Одеська державна академія будівництва та архітектури
ПІДВИЩЕННЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ЖИТЛОВИХ БУДІВЕЛЬ ШЛЯХОМ МЕХАНІЗОВАНОГО НАНЕСЕННЯ ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНИХ ШТУКАТУРОК ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ ШТУКАТУРНИХ СТАНЦІЙ
У статті розглянуто сучасні проблеми енергозбереження житлових будівель в Україні в умовах зростання вартості енергоносіїв та необхідності підвищення енергоефективності будівельного фонду. Особливу увагу приділено питанням тепловтрат через огороджувальні конструкції, які є однією з основних причин перевитрат енергії та зниження рівня теплового комфорту в житлових приміщеннях. Проаналізовано основні чинники, що впливають на ефективність теплоізоляції, зокрема застарілі нормативні вимоги, низьку якість будівельних матеріалів, помилки під час монтажу теплоізоляційних систем, а також негативний вплив умов експлуатації на навколишнє середовище. У роботі здійснено огляд сучасних вітчизняних та зарубіжних досліджень у сфері енергозбереження та теплоізоляції будівель, що дозволило визначити ключові тенденції та проблемні аспекти впровадження енергоефективних рішень. Наведено аналіз діючих нормативних документів, зокрема ДБН В.2.6-31:2021, та порівняння їх із попередніми редакціями, що свідчить про поступове наближення українських стандартів до європейських вимог. Розглянуто основні типи теплоізоляційних матеріалів, які застосовуються в сучасному будівництві, їхні преваги та недоліки з урахуванням показників теплопровідності, паропроникності, вологостійкості, пожежної безпеки та екологічності. Окремо досліджено перспективи застосування теплоізоляційних штукатурок як ефективного допоміжного способу зменшення тепловтрат, зокрема в умовах реконструкції та реставрації будівель. Наведено порівняльну характеристику ручного та механізованого способів нанесення теплоізоляційних сумішей із використанням штукатурних станцій, визначено їх техніко-економічні переваги та доцільність застосування залежно від обсягів і умов виконання робіт. Зроблено висновок, що комплексне впровадження енергоефективних заходів із дотриманням нормативних вимог, правильним вибором матеріалів та сучасних технологій монтажу дозволяє знизити тепловтрати на 40 – 60 %, підвищити енергоефективність житлових будівель та забезпечити комфортні умови проживання.
Технологія та організація будівельного виробництва
Авторське право (c) 2026 СУЧАСНЕ БУДІВНИЦТВО ТА АРХІТЕКТУРА https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
СУЧАСНІ МЕХАНІЗМИ УПРАВЛІННЯ БУДІВНИЦТВОМ У ПІСЛЯВОЄННОМУ ВІДНОВЛЕННІ УКРАЇНИ
У статті розглянуто сучасні механізми управління будівництвом у післявоєнному відновленні України. Визначено, що внаслідок тривалої війни наша держава зазнала значних людських та матеріальних втрат, зруйновано або пошкоджено інфраструктуру, житловий фонд, промислові об’єкти, транспортні та інженерні комунікації. У такій ситуації саме будівельний комплекс має стати провідною галуззю, яка здатна забезпечити не лише відновлення зруйнованого, а й модернізацію господарства на основі сучасних стандартів. Наголошено на критичній необхідності формування нових організаційних структур та управлінських механізмів у сфері капітального будівництва. Запропоновано застосування інноваційних підходів стратегічного, мультипроєктного та проєктного менеджменту, зокрема використання стандартів PMBoK:2021, створення офісів професійного управління проєктами (офіс РМО), інтеграцію світового досвіду та залучення інвестиційних ресурсів. Дослідження вказує на важливість багаторівневої системи планування та управління процесами відбудови, яка має функціонувати на державному, регіональному та місцевому рівнях. Окреслено ключові принципи та передумови створення ефективного механізму, здатного забезпечити синхронізацію діяльності органів влади, бізнесу та іноземних партнерів. Підкреслено, що будівельний комплекс може стати локомотивом економічного зростання, сприяти гармонійному розвитку регіонів, підвищенню якості життя та інтеграції України у світовий простір. Як свідчить світова практика, застосування розробленого механізму управління прогресом в Україні в порівнянні з традиційними формами керування програмами проєктами дозволить: зменшити витрати праці і тривалість розроблення і реалізації програмно-проєктних заходів на 10…18%, а їх вартість на 9…17% і більше. Результати дослідження мають практичне значення для формування нових моделей управління проєктами відновлення, а також можуть стати основою для подальшої наукової розробки проблематики післявоєнної відбудови.
ІНТЕГРАЦІЯ КОАГУЛЯЦІЙНО-АЕРОБНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ В РЕКОНСТРУКЦІЮ ОЧИСНИХ СПОРУД КАНАЛІЗАЦІЇ: ІНЖЕНЕРНІ РОЗРАХУНКИ ТА ТЕХНОЛОГІЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
У статті розглянуто можливість підвищення ефективності обробки осадів стічних вод шляхом інтеграції коагуляційно-аеробної технології в існуючі споруди аеробних мінералізаторів каналізаційних очисних станцій. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю модернізації застарілих очисних споруд каналізації, спроєктованих у 1970–1990-х роках, які характеризуються низькою ефективністю ущільнення осаду. Метою роботи є обґрунтування конструктивно-технологічних рішень реконструкції аеробних стабілізаторів шляхом впровадження вузла дозування коагулянту та формування реакційної зони змішування, що забезпечує інтенсифікацію процесів гравітаційного ущільнення та аеробної стабілізації осаду. Вивчено кінетику гравітаційного ущільнення з використанням алюмовмісних коагулянтів типу «OPTIPAC» у дозі 1 % від об’єму суспензії та проведено аеробну стабілізацію протягом 6 діб. На основі отриманих експериментальних залежностей виконано інженерні розрахунки параметрів аеробного стабілізатора для станції очищення стічних вод продуктивністю 10 тис. м³/добу. Визначено необхідний об’єм стабілізації, параметри аерації, витрати реагенту та конструктивні характеристики вузла дозування. Показано, що фактичний об’єм існуючих мінералізаторів значно перевищує розрахункову потребу, що дозволяє організувати додаткові технологічні зони без будівництва нових споруд. Запропонована технологічна схема передбачає послідовне здійснення процесів коагуляції, гравітаційного ущільнення та аеробної стабілізації осаду в межах одного резервуара. Результати дослідження свідчать, що застосування реагентної обробки дозволяє підвищити швидкість осідання частинок, зменшити вологість осаду та скоротити його об’єм. Отримані результати можуть бути використані при реконструкції існуючих каналізаційних очисних споруд малих і середніх населених пунктів та сприятимуть підвищенню енергоефективності і екологічної безпеки систем водовідведення.
АНАЛІЗ НОРМАТИВНОЇ БАЗИ З ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ОГОРОДЖУВАЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ ЖИТЛОВИХ БУДИНКІВ РАДЯНСЬКОГО ТА ПОСТРАДЯНСЬКОГО ПЕРІОДІВ УКРАЇНИ
Необхідність аналізу нормативної бази з енергетичної ефективності огороджувальних конструкцій житлових приміщень викликана наявністю значної кількості житла, що було побудовано за часів радянської України і яке наразі складає левову частку усього наявного житлового фонду. Тогочасні високі темпи масового будівництва досягалися швидкістю монтажних робот, простотою матеріалів та невибагливістю конструкцій, тому питання енергоефективності не було важливим. З отриманням Україною незалежності та переходом від планової економіки на ринкову, тарифи на енергоносії почали зростати і це призвело до необхідності будувати вже за іншими нормативами. Так, починаючи з 1994 року почала формуватися нова нормативна база незалежної України починаючи з законодавчих актів. Це, в свою чергу, призвело до створення відповідних державних інституцій і нових нормативних вимог до енергозбереження, які почали впроваджуватися у будівництво. І якщо сучасні нормативні вимоги з енергоефективності, при новому будівництві, ґрунтуються на необхідності заощаджувати енергію, то у радянській нормативній базі, як показав її аналіз, такі вимоги практично відсутні. Цей ключовий фактор потрібно враховувати при подальших дослідженнях стану житлових споруд. Отже, житловий фонд побудований за часів незалежності України за якістю енергозбереження став суттєво відрізнятися від радянського. Вивчення, розуміння і вирішення проблеми низької енергоефективності застарілого житлового фонду дозволить раціонально підійти до питання впровадження термомодернізації, враховуючи сучасні будівельні матеріали та технології будівництва. Адже проведення робіт з термомодернізації існуючого житла в масштабах усієї країни дозволить, у першу чергу, суттєво знизити навантаження на енергетичні мережі, а по-друге, значно зменшити енергоспоживання та витрати на опалення і кондиціонування. Тривалий період радянського будівництва залишив у спадок сотні мільйонів квадратних метрів морально і фізично зношеного житлового фонду. Він становить значну частину і потребує капітальної термомодернізації та витрат на реалізацію цього завдання. Частина житлового фонду радянських часів вже досягла нормативного періоду зносу і проблема подальшої доцільності його експлуатації і можливості модернізації залишається актуальною. У вирішенні цієї проблеми варто звернути увагу як на вже існуючий досвід впровадження рішень термомодернізації українськими об’єднаннями співвласників багатоквартирних будинків, так і вивченню досвіду Країн колишнього Варшавського блоку.
ВПЛИВ ГЕОМЕТРИЧНОЇ ФОРМИ ВИРОБУ НА ФОРМУВАННЯ ТА АДАПТАЦІЮ СІТКИ ВНУТРІШНІХ ПОВЕРХОНЬ РОЗПОДІЛУ
У статті проаналізовано вплив геометрії виробу на адаптаційні процеси, що відбуваються під час формування структури будівельних композиційних матеріалів на різних етапах їх виготовлення та експлуатації. Показано, що геометричні параметри виробу визначають не лише просторові межі матеріалу, а формують його зовнішню поверхню як самостійний структурний елемент, який бере активну участь у процесах структуроутворення. Саме через взаємодію зовнішньої поверхні з об’ємом матеріалу реалізується перерозподіл теплових, механічних і деформаційних впливів, що зумовлює специфіку розподілу напружень і деформацій у виробі, а також впливає на зародження та розвиток внутрішніх поверхонь розподілу. Доведено, що зміна геометрії виробу істотно змінює локалізацію напружень, інтенсивність деформаційних процесів та характер утворення мікротріщин. Активні елементи структури, зокрема внутрішні поверхні розподілу, пори та мікротріщини, розглядаються як ключові складові адаптаційних механізмів, оскільки саме вони забезпечують перерозподіл напружень і підвищують здатність матеріалу пристосовуватися до зовнішніх впливів без втрати цілісності. Для дослідження цих процесів застосовано графоаналітичний метод, який дозволяє наочно візуалізувати розподіл деформацій і виявляти зони концентрації напружень. Додатково використано методи аналізу зображень та оцінки коефіцієнта пошкодженості, що забезпечують кількісну характеристику рівня структурних змін і адаптивних можливостей композиційного матеріалу. У підсумку встановлено, що геометрія виробу поряд із технологічними параметрами формування істотно визначає структуру матеріалу та його експлуатаційні характеристики, зокрема міцність, тріщиностійкість і довговічність. Крім того, отримані результати можуть бути використані при проєктуванні будівельних виробів складної форми для прогнозування їх поведінки в умовах експлуатаційних навантажень. Урахування геометричних факторів дає змогу оптимізувати склад і структуру композиційних матеріалів, підвищити їх надійність, зменшити рівень пошкодженості та забезпечити більш ефективне використання матеріальних ресурсів у будівельній галузі. Це відкриває перспективи для подальших досліджень і впровадження адаптивних матеріалів у сучасному будівництві та інженерних конструкціях.
ОЦІНКА ДОВГОВІЧНОСТІ ТА ВІДПОВІДНОСТІ НОРМАТИВНОМУ СТРОКУ СЛУЖБИ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ В УМОВАХ КЛІМАТИЧНИХ ФАКТОРІВ УКРАЇНИ
Значна частина будівельного фонду України зі збірного залізобетону, зведеного у 1960–1990-х роках, наразі експлуатується понад проєктний строк. Товщина захисного шару арматури у конструкціях цього фонду нерідко становить лише 15-20 мм, що в поєднанні із зростаючою концентрацією вуглекислого газу в атмосфері міст та сезонними кліматичними впливами суттєво прискорює карбонізацію бетону та корозію арматури, знижуючи несучу здатність і довговічність конструкцій. У статті розроблено та апробовано методику оцінки відповідності залізобетонних конструкцій нормативному строку служби для п'яти репрезентативних міст України: Чернігова, Києва, Львова, Харкова та Дніпра. Методика ґрунтується на аналітичних моделях карбонізації та корозії і дозволяє визначити критичний час – момент досягнення граничного рівня ураження арматури, після якого несуча здатність конструкції знижується нижче прийнятного рівня. Отримані результати порівнювались з нормативними строками служби за ДБН В.1.2-14:2018 для житлових та громадських будівель. Встановлено, що при товщині захисного шару 20 мм жоден з досліджуваних регіонів не відповідає 100-річному нормативному строку служби для житлових будівель: критичний час коливається від 52 до 76 років, тобто на 24-48 років менше від нормативного. Для промислових будівель (60 років) вимоги не виконуються у Дніпрі та Києві. Аналіз чутливості показав, що збільшення захисного шару до 30 мм дозволяє Чернігову і Львову досягти 100-річного строку служби, однак для Дніпра, Харкова і Києва цього недостатньо і необхідні додаткові заходи захисту. Результати підтверджують висновки попередніх досліджень щодо необхідності реабілітації залізобетонного фонду України та є кількісним обґрунтуванням необхідності регіонально диференційованих вимог до захисного шару і класу бетону при проєктуванні нових конструкцій.
ДО ПИТАННЯ ВИБОРУ ФОРМИ БАЗОВОГО ЕЛЕМЕНТА ПРОСТОРОВОГО СТРУКТУРНОГО ПОКРИТТЯ
Просторові сталеві структурні покриття належать до класу несучих конструкцій, що використовуються для перекриття значних прольотів у будівлях різного функційного призначення. Існуючі дослідження доводять, що просторова робота таких систем забезпечує ефективну спільну роботу стержньових елементів, що сприяє перерозподілу зусиль і створює передумови для зменшення кошторисної вартості конструкції за рахунок раціонального вибору її конструктивного рішення. Проте, робота сталевих структурних покриттів, як плоских, так і криволінійних, залежить від окремих параметрів за умови незмінності інших характеристик системи. Одним з визначальних параметрів, що впливають на формування напружено-деформованого стану оказує умови опирання плитної частини, зокрема кількість опор і характер їх розміщення у плані конструкції: колони можуть бути зосереджені в кутових зонах, розташовані по зовнішньому контуру, уздовж протяжних сторін або введені у внутрішню область плити. Іншим параметром, який грає суттєву роль це геометрична форма просторового базового модулю сталевого структурного покриття, який повторюється у двох напрямках і формує загальну структуру. Просторовий базовий модуль являє собою сукупність вертикальних, похилих і горизонтальних стержнів, що об’єднані в упорядковану об’ємну схему. Подібність такої структури до кристалічних ґраток природного походження зумовлює підвищену жорсткість конструкції та її здатність до ефективної роботи під діючими навантаженнями. У межах роботи виконано чисельне дослідження трьох варіантів просторової сталевої структури методом кінцевих елементів. Розрахункові моделі відрізнялися між собою лише конфігурацією просторового базового модуля, тоді як геометричні розміри плити, фізико-механічні характеристики матеріалу та елементів, навантаження та умови закріплення приймалися незмінними. Для кожного варіанта визначено та проаналізовано напружено-деформований стан, оцінено параметри стійкості та підібрано поперечні перерізи елементів відповідно до чинних норм проєктування. Найбільш раціональну модель конструкції визначено за критерієм матеріалоємності шляхом вирахування загальної ваги конструктивного рішення. Найменшу матеріалоємність продемонструвала модель, яка сформована на основі просторового базового модуля 3 типу, вага якої є меншою на 34,2 % порівняно з першим варіантом і на 21 % – порівняно з другим.
АНАЛІЗ НАСКРІЗНИХ ПОШКОДЖЕНЬ ПОХИЛИХ ПЕРЕРІЗІВ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ БАЛОК ПРИ ДІЇ НАВАНТАЖЕННЯ
У цій роботі представлені результати чисельного дослідження впливу наскрізних отворів різного діаметру, вмісту та кроку розташування на напружено-деформований стан залізобетонних балок у розтягнутих та похилих зонах. Актуальність теми зумовлена сучасними вимогами до оптимізації конструкцій при будівництві та реконструкції будівель, коли необхідно прокласти інженерні комунікації через тіло несучих елементів без втрати їх надійності та міцності. Моделювання виконано в середовищі ЛІРА-САПР із застосуванням фізично нелінійної постановки задачі. Бетон моделюється просторовими об'ємними елементами типу КЕ 236 з урахуванням 25-го експоненційного закону деформування, а арматура — скінченними елементами типу КЕ 210 з апроксимацією діаграми «σ–ε» кусочно-лінійною залежністю. Такий підхід дозволяє простежити зміну напруження та деформацій від початково-пружної стадії до утворення та розвитку тріщин у похилих і розтягнутих зонах. Отримані результати показали, що вплив отвори суттєво залежить від їх геометричних параметрів і розташування. також, відкрити діаметром 20 мм із кроком 2d створюють локальний концентрат напруження у розтягнутій зоні, однак не призводять до значного зниження жорсткості конструкції. Зі збільшенням діаметра до 30 мм та збільшенням кроку до 4d напруження в бетоні зменшується на 5–7 %, а зона виявленого розкриття тріщин розширюється, але має більш рівномірний характер. При збільшенні кількості отворів тенденція до зростання деформацій знаходиться у межах 3–6 %, однак руйнування залишається пластичним. Дослідження похилих перерізів засвідчило, що вертикально розташовані пошкодження, розташовані поблизу зони зародження похилих тріщин, впливають на траєкторію їхнього розвитку, але за раціональних відстаней між отворами не викликають критичного зниження несучої здатності. Навпаки, в деяких комбінаціях (менший діаметр, більший крок) спостерігалося перерозподілення напруги та зменшення концентрації у вершинах тріщин. Результати роботи підтверджують, що наявність наскрізних отворів у розтягнутих і похилих зонах залізобетонних балок не завжди має негативний вплив. За умов раціонального вибору діаметра, кроку та кількості отворів можна досягти контрольованого впливу на робочі елементи, уникнувши крихкого руйнування. Отримані результати можуть бути використані при проектуванні конструкцій із передбаченими отвори для інженерних мереж, забезпечуючи безпечну експлуатацію без істотного зменшення несучої здатності.
пошкодження при дії експлуатаційного навантаження
ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДУ DIC ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ГНУЧКИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ПЛИТ
Стаття присвячена застосуванню методу цифрової кореляції зображень (Digital Image Correlation, DIC) для експериментального визначення напружено-деформованого стану залізобетонних плит. Оцінка несучої здатності та деформативності залізобетонних конструкцій є важливим завданням при проєктуванні та експлуатації будівель і споруд, особливо при необхідності підсилення існуючих конструкцій. Традиційні методи вимірювання деформацій за допомогою тензодатчиків та прогиномірів забезпечують точкові виміри, що не дозволяє отримати повну картину розподілу деформацій по всій поверхні елемента. Метою досліджень було експериментальне визначення напружено-деформованого стану залізобетонних плит методом DIC для оцінки їх поведінки перед підсиленням. Виготовлено контрольний зразок залізобетонної плити розмірами 2000×590×50 мм з бетону класу C32/40 та армуванням 6Ø8 A500C (коефіцієнт армування ρ = 1.65%). У плиті влаштовано сім отворів діаметром 110 мм для майбутнього підсилення залізобетонними балками із включенням у сумісну роботу. На торцеву поверхню плити нанесено спекл-патерн (випадковий візерунок чорних точок на білому фоні) для забезпечення можливості відстеження деформацій методом DIC. Випробування проводились на гідравлічному пресі UTEST за схемою чотириточкового симетричного згину на робочому прольоті 1900 мм. Для реєстрації деформацій використовувалась стереоскопічна система DIC з двох цифрових дзеркальних камер (роздільна здатність 24 Мп) та програмне забезпечення Vic-3D. Дані з системи DIC синхронізувались з показниками навантаження від преса. За результатами досліджень отримано повні діаграми навантаження-прогин та навантаження-деформації. Зафіксовано характерні точки: тріщиноутворення при навантаженні 2.4 кН та прогині 14 мм; досягнення межі текучості арматури (ε = 2.5‰) при навантаженні 8.6 кН та прогині 66 мм; максимальне навантаження 9.81 кН при прогині 114 мм. Максимальні деформації розтягнутої арматури склали 9.85‰, що приблизно в 4 рази перевищує межу текучості. Метод DIC забезпечив візуалізацію полів деформацій та точну фіксацію процесів тріщиноутворення. Результати досліджень підтвердили високу ефективність методу DIC для комплексної оцінки напружено-деформованого стану залізобетонних плит. Отримані дані слугуватимуть базою для порівняння з результатами випробувань підсилених плит та верифікації числових моделей.
БУДИНКИ-ВСТАВКИ. ІСТОРИЧНІ АСПЕКТИ ФОРМУВАННЯ ТА ОСНОВИ ВИЗНАЧЕННЯ
Стаття присвячена вивченню можливостей нового будівництва в умовах щільної, вже сформованої забудови центральних міських кварталів без кардинальної зміни їхньої структури. Головним предметом дослідження є детальне вивчення методу інфільтраційного втручання в існуюче історичне середовище, зокрема з використанням будинків-вставок, як одного з основних елементів цього процесу. На основі комплексного аналізу сформовано класифікаційні критерії визначення поняття будинку-вставки, окреслено еволюцію формування цього типу будівель, досліджено фактори зовнішнього впливу та основні тенденції розвитку. Особливу увагу у дослідженні приділено вивченню історичного аспекту формування чарункової квартальної забудови, адже сучасні будинки-вставки є прямими «нащадками» цього типу міської забудови. Можна навіть стверджувати, що вони повністю, як фізично так і «ментально» залежать від стану її збереження, являючись фактично лише точковим імплантатом в існуючому міському середовищі. Якщо б не було пошкоджених чи втрачених ділянок, не було б і приводу для впровадження сучасних будинків-вставок у тканину міста, задіяних у даному контексті. Тому при проєктуванні та реалізації таких споруд дуже важливо розуміти та правильно використовувати цей «генетичний» код першоджерела, навіть незважаючи на свою абсолютно інакшу стилістичну та композиційну побудову. Застосування при цьому новітніх методів проєктування та будівництва також є дієвим способом осучаснення історичних міських кварталів. Головною метою створення модерних зразків інфільтраційної архітектури повинна стати не тільки допомога у відновленні втрачених фрагментів квартальної забудови, а й самим перетворитися на об’єкт уваги та захоплення. Для умов сучасної України вивчення та застосування методів точкового інфільтраційного будівництва є дуже важливим та актуальним процесом у контексті післявоєнного відновлення, коли країні доведеться відбудовувати втрачені ворожими обстрілами елементи пошкодженої, міської, квартальної забудови. Особливо цінним такий досвід буде для прифронтових міст України (Харків, Суми, Херсон, Запоріжжя та інші), які найбільше постраждали від ворожої навали.
ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДІВ БУДІВЕЛЬНОЇ ФІЗИКИ ДЛЯ ОРГАНІЗАЦІЇ ПРИРОДНОГО ОСВІТЛЕННЯ ПІДЗЕМНИХ ПРИМІЩЕНЬ ЗАКЛАДІВ ОСВІТИ
З початку повномасштабної війни Росії проти України будівництво підземних громадських будівель стало стратегічним пріоритетом для забезпечення безпеки цивільного населення, особливо в прифронтових регіонах. У світовій практиці вперше реалізовано повністю підземні школи та дитячі садки, здатні зменшувати вплив ударної хвилі, уламків і радіаційних чинників. Водночас відсутність природного освітлення в таких просторах створює суттєві санітарно-гігієнічні, фізіологічні та психологічні проблеми, особливо для дітей, які перебувають під землею тривалий час. Недостатність денного світла негативно впливає на циркадні ритми, зорову працездатність, емоційний стан та ефективність навчання. Метою дослідження є розроблення практичних рекомендацій щодо інтеграції систем природного освітлення у підземні будівлі закладів освіти. Методика базується на системному підході, теоретичному аналізі, вивченні міжнародного досвіду, аналізі нормативних документів України та дослідженні сучасних технологій транспортування денного світла, зокрема світловодів, волоконно-оптичних систем, геліостатів, дзеркальних світлопроводів і світлових тунелів. У роботі запропоновано проєктне рішення підземного дитячого садка, у якому система транспортування денного світла інтегрована з вентиляцією в єдиний інженерний блок. Світлоприймальні елементи розташовано на окремих залізобетонних колонах поза зоною завалів, що забезпечує працездатність системи у разі руйнування надземної частини будівлі. Передбачено використання сферичних колекторів, відбивних світлопроводів із поворотом на 90°, захисних клапанів з автоматичним перекриттям, а також трансформованих меблів для гнучкого використання простору. Результати дослідження підтверджують, що застосування технологій транспортування природного світла підвищує візуальний комфорт, сприяє нормалізації біологічних ритмів, зменшує залежність від штучного освітлення та покращує психоемоційний стан користувачів у захищених підземних просторах. Наукова новизна полягає у розробленні комплексного методу забезпечення денного освітлення підземних освітніх закладів в Україні в умовах воєнних загроз. Практичне значення роботи полягає у можливості застосування запропонованих рішень під час проєктування захищених шкіл, дитячих садків і лікарень з урахуванням вимог енергоефективності, екологічності та комфорту середовища.
ТЕРМО- І АЕРОМОДЕЛІ ЕНЕРГЕТИЧНОГО ОБЛАДНАННЯ ЖИТЛОВИХ КОМПЛЕКСІВ
Під час аварій або руйнувань інфраструктуру житлових комплексів при низьких температурах потрібно у стислий термін відновлювати, особливо роботу систем теплопостачання. Для цього зручно використовувати газотрубні котли. Але потрібні нові рішення проблем підвищення потужності та енергоефективності обладнання та систем за рахунок зменшення опорів руху рідини або газів, а також інтенсифікації теплопередачі. Численні дослідження показали, що збільшення коефіцієнта тепловіддачі на кордоні газ – метал у 5 разів призводить до збільшення витрат енергії вентиляторів котла у 10 разів і більше. У статті використано три методи досліджень з метою покращення показників роботи котлів. Візуальна діагностика руху рідин та газів дозволила виявити ознаки самоорганізації структури потоків. Гідравлічні дослідження в щілинних каналах, де змінювалася лише висота h у діапазоні h = 0,2-2,5мм підтвердили, що структура розподілу пульсаційних компонентів динамічної частини енергії впливає на збільшення або зменшення швидкості при заданому початковому тиску потоку або Re = const. Тепловий експеримент показав, що структура потоку також впливає на характер зміни коефіцієнта тепловіддачі a. Розміри каналів, при яких пульсаційні компоненти мають позитивні значення, дають збільшення коефіцієнта тепловіддачі набагато інтенсивніше, ніж при розмірах, де пульсації мають негативні значення. Тобто, візуальні дослідження структури потоків та правильний вибір поперечних розмірів каналів може збільшити подачу теплоносія до 24% без додаткових витрат енергії, а також усунути проблему невизначеності при вирішенні задачі інтенсифікації перенесення теплоти на межі газів – металева стінка. Візуальні дослідження струменя у затопленому просторі дають інформацію для вирішення задачі інтенсифікації теплообміну. Використання турбулізаторів у газотрубних котлах забезпечило підвищення ефективності котла від hк.1 = 0,84 до величини hк.2 = 0,929. При цьому, витрати енергії на роботу вентилятора змінилися незначно. Використання візуальної діагностики структури потоків дозволяє вирішувати гідравлічні і теплові завдання розробки чи вдосконалення енергетичного обладнання житлових комплексів.
Авторське право (c) MODERN CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE
ДОВГОВІЧНІСТЬ БЕТОНІВ ЖОРСТКИХ ДОРОЖНІХ ПОКРИТТІВ, АРМОВАНИХ БАЗАЛЬТОВОЮ ФІБРОЮ
Метою роботи є розробка складів фібробетонів жорстких дорожніх покриттів з високою міцністю, морозостійкістю і зносостійкістю за рахунок використання суперпластифікатору полікарбоксилатного типу і дисперсного армування. Експеримент проводилися за оптимальним 3-х факторним 15-ти точковим планом. Варіювалися наступні фактори складу: кількість портландцементу ПЦ І-500Р-Н, від 290 до 350 кг/м3; кількість базальтової фібри BAUCON®-bazalt, від 0,9 до 1,5 кг/м3; кількість полікарбоксилатного суперпластифікатору STACHEMENT 2570/5/G, від 0,6 до 1% від маси цементу. Рухомість всіх сумішей була рівною, ОК = 2..3 см. При підвищенні кількості цементу та кількості суперпластифікатору до 0,9-1,0% В/Ц сумішей знижується. Кількість базальтової фібри практично не впливає на В/Ц суміші. За рахунок підвищення кількості портландцементу міцність фібробетонів очікувано зростає. При збільшенні кількості базальтової фібри до 1,3-1,4 кг/м3 міцність на розтяг при згині бетонів зростає на 12-21%, при цьому міцність на стиск змінюється не суттєво. Найбільшу міцність як на стиск, так і на розтяг при згині, мають фібробетони з кількістю суперпластифікатору близько 0,9%. При збільшені кількості цементу з 290 до 350 кг/м3 морозостійкість бетонів зростає на рівень до 100 циклів, а також за рахунок підвищення міцності знижується стиранність бетону (зростає зносостійкість). При підвищенні кількості базальтової фібри з 0,9 до 1,3-1,4 кг/м3 стиранність бетонів знижується на 11-16%, а морозостійкість зростає приблизно на 50 циклів. Зміна кількості суперпластифікатору несуттєво впливає на зносостійкість бетону. Проте при підвищенні кількості добавки STACHEMENT 2570/5/G з 0,6 до 0,9% від маси цементу морозостійкість фібробетонів зростає на рівень до 50 циклів. Фібробетони з раціональною кількістю дисперсної арматури (1,3-1,4 кг/м3) і суперпластифікатору (0,9%) в залежності від кількості цементу мають міцність на стиск від 43 до 60 МПа, міцність на розтяг при згині від 4,9 до 6,4 МПа, стиранність від 0,31 до 0,37 г/см2 і морозостійкість від F200 до F300. Це забезпечує високу довговічність розроблених фібробетонів жорстких дорожніх покриттів.
експериментально-статистичне моделювання.
Авторське право (c) СУЧАСНЕ БУДІВНИЦТВО ТА АРХІТЕКТУРА
ВЛАСТИВОСТІ БЕТОНІВ І ФІБРОБЕТОНІВ ОСНОВ ДОРОЖНЬОГО ОДЯГУ НА ВТОРИННОМУ ЩЕБЕНІ З НЕОДНОРІДНИМ СКЛАДОМ
Проблема утилізації бетонного брухту і демонтованих будівельних конструкцій є актуальною для більшості країн світу. Для Україні ця проблема є ще гострішою через значні обсяги руйнувань внаслідок бойових дій та обстрілів. Порівнювалися властивості бетонів і фібробетонів для основ дорожнього одягу на природних і вторинних заповнювачах: гранітному річковому гравії, вторинному щебені з неоднорідним складом, кварцовому піску і вторинному піску з перероблених залізобетонних конструкцій. Використовувався шлакопортландцемент CEM III/A з вмістом доменного шлаку 65% і суперпластифікатор полікарбоксилатного типу. Досліджено три серії зразків: без фібри; з скляною фіброю ANTI-CRAK HP 12 (довжина 12 мм, діаметр 0,017 мм, еквівалентний діаметр ниті 0,3 мм) у кількості 1 кг/м3; з поліпропіленовою фіброю BeneSteel 55 (довжина 55 мм, еквівалентний діаметр 0,48 мм) у кількості 4 кг/м3. У кожній серії досліджено: бетон на гранітному гравії та кварцового піску, бетон з використанням вторинного щебеню і кварцового піску, бетон з використанням вторинного щебеню і вторинного піску. Рухомість всіх сумішей була рівною S1. Завдяки застосуванню різних типів заповнювачів і фібри В/Ц бетонних сумішей суттєво відрізнялося. Бетони на вторинних заповнювачах мали вищу В/Ц, ніж на природних. При використанні фібри Anti-Crak HP 12 В/Ц сумішей рівної рухомості зростало на 5,5-6,9%. При використанні фібри BeneSteel 55 В/Ц підвищувалося на 10,6-15,5%. Тип заповнювача суттєво впливав на середню густину бетонів. При використанні вторинного щебеню та кварцового піску середня густина знижувалася на 3,8-4,6%. При використанні вторинного щебеню одночасно зі вторинним піском середня густина бетонів знижувалася на 5,2-8,5%. При застосуванні фібри Anti-Crak HP 12 середня густина бетонів знижується на величину до 2%, при використанні фібри BeneSteel 55 – до 4,1%. Бетони на вторинному щебені з неоднорідним складом та кварцовому піску мали на 4% вищу міцність на стиск і на 2% вищу міцність на розтяг при згині, ніж бетони на гранітному гравії та аналогічному піску (29,8 МПа і 3,18 МПа відповідно). При застосуванні вторинного щебеню одночасно зі вторинним піском міцність бетону на стиск є лише на 1,1% менше міцності бетонів на природних заповнювачах, а міцність на розтяг при згині – на 10% меншою. Це підтверджує можливість ефективного використання даних бетонів в основах дорожнього одягу. Якісна робота вторинних заповнювачів в бетонах пояснюється їх кращою адгезією до цементно-піщаної матриці. Дисперсне армування фіброю Anti-Crak HP 12 оказує позитивний вплив на міцність на стиск бетонів на всіх типах заповнювача та підвищує міцність на розтяг при згині бетону на природних заповнювачах. Використання фібри BeneSteel 55 не було ефективним через значне підвищення В/Ц суміші при її введенні. В цілому з врахуванням економічного чинника дисперсне армування бетонів на вторинних заповнювачах використаними в дослідженнях типами фібри не є доцільним.
ДОСЛІДЖЕННЯ МОДИФІКОВАНОГО В’ЯЖУЧОГО ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ГАЗОБЕТОНУ
Для покращення енергозберігаючих властивостей основним напрямом у технології сучасних стінових матеріалів є зниження середньої густини задля досягнення кращих теплотехнічних показників при одночасному підвищенні характеристик міцності, тобто створення ефективних стінових матеріалів. Одним із таких матеріалів є газобетон, який успішно застосовується у всьому світі. Одним із способів підвищення фізико-механічних властивостей в’яжучого як головної складової газобетону та розширення сировинної бази може бути використання відходів усіляких виробництв, а також вторинне використання пошкоджених будівельних матеріалів із зруйнованих будівель та споруд у результаті бойових дій (рециклінг), що є актуальним. Метою даних досліджень є одержання газобетону на модифікованому в'яжучому з використанням рециклінгу зруйнованих будівельних матеріалів. На даному етапі проводиться дослідження модифікованого в'яжучого. В результаті досліджень встановлено оптимальне співвідношення складових модифікованого в’яжучого (портландцементу, метакаоліну, цегельного бою). Отримані математичні моделі, що описують залежність міцності в’яжучого при згині та стиску від його складу. Результати рентгенофазового та диференціально-термічного аналізу показують, що введення до складу в’яжучого на основі портландцементу добавок метакаоліну та цегельного бою, після 28 діб нормального твердіння, не викликають нових фазово-мінералогічних утворень порівняно із зразками без добавки, а лише впливають на кількісний мінералогічний склад. Спостерігаються інтенсивніше виражені гидросилікатні фази і зменшення кристалізаційного гідроксиду кальцію. На мікрофотографіях структури отриманого в'яжучого чітко проглядається монолітна структура цементного каменю, видно дисперговані лугом зерна цементу, піску та кластери із гідросилікатів кальцію.
НЕСУЧА ЗДАТНІСТЬ, ДЕФОРМАТИВНІСТЬ ТА ТРІЩИНОСТІЙКІСТЬ ПОШКОДЖЕНИХ БАЛОК З ПІДСИЛЕННЯМ ФІБРОБЕТОНОМ
Представлені результати експериментальних досліджень несучої здатності, деформативності та тріщиностійкості пошкоджених балок з підсиленням фібробетоном у стиснутій та розтягнутій зоні. Зразки для випробувань виготовлені з бетону та фібробетону. Кількість сталевої фібри у фібробетоні становить 2% обсягу виробу. Попередні випробування проводилися на призмах та кубах. При виготовленні зразків балок перед бетонуванням у зоні запланованого пошкодження встановлювався пінопластовий вкладиш, форма та розміри якого відповідали пошкодженню. Після набору бетоном 70% марочної міцності вкладиш витягувався, а порожнина, що утворилася, заповнювалася 2% сумішшю з фібробетону. Випробування зразків матеріалів показали, що введення до складу бетону сталевого фібрового волокна у кількості 2 % за обсягом збільшує межу міцності на стиск на 15,3%. Початковий модуль пружності фібробетону означеної суміші на 38,0% вище, ніж у звичайного бетону такого складу. Проведені експериментальні дослідження пошкоджених балок показали, що балка, переріз якої на 40% пошкоджено в середній стиснутій зоні, а форма пошкодження має вигляд, близький до прямокутного, має несучу здатність 92,0 кН, або 93,9 % несучої здатності непошкодженої балки. Тріщиноутворення почалося на 4-му етапі навантаження, коли величина навантаження становила 26,0кН, тобто 28,3 % несучої здатності пошкодженої балки. Максимальна кінцева ширина розкриття тріщин становила 0,6 мм. Балка, переріз якої на 40% пошкоджено в середній розтягнутій зоні, має несучу здатність 92,4 кН, або 93,2 % несучої здатності непошкодженої балки. Тріщиноутворення почалося на 5-му етапі навантаження, коли величина навантаження становила 32,5кН, тобто 35,2% несучої здатності пошкодженої балки. Максимальна кінцева ширина розкриття тріщин становила 0,8 мм. Стверджується, що посилення балки з 40% пошкодженням у стиснутій або розтягнутій зоні розглянутим у роботі способом є ефективним, оскільки дозволяє досягти її несучої здатності, яка становить понад 93 % несучої здатності неушкодженої балки.
МОДЕЛЮВАННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ПОШКОДЖЕНИХ БЕТОННИХ БАЛОК, ПІДСИЛЕНИХ ВУГЛЕПЛАСТИКОВИМ ПОЛОТНОМ В ПК «ЛІРА-САПР»
У дослідженні розглядається проблема збереження та покращення архітектурної спадщини в Україні. Багато будівель і споруд мають тривалий термін експлуатації або вже виходять з ладу через вік та інші фактори. Особливо це стосується конструкцій залізобетону, які часто мають різні дефекти та пошкодження. На жаль, немає чітких методів для оцінювання залишкової несучої здатності таких конструкцій. Проте дослідження показує, що залишковий потенціал пошкоджених елементів може бути значно недооцінений. Тому важливо досліджувати та застосовувати ефективні інноваційні рішення для зміцнення конструкцій. Одним з таких рішень є використання композитних матеріалів (армованих волокнами полімерів, FRP) для зовнішнього армування конструкцій. Композитні матеріали мають багато переваг, таких як висока міцність, мала вага, стійкість до агресивних середовищ та довговічність. У статті представлено результати чисельного експерименту, який мав на меті дослідити вплив пошкодження та підсилення вуглепластиковим полотном на напружено-деформований стан і залишкову несучу здатність бетонних балок з базальтопластиковою арматурою (BFRP). Для експерименту було підготовлено 15 балок прямокутного перерізу розмірами 2000×200×100 мм, які були розраховані нелінійно за допомогою програми “ЛІРА-САПР”, що використовує метод скінчених елементів. Дані, отримані для кожної балки, були порівняні з результатами лабораторних випробувань, які показали, що підсилення вуглепластиковим полотном збільшує залишкову несучу здатність балок, але не впливає на їх робочу деформацію. Також було проведено порівняльний аналіз залишкової несучої здатності та напружено-деформованого стану складових балок: вуглепластикового полотна, бетону та арматури. Автори стверджують, що моделювання складного напружено-деформованого стану дослідних базальтобетонних балок нелінійними звичайно-елементними розрахунками за допомогою програмного комплексу “ЛІРА-САПР” дозволяє точно відтворити результати експериментів, найімовірнішу схему роботи та руйнування, а також достовірно спрогнозувати їхню несучу здатність.
ПЕРСПЕКТИВНІ НАПРЯМКИ ТРАНСФОРМАЦІЇ УРБАНІСТИЧНИХ КОНЦЕПЦІЙ В КОНЕКСТІ РОЗВИТКУ СЕРЕДОВИЩ ІМЕРСИВНОЇ ПРИСУТНОСТІ
Поширення імерсивних середовищ присутності поступово перетворюється в помітне соціальне явище, яке поступово впливає на життя та взаємодію людей. Як результат, вони мають потенціал змінити очікування та вимоги щодо житлових приміщень та їх розташування. Хоча численні дослідження вивчали вплив технологій віртуальної та доповненої реальності на міське планування, порівняно мало уваги приділялося можливості того, що поведінкові зміни, викликані цими технологіями, можуть спонукати до переоцінки фундаментальних принципів, що лежать в основі міського планування. Завдяки проведеному аналізу визначено п’ять ключових категорій у сучасному постіндустріальному міському плануванні, які можуть зазнати змін: а) житлові райони; б) радіус доступності; в) соціальна згуртованість; г) транспортні вимоги та д) оптимальна щільність. Житлові одиниці вимагатимуть додаткових можливостей і просторів, змінюючи характер та спосіб життя. Значення радіуса доступності, особливо для пішоходів, може зменшитися, оскільки значна кількість бажаних місць стане доступною безпосередньо з помешкання. Зменшення навантаження на транспортні мережі підвищить екологічну стійкість міст і створить нові можливості для зелених насаджень. Концепція соціальної згуртованості зазнає стратифікованих трансформацій, оскільки відмінності, пов’язані з етнічною приналежністю, релігією, статтю, расою, віком, соціальним статусом тощо, певним чином нейтралізуються через розвиток мінливих віртуальних персон і недетермінованих ідентичностей. Ці взаємопов’язані зміни також зменшать вагу категорії оптимальної щільності. У сукупності ці трансформації утворюють комплексну концептуальну основу, яка переосмислює місто. У цій статті окреслено два потенційні напрямки змін у міській парадигмі, які можуть виникнути внаслідок поширення персоналізованих комунікаційних технологій метавсесвіту. Перший напрямок стосується сучасної інтерпретації дезурбаністичних концепцій, що включає елементи самодостатності, стабільності, безпеки та комунікаційної інфраструктури, характерні для інформаційної епохи. Другий напрямок, ймовірно, зосередиться на різних підходах до трансформації існуючого міського середовища. Ця трансформація відбуватиметься шляхом залучення ринкових механізмів регулювання та розробки та реалізації спеціалізованих муніципальних програм, спрямованих на модернізацію та стимулювання зростання населення.
СУЧАСНИЙ АРХІТЕКТУРНИЙ ПРОЦЕС ТА АКТУАЛЬНІ ЗАВДАННЯ АРХІТЕКТУРНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ
Стаття присвячена виявленню особливостей сучасного архітектурного процесу та встановленню актуальних завдань архітектурної діяльності. В суспільстві, науці, практиці сьогодення проходять явища, які кардинально змінюють підходи та парадигми архітектурного процесу. В роботі виокремлено протиріччя теорії та практики архітектури, які потребують вирішення; розглянуті аспекти сучасної ідеології архітектури; розвинуті окремі положення теорії середовищного підходу, а саме ‒ особливості «розуміючого» проектування, комунікативної складової архітектурної діяльності; зроблено наголос на взаємодії різних суб’єктів в процесі архітектурної діяльності, діалогу архітектора з стейкхолдерами. Наголошено на визначальної ролі архітектора як організатора та координатора проектного процесу, трактуванні архітектурного процесу як складової загального соціокультурного процесу. Найбільші зрушення проходять в царині середовищного підходу до архітектурної діяльності. Середовищна проблематика, яка виводить на перший план людину та її образ життя, дає поштовх розвитку архітектурного менеджменту та маркетингу. Ці зміни пріоритетів призвели до проблемній ситуації в теорії архітектури та відкрили новий простір роботи - виокремлення та фіксація середовищних переживань та образів, продукування цих переживань та керівництво цим процесом. Середовищний підхід окреслює майбутні траєкторії архітектурної роботи, суть яких - включення проектувальника в життя населення, матеріалізація власної версії життєвих процесів, виявлення сукупності спеціалізованих діяльностей, які підтримують ідеологію прогресу суспільства та розвиток культури. Наукові дослідження та архітектурна практика повинні спиратися на досягнення філософії архітектури, розуміння нових ціннісних орієнтирів, урахування розбіжностей та темпу соціальних змін тощо. Існує потреба в визнанні важливості такого фактору як суб’єкт архітектурного процесу. Зміна базових орієнтирів споживача архітектурного об’єкту вимагає забезпечення вже на стадії проектування можливості трансформацій архітектурного об’єкту в процесі його подальшої експлуатації, прогнозування появи нових функції та утворення їх нової матеріальної оболонки. Стаття окреслює контури наукових інновацій в царині архітектури ‒ теорію архітектурної діяльності в умовах міжсуб’єктної взаємодії; пропонує форми коректного введення поняття «суб’єкт проектування», якій активно діє в архітектурному середовищі, в проектну практику та теорію архітектурної діяльності.
ОСОБЛИВОСТІ СТРУКТУРИ ЖИТЛОВОЇ ЗАБУДОВИ В СУЧАСНИХ УКРАЇНСЬКИХ МІСТАХ, НА ПРИКЛАДІ М. ОДЕСА
В статті розглянуті українські міста, які різноманітні за своєю історією, розмірами, функціями та архітектурою. В період кризи та майже повної зупинки нового житлового будівництва та критичної обмеженості ресурсів найбільш перспективними для розвитку житлових територій є підходи з використанням вже існуючих житлових структур та доступних ресурсів. Одним з перспективних напрямків є робота зі сформованими житловими структурами. Замість будівництва нового житлового фонду з новими мережами та інфраструктурою, можна розвивати та ущільнювати існуючий житловий фонд (як історичний так і радянській), таким чином можливо зменшити кількість ветхого житлового фонду та збільшити кількість доступних квадратних метрів житла для мешканців міста. Кожне місто має свою особливу історію формування та бекграунд, а також житлові структури, сформовані в різні часи. Досліджена історія формування та особливості структури житлової забудови саме міста Одеса, тому для загальної картини важливо побачити його в загальній типології українських міських поселень. Основними критеріями для розподілення міських поселень на типи є такі чинники, як: розмір міста, кількість мешканців, історичний бекграунд, планувальна структура та функціональне наповнення. Досліджено особливості структури житлової забудови сучасних українських міст, визначені характерні особливості та їх вплив на розвиток житлової забудови. Для створення якісного житлового середовища високої щільності в історичних містах, розроблено стратегію розвитку житлових районів Одеси. Метою даної роботи є дослідження особливостей структури житлової забудови в сучасних українських містах, визначення їх характерних особливостей та вплив на розвиток житлової забудови на прикладі м. Одеса. Матеріалами для проведення даного дослідження є особливість структури житлової забудови у сучасних містах. Зокрема розглянуто вплив та наслідки кризового періоду для житлової інфраструктури та структури міст, щоб краще зрозуміти внесок, який роблять кризи у формуванні сучасного міста. Поєднання результатів досліджень наявної матеріальної бази та теоретичних основ особливостей структури житлової забудови у сучасних містах стало головною методичною основою даної роботи.
житлова забудова сучасних українських міст
АРХІТЕКТУРНО-МІСТОБУДІВНІ АСПЕКТИ ВІДНОВЛЕННЯ МІСТ В УКРАЇНІ
Міста, які знаходяться в епіцентрі військових конфліктів, опиняються в надскладній ситуації. Окрім найстрашнішого-людських втрат, руйнується інфраструктура міст, житловий фонд та промисловість. Надзвичайно складним завдання для таких територій є їх післявоєнне відновлення. Цей процес може бути успішним лише тоді, коли є уявлення про основні підходи та механізми до відновлювальних робіт у таких містах. Необхідним вирішенням є розробка ефективних стратегій та програм відбудови міст. Це визначає ряд пріоритетних завдань, а саме: аналіз досвіду відновлення країн світу після подібних руйнувань та дослідження особливостей відбудови житла, як найбільш гострої проблеми. В статті досліджено основні напрямки післявоєнного відновлення міст, оскільки післявоєнна реконструкція є надзвичайно складним завданням для будь якого міста та країни. А для цього, є необхідним визначення пріоритетних напрямків відновлення та розвитку міст в залежності від особливостей та характеру їх руйнувань. Відновлення міст не повинно обмежуватись лише реконструкцією, а вирішуватись конкретним випадком, враховуючи ступінь руйнувань, економічну складову та соціальну реінтеграцію. Неабияке значення у створенні програм по відбудові міст має досвід країн, які пройшли етапи війни та відновлення. Комплекс заходів, що сприятиме реалізації програм відбудови та забезпечення житлом населення акумулює накопичений світовий досвід. Тому, у статті досліджено світовий дослід відновлення зруйнованих війною міст. Для частково зруйнованих міст зі збереженим міським середовищем, можна розробити актуальне проектне рішення, яке буде враховувати тип відтворення – реставрація, реконструкція, чи новобудова. Для територій, що зазнали важких руйнувань можливими варіантами реалізації програми відбудови та забезпечення житлом населення є: нове будівництво, оренда житла, тимчасове будівництво модульного або контейнерного об’єктів, формування фонду підмінного житла, компенсація за житло. Розроблено підхід до архітектурно-містобудівних вирішень, що полягає в освоєні підземного простору, просторової композиції дворового простору та архітектурних вирішеннях будівель.
СУЧАСНИЙ СТАН ТА ПРОБЛЕМИ ФОРМУВАННЯ ІНКЛЮЗИВНИХ ПРОСТОРІВ В СВІТОВІЙ ТА ВІТЧИЗНЯНІЙ АРХІТЕКТУРІ
В статті проведено аналіз сучасного стану та проблеми формування інклюзивних просторів в світовій та вітчизняній архітектурі. Проаналізовано міжнародні та українські нормативні документи, які регулюють інклюзивність та без’барєрність для всіх групп населення. Визначено поняття “інклюзія”, “інвалід”, “інвалідність”, “маломобільні групи населення”, “безбар’єрний простір”. Визначено основні елементи організації якісного інклюзивного середовища у всіх сферах життя. Актуальним завданням є забезпечення доступності житлових та громадських будівель для всіх громадян, незалежно від їх фізичних можливостей. Інклюзивні простори сучасного архітектурного розвитку полягають не лише у створення відповідної інфраструктури, а і у трансформації нині існуючого. Мета даної роботи полягає у визначенні основних елементів організації якісного інклюзивного середовища у всіх сферах життя. Проведено необхідний аналіз сучасних тенденцій архитектурного розвитку інклюзивних просторів великих міст, особливостей доступності для осіб з інвалідністю та маломобільних групп населення. Основні методи дослідження: порівняльно-історичний аналіз; візуально-аналітичний метод; метод мониторінгу; аналіз статистичних данних і якісних показників; збір, аналіз, представлення та інтерпретація відомостей щодо теоретичних і практичних питань організації інклюзивного середовища, яке відображено у роботах зарубіжних та українських дослідників. Проведені дослідження показали, що розробки, направлені на вирішення проблем формування інклюзивних просторів, є актуальними та своєчасними. Важливий аспект безбар’єрного середовища це розвиток інклюзивних просторів в сучасних містах. Різні види безбар’єрного середовища включаючи фізичну безбар’єрність, цифрову, освітню та економічну, суспільну та громадянську, а також інформаційну безбар’єрність мають дуже велике значення для розвитку інклюзивного простору в світовій та вітчизняній архітектурі. Особи з інвалідністю та маломобільні групи населення мають досить обмежені можливості щодо реалізації своїх прав.
ВПЛИВ СТАЛОГО РОЗВИТКУ НА НОВУ КОНЦЕПЦІЮ МОДЕРНІЗАЦІЇ ЖИТЛОВИХ БУДИНКІВ
Модернізація багатокварних житлових будинків є одним із кроків до досягнення цілей сталого розвитку міст і громад. Це не лише енергоефективні, але й інклюзивні та просторові рішення. Було введено нову концепцію, таку як «Стала модернізація» ‒ це гармонійний і збалансований процес, який поєднує скоординовані зміни в сьогоднішніх і майбутніх потребах, та «Стала модернізація житлових будинків» ‒ це повний набір заходів для регенерації будівель і житлових територій, в тому числі реконструкція комунальних комунікацій та вузлів. Лише енергоефективності будівель недостатньо для досягнення цілей сталого розвитку міст і громад, враховуючи виконання всіх поставлених завдань. Мета полягає в тому, щоб зробити міста та населені пункти інклюзивними, безпечними, стійкими та сталими. На сьогоднішній день, регенерація – це модернізація багатоквартирних будинків для досягнення енергоефективності задля збереження та зменшення використання енергетичних ресурсів, що сприяє зменшенню витрат на комунальні послуги та викидів вуглецю. Але, лише енергоефективність не задовольняє завдання інклюзивних планувальних рішень та необхідних ремонтних робіт зношених частин і елементів будинку, як досягнення сталого розвитку міст. Панельна масова житлова забудова часів Радянського Союзу становить значну частину житлового фонду пострадянських країн. Ці будинки побудовані за стандартами, які не відповідають сучасним нормам і вимогам та є енергонеефективними. Пропонується нова концепція регенерації на засадах сталого розвитку, як модернізація житлових будинків, з урахуванням побажань та потреб співвласників, інклюзивного та сталого планування. Модернізація, з точки зору архітектурно-планувальних рішень, має покривати інклюзивність будинку та прилеглої території, а також включати регенерацію житлової забудови з урахуванням соціальних потреб житлового кварталу.
ОСОБЛИВОСТІ ПОЄДНАННЯ МОЖЛИВОСТЕЙ СОЦІАЛЬНОЇ І ЦИВІЛЬНОЇ ІНЖЕНЕРІЇ В МІСТОБУДУВАННІ
Термін «інженерія» має своє коріння в латинському слові «ingenium», що означає «інтелект» або «талант». Він походить від слова «ingeniare», що перекладається як «заснувати» або «винайти». Саме в цьому латинському виразі міститься початкова ідея про творчість і здатність розв'язувати складні завдання, знаходитись найближче до людини, її комфортного проживання та роботи. Поняття інженерії, як дисципліни, пов'язано з застосуванням наукових знань і технологій для проектування, містобудування, архітектури, створення та підтримки різних інженерних систем та конструкцій. У своєму сучасному значенні інженерія охоплює широкий спектр галузей, таких як механічна, електрична, комп'ютерна, хімічна, цивільна, аерокосмічна та інші, і має важливе значення для розвитку технологій та інфраструктури населених пунктів, які є необхідними для сучасного суспільства. Саме суспільство потребує розвитку різних видів інженерії, що впливають на його нормальне функціонування та сталий розвиток. У цьому контексті «цивільна інженерія» знаходиться найближче до людини, її комфортного проживання та роботи. Управління соціальними процесами ‒ це сукупність дій та стратегій, спрямованих на вплив і організацію соціальних явищ, процесів та взаємодій у суспільстві. Це включає управління поведінкою, діяльністю, стосунками та іншими аспектами людського життя, що відбуваються в суспільних умовах. При цьому управління соціальними процесами («соціальна інженерія») базується на дослідженні, аналізі та розумінні соціологічних, психологічних, економічних, політичних та культурних аспектів суспільства. Його основна мета полягає у досягненні певних соціальних цілей та розв'язанні проблем, у тому числі технічних, що стоять перед суспільством. Основні аспекти управління соціальними процесами це аналіз та прогнозування: ретельне дослідження та аналіз соціальних процесів допомагає зрозуміти їхні причини, наслідки та тенденції.
АДГЕЗІЯ ПРИ ВИКОРИСТАННІ ЧАСТКОВОГО ТОРКРЕТУВАННЯ МОБІЛЬНОЮ УСТАНОВКОЮ
В статті проаналізовані сучасні методи та матеріали, що застосовуються для ремонту та відновлення бетонних і залізобетонних елементів конструкцій будівель та споруд. Одним з таких є розглянутий метод торкретування, використання мокрого способу торкретування, його переваги та недоліки. Приведені дефекти, які виникають при виготовленні, зберіганні, транспортуванні, монтажу та при експлуатації бетонних і залізобетонних конструкцій. Розглянуте утворення різних типів тріщин, що виникають до процесу експлуатації та виникнення тріщин під час експлуатації конструкцій при центральному розтягу та вздовж однієї поверхні при ексцентричному розтягу. В роботі представлено регулювання технічних властивостей ремонтних сумішей. Воно досягається використанням спеціальних видів цементу, добавок і заповнювачів, особливих методів укладання та умов твердіння, а також відповідної підготовки поверхні старого бетону. Дослідження спрямоване на визначення адгезії ремонтних сумішей, нанесених методом торкретування. Використовувалось часткове нанесення ремонтної суміші, за допомогою мобільної установки в лабораторних умовах, з метою визначення оптимальних технологічних параметрів набризку. Розроблено методику експериментальних досліджень визначення адгезії дрібнозернистого торкретбетону з використанням стандартизованих форм з модернізованими перегородками. Використовувались підготовлені половинки балочок з кутом поверхні 20°, як старий бетон, для збільшення площі контакту та зменшення завихрення при торкретуванні. Розроблено двухфакторний, дев’ятиточковий план експерименту, в якому варіювались: товщина шару дрібнозернистого торкретбетону (1 см, 2 см, 3 см) часткового нанесення та швидкість набризку торкретфібробетонної суміші (0 м/с, 35 м/с, 70 м/с). Проведено експериментальне дослідження та приведені його результати.
АНАЛІЗ ФАКТОРІВ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ЦІЛІСНІТЬ УТЕПЛЕНИХ ФАСАДІВ БУДИНКІВ ТА ПОШУК МЕТОДІВ ЇХ РЕМОНТУ
У сучасному будівництві після утеплення фасадів з плином часу необхідний наступний етап – їх ремонт. Ремонт утеплених фасадів зберігає та підвищує експлуатаційну ефективність систем теплоізоляції фасадів, забезпечує довговічність та поліпшує зовнішній вигляд будівлі. Результати досліджень свідчать про важливість коректного улаштування та обслуговування утеплених фасадів на початкових етапах будівництва. Виявлено, що на цьому етапі можуть виникати різноманітні дефекти, які негативно впливають на їхню теплоізоляційну ефективність та загальну надійність при експлуатації. Недоліки у монтажі ізоляційних матеріалів та інші фактори можуть знизити ефективність утеплення. В роботі досліджено різні сторони ремонту, такі як заміна теплоізоляційних шарів, заміна пошкоджених компонентів та відновлення зовнішнього виду фасаду. Одне з ключових завдань – це відновлення теплоізоляційного шару, який може постраждати в результаті механічних або інших впливів. Важливо детально оглянути, визначити ступінь ушкодженності і, за потреби, замінити ізолюючі матеріали, які можуть втратити теплоізоляційні властивості в майбутньому. Крім того, відновлення зовнішнього фінішного шару є частиною процесу ремонту утеплених фасадів, щоб забезпечити привабливий зовнішній вигляд будівлі та захистити внутрішні конструкційні шари, а сособливо теплоізоляційний матеріал від кліматичних та інших факторів. Встановлено, що з плином часу різні матеріали теплоізоляційного шару мають різні показники руйнування. Особливу увагу слід приділити вибору матеріалів системи, що мають аналогічні властивості з паропроникності. Цей підхід допоможе забезпечити необхідні властивості системи теплоізоляції та зберегти зовнішній вигляд будівлі в ідеальному стані протягом тривалого періоду експлуатації. Встановлено, що після відновлення ізольованих фасадів, важливо дбати про їх догляд і обслуговування. Належне виконання регулярної перевірки та обслуговування допоможе своєчасно виявляти можливі проблеми і запобігати серйозним ушкодженням у майбутньому. Необхідно також враховувати клімат і місцеві будівельні стандарти при виборі матеріалів для ремонту, щоб забезпечити оптимальну експлуатаційну ефективність фасаду. В процесі дослідження виявлено, що методи ремонту обираються, в першу чергу, виходячи з технічного стану будівлі та ступеню пошкодженності, яка отримана в результаті обстеження. Це дозволяє вибрати відповідні методи ремонту та оцінку пов'язаних з цим ризиків. Слід зауважити, що фахівець, який ретельно обстежує і визначає стан фасадного утеплення повинен володіти визначеними компетенціями в улаштуванні та ремонті фасадів. Отже, результати досліджень підкреслюють важливість якісного ремонту та обслуговування утеплених фасадів для забезпечення їхньої надійності, ефективності та довговічності. Виявлено, що для забезпечення якості та безпеки будівельних об'єктів важливо проводити систематичний ремонт та обслуговування утеплених фасадів, які можуть бути пошкодженими внаслідок різних впливів. Це дозволяє зберегти енергоефективність будівлі та підтримувати її естетичний вигляд на протязі тривалого часу експлуатації.
МЕТОДИ ВІДНОВЛЕННЯ БАГАТОПОВЕРХОВИХ ЖИТЛОВИХ БУДИНКІВ В СУЧАСНІЙ УКРАЇНІ
Сучасна ситуація в Україні свідчить про те, що відновлення багатоповерхових житлових будинків є однією з найважливіших проблем суспільства. Наявні дослідження здебільшого зосереджені на оцінці технічного стану будівель для продовження терміну їх експлуатації або усунення пошкоджень, спричинених нерівномірним осіданням фундаментів та іншими експлуатаційними факторами. Оскільки багатоповерхові залізобетонні будівлі житлового та громадського призначення зазвичай проектувалися та будувалися без урахування можливих навантажень від воєнних конфліктів, а також через відсутність практичного досвіду з їх відновлення та посилення, питання забезпечення їхньої експлуатаційної придатності та відновлення є дуже актуальним. До етапів процесу експлуатації будівлі, як єдиного технологічного процесу, при пошкодженні є: обстеження, моніторинг, плановий, позаплановий і капітальний ремонти та ліквідація. У статті було проведено аналіз поточного стану пошкоджених багатоповерхових будівель, вивчено накопичений досвід їх обстеження та розглянуто конструктивно-технологічні заходи для їх відновлення та реконструкції. Конструктивні особливості панельних будинків унеможливлюють заміну зруйнованих або сильно пошкоджених конструкцій новими заводськими елементами через відсутність технічної можливості доступу для монтажу. Найбільш оптимальним рішенням є зведення нових конструкцій на місці зруйнованих з використанням прокатних профілів, арматури, монолітного бетону, цегли та газобетонних блоків. Враховуючи це, перспективою для подальших досліджень є детальніше вивчення проблеми та розробка конструктивно-технологічних рішень для відновлення житлових будівель з економічним обґрунтуванням доцільності їх впровадження. Крім того, існує потреба у доповненні чинних нормативних документів щодо реконструкції будівель, пошкоджених внаслідок воєнних конфліктів.
ПРОТИЗСУВНІ ЗАХОДИ ДІЛЯНКИ СХИЛУ ОДЕСЬКОГО УЗБЕРЕЖЖЯ
В роботі виконані розрахунки стійкості ділянки зсувного схилу Одеського узбережжя. Ділянка розташована в Київському районі м.Одеса та примикає до дитячого оздоровчо-спортивного табору «Вікторія». Територія охоплює прибровочну частину плато, терасовий схил і ділянку пляжу. В рельєфі схилу виділяються штучно створені тераси та берми, у підніжжі схилу місцями збережений природний пляж. Особливості даної ділянки полягають в складних інженерно-геологічних (блокова будова схилу, лесові просадні ґрунти) і гідрогеологічних (кілька водоносних горизонтів, високий рівень підземних вод) умовах. Раніше, до проведення комплексу протизсувних заходів, на цій території відбувалися масштабні глибинні зсуви ковзання та видавлювання. Частково виконані заходи інженерного захисту, що полягали в плануванні поверхні схилу та влаштуванні берегоукріплення, не призвели до повної стабілізації зсувних процесів. В теперішній час на зсувному схилі відбуваються незатухаючі повільно текучі деформації. Ці деформації пов’язані з блоковою будовою схилу, гідрогеологічними умовами, а також реологічними властивостями меотичних глин. Стабілізація зсувних процесів можлива тільки при комплексному підході в призначенні протизсувних заходів. Оцінка стійкості схилу та призначення протизсувних заходів були виконані з врахуванням особливостей інженерно-геологічної будови, гідрогеологічних умов, а також результатів натурного обстеження схилу. Розрахунки стійкості схилу виконувались за плоскими схемами методами Бішопа та Янбу. Також розрахунки проводились у тривимірній постановці методом скінченних елементів в геотехнічному програмному комплексі Midas GTS NX. Поведінка ґрунту в розрахунковій схемі описувалась пружно-пластичною моделлю Мора-Кулона. Ця модель заснована на залежності між швидкістю зміни ефективних напружень і швидкістю деформацій. Запропоновано комплекс протизсувних заходів, що включає: влаштування поглинаючих свердловин на плато, для зниження рівня ґрунтових вод; влаштування нижнього та верхнього ярусів паль-шпонок з вертикальним дренажем над ними; організоване відведення зливових вод з поверхні схилу; планування та кріплення поверхні схилу.
ЕФЕКТИВНІСТЬ ДЕЦЕНТРАЛІЗОВАНОГО ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ НА ОСНОВІ ТРАДИЦІЙНИХ ГЕНЕРАТОРІВ ТЕПЛОТИ З ПАРОКОМПРЕСІЙНОЮ ТРАНСФОРМАЦІЄЮ ЕНЕРГІЇ НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ
Дослідження присвячене вирішенню актуальної задачі підвищення ефективності децентралізованого теплопостачання громадських будівель та промислових підприємств з типовими комунально-побутовими і промисловими теплогенераторами на основі парокомпресійної трансформації енергії доохолодження теплових потоків відпрацьованого енергоносія з теплової мережі, початкової холодної води димових газів. Метою роботи стало аналітичне обґрунтування умов розширення загального обсягу генерованої теплоти та підвищення ефективності удосконаленої системи децентралізованого теплопостачання, а також екологічності використання енергії первинного палива. Запропонований підхід передбачає підвищення енергетичних та екологічних показників джерел теплоти з регулюванням обґрунтованої температури відпрацьованого енергоносія відносно її розрахункового значення відповідно нормованого температурного графіка. Важливим результатом дослідження є встановлена узагальнена залежність для визначення дійсного коефіцієнта перетворення в роботі теплонасосної системи. Вона дає змогу проводити якісний аналіз залежності енергетичної ефективності системи теплопостачання від зміни температури аналізованих низькотемпературних джерел, співвідношення вищезазначених витрат водних потоків та режимів розподілу холодної води для комунально-побутового та промислово-технологічного спрямування. Встановлено, що значення дійсного коефіцієнта перетворення суттєво залежить від обраної температури підігріву відпрацьованого енергоносія з теплової мережі на вході в теплогенератор. Значне зростання дійсного коефіцієнта перетворення відмічається при збільшенні складової витрати води на гаряче водопостачання технологічного призначення. Встановлено, що підтримка раціональної температури підігріву відпрацьованого енергоносія має базуватись на термоекономічній оптимізації розрахункової різниці температур абонентського теплоносія та кипіння робочого тіла в випарнику ТНУ. Результати дослідження вдосконаленої системи теплопостачання створюють основу для коригування раціональної температури відпуску теплоти з врахуванням характерних умов децентралізованого теплопостачання та режимів споживання теплоти системами комунально-побутового та промислового призначення.
ДОСЛІДЖЕННЯ МІЦНОСТІ І ДЕФОРМАЦІЙ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ НАПОВНЕНИХ ПОЛІМЕРІВ
Метою даної роботи є вивчення залежності міцності при стиску та згині і деформацій полімерних матеріалів від кількості наповнювача для визначення його оптимальної кількості. Полімерний композиційний матеріал складається із зв’язуючого поліметилметакрилата і наповнювача – піску кварцового фракцій 0,14 мм, 0,315 мм, 0,63 мм. Кількість наповнювачів кожної фракції змінювалася від 100 до 500 масових частин. Міцність полімерного наповненого матеріалу визначали випробуванням зразків-кубів на стиск і зразків-балочок при згині. Деформації визначали на зразках-призмах при їх розтягуванні. Результати дослідження свідчать про значний вплив фракційного складу піску на міцнісні і деформативні властивості композиційного матеріалу на основі поліметилметакрилату. Найбільшу міцність (90 МПа при стиску і 40 МПа при згині) продемонстрували зразки із найменшою фракцією наповнювача 0,14 мм при кількості 150 масових частин. Збільшення як розміру частинок так і їх кількості призводить до зменшення міцності наповненої композиції. Аналіз залежностей напруження-деформації показав, що деформації знижуються зі зменшенням кількості мінерального наповнювача. При збільшенні кількості наповнювача деформації текучості з’являються при менших значеннях напруження розтягу, що пов’язано із меншою взаємодією на границі наповнювач-полімер і, за рахунок цього, більшої здатності полімеру до пластичних деформацій. На основі отриманих залежностей запропоновано механізм розвитку пошкоджень структури при навантаженні, який полягає у врахуванні міжфазної взаємодії на границях розподілу полімер-наповнювач і наповнювач-наповнювач. Менший розмір частинок наповнювача призводить до збільшення їх питомої поверхні і більшої структуруючої ролі поверхні. Збільшення розмірів частинок піску і їх кількості збільшує пористість матеріалу, що зменшує міцність композиційного матеріалу і здатність до пружних оборотних деформацій. Практичне значення проведених досліджень полягає у можливості застосування наповнених полімерних композитів для відновлювальних ремонтних робіт, в яких традиційні дороговартісні цементні наповнювачі замінено більш дешевим і екологічним дрібним піском.