10654

строятся, старые с трудом ремонтируются. Многие общественные здания эпохи конструктивизма в Нижнем Новгороде требуют капитального ремонта, хочется привлечь всеобщее внимание к тем объектам, которые еще можно восстановить, поскольку они нужны людям. Нижегородские постройки стиля конструктивизм выполнены в соответствии со стандартами начала ХХ века, многие из них и сейчас являются украшением архитектурного облика города.

Литература

1.Батюта, Е.М. Особенности формирования архитектурного облика исторических улиц Нижнего Новгорода: диссертация на соискание уч. степени канд. архитектуры в 2 т. / Е. М. Батюта. – Н.Новгород, ННГАСУ, 2004, 1 т. – 157 с.

2.Волкова, Е.М. Тенденции развития региональной архитектуры Верхнего и Среднего Поволжья (на примере Твери, Ярославля, Н. Новгорода) /Е.М.Волкова // 13-й Международ. науч.-промышленный форум «Великие реки, 2011» [Текст]: [труды конгресса] в 2т., Т.2 /Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т; отв. ред. Е.В.Копосов - Н.Новгород: ННГАСУ, 2011. – 600 с., С.359-362

3.Волкова, Е.М. Особенности архитектурного облика исторических городов Поволжья (Твери, Ярославля, Нижнего Новгорода) / Е.М.Волкова //Приволжский научный журнал, №4(20). Периодическое научное издание. - Н.Новгород, ННГАСУ, 2011. - 286 с., С.147-151, цв. вкл.

Дуюнова Ю.В.1, Саврасухина В.С.2

(1МБУ СОШ «ШКОЛА №82», 2МБУ СОШ «Школа №61», г. Тольятти)

ИССЛЕДОВАНИЯ РАСТЕНИЙ КАК БИОТЕСТОВ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ НЕФТЬЮ

Актуальность. Важной составляющей экологически мониторинга является биомониторинг, который использует методы биоиндикации и биотестирования. Эти методы выступают дополнением при проведении физико-химического анализа.

На основании этого нами проведены эксперименты серии биотестов с помощью растений, основанные на химических методах анализа роста корней, стеблей и прорастания семян, которые учитывают синергизм загрязнителей, абсорбцию почвенными коллоидами и взаимодействие с гуминовыми кислотами. Так как в биотестах отражается интеграция этих

320

эффектов, то нами применены именно они для оценки экологического риска загрязненного грунта. В биотестах основным параметром оценки загрязнения выступала не концентрация поллютантов, а реакция и ответ живого организма.

Гипотеза исследования: Растительные тест-системы являются достаточно надежными и удобными в установлении степени токсичности определенных загрязнителей, также они дают возможность оценить суммарный эффект воздействия различных видов загрязнителей, в том числе для оценки степени деградации почвенных экосистем, испытывающих разнопланово антропогенного воздействия.

Объект исследования: экологический биомониторинг.

Предмет исследования: биотесты с помощью растений по определению загрязнения почвы нефтью.

Цель работ: разработать экспресс-метод оценки токсичности нефти на почву и установить закономерности „доза-эффект” между концентрацией нефти в почве и чувствительными тест-реакциями и оценить целесообразность использования данных параметров растительных тест-систем для биомониторинга нефтезагрязненных почв.

Для достижения цели были поставлены конкретные задачи:

-оценить фитотоксичность почвы загрязненной различным количеством нефти с помощью наиболее чувствительных тест-реакций растений по энергии прорастания, всхожести семян и морфометрических характеристик проростков;

-выяснить закономерность отношения „доза-эффект” между концентрацией нефти в почве и чувствительными тест - показателями;

-провести опыты по увеличению скорости протекания биодеградации за счет применения силовых воздействий.

Проблемы техногенного загрязнения почв.

Установлена зависимость „концентрация-эффект” между угнетением роста корней и побегов, исследуемых фитотестов – овес, клевер, лен, укроп посевной и степенью нефтяного загрязнения на промежутке 5-15% нефти. Выявлено специфичность и чувствительность данных фитотестов, что указывает на возможность их использования для биомониторинга нефтезагрязненных почв. [1],

2. После прорастания семян анализировали следующие тестпоказатели: индекс схожести (ИС) на 3-е сутки, индекс корня (ИК) и индекс побега (ИП) на 6-е сутки, индекс прорастания семян (ИПП) (Teaca,

2008).

2.Объект исследования и его характеристика.

2.1.Зависимость процесса прорастания семян от концентрации нефти в почве

321

1.Овес посевной

2.Клевер луговой (Trifolium pratense).

3.Лен обыкновенный (Linum Usitatissimum L.)

4.Укропа огородного (Anethum graveolens L.)

2.2.Эксперименты по увеличению скорости протекания

биодеградации за счет применения силовых воздействий.

Электрическое поле - одна из составляющих электромагнитного поля [2], количественными характеристиками которой являются вектор напряженности электрического поля и вектор электрической индукции. Согласно анализу биологических эффектов ультразвука и электрического поля, стимулирующий эффект в отношении протекания биологической реакции может возникать в результате следующих свойств влияния данных силовых воздействий.

Эксперименты с применением ультразвука

По результатам эксперимента следует, что при обработке ультразвуком с частотой 10-20 кГц достигается ускорение в жидких и твердых средах массо - и теплообмена, что приводит к увеличению клеток, что в свою очередь приводит к увеличению площади раздела фаз вода/углеводороды, и таким образом повышает вероятность контакта микроорганизмов-нефтедеструкторов с веществом.

Результаты показали, что при низкой концентрации субстрата ультразвук не влияет существенно на действие ферментов. Однако, при более высокой концентрации субстрата становится заметное увеличение активности инвертазы до сахарозы.

Таким образом, обработка ультразвуком вызывает эффективное перемешивание растворов, за счет которого достигается высокая гомогенность реакционной смеси, что способствует более легкому транспортированию веществ. За счет этого явления уменьшается ингибирования синтеза вторичных метаболитов, а, следовательно, повышается эффективность действия фермента.

Эксперименты с применением электричества

Использование электрического поля обусловливает перенос загрязняющих веществ в почве и называется электрокинетическим методом, который может быть очень эффективным в определенных условиях, потому что он вызывает электроосмос, электрофорез и электролиз в почве, которые тесно связаны с миграцией загрязняющих веществ.

Тем не менее, это технологическое применение не такое эффективное для почв, загрязненных гидрофобными соединениями.

322

Подвижность загрязнения значительно снижается из-за нерастворимости гидрофобных соединений в воде и их сильную адгезию на частицах почвы.

Поэтому, в таких случаях, мы считаем приоритетным является непосредственное воздействие на микроорганизмы и их миграцию в электрическом поле, а не на перенос загрязняющего вещества.

Заключение.

Индекс прорастания семян – наиболее достоверный и информативный параметр, который увеличивает эффективность и чувствительность тест-системы.

Проведенные эксперименты подтвердили гипотезу, что применение силовых полей в частности ультразвука и электрического поля к среде протекания биодеградации может привести к значительному повышению интенсивности и степени разложения углеводородов нефти микроорганизмами - нефтедеструкторами.

Литература

1.Андреева В. А. Фермент пероксидаза: Участие в защитном механизме растений. М.: Наука, 2000. 128 с.

2.Андресон Р. К., Мукатанов А. Х., Бойко Т. Ф. Экологические последствия загрязнения почв нефтью // экология. 1980. № 6. С. 21-25.

Мезенцева Е.В.

(МБОУ «Школа №14 им. В.Г. Короленко», г. Нижний Новгород)

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕКУПЕРАТОРА В СИСТЕМЕ ВЕНТИЛЯЦИИ НА ПРИМЕРЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ

В современном мире энергосбережение является одним из главных факторов. В настоящее время человечество столкнулось с необходимостью найти замену углеводородам, запасы которых не возобновляемы и неуклонно снижаются. Энергосбережение ведет к уменьшению затрачиваемых источников энергии. Один из способов энергосбережения - это рекуперация. Рекуперация - это повторное использования энергии в одном из технологических процессов, в данном случае вентиляции воздуха. Рекуператор - это теплообменник, который возвращает тепловую энергию, утекающую из помещения с удаляемым воздухом, посредством подогрева приточного воздуха.

323

Целью работы является изготовление и проверка эффективности работоспособности рекуператора посредством эксперимента.

Исследование включает в себя вычисление коэффициента теплопередачи экспериментальной модели.

Новизна заключается в изготовлении рекуператора из подручных материалов, такой рекуператор можно использовать в домашних условиях.

Эксперимент заключался в экспериментальном измерении коэффициента теплопроводности на примере самодельной модели. Для этого был собран макет пластинчатого рекуператора, имеющего применение в строительстве жилых и промышленных зданий. На этом макете проводилось измерение температуры удаляемого и приточного воздуха и впоследствии, вычисление коэффициента теплопередачи установки. При изготовлении экспериментальной установки были использованы материалы: гофрокартон, два вентилятора (приточный и вытяжной), силиконовый герметик для герметизации швов и подручные инструменты. Для изготовления и для усовершенствования характеристик рекуператора необходимо использовать более дорогостоящие материалы с высоким коэффициентом теплопроводности. Принцип работы изделия прост: два потока воздуха (вытяжной и приточный) пересекаются в теплообменнике рекуператора, но так, что их разделяют стенки. В итоге эти потоки не смешиваются между собой. Теплый воздух нагревает стенки теплообменника, а стенки нагревают приточный воздух. В результате рекуперации происходит передача тепла вытяжного воздуха, более теплого, холодным приточным массам. Монтаж изделия предполагает его размещение в оконном проеме или же в любой части жилого или промышленного здания при помощи вентиляционных каналов.

Таблица 1. Результаты измерений.

1.Определим среднюю разность температур:

2.Количество теплоты, отданное горячим воздухом:

3.Найдем значение коэффициента теплопередачи:

324

Однако, экономическая выгода от применения современных рекуператоров очевидна, так как в них применяются новые технологии и материалы, которые увеличивают коэффициент теплопередачи, соответственно эффективность установки, коэффициент полезного действия и ее мощность. В заключение можно сказать, что для снижения потребления энергии и тепла мероприятия по обеспечению энергоэффективности нужно проводить на стадии проектирования зданий и использовать высокотехнологическое оборудование для экономии и эффективности обеспечения жизнедеятельности.

Булдакова А.И.1, Батюта Г.Д.2, Волкова Е.М.2

(1МАОУ «Школа с углубленным изучением отдельных предметов № 183» имени Ростислава Алексеева, г. Нижний Новгород, 2ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-

строительный университет»)

ОСОБЕННОСТИ СТАНДАРТИЗАЦИИ ЛЕСТНИЦ

Лестница – конструктивный, функциональный элемент, обеспечивающий вертикальные связи через ступени между плоскостями рельефа местности или этажами зданий. Наиболее часто этот термин ассоциируется с лестницей как элементом здания, сооружения, самой важной частью путей эвакуации наряду с дверями и коридорами. С развитием методов обработки материалов и освоением новых, менялся внешний вид и отделка лестниц, они помимо утилитарных функций подчас несли эстетическую нагрузку, особенно в интерьерах, являясь акцентами архитектурных композиций. Таким образом, исследование лестниц является актуальным, поскольку затрагивает проблемы комфортной жизни и здоровья человека в архитектурно-строительных объектах.

По назначению лестницы в зданиях бывают: основными – общего пользования; вспомогательными – пожарными, аварийными, служебными, чердачными, подвальными, запасными; входными и парадными. По расположению они классифицируются как внутренние: закрытые – в лестничных клетках, открытые – в вестибюлях; внутриквартирные; наружные [1].

По материалу изготовления лестницы бывают: деревянные из дуба, сосны, кедра, лиственницы, ясеня – внутриквартирные, в малоэтажных жилых домах; бетонные – как основные лестницы гражданских и промышленных зданий; железобетонные – как пути эвакуации;

326

металлические (нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы, чугун, медь и др.) – пожарные, аварийные, технические; кованные – интерьерные; кирпичные и из естественного камня – входные, межэтажные в коттеджах; с использованием минеральных материалов в отделке (керамогранит, плитка и др.); с применением пластика; с ограждением из стекла (триплекса – когда три слоя стекла проклеены специальной полимерной пленкой, что обеспечивает абсолютную безопасность при разбивании). Применение того или иного материала зависит от функционального назначения лестницы, а также от условий ее эксплуатации.

Классификация лестниц по функциональным особенностям:

1.Пожарные и аварийные лестницы, в общественных и жилых зданиях выносятся наружу, изготавливаются из уголков, швеллеров, полосовой и круглой стали. Пожарные лестницы на крышу делают прямыми, шириной не менее 60 см и не доводят до уровня земли на 2,5 м. Аварийные лестницы имеют уклон не более 45°, ширину не менее 70 см, на каждом этаже должна быть промежуточная площадка.

2.Согласно нормативным требованиям [2] ширина марша лестницы, предназначенной для эвакуации людей, в том числе, расположенной в лестничной клетке, должна быть не менее расчетной или не менее ширины любого эвакуационного выхода (двери) на нее, но, как правило, не менее: 1,35 м – для зданий класса Ф1.1; 1,2 м – для зданий с числом людей, находящихся на любом этаже, кроме первого, более 200 человек; 0,7 м – для лестниц, ведущих к одиночным рабочим местам; 0,9 м

–для всех остальных случаев.

3.Приставные лестницы используются для доступа в чердачное помещение, при ремонтных работах и т.д., к ним относят переносные приставные стремянки, складывающиеся и выдвижные лестницы. Изготавливаются они из древесины, облегченных алюминиевых профилей или труб (реже из стальных конструкций), устанавливаются под большим углом (60–75°). Лестницы-стремянки служат для попадания с последнего этажа на чердак, могут быть откидными и стационарными, шириной около 60 см, изготавливаются из профилированного металла и стержней диаметром примерно 16 мм.

Классификация лестниц по конструктивным особенностям:

1.Сборные: крупноэлементные (цельный марш с междуэтажной

ипромежуточной площадками) и мелкоэлементные, наборные из отдельных ступеней, балок, плит.

2.Монолитные, применяются в жилых, общественных и производственных зданиях:

– С прямыми маршами: безопасность движения, простота в изготовлении.

– Г-образная лестница: экономия пространства, использование забежных ступеней.

327

–П-образная лестница (поворачивает на 180°): экономия пространства.

–Изогнутая лестница: все ступени забежные.

–На косоурах: прямые; округлые; зубчатые.

–На тетивах: если балки расположены сбоку от ступеней, а если опорные балки находятся под ступенями – на косоурах, это лестницы одного типа.

–На больцах: крепеж ступеней невидимый, ступени крепятся на болтах, вставленных в стену.

–На обсадной трубе: винтовые лестницы с центральной несущей стойкой, незаменимы в маленьких помещениях, позволяют создать уникальный интерьер; иногда путают спиралевидную конструкцию (применяют косоуры или больца) с конструкцией на центральной опоре.

–Складные: состоят из трех и более секций, которые в процессе складывания собираются в компактную конструкцию.

–Лестницы, складывающиеся как гармошка, рассчитаны на высоту до трех метров, изготавливаются только из металла (сталь, алюминий).

–Лестницы «Гусиный шаг», или «Самба», получили свое название благодаря форме ступеней.

–Комбинированные лестницы, в основе их – металлический каркас,

ккоторому прикреплены деревянные ступени.

–Другие виды лестниц: выдвижные; раздвижные; приставные; консольные; хребтовые; компактные; модульные; распашные.

Любая лестница состоит из наклонных маршей и горизонтальных лестничных площадок (этажных и промежуточных). Ступени одного марша могут опираться на наклонные плиты (плитный марш) или на наклонные балки – ребра (ребристый марш). Ребра располагаются под ступенями (косоур), либо ступени врезаются в боковую поверхность балок (тетива). Сравнительно новой можно назвать лестницу на больцах, ее ступени с внешней стороны связываются с самонесущими поручнями, перилами, с ригелем на потолке, с основанием металлическими болтами, тяжами и опорами, а с внутренней крепятся к стене. Эти лестницы универсальны в применении, и легки в сборке и установке [3].

Ступени подразделяются на: фризовые верхние, фризовые нижние (примыкающие непосредственно к площадкам) и рядовые, различают горизонтальную плоскость ступени – проступь и вертикальную (высоту подъема) – подступенок (рис.1). Бывают лестницы с подступенком и без него, ступени часто подрезаются, особенно в случае крутых лестниц, чтобы увеличить глубину проступи. Высота подступенка (j) колеблется от 12 до 22 см, а ширина проступи (e) должна составлять 25-40 см, эти показатели зависят от назначения лестниц. Например, соотношение подступенок –проступь 12-40 см используется для наружных лестниц, садово-парковых, и в тех местах, где нет возможности устройства пандуса

328

для людей с ограниченными возможностями. Соотношение подступенок – проступь 22-25 см применяются для некоторых видов вспомогательных – подвальных и пожарных эвакуационных лестниц, удобным для передвижения является соотношение 15-30 см.

Рис.1. Элементы ступеней лестницы

Существуют три формулы для соотношения высоты подступенка к ширине проступи. Это формула шага, формула безопасности и формула удобства. Формула шага является самой важной из них, требованиям всех трех формул удовлетворяет соотношение 17/29.

Ширина лестничного марша для основных лестниц обычно составляет 90-135 см в зависимости от классификации здания. Число ступенек в одном марше не должно быть меньше 3 и больше 16-18 штук, после максимального количества ступенек должна быть предусмотрена площадка. Безопасность передвижения обеспечивают перила высотой от 86 до 110 см, в зависимости от назначения лестницы. Стандартное ограждение состоит из поручня и вертикальных опорных балясин. Пространство между ними заполняется согласно требованиям интерьера, это могут быть: параллельные прокиды, вертикальные стойки, стеклянные экраны или из перфорированной стали, резное дерево, а также ручная ковка, или ограждение из типовых штампованных элементов. Существует два способа крепления ограждения к лестнице: непосредственно на ступень, либо к торцу ступени. Поручнем называется элемент, устанавливаемый сверху на перилах, либо на стене; настенный поручень применяется в случаях, когда лестничный марш ограничен стенами с двух сторон. Балясины – вариант нижней и верхней опорной стойки перильного ограждения, имеют в поперечнике круглую форму, изготавливаются методом точения, бетонирования или литья.

Есть лестницы, находящиеся внутри коттеджа или квартиры, которые использует одна семья, где, как правило, проживает до 15 человек,

329