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
Item 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.Item Comparative characteristics of the spatial grid-cable steel-concrete composite slab(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Gasii, G. MThe 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.Item 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 fireItem Thermo-physical evaluation of an ultra-low-energy family house(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Turcsanyi, Peter; Sedlakova, AnnaUltra-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.Item 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.Item 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.Item 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.Item 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.Item Зміст до Вісника Серія: Теорія і практика будівництва № 844(Видавництво Львівської політехніки, 2016)Item Energy potential of atrium space in ventilation system(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Kovac, M.; Kovacova, K.The content of paper is energy analysis of ventilation system with using energy potential of atrium space. The aim of case study is to analyze energy potential of air preheating in atrium space and its utilisation in mechanical ventilation system. In order to energy analyse the heat demand for space heating was calculated in relation to required air exchange by mechanical ventilation. The analysis was done for old school building that is the object of renovation. The building renovation is oriented on reducing of energy consumption and improving the internal environment. The one of designed measurements is the installation of mechanical ventilation system with heat recovery (heat exchanger efficiency 65 %). With regard to complexity of energy flows in building it was used for problem solution the energy simulation tool Design Builder. There was created geometric model of school building with atrium space located in Kosice. The results of energy analyse have shown the positive impact of heat recovery system on final heat demand for space heating that was reduced on 69 % from starting value (without heat recovery system). In the proposed atrium is possible to achieve the increase of supply fresh air temperature at average about 4.0 – 7.0 K during day. The utilisation of preheated air in atrium space for mechanical ventilation system with heat recovery can bring the reduction of heat demand for space heating on 49 % from starting value (without heat recovery system). Метою роботи є енергетичний аналіз системи вентиляції з використанням енергетичного потенціалу простору атріуму. Метою дослідження є аналіз енергетичного потенціалу підігріву повітря в атріумі для його використання в механічній системі вентиляції. Для визначення кількості енергії для нагрівання повітря було розраховано необхідний повітрообмін системи механічної вентиляції. Проаналізовано стару будівлю школи, яка є об'єктом реконструкції. Реконструкція будівлі орієнтована на скорочення споживання енергії та покращення параметрів внутрішнього повітря. Одним із запропонованих заходів є встановлення механічної системи вентиляції з рекуперацією тепла (ККД теплообмінника 65 %). У зв’язку зі складністю енергетичних потоків у будівлі для розв’язання задачі моделювання енергетичних потоків було використано інструмент Design Builder. Створено геометричну модель будівлі школи з атріумом, розташованої в місті Кошице. Результати енергетичного аналізу показали позитивний вплив системи рекуперації тепла на споживання тепла для опалення приміщень – воно було знижене на 69 % від початкового значення (у системі без рекуперації тепла). У запропонованому атріумі можна досягти підвищення температури свіжого повітря в середньому на 4,0–7,0 K протягом дня. Використання підігрітого повітря в атріумі для механічної системи вентиляції з рекуперацією тепла може призвести до зниження потреби у тепловій енергії для опалення приміщень на 49 % від початкового значення (у системі без рекуперації тепла).Item Ventilation duct sizing tools – tradition and modernity(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Bacotiu, C.; Domnita, F.; Hotupan, A.; P. KapaloOne of the most important problems in the hydraulic design of various building services systems is the calculation of the friction factor involved in Darcy-Weisbach equation. Ventilation duct sizing is a good case study, showing how classic, old-school design tools collide with modern instruments of the digital era. The friction factor is a function of Reynolds number, relative roughness and flow regime. Apart from the graphical representation in Moody’s chart, those variables are packed in the famous Colebrook-White equation, widely accepted by engineers and scientists. Unfortunately, this equation is an implicit one and must be solved using numerical methods. This is a major disadvantage for the average engineer, who often wants a quick result, if possible using a simple, explicit equation. Therefore, the traditional hydraulic design tool offered to engineers in handbooks was a chart (nomograph), giving directly the pressure drop per unit length (Pa/m), thus hiding the complexity of finding the friction factor. Later, when personal computers became available, the tactics have changed: Colebrook-White equation needed to be replaced by a simpler one. So, during the last two decades, many authors proposed their own explicit equations, more or less complicated, making the choice of young engineers even more difficult than before. The present paper tries to make an overview of the most used alternatives to Colebrook-White equation, analyzing their complexity and mathematical accuracy for different Reynolds numbers and relative roughnesses. Also, some modern software instruments for ventilation duct sizing were investigated. Однією з найважливіших проблем при гідравлічному розрахунку систем опалення, вентиляції, водопостачання є розрахунок коефіцієнта тертя, який бере участь у рівнянні Дарсі–Вейсбаха. Коефіцієнт тертя є функцією числа Рейнольдса, відносної шорсткості і режиму течії. Крім графічного представлення в діаграмі Муді, ці змінні об’єднуються у відомому рівнянні Колебрука–Вайта, яке широко відоме серед інженерів і вчених. На жаль, це рівняння неоднозначне і повинне бути розв’язане за допомогою числових методів. Це є головним недоліком для інженера, який часто хоче швидкий результат, якщо це можливо, використовуючи просте, відоме рівняння. Отже, при традиційних гідравлічних розрахунках інженерам у довідниках запропоновано діаграму (номограму), в якій безпосередньо наведено перепад тиску на одиницю довжини (Па/м), тим самим приховуючи складність знаходження коефіцієнта тертя. Пізніше, коли персональні комп'ютери стали доступні, тактика змінилася: необхідно знайти простий розв’язок рівняння Колебрука–Вайта. Так, протягом останніх двох десятиліть багато авторів запропонували свої власні рівняння різної складності, роблячи вибір молодих інженерів ще важчим, ніж раніше. У цій статті зроблено спробу зробити огляд найчастіше використовуваних альтернатив рівняння Колебрука–Вайта, аналізуючи їх складність і математичну точність для різних чисел Рейнольдса і відносних шорсткостей. Крім того, деякі сучасні інструменти програмного забезпечення для вентиляційних каналів були досліджені.Item Аналіз сучасного досвіду проектування будівель з застосуванням трубобетонних елементів(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Кущенко, В. М.; Галущак, Ю. Г.Проаналізовано існуючі конструктивні форми вузлів з’єднання трубобетонних колон з різними типами перекрить, їхні переваги та недоліки. Визначено сучасні тенденції, які впливають на впровадження в будівництво трубобетонних конструкцій. Досліджено напрямки практичного застосування трубобетонних та сталебетонних конструкцій. Проведено порівняльний розрахунок моделі залізобетонного перекриття у випадку жорсткого та шарнірного з’єднання з трубобетонною колоною. Виведено чотири основні якісні характеристики ефективності конструктивних форм вузлів з’єднання трубобетонних колон з конструкціями перекриття, такі як: створення безригельних каркасів, сприйняття від’ємного моменту в приопорній зоні конструкцією вузла, створення просторово-жорсткого каркаса та включення в роботу бетонного ядра колони. Проаналізовано конструктивні форми з’єднання трубобетонних колон з ригелями та плитами перекриття залежно від жорсткості кріплення та включення бетонного ядра трубобетонної колони в роботу. На основі аналізу існуючих конструктивних форм вузлів з’єднання трубобетонних колон з різними типами перекрить визначено доцільність дослідження жорсткого вузла з’єднання трубобетонної колони з монолітним сталезалізобетонним перекриттям, який характеризується відповідністю чотирьом основним якісним характеристикам ефективності конструктивних форм вузлів з’єднання колон із конструкціями перекриття.The thesis is devoted to the analysis of existent constructive forms of joint of concrete filled tube columns to various types of ceilings, their advantages and disadvantages. The actual tendencies, which react on introduction concrete filled tube constructions into civil engineering, were identified. The trends of practical appliance of concrete filled tube and steel reinforced concrete constructions were investigated. The model of reinforced concrete ceiling comparative calculation in case of rigid and link connection to concrete filled tube column were conducted. The four main quality parameters of effectiveness of joints of concrete filled tube columns to ceiling constructions constructive forms were inducted, such as: creation of girderless frames, bearing the negative moment beside the support by construction of joint, creation the rigid three-dimensional frame and including the concrete core of column in work. The analysis of constructive form of joint concrete filled tube columns with girder and ceiling slabs in relation with stiffness of joint and including the core of concrete filled tube in work were conducted. Based on analysis of prevailing joints of concrete filled tube columns with varied types of ceiling expediency of investigating the rigid joint of concrete filled tube with sitecast steel reinforced ceiling, which distinguish by respond the four main quality parameters of effectiveness, were identified.Item 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.Item Heat pump heating systemsand low potential heat sources(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Stefanco, M.; Kosicanova, D.This paper focuses on the application of renewable energy resources in the form of heat pumps and their use in heating systems. As the energy prices are constantly rising, the energy management is currently a very important issue. One of the main reasons is that obtaining the primary energy sources like coal and oil is much more difficult than in the past. The use of renewable energy sources has become a worldwide trend and is one of the ways to get cheaper and more accessible primary energy that has a minimum impact on the environment compared to conventional sources of energy (e.g. oil, coal). The implementation of heat pumps as the primary source of heating and cooling in buildings, compared to installations using fossil fuels has become increasingly economical. This is due to increasing prices of fossil fuels, which is directly influenced by their accessibility and limited quantity. In addition, heat pumps contribute to the energy objectives of the European Union set for 2020. It specifically deals with achieving energy savings, reducing CO2 emissions and increasing the share of renewable energy by 20 %. The significance and relevance of the application of heat pumps is increasing with the rise in use of renewable energy for electricity generation. Розглянуто проблему відновлюваних джерел енергії у вигляді теплових насосів та їх застосування в системах опалення. Енергетичний менеджмент сьогодні, коли ціни на енергоносії постійно зростають, є надзвичайно важливим питанням. Одна з основних причин полягає в тому, що використання первинних джерел енергії (вугілля, нафта) призводить до неминучого виснаження їхніх світових запасів. Використання відновлюваних джерел енергії тепер стало загальносвітовою тенденцією. Це один із способів отримати доступне джерело первинної енергії, яке мінімально впливає на навколишнє середовище порівняно зі звичайними кінцевими джерелами енергії (наприклад, нафта, вугілля). Використання теплових насосів як основного джерела нагрівання та охолодження в будинках порівняно з установками з використанням викопного палива стає більш економічним. Це пов’язано з підвищенням цін на викопні види палива, важчим їх придбанням та обмеженою кількістю. Теплові насоси також сприяють досягненню цілей Європейського Союзу до 2020 року: економії енергії, скороченню викидів CO2 і збільшенню частки відновлюваних джерел енергії на 20 %. Важливість і значення теплових насосів зростає зі збільшенням частки поновлюваних джерел енергії у виробництві електроенергії.Item The air channel function in real life – insulation аgainst rising damp in historical buildings(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Tazky, Ladislav; Sedlakova, AnnaThe purpose of the research is to find adequate solution against rising damp in historical buildings. The improvement in this case is the use of ventilated air channels. A special group of historical buildings are churches because they do not use routines as for example museums, galleries. We designed 4 differently constructed ventilated air channels. These are: open or closed, with overpressure and underpressure. As a verification we use a relevance to these constructions which we simulated in software Ansys CFX the air flow of channels. We modelled the equal segments of the channels. The best solution of these constructions are the ventilated air channels with underpressure system. In this solution we measured the highest values of air velocity. Nevertheless this solution is not an aesthetic form of construction, because the pipes are set on the facade. But these pipe are put inside the drainage pipe. This research should offer the solution for architects against problems of rising damp in historical buildings. To find the right solution is necessary to research every case. The aim of the research is to prepare the design process of the ventilated air channels for the architects without the simulation of every building, cross section or geometry of the construction. Метою дослідження є знайти адекватне рішення щодо підвищення відносної вологості в історичних будівлях. Для вирішення цієї проблеми запропоновано використати вентильовані повітряні канали. Дослідження проводили для особливої групи історичних будівель церков, тому що в них не використовують процедури зволоження повітря у приміщеннях, як, наприклад, у музеях та галереях. Було розроблено чотири конструкції вентильованих повітряних каналів: відкритий, закритий, з надлишковим тиском, з розрідженням. Перевіряли конструкцію у програмному забезпеченні Ansys CFX повітряного потоку каналів для однакових відрізків каналів. Проведені дослідження показали, що кращою конструкцією є вентильовані повітряні канали з розрідженням. Така конструкція каналів дає змогу досягти найвищих значень швидкості руху повітря. Недоліком такої конструкції є неестетичний вигляд конструкції, оскільки труби встановлено на фасаді, всередині дренажної труби. Це дослідження дає змогу архітекторам вирішити проблему підвищення відносної вологості в історичних будівлях. Для прийняття правильного рішення необхідно досліджувати кожну конкретну споруду. Метою дослідження є підготовка процесу проектування вентильованих повітряних каналів для архітекторів без моделювання кожної будівлі, перетину або геометрії конструкції.Item Двокамерні повітророзподільники(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Клименко, Г. М.; Ярослав, В. Ю.; Довбуш, О. М.Проаналізовано сучасний стан і тенденції розвитку систем витісняючої вентиляції громадських та промислових будинків. Вказано на очевидні переваги витісняючої вентиляції. Наведені недоліки існуючих повітророзподільників для забезпечення роботи витісняючої вентиляції. Представлено результати експериментальних та аналітичних досліджень конструкцій двокамерних малошвидкісних повітророзподільників для використання у системах витісняючої вентиляції громадських та промислових приміщень. За отриманою залежністю можна визначити розміри конструктивних елементів повітророзподільника. Завданням таких повітророзподільників є створення повітряних потоків з рівномірним початковим розподілом швидкості та температури. Вибір доцільної схеми вентиляції відповідно до характеру технологічного процесу та певних особливостей приміщень дає змогу зменшити повітрообмін у приміщеннях, експлуатаційні витрати та забезпечити достатню якість повітря в зоні перебування людей. Запропоновано декілька варіантів конструктивного виконання повітророзподільників, наведено результати їх експериментальних досліджень. Для мінімізації конструкційних недоліків відомих повітророзподільників та зменшення аеродинамічного опору запропоновано конструкцію малошвидкісного повітророзподільника виконати у вигляді двокамерного панельного повітророзподільника з криволінійними напрямними пластинами у розподільній камері. The current state and trends of air displacement ventilation systems for public and industrial buildings are analyzed. It identified the significant advantages of displacement ventilation.. Disadvantages of the existing diffusers for displacement ventilation. Results of experimental and analytical researches of two-chamber air distribution device unit designs for use in air displacement ventilation in public and industrial buildings are presented in this article. The dependence to determine the dimensions of the structural elements of the air distribution. The task of such air distribution device units is creating the air flow with a uniform initial distribution of velociti and temperature. Optimal ventilation schemes under the nature of the process, and certain features can reduce air exchange in rooms, operating costs and provide sufficient air quality in the area of finding people. Several options embodiment of the air distribution device unit designs and the results of experimental researches were considered. To minimize the structural deficiencies of known air distribution device units and reduce the aerodynamic resistance proposed design of air distribution device performed in a two-chamber panel air distribution device unit with curved guide plates in the primary chamber.Item Застосування вдосконаленого методу розрахунку похилих перерізів залізобетонних балок(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Вегера, П. І.; Ткач, Р. О.; Бліхарський, З. З.; Хміль, Р. Є.Пріоритетною задачею для дослідників будівельних конструкцій є вдосконалення методів розрахунку, які б підвищували точність розрахунку, з збереженням надійності конструкції. Особливо це стосується розрахунку похилих перерізів залізобетонних балок, зважаючи на їх різке, раптове і крихке руйнування та складний напружено- деформований стан. Результатами вдосконалення методів розрахунку будуть економія матеріалів при проектуванні залізобетонних конструкцій та ефективніше використання усіх елементів, з яких складається конструкції. Запропоновано вдосконалену методику розрахунку похилих перерізів залізобетонних конструкцій, в яких наявне та відсутнє поперечне армування, а також їх апробація на аналогічних експериментальних зразках інших дослідників. Статистична апробація цих залежностей розрахунку покаже їх збіжність з експериментальними даними та надасть передумови для їх використання у разі проектування чи оцінювання напружено-деформованого стану похилих перерізів залізобетонних конструкцій. Така перевірка показала вищу збіжність ніж методика розрахунку за чинними нормами. Було вибрано 16 дослідних зразків, руйнування в яких відбувалось за схемою руйнування по поперечні силі. За результатами теоретичних досліджень встановлено що розбіжність між розрахунком за чинними нормами і експериментом становить понад 49,4% у бік заниження теоретичних результатів, що є значною розбіжністю. Вдосконалена методика розрахунку показала значно кращу збіжність. Заниження теоретичних результатів не більше ніж 23 %, лише в одному випадку воно становило 33%. The priority task for researchers of building structures is developing methods of calculation, which would allow performing constructions calculations with higher accuracy, preserving the reliability of the design. This especially concerns of calculation inclined cross sections of reinforced concrete beams given their sharp, sudden and brittle fracture and difficult stress strain state. Improving methods for calculating will provide the lower expense of materials when designing reinforced concrete structures and allow more efficient using all elements that make the construction. In this paper an improved methodology for calculating inclined cross sections of concrete structures where transverse reinforcement existent or no, and its testing on similar experimental samples of other researchers is proposed. Statistical testing data of calculation relationships shows their convergence with experimental data and provides conditions for their application at designing or assessment of stress-strain state of inclined cross sections of reinforced concrete constructions. Such verification is showed higher convergence than method of calculation according to current norms. It was selected 16 test samples, which destruction was according to the scheme for shear force. According to the results of theoretical researches it was determined that the discrepancy between the calculations for existing norms and the experiment is over 49,4 %, aside lowering the theoretical results, which is a significant divergence. Improved calculation method showed significantly better convergence. Underreporting theoretical results is not more than 23 %, only one case is 33%Item Ефективність впливу захисного покриття на експлуатаційні властивості бетону(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Гивлюд, М. М.; Новицький, Ю. Л.; Дума, В. О.; Сидор, Н. І.Розроблено теоретичні основи підвищення корозійної стійкості бетонів захисними покриттями на основі наповненого алюмінію та цинк оксидами поліметилфенілселоксану. Методами математичного планування експерименту з врахуванням залежності водопоглинання бетону та адгезійної міцності покриття визначено оптимальні склади вихідних композицій для захисних покриттів, визначено їхні технологічні та фізико-механічні властивості, товщину покриття, способи нанесення на поверхню бетону та вивчено умови формування. Оптимізовано склад захисного покриття та досліджено вплив добавок і каолінового волокна на показники водопоглинання адгезійної міцності та корозійної стійкості обробленого бетону. Доведено підвищення стійкості будівельних конструкцій виробів та матеріалів збільшення терміну їх служби, довговічності та зносостійкості нанесенням на їхні поверхні захисних покриттів задля підвищення стійкості поверхонь від дії зовнішніх агресивних чинників. Методами фізико-хімічного аналізу встановлено вплив окремих компонентів покриття на корозійну стійкість бетону. Підтверджено високу гідрофобність поверхні захисного бетону та ізолювальну здатність покриття. Експериментально підтверджено факт підвищення корозійної стійкості обробленого бетону до дії іонів Mg2+ та SO4 2 відповідно на 23–38 %, що підтверджує можливість їх використання для підвищення довговічності бетону, який експлуатується в агресивних зовнішніх середовищах. The article is devoted to development of theoretical foundations of improving corrosion resistance of concrete protective coatings based on filled with aluminum and zinc oxides polimetylfenilseloksanu. Methods of mathematical experiment planning with regard to water absorption depending on the concrete and coating adhesion strength optimum component of the original compositions for protective coatings, determined their technological and physical and mechanical properties, the thickness of the coating, application methods and the surface of the concrete conditions of the studied. Conducted optimization of protective coatings and the influence of additives and kaolin fiber water absorption performance adhesive strength and corrosion resistance of the treated concrete. Provided improve the sustainability of building designs products and materials prolong their service life durability and wear resistance by coating the surface of protective coating for increased resistance to external surfaces from aggressive factors by modifying their protective coverings. Methods of physical and chemical analysis the impact of individual components coating on corrosion resistance of concrete. Confirmed high hydrophobicity of the surface of the protective concrete and insulating ability of the coating. Experimental confirmed fact increase the corrosion resistance of the treated concrete steps to ions Mg2+ and SO4 2- respectively 23–38 %, which confirms the possibility of their use for improving the durability of concrete, which is operated in harsh outdoor environments.Item Вплив внутрішніх температури і вологовмісту повітря операційних чистих кімнат на ексергетичний ККД центральної прямотечійної системи кондиціювання повітря(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Гарасим, Д. І.; Лабай, В. Й.У сучасних системах кондиціювання повітря важливе місце займають обладнання і процеси, об’єктивно оцінити ступінь енергетичної досконалості яких можна лише на основі їх ексергетичного аналізу. У статті використано авторську інноваційну математичну дослідницьку модель впровадженої центральної прямотечійної системи кондиціювання повітря операційних чистих кімнат з метою комп’ютерного оцінювання її енергетичної ефективності на основі ексергетичного ККД залежно від різних факторів, що впливають на її роботу. Завдяки цій моделі отримано залежність ексергетичного ККД he впровадженої системи кондиціювання від параметрів внутрішнього повітря, а саме температури tв і вологовмісту dв . Встановлено, що вологовміст dв не впливає на ексергетичний ККД hе системи. Показано, що таку систему кондиціювання повітря бажано використовувати за нижчих температур внутрішнього повітря, а саме, наприклад, tв = 25 °С та з якомога найвищою різницею температур між внутрішнім і припливним повітрям Dtп = tв - tп , наприклад, Dtп = 9,0 °С, що дасть можливість отримати найвищий ексергетичний ККД hе = 2,56, а отже, отримати економічно найвигідніший варіант використання впровадженої системи кондиціювання повітря. In the modern air conditioning systems, important place are occupied by equipment and processes, the objective estimation of value of its energy perfection can be defined only on the basis of exergetic analysis. Innovation mathematical research model of the implemented central straight flow air conditioning system for operation cleanrooms in order to computer’s estimation its energy effective by virtue of exergetic output-input ratio depending on different factors, which have influence on its work, was described in this article. The dependence of exergetic output-input ratio for chosen air conditioning system hе on parameters of indoor air, namely temperature tin and moisture content din was defined thanks to this model. It is found, that there is no effect of moisture content din on exergetic output-input ratio hе of the system. It is shown that the implemented air conditioning system should be preferably used at lower indoor air temperatures, namely, for example tin = 25 °С, and at as higher temperature difference between indoor and supplied air DtS = tin - tS as it possible, for example, Dtп = 9,0 °С, that will give the opportunity to gain the highest exergetic output-input ratio hе = 2,56, which means to gain the most advantageous economical variant of exploitation of implemented air conditioning system.Item Energy efficiency of domestic hot water distribution system(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Kovacova, K.; Kovac, M.The aim of paper is to analyze the thermal losses of domestic hot water (DHW) distribution system. There were used calculation methods by valid EN standard for energy performance of building. The analysis of energy performance was done for multi-dwelling house with 5 floors with total number of flats 32 (two-room and three-room flats on the 2nd to 5th floors). There are total 86 residents in the house and the average consumption of DHW is at 40 litres per person and day. The object of analysis is the application of electric heat cables in order to maintenance domestic hot water temperature. The results are compared with traditional DHW distribution system with circulation loop. Energy need for DHW, thermal losses from the DHW distribution system and thermal losses from the DHW storage vessel were calculated in order to analyse the selected variants of DHW systems. From results is clear that DHW distribution system with circulation loop represents significant part of system energy need. In case of classic DHW distribution system with circulation loop the distribution thermal losses are about 30 % from energy need for DHW preparation. In case of electric heat cables application the rate of distribution thermal losses were reduced to 15 % from energy need for DHW preparation. The reached energy saving was not displayed in the operation costs of DHW system. In case of heat cables utilisation the electric energy consumption in DHW system is higher and it caused the increasing the operation costs about 8 %. In case that all energy requirements of DHW system (both variants) are covered by electricity the operation costs of DHW system with electric heat cables would be reduced by 10% at average. Метою роботи є аналіз тепловтрат у системах холодного і гарячого водопостачання (СГВ). Було використано методи розрахунку за чинним стандартами EN для енерго- ефективності будівлі. Аналіз енергетичної ефективності було зроблено для декількох 5- поверхових житлових будинків із загальною кількістю квартир 32 (двокімнатні та трикімнатні квартири від 2-го до 5-го поверхів). У будинку проживають 86 жителів, середнє споживання гарячої води 40 літрів на людину в день. Об'єктом аналізу є застосування електричних нагрівальних кабелів для нагрівання води у системах гарячого водопостачання. Результати порівнюються з традиційною системою гарячого водопостачання з циркуляційним контуром. Кількість енергії для приготування гарячої води, тепловтрати у трубопроводах та ємностях для зберігання гарячої води СГВ розраховано для кожного варіанта СГВ. З результатів видно, що СГВ з циркуляційним контуром потребує значної кількості енергії, а тепловтрати в ній становлять близько 30 % від енергії, необхідної для приготування гарячої води. У разі застосування електричних нагрівальних кабелів тепловтрати у системі було знижено до 15 %. Досягнутої економії енергії не враховували в експлуатаційних затратах СГВ. У разі використання нагрівальних кабелів споживання електричної енергії в СГВ збільшилось на 8 %. Якщо джерело енергії – електрична енергія, то експлуатаційні затрати на СГВ з електричними нагрівальними кабелями знизиться на 10%.
- «
- 1 (current)
- 2
- 3
- »