10914

270

Рис. 3. Вид шахты ГПУ-16 с теплоутилизатором

Уходящие газы после ГТУ поступают в теплообменник с температурой t2 = 260°С и отдают свою теплоту теплоносителю. После утилизатора дымовые газы направляются в окружающую среду с температурой tух = 160°С. Полученная горячая вода от теплоутилизаторов ГПА используется в системах отопления зданий КС, для обогрева емкостей склада ГСМ и насосной масел. Горячий воздух от теплоутилизаторов ГПА используется для обогрева кранов газовой обвязки нагнетателей, контейнеров ГПА, здания УПТИГ, а также для обогрева пылеуловителей и дренажной емкости установки очистки газа.

Это показывает, что использование теплоутилизаторов существенно увеличивает эффективность газоиспользования на КС (позволяет не использовать дополнительные ресурсы для обогрева кранов газовой обвязки нагнетателей, контейнеров ГПА, здания УПТИГ, а также для обогрева пылеуловителей и дренажной емкости установки очистки газа, отопления зданий КС, для обогрева емкостей склада ГСМ и насосной масел.).

Врезультате проведенных энергосберегающих мероприятий, достигается снижение потерь теплоты с уходящими газами на 13,7%.

Учитывая затраты на монтаж и стоимость утилизационного оборудования сроки окупаемости будут составлять 8 лет.

Врезультате анализа работы теплоутизатора для ГПУ-16 была выявлена необходимость обновления модели теплоутизатора с неизменными параметрами

ввиду сохранения мощности КС, это еще раз доказывает заинтересованность производителей в развитии энергосберегающих технологий в отрасли.

271

Список литературы

1.Гаррис, Н.А. Основные направления ресурсо-энергосбережения при транспорте газа / Н.А. Гаррис, Н.А. Колоколова// Нефтегазовое дело. Электронный научный журнал. – 2009. – Вып. 1. – С. 81-85.

2.Гатауллина, А.Р. Повышение энергоэффективности системы газоснабжения за счет утилизации вторичных энергетических ресурсов: Диссертация / А.Р. Гатауллина. – Уфа, УГНТУ, 2016. –184 с.

3.Лопатин, А.С. Энергосбережение при трубопроводном транспорте природного газа / А.С. Лопатин // Территория НЕФТЕГАЗ. – 2010. – № 3 – С. 88-92.

4.Могильницкий, И.П., Стешенко В.Н. Газотурбинные установки в нефтяной и газовой промышленности / И.П. Могильницкий, В.Н. Стешенко. – М.: Изд-во «Недра», 1971. – 160 с.

5.Никишин, В.И. Энергосберегающие технологии в трубопроводном транспорте природных газов / В.И. Никишин. – М.: Нефть и газ, 1998. – 349 с.

6.Новгородский, Е.Е. и др. Теплообменник для систем комплексного использования теплоты // Газовая промышленность. – 1995. – № 6. – С. 18-19.

7.Позин, Г.М. Использование вторичных энергоресурсов в системах отопления и вентиляции компрессорных станций / Г.М. Позин, В.М. Уояшева, С.В. Дубенков, Н.М. Ермоленко, М.Н. Ермоленко// Журнал С.О.К. – М.: ООО

издательский дом «Медиа технолоджи», 2008. – № 3.

8.Равич, М.Б. и др. Расчет ресурсов вторичного тепла продуктов сгорания ГТУ КС // Экспресс-информация. Подготовка, переработка и использование газа.

–М., 1987. – С. 8-11.

9.Шанин, Б.В. Энергосбережение и охрана воздушного бассейна при использовании природного газа: учеб. пособие / Б.В. Шанин, Е.Е. Новгородский, В.А. Широков, А.Ф. Пужайло. – Н. Новгород, 1998. – 384 с.

УДК 711.585

Т.А. Лапина

Модернизация 3-5-этажных домов с кирпичными стенами в соответствии со стандартами современного жилья

Впослевоенной градостроительной практике в СССР в 1960-80-х годах

ХХвека модернизация означала снос и замену существующей застройки новой, и это было оправдано необходимостью обеспечения населения комфортным, по меркам того времени, жильем. В 1960-70-х годах был осуществлен грандиозный проект переустройства повседневной жизни миллионов граждан СССР – так, в 1956 году был построен 41 миллион квадратных метров жилья, а в 1960 году вдвое больше – 82,8 миллиона. Впервые страна вплотную приблизилась к решению проблемы обеспечения населения относительно комфортным

272

отдельным жильем. Этого удалось достичь с помощью максимального удешевления и типизации архитектурно-строительных решений.

Вместе с тем, массовая индустриальная застройка 1960-80-х годов, ставшая для советских людей благом, спасением от коммуналок, в настоящее время превратилась в одну из сложнейших проблем больших городов. Колоссальный объем жилого фонда этой категории в нынешней России не отвечает современным требованиям, предъявляемым к эксплуатационным характеристикам и к архитектурной выразительности зданий, к их оснащению современным инженерным оборудованием. В этих условиях основной задачей модернизации жилой застройки городов с домами первых массовых серий является продление срока службы зданий с компенсацией их физического и морального износа.

Проблемы с послевоенной массовой застройкой характерны не только для России, но и для Франции, Германии, Бельгии, Чехии, Украины, Белоруссии и других стран. В 1960-70-х годах во Франции взрывались и сносились высотные бетонные жилые здания индустриальной постройки, взамен которых строились новые дома. Спустя десять лет в Германии последовали примеру Франции, но, своевременно выполнив экономические расчеты, пришли к выводу, что снос жилых зданий и замена их новыми обходится дороже, чем их реконструкция, и предложили способ модернизации малоэтажной застройки, назвав его «бережным обновлением». В этот период в странах Западной Европы объемы финансирования нового жилищного строительства на свободных территориях резко сократились, начался период реконструкции имеющегося жилищного фонда с уплотнением городских территорий.

Москва выбрала политику сноса «хрущевок» и возведения на их месте многоэтажных комплексов. Но если в Москве пятиэтажные дома активно сносятся, освобождая место для многоэтажных новых строений, то в большинстве областных и районных центров России массовая советская застройка еще долго будет оставаться основой жилого фонда. Как говорится: «Quod licet Jovi, non licet bovi» – «Что дозволено Юпитеру, не дозволено быку», поэтому в провинциальных российских городах было принято решение модернизировать дома первых массовых серий.

Сошлемся на исследования белорусских специалистов, согласно которым только снос одного квадратного метра старого жилья стоит от 40% до 60% стоимости строительства одного квадратного метра нового. Дело также и в том, что кварталы массовой застройки имеют достаточно большой потенциал для реконструкции хотя бы потому, что плотность застройки (350 чел/га) кварталов пятиэтажных зданий первых массовых серий в крупных городах ниже действующих в настоящее время норм, а это ни что иное, как значительный резерв для уплотнения жилой застройки.

Потребность в модернизации жилья в настоящее время весьма ярко выражается в виде «самостроя», в стремлении жильцов многоквартирных домов к самостоятельному улучшению своих жилищ. В 80-х годах началось массовое остекление лоджий и балконов, в 90-х годах остекленные лоджии начали пристраивать к квартирам первых этажей в местах, где они не были

273

предусмотрены проектом. Стали перестраивать лоджии и балконы для того, чтобы использовать их как часть жилой комнаты или кухни, стали активно заниматься перепланировкой квартир со сносом старых перегородок и даже внутренних несущих стен!

Подход к реконструкции жилой застройки городов должен быть дифференцированным с учетом различий в застройке различных периодов времени, застройке разных городов и городских районов, различных зданий.

При разработке проектов реконструкции городской застройки, как правило, следует выделять три зоны: 1) историческое ядро города, требующее максимально бережного сохранения; 2) жилая среда, сложившаяся в период массовой типовой застройки в 1960-80-х годах, требующая обновления с целью повышения комфортности проживания; 3) наиболее удаленная от исторического центра застройка, сформировавшаяся в процессе присоединения к городу пригородных поселений с большим количеством обветшавших строений, требующих сноса, с застройкой освободившихся территорий современными зданиями.

Реконструкция массовой типовой застройки 1960-80-х годов является наиболее сложной в инженерном отношении. Она занимает большие городские территории в виде кварталов и микрорайонов из 5-этажных панельных зданий и 3-5-этажные зданий с кирпичными стенами.

Вместе с тем, реконструкция существующих домов первых массовых серий с доведением их потребительских качеств и продолжительности жизненного цикла до уровня современных зданий позволяет выполнить наращивание жилых площадей без освоения новых территорий. При этом не только сохраняется имеющийся жилищный фонд, но и на 60-80% увеличивается его объем за счет уплотнения жилых массивов, надстройки домов и пристройки к ним дополнительных объемов.

Наибольшую проблему в реконструкции типовой застройки представляют крупнопанельные дома первых массовых серий, нормативный срок эксплуатации которых в большинстве случаев не превышает 50 лет, да и к настоящему времени этот срок практически исчерпан. При оценке возможности реконструкции таких домов следует учитывать наличие большого количества дефектов в панельных конструкциях, причины возникновения которых весьма многочисленны и разнообразны. Как правило, дефекты в панельных конструкциях возникают: 1) на стадии изготовления; 2) при транспортировке конструкций; 3) на стадии монтажа; 4) в процессе эксплуатации. К дефектам, оказывающим наибольшее влияние на снижение долговечности здания следует отнести: нарушение сцепления арматуры с бетоном; усадочные трещины в бетоне; трещины, образовавшиеся при транспортировке, погрузке, разгрузке и монтаже конструкций; некачественное выполнение арматурных соединений панелей в результате несоблюдения проектных решений и технологии их устройства; низкое качество сварных соединений; низкое качество работ по герметизации швов. Негативное влияние перечисленных дефектов на долговечность зданий усугубляется с течением времени в результате климатических воздействий на строительные конструкции, циклически

274

меняющихся в течение года. Анализ дефектов конструкций и аварий панельных зданий показывает, что они вызваны действием как одной, так и совокупностью комплекса причин. Ошибки проектных решений составляют 4 % дефектов; низкое качество изготовления деталей и конструкций – 17,6 %; низкое качество монтажа – 41,6 %; неудовлетворительная эксплуатация зданий – 8 %; совокупность различных причин – 17,6 %.

Опыт эксплуатации панельных зданий показывает, что повреждения начинаются в наиболее уязвимых местах, а именно: в местах сопряжения различных материалов и конструкций; в сварных стыках наружных стеновых панелей; в сварных узлах сопряжения панелей стен и панелей перекрытий; в местах ввода различных коммуникаций; в выступающих элементах балконов, козырьков и парапетов, в узлах примыкания кровли, что приводит к быстрой деградации конструкций, к утрате их работоспособности, к снижению надежности и долговечности зданий в целом. При этом контроль состояния узловых соединений панельных конструкций в течение срока эксплуатации зданий практически невозможен. По этой причине реконструкция панельных зданий чаще всего нецелесообразна, и не случайно поэтому программами реновации городских территорий предусматривается их снос. Так, впервые массовое расселение и снос панельных пятиэтажных домов было начато мэром Москвы Юрием Лужковым в 1990-х годах и велось в рамках «Программы комплексной реконструкции районов пятиэтажной застройки первого периода индустриального домостроения».

Значительно больше возможностей у архитекторов и конструкторов имеется при разработке проектов реконструкции домов массовой застройки с кирпичными (каменными) стенами, имеющими больший запас прочности и надежности по сравнению с панельными домами. Кирпичные дома устарели главным образом морально, что выражается в несоответствии уровня развития жилой среды 1960-80-х годов современным потребностям населения. Вместе с тем, массовая жилая застройка 1960-80-х годов представляет собой дома высокой капитальности с достаточно большим остаточным ресурсом до 100 и более лет.

Надстройку таких зданий чаще всего выполняют от одного, часто мансардного этажа, до 3-4 этажей. Во многих случаях это позволяет исключить необходимость усиления несущих конструкций первых этажей и обойтись без усиления грунтового основания и фундаментов. Однако без работ по усилению конструкций не обойтись при планировании надстройки до 8-10 и более этажей. При сложной комплексной реконструкции под зданиями могут быть устроены автомобильные парковки, тренажерные залы, торговые, складские, офисные, хозяйственные и другие помещения самого разнообразного назначения.

Надстройка зданий в условиях плотной городской застройки часто связана с проблемами инсоляции помещений в рядом расположенных зданиях. Для решения этой проблемы в Москве были пересмотрены нормы по инсоляции.

Анализ отечественной и зарубежной практики показывает, что архитекторы и конструкторы располагают весьма большим арсеналом архитектурных приемов реконструкций жилых зданий, а именно: косметический ремонт; капитальный ремонт (перепланировка со переносом перегородок,

275

утепление фасадов, замена старых окон, замена трубопроводов, ремонт и утепление крыш), надстройка (с опиранием на существующие или на специально возведенные несущие конструкции); возведение вставок различной объемнопланировочной структуры; пристройка к дому дополнительных секций; пристройка к секциям блоков квартир; объединение квартир; пристройка к существующим квартирам фрагментов помещений (дополнительных комнат и подсобных помещений).

Универсальной модели для реконструкции всех жилых зданий найти невозможно, поэтому при реконструкции целесообразно рассматривать возможность сочетания нескольких приемов с учетом потребностей каждого объекта модернизации. В силу разнообразных конструктивных схем, степени физического и морального износа, расположения в городской застройке реконструкция жилых зданий первых массовых серий имеет достаточно широкий диапазон технических решений. Вариантное решение конструкторских приемов достаточно многообразно и включает широкий диапазон: от сноса зданий до коренного изменения застройки путем превращения «пятиэтажек» в 7- 9-этажные здания современной планировки. При этом желательно, чтобы в основе подхода к реконструкции было заложено не отдельное здание, а группа зданий, квартал, микрорайон.

Примером весьма удачно выполненной весьма непростой реконструкции отдельного здания может быть 5-этажный жилой дом с кирпичными стенами в Москве, расположенный на улице Мишина, 32

(рис. 1, 2).

4-этажный дом на улице Мишина, 32 построен в шестидесятые годы прошлого столетия по типовому проекту. Стены дома кирпичные, перекрытия сборные железобетонные, кровля скатная чердачная с организованным наружным водостоком. В 2004 году дом был реконструирован с надстройкой на 5 этажей, один из которых мансардный, и с пристройкой лифтов. Следует отметить, что это первый случай реконструкции жилого многоквартирного дома, выполненный по инициативе и за счет коллектива жильцов.

276

Список литературы

1.Борисова, Е.П. Мировой опыт реорганизации массовой застройки 7080 гг. ХХ в. в крупнейших городах / Е.П. Борисова, Е.А. Ахмедова // Вестник СТАСУ. Градостроительство и архитектура. – 2018. – № 1. – С.6-10.

2.Грабовой, П.Г. Реконструкция и обновление сложившейся застройки города / П.Г. Грабовой, В.А. Харитонов. – Москва: АСВ. Реалпроект, 2006. – 623 с.

3.Жданова, И.В. Методы повышения качества серийной жилой застройки 70-80 годов ХХ века / И.В. Жданова // Вестник МГСУ. – 2012. – № 2. – С. 42-47.

4.Тимохов, Г.Ф. Модернизация жилых зданий / Г.Ф. Тимохов. – М.: Стройиздат, 1986. – 192 с.

5.Шепелев, Н.П. Реконструкция городской застройки / Н.П. Шепелев, М.С. Шумилов. – М.: Высш. шк., 2000. – 273 с.

УДК:628.2

А.В. Лоскутов

Обеззараживание сточных вод методом ультрафиолетового облучения

Эффективное обеззараживание является приоритетным в процессах очистки сточных вод. Существующие методы обеззараживания сточных вод можно разделить на две большие группы – химические (реагентные) и физические (безреагентные). В настоящее время актуальной задачей при обеззараживании сточных вод является применение безреагентной технологии с целью исключения возможности образования токсичных соединений, что часто наблюдается при использовании соединений хлора и озона. Наиболее безопасной и высокоэффективной технологией является обработка воды ультрафиолетовым [УФ] излучением. Существующие нормативные документы [1] рекомендуют использовать метод УФ обеззараживаия.

Эффект обеззараживания основан на воздействии УФ-лучей с длиной волны 200-300 нм на белковые коллоиды и ферменты протоплазмы микробных клеток. Бактерицидное облучение действует почти мгновенно – уничтожается патогенная микрофлора, включая вирусы и спорообразующие бактерии.

Установки УФ обеззараживания комплектуются ртутными лампами 2х типов: ртутно-кварцевые высокого и аргоно-ртутные низкого давления, которые размещаются или в воздухе над поверхностью воды или погружаются в воду в кварцевых чехлах, защищающих лампы от влияния температуры воды. Доза облучения устанавливается экспериментально. Исследования показали что Д ≥ 30 кДж/см2 , что указано в рекомендациях СП [1].

На эффективность обеззараживания определяющее влияние оказывает присутствие в воде взвешенных частиц, которые защищают микроорганизмы от УФ облучения. Значения мутности, в определенных пределах, не оказывают влияния на эффективность обеззараживания. На диаграмме (рис. 1) показана эффективность обеззараживания сточных вод при различных значениях взвешенных веществ [2].

277

Рис. 1. Влияние взвешенных веществ на эффективность обеззараживания сточных вод

Значительное снижение микроорганизмов происходит уже при облучении малыми дозами. В диапазоне от 15 до 30-40 мДж/см2кривые имеют выраженный уклон, а по достижении определенного уровня дальнейшее увеличение дозы не приводит к ощутимому снижению микроорганизмов. Кривая делается пологой, достигается так называемая «полка». Количество взвешенных веществ определяет среднее значение микробиологического показателя, при котором будет достигнута «полка» обеззараживания (рис. 2).

Рис 2. Технология обеззараживания сточной воды использует одновременно воздействие ультрафиолета и ультразвука для инактивации патогенной микрофлоры

Так, при концентрации взвешенных веществ до 15 мг/л возможно обеспечить обеззараживание сточных вод до уровня десятков единиц микроорганизмов в 100 мл, т.е. на порядок меньше нормируемого сейчас, а при концентрации взвешенных веществ 20-30 мг/л« полка» определяется уже на уровне близком к сотне, т. е. на границе нормируемого уровня [3].

278

Контроль за эффективностью работы УФ комплекса ведётся по дозе облучения, которая рассчитывается как произведение интенсивности излучения в камере облучения УФ установки на время нахождения воды под облучением. Снижение дозы облучения происходит в результате загрязнения кварцевых чехлов ламп отложениями органического и минерального состава. В связи с этим один раз в 2-3 месяца осуществляется химическая промывка УФ установки слабым раствором щавелевой кислоты с концентрацией 0,2 % в течение 2-3 часов, в результате чего обеспечивается полное восстановление прозрачности чехлов. Замена ламп осуществляется через 1,5 года [4].

Большое значение при обработке воды бактерицидными лампами имеет сопротивляемость бактерий воздействию излучению. Находящиеся в воде микроорганизмы обнаруживают различную сопротивляемость действию бактерицидных лучей. Эффективность обеззараживания воды определяется по количеству оставшихся в живых бактерий кишечной палочки, т.к. они имеют повышенную сопротивляемость воздействию бактерицидных лучей по сравнению с патогенными неспорообразующими бактериями.

Опыт эксплуатации УФ установок показал, что самые значительные эксплуатационные затраты обусловливаются необходимостью замены ультрафиолетовых ламп и возможной их чистки в период работы.

К недостаткам метода УФ-обеззараживания сточных вод можно отнести следующее:

1)Высокие капитальные затраты (высокая стоимость УФ-установок).

2)Периодическая промывка (1 раз в 3 месяца) кварцевых чехлов ламп и замена ламп (1 раз в 1,5 года).

3)Не достаточно высокая прозрачность обрабатываемой воды.

Несмотря на указанные недостатки, безреагентный и экологически чистый

ультрафиолетовый метод обработки в сравнении с озонированием требует в два раза меньше капиталовложений и в пять раз меньше эксплуатационных затрат. Это связано с небольшими затратами электроэнергии (в 3-5 раз меньшими, чем при озонировании); отсутствием необходимости в специальном обслуживающем персонале; с отсутствием организации специальных мер безопасности [3].

Но в настоящее время необходимо учитывать повышение устойчивости микрофлоры к воздействию ультрафиолета. Это естественный процесс эволюции. Микробиологи ведущих научных центров Америки, Азии и Европы показывают в своих отчетах, что за последние 15-20 лет устойчивость патогенной микрофлоры к ультрафиолету повысилась в 4 раза. А это означает, что с учетом дальнейшего повышения устойчивости микроорганизмов спор, вирусов и простейших к данному методу обеззараживания воды и стоков необходимо при проектировании закладывать уровни воздействия с учетом динамики роста сопротивляемости объекта воздействия. Именно поэтому, сейчас в экономически развитых странах минимальная доза воздействия ультрафиолетового излучения определена в 40 мДж/см2, а во всех проектируемых станциях по обеззараживанию воды и стоков закладывается доза ультрафиолетового излучения 70-100 мДж/см2.

279

Сегодня на российском рынке представлено промышленное оборудование для обеззараживания воды, сочетающее в себе обработку ультрафиолетом и ультразвуком. В качестве преимуществ такого оборудования перед традиционными системами УФ-облучения анонсируется более выраженный эффект обеззараживания и отсутствие необходимости в очистке кварцевых чехлов ламп.

Данная технология применяется в установках «Лазурь». В ее основе непрерывная обработка воды ультрафиолетовым излучением, с плотностью потока не менее 40 мДж/см2. и длиной волны 253,7 нм и 185 нм с одновременным ультразвуковым воздействием плотностью около 2 вт/см2 и акустическими колебаниями. В 1996 г. этот метод запатентован с приоритетом России [3].

Список литературы

1.СП 32.13330.2012 Канализация. Наружные сети и сооружения.

2.Разработка схемы локальной установки очистки сточных вод с определением оптимальной последовательности воздействия электрофизических методов / О.О. Ахмедова, А.Г. Сошинов, С.Ф. Степанов // [Электронный ресурс]. Электрон. дан. – Режим доступа: https://scienceeducation.ru.

3.Булеков, С.Н. Вторичное использование сточных вод / С.Н. Булеков// Водоочистка. – 2006. – № 9. – С.35-38.

4.Соколов, В.Ф. Обеззараживание воды бактерицидными лучами/ В.Ф.Соколов. – М.: Стройиздат, 1964.

УДК 004.42

Лысенко И.А.

Выбор программной оболочки для создания электронных учебников по геометро-графическим дисциплинам

Согласно учебным планам, размещенным в электронной информационнообразовательной среде ННГАСУ, объем самостоятельной работы студентов при изучении геометро-графических дисциплин составляет более 50% учебного времени [1].

Самостоятельная работа предполагается при выполнении домашних заданий, расчетно-графических работ, подготовке к экзамену или зачету. Разработка и выбор заданий осуществляются преподавателем. Им же выполняется подбор учебной литературы, подготовка методических указаний. Таким образом, участие преподавателя в обучении может быть не только непосредственным, но и опосредованным [2].

С появлением электронных библиотек компьютеризованное общение между преподавателем и студентом, опосредованное памятью компьютерных средств и применением учебных материалов в виде электронных документов,