Theory and Building Practice

Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/49562

Browse

Now showing 1 - 20 of 123

Numerical analysis of the propagation of a disturbance in steel using the ANSYS program
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Майор, М.; Косін, М.; Major, Maciej; Kosiń, Mariusz; Ченстоховський технологічний університет; Czestochowa University of Technology
Викладено результати гармонічного аналізу поширення руйнування від стискання пружної конструкції, виготовленої зі сталі (куби розмірами 5×5×5 см). Оцінка впливу початкового впливу на параметри, пов’язані з порушенням структури в конструктивних елементах, має важливе значення для безпеки будівельних робіт. Також застосування початкового удару можна використовувати для неруйнівного випробування готових будівельних розчинів та числового аналізу цілих конструкцій. Доцільно з огляду на хід числових досліджень виконати числовий аналіз простої еластичної структури, щоб показати кількісні або потенційно-якісні відмінності для різних типів числових аналізів на основі методу скінченних елементів. Прикладом цього є гармонічний аналіз, за допомогою якого можна виконати фазово-частотний аналіз структури, що дає змогу визначити реальну амплітуду, якої можна досягти, наприклад, у разі зміщення під час нескінченно тривалого впливу синусоїдальної змінної. Виконано оцінку початкового стиску або розтягу на швидкість порушення структури. Також показано, що стосовно еталонної моделі, тобто моделі, що не зазнала попередніх впливів, відбувається зміна швидкості порушення стану спокою та зміна амплітуди. Відмінності в отриманих швидкостях відносно еталонної моделі розтягу в шість разів вищі, а стиснення приблизно в 47 разів більше. Після попереднього стиснення модель додатково піддали імпульсивному навантаженню (імітація тесту молотка). Компресійні напруження зменшували міжмолекулярні відстані, тобто потовщували структуру матеріалу, що збільшило швидкість поширення порушення структури внаслідок заявленого впливу імпульсного навантаження з амплітудою 10 Н. Тому визначено, що отримані відмінності у швидкості поширення зумовлені зміною міжмолекулярної відстані для аналізованого середовища, як наслідок впливу попереднього удару, тобто поверхневого натягу або стиснення для аналізованої простої пружної структури, виготовленої зі сталі.
Energy potential of crop waste in heat supply systems
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Желих, В. М.; Савченко, О. О.; Фурдас, Ю. В.; Козак, Х. Р.; Миронюк, Х. В.; Zhelykh, Vasyl; Savchenko, Olena; Furdas, Yuriy; Kozak, Khrystyna; Myroniuk, Khrystyna; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Однією з найперспективніших складових відновлюваної енергетики України є біоенергетика. Вона основана на використанні біомаси, яка слугує вихідною сировиною для виготовлення палива у твердому, рідкому та газоподібному станах. До біомаси зараховують відходи та залишки сільського господарства, відходи деревини у лісовому господарстві, деревообробній та целюлозно-паперовій промисловості, енергетичні культури, органічну частину промислових та побутових відходів. Україна володіє великими площами земельних ресурсів, має сприятливі ґрунтово-кліматологічні умови та розвинене сільське господарство, тому може успішно розвивати біоенергетику, основану на рослинній біомасі. Найдоцільніше відходи рослинництва переробляти на біогаз, який дасть змогу сільськогосподарським підприємствам отримати додаткове джерело енергії та забезпечить виробництво високоякісних органічних добрив. Крім того, виробництво біогазу не шкідливе для навколишнього середовища, оскільки не спричиняє додаткову ремісію парникового вуглекислого газу і зменшує кількість органічних відходів. Біогаз зручний у використанні для енергетичних потреб, знаходить застосування на децентралізованих блочних теплоцентралях для електро- і теплопостачання, може подаватися в газотранспортну мережу та використовуватися як моторне паливо для автомобілів. У статті запропоновано методику визначення кількості біогазу та проведено аналітичні дослідження метаноутворення у побутовій біогазовій установці з відходів рослинництва (це, зокрема, кукурудзяні стебла, трава, листя винограду, листя цукрових буряків, солома зернових культур, сіно червоної конюшини, солома жита). На підставі результатів аналітичних досліджень встановлено, що із запропонованих видів біомаси найбільше біогазу утворюється з трави, соломи зернових та кукурудзи.
Progressive collapse of the special-type arch systems: modeling algorithm
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Резнік, П.; Гапонова, Л.; Гребінчук, С.; Коренєв, Р.; Reznik, Petro; Gaponova, Ludmila; Grebenchuk, Sergey; Koreniev, Roman; Харківський національний університет міського господарства ім. О. М. Бекетова; O. M. Beketov National University of Municipal Economy in Kharkiv
Розглянуто безкаркасні покриття – аркові покриття особливого типу, використання яких останнім часом поширюється на території України. Ці покриття, за змістом, є складеними циліндричними ребристими оболонками відкритого типу, що складаються з аркових конструктивних елементів – тонкостінного холоднодеформованого металевого профіля. На основі прийнятих гіпотез та втілення засад конструкційної нелінійності побудовано скінченноелементні моделі зазначених покриттів, а також розроблено та запропоновано спосіб запобігання прогресуючому руйнуванню. Створено скінченноелементні моделі, що реалізують зазначені конструктивні заходи запобігання прогресу руйнування. Під час проведеного дослідження проаналізовано напружено-деформований стан оригінальних та модернізованих конструкцій покриттів. Визначено відповідні форми втрати стійкості та параметра запасу стійкості (критичний параметр стійкості). Практичне значення методу визначається логічно складеною та обґрунтованою процедурою моделювання операцій, що дає змогу проаналізувати стан напруженості та можливість прогресивного обвалення аркових покриттів спеціального типу. Отримані під час дослідження компоненти напружено-деформованого стану подано у вигляді мозаїк ізополів основних розтягуючих напружень σ1 та основних стискаючих напружень σ3, а також у вигляді ізополів вертикальних переміщень та коефіцієнта запасу стійкості у вигляді відносної діаграми для кожної зі скінченноелементних моделей.
Особливості застосування напірних розподільних трубопроводів у різних технічних системах
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Бігун, І. В.; Bihun, Iryna; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Розглянуто основні галузі застосування напірних розподільних трубопроводів дискретним шляховим роздаванням рідини. Це такі галузі: іригація (краплинне, внутрішньоґрунтове й поверхневе зрошення); водопостачання та водовідведення (трубчасті розподільні системи очисних споруд, протипожежні системи); енергетика (охолодження циркуляційної води в атомних і теплових електростанціях (бризкальні басейни та градирні); вентиляція (припливні системи); сільськогосподарська авіація (обприскування рослин); хімічне виробництво; машинобудування (паливні розподільні магістралі багатоциліндрових двигунів внутрішнього згоряння) тощо. Наведено схеми їх влаштування й описано принципи роботи. У довгих розподільних трубопроводах напір уздовж потоку спадає, що спричиняє нерівномірність шляхового роздавання рідини. Однак, у переважній більшості виробничих процесів ставиться завдання забезпечення рівномірного роздавання рідини по усій довжині розподільного трубопроводу. Пошук способів зменшення шляхової нерівномірності роботи розподільних трубопроводів триває. Це актуальна наукова проблема, котру потрібно вирішити, розвиваючи методи розрахунку.
Importance of soil shear strength parameters for optimal design of the building foundation
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Харабінова, С.; Панулінова, Е.; Корманікова, Е.; Котрасова, К.; Harabinova, Slavka; Panulinova, Eva; Kormaníkova, Eva; Kotrasova, Kamila; Технічний університет в Кошице; Technical University of Košice
Під час проєктування важливо знати не лише структуру і навантаження будівлі, але також і властивості ґрунтів основи. Ігнорування властивостей ґрунту може призвести до проєктування неправильної конструкції фундаменту, а згодом спричинити руйнування у конструкціях будівлі, оскільки загальновідома функція фундаменту полягає в перенесенні впливу навантаження на ґрунт. Для менших будівель зазвичай не проводять інженерно-геологічних досліджень, а основні дані про територію, де планується будівництво, отримують з архівних звітів. А геологи визначають рекомендовані значення дисперсії для одиничних геологічних властивостей, що відображається на несучій здатності конструкції ґрунту та розмірах підошви фундаменту. Результати проведених експериментів подано оцінкою несучої здатності ґрунту з погляду зміни механічних властивостей ґрунту. Вплив параметрів міцності на зсув ґрунту та на несучу здатність дуже важливий, особливо в разі зміни кута внутрішнього тертя. Визначивши правильні значення кута тертя, можна розрахувати точне значення несучої здатності ґрунту для проєктування оптимальної конструкції фундаменту без руйнувань, тоді як використання хибних параметрів зсуву ґрунту може призвести до локальних руйнувань. Тому найважливішим для проєктування правильної конструкції фундаменту є саме визначення величини внутрішнього кута тертя ґрунту. Крім того, базовий моніторинг ґрунту за рахунок різних параметрів міцності у разі зміни консистенції ґрунту та спостереження за зміною несучої здатності ґрунту також підтвердили важливість оцінювання інженерно-геологічних вишукувань для оптимального проєктування фундаментних конструкцій.
Constructions based on wood as an ecological and energy-saving technology
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Свайленка, Й.; Козловська, М.; Švajlenka, Jozef; Kozlovská, Maria; Технічний університет у Кошице; Technical University of Košice
Сьогодні однією з найактуальніших сфер дослідження є реалізація не тільки будівельних проєктів з екологічного аспекту, але й з погляду економії енергії та ефективних будівельних рішень. Незважаючи на упередження щодо використання дерев’яних конструкцій, у регіоні Словацької Республіки все більшого поширення набувають такі конструкції. Сучасні інвестори та користувачі починають усвідомлювати особливості екологічних аспектів будівель із використанням дерев’яних конструкцій. Звичайно ж, конструкції на основі деревини мають багато переваг і недоліків. Дерева поглинають вуглекислий газ і виробляють кисень. Можна сказати, що типове дерево поглинає одну тонну CO2 на метр кубічної маси, виробляючи еквівалент 0,7 тонни кисню. Ось чому в розвинених країнах цей матеріал дуже популярний і в новозбудованих будинках його від 20 % до 90 %. Нині його частка становить близько 5–10 % для нових сімейних будинків. Проте застаріле законодавство про пожежну охорону не дає можливості розширити використання деревини. Що стосується енергетичної, екологічної та економічної ефективності будівель, то більше обговорюють експлуатаційні витрати та енергетичні ресурси, необхідні для експлуатації багатоквартирних житлових будинків, однородинних будинків та інших будівель. Розглянуто практичне використання конкретних дерев’яних конструкцій, за якими спостерігали під час експлуатації в реальних умовах. Отримані результати показують, що є відмінність між окремими енергетичними стандартами щодо різних ресурсів, використаних під час експлуатації. Тому в цій роботі звернено увагу на експлуатаційні витрати дерев’яних конструкцій в економічному, енергоефективному, а також екологічному контексті.
Conditions of existing residential buildings 50–60 years and mistakes of their construction
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Демчина, Б. Г.; Вознюк, Л. І.; Сурмай, М. І.; Demchyna, Bohdan; Vozniuk, Leonid; Surmai, Mykhaylo; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Розглянуто проблеми стану житлових будівель 50–60-х років забудови, які застаріли та підлягають негайним технічним обстеженням та посиленню. Для безпечної експлуатації таких будівель найістотнішим є фактор якості будівництва, оскільки у 50–60-ті роки будівництво виконувалося із багатьма недолікам, які проявляються тепер. У 50-ті роки, через великий брак житлових площ, за мету було поставлено будувати багато, дешево і швидко, що заклало основні проблеми майбутньої експлуатації та безпеки будівель, які почали проявлятися нині. Як реальний приклад такого будинку, в якому проявилися недоліки будівництва, розглянуто житловий будинок у м. Дрогобичі на вул. Грушевського, 101/1, де стався обвал частини чотириповерхової будівлі. Описано конструктивну схему та основні конструкції будівлі, вказано основні дефекти та пошкодження будівлі, разом із тими, які з’явилися після обвалу. Із використанням методу скінченних елементів у ПК “ЛІРА-САПР” та ПК “МОНОМАХ-САПР” виконано розрахункові моделі частин житлової будівлі, які залишися після обвалу. Виконано випробування зразків цегли, взятих безпосередньо у місці обвалу, на основі чого визначено міцність кладки. Теоретичні результати розрахунків порівняно із фактичним станом частин будівлі. Причиною обвалу стало руйнування цегляної кладки середньої несучої стіни будинку через низьку марку цегли та розчину, внаслідок сильного зволоження через відсутність дренажу та гідроізоляції. Виконані інженерно-геологічні вишукування показали, що в період інтенсивних атмосферних опадів або танення снігового покриву може утворюватися тимчасовий водний горизонт типу “верховодка” на ґрунтах ІГЕ-2 (суглинок напівтвердий), що може призводити до підтоплення будинку, тому під час будівництва треба було передбачити заходи із дренування території та гідроізоляції фундаментів, що не було зроблено під час будівництва. Будинки 50–60-х років, які проєктувалися на термін до 50 років, сьогодні потребують детальних обстежень технічного стану з метою забезпечення їх безпечної експлуатації.
Contents
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23)
The optimization strength theory of RC elements and solution of shear problem
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Митрофанов, В.; Пінчук, Н.; Mitrofanov, Vitalii; Pinchuk, Nataliia; Центр передових методів розрахунку залізобетонних конструкцій; Національний університет “Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка”; Center for Advanced Design Methods of Concrete Structures; Poltava National Technical Yuri Kondratuyk University
Проаналізовано розрахунок залізобетонних конструкцій на дію поперечної сили за нормами проєктування MC 2010. Зазначено, що, незважаючи на наявність декількох типів руйнування за похилим перерізом, які спостерігаються в експериментах, норми MC 2010 враховують лише два типи руйнування: за критичною похилою тріщиною (CIC) та від роздавлювання бетонного підкосу. Показано хибність переконання, що стосується виключно великого впливу сил зчеплення в тріщині на несучу здатність похилого перерізу конструкцій. Наголошено на необхідності розкриття причин складності питання, що розглядається, тобто відсутності інформації, яка повинна входити до моделі. Відсутня інформація – це повна система можливих випадків руйнування, яка запропонована у вигляді класифікації елементів залежно від кількості поздовжньої та поперечної арматури, відповідної поведінки під навантаженням та типів руйнування. Цю класифікацію покладено в основу оптимізаційної теорії міцності залізобетонних елементів (OSTCE) за спільної дії згинальних моментів, поперечних та поздовжніх сил. Запропонована класифікація показує велику різноманітність можливих випадків руйнування залізобетонних елементів та дає змогу вибирати групу елементів з оптимальними практичними характеристиками: мінімальними витратами сталі, пластичним руйнуванням за похилим перерізом та порівняно простими розрахунками. Викладено основи оптимізаційної теорії міцності залізобетонних елементів, її переваги, практичне застосування та зафіксовано добру збіжність із даними результатів різних випробувань.
Contents
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23)
Дефекти міжповерхових стиків збірних залізобетонних колон багатоповерхових каркасних будівель
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Демчина, Б. Г.; Гладишев, Р. Д.; Demchyna, Bohdan; Hladyshev, Roman; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Міжповерхові стики збірних залізобетонних колон, у межах багатоповерхових каркасних будівель, належать до елементів, які відповідають за забезпечення конструкційної безпеки будівлі загалом, а їх дефекти можуть призвести до відмови як окремих конструкцій, так і усієї будівлі. Дослідження прихованих дефектів міжповерхових стиків колон багатоповерхових промислових будівель, споруджених у 80-ті роки ХХ століття, актуальне у зв’язку з тим, що чинні нормативні документи розрахунком не дають змогу врахувати особливості роботи цих стиків з виробничими та монтажними конструктивними відхиленнями різних типів. Ці приховані дефекти поширені у стиках колон, відрізняються від ідеальних типових рішень, і не всі відхилення нормуються. Особливо це стосується зміни характеру роботи у стиках колон стиснуто-зігнутої арматури випусків або одностороннього направленого відхилення арматурних випусків, об’єднаних ванним зварюванням, від вертикальної осі колон. Пошук цих прихованих дефектів стає актуальним під час реконструкції будівель з рамними каркасами. В роботі розглянуто деякі із зафіксованих під час візуального обстеження прихованих дефектів.
Simulation of solar energy gain through natural iighting systems of complex geometry
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Єгорченков, В. О.; Коваль, Л. М.; Сергейчук, О. В.; Буравченко, В. С.; Yehorchenkov, Volodymyr; Koval, Lidiia; Sergeychuk, Oleh; Buravchenko, Vsevolod; Київський національний університет будівництва і архітектури; Kyiv National University of Construction and Architecture
Важливу роль в енергозбереженні будівель відіграють системи природного освітлення. Тому площа світлових прорізів повинна бути оптимізована, щоб забезпечити світловий комфорт у приміщеннях і зниження енерговитрат на підтримку комфортного теплового режиму. Інженерні методи розрахунку сонячних теплонадходжень застосовуються для будівель масової забудови з огороджувальними конструкціями у вигляді горизонтальних і вертикальних площин. Для поверхонь криволінійної форми складають системи рівнянь, які розв’язують числовими методами зі значними затратами комп’ютерного часу. У статті запропоновано метод моделювання сонячних теплонадходжень для нестандартних рішень огороджувальних конструкцій в умовах наявної забудови з використанням апарату точкового числення. Апарат точкового числення дає змогу формувати точкову множину, оптимізовану до заданої форми геометричного об’єкта. Отриману множину використовують для формування елементарних тілесних кутів, у межах яких визначаються теплонадходження в розрахункові точки приміщення від прямої, розсіяної та відбитої сонячної радіації. Сума елементарних величин теплонадходження визначає загальну величину теплонадходжень у приміщенні. Дослідження показали, що математичний апарат точкового числення ефективний для моделювання багатьох фізичних процесів, зокрема режиму сонячних теплонадходжень у приміщення, що важливо для формування комфортного середовища та енергоефективності будівель. У результаті розроблено методику формування режиму сонячних теплонадходжень у будівлі складної геометрії як від прямих сонячних променів та розсіяного випромінювання небозводу, так і від променевих потоків, відбитих від поверхонь землі та сусідніх об’єктів. Практичне значення проведеного дослідження полягає у тому, що отримано точкові рівняння, за допомогою яких формують точкову множину геометричних об’єктів. Використовуючи координати точок сканування, одержали формули для визначення величин сонячних теплонадходжень, які легко програмувати на персональних комп’ютерах
Оптимізація параметрів світлопрозорих конструкцій
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Марущак, У. Д.; Позняк, О. Р.; Солтисік, Р. А.; Проць, Є.; Marushchak, Ulyana; Poznyak, Oksana; Soltisik, Roman; Prots, Evgen; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Проаналізовано вплив конструктивних та теплотехнічних параметрів світлопрозорих огороджень на споживання енергії в будинку садибного типу з позицій забезпечення необхідного рівня природного освітлення та мінімізації трансмісійних втрат. Проведено оптимізацію теплотехнічних параметрів огороджувальних світлопрозорих конструкцій будинку для забезпечення енергетичних показників у напрямку створення енергоефективного будинку за параметрами опору теплопередачі та раціональної площі. Показано, що трансмісійні втрати можуть змінюватися в межах 1000–3800 кВт. год/рік за варіювання вибраних параметрів вікон. Здійснено перевірку вибраної моделі світлопрозорих конструкцій на відповідність вимогам теплової надійності. На основі аналізу енергетично-екологічних показників будинку методом математичного моделювання запропоновано систему оцінювання впливу будівельних об’єктів на довкілля.
Дослідження зчеплення скляних пластин між собою за дії статичного навантаження
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Ткач, Р. О.; Демчина, Б. Г.; Сурмай, М. І.; Вознюк, Л. І.; Нємєц, Я.; Tkach, Roman; Demchyna, Bohdan; Surmai, Mykhaylo; Vozniuk, Leonid; Niemiec, Janusz; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Слабким місцем будь-якої конструкції завжди є вузол з’єднання елементів. У статті наведено результати дослідження зчеплення скляних пластин, які з’єднані між собою по всій поверхні за допомогою клеючих матеріалів та виготовлених за технологією триплексування, за дії статичного навантаження. Встановлено несучу здатність та деформативність таких з’єднань. Для проведення досліджень спроєктовано, виготовлено та випробувано шість серій дослідних зразків. Дослідні зразки складалися з трьох скляних пластин, товщина кожної 10 мм, з’єднаних між собою за допомогою технології триплексування та різних клеючих матеріалів. Розроблено програму експериментальних досліджень. На основі отриманих результатів проаналізовано роботу зчеплення скляних пластин та побудовано усереднений графік залежності деформацій зсуву та дотичних напружень τ=N/A для серій дослідних зразків.
Дослідження сонячних колекторів, інтегрованих у конструкцію скляного фасаду будівлі/споруди: необхідність та особливості
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Венгрин, І.; Venhryn, Iryna; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Проаналізовано необхідність розроблення сонячних колекторів, інтегрованих у конструкцію будівлі/споруди скляного фасаду. Обґрунтовано необхідність розвитку в Україні відновлюваних джерел енергії за рахунок параметра енергоємності валового внутрішнього продукту України та фізичного зношення установок в паливно-енергетичному комплексі. Обґрунтовано, що сонячна енергетика як один з видів загальнодоступних ресурсів у сфері альтернативних технологій має перспективи розвитку. В праці знайдено нові технологічні рішення, що дають змогу поєднати сонячне електро- і теплопостачання з урахуванням тенденції еволюції скляних фасадів. Для дослідження описано методи випробувань сонячних колекторів і фотоелементів відповідно до нормативної літератури. Основні критерії, що впливають на коефіцієнт корисної дії в конструкції, такі: інтенсивність випромінювання сонячної енергії, температура навколишнього середовища, конструктивні особливості та встановлені експлуатаційні характеристики сонячного колектора.
Civil buildings heating system thermal renewa
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Желих, В. М.; Возняк, О. Т.; Козак, Х. Р.; Довбуш, О. М.; Касинець, М. Є.; Zhelykh, Vasyl; Voznyak, Orest; Kozak, Khrystyna; Dovbush, Oleksandr; Kasynets, Mariana; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Важливим пріоритетним завданням економічної політики України є дбайливе використання енергоносіїв. В країні ведеться широкомасштабна політика в галузі енергоощадності, а завдання енергоощадності є комплексними та охоплюють як законодавчу базу, так і технічні інновації. Безперечно, в результаті термонагрівання енергетичні потреби системи опалення будуть зменшуватися. Для досягнення максимального ефекту необхідно визначити економічно доцільний рівень теплозахисту опалювальних систем, який повинен бути оптимальним як у теплотехніці, так і в економічному плані. Одним із ефективних способів зменшення енергозатрат на потреби народного господарства є проведення термомодернізації систем теплопостачання. У статті наведено економічні показники термореноваційних заходів під час реконструкції системи опалення житлового будинку. Під час реконструкції системи опалення порівнювали такі термореноваційні заходи: встановлення повітряного сонячного колектора, реконструкція системи опалення, встановлення системи сонячного повітряного опалення. Зокрема, у повітряному каналі вздовж руху теплоносія встановлено турбулятори потоку, виготовлені з листової сталі у вигляді кругового крученого коноїда із селективним покриттям. Визначено затрати коштів на реалізацію вказаних термореноваційних заходів, а також економію енергоресурсів за рахунок їх впровадження та економічний ефект у грошовому еквіваленті. Визначено показники економічної ефективності згідно з новітньою методикою United Nation Industrial Development Organization, namely: “SimplePayBackTime”, “Net Present Value Ratio”, “Internal Rate of Return”. Проаналізовано сукупну дію вказаних термореноваційних заходів згідно із зазначеною методикою.
Comparative analysis of accounting dynamic earth pressure on retaining structures in regulatory documents
(Видавництво Львівської політехніки, 2019-03-23) Шмуклер, В.; Калмиков, О.; Халіфе, Р.; Столяревська, К.; Shmukler, Valery; Kalmykov, Oleh; Khalife, R.; Stoliarevska, Kamila; Харківський національний університет міського господарства ім. О. М. Бекетова; O. M. Beketov National University of Municipal Economy in Kharkiv
У роботі розглянуто дослідження сейсмічного впливу під час проєктування підпірних стін. Історично перші дослідження динамічного тиску ґрунту базувалися на статичній теорії сейсмостійкості, яка розроблена на припущеннях і передумовах теорії Кулона. У роботах Окабе і Мононобе розрахункові залежності отримано у результаті спільного розгляду інерційних і гравітаційних сил, що діють в ґрунті засипки, тому епюри тиску ґрунту від сейсмічних впливів за формою не відрізнялися від статичних. Питання пошуку методів урахування динамічного тиску ґрунтів на бічну поверхню, зокрема сейсмічного тиску ґрунту на підпірні стіни, стосується низка сучасних досліджень. Однак у вказівках нормативних документів різних країн світу є деякі розбіжності, що підкреслює неоднозначність наукових поглядів на це питання. Наприклад, у нормативних документах США, Канади, Австралії, Нової Зеландії, Індії вираз рівнодіючої бічного тиску ґрунту за динамічного впливу має однаковий вигляд. У Єврокоді, державних українських нормах залежність для визначення рівнодіючої сили принципово відрізняється від стандартів вищезгаданих країн. В цьому дослідженні здійснено якісне і кількісне оцінювання зазначених розбіжностей. Детально проаналізувавши розрахункові залежності, для визначення бокового тиску ґрунту в нормативних документах США і Європи, можна дійти висновку, що, незважаючи на візуальну розбіжність в аналітичному плані, ці вирази рівнозначні. Кількісна відмінність полягає лише в різних коефіцієнтах запасу. Що ж стосується українських норм – залежності хоч і незначно, але принципово відрізняються порівняно із нормами США і Європи. Відзначено, що ця розбіжність продубльована в державних стандартах України з радянських норм, а це свідчить про те, що за останні роки це питання в Україні не переглядали. Кількісна оцінка результуючого бічного тиску ґрунту обчислена з урахуванням різних нормативних вказівок, залежно від різних факторів. Відмінність нормативних вказівок України від вищезазначених спричиняє похибку в межах до 17,4 % у меншу (несприятливу) сторону.
The contact-surface heat utilizer
(Видавництво Львівської політехніки, 2020-02-10) Возняк, О. Т.; Юркевич, Ю. С.; Касинець, М. Є.; Сухолова, І. Є.; Довбуш, О. М.; Voznyak, Orest; Yurkevych, Yurij; Kasynets, Mariana; Sukholova, Iryna; Dovbush, Oleksandr; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
У промисловості застосовуються контактно-поверхневі теплообмінники. В цих апаратах реалізується глибоке охолодження продуктів спалювання (30–40 оC). При розрахунку контактно-поверхневих теплообмінників поверхневий коефіцієнт передачі повного тепла для насадкової камери є найважливішим фактором, що визначає як контактну частину, так і зведений поверхневий теплообмінник. Цього досягають декількома методами. При цьому виникають труднощі з вибором найефективнішого методу, який би забезпечував високу точність розрахунку цієї величини, а також не був би надто складним. У цій статті запропонований метод розрахунку величини s для контактно-поверхневих теплообмінників, який відповідає обидвом умовам, описаними вище. Як основний застосовують метод чисельного інтегрування, за яким можна обчислити значення s із найбільшою точністю. Значення s подається як функція чотирьох незалежних аргументів. Отримані результати подано у вигляді діаграми, яку апроксимовано за допомогою рівняння. Отже, можна стверджувати, що запропоновано ефективний метод розрахунку коефіцієнта передавання повної теплоти для насадкової камери в контактно-поверхневих теплообмінниках, які використовуються для загального та технологічного гарячого водопостачання. Метою статті є вибір найраціональніших схем складу обладнання утилізації тепла для використання тепла продуктів спалювання ендогазу та розроблення інженерного методу розрахунку цього обладнання. Отримані залежності доволі прості у використанні та дають хорошу узгодженість результатів. Запропоновано ефективний метод визначення коефіцієнта передавання повного тепла для насадкової камери в контактних теплообмінниках при будь-яких заданих вихідних значеннях у вказаному інтервалі, що дає змогу проводити розрахунки як графічно, так і аналітично.
Efficiency of iron removal from drinking water with household filters
(Видавництво Львівської політехніки, 2020-02-10) Мацієвська, О. О.; Качмар, І. З.; Капітула, В. В.; Matsiyevska, Oksana; Kachmar, Iryna; Kapitula, Vladyslav; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Значення концентрації загального заліза – одне з головних фізико-хімічних показників безпечності та якості водопровідної води. Нормативне значення концентрації загального заліза у водопровідній воді – не більше за 0,2 мг/дм3. В окремих випадках, пов'язаних з особливими природними умовами та технологією підготовки питної води, цей показник може бути збільшений до 1,0 мг/дм3. Надлишковий вміст заліза у воді несприятливо впливає на шкіру, склад крові тощо. Тривале споживання води з підвищеним вмістом заліза призводить до захворювань печінки, викликає алергічні реакції тощо. Аналіз якості підземних вод на території Львівської області свідчить про підвищений вміст загального заліза у воді деяких водозаборів. Проте, навіть за відповідної якості води в джерелах та задовільної роботи водопровідних очисних споруд не виключене її вторинне забруднення у розподільних мережах системи водопостачання населених пунктів. Населення України для додаткового очищення питної води використовує побутові фільтри, зокрема картриджного типу. Мета дослідження – порівняння ефективності знезалізнення питної води побутовими фільтрами марок “Наша вода” (Україна), BRITA (Німеччина) та “Аквафор” (Росія). Експериментальне дослідження роботи фільтрів виконували для визначення залежності вмісту заліза у фільтраті від об’єму профільтрованого модельного розчину. Під час приготування модельного розчину використовували воду з водопроводу м. Львова, відібрану в районі вул. С. Бандери з вихідним вмістом заліза 0,02–0,3 мг/дм3. Концентрація заліза у модельному розчині становила 1 мг/дм3. З початку експерименту концентрація заліза у фільтраті зменшувалась і досягала нормативного значення 0,2 мг/дм3 після проходження 15, 15 та 2,5 дм3 фільтрату відповідно для фільтрів “Наша вода”, BRITA та “Аквафор”. Об’єм фільтрату, який пройшов крізь фільтри “Наша вода”, BRITA та “Аквафор”, ста- новив відповідно 210, 350 та 80 дм3. Незначна швидкість фільтрування води крізь фільтр “Аквафор” унеможливила проведення експерименту після фільтрування 80 дм3 модельного розчину. Досліджувані фільтри показали позитивні результати щодо зменшення вмісту загального заліза у воді. Проте, для знезалізнення питної води (зокрема водопровідної) варто застосовувати відомі методи знезалізнення на водопровідних очисних спорудах населених пунктів.
Research on the aerodynamic characteristics of zero-energy house modular type
(Видавництво Львівської політехніки, 2020-02-10) Желих, В. М.; Фурдас, Ю. В.; Козак, Х. Р.; Ребман, М. Р.; Zhelykh, Vasyl; Furdas, Yurii; Kozak, Khrystyna; Rebman, Maksym; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Вирішення завдань аеродинаміки будівель є важливим інструментом для визначення впливів вітрових потоків на будівлю з урахуванням рельєфу місцевості. При зміні напрямків обтікання будинку змінюється характер вітрового потоку, який спричинений різною геометрією форм будинку та рельєфу, тому виникає необхідність проведення спеціальних досліджень в аеродинамічній трубі. Аеродинамічні дослідження дають можливість визначити вплив рельєфу на розподіл та значення аеродинамічних коефіцієнтів на поверхні моделі будинку, а також вплив конструкції моделі на розподіл тисків на поверхні настелення. Оскільки питання відбору тепла вітровим потоком по поверхні енергоефективних і пасивних будинків є недостатньо вивчене, було проведено ряд експериментальних досліджень щодо обтікання будівлі повітряним потоком під різними кутами . Експериментальні дослідження проводили на моделі будівлі, виконаній у масштабі 1:16, в аеродинамічній трубі в лабораторії Національного університету “Львівська політехніка”. Проаналізувавши отримані результати, можна стверджувати, що на навітряній області плоскої поверхні виникає зона додатних значень аеродинамічного коефіцієнта з хвилеподібним збільшенням при наближенні до навітряного фасаду моделі будинку. Для напрямку набігаючого потоку 0° в області навітряного фасаду моделі значення k поступово зростають у міру віддалення від поверхні настелювання і дещо зменшуються при наближенні до даху моделі. Було побудовано епюри розподілу аеродинамічних коефіцієнтів, які дають можливість вибору раціональної орієнтації будинку під час його проектування. Крім того, отримано, що на підвітряному фасаді моделі значення аеродинамічних коефіцієнтів від'ємні і знаходяться в діапазоні -0,16…-0,45 для кута набігаючого потоку α = 0°. Ці значення менші за величини, які регламентуються нормами для підвітряного фасаду будинку. А на навітряній області даху, аеродинамічні коефіцієнти набувають широкого діапазону значень від 0,63 до 1,21, що свідчить про різку зміну вітрових тисків на поверхні даху.