Рассмотрен проект строительного здания в Ираке, для которого исследуется годовое потребление энергии. В результате анализа здания с использованием информационного моделирования было установлено, что добавление или замена строительных материалов способствует снижению энергопотребления здания в целом. Так, использование пеноматериала над крышами снижает интенсивность электропотребления на 28,9%, а расход топлива при этом снижается на 92,4%. Использование песчаника в отделке стен снижает интенсивность энергопотребления на 28,9%, а расход топлива при этом снижается на 67,8%. Исходя из полученных результатов доказано, что качество здания при этом остаётся высоким за счёт улучшения его эксплуатационных характеристик, а использование материалов значительно снижает энергопотребление здания.

Ключевые слова: Энергетический анализ зданий, строительный проект, информационное моделирование здания, анализ альтернатив

2.1.7 - Технология и организация строительства

Рассматриваются особенности функционирования стальных конструкций в агрессивной среде, приведены результаты качественной и количественной оценки характера повреждения профилированного листа.

Ключевые слова: стальные конструкции, строительные конструкции, коррозия, агрессивная среда, цинковое покрытие, скорость коррозии

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

В статье рассмотрена проблема утилизации образующегося после очистки сточной воды на производстве химических волокон осадка, который после отстаивания хранится в накопителях и является источником негативного воздействия на окружающую среду. Проведенный сравнительный анализ существующих методов утилизации осадков сточных вод химического производства показал, что наиболее экологичным из них является пиролиз. Нами было проведено исследование химического и фракционного состава золы шлама после пиролиза, в ходе которого было выявлено, что полученный зольный отход схож с золой угольных электростанций. Это позволяет использовать его в качестве микронаполнителя при укладке дорожных покрытий. За счет реализации зольного отхода можно снизить окупаемость установки пиролизной установки и уменьшить экологическую нагрузку на окружающую среду.

Ключевые слова: пиролиз, шлам, осадок, зола, утилизация

2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия

В работе представлены результаты экспериментальных исследований по эффективности применения комплексной электрохимической обработки с использованием пероксида водорода для обеззараживания воды. Подтверждена эффективность метода для санитарно-показательных микроорганизмов. Были выявлены наиболее значимые параметры для проведения процесса обеззараживания и на их основе разработана математическая модель, позволяющая проектировать промышленные обеззараживающие устройства, представляющих собой отдельные модули.

Ключевые слова: обеззараживание воды, электрохимические методы, пероксид водорода, бактерицидный эффект, дезинфекция

2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.1.4 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

Предложено техническое решение сооружения локальной очистки возвратного дренажного стока с орошаемого участка, основанное на использовании ионообменных фильтрующих материалов. Установлено, что концентрация химических веществ в воде дренажного колодца ниже на 1/3, чем в открытом коллекторе, куда отводится дренажный сток. Следовательно, локализация технологического узла очистки дренажного стока относительно дренажного колодца является обоснованным решением, т. к. позволит снизить финансовые затраты на фильтрующие загрузки и частоту их замены. Описана технологическая схема очистного сооружения, основанная на блочном принципе: путем отключения или подключения отдельных блоков возможно гибко реагировать на изменяющиеся потребности в качестве и степени очистки дренажного стока.

Ключевые слова: техническое решение, водоочистка, ионный обмен, дренажный сток, блочный подход, дренажный колодец, качество воды, химический анализ, мелиорация земель, оросительная система

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.4 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов

В статье произведена оценка воздействия автомобильного транспорта на загрязнение воздушной среды придорожных территорий крупной транспортной магистрали г. Волгограда. Дорожно-автомобильный комплекс вносит существенный вклад в загрязнение воздушной среды твёрдыми частицами, значительно превышая фоновое значение. Одним из критериев оценки воздействия пылевых частиц на воздушную среду по данным Всемирной организации здравоохранения является массовое содержание частиц диаметром менее 10 мкм (PM10) и 2,5 мкм (PM2,5) в атмосферном воздухе, которое нормируется на территории Российской Федерации гигиеническими нормами. Оценка фракционного состава пылевых частиц, поступающих в атмосферный воздух, осуществлялась лазерным анализатором частиц Microtrac S3500, концентрации счётчиком частиц Lighthouse 3016-IAQ. Результаты дисперсного анализа представлены в виде функции Розина–Раммлера–Шперлинга–Беннета объёмного распределения частиц по диаметрам.

Ключевые слова: пыль, частица, дисперсный состав, концентрация, автомобильный транспорт, атмосферный воздух, транспортная магистраль

2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

В связи с особенностями технологии, в гипсовом производстве предпочтение отдается сухой очистке выбросов в атмосферный воздух от пыли. При этом системы пылеочистки компонуются многоступенчатыми с установкой циклонов на первой ступени, рукавных фильтров или электрофильтров – на второй. По результатам исследований установлено, что эффективность циклонов при улавливании гипсовой пыли составляет 70 – 75%, электрофильтров - 97,6 - 98,5%, и недостаточна ни для обеспечения санитарно-гигиенических условий, ни для сокращения производственных потерь. По результатам исследований определены медианные диаметры пыли, перемещаемой в инженерно-экологической системе: после гипсоварочного котла - 25 – 58 мкм; после охладителя – 38 мкм; после кольца мельницы – 21 мкм; перед электрофильтром – 28 мкм. Для повышения эффективности системы пылеочистки предложено циклон, установленный перед электрофильтром, заменить на блок из двух параллельно установленных пылеуловителей на встречных закрученных потоках. Экспериментально установлено, что эффективность такого решения составляет 88,9 – 94,9%.

Ключевые слова: циклон, электрофильтр, пылеуловитель на встречных закрученных потоках, эффективность пылеулавливания, инженерно-экологическая система

2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

Толщина стальных листов, используемых в элементе, постепенно увеличивалась, чтобы соответствовать требованиям несущей способности стальных мостов с большими пролетами. Как основной метод соединения толстолистовой стали, сварка приводит к значительным остаточным сварочным напряжениям со сложным распределением. Большое остаточное напряжение при сварке существенно повлияет на характеристики стальных мостов. В данной работе систематически исследуется распределение остаточного напряжения в свариваемом толстом стальном листе, был спроектирован и изготовлен образец толщиной 80 мм, а остаточное напряжение сварки измерено с помощью рентгеновской дифракции.

Ключевые слова: стальной мост, толстая стальная пластина, сварочные остаточные напряжения, метод рентгеновской дифракции, сварное соединение

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия

В статье рассмотрен сравнительный анализ методик учета влияния большегрузного транспорта на долговечность дорожных покрытий. Детально разобраны методы расчета коэффициентов приведения к расчетной нагрузке. Рассчитан модуль упругости по методике ОДН 218.046-01 с использованием коэффициентов приведения согласно расчетам разных методик. Даны рекомендации по применению наиболее эффективных технических решений при проектировании автомобильных дорог.

Ключевые слова: автомобильная дорога, покрытие, модуль упругости, большегрузный транспорт

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В статье представлен результат ретроспективного исторического анализа архитектурно-градостроительной концепции восстановления жилого района Сталинградского Тракторного завода, разработанной после окончания Сталинградской битвы. Выявлены базовые принципы организации планировки жилой среды и архитектурно-образного решения застройки. Выделены основные композиционные приёмы и семиотические узлы, являющиеся основой для современного развития Тракторозаводского района Волгограда. Исследованы приемы и подходы к ландшафтной организации городской среды.

Ключевые слова: градостроительство, исторический анализ территорий, реконструкция, семиотика города, культурное наследие, советское зодчество

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура)

В данной статье исследуется напряженное состояние деревянной балки, усиливаемой полимерным композитным армированием из углеродной ленты различной длины. Определяется минимально необходимая длина усиливающей ленты на основе углеродной ткани в наиболее нагруженной нижней растянутой зоне однопролетной цельнодеревянной балки.

Ключевые слова: цельнодеревянная балка, полимерное композитное армирование, лента из углеродной ткани, физико-механические характеристики композита, расчетная погонная нагрузка, место обрыва армирующей ленты, напряженное состояние балки, зона концентрации напряжений

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В статье исследуется проблемное поле, связанное с политическими шагами стран России, США и ЕС в вопросе освоения Арктического шельфа с позиции контроля над разделом, как арктических пространств, так и с точки зрения позиционирования данной территории как стратегической ресурсной базы. Каковы вероятные геополитические последствия, которые могут вызвать такие изменения? Отдельно в работе отмечается, что в настоящее время возникает необходимость либо в инвестициях в возобновляемые источники энергии, которые можно рассматривать как эффективный способ устранения риска сильной зависимости от нефти, либо освоение странами арктических пространств.

Ключевые слова: глобальные проблемы современности, когнитивное моделирование, ресурсная база, риски зависимости от нефти

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 5.5.4 - Международные отношения

Для оценки качества дорожного покрытия существует множество систем, работающих на основе конкретных алгоритмов, среди которых методы сегментации изображения. Временная сложность и точность классификации – два ключевых показателя при оценке эффективности конкретного алгоритма. В данной статье в качестве анализируемых методов сегментации изображений используются: Кластеризация k-средних, Линейная кластеризация, Адаптивные пороговые значения, Глобальные пороговые значения. На основе способов, описанных в разделе «Методология экспериментов», наилучшие показатели точности классификации и временной сложности имеет метод «Глобальные пороговые значения» (38,2% – точность классификации; временная сложность – линейная (такой же тип сложности имеют и другие методы, однако, у данного алгоритма гораздо меньшие абсолютные временные показатели).

Ключевые слова: сравнение, метод, сегментация, изображение, фотография, дорога, покрытие, состояние, точность, классификация, время, сложность

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

Оценка качества дорожного покрытия – одна из самых популярных задач во всем мире. Для ее решения существует большое количество систем, работающие с помощью определенных алгоритмов, среди которых методы морфологической обработки изображения. Одним из ключевых критериев эффективности алгоритма является его временная сложность. В статье рассмотрены следующие подходы морфологической обработки: Расширение, Эрозия, Морфологический градиент, Морфологическое сглаживание. В качестве материала исследования использованы фотографии дорожного покрытия разного состояния. На основе предложенной методологии проведения эксперимента выяснилось, что каждый из выбранных алгоритмов имеет линейную временную сложность, однако алгоритмы «Расширение» и «Эрозия обладают меньшими абсолютными временными показателями.

Ключевые слова: сравнение, эффективность, морфологический подход, обработка, изображение, фотография, дорога, состояние, время, сложность

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

Приведены результаты статистического моделирования многостеночной композитной пластины, находящейся под действием сжимающих нагрузок. Получены точечные оценки коэффициентов устойчивости, а также выполнена проверка гипотезы о равенстве коэффициентов устойчивости их теоретическим значениям. Все вычисления проводились в среде пакета MAXIMA. Показано, что распределение коэффициента общей устойчивости практически не отличается от нормального распределения. Коэффициент местной устойчивости имеет незначительную положительную асимметрию и более крутую по сравнению с нормальной кривой вершину. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что разброс физических характеристик материала практически не влияет на величины коэффициентов общей и местной устойчивости.

Ключевые слова: статистическое моделирование, статистическая гипотеза, многостеночная пластинка, устойчивость, критическая нагрузка, композитный материал

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Разработана модель взаимодействия железной дороги и морского порта при наличии управляющего органа. Для предложенной модели описаны функции взаимодействия, найдены аналитические решения для статической модели, а также проведено сравнение скорости работы имитационного моделирования без и с использованием аналитики. Далее рассмотрена динамическая модель и предложен алгоритм поиска равновесия для данной модели. Последующее использование методов параллельного программирования даст возможность в лучшей степени планировать взаимодействие в данной модели.

Ключевые слова: математическая модель, имитационное моделирование, равновесие Штакельберга, иерархическая игра, смешанные перевозки, ж/д транспорт, порт

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.9.1 - Транспортные и транспортно- технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте

Статья посвящена влиянию основных современных образовательных подходов и трендов в области развития наукоемких технологий на процессы формирования научно-образовательных пространств. Рассматриваются компоновочные схемы научно-образовательных комплексов, особенности их композиционных характеристик и функционального наполнения. Выявляются наиболее приемлемые схемы архитектурно-градостроительного формирования таких объектов с точки зрения повышения эффективности образовательного процесса.

Ключевые слова: научно-образовательный комплекс, модель образовательного цикла, архитектурное пространство, функциональная модель

2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура) , 5.8.7 - Методология и технология профессионального образования

Современному металлургическому производству необходимо не только обеспечивать высокое качество выпускаемой продукции, но и быть энергоэффективным. Для достижения данной цели необходимо свести к минимуму перерасход ресурсов, в частности, на этапе непрерывной разливки. В данной работе предложена методика расчета параметров раскроя сляба перед порезкой, позволяющая уменьшить расход металла и повысить выход годного. Данная методика создана на основе математической модели усадки сляба при охлаждении, и может быть использована для автоматизации рабочего места оператора машины газовой резки цеха разливки конвертерной стали.

Ключевые слова: усадка, сляб, математическая модель, коэффициент раскроя, порезка, теплофизические свойства

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.6.2 - Металлургия черных, цветных и редких металлов

Смоделировано поведение участников производственного процесса на предприятии в случаях двухуровневой и трёхуровневой иерархии в условиях коррупции, проверки продукции на качество и наказания игроков в ряде случаев. Приведены формулы взаимодействия игроков и их выигрышные стратегии. Ряд функций являются стандартными формулами. Программным путём получено равновесие Штакельберга для двухуровневой системы в статике, для трёхуровневой в динамике. Предложенная формулировка основана на теориях Г.А. Угольницкого и А.Б. Усова. Полученные результаты позволяют выявить недостатки в ряде предприятий, а также в теории, и продолжить её развитие.

Ключевые слова: аналитико-геометрический анализ, имитационное моделирование, равновесие Штакельберга, иерархическая система, теоретико-игровое моделирование, коррупция в организациях

2.3.4 - Управление в организационных системах , 5.2.2 - Математические, статистические и инструментальные методы в экономике

В данной статье произведен расчет и оценка строительных конструкций вертикальных стальных резервуаров, которые подвергаются различным нагрузкам.

Ключевые слова: нефтяная промышленность, нефтепродукты, аварии, вертикальные стальные резервуары, нагрузка

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.8.5 - Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ

Несмотря на существующую дифференциацию регионов Российской Федерации по природно-климатическим условиям и уровню социально-экономического развития, основной принцип государственной кадастровой оценки направлен на единообразие ее проведения. Исследование в данной работе направлено на раскрытие понятия «региональные особенности», как фактора, приводящего к расхождению методологии определения кадастровой стоимости объектов недвижимости на региональном уровне. В статье выделены факторы региональной специфики, формирующие особенности проведения оценочных работ по определению кадастровой стоимости земельных участков в 2022 году на территории Санкт-Петербурга и Пермского края, а также даны рекомендации для усовершенствования существующей единой методологии.

Ключевые слова: государственная кадастровая оценка, массовая оценка, налогообложение, кадастровая стоимость, рыночная стоимость, дифференциация регионов, региональная особенность, объект недвижимости, земельный участок

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 5.2.2 - Математические, статистические и инструментальные методы в экономике

Работа посвящена применению алгоритма симплекс-оптимизации в области магнитных измерений, а именно в измерении кривой размагничивания высококоэрцитивных магнитных материалов. Алгоритм нашёл своё место в реализации нового метода, основанного на натурно-модельном подходе и модели гистерезиса Джилса-Аттертона, суть которого также описана в работе. Ожидается, что новый метод даст возможность более точно определять кривую размагничивания постоянных магнитов за счёт применения измерителей напряжения тока вместо классических индукционных датчиков, что позволит избежать накопления ошибки. Алгоритм симплекс-оптимизации позволяет оптимизировать параметры модели Джилса-Аттертона таким образом, чтобы смоделированная математическая модель высококоэрцитивного магнитного материала наиболее соответствовала измеряемому магнитному материалу. Метод опробован на мультифизической модели, построенной в программном пакете COMSOL Multiphysics, и включает в себя расчёты индуктора и постоянного высококоэрцитивного магнита.

Ключевые слова: постоянный магнит, неодимовый магнит, высококоэрцитивный материал, магнитный материал, разложение Фурье-Бесселя, аппроксимация, импульс, оптимизация, симплекс, алгоритм Нелдера-Мида, математическая модель, коэрцитивная сила, гистерезис

2.2.4 - Приборы и методы измерения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В статье исследуется влияние длины Ni-нанотрубок на анизотропию механических свойств нанотрубок на примере модуля Юнга. При этом учитывается влияние на анизотропию как монокристаллической симметрии структуры, так и преимущественного пространственного распределения кристаллографических осей.

Ключевые слова: анизотропия механических свойств, упругие постоянные, модуль Юнга, параметр анизотропии

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.16 - Атомная и молекулярная физика

Показана возможность оценки качества лакокрасочных покрытий путем анализа состояния поверхности изделий цифровыми методами. В условиях промышленного предприятия проведен сравнительный анализ состояния покрытий АК-1301 и Tikkurila Metallista, подвергнутых воздействию агрессивных сред: воды, бензина. По цифровым изображениям поверхности проведена оценка адгезионной прочности и поверхностной пористости покрытий в состоянии «до-после» воздействия сред. Показано, что наиболее высокой адгезионной прочностью и химической стойкостью к воде и бензину обладает автоэмаль АК-1301.

Ключевые слова: лакокрасочное покрытие, адгезия, поверхностная пористость, агрессивная среда, цифровое изображение, пиксель

2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации