Theory and Building Practice

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

Browse

Now showing 1 - 20 of 123

Adhesion of bituminous binders with aggregates in the context of surface dressing technology for road pavements treatment
(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-06) Сідун, Ю. В.; Солодкий, С. Й.; Воліс, О. Є.; Станчак, С. А.; Бідось, В. М.; Sidun, Iurii; Solodkyy, Serhiy; Vollis, Oleksiy; Stanchak, Svitlana; Bidos, Volodymyr; Національний університет “Львівська політехніка”; Військовий коледж сержантського складу Національної академії сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного; Lviv Polytechnic National University; College of National Army Academy named after, Hetman P. Sahaidachnyi
Розглянуто тонкошарові покриття за технологією поверхневої обробки, які є поширеним варіантом збереження та герметизації верхніх шарів дорожніх конструкцій. Однією з основних характеристик якості цих покриттів є зчеплюваність (адгезія) між бітумним та мінеральним матеріалом. В статті досліджено зчеплюваність кам’яних матеріалів різних гранітних кар’єрів України з бітумним в’яжучим, а саме бітумною емульсією, для застосування в технології поверхневої обробки дорожніх покриттів. В роботі використано українські та європейські методи досліджень визначення зчеплюваності в системі бітум–кам’яний матеріал. За українським методом визначено зчеплюваність залишкового в'яжучого, виділеного з емульсії після її розпаду, з поверхнею щебню після кип’ятіння в дистильованій воді та в розчині гліцерину та дистильованої води. Як європейський метод для досліджень використано ударний метод із застосуванням плити Віаліт. Розроблено три склади бітумних емульсій для тонкошарових покриттів автомобільних доріг за технологією поверхневої обробки залежно від вмісту бітуму в емульсії, типу використаної кислоти (соляна чи ортофосфорна), ph водної фрази бітумної емульсії та двох варіантів емульгаторів. Результати випробувань за вибраними методами показали схожі результати, що дало змогу встановити оптимальний кам’яний матеріал серед досліджених і відповідно оптимальний склад бітумної емульсії. Також досліджено необхідну кількість бітумної емульсії, яка має бути розподілена по плиті Віаліта за критерієм зчеплюваності для цього методу досліджень.
Adhesion of road bitumen emulsions on both hydrochloric and orthophosphoric acids for the technology of surface dressing
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-03) Сідун, Ю. В.; Волліс, О. Є.; Бідось, В. М.; Станчак, С. А.; Гелон, Д. Р.; Sidun, Iurii; Vollis, Oleksiy; Bidos, Volodymyr; Stanchak, Svitlana; Helon, Danylo; Національний університет “Львівська політехніка”; Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного; Lviv Polytechnic National University; Hetman Petro Sahaydachnyi National Army Academy
Розглянуто шари зносу за технологією поверхневої обробки, що є варіантом збереження та герметизації верхніх шарів дорожніх конструкцій. Однією із ключових характеристик якості цих шарів є зчеплюваність (адгезія) між бітумним та мінеральним матеріалом. В статті досліджено зчеплюваність кам’яних матеріалів різних гранітних кар’єрів України із бітумним в’яжучим, а саме бітумною емульсією, для застосування в технології поверхневої обробки дорожніх покриттів. В роботі використано українські та європейські методи досліджень визначення зчеплюваності в системі бітум – кам’яний матеріал. За українським методом визначено зчеплюваність залишкового в’яжучого, виділеного з емульсії після її розпаду, із поверхнею щебеню після кип’ятіння у дистильованій воді та в розчині гліцерину і дистильованої води. Як європейський метод для досліджень використано ударний метод із застосуванням плити Віаліт. Розроблено два склади бітумних емульсій для тонкошарових покриттів автомобільних доріг за технологією поверхневої обробки залежно від типу використаної кислоти (соляна чи ортофосфорна). Результати випробувань за вибраними методами схожі, що дало змогу вибрати оптимальний кам’яний матеріал серед досліджених і відповідно оптимальний склад бітумної емульсії. Доведено, що на зчеплюваність в’яжучого із гранітним щебенем особливо впливає зміна температурних режимів ведення випробувань. За температур 95 °С та 100 °С зчеплюваність емульсії на ортофосфорній кислоті вища, ніж у соляної, а за 5 °С, 10 °С, 14 °С краща зчеплюваність у емульсії із соляною кислотою.
Air quality monitoring in a selected classroom
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-03) Капало, П.; Возняк, О. Т.; Желих, В. М.; Клименко, Г. М.; Миронюк, Х. В.; Kapalo, Peter; Voznyak, Orest; Zhelykh, Vasyl; Klymenko, Hanna; Myroniuk, Khrystyna; Технічний університет Кошице; Національний університет “Львівська політехніка”; Technical University of Kosice; Lviv Polytechnic National University
Під час дослідження “Експериментальне визначення оптимальної кількості повітря у вибраному приміщенні в Україні на основі вимірювань концентрації вуглекислого газу” було проведено експериментальне вимірювання у вибраній навчальній аудиторії України. Мета експериментального вимірювання – визначити зміну температури повітря, відносної вологості та концентрації вуглекислого газу під час навчального процесу. Потім за кривими концентрації вуглекислого газу можна розрахувати необхідну інтенсивність вентиляції у приміщенні. У статті викладено результати вимірювання температури повітря та концентрації вуглекислого газу в приміщенні, а також визначення реакції людей у приміщенні на якість повітря. Низка досліджень підтверджують, що якість повітря у навчальних аудиторіях істотно впливає на здоров’я та успішність учнів і вчителів. Відповідно до Указу 527/2007 [1], приміщення, які використовують для навчання дітей та молоді, повинні опалюватися так, щоб забезпечити температуру не менше ніж 20 °С у приміщеннях, де учні працюють чотири години і більше. Для забезпечення повітрообміну від 20 до 30 м3/год на учня необхідна вентиляція. Згідно з українським стандартом ДБН V.2.2-3: 2018, мінімальна температура повітря – 18 °С і повітрообмін 20 м3/год на одну людину. Можна припустити, що якби в класі був прилад для вимірювання концентрації вуглекислого газу, який би подавав акустичний сигнал після досягнення значення 1000 ppm, то приміщення почали би провітрювати. Однак часто люди в класі настільки зайняті навчальним процесом, що помічають погіршення якості повітря лише після того, як покинуть кімнату, вийдуть у коридор.
Alternative heat systems for modular buildings
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-03) Желих, В. М.; Фурдас, Ю. В.; Адамский, М.; Гузик, Д. В.; Цізда, А. Є.; Zhelykh, Vasyl; Furdas, Yurii; Adamski, Mariusz; Guzyk, Dmytro; Tsizda, Andriy; Національний університет “Львівська політехніка”; Білостоцький технологічний університет; Національний університет “Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка”; Lviv Polytechnic National University; Technical University of Bialystok; National University “Yuri Kondratyuk Poltava Polytechnic”
У наш час надзвичайно актуальною залишається проблема енергоощадного будівництва. Застосування альтернативних джерел енергії для теплозабезпечення будівель і споруд є одним зі шляхів вирішення проблеми раціонального використання паливно-енергетичних ресурсів. У цій статті розглянуто ефективні методи використання сонячної енергії за допомогою термосифонних сонячних колекторів, інтегрованих у зовнішні огороджувальні конструкції модульного будинку. Результати досліджень показали, що для ефективної роботи термосифонного колектора площа вентиляційних отворів повинна бути в межах 0,005–0,06 м 2. Питання зниження витрат на паливно-енергетичні ресурси та зменшення впливу на навколишнє середовище, а також термінів реалізації проєктів сьогодні більш ніж актуальні для будівельних компаній і знайшли відображення у сучасному “модульному будівництві”. Тому Україні потрібно було б звернути увагу на цю сучасну будівельну систему як один зі способів вирішення проблем нестачі нових та розселення старих житлових площ. Важливим питанням під час розроблення модульних будинків залишається проблема підтримання теплового стану в приміщеннях. Потрібно враховувати можливість автономного забезпечення таких об’єктів енергоресурсами. Це можливо у разі використання альтернативних видів енергії, таких як сонячна та геотермальна енергія, а за можливості – енергія вітру та біогазу. Отже, нині технології модульного будівництва потребують комплексного підходу до вирішення питань енергоощадності та забезпечення необхідних параметрів мікроклімату в таких будинках
Analysis of calculation regulation methods in steel combined trusses
(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-06) Гоголь, М. В.; Пелешко, І. Д.; Петренко, О. В.; Сидорак, Д. П.; Hohol, Myron; Peleshko, Ivan; Petrenko, Alexey; Sydorak, Dmytro; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Розглянуто розрахункове регулювання напружено-деформованого стану (НДС) комбінованих сталевих ферм, яке дає змогу зменшити розрахункові зусилля у деяких елементах (перерізах) конструкції за рахунок збільшення зусиль у інших елементах (перерізах) та спроектувати рівномірно напружені конструкції як найраціональніші системи. Показано, що розрахунковий метод регулювання НДС у комбінованих сталевих фермах дає змогу зменшити витрату сталі до 34 %. Запропоновано чотири методи розрахункового регулювання НДС в балці жорсткості комбінованої системи та їх раціональні параметри. Наведено переваги комбінованих конструкцій: концентрація матеріалу та можливість проектування їх як малоелементних, що, зокрема, підвищує технологічність. Подано коефіцієнти повноти напруженого стану конструктивнихелементів, які дають змогу оцінити якісно об’ємний напружений стан конструктивних елементів та конструкцій, у які ці елементи входять. Виконано порівняльний розрахунок двох комбінованих сталевих ферм із різною топологією, розташуванням конструктивних елементів та однаковою масою і геометричними характеристиками. Здійснено порівняльний аналіз параметрів розрахованих ферм, таких як маса та потенційна енергія деформації. Показано на прикладі, що для кількісного критерію оцінювання якості комбінованих конструкцій з регулюванням НДС можливо раціонально використовувати максимальну потенційну енергію деформації. Наведено залежності для розрахунку максимальної потенціальної енергії стиснених, розтягнутих і стиснуто-зігнутих елементів несучих сталевих конструкцій.
Analysis of factors influencing the formation of the channel flow of the rivers of Prykarpattia
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-03) Гнатів, Р. М.; Яхно, О. М.; Гнатів, І. Р.; Hnativ, Roman; Yakhno, Oleg; Hnativ, Ihor; Національний університет “Львівська політехніка”; НТУУ “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського”; Львівський національний університет природокористування; Lviv Polytechnic National University; National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”; Lviv National University of Nature Management
Руслові процеси є найдинамічнішими екзогенними геоморфологічними процесами. Цей науковий напрям досліджень вирішує багато складних наукових проблем та давно розробляється в Україні та у світі в різних галузях науки, а саме геоморфології, гідрології та технічних науках. Русловий процес постійно та тісно зв’язаний із геологічними, геоморфологічними, кліматичними та ґрунтовими умовами цієї території. Склад продуктів вивітрювання і вихід на поверхню корінних порід визначає спільно із вищевказаними факторами кількість твердого матеріалу, що зноситься водою, а разом із тим і зміну форми русла цих потоків. Досліджено зміни руслових процесів річок Прикарпатського регіону, які підтвердили розвиток активних екзогенних процесів у басейнах річок гірських річок, особливо на схилових територіях. Основними причинами активізації ерозійних процесів у басейні р. Стрий та її приток є забір гравію із русла річки біля м. Стрий та збільшення стоку води під час повеней, що відображається на поздовжніх профілях аналізованих річок. Цей висновок підтверджується також поширенням та розвитком вертикальних деформацій в інших річкових системах Українських Карпат. Відбір гравійно-галькового матеріалу та випрямлення русел річок характерні майже для всіх річкових систем верхньої частини басейну Дністра. Наявність на русловій території піщано-гравійних сумішей спонукає до їх видобування, яке часто є несанкціонованим, що спричиняє деформаційні процеси русла річки та її берегів. Легкі за механічним складом ґрунти розмиваються, особливо під час паводків. Це спричиняє розвиток ерозійних процесів у руслах та на прилеглих територіях.
Analysis of the most common damages in reinforced concrete structures: a review
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-03) Бліхарський, Я. З.; Копійка, Н. С.; Blikharskyy, Yaroslav; Kopiika, Nadiia; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Залізобетонні конструкції сьогодні є одними із найпоширеніших як в новому будівництві, так і в наявних будівлях і спорудах. Вони часто зазнають різних негативних впливів навколишнього середовища, що знижує їхню надійність і довговічність. Оптимізація будівельних конструкцій передбачає продовження їх життєвого циклу, оцінку їх довговічності, надійності та залишкового терміну служби. Для цього необхідна достовірна оцінка наявних пошкоджень, що є наслідком негативного впливу навколишнього середовища. Дефекти і пошкодження у залізобетонних конструкціях є складним питанням, яке необхідно розглядати з урахуванням різних факторів. Пошкодження та дефекти слід оцінювати за різними критеріями, зокрема за ступенем деградації, типом, часом та причиною утворення тощо. У статті детально проаналізовано найпоширеніші пошкодження залізобетонних конструкцій на основі ретельного огляду літератури з цього питання. Також запропоновано класифікацію причин зниження несучої здатності залізобетонних конструкцій. Виділено основні аспекти, які необхідно враховувати під час оцінювання залишкового ресурсу залізобетонних конструкцій за різних видів пошкоджень і дефектів. У дослідженні додатково розглянуто механізми корозії та особливості змін напружено-деформованого стану залізобетонних елементів в умовах корозійного впливу. Вивчення залізобетонних конструкцій за наявності в них пошкоджень і дефектів різних типів можливе лише за умови розуміння їхньої поведінки і структурних особливостей. Подальше теоретичне й експериментальне дослідження проблеми дефектів у залізобетонних конструкціях у комплексі з польовими дослідженнями реальних об’єктів необхідне для розроблення достовірних методів оцінювання їхньої залишкової несучої здатності.
Analysis of ventilation in the selected lecture room: case study
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Капало, П.; Баргловський, Л.; Адамскі, М.; Kapalo, P.; Bargłowski, L.; Adamski, M.; Кошицький технічний університет; Білостоцький технічний університет; Technical University of Kosice; Bialystok University of Technology
Діти та шкільна молодь проводять більше годин на день у класах і, залежно від кількості людей, піддаються впливу погіршення якості повітря в приміщеннях. Різноманітні дослідження, які спостерігають за умовами внутрішнього середовища, вказують на необхідність збільшення рівня вентиляції в класах. Чинні стандарти та рекомендації щодо вентиляції в шкільних класах здебільшого зосереджуються на сприйнятій якості повітря, тоді як доступна вентиляція в багатьох школах вже не відповідає цим критеріям, що призводить до поганої якості повітря в приміщенні. У шкільних класах потрібні нові способи вентиляції, де дизайн має бути перенесений з комфорту на здоров’я. Документально визначено необхідну об’ємну витрату повітря вентиляційної установки для провітрювання обраної аудиторії. Коротко охарактеризовано законодавчі вимоги, що діють у Словаччині та Польщі. Особливу увагу було приділено постановам Міністерства охорони здоров’я, Міністерства навколишнього середовища, Міністерства транспорту та будівництва Словацької Республіки та постановам Міністерства освіти та спорту, Міністерства інфраструктури та європейським стандартам. Задокументовано також експериментальне вимірювання, виконане в аудиторії. Отримані значення об’ємної витрати повітря, необхідної для вентиляції аудиторії, розраховані відповідно до вимог законодавства, порівнюються зі значенням, розрахованим на основі виміряного ходу концентрації вуглекислого газу.
Analysis of wall materials according to thermal parameters
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-03) Марущак, У. Д.; Позняк, О. Р.; Marushchak, Uliana; Pozniak, Oksana; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Зменшення енергоспоживання у будівельному секторі України пов’язане з необхідністю термомодернізації житлового фонду і будівництвом нового житла, що відповідає вимогам енергоефективності. Проаналізовано структуру стінових матеріалів, які використовують в Україні під час зведення багатоповерхових та індивідуальних будівель, та стінових матеріалів будівель, споруджених у 60-ті роки минулого століття. Згідно із сучасними тенденціями зеленого будівництва, перевагу надають матеріалам із низьким впливом на довкілля. Наведено порівняння теплотехнічних показників найпоширеніших стінових матеріалів. Показано, що для забезпечення необхідних показників опорів теплопередачі зовнішніх стін енергоефективних будівель необхідно застосовувати cистеми фасадної теплоізоляції. Насамперед це стосується стінових конструкцій наявного житлового фонду, опір теплопередачі яких у 3–5 рази нижчий, ніж нормативний. Використання ефективних стінових матеріалів у одношаровому виконанні дає змогу забезпечити відповідність приведеної різниці температур нормативним документам. Водночас цей показник для кладки із керамічної та силікатної цегли, керамзитобетонної панелі міститься у межах 4,9–7,7 ºС та не задовольняє сангігієнічних вимог. Низький опір теплопередачі та низька теплова інерція стін із цегли та стінової керамзитобетонної панелі спричиняють підвищені показники питомих тепловтрат за опалювальний період (118,36–133,88 кВтûгод) та питомих теплонадходжень у літній період (2,03–2,43 кВтûгод), що зумовлює зростання потреби на опалення та охолодження, водночас використання ефективних стінових матеріалів відповідає принципам енерго- та ресурсоощадності.
Application of AHP and GRA methods in Energy Efficiency Potential’s Assessment of Envelopes from Natural Materials
(Видавництво Львівської політехніки, 2020-03-23) Бікс, Ю. С.; Ратушняк, Г. С.; Ратушняк, О. Г.; Ряполов, П. С.; Biks, Yuriy; Ratushnyak, Georgiy; Ratushnyak, Olga; Ryapolov, Pavlo; Вінницький національний технічний університет; Vinnytsia National Technical University
Найкращий вибір енергоефективних огороджувальних конструкцій з різноманітних доступних матеріалів залишається проблемою. Тому в цій роботі проведена спроба багатокритеріальної оцінки теплотехнічних характеристик деяких будівельних матеріалів природного походження для енергоефективних огороджувальних конструкцій. Наступні типи стін з природних енергоефективних матеріалів розглянуто в порівняльній оцінці: арболіт, саман, панель із солом’яних блоків, землебит, чуркобетон, СІП панель з ековатою, арболіт+солома та енергоефективний теплоблок. Проаналізовано вплив часу теплової інерції τ, теплоємності внутрішньої площі, показника теплової інерції D, загальної величини термічного опору Rtot, вартості матеріалів стін та їхню вагу. Багатокритеріальну чисельну оцінку потенціалу енергоефективності огороджувальної конструкції проводили двома популярними методами – методом аналізу ієрархій (МАІ) як суб’єктивним методом та методом сірого реляційного аналізу (СРА) як об’єктивним методом. Обидва методи дозволяють упорядкувати альтернативи та можуть бути застосовані як інструменти підтримки прийняття рішень у процесі прийняття рішень у виборі найкращої альтернативи з точки зору багатокритеріальної оцінки. Проведені за двома незалежними методиками дослідження показали, що найкращим типом огороджувальної конструкції з точки зору запропонованих критеріїв, є стіна з арболіту а також з арболіту+соломи, майже втричі менший потенціал має стіна із землебиту. Стіни з чуркобетону, енергоефективного теплоблоку та солом’яних панелей, що оцінені за двома методиками мають практично однаковий узагальнений індекс потенціалу енергоефективності. Для більш об’єктивного аналізу, беручи до уваги різноманітність фізичних та фізико-механічних параметрів матеріалу огороджувальних конструкцій стін, запропоновано узагальнений індекс потенціалу енергоефективності огороджувальних конструкцій. Оцінка узагальненого індексу потенціалу енергоефективності розрахована за двома методиками показала, що за МАІ показники мають більш неоднорідні значення величин, що може бути пояснено суб’єктивністю в оцінці при проведенні процедури парних порівнянь альтернатив.
Application of Wastepaper Sludge Ash as Mineral Powder for Hot Asphalt Concrete Mix
(Видавництво Львівської політехніки, 2020-03-23) Гідей, В. В.; Сідун, Ю. В.; Гуняк, О.; Станчак, С. А.; Бідось, В. М.; Hidei, Volodymyr; Sidun, Iurii; Hunyak, Oleksii; Stanchak, Svitlana; Bidos, Volodymyr; Національний університет “Львівська політехніка”; Військовий коледж сержантського складу Національної академії сухопутних військ ім. гетьмана Петра Сагайдачного; Lviv Polytechnic National University; College of National Army Academy named after, Hetman P. Sahaidachnyi
У статті доведена можливість використання макулатурного скопу в ролі мінерального порошку для традиційного гарячого мінерального порошку. Досліджено хімічний (оксидний) склад наповнювачів, який визначили за допомогою дифлактометра ДРОН – 3.0. Встановлено, що у складі макулатурного скопу присутній CaO в достатній кількості, що дає можливість застосування цього відходу в ролі наповнювача для асфальтобетону. Встановлено зерновий склад мінерального порошку та розмелено за допомогою кульового млина до відповідного зернового складу макулатурний скоп. Досліджено основні фізико-механічні показники бітуму 70/100, що утворюватиме з дослідженими мінеральними наповнювачами асфальтне в’яжуче. Заформовано такі серії традиційної гарячої асфальтобетонної суміші з використанням: мінерального порошку, макулатурного скопу, на мінерального порошку та макулатурного скопу у співвідношенні 50/50, 30/70, 20/80 (% мас). Встановлюємо, що макулатурний скоп може слугувати матеріалом, що можна використовувати в ролі мінерального порошка для асфальтобетонних сумішей. Згідно з вимогами ДСТУ Б В.2.7-119:2011 асфальтобетон з макулатурним скопом є кондинційним, але показник водасичення наближається до допустимо дозволеного значення, порівняно з асфальтобетоном і з мінеральним порошком він є вищим на 55 %. Такий результат зумовлений різницею в оксидному складі наповнювачів, а саме менший вміст продуктів вапнякової породи в макулатурному скопі. За комбінованого застосування мінерального порошку та макулатурного скопу у співідношенні 50/50, 30/70, 20/80 (% мас) показник водонасичення знижується. Щодо границі міцності при стиску та границі міцності при стиску після водонасичення зразків асфальтобетону, ці показники з використання макулатурного скопу є меншими, ніж з використанням мінерального порошку лише на 10 %. Найраціональніше використання макулатурного скопу з огляду на проведені дослідження можна досягнути в поєднанні з мінеральним порошком у співвідношенні 50/50.
Assessment of energy security of higher education institutions
(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-06) Пашкевич, В. З.; Малашкін, М. А.; Желих, В. М.; Лозинський, О. Ю.; Pashkevych, Volodymyr; Malashkin, Maksym; Zhelykh, Vasyl; Lozynskyy, Orest; Національний університет “Львівська політехніка”; Українська енергетична асоціація; Lviv Polytechnic National University; Ukraine Energy Association
Сьогодні відсутні чіткі та ґрунтовні методики оцінки енергетичної безпеки підприємства. Ці невирішені питання не дають змогу на відповідному рівні управляти безпекою підприємства, що негативно позначається на результатах його господарювання. Ця проблематика особливо актуальна для закладів вищої освіти, що фінансуються з державного бюджету. Визначення рівня енергетичної безпеки на основі прийнятої загальної системи комплексних показників є однією з умов сталого соціально-економічного та матеріально-технічного розвитку закладів вищої освіти та повинно посилити увагу керівників ЗВО до проблем, пов’язаних із підвищенням енергетичної безпеки. Нагальна необхідність створення ефективної системи управління процесами енергоспоживання та енергозбереження в галузі освіти та важливість результатів оцінювання енергетичної безпеки для забезпечення сталого розвитку закладів вищої освіти свідчить про об’єктивну необхідність проведення таких обстежень. У роботі висвітлено обстеження енергетичного господарства Національного університету “Львівська політехніка” з метою оцінки енергетичної безпеки, удосконалення стратегії енерговикористання та розроблення заходів з підвищення енергетичної безпеки університету. В основу запропонованого методу покладено методику визначення 46 показників, за якими сформовано п’ять критеріїв енергетичної безпеки зокрема такі як: “Енергоефективність”, “Енергонезалежність”, “Енергозабезпеченість”, “Надійність теплопостачання”, “Економічна стабільність”. За згаданими показниками обчислено значення кожного з перехованих вище критеріїв і проаналізовано їх рівні. На основі цього аналізу запропоновано засади підвищення енергетичної безпеки університету.
Assessment of the possibility of transferring Ukrainian district heating systems to low-temperature coolants
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Савченко, О. О.; Юркевич, Ю. С.; Возняк, О. Т.; Савченко, З. С.; Savchenko, O.; Yurkevych, Yu.; Voznyak, O.; Savchenko, Z.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Основними причинами активного впровадження централізованих систем теплопостачання у країнах Євросоюзу є підвищення енергетичної незалежності країни та скорочення шкідливих викидів у довкілля. У таких випадках як джерела енергії застосовують відновлювальні джерела енергії. Одним із застережень під час використання відновлювальних джерел як джерела енергії є їх низький температурний потенціал, оскільки це потребує відповідних температурних параметрів теплоносія у системах централізованого теплопостачання. Досліджено можливість переходу систем централізованого теплопостачання України на параметри низькотемпературних систем. Дослідження були проведені для багатоквартирного житлового будинку, побудованого за типовим проєктом у Львові. Як показали дані дослідження, вимоги існуючих нормативних документів України не дозволяють суттєво зменшити теплове навантаження на джерело теплоти. Так, значення максимального теплового потоку на систему опалення зменшилося на 36 %, а максимальний тепловий потік на систему гарячого водопостачання – на 7,7 %, а сумарна максимальна годинна витрата теплоти, відповідно, зменшилася на 23 %. Крім того, у дослідженнях встановлено, що для таких значень теплової потужності джерела теплоти зменшення температурних параметрів теплоносія може призвести до збільшення витрати теплоносія для забезпечення тепловою енергією будинку майже у 3 рази. А це, своєю чергою, за однакового діаметру трубопроводу, призводить до збільшення питомих втрат тиску у понад 5 разів та, відповідно, до збільшення потужності циркуляційних насосів, споживання електричної енергії та собівартості цих насосів. Це означає, що на сьогодні перехід великих систем централізованого теплопостачання України на низькотемпературні теплоносії можливий лише за реконструкції теплових мереж. Можливим є поетапне переведення на низькотемпературні теплоносії окремих груп споживачів, зокрема теплові мережі, які забезпечують теплотою квартали житлової забудови, де проведено термореноваційні заходи, а потреби гарячого водопостачання забезпечуються протічними газовими водонагрівачами.
Building heat supply system based on hybrid solar collectors
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Шаповал, С. П.; Касинець, М. Є.; Гулай, Б. І.; Пришляк, Ю. В.; Shapoval, S.; Kasynets, M.; Gulai, B.; Prishlyak, Yu.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Запровадження нових технологій у будівництві та підвищення енергозбережних властивостей матеріалів спонукає до розроблення ефективних методів для збирання сонячної енергії, з подальшим її використанням у системах теплозабезпечення будівель різного призначення. Але збирання та накопичення отриманого тепла супроводжуються постійними втратами, які пов’язані з кліматичними умовами, географічним розташуванням, конструктивними особливостями елементів сонячних систем та правильністю вибору типу сонячного колектора. Ці проблеми – одні із основних у сонячній енергетиці. Вирішити їх можливо із застосуванням інноваційних комплексних методів, основа яких – упровадження нових елементів у конструкцію сонячних перетворювачів. Дослідження показують, що використання гібридних сонячних колекторів є одним із способів підвищення ефективності геліосистем загалом. У статті розглянуто конструкцію сонячного колектора із розташуванням трубок циркуляції над теплопоглинальною поверхнею без прозорого покриття. Досліджено геліосистему із природною циркуляцією теплоносія – води. На основі виконаних експериментів розроблено номограму взаємозв’язку коефіцієнта теплової ефективності Кеф, кутів нахилу встановлення гібридного сонячного колектора α і β та густини потоку випромінювання Ів. За допомогою цієї номограми отримано функціональну залежність, яка дає змогу точно визначати коефіцієнт теплової ефективності залежно від вхідних параметрів. Розрахунки показали, що за певних кутів нахилу і відповідної інтенсивності сонячного випромінювання значення Кеф зростає і може досягати 50 %. Наведені дослідження свідчать про потребу в застосуванні гібридних сонячних колекторів для забезпечення ефективного збирання сонячної енергії в різних кліматичних умовах та підкреслюють важливість подальших досліджень і вдосконалення конструкції таких систем для зменшення забруднення навколишнього середовища і підвищення стійкості систем теплопостачання.
Calculation of Damage RC Constructions According to Deformation Mode
(Видавництво Львівської політехніки, 2020-03-23) Бліхарський, Я. З.; Blikharskyy, Yaroslav; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
У цій статті представлені результати теоретичного дослідження залізобетонних балок з пошкодженою робочою арматурою. Досліджено зміну мікротвердості стальної арматури діаметром 20 мм із сталі класу А500С у радіальному напрямку та встановлено товщину термічно-зміцненого шару. Встановлено, що товщина термічно-зміцненого сталевого шару арматурного стержня діаметром 20 мм A500C становить приблизно 3 мм. Виявлено, що міцнісні характеристики цього шару на 50 % вищі порівняно з матеріалом серцевини арматури, тоді як характеристики пластичності нижчі. Метою роботи є визначення міцності та деформативності залізобетонних конструкцій без пошкодження арматури та у разі її пошкодження. Визначення впливу змін фізико-механічних характеристик арматури на несучу здатність залізобетонних балок, що зазнали пошкоджень, згідно до діючих норм, що базуються на деформаційній моделі розрахунку. Ця методика використовує нелінійні діаграми деформацій бетону та арматури та базується на ітераційному методі розрахунку. Відповідно до програми досліджень було розраховано три зразки залізобетонних балок з різними параметрами. Серед них були непошкоджені контрольні зразки з одиночною робочою арматурою діаметром 20 мм – BC-1; зразок з арматурою 20 мм із пошкодженнями близько 40 % без змін фізико-механічних властивостей арматури – BD-2 та зразок з армуванням 20 мм із пошкодженнями близько 40 % із зміною фізико-механічних властивостей арматури – BD-3. Встановлено вплив зміни фізико-механічних характеристик арматури на несучу здатність пошкоджених залізобетонних балок. Для залізобетонних балок з пошкодженням 40 % робочої арматури без врахування зміни фізико-механічних характеристик арматури несуча здатність знижується на 37 % порівняно з контрольними непошкодженими зразками. Враховуючи зміну фізико-механічних характеристик, несуча здатність залізобетонних конструкцій з пошкодженням 40 % робочої арматури знижується на 50 % порівняно з контрольними зразками.
Cationic over-stabilised bitumen emulsion in road construction: review
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Сідун, Ю. В.; Соболь, Х. С.; Бідось, В. М.; Гуняк, О. М.; Процик, І. М.; Sidun, I.; Sobol, K.; Bidos, V.; Hunyak, O.; Protsyk, I.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Описано класифікацію катіонних бітумних емульсій за “реактивністю” та характеристиками розпаду. Наведено методи досліджень характеристик розпаду для бітумних емульсій різної “реактивності” відповідно до європейського та українського нормативних документів. Приведено доступні емульгатори в Україні для надстійких бітумних емульсій з описом дорожньої технології, де вони можуть бути застосовані. Виділено два типи можливих емульгаторів для надстійких бітумних емульсій: суперстабільні емульгатори та повільно розпадні. Проведено літературний огляд використання надстійких бітумних катіонних емульсій у технологіях стабілізації грунтів, укріплення матеріалів основи емульсією, технологія “холодного ресайклінгу”. Оглянуто закономірності взаємодії надстійкої бітумної емульсії із тонкодисперсними мінеральними в’яжучим та наповнювачами, встановлено, що таким емульсіям притаманний найдовший з-поміж інших класів емульсій час розпаду і найповільніша швидкість розпаду. Надстійкі бітумні емульсії дають змогу протягом відносно довгого часу змішуватись з мінеральними матеріалами і створювати з ними однорідні суміші, рівномірно вкриваючи їх зерна. Загалом виявлено достатньо інформації з відкритих джерел щодо надстійких бітумних емульсій для дорожніх технологій, проте деякі науковці ототожнюють їх із бітумними емульсіями повільного розпаду. Інші у своїх статтях не згадують клас використаної емульсії згідно з нормативними документами. Натомість вони окреслюють безпосередні функції, що виконує емульсія як складник певної суміші, чи вказують на роль емульсії в певному технологічному процесі влаштування шарів дорожньої конструкції. Як наслідок, через застосування тієї чи іншої бітумної катіонної емульсії в певній технології, ми можемо опосередковано дізнатись її реактивність, а після цього припустити, чи вона належить до надстійких
Chlorella Vulgaris in Wastewater Treatment Processes – Practical Experience
(Видавництво Львівської політехніки, 2020-03-23) Вовк, Л. І.; О. О Мацієвська.; Жданов, О. В.; Vovk, Lesya; Matsiyevska, Oksana; Zhdanov, Oleh; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Стічні води від населених пунктів містять значну кількість органічних і біогенних речовин. Недостатньо очищені стічні води, що надходять у поверхневі водойми, призводять до їхньої евтрофікації. Очищення стічних вод з використанням мікроводоростей є новим екологічно чистим біотехнологічним методом. Порівняно з іншими методами очищення стічних вод від біогенних елементів застосування мікроводоростей має значні переваги. А саме: ефективне та одночасне видалення азоту та фосфору, відсутність необхідності в реагентному господарстві, утворення кисню. Мікроводорості добре ростуть у стічних водах, з яких поглинають забруднювальні речовини. Метою дослідження є аналіз роботи та визначення можливості інтенсифікації каналізаційних очисних споруд міста в західній області України з населенням близько 18,900 мешканців. Продуктивність очисних споруд – 3400 м3/добу. Експериментальні дослідження полягали у додаванні до стічних вод, що надходять на очисні споруди протягом травня-вересня 2019 р, концентрату живого штаму мікроводостей виду Chlorella vulgaris. Під час досліджень використано результати аналізів стічних вод, проведених хімічною лабораторією комунального водопровідно-каналізаційного підприємства. Результати обстеження та аналізу роботи очисної станції міста свідчать про недостатній ступінь очищення стічних вод. Експериментально доведено ефективність застосування Chlorella vulgaris на очисній станції. Отримано математичні залежності ефекту очищення стічних вод (із застосуванням Chlorella vulgaris) від їх температури за показниками: БСК5, ХСК, концентрацією амонійного азоту, фосфатів і завислих речовин. Залежності описуються лінійною функцією, яка характеризує загальну поведінку отриманих даних. Отримані результати дали змогу значно зменшити негативний вплив очисних споруд на довкілля.
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.
Concrete on quartzite aggregates
(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Толмачов, С. М.; Tolmachov, S.; Харківський національний автомобільно-дорожній університет; Kharkiv National Automobile and Highway University
У повоєнний період Україні знадобиться велика кількість заповнювачів для ремонту та відновлення зруйнованих і пошкоджених об’єктів транспортної інфраструктури. Для розширення сировинної бази доцільно використовувати деякі види вторинних продуктів різних виробництв, наприклад, побічний продукт видобутку залізняку – кварцит. Застосування таких заповнювачів у цементних бетонах пов’язано із певними труднощами через їх особливості, що позначається насамперед на міцності одержуваних бетонів. Тому в статті розглянуто особливості впливу кварцитових наповнювачів на міцність піщаних цементних бетонів. Дослідження, здійснені на сумішах різної рухливості, засвідчили позитивний вплив пилуватих частинок на структуру бетонів. Виявлено, що забруднена поверхня кварцитів погіршує якість зони контакту “цементний камінь – заповнювач” та негативно впливає на міцність бетонів, насамперед при згині. Застосування роздільної технології виготовлення бетонних сумішей дає змогу усунути цей недолік. Показано, що розчини на кварцитовому піску мають значно вищу міцність, ніж на кварцовому піску, різниця в міцності при згині становить до 35 %. Підвищення рухливості розчинів збільшує різницю у міцності при згині, що зумовлено гранулометричним складом кварцитового піску та формою його зерен. Розчини на кварцитовому піску є дрібнозернистими бетонами з жорстким каркасом, здатним сприймати навантаження стиску і розтягу. Встановлено, що зі збільшенням рухливості середня густина розчинів на кварцових пісках збільшується, а на кварцитових – зменшується, що приводить до зменшення різниці у міцності розчинів. Показано, що, незважаючи на високі значення міцності розчинів на кварцитовому піску, розчинні суміші на його основі характеризуються незадовільною зручноукладальністю. Це пов’язано як з особливістю гранулометрії цих пісків, в якій переважають великі частинки, так і, передусім, з неправильною формою їх зерен. Наявність пилуватих частинок на поверхні та в обсязі зерен піску підвищує зв’язність, щільність та міцність розчинів залежно від рухливості розчинних сумішей у певному діапазоні водоцементного відношення.