систем пожаротушения для закрытых паркингов с электромобилями, на основе выявленных недостатков предложены современные российские решения проектирования.

Предмет исследования: Анализ нормативных требований и разработка практических проектных решений для обеспечения пожарной безопасности закрытых парковочных пространств, эксплуатируемых электромобилями.

Материалы и методы: Сопоставительный анализ действующих нормативных документов, моделирование сценариев теплового разгорания литий-ионных аккумуляторов, оценка эффективности систем обнаружения и тушения, а также экономико-техническая проверка предложенных мер.

Результаты: Выявлены ключевые вопросы в существующих стандартах и проектных схемах; обоснованы адаптированные схемы распыления и повышения кратности подачи огнетушащих агентов; предложены меры по локальному обнаружению теплового разгорания и рекомендации по организационно-технической подготовке персонала; проведена предварительная оценка соотношения затрат и ожидаемого сокращения ущерба.

Выводы: Необходима комплексная модернизация проектных подходов и нормативной базы с учётом специфики литиевых батарей: внедрение целевых инженерных решений, обновление регламентов эксплуатации и обучение персонала позволит существенно снизить риски для людей и имущества и повысит устойчивость паркингов к пожарам с участием электромобилей.

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ МНОГОУРОВНЕВЫХ ПАРКОВОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ В УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ

Н. В. Мокрова — 2026-05-14

Предмет исследования: исследование посвящено проблемам организации парковочных пространств в крупных городах и агломерациях, представляющим важную задачу современного городского планирования. Статья рассматривает разнообразные подходы к формированию эффективных парковочных комплексов, учитывая особенности градостроительной политики и транспортные потребности населения. Приведён сравнительный анализ отечественного и международного опыта организации перехватывающих парковок, обозначены перспективные тенденции в развитии многоуровневых парковочных сооружений с учетом требований устойчивого развития, интеграции с транспортными сетями и инновационных технологий. Материалы и методы: авторами предложены обоснованные проектные решения по организации автоматизированного многоуровневого парковочного комплекса в московском регионе. Выполнено территориальное планирование и организации парковочного пространства, а также архитектурное проектирование с использованием технологий информационного моделирования, программных продуктов AutoCAD, Revit, среды BIM-Revit для синхронизации доступа к файлам. Результаты: авторский проект предусматривает оптимальное расположение парковочного комплекса относительно остановок общественного транспорта и зон повышенной активности, отмечен применением современных конструктивно-технических решений. На основе ситуационного анализа и транспортной схемы обоснован генплан, детально разработаны и визуализированы поэтажные планы, разрезы, проекции, выполнен рендеринг. Обоснована идея автоматизации процесса парковки, предусматривающая внедрение мобильных приложений для бронирования мест и электронных платежей, что облегчает ее использование и снижает нагрузку на транспортную сеть. Выводы: особый акцент сделан на вопросы выбора пространственно-архитектурных решений перехватывающего паркинга, способы зонирования и организации пространства, удобства использования парковочных зон, интеграции с общественным транспортом, использованию современных материалов, безопасности, инсоляции и, таким образом, экологической устойчивости.

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И СЕТЕЙ ВОДООТВЕДЕНИЯ С ВНУТРЕННИМИ ОТЛОЖЕНИЯМИ

О. А. Продоус — 2026-05-14

Предмет исследования: Гидравлическая эффективность эксплуатации трубопроводов систем водоснабжения и водоотведения с внутренними отложениями. Исследование направлено на решение проблемы отсутствия в нормативной документации методов количественной оценки гидравлического состояния таких трубопроводов и прогнозирования их остаточного срока службы.

Материалы и методы: В качестве основного метода использован гидравлический принцип оценки. Критерием эффективности служит коэффициент гидравлической эффективности (Кэф), рассчитываемый как отношение произведения характеристик гидравлического потенциала (диаметр, скорость, уклон) новой трубы к произведению тех же характеристик для трубы с отложениями. Метод позволяет количественно связать изменение гидравлических параметров с толщиной слоя отложений.

Результаты: Разработана количественная методика оценки состояния трубопроводов на основе расчетного коэффициента Кэф. Представлены таблицы зависимости между значением Кэф, толщиной отложений и остаточным сроком эксплуатации для стальных, чугунных и бетонных труб. Установлены критериальные диапазоны Кэф, позволяющие определить возможность дальнейшей эксплуатации, необходимость очистки или замены участка сети.

Выводы: Предложенный подход предоставляет практический инструмент для прогнозирования изменения гидравлических характеристик трубопроводов, планирования ремонтов и очистных мероприятий, а также для оценки энергопотребления насосных станций. Использование методики позволяет обоснованно управлять жизненным циклом сетей водоснабжения и водоотведения, повышая эффективность их эксплуатации и снижая затраты.

ДИАГНОСТИКА ВЫТЯЖНЫХ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ НА СКЛАДАХ ХИМИЧЕСКОГО ЦЕХА ТЭЦ И ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ИХ РАБОТЫ

В. А. Мартяшева — 2026-05-14

В настоящей работе приведены результаты диагностики, описаны проблемы, выявленные в работе вытяжных вентиляционных систем в складских помещениях для хранения реагентов в химическом цехе на Уфимской ТЭЦ-4, и разработаны меры по повышению эффективности их работы. Результаты диагностического обследования показали необходимость реконструкции и замены вентиляционного оборудования и воздуховодов с большим физическим и моральным износом, существенно ухудшившие технико-экономические показатели работы предприятия. В помещениях складов произведен демонтаж устаревшего вентиляционного оборудования и воздуховодов из «черного» металла, установлены воздуховоды и крышные вентиляторы из современных материалов, не подлежащих коррозии.

Проведенные мероприятия позволят:

- повысить надежность работы, энергетическую и экологическую эффективность вытяжной вентиляции;

- оптимизировать режим эксплуатации воздуховодов;

- сэкономить энергоресурсы предприятия вследствие снижения затрат электроэнергии на перемещение воздушных масс;

- минимизировать объем выбросов паров серной кислоты, аммиака и щелочи, содержащихся в химически загрязненном воздухе складских помещений.

ПРИМЕСНЫЕ ЧАСТИЦЫ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ

Я. А. Гусенцова — 2026-05-14

Статья посвящена анализу времени пребывания частиц в системах вентиляции. Под временем пребывания понимается продолжительность нахождения отдельной частицы или элемента потока внутри объема аппарата или системы от момента входа до момента выхода. Исследование этого параметра является важным для оценки эффективности воздухообмена, равномерности распределения свежего воздуха и качества микроклимата в помещении.

В зависимости от вида входного воздействия получена: дифференциальная функция распределения, характеризующая долю частиц, время пребывания которых близко к заданному значению; интегральная функция распределения времени пребывания частицы в потоке (C(t)).

Отмечено, что среднее время пребывания является ключевым расчетным параметром, и для идеализированных моделей потоков определяется как отношение объема аппарата к объемному расходу потока, структура потока в вентилируемом помещении напрямую определяет распределение времени пребывания частиц в потоке.

Анализ характеристик времени пребывания, приведенный в статье, позволяет оценить эффективность работы системы вентиляции и перемешивания воздуха.

Полученные результаты могут быть полезными для оптимизации систем вентиляции с целью повышения эффективности перемешивания воздушных масс и улучшения качества воздуха в помещениях. Это также может иметь практическое применение в области обеспечения безопасности и санитарии в зданиях и помещениях с высокими требованиями к системам вентиляции.

Предметом исследования является анализ времени пребывания частиц в системах вентиляции, что является важным для оценки эффективности воздухообмена, равномерности распределения свежего воздуха и качества микроклимата в помещении.

Материалы и методы: исследование времени пребывания частиц в системе вентиляции включают использование методов моделирования, экспериментов и анализа данных для определения связей между различными параметрами.

Результаты: На основе проведенного исследования выполнен анализ среднего времени пребывания частиц в потоке, определено распределение времени пребывания частиц в потоке. Анализ среднего времени пребывания частиц в потоке позволяет оценить общую эффективность перемешивания. Большое среднее время пребывания может свидетельствовать о необходимости оптимизации системы вентиляции.

Распределение времени пребывания частиц в потоке охарактеризовано дисперсией. Установлено, что низкая дисперсия указывает на равномерное перемешивание, в то время как высокая дисперсия может свидетельствовать о неравномерном распределении частиц.

Идентификация выбросов и аномалий в данных о времени пребывания частиц позволяет выявить возможные неисправности в системе вентиляции, требующие дополнительного внимания и регулировки.

Статистические характеристики времени пребывания частиц в потоке систем вентиляции и перемешивания являются важными для понимания и оптимизации гидродинамических процессов в этих системах.

Выводы: Анализ среднего времени пребывания частиц в потоке позволяет оценить общую эффективность перемешивания. Распределение времени пребывания частиц в потоке может быть охарактеризовано дисперсией. Идентификация выбросов и аномалий в данных о времени пребывания частиц позволяет выявить возможные неисправности в системе вентиляции. Исследование связи времени пребывания частиц с различными параметрами работы системы вентиляции может предоставить дополнительные возможности для оптимизации процессов вентиляции.

ОПТИМИЗАЦИЯ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ СИСТЕМ МИКРОКЛИМАТА ПТИЧНИКА НА ОСНОВЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

И. П. Ангелюк — 2026-05-14

В статье рассматривается актуальная задача повышения энергоэффективности и продуктивности в современном птицеводстве за счет применения методов компьютерного моделирования. Высокая стоимость энергоресурсов и ужесточение экологических норм обуславливают необходимость оптимизации систем обеспечения микроклимата в птицеводческих помещениях. Традиционные эмпирические методы управления не позволяют в полной мере учесть динамическое взаимодействие множества факторов: тепловыделения птицы, влажности, концентрации вредных газов, работы вентиляционного и отопительного оборудования, а также изменчивость внешних погодных условий. В данной работе представлен подход к созданию динамической энергетической модели микроклимата птичника. Модель строится на основе системной динамики и дискретно-событийного подхода, что позволяет интегрировать физические принципы тепло- и массообмена с алгоритмами работы технологического оборудования. В статье описана структура модели, ключевые математические зависимости, определяющие тепловой баланс помещения, а также программная реализация.

Предмет исследования: процессы формирования микроклимата и энергопотребления в птичнике для выращивания бройлеров.

Материалы и методы: Проведено компьютерное имитационное динамическое моделирование тепловлажностного режима птичника в программном комплексе DesignBuilder с использованием расчетного ядра EnergyPlus.

В рамках исследования была разработана детализированная трехмерная геометрическая модель здания с полным описанием теплофизических характеристик ограждающих конструкций и заданы динамические профили внутренних нагрузок, коррелирующие с производственным циклом выращивания птицы.

Результаты: Динамическое моделирование позволило количественно оценить влияние каждого мероприятия на энергопотребление. Установлено, что улучшение теплозащиты ограждающих конструкций позволяет снизить годовые Наибольший эффект продемонстрировал комплексный подход, объединяющий все мероприятия, который позволил достичь сокращения энергопотребления по сравнению с базовым вариантом.

Выводы: Проведенное исследование доказывает высокую эффективность применения динамического энергетического моделирования на этапе предпроектного анализа для оптимизации проектных решений. Разработанный комплекс мероприятий является технически и экономически целесообразным, обеспечивая снижение энергопотребления почти вдвое при сроке окупаемости дополнительных инвестиций около 4 лет. Полученные результаты имеют существенное значение для повышения энергоэффективности и конкурентоспособности птицеводческих предприятий.

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАКУПОРКИ ГИДРАТАМИ ПРИРОДНОГО ГАЗА

Чжэньсинь Сяо — 2026-05-14

Закупорка природными газогидратами является основной угрозой безопасности при эксплуатации трубопроводов, и наносимый ими ущерб является значительным.Скопление и отложение его кристаллов уменьшит поперечное сечение трубопровода, увеличит сопротивление потоку и снизит эффективность транспортировки газа. В тяжелых случаях трубопровод будет полностью забит, что приведет к остановке добычи газа на месторождении.В то же время это может привести к разрыву трубопровода, утечке природного газа и несчастным случаям, связанным со взрывами и возгораниями. Кроме того, разблокировать работу очень сложно и дорого. Это также приведет к сокращению срока службы трубопровода и ограничению безопасной и стабильной разработки газовых месторождений.

СИСТЕМА МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ КАК МОДЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ

В. Т. Чемодуров — 2026-05-14

Совершенствование системы эксплуатации зданий и сооружений является насущной потребностью в экономии материальных и финансовых средств, а также является актуальным и перспективным научно-техническим направлением. В связи с этим появляется необходимость глубокого анализа влияния возможностей, обслуживающих комплекс строительных сооружений, организаций на общее их техническое состояние. Эту задачу вполне можно решить, если свести весь комплекс мероприятий поддержания строительных сооружений на должном техническом уровне в систему технического обеспечения. Система технического обслуживания строительных сооружений является затратной организацией. Одним из путей оптимизации затрат на обслуживание строительных сооружений является использование математического аппарата к исследованию их функционирования и выработке оптимальных стратегий, связанных с их структурой и организацией выполняемых работ. В этом случае существует настоятельная необходимость использовать хорошо апробированный на практике аппарат массового обслуживания, который дает существенный выигрыш в экономии материальных затрат особенно при обслуживании однотипных по своему предназначению зданий.

Предмет исследования. Изучение совокупности мероприятий, которые служат поддержанию и восстановлению рабочих свойств технических систем: текущее обслуживание; контроль работоспособности и диагностика; ремонтно-восстановительные работы.

Материалы и методы. Теория технического обеспечения систем тесно связана с теорией вероятностей и математической статистики в виду наличия случайных процессов, происходящих в процессе эксплуатации как строительных сооружений в целом, так и внутренних их систем, и оборудования. Использование на практике методов теории массового обслуживания позволяет сформулировать цели исследования для совершенствования системы технического обеспечения строительных сооружений.

Результаты. Для получения результатов, имеющих практическую ценность, надо хорошо изучить систему обслуживания, знать вероятностные законы функционирования ее отдельных частей. В этом случае, используя метод Монте-Карло, можно вычислить вероятностные характеристики любой системы, как бы сложна она не была.

Выводы. Для получения результатов, имеющих практическую ценность, надо хорошо изучить систему обслуживания, знать вероятностные законы функционирования отдельных ее частей. Моделирование систем массового обслуживания находит (должно находить) широкое применение при создании систем технического обеспечения.

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРУШЕНИЯ СЕКЦИОННОГО ОБЛИЦОВОЧНОГО СЛОЯ НАРУЖНЫХ СТЕНОВЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПУАССОНА

Е. А. Шуршилин — 2026-05-14

Актуальность исследования. Вопросы надежности строительных конструкций являются ключевыми при реализации строительных проектов. В большинстве случаев исследователи рассматривают и изучают надежность конструкций несущих элементов зданий и сооружений, напрямую влияющих на жесткость, прочность и устойчивость зданий и сооружений при исследовании вопросов сроков эксплуатации того или иного сооружения. Тем не менее, помимо вопросов безопасности зданий и сооружений актуальным стало и повышение энергоэффективности объектов строительства в том числе путём применения новых технологий, методик и инструментальных средств при проектировании тепловой защиты зданий. Потому авторы исследования считают актуальным рассмотрение вопросов надежности конструкции секционного облицовочных слоев наружных ограждающих конструкций, имеющих непосредственное влияние на тепло-влажностный режим зданий и сооружений. Под секционным облицовочным слоем авторы исследования понимают любой облицовочный слой, состоящий из набора отдельных плит, пластин и прочих изделий разделяющих облицовочный слой на определенное число секций. К такого рода конструкциям относят панельные и кирпичные фасады.

Цель исследования. На основе распределения Пуассона получить вероятностную модель прогрессирующего разрушения секционного облицовочного слоя наружных стеновых ограждающих конструкций.

Задачи исследования.

Провести обзор научных разработок по теме исследования и определить степень проработки вопроса исследования;
Определить исходную постановку задачи моделирования разрушения секционного облицовочного слоя наружных стеновых ограждающих конструкций, в т. ч. входные данные и начальные условия.
Сформировать вероятностную модель разрушения секционного облицовочного слоя наружных стеновых ограждающих конструкций с использованием распределения Пуассона;
Апробировать модель на практическом примере.

Предмет исследования: секционный облицовочный слой наружной стеновой ограждающей конструкции

Материалы и методы: математическое моделирование с применением распределения Пуассона.

Результаты: математическая модель разрушения секционного облицовочного слоя наружной стеновой ограждающей конструкции на основе распределения Пуассона.

Выводы: проведен анализ научных разработок по тематике исследования, определена исходная постановка задачи моделирования разрушения секционного облицовочного слоя фасадной конструкции, получена математическая модель разрушения секционного облицовочного слоя фасадной конструкции, математическая модель апробирована на практическом примере, получены сведения о возможностях расчета срока эксплуатации фасадной конструкции с применением разработанного математического аппарата.