Теорія і практика будівництва. – 2016. – №844

Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/34602

Вісник Національного університету "Львівська політехніка"

У Віснику опубліковано результати закінчених науково-дослідних робіт професорсько-викладацького складу Національного університету "Львівська політехніка", українських та зарубіжних науковців.

Вісник Національного університету "Львівська політехніка". Серія: Теорія і практика будівництва : збірник наукових праць / Міністерство освіти і науки України, Національний університет "Львівська політехніка ; голова редакційно-видавничої ради Н. І. Чухрай. – Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2016. – № 844. – 368 с. : іл.

Browse

Now showing 1 - 20 of 56

Особливості вертикальної гідроізоляції стін із кремнійорганічних рідин та сумішей на їх основі
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Ілів, В. В.; Гивлюд, М. М.; Ілів, Я. В.
Наведено результати дослідження рідин виробництва ЗДП “Кремнійполімер” з метою їх застосування для отримання чи відновлення вертикальної гідроізоляції стін методом поверхневої імпрегнації та при проведенні гідроізоляційних ремонтних робіт у разі промокання стін. Завдяки поетапному обробленні поверхонь за технологічною схемою нанесення в декілька операцій (в основному 3–4) “мокрим” по “мокрому” спочатку ГКЖ-11Н чи ГКЖ-11К, а потім ЕТС-32, Акор-Б100 чи емульсією 136-157Мможна надати будівельним конструкціям стійкого гідрофобного ефекту на довгий термін. Між кремнійорганічними рідинами відбувається взаємодія за схемами за активним воднем у рідині 136–157М та залишковими групами кремнієвої кислоти після гідролізу ЕТС-32 та Акор-Б100. При цьому довжина кремнійорганічного ланцюга зростає. Швидко утворюється осад, що перекриває переріз пор у стіновому матеріалі, а виділення газоподібного водню створює певний тиск у порах, що допомагає фіксувати кремнійорганічну полімерну плівку на стінках пор. Можна також використовувати ці рідини для поверхневої обробки стін для їх захисту при незначних капілярних тисках води чи для захисту від дії дощової води чи снігу завдяки їх гідрофобізації з подальшим личкуванням. This article presents the results of a study liquids production ZDP “Kremniypolimer” for their application for obtaining or renewal of vertical waterproofing by surface impregnation and waterproofing during repair work through getting wet walls. Through gradual cutting surfaces in the technological scheme drawing in several operations (mostly 3–4) “wet” on “wet” first HKZH-11N or HKZH-11K and ETS-32, AKORB100 or emulsion 136–157 M can provide sustainable building designs hydrophobic effect in their long-term use. Between silicon fluids interact schemes to active hydrogen in liquid 136-157M and residual groups of silicon acid after hydrolysis ETS-32 and AKOR-B10 The length of silicone chain increases. Quickly precipitate formed, which covers the section of pores in the wall material, and the allocation of hydrogen gas creates a pressure in the pores, helping to fix the silicone polymer film on the pore walls. It is also possible to use these liquids for the surface treatment of walls to protect them at low capillary pressures water or protection from the effects of rain or snow because of their hydrophobic with followed coating.
Green roof as a saving technology and creator of microclimate
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Z. Poorova; Vranay, F.; Vranayova, Z.
This paper highlights the importance of energy savings in terms of the best choice of vegetation used on green roofs. Kosice city is located in eastern Slovakia. Košice is situated on the Hornád River in the Košice Basin. Kosice has a borderline humid continental climate and oceanic climate as the city lies in the north temperate zone. The city has four district seasons. Precipitation has a little variation throughout the year with abundance precipitation that falls during summer and only few during winter. These days, change of climate is very discussed issue all over the world. Changing the topography of the country, changing the type of the surface, putting away nature, replacing it with concrete, bitumen and impervious surfaces are things we have to deal with almost every day. Ecopoint buidling in Kosice has a green roof on one top of the building. Aim of this article is to present three different measurements of temperatures under three different types of foliage of this green roof. The fact that different choice of vegetation has an effect on lowering the temperature of green roof might be very interesting in terms of microurbanism and microclimate. Reducing temperature may cause also other savings like energy or water retention, what is the main idea of this article. У цьому документі підкреслюється важливість економії енергії за рахунок оптимального вибору рослинності, яку використовуватимуть для зелених дахів. Місто Кошице розташоване у східній частині Словаччини, на річці Горнад в Кошицькому басейні. Кошице має ознаки як вологого континентального клімату, так і океанського клімату, оскільки місто знаходиться в північній помірній зоні. Місто має чотири районні сезони. Випадання опадів характеризується невеликою зміною протягом року, в основновному опади випадають протягом літа і лише деякі – в зимовий період. Сьогодні зміни клімату активно обговорюють у всьому світі. Ми кожен день маємо справу зі зміною рельєфу країни, зміною типу природної поверхні Землі на бетон, бітум і водонепроникні поверхні. Екологічна будівля в Кошице має зелений дах на верхівці будівлі. Мета статті – дослідити температуру поверхні покрівлі для трьох різних типів трави зеленого даху. Той факт, що різний вибір рослинності впливає на зниження температури зеленого даху, може бути дуже цікавим з погляду мікроурбанізму та мікроклімату. Основною ідеєю цієї статті є зниження температури на поверхні покрівлі для заощадження енергії та отримання води.
Швидкість горіння твердого палива в топкових процесах опалювальних котлів
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Сенчук, М. П.
Проаналізовано відомі дослідження за швидкістю горіння твердого палива, розглянуто поширені схеми шарових механічних топок, описано шахтно-шарову схему для спалювання твердого палива з різними характеристиками: теплоти згоряння, зольності, вологості, виходу летких речовин, фракційному складі. Наведено аналітичні рівняння для розрахунку основних параметрів зони горіння на основі математичної моделі процесу горіння твердого палива в шахтно-шарових топках з поступальним і обертальним його переміщенням на колосниковій решітці. Проаналізовано залежність конструктивних параметрів зони горіння на колосниковій решітці від основних факторів, які впливають на процес вигорання частинок палива в шарі: швидкості дуттьового повітря, розміру частинок, надміру повітря з урахуванням сушіння та газифікації натурального палива в шахті. За результатами аналітичних досліджень отримано графічні залежності конструктивних параметрів топкової зони вигоряння палива від його основних характеристик та режимних параметрів процесу в шахтно- шарових механічних топках з плунжерним штовхачем механізованих опалювальних котлів теплопродуктивністю від 0,25 до 1,25 МВт. In the article there were analyzed researches of combustion speed of solid fuel, here are considered common schemes of ball mechanical fire-boxes, is described mine-layered scheme for burning of solid fuel with different characteristics: calorific value, ash content, moisture, volatile matters, fractional part, that are known. Here are analytical equations to calculate the basic parameters of the combustion zone based on a mathematical model of burning solid fuel process in mine-layered fire-boxes with its translational and rotational movement on the gridiron lattice. Was analyzed the dependence of structural parameters of the combustion zone on the grid-iron lattice from the main factors, that make an influence to the burning up process of fuel’s particles into the layer: speed of income air, size of particles, excess of the air including drying and gasification of natural fuel in the mine. According to the results of analytical researches were obtained graphic ratios of combustion zone constructive parameters from its main characteristics and operational parameters of the process in the mine-layered mechanical fire-boxes with plunger pusher of mechanized heating boilers with heating capacity from 0.25 to 1.25 MW.
Регулюваний об'єм бака гідроакумулятора автоматизованої водопровідної насосної станції
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Жук, В. М.; Вербовський, О. В.; Попадюк, І. Ю.; Завойко, Б. В.
Основним визначуваним параметром при розрахунку гідроакумуляторів (ГА) автоматизованих водопровідних насосних станцій є їх регулювальний об’єм. Регулювальний об’єм гідроакумулятора має бути достатнім для забезпечення допустимої кількості включення насосних агрегатів при заданих характеристиках водоспоживання. Літературний огляд показав, що немає єдиного підходу до опису робочого циклу ГА. Аналіз газових процесів, що відбуваються в баці ГА, показує, що регулювальний об’єм ГА є функцією повного об’єму ГА, а також значень початкового абсолютного тиску p0, а також мінімального та максимального абсолютного робочого тиску у баці ГА (відповідно p1 та p2). Важливим фактором є також вид газового процесу, що відбувається під час стиснення та розширення повітря в баці ГА. Виконано теоретичний аналіз газових процесів у баках гідроакумуляторів, що використовуються в складі автоматизованих водопровідних насосних станцій. Отримано значення узагальнених безрозмірних регулювальних об’ємів гідроакумулятора для ізотермічного та адіабатного процесів, а також політропного процесу з показником n=1,8. Мінімальний регулювальний об’єм відповідає політропному процесу розширення газу, що необхідно враховувати при проектуванні водопровідних насосних станцій з гідроакумуляторами. Regulation volume is the main parameter, which is determined in the procedure of hydraulic calculation of hydroaccumulators (HA) in the water supply automated pump stations. Regulation volume of hydroaccumulator must be sufficient to ensure the maximum allowable frequency of switching on the pump units for a given water consumption characteristics. Literature review shows that there are no one universal approach to the description of the operating cycle of HA. Analysis of gas processes, occurring in the pressure vessel of HA, shows, that regulation volume is a function of HA total volume and values of the initial absolute pressure p0, minimum and maximum operating absolute pressures in the HA vessel (respectively р1 and р2). An important factor is the type of gas process, which occurs during the compression and expansion of air in the vessel. The theoretical analysis of the gas processes in the hydroaccumulators, used in automated water supply pump stations, is fulfilled in the paper. Obtained numerical values of generalized dimensionless regulation volume of hydroaccumulator for isothermal and adiabatic processes and for polytrophic process with exponent n=1.8. The minimal regulation volume corresponds to the polytropic process of gas expansion. This fact must be taken into account when designing the water supply pump stations with hydroaccumulators.
Scheme for promoting industrial energy efficiency – pine project results
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Vranayova, Z.; Kaposztasova, D.
This paper investigates the main factors influencing an energy auditing procedure, leading to the adoption of energy efficiency measures by small and medium-sized enterprises (SMEs), providing suggestions both for enterprises and energy policy makers. Our analysis is based on a sample of 280 SMEs from 7 European countries which participated in an international project (PInE) devoted to industrial energy efficiency. Opinions learned during the energy audits are summarized in 8 key findings: (1) Energy Audits are a valuable activity for SMEs, yet (2) not a viable option for consultancy on a commercial basis. The main difficulties in carrying out an energy audit are (3) lack of data on energy consumption, (4) information barriers and (5) other soft factors such as expectations and previous experience. Economic factors (6) are significant barriers to energy efficiency. Among the energy efficiency measures (7) behaviour and control are key factors. Finally (8) an appropriate method for energy auditing is key to success. Досліджено основні фактори, що впливають на процедуру енергоаудиту, та описано заходи щодо підвищення енергоефективності на малих і середніх підприємствах (МСП), забезпечуючи пропозиції для енергетичної політики підприємств. Наш аналіз грунтується на вибірці з 280 малих і середніх підприємств з 7 європейських країн, які брали участь у міжнародному проекті з промислової енергоефективності. Думки, отримані під час енергетичних аудитів, зведено у 8 основних висновків: 1) енергоаудит є цінним для малого і середнього бізнесу, але 2) не є життєздатним варіантом для консалтингової компанії на комерційній основі. Основними складовими при проведенні енергетичного аудиту є 3) відсутність даних про фактичне споживання енергії; 4) інформаційні бар’єри і 5) інші м’які чинники, – такі, як очікування і попередній досвід; 6) економічні чинники є значними бар’єрами для підвищення енергоефективності. Серед заходів щодо підвищення енергоефективності 7) поведінка та контроль є ключовими факторами. І, нарешті, 8) відповідний метод для енергоаудиту є ключем до успіху.
Розрахунок за деформаційною моделлю залізобетонних колон, підсилених вуглецевою стрічкою
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Бліхарський, Я. З.; Хміль, Р. Є.; Холод, П. Ф.
Для розрахунку підсилених карбоновими стрічками позацентрово стиснутих залізобетонних колон розроблено пропозиції, які ґрунтуються на методиці розрахунку згідно з рекомендаціями НДІБК та Sika [7] на базі деформаційної моделі розрахунку згідно з нормами [34]. Для визначення додаткового ексцентриситету за рахунок вигину вводиться коефіцієнт гнучкості, який виведено з використанням залежностей Eurocode 2 [84]. Запропоновано алгоритм розрахунку для підсилених при початковому рівні навантаження колон. У розробленій методиці розрахунку на основі [34, 84] запропоновано методологію врахування включення в роботу карбонової стрічки підсилення. За несучою здатністю підсилених колон при досягненні деформацій текучості основної арматури розбіжність теоретичних результатів з експериментальними становить 5.65–7.5% у бік заниження розрахункових величин. Розбіжність розрахункової несучої здатності колон з експериментальною за критерієм досягнення граничних деформацій стиску бетону становить 8.35–9 % у бік заниження теоретичних величин порівняно з експериментальними. Розрахунок несучої здатності позацентрово стиснутих колон за цією методикою дає задовільні результати, при цьому теоретичні величини міцності є меншими від експериментальних, отже, можна рекомендувати запропоновану методику розрахунку до використання. In this paper for calculation of reinforced concrete columns strengthened with carbon laminate with suggestions based on the method of calculation according to the recommendations NIISK and Sika on the basis of deformation model calculation according to regulations . To determine the additional eccentricity introduced by bending flexibility factor, which is derived using in Eurocode 2. The algorithm for calculating strengthened at the primary level loading columns. In the developed method of calculation based on proposed a methodology to take account of the inclusion of work carbon laminate reinforcement. For Strengthening effect by main reinforcement’s yield state different of theoretical results with experimental is 5.65–7.5 % towards lowering the theoretical values. The discrepancy between the theoretical bearing capacity of columns with experimental for limit compressive strain of concrete is 8.35–9 % towards underestimation of experimental theoretical values. Calculation of load capacity noncentral compressed columns by method gives satisfactory results with theoretical values of strength is less than the expiremental, allowing you to recommend the proposed method of calculation to use.
Аналіз та оцінка ефективності використання теплової ізоляції в опалювальній котельні
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Желих, В. М.; Савченко, О. О.; Юркевич, Ю. С.; Фурдас, Ю. В.
У багатьох містах теплопостачання житлових масивів є централізованим та здійснюється від джерел теплоти, обладнаних водогрійними котлами. Опалювальні котельні, як правило, розташовані на значній відстані від житлових масивів, а теплові мережі, відповідно, мають значну довжину. Транспортування теплоносія від джерела теплоти до споживачів супроводжується втратами теплової енергії, яка, за різними даними, становить у 10–30% теплової енергії, що відпускається джерелом теплоти. Для зменшення втрат теплоти під час транспортування теплоносія всі трубопроводи, запірно-регулювальну арматуру та інше обладнання теплових мереж та котелень необхідно утеплювати. Існує велика кількість теплоізоляційних покриттів трубопроводів, які відрізняються температурним режимом застосування, матеріалом, способом монтажу, місцем застосування, ціною. Здійснено техніко-економічне порівняння теплоізоляційних матеріалів: мінеральної вати, спіненого каучуку, спіненого поліетилену та теплоізоляційної фарби. У технічному розрахунку було визначено необхідну товщину теплоізоляційного матеріалу за значенням нормативної лінійної густини теплового потоку. Економічний розрахунок полягав у встановленні приведених затрат на реалізацію вказаних варіантів теплової ізоляції, за значенням яких було визначено економічнодоцільний варіант теплової ізоляції для встановлення на технологічному трубопроводі котельні. The heating supply of residential areas in many cities of Ukraine is central. The heat sources of central heating are heating boiler houses with hot water boilers. Heating boiler houses, usually located far from residential areas and heating networks, respectively, have a considerable length. Transportation heat carrier from the heat source to consumers accompanied by loss of heat. It is, according to various sources, is estimated at 10-30 % of the heat energy that released heat source. To reduce heat losses during transportation all heat carrier piping, valves and control valves and other equipment of heating network and boiler houses to insulate necessary. Currently, there are many insulating coatings of pipelines. They are differ by temperature regime of use, material, method of installation, place of use, price. The technical and economic comparison of insulation materials (mineral wool, foamed caoutchouc, polyethylene foam and heat insulating paint) was carried out in the article. The desired thickness insulation material on the value of standardized linear density of heat flow was calculated in technical calculation. Economic calculation consisted in determining the resulted expenses of installation for specified options thermal insulation. Cost-efficient option of thermal insulation for installation on the technological pipelines of boiler house determined by the value of reduced costs of implementing these options. The optimum thermal insulation material for the design of heat supply systems was determined with the value of resulted expenses.
Визначення інтенсивності турбулентності потоків з великомасштабними вихорами на основі геометричного та кінематичного аналізу макроструктури
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Гумен, О. М.; Довгалюк, В. Б.; Мілейковський, В. О.
Для гармонізації вітчизняних будівельних норм з нормами ЄС постала необхідність урахування інтенсивності турбулентності в приміщеннях. Основними підходами є дорогі і тривалі експериментальні дослідження в спеціальних лабораторіях або використання дорогих програм обчислювальної гідродинаміки (CFD) на дорогому апаратному забезпеченні. На відміну від цих підходів, продовжуючи дослідження професора, завідувача кафедри теплогазопостачання і вентиляції Київського національного університету будівництва і архітектури А. Я. Ткачука, запропоновано підхід до визначення інтенсивності турбулентності течій з великомасштабною вихровою структурою. Основним припущенням є головна роль макроструктури у формуванні основних статистичних характеристик пульсацій швидкості. Автори отримали інтенсивність турбулентності для вільних плоских струмин та напівобмежених струмин з різною кривиною поверхні настилання. Отримано інтенсивність турбулентності для примежового шару між потоками. Висунуті припущення підтверджуються збігом результатів з відомими дослідними даними. In connection with the standards harmonization with the EU it is necessary to take into account turbulence intensity in rooms. The basic approaches are high-cost and time consuming experimental researches in special laboratories or using expensive computational fluid dynamics (CFD) software on high-cost hardware. In contrast to these approaches as a continuation of researches of A. Tkachuk, the professor, Head of Heat- gas supply and Ventilation Department of Kyiv National University of Construction and Architecture, we propose an approach to determine the turbulence intensity of flows with large-scale vorticity. The basic assumption is the main role of large-scale turbulent macrostructure in formation of basic statistical characteristics of velocity pulsations. The authors obtained the turbulence for free flat jets and wall jets on different curvature walls. In this paper the turbulence intensity of the mixing boundary layer is obtained. The assumptions are confirmed by the known experimental results.
Бетони поліфункціонального призначення на основі композиційних цеолітвмісних портландцементів
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Саницький, М. А.; Кропивницька, Т. П.; Гев'юк, І. М.; Котів, М. В.
Розроблено принципово нову концепцію створення бетонів поліфункціонального призначення шляхом використання композиційних цеолітвмісних портландцементів з оптимізованим розподілом частинок та їх модифікування хімічними добавками. Встановлено, що оптимальний вміст високодисперсних добавок цеоліту та вапняку забезпечує одержання композиційного цеолітмісного портландцементу з високою міцністю у ранньому віці. Наведено результати технологічних властивостей бетонних сумішей і фізико-механічних характеристик бетонів на основі композиційних цеолітвмісних портландцементів. Показано, що синергічне поєднання мінеральних добавок різних груп за суттєвого зменшення вмісту високоенергоємної клінкерної складової в композиційних цеолітвмісних портландцементах дозволяє покращити реологічні характеристики і забезпечує прискорення кінетики набору міцності в’яжучого та бетонів багатофункціонального призначення на їх основі. Методом математичного планування експерименту досліджено вплив витрати портландцементу та добавки пластифікуючої дії на властивості бетонних сумішей та бетонів за критеріями міцності та пористості. Показано, що введення полікарбоксилатних добавок нового покоління створює можливість одержання самоущільнювальних бетонів на основі композиційних цеолітвмісних портландцементів. Модифіковані бетонні суміші застосовано для монолітного бетонування, виготовлення колон і перемичок, влаштування наливних підлог і перекритів. It was developed fundamentally new concept of creation of multifunctional purpose concretes using composite zeolite-containing Portland cements with optimized particle distribution and modification by chemical admixtures. It was established that the optimal content of fine zeolite and limestone additives provides obtaining of composite zeolitecontaining Portland cement with high strength at early age. The results of technological properties of concrete mixtures, physical and mechanical properties of concretes based on composite zeolite-containing Portland cement are presented. It is shown that a synergistic combination of mineral additives of different groups with substantial reduction of high energyconsumption clinker component in the composite zeolite-containing Portland cements allows to improve rheological properties and provides acceleration of strength increase of binder and multifunctional purpose concretes on its basis. Investigated the influence of amount of Portland cement and additives of plasticizing effect on the properties of concrete mixtures and concretes by criteria of strength and porosity by the method of mathematical planning of experiment. It is shown that the addition of polycarboxylate admixture of new generation makes it possible to obtain self-compacting concretes based on composite zeolite-containing Portland cements. The modified concrete mixtures were used for monolithic concreting, production of columns and lintels, installation of self-leveling floors and ceilings.
Визначення необхідної потужності електричних теплоакумуляційних обігрівачів
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Лисак, О. В.
Проаналізовано запропоновані в літературі методики підбору електричних теплоакумуляційних обігрівачів (ЕТО). Як правило, ці методики визначають необхідну потужність електроспоживання ЕТО залежно від типу обраного приладу та періоду дії пільгового тарифу на електроенергію, параметрів приміщення (тепловтрат, призначення, теплотехнічних характеристик тощо). Більшість проаналізованих методик визначають необхідну потужність лише для якогось одного типу ЕТО з використанням певного коефіцієнта пропорційності для перерахунку значення тепловтрат приміщення в значення необхідної потужності електроспоживання ЕТО. Наведено характерні потужності електроспоживання різних типів ЕТО залежно від двох їх характеристик: організації тепловіддачі та розміщення нагрівачів. У сучасних приладах, на відміну від попередніх моделей, прийнято розміщувати у фронтальній поверхні додаткові нагрівачі для забезпечення більшої надійності роботи приладів та точнішого підтримання температурного режиму приміщення. Також потужність сучасних ЕТО зменшилась порівняно з моделями попередніх років, що можна пояснити відповідним зменшенням допустимих значень тепловтрат у сучасних будівлях. Проведений аналіз продемонстрував, що наведені методики розрахунків містять важливі для практики інженерних розрахунків розбіжності у визначенні потужності електроспоживання ЕТО. The article analyzes the methods proposed for selection of storage heaters. Generally, these methods determine the required power inputs for storage heaters depending on the period of cheap pick-off electricity tariff, space parameters (heat loss, purpose, thermal characteristics, etc.) and a chosen type of storage heater. Most of the analyzed methods determine the power input for only one type of storage heaters. The required power input is calculated by multiplying heat loss and a correlation factor. The typical power inputs of storage heaters are shown depending on their heat transfer type and a placement of heaters. In modern devices, unlike previous ones, additional heating elements are placed in a front panel to ensure greater reliability of devices and for maintaining accurate control of room temperature. Also, power inputs of modern storage heaters have decreased compared to previous ones. That can be explained by a corresponding reduction in the allowable values of heat loss in modern buildings. The analysis showed the discrepancy between calculation methodologies in terms of calculating power inputs for storage heaters.
Determination of the volume air exchange in the apartment
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Kapalo, P.; Domnita, F.; Bacotiu, C.; Voznyak, O.
Currently in the building industry is trend to build buildings consuming little energy. For the aim reducing heat loss buildings they are building insulated and also air tightness of buildings increases.. By improving the air tightness of buildings, there is a change of indoor air quality in buildings. Without natural or mechanical of ventilation there is a significant deterioration of indoor air quality. For the raising of quality indoor air is optimal system with demand-controlled ventilation using sensing of carbon dioxide. From sensing of carbon dioxide is possibly calculated mass flow of carbon dioxide for various type of rooms and various activity in them. In article is documented the calculation of mass flow of carbon dioxide for various activity in the apartment. The calculation is elaborated as per real measured of carbon dioxide in the apartment. From the calculated mass flow is calculated volume air flow necessary for provision fresh air in the apartment. The aim of the paper is to determine the needed airflow rate in an occupied room, based on carbon dioxide measurement. Accordingly is calculation, in order to maintain a comfortable level of indoor air quality. The calculated airflow rate should optimize the investment and the operating costs of ventilation equipment. Controlled Ventilation has to offer new technical tools for the indoor air quality of complex buildings. Our aim is not only improve the energy efficiency of the ventilation system, but also to ensure a healthy indoor environment. Сьогодні у будівельній галузі є тенденція будувати будівлі, які споживають мало енергії. Для зниження тепловтрат будівелі теплоізолюються, а також збільшується герметичність будівель. Внаслідок поліпшення повітронепроникності будівель відбувається зміна якості повітря всередині приміщень. Без природної або механічної вентиляції спостерігається значне погіршення якості повітря у приміщенні. Для підвищення якості повітря в приміщенні використовують систему примусової механічної вентиляції за допомогою зондування вуглекислого газу. Завдяки цьому явищу є можливість обчислення масової витрати вуглекислого газу для різної інтенсивності роботи у приміщенні. Описано обчислення масової витрати вуглекислого газу для різної активності роботи у квартирі. Розрахунок зроблено відповідно до реально виміряної кількості вуглекислого газу в квартирі. За розрахованою масовою витратою визначають необхідну кількість свіжого повітря у квартирі. Метою роботи є визначення необхідної витрати повітря у приміщенні на основі вимірювання вмісту вуглекислого газу. Відповідно до обчислення підтримується комфортний рівень якості повітря у приміщенні. Розрахункова витрата повітря повинна оптимізувати капітальні та експлуатаційні витрати вентиляційного обладнання. Організована вентиляція може запропонувати нові технічні засоби для якості повітря в приміщеннях комплексних будівель. Наша мета не тільки поліпшити енергетичну ефективність системи вентиляції, а й забезпечити сприятливе для здоров’я внутрішнє повітряне середовище.
Температурна залежність міцнісних показників бетону на основі композиційного цементу
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Гивлюд, М. М.; Пархоменко, В.-П. О.; Брайченко, С. П.
Методами фізико-хімічного аналізу вивчено вплив цеолітвмісного композиційного цементу на процеси тверднення бетону та зміну фазового складу цементного каменю при нагріванні до температури 1000 °С. Експериментально встановлено, що наявність у складі композиційного цементу доменного гранульованого шлаку та цеоліта призводить до підвищення міцнісних показників бетону при нагріванні понад 700 °С внаслідок утворення легкоплавких евтектичних розплавів, які заповнюють утворені у процесі дегідратації клінкерні складові пори та можуть з’єднувати між собою окремі фрагменти бетону. Підтверджено підвищення залишкової міцності бетону при його нагріванні в межах температур 500–1000 °С на 60–70 % та підвищення модуля пружності у 1,8–2,0 рази порівняно з бетоном на портландцементі. Запропоновано склади захисних покриттів на основі наповнених мінеральними матеріалами поліметилфенілсилоксану для підвищення вогнестійкості бетонних будівельних конструкцій. Вогнезахисне покриття наносять на поверхню бетону методом лакофарбової технології. Особливістю таких покриттів є низька температура формування та здатність виконувати вогнезахисні функції при нагріванні до 1400 °С внаслідок утворення високоміцних силоксан-силікатних і силоксан-оксидних зв’язків. Встановлено, що вогнезахисне покриття підвищує залишкову міцність бетону при нагріванні до 1000 °С на 31%. In the article physical and chemical analysis wasstudied the in fluence of zeolitecontaining composite cement on the concrete hardening processes and its composition change sunderheating 1000 °С. The presence of blast furnace granulated slag and zeolite composite in cement increases the strength characteristics under heating to temperatures above 700 °С. This phenomenon occurs due to synthesis of fusible eutectics that fill the interstices, formed during clinker dehydration. As the result, the individual concrete pieces are being tied. Theincre ase of remaining durability of concreteis confirmed at his heating with in the limitsof temperatures 500–1000 °Сonthe 60–70 % а increase of the module of resiliency in 1,8 –2,0 times, that comparatively with a concrete on portlandcement. Compositions of sheeting are of fered on the basis of filled with mineral materials of polimetylfenilsyloksan for the increase of fire-resistance of concrete building constructions. Fire retardant coating applied to the surface by concrete paint technology. Coating’s feature is the slow temperature formation and the ability to perform fire-retardent features underheating to temperatures 1400 °С due to the formation of highsyloksan-silicate and syloksan-oxygen bonds. Was found fireproof coating increases residual strength concrete when heated to 1000 °С on 31%.
Comparative characteristics of the spatial grid-cable steel-concrete composite slab
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Gasii, G. M
The paper studies the theoretical calculations of the material and human resources that is needed for manufacturing and construction the spatial grid-cable steel-concrete composite slab. Some comparative characteristics of the construction were estimated such as weight, bearing capacity etc. The spatial grid-cable steel-concrete composite slab is the new kind of a construction for long-span roofs and shells. The feature of the construction is in its the constructive concept. This construction consists of the diagonal members, the top and the bottom chords. The spatial grid-cable steel-concrete composite slab consists of some number of the spatial steel-concrete modules, which are a combination of reinforced concrete slabs and steel diagonal members that are made of segments of steel tubes. The modules are connected to each other in nodes by using special bolted connections. The top chord are made of reinforced concrete slab and the bottom chord are made of steel cables. Calculations of technical and economic indicators were solved on the example of one section of the roof of the size of 30×6 m. These data demonstrate the effectiveness and feasibility of studied structures in the shells of buildings and structures of various function. Studies show that the use of the spatial grid-cable steel-concrete composite slab allows reducing the weight of the roof by 32–72 %, the laboriousness – by 10% compared to analog. Наведено результати теоретичних розрахунків матеріальних і трудових ресурсів, які затрачаються на виготовлення і зведення структурно-вантових сталезалізобетонних конструкцій покриттів будівель та споруд різного призначення. Також було визначенно деякі порівняльні характеристики досліджуваної конструкції, наприклад, такі як вага, несуча здатність тощо. Просторова структурно-вантова сталезалізобетонна плита є новим типом збірних конструкцій для великопрольотних покриттів і оболонок. Особливість такої конструкції полягає в її конструктивному рішенні. Така конструкція складається з просторової решітки, верхнього і нижнього поясів. Просторова структурно-вантова сталезалізобетонна плита складається з певної кількості просторових сталезалізобетонних модулів, які являють собою поєднання залізобетонних плит і сталевих стрижнів, виготовлених з відрізків сталевих труб. Модулі поєднуються один з одним у вузлах за допомогою спеціальних болтових з’єднань. Як верхній пояс використовують залізобетонну плиту, а як нижній – сталевий канат. Техніко-економічні показники розраховано для однієї секції покриття з розмірами у плані 30×6 м. Отримані дані свідчать про ефективність та доцільність застосування досліджуваних конструкцій у покриттях будівель і споруд різного призначення. Результати досліджень показують, що із застосуванням структурно-вантових сталезалізобетонних конструкцій вага покриття знижується на 32–72%, затрати праці – на 10% порівняно з аналогом.
Покращення експлуатаційних властивостей керамічної цегли поверхневим модифікуванням поверхні
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Гивлюд, М. М.; Семенів, Р. М.; Ємченко, І. В.
Обґрунтовано та методом математичного планування експерименту з врахуванням впливу захисного покриття на водопоглинання, адгезійну міцність і морозостійкість визначено та запропоновано його оптимальний склад. Встановлено технологічний режим нанесення та затвердівання захисного покриття на поверхні керамічної матриці. Визначено глибину проникнення захисного покриття та її роль у формуванні адгезійного контакту у процесі затвердівання та її залежність від структури керамічної матриці. Експериментально підтверджено зниження у 8,2–8,4 разу відкритої пористості керамічної цегли за показником водопоглинання та вплив захисного покриття на водостійкість обробленого матеріалу. Кількісно оцінено зміну морозостійкості керамічної цегли залежно від складу захисного покриття. Встановлено, що запропоновані склади вихідних композицій для захисних покриттів збільшують показники водостійкості та морозостійкості керамічної цегли відповідно на 6,2–17,5% і 55–64 %. Підтверджено можливість використання розроблених складів захисних покриттів для підвищення довговічності будівельних конструкцій з керамічної цегли, які експлуатуються в умовах високої вологи та дії зовнішніх агресивних чинників. In the article there are substantiated and determine the optimal composition of protective covering by the mathematical planning method with taking into account the influence of protective covering on water absorption, adhesive strength and frost resistance. It is constituted technologic regime of marking and hardening protective covering on the ceramic matrix surface. It is determined the depth of protective covering penetration and its role in the adhesive contact formation during hardening process and its dependence from ceramic matrix structure. It is experimentally confirmed the decreasing in 8,2–8,4 times of ceramic brick open porosity by the index of water absorption and the protective covering influence on water resistance of the treat material. It is quantitatively evaluated the alteration of ceramic brick frost resistance depending on the protective covering composition. It is determined that proposed initial compositions for protective covering increase the indexes of ceramic brick water and frost resistance accordingly in 6,2–17,5 % and 55–64 %. It is confirmed the possibility of application of protective covering develop composition for increasing the durability of building constructions with ceramic brick, that are exploited in the high moisture condition and the action of external and aggressive factors.
Моделювання термічного опору трав’яного шару зеленої покрівлі
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Плоский, В. О.; Ткаченко, Т. М.; Мілейковський, В. О.; Дзюбенко, В. Г.
Сьогодні енергоефективності покрівлі досягають не лише застосуванням будівельних і оздоблювальних матеріалів, але і за допомогою озеленення. Основними проблемами сучасних урбоценозів є брак зелених зон і неможливість їх створення через ущільнення забудови; сильне зменшення біорізноманіття аж до повної втрати окремих видів рослин і тварин, що веде до екологічного дисбалансу. Виходом із ситуації є застосування альтернативних форм озеленення, які не потребують значного простору, але при цьому виконують необхідні санітарно-гігієнічні та еколого-біологічні функції. Одним з таких видів є дахове озеленення. У більшості досліджень енергоефективності зелених покрівель розглядають лише їхні будівельні складові. Однак, якщо провідні фірми-проектувальники зелених покрівель (наприклад, ZinCo) досліджують теплоізоляційні властивості огороджувальних конструкцій зелених покрівель, то дослідження переважно мають комерційний характер, спрямований на рекламу і збільшення попиту на послуги і матеріали конкретної фірми і виробника. Метою роботи є вивчення теплопередачі рослинного шару зеленої покрівлі без урахування випаровування. Встановлено, що при відстані між травинками 3 мм коефіцієнт теплопередавання становить 0,53–0,54 Вт/(м2•К) при відстані 6 мм – 0,4 Вт/(м2•К) – 0,26 Вт/(м2•К). Його можна знайти теоретично, якщо враховувати лише теплопровідність трави і знехтувати теплопередаванням через повітря між травинками. Це свідчить про несуттєвий вплив конвекції між травинками. Today the energy efficiency of roofs is achieved not only by the use of building materials, but also by planting. The main problems of modern urbocenoses is the lack of green areas and the inability to create them because of consolidation of area; strong decrease of biodiversity until the complete loss of certain plants and animal species, leading to ecological imbalances. The solution of this problem is to use alternative forms of landscaping that do not require large amounts of space, but at the same time fulfill the necessary sanitary and ecological and biological functions. One of the methods is the roof planting. Most of the researches of green roofs energy efficiency consider only their building components. However, if the leading manufacturers of green roofs (eg, ZinCo) conducting research insulating properties of green roofs protective structures, they usually are commercial in nature, focused on advertising and increasing demand for services and materials of specific company and producer. The aim is to study heat properties of green roof excluding evaporation. Found that when the distance between the blades 3 mm the heat transfer coefficient is 0.53 - 0.54 W/(m2•K), at a distance of 6 mm – 0.4 W/(m2•K) is 0.26 W/(m2•K). It can be found theoretically, considering only the thermal conductivity of grass and neglect heat transfer through the air among the grassblades. This indicates that there is immaterial impact of convection among the grass-blades.
Оцінка ефективності акумулювання теплоти твердими теплоакумулюючими елементами електротеплового акумулятора
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Хіменко, О. В.
Проведені розрахункові та експериментальні дослідження теплових процесів та акумулюючої здатності твердих теплоакумулюючих матеріалів. Проаналізована зміна теплофізичних властивостей обраних теплоакумулюючих матеріалів залежно від температури. Оцінено питому теплоакумулюючу здатність в діапазоні температур від 70 °С до 650 °С таких матеріалів: магнезит, шамот, динас, корунд. Наступним етапом було проведення експериментальних досліджень з метою підтвердження даних, отриманих у результаті розрахункових досліджень. Дослідження проводили на електротепловому акумуляторі (ЕТА) електричною потужністю 2,4 кВт вітчизняного виробництва з теплоакумулюючими елементами із магнезиту. Отримано розподіл температури в стінці каналів теплоакумулюючих елементів. Також проводились заміри температури нагрітого повітря в каналах теплоакумулюючих елементів та на виході із ЕТА. Заміри температур проводили термопарами хромель-алюмель (ТХА) у керамічній оболонці з діапазоном вимірювань від -50 °С до 1300 °С. У зонах з високими температурами термопари прокладались у чохлі із термостійкої тканини. У результаті експериментальних досліджень отримано розподіл температур у теплоакумулюючих елементах ЕТА. На основі цих даних було розраховано кількість акумульованої теплоти теплоакумулюючими елементами ЕТА за повний цикл його роботи. Conducted calculated and experimental research of thermal processes and storage capacity of solid heat storage materials. Analyzed the change of the thermo physical properties of the selected heat storage materials depending on temperature. Estimated specific heat storage capacity in the temperature range from 50 °C to 650 °C such materials: magnesite, chamotte, dinas, corundum. The next step was to carry out experimental studies in order to confirm data obtained as a result of calculated studies. Studies were carried out on electric thermal storage (ETS) of electric power 2.4 kW domestic production with heat storage elements from the magnesite. Obtained temperature distribution in the wall of the channels of the heat storage elements. Also conducted measurements of the temperature of the heated air in the channels of the heat storage elements and the output of the ETS. Measurements temperatures were carried out with thermocouples chromel-alumel in ceramic shell with a measurement range from -50 °C to 1300 °C. In areas with high temperatures thermocouples were laid in the case of heat-resistant fabric. As a result of experimental studies obtained the temperature distribution in the heat storage elements of ETS. Based on these data it was calculated the amount of stored heat by heat storage elements of ETS for the complete cycle of its operation.
Порівняльний аналіз розрахунку проектного теплового навантаження систем опалення будівель за європейською та вітчизняною методиками (на прикладі житлового будинку в м. Рівне)
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Проценко, С. Б.; Новицька, О. С.; Ковальчук, В. П.
Виконано порівняльний аналіз результатів розрахунку проектного теплового навантаження системи опалення багатоквартирного житлового будинку в м. Рівне за методикою СНиП 2.04.05-91* та за європейським стандартом EN 12831 за допомогою програми Audytor OZC 6.1. Детальніше розглянуто результати розрахунку опорів теплопередачі непрозорих огороджень будинку, обчислених за EN ISO 6946 та за ДБН В.2.6-31:2006; втрати тепла внаслідок теплопередачі через зовнішні огородження та з опалюваного простору до суміжних приміщень через внутрішні огородження; з опалюваного простору до навколишнього середовища через неопалюваний простір; сумарних втрат тепла внаслідок теплопередачі, вентиляційних втрат тепла та сумарної теплової потужності для опалюваних приміщень окремих поверхів будинку. Розрахунки проектного теплового навантаження опалювальних приладів показують, що найбільш близькими є результати обчислень за СНиП 2.04.05-91* та за EN 12831 у випадку індивідуального регулювання теплопостачання з обмеженням внутрішньої температури в суміжних приміщеннях інших квартир до 16 °С, а найбільше відрізняються у випадку центрального регулювання теплопостачання. The paper reflects the comparative analysis of calculation results of the design heat load of heating systems of multi-storeyed building in Rivne according to European Norms EN 12831 and Building Norms SNIP 2.04.05-91*. The design heat load of heating systems was fulfilled due to these methods by program Audytor OZC 6.1. The paper shows in detail the comparative analysis of calculation results of thermal resistance transmission of opaque building elements calculated by EN ISO 6946 and DBN В.2.6-31:2006; transmission heat losses to the exterior and from heated space to a neighbouring heated space at a different temperature; through unheated space between heated space and exterior; total design transmission and ventilation heat loses, total design heat load for heated spaces of each building floor. The calculation results of design heat load for heaters shows that the most close results calculated by EN 12831 and SNIP 2.04.05-91* are in case of individual heating systems (with internal temperature of neighbouring spaces up to 16 °С) and the most differing are for central heating systems.
Зміст до Вісника Серія: Теорія і практика будівництва № 844
(Видавництво Львівської політехніки, 2016)
Дослідження температурних режимів пожеж в житлових приміщеннях на моделях зменшеного масштабу
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Шналь, Т. М.; Прохоренко, С. В.; Данкевич, І. П.
Наведено результати експерименту із вивчення динаміки розвитку пожеж у приміщеннях житлових будівель на моделях зменшених розмірів та вдосконалення методики визначення температурних режимів руху газів та прогрівання ними елементів конструкцій з використанням температурних маркерів та тепловізора. Проведені випробування на моделях зменшеного масштабу показали можливість дослідженя динаміки розвитку пожеж у житлових приміщеннях та викристання отриманих даних для верифікації моделей пожеж на основі CFD. Виявлено температурно-часові залежності між факторами, що впливають на температурний режим пожежі: пожежне навантаження, розмір приміщення, теплова інерція огороджувальних конструкцій, вентиляцією, щільністю пожежного навантаження та швидкістю піролізу пожежного навантаження. Виявлено, що вигорання пожежного навантаження відбувається з постійною швидкістю, залежність між швидкістю та часом практично лінійна і не залежить від фази розвитку пожежі. This paper is the results of the experiment to study the dynamics of fire in the premises of residential buildings on models size reduction and improvement of methods for determining the temperature conditions of movement of gases and warming their structural elements using markers and thermal imager. The tests on models of small-scale examination demonstrated the dynamics of fires in residential areas and make for verification of the data model based on fires CFD. Discovered temperature-time relationship between factors influencing the temperature regime of fire: fire load, room size, thermal inertia walling, ventilation, fire load density and speed pyrolysis fire load. Found that the rate of burning fire load occurs at a constant rate, the relationship between speed and sometimes almost linear, and does not depend on the phase of fire
Thermo-physical evaluation of an ultra-low-energy family house
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Turcsanyi, Peter; Sedlakova, Anna
Ultra-low-energy house is a term known very well to engineers and architects all over the world. In these times of minimizing an energy loads and negative emissions, energy efficient houses are one of the best ways to meet European “20-20-20” targets. The main topic of this paper is to create a building envelope assessment of an ultra-low-energy family house designed for Slovak Republic climate. Family house was designed taking in account architectural, environmental and constructional requirements of today´s European directives focusing on energy performance and energy efficiency. Ultra-low-energy house was evaluated in one dimensional thermo-physical software TEPLO. The Passive House is not an energy standard but an integrated concept assuring the highest level of comfort. The integrated concept doesn't contain any numerical values and is valid for all climates. This definition shows that the Passive House is a fundamental concept and not a random standard. Ultra-lowenergy building have not been “invented” by anyone – in fact, this principle was discovered. Thermal comfort is achieved to a maximum extent through passive measures (insulation, heat recovery, passive use of solar energy and internal heat sources). Results of this project are displayed in numbers as well as in graphic figures. Our goal was to find out how the designed building will perform energetically and environmentally so we could predict and minimize environmental load on nature and society in case of its actual realization. Термін “енергоощадний будинок” дуже добре відомий інженерам і архітекторам у всьому світі. У часи мінімізації енергетичних навантажень і негативних викидів енергоефективний будинок є одним з кращих способів ознайомитися з європейськими потребами “20-20-20”. Описано методи спорудження зовнішніх огороджень однородинного енергоощадного будинку, розташованого у Словацькій Республіці. Однородинний будинок розроблено із врахуванням архітектурних, екологічних і конструктивних вимог чинних європейських директив, спрямованих на енергетичну ефективність та ефективність використання енергії. Енергоощадність будинку оцінювали за допомогою одновимірного теплофізичного програмного забезпечення TEPLO. Пасивний будинок не є енергетичним стандартом, а є інтегрованою концепцією забезпечення високого рівня комфорту, який можна використати і для енергоощадних будівель. Концепція пасивного будинку не містить будь-яких числових значень і придатна для всіх кліматичних умов. Ультранизькоенергетичні будівлі не було “винайдено” будь-ким: насправді цей принцип було розроблено. Теплового комфорту досягають завдяки пасивним заходам (ізоляція, рекуперація тепла, пасивне використання сонячної енергії та внутрішніх джерел тепла). Наведено числові та графічні результати дослідження проекту. Мета досліджень полягала у визначенні енергетичного та екологічного впливу спроектованої будівлі на довкілля, зокрема для можливості прогнозування та мінімізації екологічного навантаження на природу і суспільство в разі реалізації енергоощадного будинку.