11020

Мысьянова Д. С. 1, Андреев М. А. 2, Волкова Е. М. 2

1МБОУ «Школа с УИОП №85» г. Нижний Новгород 2ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно- строительный университет»

ПРОЕКТ МОДУЛЬНОЙ ФЕРМЫ-АКВАРИУМА ДЛЯ РАЗВЕДЕНИЯ РЫБ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

В Китае при династии Тан (618 – 907 гг.) в вазах дворцов, в прудах буддистских монастырей появились золотые рыбки – мутации серебряного карася (Carassius auratus). За ними наблюдали через поверхность воды, поэтому при выведении породы учитывали красоту рыбки сверху. В римских мраморных бассейнах – писцинах (от латинского pisces – рыба) разводили карпов, султанок, сомов, осетров и мурен. Гидробиологией занимались Аристотель, Теофраст, Люциус Апулей. В 1448 году была издана «Естественная история Тринидада и Тобаго» натуралистов Г. Маркграфа и В. Пизона с описанием 87 видов амазонских рыб.

Одомашненные рыбы похожи на предков, поэтому могут возвращаться в природу, в отличии от животных, которые без человека не выживут. В аквариумах разводят гуппи (Poecilia reticulata), меченосцев

(Xiphophorus hellerii), пецилий (Xiphophorus maculatus), моллинезий (Poecilia sp.), голубых неонов (Paracheirodon innesi), дискусов, скалярий. Для еды выращивают радужную форель (Oncorhynchus mykiss), канального сома (Ictalurus punctatus), лососевых, карпов, теляпий, осетровых. Теплолюбивый африканский сом клариевый (шармут) есть в водоемах Африки, Юго- Восточной Азии, он быстро растет, неприхотлив – лучший вариант для выращивания в домашних условиях для еды.

Сегодня для улучшения жизни людей будет актуально использовать модульную ферму-аквариум для разведения рыб в домашних условиях, которая поможет в получении экологически чистых продуктов питания, безопасных даже для детей, сможет улучшить благосостояние семей и здоровье населения нашей страны, приобщить их к экологической культуре. Разработка ее проекта стала главной целью данного исследования.

Согласно требованиям технических регламентов, стандартов, рыбоводческие фермы, их деятельность, конструкции, материалы должны соответствовать нормам безопасности, надежности, ресурсосбережения, энергоэффективности, не вредить экологии [1]. Можно выполнить основную конструкцию фермы-аквариума для дома [2] из легкого стеклопластика или более прочной стали. Оптимальным решением будет светопроницаемый стеклопластик или стеклокомпозит, коэффициент линейного расширения которого близок к стеклу (11-13 10 1/°С), его плотность – 1,8-2,0 г/см³. Стеклопластик — материал с малым удельным

290

весом и заданными свойствами, имеющий широкий спектр применения, обладает низкой теплопроводностью (как у дерева), прочностью как у стали, биологической и атмосферостойкостью, подвержен влагонасыщению, истираемости.

Стандарты аквариумной воды характеризуются: временной (KH) и постоянной (GH) жесткостью; кислотностью (pH); окислительно – востановительным потенциалом (rH среды, ОВП воды). Этапы очистки аквариумной воды: прохождение через механический фильтр; минерализация веществ бактериями – аэробами в биофильтре; дегазация; обогащение кислородом (О2); УФ-дезинфекция (рис. 1).

Рис. 1. Схема очистки воды

Перед созданием проекта фермы по разведению рыб был проведен патентный поиск на сайте Роспатента, где были найдены патенты-аналоги, прототипы отдельных элементов проектируемого объекта. Знакомясь с защищенной интеллектуальной собственностью, можно определить уровень изобретательской активности по теме и патентную чистоту разработанного объекта [3]. Таким образом был найден подходящий патент, защищающий аналог элемента, подходящего для проектируемого нами объекта – устройство аквариумного типа с особым оптическим эффектом [4] для содержания, выращивания водной и связанной с ней флоры, фауны. Такое приспособление с эффектом линзы обеспечит возможность наблюдать рыб на нашей модульной ферме, получая эстетическое удовольствие от изучения водного мира аквариума. Такое устройство в составе разрабатываемого проекта будет не только способствовать выращиванию рыб, фокусируя свет, но и благодаря возможности их рассматривать, позволит популяризировать это занятие, приобщая подрастающее поколение и всех желающих к взаимодействию с природой, воспитывая их в духе ее защиты.

291

Для данной рыбной фермы была выбрана следующая технологическая схема подготовки воды (рис. 2), где последовательно вода проходит стадии: механического фильтрования; биофильтрования; накопления в емкости; с помощью насоса она попадает в оксигенатор, где обогащается кислородом, превращаясь в чистую воду, подходящую для жизнедеятельности рыб.

Рис. 2. Технологическая схема подготовки воды

При создании проекта модульной фермы-аквариума были подобраны прототипы куполов, выполнены чертежи ее объемно-планировочного решения. Для изготовления макета (рис. 3) в соответствии с чертежами использовался ватман, картон, слюда, применялась техника перфорации, аппликации.

Рис.3. Этапы работы над макетом модульной фермы-аквариума для разведения рыб в домашних условиях. Автор Мысьянова Д. С.

На модульной ферме-аквариуме предлагается разводить быстрорастущего, неприхотливого африканского сома в качестве продукта питания. Также можно, поддерживая популяцию редких видов рыб, занесенных в красную книгу, выращивать их мальков, выпускать в природу.

В данной исследовательской работе была изучена история разведения рыб, найдены стандарты, патенты-аналоги, проекты, литература по теме, был впервые разработан проект, выполнен макет модульной фермы- аквариума для разведения рыб в домашних условиях, который может

292

выпускаться серийно, подобрана ее технологическая схема, объемно- планировочное решение, материалы, конструкции, тип рыб для разведения. Использование такого энергоэффективного, безопасного, соответствующего экологическим стандартам устройства даст людям здоровую еду, повысит их благосостояние, внесет вклад в продуктовую независимость страны, дело защиты природы.

Литература

1.Прахова, Т.Н. Особенности курса «Основы метрологии, стандартизации, сертификации, контроля качества» / Т.Н. Прахова, Е.М. Волкова, М.В. Крестьянова // 19-й Межд. научно-промышл. форум

«Великие реки’2017». – Н. Новгород: ННГАСУ. – 2017. – Т. 3 – С. 70-72

2.Волкова, Е.М. Архитектурный облик дома Мерзлякова (1860 г.) деревни Мякотино Чкаловского района Нижегородской области /Е.М. Волкова// Приволжский научный журнал, № 1 (41). Периодическое научное издание. 2017. С. 89-95.

3.Волкова, Е. М. Защита интеллектуальной собственности. Патентоведение: [Эл. ресурс]: уч. пособие для вузов / Е.М. Волкова; Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2018. – 79 с.

4.Патент №2110174 – Устройство аквариумного типа с особым

оптическим эффектом

Полякова П. Д.1, Архипова К. М.2

1МАОУ «Школа №149» г. Нижний Новгород 2ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-

строительный университет»

ПРОЕКТ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО КРУГОВОГО КАМИНА

На сохранение здоровья, работоспособности, хорошего настроения человека влияет уровень благоустройства и санитарного состояния его жилища. Важнейший элемент, обеспечивающий комфорт – благоприятный микроклимат [1], который оценивается по температуре, влажности, движению воздуха. Современные технологии в отоплении направлены на энергоэффективность [2], ресурсосбережение, предотвращение негативного влияния на экологию.

В каменном веке люди обогревались кострищами, потом каменными очагами в центре жилищ, к средневековью камины с топками стали частью интерьеров, в X веке появился дымоход, камины переместились к стенам, стали доступны людям. Принц Руперт придумал решетку в топке, улучшающую тягу, со времен Ренессанса внимание уделялось дизайну

293

каминов, к концу XVIII века ученый Рамфорд сделал топку выше и уже, улучшив подачу тепла, камины встроили, с XIX века для защиты от искр применяют экраны.

Современные люди, живущие в многоквартирных домах со всеми удобствами, часто испытывают нехватку общения с природой, для чего они едут в загородные жилища [3]. Там без центрального отопления камин – источник тепла, поддерживающий оптимальный микроклимат, благоприятный для жизни и здоровья. Многие стремятся к уюту в доме, где печь или камин – домашний очаг, около которого собирается вся семья. Сегодня камины сооружают массово в интерьерах, на террасах и на ландшафтах, их порталы делают из мрамора, гранита, керамики, чугуна, стекла, металла и т.д.

Есть два вида каминов по способу обогрева: открытого типа с газовым топливом или дровами, закрытого, работающий от сети электропитания. Печки или камины открытого типа могут иметь топку открытого или закрытого типа, последняя безопаснее. Обогревающая мощность каминов с дровяной топкой меньше, чем газовых, для ее повышения необходим дополнительный дымоход, удаленный от жилого пространства. Профессиональный монтаж дровяного камина стоит дороже из-за сложности конструкции, состоящей из топки, дымохода, портала, его нельзя самостоятельно устанавливать в многоэтажных домах, он подходит только для индивидуальных коттеджей. При неправильной установке могут возникнуть пожароопасные ситуации, но любителей дровяного камина это не пугает, по-прежнему он – мечта владельцев загородного дома [4, 5].

Газовые камины удобны там, где проведен газ, т.е. в частных домах, городских квартирах. Их установка осуществляется только квалифицированным специалистом, ее стоимость с подключением труб достаточно высока, необходимо разрешение от газовой службы, такой камин взрывоопасен, требует постоянного контроля.

Электрические камины горят ярко, как дровяные, безопасны, удобны при установке и эксплуатации, они – идеальный вариант для городской квартиры, не требуют вытяжки, дымохода, доступны по цене. Но для любителей живого огня такой вариант имитации неприемлем. Для электрических каминов характерны: элементарная установка (включение в сеть); реалистичный эффект огня; возможность работать на нагрев помещения; безопасность; легкость в уходе; управление с помощью пульта.

Согласно требованиям Федеральных законов РФ, технических регламентов и стандартов, камины должны быть безопасными для людей и экологии, параметры их действия, например, количество отданного атмосфере тепла, должны быть измеримыми [6]. Современные технологии отопления направлены на ресурсосбережение, энергоэффективность и предотвращение негативного влияния на экологию. С этой точки зрения был разработан многофункциональный круговой камин, использование

294

которого рассмотрено в качестве обогревателя помещений частного малоэтажного дома; он – арт-объект, композиционный акцент гостиной, создающий уют; он удобен для приготовления и разогрева пищи (на среднем ярусе), для заготовки продуктов методом сушки (на верхнем ярусе), для хранения топлива и инструментов (на нижнем ярусе). Таким образом, тема исследования актуальна, поскольку затрагивает вопросы энергетики, жилищно-коммунального хозяйства, ресурсосбережения, эстетики архитектурно-строительной среды [7, 8], жизнедеятельности людей, их здоровья.

Перед созданием проекта камина был проведен патентный поиск, на сайте Роспатента были найдены патенты-аналоги, прототипы отдельных элементов проектируемого объекта. Выполнение данной задачи актуально, поскольку через знакомство с защищенной по законам РФ интеллектуальной собственностью, можно не только определить уровень изобретательской активности в области исследования, но и потенциальную патентную чистоту разработанного объекта [9].

Предложенный проект многофункционального кругового камина, работающего на дровах, удовлетворяет требованиям стандартов, по конструкции соответствует нормативам, выполнен из сертифицированных материалов. Придуманная форма и параметры камина не только украсят любой интерьер загородного дома, но и улучшат его микроклимат. Наиболее наглядно форму проектируемого объекта показывает макет, перед его созданием был выполнены эскизы и чертежи проекта (рис. 1).

Рис.1. Чертежи и макет кругового камина. Автор Полякова П. Д.

Необходимо проектировать микроклимат жилища с запасом комфортности, что может повысить энергоэффективность строительных объектов, заявленную в целях принятия технических регламентов. Выполненный проект показывает, что благодаря гармонизации основных

295

параметров микроклимата помещения с помощью использования обогрева камином можно улучшить показатели пригодности жилища для эксплуатации, степень его комфортности для человека, предложить рекомендации по его оптимизации. Результаты данного исследования могут быть положены в основу эскизного проекта в ходе реального проектирования комфортного микроклимата помещения с помощью камина, имеющего стильный вид, богатый функционал, позволяющий улучшить эстетические качества среды интерьеров жилых зданий. Данное изделие может выпускаться серийно, его параметры соответствуют стандартам безопасности и экологии, интеллектуальная собственность, созданная во время проведения исследования, может быть защищена в Роспатенте как полезная модель.

Литература

1.Архипова К.М. Проектирование микроклимата помещения с помощью электрокамина/ К.М. Архипова, Г.Д. Батюта, Е.М. Волкова // VII Всеросс. фестиваль науки [Текст]: сб. докл. в 2 т. / Нижегород. гос. архитектур.-строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ. – 2017. – Т.2 – С. 177-181

2.Амер, А. С. А. Эффективное использование пространства солнечной энергии в архитектуре жилых зданий / А. С. А. Амер // 19-й Международный научно-промышленный форум «Великие реки’2017». – Н.

Новгород, 2017. – С. 237-239.

3.Волкова, Е.М. Архитектурный облик дома Мерзлякова (1860 г.) деревни Мякотино Чкаловского района Нижегородской области /Е.М. Волкова// Приволжский научный журнал, № 1 (41). Периодическое научное издание. 2017. С. 89-95.

4.Волкова, Е.М. Архитектурный облик ансамбля культовых зданий села Пурех Чкаловского района Нижегородской области /Е.М. Волкова//Academia. Архитектура и строительство. 2018. № 2. С. 19-26

5.Волкова, Е.М. Особенности памятников архитектуры Чкаловского района Нижегородской области /Е.М. Волкова//Приволжский научный журнал. 2017. № 4 (44).С.111-122

6.Прахова, Т.Н. Особенности курса «Основы метрологии, стандартизации, сертификации, контроля качества» / Т.Н. Прахова, Е.М. Волкова, М.В. Крестьянова // 19-й Межд. научно-промышл. форум

«Великие реки’2017». – Н. Новгород: ННГАСУ. – 2017. – Т. 3 – С. 70-72

7.Волкова, Е.М Исторические тенденции формирования архитектурного облика старинных улиц Нижнего Новгорода /Е.М. Волкова //Приволжский научный журнал. 2019. № 2 (50).С.106-112

8.Волкова, Е.М. Влияние градостроительных регламентаций на формирование архитектурного облика улиц Нижнего Новгорода / Е.М. Волкова// Приволжский научный журнал. 2018. № 4 (48). С. 151-160.

296

9. Волкова, Е. М. Защита интеллектуальной собственности. Патентоведение: [Эл. ресурс]: уч. пособие для вузов / Е.М. Волкова; Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2018. – 79 с.

Сметанина Е. С. 1, Потехина М. Д. 2, Волкова Е. М. 2

1МБОУ «Школа №177» г. Нижний Новгород 2ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-

строительный университет»

ДИЗАЙН-ПРОЕКТ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО КУБА ДЛЯ ДЕТЕЙ

Необходимо повышать эффективность эксплуатации каждого квадратного метра жилья. Зачастую в семьях с детьми нет возможности выделить комнату каждому, часто одно помещение служит спальней, игровой [1], местом для приготовления уроков. Актуально применение предметов, экономящих пространство, таких как впервые разработанный удобный и безопасный многофункциональный куб для детей.

Детская мебель имеет историю, например, в пещерах дети и взрослые для сна пользовались шкурами. V тысяч лет назад шумеры выделяли комнаты для сна, в Египте появились кровати, стулья из дерева. Возможно первым греческим столом был переносной табурет. В средневековой Европе мебель разделилась по функции: для сна, еды, хранения; по возрасту: для взрослых, юношества, детей. В эпоху Возрождения расширился ассортимент детской мебели, появились выдвижные ящики, стеллажи. Во Франции в XVII века детские и взрослые вещи в комодах лежали отдельно, появился столик для пеленания. Во многих странах детей издавна качали в подвесных люльках, в XVIII веке детская кроватка напоминала современную. В Китае, Японии до конца XIХ века мебель практически отсутствовала, например, столом служило возвышение-ступенька, удобная для еды без наклона. В избах на Руси до начала XVII века кроватей не было, спали на печи, лавках, полатях. В XIХ веке изменился рабочий стол, приобрел функции кабинета, бюро, конторки, сегодня он компьютерный.

Сегодня родители стремятся сделать комнату ребенка уютной, комфортной, безопасной и функциональной. Трансформируемая мебель, растущая вместе с ребенком, помогает сэкономить место в квартире и бюджет. Диван-кровать наряду со столом-партой оставит место для игр. Разнообразный дизайн [2] детской мебели позитивно влияет на микроклимат пространства. Популярно совмещение в одном предмете нескольких функций, например, на первом ярусе кровати-чердака можно установить рабочий стол со шкафом или спортивный комплекс.

297

Товары для детей — самостоятельный сектор промышленности и торговли, такая мебель отличается от взрослой: размерами, ярким дизайном [3], специализированными предметами (стол для пеленания, стул для кормления, колыбель). Детскую мебель делят: по функции, по конструкции, по материалу, по возрасту ребенка. По функции различают мебель для сна (кроватки, диваны), для еды (столики, стулья), для занятий (письменные столы и стулья), для хранения вещей — одежды, игрушек, книг (стеллажи, шкафы). При их разработке дизайнеры руководствовались функциональностью, компактностью, удобством. По конструкционным особенностям детская мебель делится на: корпусную (системы хранения, шкафы, комоды, стенки), игровую (игрушечные столы, стулья, детские домики, палатки, шалаши), мягкую (кресла, диваны), трансформирующуюся (кресла-кровати, подвесные парты и тд.), многофункциональные конструкции: двухъярусные кровати, горки, тумбочки, шкафы, полки, растущие вместе с ребенком. По материалу корпусную детскую мебель, как взрослую, делят на группы: из массива дерева, плетеную, из пластика, металла, ЛДСП. По возрасту выделяют мебель: для младенцев (колыбели, столики для пеленания, стулья для кормления, манежи); для школьников младших классов; для подростков. Последние две группы различаются размерами, рассчитанными на рост ребенка, но похожи по ассортименту: это детские кровати, стулья, письменные столы, шкафы. Согласно ГОСТ 19301.2-2016 детские столы изготовляют пяти типов: I – стол четырехместный для детей 1.5 – 5 лет; II – стол двухместный для детей 5 – 7 лет; III – стол двухместный трапециевидной формы для детей 1.5 – 4 лет; IV

— стол одноместный; V – стол с регулируемыми параметрами.

Согласно требованиям Федерального закона РФ № 184-ФЗ «О техническом регулировании», вся продукция должна быть безопасной для жизни и здоровья людей, экологии [4]. При изготовлении детской мебели должны использоваться сертифицированные материалы и комплектующие. Поверхности деталей должны иметь защитные покрытия, допустимая удельная активность радионуклида цезия-137 не более 300 Бк/кг. Наилучшим считают натуральную древесину, например, сосны; распространенной – МДФ, ДСтП, класс эмиссии формальдегида не выше Е1; облицовочные материалы – эмали, лаки, ламинаты, покрытия ПВХ.

К детской мебели предъявляются более жесткие требования, чем к другой продукции, она должна быть эргономичной, внешне привлекательной, безопасной, при эксплуатации дома, в детских садах, школах. Она должна иметь надежные крепления, ограничители, скругленные углы, идеально быть без перегородок и ножек. К детской мебели, согласно ГОСТ 19917-2014, относят изделия, размеры, форма и конструкции которых соответствуют возрастным особенностям и ростовым характеристикам детей. Оптимальный вариант – трансформируемые изделия, с их помощью ребенок научится обустраивать свой мир.

298

Перед созданием многофункционального куба был проведен патентный поиск на сайте Роспатент, найдены патенты-аналоги, прототипы отдельных элементов проектируемого объекта. Это актуально, поскольку через знакомство с защищенной по законам РФ интеллектуальной собственностью [5], можно определить потенциальную патентную чистоту своего объекта. Впервые разработанный многофункциональный куб, удобный и безопасный предмет мебели, рассчитан на детей от 3-х до 10-11 лет, когда они активны и любознательны. Его можно использовать в небольших по площади квартирах, в различных учреждениях, например, в детских садах, а также в банках и магазинах для развлечения детей. Пока взрослые заняты, ребенок сможет достать игрушки или предметы для рисования, которые хранятся в предусмотренном для этого месте, напоминающем подвесной гамак или мешочек внутри куба. Таким образом, многофункциональный куб имеет функции игровую и хранения, он может выступать как рабочее место ребенка, в более старшем возрасте – как сиденье или арт-объект. Был также специально разработан механизм, благодаря которому боковые стороны стола-куба смогут раскладываться, подобно столу-книжке. Основные цвета куба могут быть разнообразными – желтый, красный, зеленый, оранжевый, яркие цвета привлекут детей.

Наглядно форму проектируемого объекта показывает макет (рис. 1), перед его созданием были выполнены эскизы, чертежи объекта; материалы макета: картон; самоклеящаяся пленка; акриловые краски; скотч, клей; стержни от ручек; тонкая пряжа.

Рис.1. Макет куба с демонстрацией механизма раскладки стола. Автор Сметанина Е. С.

В данной работе была реализована поставленная цель, был создан проект детского эргономичного многофункционального куба с учетом требований стандартов, для обеспечения функционального, комфортного и безопасного использования его в детской среде. Сделанный по разработанному проекту макет предмета детской мебели наглядно демонстрирует возможности по улучшению быта семей с детьми, его использование сделает комфортным их существование. Результаты исследования могут быть положены в основу эскизного проекта в ходе реального проектирования детской среды. Разработанный дизайн многофункционального куба может быть защищен патентом на

299