АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО
Цель исследования – создание авторской классификации открытых пространств городской активности.
Были изучены, проанализированы существующие теории и концепции изучения городского пространства, выявлены современные мировые тенденции и подходы к классификации городских пространств, изучены и проанализированы три городские площади в г. Казани, составлена авторская классификация.
Значимость полученных результатов для архитектуры и градостроительной науки состоит в том, что составленная классификация может быть использована в градостроительной практике на территориях новой застройки при внедрении пространств городской активности.
Раскрываются мировые проблемы процесса урбанизации новых территорий, в чем они заключаются и пути их решения. Анализируются актуальные доклады и исследования, освещающие проблемы и решения активной урбанизации городов, и, как следствие, ухудшающаяся экологическая обстановка городов, масштабы негативного воздействия на окружающую среду. Как один из путей решения таких задач ‒ внедрение комплекса решений, входящих в понятие «умный город», обеспечивающее устойчивое развитие. Сделаны попытки ответить на вопросы, как современные технологические решения и большие объемы данных помогают грамотно управлять коммунальными и экономическими ресурсами городов, бороться с экологическими вызовами современности и делать город более доступным для его жителей; каким образом исторические, сформированные города могут активно внедрять и усовершенствовать городскую среду с минимальными вмешательствами.
Закрепленное нормативами вредное воздействие промышленного производства на застройку традиционно является одним из оснований вывода завода на городскую окраину. Статья исследует частный случай реновации городской территории промышленного назначения под жилую застройку с коммерческими помещениями.
Проводится сравнение энергозатрат, загрязнения среды, демографической нагрузки, стоков и других показателей. Подтверждением правильности расчетов служат данные мониторинга воздушной среды.
Результаты расчетов показывают, что плотная жилая застройка может превосходить промышленную по степени отрицательного воздействия на среду, и поэтому реновация приводит к росту расхода ресурсов и ухудшению экологической ситуации.
Более двухсот лет назад небольшие поселения в центральной части России, благодаря развитию производства тканей, становились промышленными центрами, градообразующими и формирующими. Мелкие мануфактуры преображались в крупные промышленные комплексы, а результат их работы в виде уникальных изысканных тканей превосходил ценой и качеством самые лучшие европейские образцы. На международных выставках отечественные ткани получали всеобщее одобрение и медали, долгосрочные заказы. Росли города, экономика развивалась, строительство жилья позволяло решать социальные вопросы, развивалось транспортное сообщение, инфраструктура городов и поселений. Комплексы некогда славных ткацких фабрик к началу XXI в. стали неотъемлемой частью исторических городов, их украшением и гордостью. Архитектурные ансамбли промышленных предприятий стали не только памятниками культурного наследия страны, но и важной составляющей образа русских городов. Многие фабрики сейчас в заброшенном состоянии, и для нормального развития городов необходимы решения по ревитализации предприятий и комплексному благоустройству прилегающих территорий.
В статье рассматриваются вопросы развития городской среды в процессе градостроительной реконструкции промышленных центров на примере разных городов.
Представлены проектные предложения реновации отечественных фабрик и озеленения территории промышленных исторических городов. Приведены примеры реконструкции шелкоткацких предприятий Подмосковья.
В настоящее время вопросы сохранения историко-архитектурной среды в городах нашей страны особенно актуальны. Поэтому изучение, фиксация и популяризация ярких представителей различных стилистических направлений является важным этапом в деле сохранения уникального исторического облика города.
Стилистические направления в архитектурных решениях исследуемых объектов в г. Тюмени весьма обширны: от представителей «сибирского барокко» до торжественных масштабных построек неоклассицизма, что характерно для тенденций в архитектуре рассматриваемого периода.
Статья посвящена объектам, построенным на средства местного купечества и принадлежащим к определенным стилистическим направлениям, характерным для данного временного периода, – модерну и неоклассицизму.
Несмотря на общность тенденций, в архитектурных решениях тюменских зданий прослеживается местный региональный колорит, представленный спецификой декора наличников, мотивами в архитектурных деталях.
Материалами исследования являются исторические и современные фотографии объектов, относящихся к различным типологическим группам – от учебных заведений до жилых построек. Основным материалом статьи являются историко-архивные и библиографические исследования, а также результаты натурного обследования, отражающие состояние объектов в настоящее время.
Главный вывод состоит в том, что значимость исследуемых объектов сохранилась и в современной градостроительной ситуации города, а также в формировании его архитектурного облика. На рубеже XIX–XX вв., а также в настоящее время эти объекты сохранили свою важную градостроительную роль и функцию. Рассмотренные в статье объекты являются яркими представителями стилистических направлений, характерных для указанного временного периода.
Статья посвящена формированию архитектурного облика малого сибирского города Минусинска в русле отражения интересов местного купечества. Актуальность исследования обусловлена недостаточной изученностью историко-культурного наследия малых городов Сибирского региона и проблемами сохранения их культурного наследия.
В работе применены научные методы: критического анализа использованной литературы и привлеченных источников, сравнительного архитектуроведческого анализа и системно-структурного анализа информации. Практическая значимость исследования заключается в возможности использования полученных результатов при подготовке лекций, докладов и сообщений по истории архитектуры Сибири.
Научная новизна заключается в изучении историко-культурного наследия Минусинска, где были сосредоточены крупные купеческие капиталы и велось монументальное строительство особняков и промышленно-торговых зданий. Методологической и теоретической основой исследования являются теоретические труды ученых историков и архитекторов, касающиеся данного вопроса и приведенные в библиографическом списке настоящей статьи, а также материалы натурного исследования, проведённые автором в 2019 г. в рамках работы над грантом.
В результате исследования установлено, что Минусинск представляет несомненный интерес как исторический купеческий город. В старой части города сохранились многочисленные деревянные и каменные здания, относящиеся ко второй половине ХIХ – началу ХХ в. Они располагаются на центральных улицах и площадях старого города и формируют его индивидуальный облик. Сохранение и эффективное использование купеческих зданий будет способствовать повышению статуса города и развитию его туристической привлекательности.
Актуальность исследования связана c более глубоким изучением процесса формирования природно-художественных объектов архитектурного пространства – арборскульптуры.
Цель научного исследования: сформировать каталоги объектов арборскульптуры в категории практического использования «садовые стулья», изучить эргономические аспекты их проектирования, рассчитать сроки формирования арборскульптурных объектов с учетом вида растения.
Новизна исследования: 1) предложены каталоги арборскульптуры в категории практического использования «садовые стулья». Данные каталоги не имеют аналогов в России; 2) подобраны наиболее приспособленные к гуманной коррекции роста древесные растения Западно-Сибирского региона с уточнением их экологических паспортов по следующим характеристикам: газоустойчивость, темпы роста, жизненный цикл древесного растения; 3) составлены диаграммы зависимости основных размеров садового стула (высоты спинки стула, ширины сиденья стула, высоты ножек стула) от вида древесного растения (ива пятитычинковая, клен татарский, черемуха обыкновенная).
Методы исследования: эргономический анализ, анализ использования ассортимента древесных растений в фитокомпозиционном составе объектов арборскульптуры, визуально-антропометрический анализ, моделирование, компаративный метод.
Выявлены некоторые аспекты, которые необходимо учитывать при формировании арборскульптуры: композиционная сложность произведения арборскульптуры, вид древесного растения, особенности его роста, условий произрастания. Новые научные результаты, полученные автором, имеют существенное значение для науки с позиций более глубокого изучения новых креативных подходов к формированию открытых архитектурных пространств с использованием растительных материалов.
Исследование посвящено проблемам формирования рынка доступного жилья, повышения качества строительства с внедрением сберегающих технологий, современных материалов, обеспечивающих комфортные условия проживания граждан через формирование государственной жилищной политики с целью решения важных социальноэкономических задач.
Целью исследования является разработка новых региональных программ развития малоэтажного жилищного строительства, которые будут способствовать увеличению объемов вводимого малоэтажного жилья, повышению его качества и комфорта проживания, соответствию требованиям энергоэффективности и доступности на удаленных территориях особых климатических режимов для отдельных категорий граждан, занятых в социально значимых отраслях.
Разработанный подход к формированию региональных программ развития малоэтажного жилищного строительства позволит повысить эффективность регионального стратегического планирования процессов развития малоэтажного жилищного строительства за счет упорядочивания системы взаимодействий между субъектами реализации программ, в основу которого заложено формирование базовой и вариативных моделей организационно-экономического механизма развития малоэтажного жилищного строительства. С помощью этого подхода отдельные категории граждан, занятые в социально значимых отраслях, будут обеспечены недорогим, комфортным и энергоэффективным жильем на удаленных территориях особых климатических режимов.
Одной из современных фундаментальных градостроительных задач является изучение свойств систем расселения. В отечественной и зарубежной историко-градостроительной науке расселение исследуется согласно иерархии пространственного размещения населенных пунктов. Малые и средние населенные пункты рассматриваются как элементарные низовые единицы в контексте крупных городов, их структура и процессы формирования не исследованы. Соответственно их редко принимают во внимание при разработке стратегических программ развития регионов. В настоящей статье предложен метод градостроительной ретроспективы, который позволил выполнить глубокий и широкомасштабный анализ прибрежной системы расселения р. Ангары с учетом деревень и сел.
Материалы представленного исследования опираются на картографические источники, созданные в структурах государственных учреждений, деятельность которых зависела от статистических данных: Министерство внутренних дел, Министерство земледелия, Министерство путей сообщения. Сравнительный анализ источников позволил смоделировать и выявить систему расселения с учетом малых поселений в прибрежной зоне р. Ангары разных периодов. Значимыми результатами являются разновременные количественные данные малых поселений, т. к. они, как правило, не попадают в круг интересов современных исследователей-градостроителей.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
Шумы непостоянного действия оказывают негативное влияние на здоровье людей. Проектирование эффективных методов снижения шума определяется полнотой и точностью расчета его энергетических параметров. Актуальность исследования заключается в том, что существующая оценка непостоянного шума на основе эквивалентных уровней не отвечает современным требованиям, особенно при действии импульсных источников шума.
Цель работы – исследование возможности экспериментального определения функции отклика помещения и ее использования для оценки акустического режима помещений с непостоянными во времени источниками шума.
В работе предлагается выполнить подробный расчет параметров непостоянных звуковых полей на основе функции отклика помещения, которая представляет реакцию помещения на импульсное возбуждение. Функция может быть получена расчетом аналитическими или численными методами, а для сложных условий действующих производств – на основе экспериментальных измерений процессов затухания энергии при отключении источника постоянного шума.
В результате исследования предложена экспериментальная методика определения функции отклика и показаны возможности ее использования для оценки шумового режима в помещениях с непостоянными источниками шума.
Методика экспериментального определения функции отклика помещения на импульсное возбуждение дает возможность исследовать акустические процессы в помещениях со сложными условиями формирования шумового режима, для которых невозможно выполнить анализ аналитическими методами. Функция отклика, полученная экспериментально, позволяет целенаправленно решать задачи по изменению шумового режима в помещениях с источниками непостоянной звуковой мощности.
Исходя из анализа существующих методов и методик решения вопроса теплоустойчивости ограждающих конструкций с теплопроводными включениями установлено, что для всех этих работ характерно решение одномерной задачи теплоустойчивости. Одним из возможных методов определения амплитуды колебания температуры на внутренней поверхности ограждающей конструкции с теплопроводными включениями является моделирование нестационарных температурных условий в программных комплексах. Однако данное решение вызывает большие затруднения, т. к. переводит указанный расчет из инженерного в научный и, следовательно, не может быть рекомендовано к непосредственному практическому применению. Вторым вариантом решения данной задачи предлагается применение коэффициента сходимости α, который можно получить эмпирически. Выбором значения коэффициента α можно учесть влияние теплопроводного включения на средневзвешенное значение температуры на поверхности в зависимости от конструкции ограждения.
При анализе конструктивных решений наружных ограждающих конструкций были выявлены особенности влияния теплопроводных включений на осредненную амплитуду колебания на внутренней поверхности. В схемах с расположением теплопроводного включения у наружной грани или сквозным наблюдается незначительное влияние амплитуды колебания теплопроводного включения на осреднённую амплитуду по поверхности конструкции. Наибольшую степень влияния оказывает схема со сквозным расположением теплопроводного включения. На основании сравнительного анализа установлено, что при построении гармоник колебания средней температуры на внутренней поверхности предпочтение отдается методике с коэффициентом сходимости.
При проектировании железобетонных балочных конструкций с ограничением горизонтального смещения на опорах при кратковременном динамическом нагружении необходимо учитывать возникновение реакции распора. Наличие распора приводит к значительному увеличению прочности и трещиностойкости конструкций, а при использовании податливых опор к повышению их энергоемкости.
Целью экспериментального исследования является изучение целесообразности применения податливых опор в распорных динамически нагруженных конструкциях.
В работе представлены результаты экспериментальных исследований железобетонных балочных конструкций с распором на податливых опорах при кратковременном динамическом нагружении. Рассмотрено влияние податливых опор на прочность, деформативность и трещиностойкость железобетонных конструкций с распором.
Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о положительном эффекте применения податливых опор в динамически нагруженных конструкциях с распором.
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА, ГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ОСВЕЩЕНИЕ
В данной научно-исследовательской работе приведен анализ существующих методик проведения испытаний трубопроводов теплоснабжения на тепловые потери и гидравлические сопротивления, описаны отдельные этапы обработки данных. Методики испытаний рассмотрены с точки зрения корректности получения данных на стадии фактического этапа сбора информации. На основании полученных данных возможно оценить имеющийся потенциал принятых методов проведения испытаний.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
В работе приводится описание методики односторонней сварки стальных конструкций, основанной на рациональном выборе обратного угла элементов, свариваемых встык, из стали бельгийского производства, для изготовления укрупненных элементов днищ резервуаров, предназначенных для хранения фосфорной кислоты в условиях строительной площадки.
Экспериментальным путем установлено: наиболее целесообразным методом для обеспечения проектных геометрических форм резервуара, с минимальным напряжением структуры (номер материала 1.4507), является способ с предварительно выставленными для сварки листами днища под обратным углом 12°.
Показано, что предлагаемый метод обеспечивает повышение надежности резервуаров для хранения агрессивных продуктов, безаварийность и техническую безопасность резервуара в процессе его эксплуатации.
Поднята проблема необходимости проведения исследований по замещению импортной стали на отечественную либо по изготовлению резервуаров из альтернативных неметаллических материалов.
Объектом исследования являются лабораторные образцы облицовочного керамического кирпича, изготовленные из отходов стекольной и металлургической промышленности. Целью исследования является получение облицовочной керамики с использованием отходов стекольной и металлургической промышленности. Для определения качества лабораторных образцов проводились физико-механические исследования согласно ГОСТ 530‒2012: на прочность при сжатии, плотность и водопоглощение. В результате проведенных исследований установлено, что для получения лабораторных образцов облицовочной керамики необходимо использовать шихту, состоящую из 40 % глины и 60 % стеклобоя при температуре обжига 1050 °С. Были подобраны технологические режимы получения лабораторных образцов, которые позволили получить образцы облицовочной керамики со следующими показателями: плотности − 2064 кг/м3, прочности при сжатии − 42,24 МПа, полученные образцы отличаются замкнутым порообразованием.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГ, МЕТРОПОЛИТЕНОВ, АЭРОДРОМОВ, МОСТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ
Актуальность работы предопределена потребностью увеличения срока службы конструктивных слоев дорожных одежд, выполненных из дисперсно-армированных органоминеральных смесей, за счет снижения интенсивности старения органического вяжущего, которое начинается на стадии приготовления органоминеральных смесей и длится в течение всего периода эксплуатации конструктивного слоя. В результате старения органического вяжущего адсорбционно-сольватные оболочки на поверхности минеральных материалов становятся более вязкими, приобретают повышенную хрупкость. Трещинообразование становится более интенсивным, дорожные одежды, запроектированные и построенные в соответствии с требованиями действующих нормативных документов, разрушаются, не выдерживая установленных сроков службы. Дисперсное армирование конструктивных слоев дорожных одежд химическими волокнами из отработанных сорбентов, содержащих регулируемое количество поглощенных нефтепродуктов, может быть одним из методов, позволяющих частично решить эту проблему.
Целью работы являлось исследование интенсивности старения вяжущего в органоминеральных смесях с применением методов электронного парамагнитного резонанса. Оценка интенсивности старения органического вяжущего производилась по концентрации в нем парамагнитных центров, поскольку асфальтены представляют собой почти 100%-й концентрат парамагнетиков, что может служить показателем интенсивности процесса старения нефтяной дисперсной системы.
Результаты исследований показывают, что при дисперсном армировании конструктивных слоев дорожных одежд химическими волокнами из отработанных сорбентов, содержащих регулируемое количество поглощенных нефтепродуктов, происходит уменьшение концентрации парамагнитных центров, свидетельствующее о снижении концентрации асфальтенов, что, в свою очередь, говорит о снижении интенсивности старения нефтяной дисперсной системыРешение актуального вопроса обеспечения межремонтных сроков автомобильных дорог на территории России возможно за счёт технологии укрепления грунтов земляного полотна цементом. Грунты представляют собой оригинальную многокомпонентную систему, оказывающую влияние на деформационные и прочностные характеристики композиции (цемент и грунт). Композиция цементогрунта имеет ряд недостатков, особенно для районов с сезонным промерзанием, влияющих на её долговечность.
С целью повышения эффективности работы композиции при укреплении грунтов земляного полотна цементом применяют полимерно-минеральную добавку Nicoflok. Однако влияние регионально-генетического типа грунта на прочностные характеристики композиции цементогрунт + Nicoflok в настоящее время не изучено.
В статье выполнен факторный анализ влияния генетики грунтов на прочностные характеристики композиции. Исследование многокомпонентной системы включало в себя построение поверхности отклика факторов генетики грунтов на прочностные показатели композиции. Для перехода от качественного влияния генетики грунтов на композицию (цементогрунт + Nicoflok) к количественной оценке требуются дополнительные исследования. Эти исследования необходимо проводить по единой схеме, которая учитывает специфику сезонного промерзания грунтов земляного полотна северных районов Европейской России и Западной Сибири.
Регулирование динамических характеристик пролетных строений является приоритетным направлением исследования авторов и решает современную общемировую проблему повышения моральной и физической долговечности мостовых сооружений, проявляющихся как на стадии проектирования с перераспределением усилий в несущих элементах пролетных строений с учетом перспективного изменения воздействия временной подвижной нагрузки, так и в условиях длительной эксплуатации.
Техническая диагностика мостов за последние 40 лет показала, что для обеспечения долговечности и длительной безопасной эксплуатации необходимо внедрение фундаментальных положений по совершенствованию расчета, эксплуатации и регулированию основных прочностных и деформативных характеристик при действии сверхнормативных и сверхрасчетных подвижных нагрузок.
Целью исследования является регулирование динамических деформационных и амплитудно-частотных характеристик пролетных строений мостов в условиях гармонических случайных (нестационарных) колебаний системы «пролетное строение + автомобиль» за счет изменения энергетического и напряженного состояния конструкции. Феномен динамической индивидуальности системы «пролетное строение + автомобиль» основан на регулировании амплитудно-частотных характеристик случайных колебаний по осредненным значениям с обеспечением при этом требуемой спектральной плотности.
Использование динамических гасителей в качестве регулирующего звена в элементах системы и жесткости связей между ними обеспечивает противофазность колебаний отдельных элементов пролетных строений, например балок и плиты проезжей части, что приводит к появлению неучтенных инерционных усилий.
Другим важным элементом разбалансирования совместной работы элементов пролетного строения моста при динамическом возбуждении является наличие различных дефектов как в конструкции проезжей части, так и в несущих элементах.
Подтверждается гипотеза, что следует рассматривать плиту проезжей части мостов в качестве передаточного слоя (элемента) колебаний от автомобиля к балкам пролетного строения. Выявленные обстоятельства показали рациональность процесса регулирования динамических характеристик в случае совпадения жесткостей и масс автомобиля и балок пролетного строения на уровне центра жесткости системы.
Пристальное внимание в статье авторы уделяют условиям и зависимостям между параметрами динамического нагружения и характеристиками напряженно-деформированного состояния мостовых балок в упругой и упругопластической стадиях с учетом проявления дополнительной инерционности системы. Направление относится к пионерным в отечественном и зарубежном мостостроении в области экспериментального исследования и испытания мостов на непрерывный случайный поток.
Практическая реализация методологической концепции динамических испытаний пролетных строений мостов случайным транспортным потоком способствует созданию вибрационных диагностических экспресс-лабораторий, используемых при эксплуатации и содержании мостов.
ISSN 2310-0044 (Online)