Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

10716

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
25.11.2023
Размер:
10.62 Mб
Скачать

Рис. 1. Схема тепловой трубы

Рис. 2. Схема установки

 

Тепловая труба является удобным решением для передачи теплоты от охлаждаемого тела к окружающей среде или к холодильной машине. Идеальным процессом термостатирования является изотермический процесс, но в реальности такой процесс практически реализовать невозможно. Инженерное решение вынуждено искать компромисс между двумя крайностями: энергетической эффективностью и низкой стоимостью, и компактностью конструкции. Энергетическая эффективность теплообменного аппарата оценивается по минимальной разности температур между рабочим и охлаждаемым веществом: чем меньше эта разность, тем выше энергоэффективность установки, но тем больше теплообменная поверхность, а значит цена и размер аппарата.

Проанализируем энергоэффективность экспериментальной тепловой трубы.

Цель экспериментальной тепловой трубы: осуществить охлаждение горячей воды (+ 80 градусов Цельсия) до температуры +40 градусов Цельсия с расходом 0,5 кг/c.

Температура подаваемой в конденсатор воды +16 градусов Цельсия. Массовый расход равен 1 кг/c.

 

Таблица 1. Исходные данные задачи

Наименование параметра

Значение параметра

Внешний диаметр трубки теплообменного

 

аппарата

 

Внешний диаметр намотки

35 мм

Число витков намотки

12

Толщина стенки трубки

1 мм

 

140

Любой посредник между рабочими веществами добавляет дополнительное термическое сопротивление, что вредит теплообмену.

Результаты расчетов представлены в таблице 2.

Таблица 2. Результаты расчетов

 

 

 

Термическое

Температу

Температу

Темпер

Теплов

Относительн

 

 

 

сопротивлен

ра

воды

ра

воды

а-

ые

ые тепловые

 

 

 

ие, м^2*К/Вт

после

после

 

турные

потери,

потери, %

 

 

 

 

охлаждени

нагрева,

потери,

кВт

 

 

 

 

 

я,

градусы

градусы

градус

 

 

 

 

 

 

Цельсия

Цельсия

ы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цельси

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я

 

 

Теплообм

 

 

 

 

 

 

 

 

ен

через

 

 

 

 

 

 

 

 

ТОА

 

 

2,257

46,7

18,438

 

 

 

труба

в

 

 

 

 

 

 

 

 

трубе

 

 

 

 

 

 

20,058

8,392

35%

Теплообм

6,795

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ен

через

 

 

66,8

 

16,1

 

 

 

тепловую

 

 

41

 

 

 

 

4,679

 

 

 

 

 

 

трубу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При заданных параметрах (внешний диаметр трубки теплообменного аппарата, внешний диаметр намотки, число витков намотки, толщина стенки трубки) был проведен расчет потерь: при охлаждении воды с 80 до 40 градусов Цельсия температурные потери составили 20, 058 градусов Цельсия, тепловые потери- 8, 392 кВт, относительные тепловые потери35%. По результатам расчетов можно сделать вывод, что тепловая труба вносит существенные потери в теплообмен. Но использование тепловой трубы обосновано в двух случаях: в случае невозможности иного подвода холода к охлаждаемому объекту; и в случае, если температура охлаждаемого объекта существенно выше температуры окружающей среды и доступ воздуха к охлаждаемому объекту затруднён. В последнем случае применение тепловой трубы позволяет осуществить охлаждение объекта без затрат электроэнергии, без привлечения каких-либо машин, к тому же система тепловая труба – охлаждаемый объект является саморегулируемой. Дальнейшей целью нашей работы является усовершенствование конструкции тепловой трубы для уменьшения температурных и тепловых потерь.

Литература 1. Ивановский М. Н., Сорокин В. П., Ягодкин И. В. Физические

основы тепловых труб. – М.: Атомиздат, 1978.

141

2.Дан П.Д., Рэй Д.А. Тепловые трубы: пер. с англ. М.: Энергия, 1979.

272с., [P.D. Dunn, D.A. Reay. Heat Pipes. Pergamon Press, Oxford, New York, Toronto, Sydney, Paris, Braunschweig, 1976.]

3.Елисеев В.Б., Сергеев Д.И. Что такое тепловая труба? М., «Энергия», 1971. – 136 с. с ил. (Б-ка теплотехника).

4.Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. – Изд. 5-е перераб.

идоп. – М.: Атомиздат, 1979, 416 с.

5.Постановление Правительства Российской Федерации от 26.06.2015 г. № 632 "О введении временного количественного ограничения на ввоз озоноразрушающих веществ в Российскую Федерацию в 2015 году".

6.Гаранов С.А., Жаров А.А., Пантеев Д.А., Соколик А.Н. Водоиспарительное и комбинированное охлаждение воздуха. – Инженерный журнал: наука и инновации,2013. № 1. С. 84-90.

Шумилкин М.С.

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет»

ФОРМИРОВАНИЕ ПОНЯТИЙ ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ВОССОЗДАНИЕ В РЕСТАВРАЦИИ ПАМЯТНИКОВ АРХИТЕКТУРЫ

Во всем мире сейчас происходит активное обращение к проблеме возрождения национальной культуры, самобытности и своеобразия городов. Эта проблема напрямую связана с реставрацией памятников истории и культуры. Поэтому вопросы сохранения и реставрации историко-архитектурной среды в настоящий момент становятся чрезвычайно актуальными.

Как самостоятельный вид архитектурной деятельности «реставрация» (в переводе с латинского «восстановление») сформировалась на рубеже ХIХ-ХХ столетий. За многие годы постепенно сложились основные виды реставрационных работ, относящиеся к памятникам архитектуры: консервация, научная реставрация, реконструкция с приспособлением и воссоздание. Наиболее редко встречающийся вид реставрации – воссоздание полностью утраченных памятников архитектуры, поскольку он происходит в случае, если объект имеет особое культурное и историческое значение.

В предлагаемой статье сделана попытка выявления различий в понимании терминов «воссоздание» и «восстановление» памятников архитектуры.

142

Термин «восстановление» более ранний и относится, преимущественно, к восстановлению послевоенных разрушений. Во все времена войны были связаны с разрушением городов и желанием жителей восстановить руины сохранившейся архитектуры. Самые значительные восстановительные работы проводились после Великой Отечественной войны. Война оказалась важной вехой в понимании задач охраны памятников архитектуры и их реставрации. Огромные масштабы разрушения произошли не только в СССР, но также по всей Европе. Среди наиболее пострадавших от войны городов Германии был город Дрезден, который позднее стали называть - город, восставший из руин. Фоновую застройку здесь изначально планировали как стилизованный под старину «новодел». Однако, следует отметить один прием реставрации в Дрездене

– это сохранение оставшихся частей здания и выделение новых вставок. Такой же прием позднее был использован и в столице Германии Берлине.

Трудно передать тот масштаб разрушений, который произошел в советских городах после Великой Отечественной войны. Но желание возродить свою Родину стало основной задачей советских людей. Первоочередными были работы по укреплению и постепенному восстановлению памятников. Особенно пострадали города на подступах к Москве, а также Ленинград и его окрестности. Сразу после окончания войны встала проблема возрождения всемирно известных памятников и дворцово-парковых ансамблей города-памятника. По окончании войны в Ленинграде одновременно восстанавливались более 200 памятников, Благодаря и таланту, и самоотверженности реставраторов мы сегодня имеем возможность прикоснуться к великим шедеврам мировой архитектуры, восстановленных под руководством А.А. Кедринского, Ю.П. Спегальского. Г.М. Штендера и др.

Таким образом, на основе анализа мы получили вывод о том, что война дала огромный опыт в деле реставрации, но это были восстановительные работы на основе сохранившихся фрагментов зданий.

Настоящее воссоздание полностью утраченных зданий началось в России на рубеже ХХ-ХХI столетий. Это, безусловно, связано с обращением к русской национальной культуре. Именно в этот период формируется понятие «воссоздание» полностью утраченных памятников истории и культуры.

Событием государственного масштаба стало воссоздание Храма Христа Спасителя в Москве. Храм строился почти 44 года. Впоследствии храм в 1931 г. был снесен. На месте храма предполагалось построить грандиозное сооружение социалистической эпохи — Дворец советов. Однако, после войны фундамент недостроенного здания использовали для бассейна "Москва". В сентябре 1994 года правительством Москвы было принято решение о воссоздании Храма Христа Спасителя в прежних архитектурных формах. Храм был построен за неполные шесть лет. Теперь

143

он расположен на историческом месте и стал вновь мощной градостроительной доминантой центра Москвы.

ВМоскве на Красной площади воссозданы еще два памятника древнерусской архитектуры, разрушенных в советский период: Воскресенские ворота (1995) и Казанский собор (1990). Воссоздание утраченных ворот вернуло торжественный вход на Красную площадь, создавая своеобразную торжественную арку, из которой открывается обширное пространство площади.

Новый Казанский собор повторял черты исторического. Воссоздать прежний вид удалось при помощи чертежей и обмеров, выполненных архитектором Петром Барановским перед снесением храма.

Примером возрождения деревянной жилой архитектуры ХVII в. стала царская усадьба в селе Коломенском под Москвой. Коломенский дворец современники считали «одним из чудес света». Ко второй половине XVIII в. дворец в Коломенском был разобран.

Современное «возрождение» сложно назвать действительно подлинным, поскольку строительство велось по современным технологиям. Тем не менее столица получила интересный и привлекательный объект туризма и отдыха.

Входе исследования выявлено, что в Н.Новгороде также есть пример воссоздания памятника архитектуры – это Зачатьевская башня Нижегородского кремля, которая была полностью разрушена. В 2011 году власти Нижнего Новгорода приняли решение о восстановлении древнего сооружения. После окончания реставрации Нижегородский кремль получил замкнутый контур стен и еще одну реликвию, связанную с древней историей Нижнего Новгорода.

Литература

1.Der Zwinger zu Dresden, Staatliche Kunstsammlungen Dresden, 1981

2.Агафонов С.Л., Агафонова И.С. Тринадцатая башня Нижегородского кремля //Проблемы изучения Древнерусского зодчества. –

СПб. – 1996. – С.158-159.

3.Ю.П. Спегальскии и историко-культурное наследие Псковской земли. Материалы научно-практической конференции, посвященной 100летию со дня рождения Ю.П. Спегальского. Псков, 2009

4.Раппопорт, П.А. Древние русские крепости / П.А.Раппопорт. М.:

Наука, 1965. – 153с.

144

Агапова Л.С., Сказнева Е.А.

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет»

СТРАТЕГИИ СКАНДИНАВСКИХ СТРАН ПО ВОЗВЕДЕНИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИ ПАССИВНЫХ ЗДАНИЙ

Европейская директива об энергоэффективности зданий (2010/31/ ЕС) включает в себя требования о том, что к 2019 г. все вновь возводимые общественные здания должны соответствовать стандартам зданий с «нулевой энергией» (энергетически пассивных зданий), а прочие здания – с 2021 г. Каждая страна Европейского Союза самостоятельно решает, какое здание является энергетически пассивным.

Шведская программа LÅGAN представляет собой национальную инициативу, способствующую эффективному использованию энергии.

Самая последняя редакция строительных норм Швеции, опубликованная в 2006 г., с дополнениями от 2009 г. устанавливает требования к удельному годовому потреблению энергии на квадратный метр здания q, кВт·/(м2·год), приведенные в таблице 1, при этом под потребляемой энергией понимается покупаемая энергия, т.е. энергия, полученная от внешних источников. Таким образом, электроэнергия, затрачиваемая тепловым насосом, считается потребленной, а произведенная им тепловая энергия уже не будет являться потребленной

[1-2].

Рынок зданий с низким потреблением энергетических ресурсов изначально рос очень медленно, однако в последние годы значительно увеличился. Всего в качестве малоэнергичных зданий построено более 100 отдельных домов и более 3200 квартир (в 72-х квартирных домах). Большинство из них были построены в III климатической зоне (рис. 1), распределенной следующим образом: Западная Швеция – 54 %, Смоланд – 18%, Стокгольм – 11%, и Южная Швеция – 9%. Цифры побили все рекорды в 2010 году, когда доля малоэнергичных квартир составила 11,2 % от общего числа новостроек, а доля отдельно стоящих домов составила около 1 %. Большое количество зданий, которые были построены в 2006 году, в основном «отапливаются электрически». Данные здания с тепловыми насосами относятся к категории «электронагреваемых», в то время как другие здания относятся к категории «отопление, отличное от электричества».

С 2009 года в Гетеборге действуют более строгие требования, чем в строительных нормах. Для многоквартирных домов город требует максимальное потребление тепловой энергии, не превышающей q = 60

145

кВт·ч/м2 в год (или q = 45 кВт·ч/(м2·год) для «электрически отапливаемых» зданий).

Города Векше, Мальмё, Йёнчёпинг, Вестерос и Линчёпинг также устанавливают более строгие стандарты в качестве условия для разрешения на планирование (q = 70 до 85 кВтч /м2 в год).

Таблица 1.Требования к удельному потреблению энергии зданиями q, кВт·ч/(м2·год), в национальном строительном кодексе Швеции для разных типов зданий

 

 

Номер и наименование климатической зоны

 

 

 

 

 

Тип здания

 

I, Северная

II,

III,

 

 

Центральная

Южная

 

 

Швеция

 

 

Швеция

Швеция

 

 

 

Жилые дома

 

 

 

с системами отопления,

150

130

110

кроме

электрического

 

 

 

отопления

 

 

 

 

Жилые здания

 

 

 

с электрическим

95

75

55

отоплением

 

 

 

Коммерческие

 

 

 

и аналогичные помещения

140+110(l

120+95(l

100+70(l

с системами отопления,

0,35)

– 0,35)

– 0,35)

кроме

электрического

 

 

 

отопления

 

 

 

 

Коммерческие и

 

 

 

аналогичные помещения

95+65(l

75+55(l

55+45(l

с электрическим

0,35)

0,35)

0,35)

отоплением

 

 

 

Примечание. l – средний удельный расход наружного воздуха во время

отопительного сезона, l = 0,35 л/(с·м2). Максимальное допустимое значение l = 1,00 л/(с·м2).

Рис. 1. Климатические районы Швеции

146

В декабре 2010 года городской совет Стокгольма объявил, что все жилые здания (в том числе коммерческие и аналогичные им помещения), которые будут построены на городской земле, должны соответствовать стандарту энергетически пассивных домов.

Правительство Дании поставило перед собой амбициозную цель – использовать 100 % возобновляемых источников энергии в энергетическом и транспортном секторах к 2050 году. В марте 2012 года в Дании было достигнуто новое энергетическое соглашение, которое к 2020 году даст следующие основные результаты [3]:

-доля возобновляемых источников энергии в общем потреблении всех энергетических ресурсов должна быть не менее 35 %;

-ветроэлектрогенераторы должны вырабатывать не менее 50 % всей потребляемой электроэнергии;

-общее снижение валового энергопотребления на 7,6 % по сравнению с 2010 годом;

-сокращение выбросов парниковых газов на 34 % по сравнению с уровнем 1990 года.

Кроме того, существуют следующие амбициозные государственные задачи, направленные в более далекую перспективу:

-к 2030 г. больше не использовать уголь на электростанциях;

-к 2035 г. всю необходимую электроэнергию (в том числе на отопление) покрыть возобновляемой энергией;

-к 2050 г. вся потребляемая энергия на нужды производиться электроэнергетики, теплоснабжения, транспортных систем и промышленности должна извлекаться из возобновляемых источников.

Существующие стандарты в Дании устанавливают минимальные энергетические требования для всех типов новостроек. Установлены классы зданий с пониженным энергопотреблением, имеющие обозначение «Класс энергопотребления 2015» и «Класс энергопотребления 2020».

Таким образом, в скандинавских странах возведение энергетически пассивных домов является одним из приоритетных направлений государственной политики в области строительства и энергетики.

Литература

1. Wahlström, A. A market overview of erected low-energy buildings in Sweden / A. Wahlström // REHVA – European HVAC Journal. Brussels. – 2011. – № 3. – P. 47-52.

2. Wahlström, A. Is it possible to achieve zero energy demand while rebuilding multi-dwelling buildings? / A. Wahlström // REHVA –

European HVAC Journal. Brussels. – 2011. – № 4. – P. 5-9.

3. Thomsen, K.E. Danish plans towards Nearly Zero Energy Buildings / K.E. Thomsen // REHVA – European HVAC Journal. Brussels. – 2014. – № 3. – P. 6-8.

147

Андреев М. А., Батюта Г. Д., Волкова Е. М.

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет»

КОНСТРУКТИВИЗМ В АРХИТЕКТУРЕ РОССИИ

В начале XX века во время революционных социальных преобразований в России беднейшем государстве в стиле конструктивизм строились Дворцы культуры, клубы, кинотеатры для отдыха простых людей, несмотря на низкое качество строительных материалов, здания того периода до сих пор востребованы населением [1]. «Строительство очагов культуры – рабочих клубов, народных домов и домов культуры в соцгородах и рабочих поселках … носило массовый характер и отражало переход к конструктивному объемно-пространственному мышлению» [2, с.60-61]. Конструктивизм сочетал продвинутые технологии начала ХХ века и социальную направленность, выраженную появлением новых типов зданий, не имевших прототипов в прежние времена [3], он соответствовал рационалистической линии развития российской и мировой архитектуры на основе индустриализации и типизации строительства. «Конструктивизм … стал ведущим стилистическим направлением, который имел четкую архитектурную концепцию: зависимость формы от функциональной организации пространства, конструкции, ориентацию на новую социальную программу» [2, с. 59].

Принципы конструктивизма в архитектуре сформулировали А. А. Веснин, М. Я. Гинзбург, функциональный метод проектирования разработала организация конструктивистов (1926 г.) – Объединение современных архитекторов (ОСА). Характерной чертой данного направления в архитектуре был комплексный подход к застройке, когда проектировалось не отдельное здание, а целый квартал, продумывалась инфраструктура территории, удовлетворявшая новым стандартам жизни общества. Считалось, что советский человек не должен проводить много времени без коллектива, идеальным вариантом расселения стали домакоммуны, у которых рядом с жилыми корпусами размещались бытовые службы [4]. Первое жилое здание с полным циклом бытового обслуживания – дом-коммуна Наркомфина было построено в 1928-30 годах на Новинском бульваре в Москве по проекту архитекторов М. Гинзбурга и И. Милиниса.

Нижний Новгород, как многие города страны, в 1920-30 годах застраивался зданиями в стиле конструктивизм, в соответствии с его стандартами, без декоративных излишеств, с большими окнами, с зависимостью внешней формы от функциональной организации интерьеров [5]. Однако постройки данной эпохи в столицах обычно

148

возводились из железобетона, такой материал в Нижнем массово появился

только в 1960-х годах

[6]. В Нижнем Новгороде в 1932 году в

стиле конструктивизм по

проекту А.Н. Тюпикова на ул. Малой

Покровской был построен Дом культуры им. Дзержинского (дом чекиста), изначально функционировавший как дом-коммуна, имевший жилую часть и общественные помещения – клуб, танцевальный, театральный и спортивный залы, ныне требующий серьезной реконструкции.

В1927-32 годах в России было возведено 480 клубов, в том числе 66

вМоскве, наиболее известные постройки: клуб имени Русакова в Сокольниках (1927-28 годах) архитектора К.С. Мельникова, Дворец культуры имени Лихачева, созданный по проекту братьев Весниных в 1931-37 годах в Москве. В 1927 -1928 годы к юбилею Октябрьской социалистической революции в Москве по проекту И.А. Голосова был построен Дом культуры имени С. М. Зуева или Клуб профсоюза коммунальников, здание названо в честь слесаря трамвайного парка, который сражался на баррикадах в 1905 году. Его центром был стеклянный цилиндр с лестницей внутри, в прямоугольном объеме размещались зрительные залы на 850 и 200 мест.

Также в честь 10-летнего юбилея революции (1917-27 годах) по инициативе трудящихся Канавинского района в Нижнем Новгороде был построен Дворец культуры имени В.И. Ленина по проекту

нижегородских архитекторов Е. Мичурина, А. Полтанова, С. Новикова, В. Чистова, выигравших Всесоюзный конкурс на проект первого в городе дворца для рабочих, объявленный после смерти В. И. Ленина. Дворец культуры помимо библиотеки и мест кружковой работы располагал зрительным залом с хорошей акустикой на 1350 человек, где еженедельно ставились спектакли, показывалось кино, проводились концерты классической музыки, сейчас это здание требует комплексной реконструкции [7]. В нижегородском кремле на месте СпасоПреображенского собора в 1931 году по проекту архитектора А.З. Гринберга в стиле конструктивизм был построен Дом Советов, его планировка напоминает самолет, здание скомпоновано из двух корпусов, пресекающихся под прямым углом, фасад объекта «смотрит» на Дмитриевскую башню кремля, в нем сейчас располагаются городская администрация и городская Дума [8]. В конце 1930-х годов так велика была потребность в клубах, что даже культовые здания меняли функциональное назначение, например, в 1938 году Предтеченская церковь поселка Катунки Чкаловского района Нижегородской области была переоборудована под клуб имени В. П. Чкалова, на открытие которого приезжал сам легендарный летчик [9].

Санкт-Петербургский конструктивизм отличался от московского повышенным вниманием к художественной форме объектов, он вобрал в себя приемы экспрессионизма, на ранней и заключительной фазе –

149

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]