10912

цию с сервисами навигации. «Умный дом» отслеживает изменение количе- ства свободных парковочных мест на территории, которую отслеживает камера. При изменении их количества «Умный дом» отправляет сообще- ние «Умному городу» с адресом и количеством свободных мест, после че- го «город» сохраняет это число и показывает его в навигации для того, чтобы водитель мог понять, стоит ли пытаться припарковаться около пункта назначения или стоит поискать место где-то неподалёку. Таким об- разом, можно достичь снижение загруженности дворов от машин.

Интересно также привести пример системы оплаты платежей. В определенную дату система «Умный дом» собирает показания счётчиков, обрабатывает их, оставляя лишь количество потреблённых ресурсов, и от- правляет «Умному городу» показания вместе с идентификатором. Город- ская система формирует счёт на основании показаний счётчиков и отправ- ляет его обратно «Умному дому». После чего домашняя система показыва- ет счета хозяину, который принимает решение об оплате счёта. Он оплачи- вается с привязанной к системе «Умный дом» банковской карты с согласия пользователя. После оплаты «Умный город» отправляет подтверждение и чек «Умному дому», который в свою очередь показывает полученные дан- ные пользователю.

Использование API позволяет снизить требования к системам [2] «Умного дома», так как не накладывает ограничений на программную реа- лизацию. Достаточно лишь реализовать методы взаимодействия с API си- стемы «Умный город», и домашняя система будет способна выполнять те задачи, которые были реализованы.

Таким образом, от разработчиков «Умного дома» требуется лишь ре- ализовать передачу данных в формате, который был установлен при разра- ботке системы «Умный город», что позволяет реализовать интеграцию с городом практически в любой домашней системе с доступом к сети интер- нет.

Создание комфортной среды обитания для человека с помощью си- стем «Умный город» и «Умный дом» будет мало эффективным без воз- можностей оценки качества условий жизни: качества воздуха, воды и т.п. Такой блок помимо заключения о качестве условий, которое регламенти- руется установленными нормативами, должен делать интегрированное за- ключение о качестве условий в целом. Такой подход позволит выбирать наилучшие для проживания дома и районы города. Рассмотрим модель обобщенной характеристики условий, в которой оцениваются различные показатели качества и затем объединяются частные оценки в единую, ком- плексную [1].

где yMŠ – j-ый показатель для i-го объекта оценки. Эта система пока- зателей характеризует объекты оценки с различных сторон, но не дает обобщенного представления об условиях и качестве среды для различных сравниваемых объектов.

Для формирования комплекснойy = maxоценкиy определим наилучшие зна-

чения по каждому показателю Š M MŠ. Затем все показатели объекта y = -r… .

оценки разделим на наилучшее значение MŠ -ƒ…

В качестве комплексной оценки объекта возьмем обобщенный пока- затель:

где Š – весовой коэффициент j-го показателя.

Такой метод комплексной оценки достаточно наглядный и позволяет осуществить достаточно гибкий подход к оценке качества условий жизни. Кроме того, согласно данному методу исходные данные рассматриваются как независимые и отождествляются с независимыми координатами п- мерного пространства.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Глебова Н.В. Моделирование социально-экономических систем // Системный анализ в проектировании и управлении: сборник научных тру- дов XV Международной научно-практической конференции СПб: Изда- тельство Политехнического университета, 2011, Ч. 2.

2.Launch School Working with Web APIs [Электронный ресурс] // Launch School - An Online School for Software Engineers - Режим доступа: https://launchschool.com/books/working_with_apis (дата обращения 20.03.19).

3.Professor Sam Musa Smart City Roadmap [Электронный ресурс] // Academia.edu: сайт. - URL: https://www.academia.edu/21181336/Smart_City_Roadmap (дата обращения 15.03.19).

4.Наука и жизнь. «Умный город»: от концепции к воплощению

[Электронный ресурс] // Наука и жизнь - Режим доступа: https://www.nkj.ru/archive/articles/34224/ (дата обращения 14.03.19).

5. Ивина Н.Л., Ларичева Т.В., Цветкова И.Н. Развитие направления "Прикладная информатика" в условиях цифровизации экономики//В сбор- нике: Инновационные технологии в образовательной деятельности мате- риалы Всероссийской научно-методической конференции. 2018. С. 78-86.

531

6. Цветкова И.Н., Болотова Е.А. Электронная информационно- образовательная среда Нижегородского института управления - филиала РАНХиГС: опыт разработки и использования//В сборнике: Инновацион- ные технологии в образовательной деятельности материалы Всероссий- ской научно-методической конференции. 2017. С. 224-228.

532

СЕКЦИЯ 7 «НАУЧНЫЕ РАБОТЫ УЧАЩИХСЯ ШКОЛ»

Научные руководители:

КОЖАНОВ Д.А., председатель Совета молодых ученых ННГАСУ;

ПЕТРОВА Е.Н., доцент кафедры водоснабжения, водоотведения, инженерной экологии и химии ННГАСУ;

ГУСЕЙНОВА С.М., магистрант кафедры водоснабжения, водоотве- дения, инженерной экологии и химии ННГАСУ.

533

БОДРОВА И.М., учащаяся

МБОУ «Школа № 101», г. Нижний Новгород, Россия, tes84@inbox.ru

ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ МНОГОКВАРТИРНЫХ ЖИЛЫХ ДОМОВ

Одним из основных факторов, влияющих на самочувствие и здоро- вье проживающих в квартирах людей, является обеспечение организма кислородом в достаточном количестве. Для нормальной жизнедеятельно- сти организма человека требуется минимум 8 м3/ч чистого кислорода (О2). В атмосферном воздухе содержится около 21 % кислорода, следовательно, системами вентиляции человеку требуется подавать в час около 40 м3/ч воздуха [1].

Другой проблемой обеспечения необходимых микроклиматических параметров в жилых помещениях многоквартирных жилых домов (МЖД) является повышение энергоэффективности [2] и эксплуатационной надеж- ности систем приточно-вытяжной вентиляции, что невозможно добиться при применении «традиционных» систем гравитационного типа действия. При использовании данных естественных систем вентиляции, воздухооб- мен осуществляется следующим образом: загрязнённый воздух удаляется через вентиляционные каналы, расположенные на кухнях, в санузлах и ванных комнатах, приточный воздух подается в помещения через форточ- ки и открывающиеся фрамуги окон, а также через неплотности дверных коробок.

Нормативный (требуемый) воздухообмен жилых помещений рассчи- тывается для каждой конкретной квартиры согласно требований СП 54.13330.2011 «Здания жилые многоквартирные» [3]: в жилых комнатах 3 м3/ч на 1 м2 пола (минимальное обеспечение притока); в газифицирован- ных кухнях 100 м3/ч (вытяжка); в кухнях с электроплитами 60 м3/ч (вытяж- ка); в санузлах и ванных комнатах 25 м3/ч (вытяжка). Алгебраический ба- ланс количества наружного приточного (Lпр) и вытяжного (Lвыт) воздуха и будет составлять нормативный воздухообмен квартиры.

Автором были проведены следующие исследования:

-натурное изучение обеспеченности воздухообмена в трех квартирах различной площади, расположенных в различных районах г. Н. Новгорода;

-разработка инженерных мероприятий по повышению эксплуатаци- онной надежности систем приточно-вытяжной вентиляции в круглогодич- ном цикле эксплуатации;

534

- разработка инженерных мероприятий по повышению энергетиче- ской эффективности вентиляционных систем за счет применения устройств по утилизации теплоты уходящего воздуха.

Результаты расчетов нормативных воздухообменов исследуемых квартир приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Значения нормативных воздухообменов исследуемых квартир

Натурные экспериментальные исследования были проведены авто- ром в следующем порядке:

-эксперимент подразумевает проведение замеров скоростей воздуха

ввытяжном вентиляционном канале, расположенном на кухне или санузле исследуемой квартиры: при закрытом окне на кухне; при открытом окне на кухне;

-замеры скорости воздуха проводятся в три этапа по три цикла из- мерений (всего девять измерений); за истинную величину скорости возду- ха принимают среднее арифметические значения по каждому этапу и каж- дому циклу измерений;

-при проведении эксперимента фиксируются следующие физиче-

ские величины: температура внутреннего воздуха tв; относительная влаж- ность воздуха φв.

-проводят измерения геометрических размеров поперечного сечения исследуемого вытяжного вентиляционного канала;

535

- проводится обработка результатов исследований.

Приборная база при проведении экспериментов: термогигрометр Testo-625 (Германия) – измерение текущих температуры внутреннего воз- духа и относительной влажности воздуха; термоанемометр Testo-405-V1 (Германия) – измерение текущих скоростей воздуха в вентиляционных ка- налах различного сечения.

Выводы по проведенным исследованиям приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Результаты проведенных исследований по определению значений фактических воздухообменов исследуемых квартир

Автором разработана концепция и предложена принципиальная схе- ма устройства механической вентиляции в многоквартирных жилых до- мах, представленная на рис. 1. Главным отличием от существующих «тра- диционных» естественных систем вентиляции является наличие приточ- ных и вытяжных вентиляторов в качестве устройств побуждения движения воздуха, а также обеспечение предварительной фильтрации и нагрева по- даваемого наружного приточного воздуха. Это позволяет добиться кругло- годичного обеспечения проживающих в квартирах людей кислородом в нормативном количестве, тем самым существенно снизить общий и сезон- ный уровень сезонной заболеваемости, однако при эксплуатации механи- ческой системы вентиляции возрастают коммунальные платежи за элек- троэнергию на общедомовые нужды. Основной концепцией проведения

536

исследований по энергосбережению и повышению энергетической эффек- тивности является утилизация теплоты удаляемого системами вытяжной вентиляции загрязненного теплого воздуха из квартир и ее вторичное ис- пользование в системе централизованной приточной вентиляции, что поз- воляет снизить общее потребление теплоты до 40 % (рис. 2).

Рисунок 1 – Принципиальная схема устройства механической вентиляции в мно- гоквартирных жилых домах: 1 – заслонка; 2 – фильтр; 3 – воздухонагреватель; 4 – вен- тилятор; 5 – шумоглушитель; 6 – приточная решетка; 7 – вытяжная решетка; 8 – при- точный воздуховод; 9 – вытяжной воздуховод

537

Рисунок 2 – Принципиальная схема устройства утилизации теплоты удаляемого воздуха: 1 – трубопроводы с этиленгликолем; 2 – насос; 3, 4 – теплоотдающий и тепло- извлекающий теплообменники

Реализация предлагаемого способа снижения энергопотребления жилых домов возможна при использовании систем рекуперации с проме- жуточным теплоносителем (этиленгликолем), принципиальная схема кото- рого представлена на рис. 3.

Рисунок 3 – Принципиальная схема устройства отбора теплоты в системе при- точно-вытяжной вентиляции: 1 – приточный и вытяжной теплообменники; 2 – цирку- ляционный насос; 3 – термометр; 4 – расширительный бак; 5 – обратный клапан; 6 – подпиточный насос; 7 – подпиточный насос; 8 – трехходовой кран с электроприво-

дом; 9 – линия заполнения этиленгликоля; 10, 11 – направление движения приточного и вытяжного воздуха

Заключение. Главными и неоспоримыми преимуществами предлага- емой энергоэффективной схемы вентиляции многоквартирного жилого дома являются: круглогодичное нормативное обеспечение жилых помеще- ний квартир наружным обработанным воздухом; воздухообмен в помеще- ниях не зависит от человека: для проветривания жильцам не надо откры- вать окна и форточки; утилизация (вторичное использование) до 40 % теп- лоты удаляемого вытяжного воздуха; значительное снижение коммуналь- ных платежей, что имеет несомненный положительный социальный эф- фект; снижение заболеваемости проживающих в квартирах людей аллер- гическими и простудными заболеваниями.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Каменев, П.Н. Вентиляция / П.Н. Каменев, Е.И. Тертичник. –

М.: Изд-во АСВ, 2008. – 616 с.

2. Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбереже- нии и о повышении энергетической эффективности и о внесении измене- ний в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

538

3. СП 54.13330.2011. Здания жилые многоквартирные. Актуализиро- ванная редакция СНиП 31-01-2003.

БОДРОВА М.М., учащаяся

МБОУ «Школа № 101», г. Нижний Новгород, Россия, tes84@inbox.ru

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА ПО «ЗЕЛЕНЫМ СТАНДАРТАМ»

Охрана окружающей среды – обязанность каждого человека на пла- нете Земля. Около 70 % населения нашей страны проживает в больших и малых городах и поселках. Человечество желает сделать свою жизнь в го- роде более комфортной, поэтому создаются промышленные производства с вредными отходами, увеличивается количество транспорта на дорогах, загрязняются водоемы и воздух. Все это оказывает вредное воздействие на здоровье и продолжительность жизни людей. В то же время, мы хотим жить не только в комфортной, но и в экологически безопасной среде.

Начиная с середины 70-х годов ХХ века, во всем мире при строи- тельстве сооружений различного назначения, например, жилье, образова- тельные и культурные объекты и др., появилось направление, связанное с необходимостью снижения энергопотребления и получившее название «строительство энергоэффективных зданий». В 80-х годах особое внима- ние начало уделяется экологической безопасности жилища и качеству внутреннего воздуха.

Разработка «зеленых стандартов» началась в 90е годы прошлого столетия, и к настоящему времени в каждой экономически развитой стране существует свой национальный стандарт, позволяющий проводить оценку среды обитания человека с момента задумки здания архитектором до мо- мента окончания его жизненного цикла (сноса).

С конца 90-х годов к требованиям к энергоэффективности и эколо- гичности добавляются требования, которые обеспечивают защиту окру- жающей среды. Самой главной идеей для строительства XXI века является положение о том, что здание нельзя рассматривать отдельно от окружаю- щей среды. Такой подход привел к появлению нового понятия – «здание как среда обитания».

Термин «здание как среда обитания человека» относится не только к самому строительному объекту, но и ко всему, что включает в себя поня- тие «среда обитания», например, находящиеся поблизости парковые зоны, спортивные и детские площадки, места для автомобильных и велосипед- ных стоянок, дорога от остановок общественного транспорта и т. д.

539