Научный архив: статьи

Рассмотрена проблема строительства отапливаемых малоэтажных зданий в Арктике. Предложен экологически безопасный способ, который не требует ведения земляных работ в криолитозоне и не нарушает естественный растительный покров. Отапливаемое здание монтируется на платформе, представляющей собой металлический каркас с уложенной поверх теплоизоляционной подушкой, при этом платформа может проветриваться только в холодное время года. Тепловое взаимодействие многолетнемёрзлого основания и отапливаемого здания на платформе было исследовано с помощью компьютерного моделирования. Предложенный способ исключает образование сезонно талого слоя в основании здания и обеспечивается круглогодичное сохранение грунта в мёрзлом состоянии, что существенно повышает несущую способность и позволяет увеличивать этажность зданий. Материалом для теплоизоляции платформы служит гранулированная пеностеклокерамика, получаемая на базе широко распространённого в арктических регионах сырья: опал-кристобалитовых и цеолитовых пород. Снижение транспортных расходов, исключение применения земляных работ и сезонных охлаждающих устройств существенно удешевляет строительство, способствует сохранению криолитозоны, ландшафтов и арктических экосистем.

Пассажирские вагоны являются сложными техническими изделиями. Они состоят из агрегатов, узлов и компонентов, которые характеризуются определенным сочетанием деталей, находящихся во взаимодействии. Помимо этого, в современных пассажирских вагонах значительное количество автоматики и автоматизированных компонентов: система кондиционирования, электронагревательные системы, системы освещения, двери купе, наружные двери и др. При сборе данных о техническом состоянии изделий необходимо обеспечить регулярность, достоверность, своевременность и полноту информации. Известно, что качество и надежность изделия наиболее полно проявляется в процессе эксплуатации. Грамотная организация сбора и обработки информации о надежности изделия дает возможность получить достоверную информацию о его работоспособности и эффективности. В процессе эксплуатации пассажирских вагонов могут нарушаться связи между отдельными узлами и компонентами, ослабляться крепления отдельных деталей, датчиков, происходит естественный износ резиновых уплотнений. Все это приводит к снижению эксплуатационных показателей и возникновению ряда неисправностей и отказов. Для уменьшения интенсивного возрастания количества отказов требуется выполнять ряд профилактических действий, которые направлены на выявление и устранение неисправностей, а также предупреждение причин их возникновения. Прежде всего, к таким мероприятиям следует отнести техническое обслуживание и капитальный ремонт подвижного состава. Все эти мероприятия строго регламентированы в руководствах по эксплуатации как самого вагона, так и его компонентов. Приблизительный диапазон назначенного срока службы пассажирских вагонов, как и их узлов и агрегатов, составляет от 20 до 40 лет. Некоторые компоненты пассажирских вагонов производятся серийно с модификациями начала 2000-х годов. Таким образом, мы можем говорить о возможной комплексной оценке надежности изделий за весь жизненный цикл. Но это можно сделать только при сборе и обработке значительного количества информации о неисправностях, полученных как в гарантийный, так и в постгарантийный период. Эта информация должна поступать из различных источников: эксплуатирующих организаций, обслуживающих депо, вагоноремонтных заводов, которые проводят капитальные ремонты. Эта ценнейшая информация должна накапливаться и поддаваться цифровизации. В данной статье затрагивается ряд вопросов, связанных со сбором, валидацией и учетом неисправностей и отказов компонентов пассажирских вагонов.

Цель. Рассмотреть актуальное состояние систем сбора и обработки данных о неисправностях на предприятиях вагоностроения и предложить алгоритмические и методические решения для повышения уровня автоматизации процесса обработки информации об отказах.

Методы. В статье применяются методы системного анализа и программной инженерии.

Выводы. Предложен алгоритм учета отказов изделий по входящим документам. Разработаны программные решения для автоматизации процесса сбора и обработки данных о неисправностях компонентов пассажирских вагонов. Рассмотрена методика учета гарантийного парка, необходимого для формирования суммарной наработки в процессе расчета показателей надежности компонентов пассажирских вагонов в процессе эксплуатации. Предложен кодификатор отказов, учитывающий особенности структурной взаимосвязи компонентов пассажирских вагонов.

В статье исследуются организационно- экономические принципы комплексного освоения территорий (КОТ) в контексте развития жилищной инфраструктуры в регионах России. Проведён сравнительный анализ зарубежного и отечественного опыта, выявлены ключевые проблемы: фрагментарность нормативного регулирования, низкая инвестиционная активность, дисбаланс между инфраструктурным развитием и жилищным строительством. Предложена авторская многоуровневая адаптивно- сетевая модель управления, основанная на дифференцированном подходе к регионам, цифровизации процессов и гибридных механизмах финансирования. Результаты исследования могут быть использованы для совершенствования градостроительной политики и повышения эффективности территориального развития.

Развитие умных городов требует внедрения интернета вещей (IoT) в городскую инфраструктуру для оптимизации управления и повышения качества жизни. Внедрение IoT-решений обеспечивает сокращение затрат, развитие цифровой экономики и увеличение инвестиционной привлекательности городов. Экономическая эффективность таких систем обусловила снижение энергопотребления, автоматизацию коммунальных услуг и повышение эффективности управления потоками. Однако цифровизация городской среды связана с рисками, включая киберугрозу, высокими затратами на модернизацию и необходимостью разработки гибких регуляторных принципов. В статье проводится экономический анализ IoT-инфраструктуры городского бюджета, рассматривается источник финансирования цифровой трансформации и рассматриваются перспективы использования передовых технологий в городском управлении.

В условиях цифровизации инвестиционно-строительной отрасли особое значение приобретает разработка интегрированных моделей управления, обеспечивающих сквозную управляемость проектами на всех стадиях жизненного цикла. Статья посвящена теоретико-методологическому обоснованию интеграции информационного моделирования зданий (BIM) и корпоративных систем планирования ресурсов (ERP) как основополагающего элемента стратегического управления инвестициями в строительстве. Автором проведен анализ функционально-структурной совместимости BIM и ERP-систем, определены архитектурные принципы их интеграции, раскрыты ключевые механизмы и ограничения взаимодействия. В статье в табличном виде раскрыта концепция архитектуры интеграционного подхода, а также даны рекомендации по повышению эффективности сквозного управления строительными инвестициями и влияние интеграции BIM и ERP-систем на ключевые показатели строительных проектов. Резюмируется необходимость реализации современной управленческой парадигмы, основанной на системности, прозрачности, адаптивности и цифровой трансформации строительной отрасли.

Целью настоящей статьи является аргументация необходимости административно-цифровой трансформации градостроительной деятельности и определения механизма ее реализации. Методологической основой исследования послужил системный подход, позволяющий представить административно-цифровую трансформацию градостроительной деятельности как совокупность управленческих воздействий, направленных на внедрение в практику градостроения технологий информационного моделирования и программного подхода к управлению этим направлением цифровой трансформации. Автором рассмотрены наиболее актуальные вопросы административно-цифровой трансформации градостроительной деятельности через обращение к инновационному механизму ее реализации, каковым выступает технология информационного моделирования, внедряемого в практику управления на основе программного подхода. Полученные результаты могут использоваться в процессе дальнейшей разработки проблем, связанных с повышением эффективности управления градостроительной деятельностью. Сделан вывод, что использование программного подхода к внедрению новых технологий градостроительной деятельности может дать позитивный результат при условии комплексного подхода при внедрении технологии информационного моделирования (ТИМ), направленного на изменение процессов управления объектом строительства с помощью информационного моделирования на протяжении всего жизненного цикла объекта.

В работе представлен анализ градостроительного опыта Москвы за последние три десятилетия с акцентом на критическую оценку реализованных стратегий и выявление их сильных и слабых сторон. Особое внимание уделено деятельности ГК «Киевская площадь» и ее влиянию на городскую среду. Разработаны практические рекомендации по формированию градостроительной политики, которые позволят создать комфортный и современный город, способствующий социально-экономическому развитию и сохранению его уникальности. Исследование направлено на повышение эффективности городского управления и планирования в целях обеспечения устойчивого развития Москвы и улучшения условий для жизни и бизнеса. Результаты исследования могут быть использованы для внесения изменений в градостроительную политику, разработки новых нормативных актов и оптимизации процессов развития города.

Развитие железнодорожной инфраструктуры Китая включает в себя строительство новых и модернизацию существующих линий, расширение сети высокоскоростных железных дорог. Особое внимание уделяется развитию приграничных связей с Россией и формированию мультимодальных маршрутов для обеспечения роста внутренних и внешнеторговых грузов.

Исследование направлено на выявление перспективных векторов инновационной трансформации строительной отрасли посредством интеграции цифровых решений в процессы проектирования, возведения и эксплуатации объектов. Особое внимание уделяется возможностям применения технологий информационного моделирования (BIM), обеспечивающих сквозную координацию всех этапов жизненного цикла зданий и сооружений. Эмпирический анализ функционирования предприятий, входящих в структуру вертикально ориентированных строительных объединений, позволил зафиксировать наличие ограничений, препятствующих росту конкурентного потенциала отрасли. Установлено, что доминирующими факторами стагнации выступают технологическая фрагментация, институциональная разобщенность и слабая адаптация к инновационным механизмам развития. В рамках представленной работы обоснована необходимость внедрения комплексной модели модернизации, предполагающей формирование вертикально-интегрированной системы управления строительным циклом в период до 2036 г. Предложенная концепция структурирует стратегические приоритеты, среди которых ведущую позицию занимает развитие жилищной среды с опорой на территориальную специфику и уровень социального спроса. Дополнительно представлена классификация инновационных решений, применимых в сфере промышленного и гражданского строительства (ПГС), включая инженерные, управленческие, технологические и организационные изменения, реализуемые на всех фазах жизненного цикла строительных объектов.

Энергосбережение в зданиях - это технология, которая отражает прогресс страны и является важным символом ее развития. Использование новой энергии является важной частью достижения устойчивого развития зданий. В данной статье анализируется и обсуждается энергосбережение зданий, а также продвижение и применение технологий солнечной энергетики в строительстве. Энергосбережение в зданиях стало серьезной проблемой, вызывающей все большую озабоченность. Современное общество крайне обеспокоено энергопотреблением строительных объектов и долгосрочным энергопотреблением зданий в процессе эксплуатации. Поэтому необходимо содействовать применению технологий солнечной энергетики в строительстве, исходя из требований энергосбережения при проектировании зданий.

Промышленное строительство остается основным фактором глобального потребления энергии и истощения ресурсов: необходимость повышения «энергоэффективности» в этом секторе выходит за рамки простого снижения затрат, позиционируя себя как основополагающий элемент устойчивого экономического роста и экологической стабильности - отсюда необходимость смены методологической парадигмы в оптимизации использования энергии в промышленных инфраструктурах. Данное исследование направлено на разработку интегрированной структуры для повышения энергоэффективности в промышленном строительстве путем синтеза передового прогностического моделирования, “многопараметрических оценочных показателей” и адаптивных систем управления энергопотреблением на основе искусственного интеллекта - таким образом, создается масштабируемая и передаваемая методология. Использовалось сочетание анализа эмпирических данных, вычислительного моделирования и статистической проверки - ключевые параметры, такие как «коэффициенты теплопроводности», «эффективность оболочки здания» и «модели перераспределения энергии», оценивались в промышленных приложениях в режиме реального времени; регрессионные модели и корреляционные матрицы применялись для проверки соответствия наблюдаемых тенденций теоретическим эталонам. Интеграция “алгоритмов распределения энергии с поддержкой искусственного интеллекта” продемонстрировала беспрецедентную оптимизацию энергопотребления - в производственных зонах с высокой интенсивностью было достигнуто сокращение теплопотерь до 27%, а общее повышение энергоэффективности достигло 19,6% в нескольких тематических исследованиях; анализ экономической целесообразности подтвердил средний срок окупаемости в 4,8 года, что подтверждает практичность внедрения в различных промышленных масштабах. Предложенный методологический подход выходит за рамки непосредственного промышленного применения - его адаптируемость к смежным технологическим секторам, включая “высокоэффективное производство” и “крупномасштабные инфраструктурные проекты”, подчеркивает его трансдисциплинарный потенциал; эмпирическое подтверждение оптимизированных ИИ стратегий энергосбережения предлагает воспроизводимую модель для интеграции в национальные и международные нормативные базы, обеспечивая соответствие жестким экологическим стандартам при сохранении экономической жизнеспособности. Исследование подчеркивает необходимость постоянного совершенствования алгоритмов - будущая работа должна быть направлена на создание «самооптимизирующихся систем», способных в реальном времени перестраиваться в зависимости от колебаний спроса на энергию, преодолевая разрыв между теоретическим моделированием эффективности и развивающимися промышленными условиями.

Введение. Актуальность исследования обусловлена необходимостью прогнозирования долговечности бетонных конструкций с учетом их сложного многоступенчатого характера разрушения. Цель исследования – получение критериев разрушения, позволяющих проанализировать процесс трещинообразования на различных масштабных уровнях.

Материалы и методы. Для изучения данной проблемы использовались бетонные призмы и установка WilleGeotechnik (модель 13-PD/401). Полученные данные проанализированы с учетом методов фрактального анализа.

Результаты исследования. В ходе исследования проведен анализ моделей разрушения сжатых бетонных элементов. Доказано, что разрушение бетона – сложный многоступенчатый процесс, имеющий иерархию структур и включающий несколько механизмов разрушения. Выявлены закономерности накопления и расхода энергии, затрачиваемой на разрушение структурных элементов в процессе образования магистральной трещины.

Обсуждение и заключение. Предложенные критерии разрушения позволят определить, как протекает механизм разрушения на различных масштабных уровнях и каким образом происходит смена накопления и расхода энергии. Данные результаты будут полезны для исследователей механики разрушения бетона, так как позволят более точно определять процесс микротрещинообразования, что позволит повысить надежность конструкций из бетона.