На основе обобщения сведений об инновационных разработках роторно-пульсационной техники обосновывается целесообразность их финансирования в целях повышения эффективности производства строительных материалов.
При устройстве внутренних трубопроводных сетей (отопление, холодный и горячий водопровод, газопроводы, канализация и водостоки) используются трубы из различных по прочности и поверхностной твердости материалов (сталь, медь и разнообразные полимеры). Часть таких трубопроводов практически всегда располагается в толще перекрытий, стен, перегородок и фундаментов. Для стояков, например, длина этой части может составлять до 10 % (расстояние между полами смежных этажей – 3 м и толщина перекрытия – 0,3 м). Перечисленные выше элементы зданий могут быть выполнены как из твердых (железобетон, кирпич и т. п.), так и из относительно мягких (дерево, гипсолит, сухая штукатурка и т. п.) строительных материалов.
История института восходит к 1927 г., когда постановлением ВСНХ СССР был создан Государственный институт сооружений (ГИС), основной задачей которого являлось создание и развитие научно-технической и нормативной баз промышленного строительства в стране. С расширением круга решаемых задач в 1932 г. ГИС был преобразован в Центральный научный институт промышленных сооружений (ЦНИПС).
Как появилась наука?
Состоялась годичная сессия Общего собрания Российской академии архитектуры и строительных наук, посвященная 15-летию создания РААСН. В течение трех дней на заседаниях и «круглых столах» академики архитектуры обсуждали тему «Жилище XXI века как основа формирования среды жизнедеятельности». Но все же главным событием встречи стал юбилей академии.
Прежде всего хочу воспользоваться возможностью поздравить читателей «Строительной газеты» с предстоящим Днем строителя. Это наш общий праздник, и все участники проектно-строительного процесса могут гордиться тем, что за период между прошедшим и наступающим Днями строителя архитектурно-строительный комплекс страны значительно расширил объемы и повысил качество проектно-строительных работ, а наша отрасль динамично развивается. Во многом этому способствовал принятый как приоритетный Национальный проект «Доступное и комфортное жилье — гражданам России».
За последние годы в России возрастают темпы и увеличиваются объемы строительства высотных домов, мостов, тоннелей, хранилищ опасных отходов и других сложных объектов. Это заставляет заниматься разработкой и внедрением новых технологий, применять современные материалы, эффективное оборудование. В геотехнике также происходят существенные сдвиги как в технологиях, оборудовании, так и в методах расчета. Механика грунта, разработанная в прошлом веке, на основе которой сформирована вся нормативная база геотехнического строительства и выполняются практически все научные исследования, не в состоянии удовлетворять все требования сегодняшней практики,
Практически с первых лет образования (1956 год) Научно-исследовательский институт московского строительства (ГУП «НИИМосстрой») начал заниматься вопросами применения пластмассовых труб в трубопроводных системах. Сначала основное внимание (С.Д. Дубровкин и А.В. Сладков) уделялось только внутренним водоотводящим сетям. И только в 1971 году были уложены (А.В. Сладков и А.А.
Наука 2 0 Подземное строительство
Отставнов) первые метры полимерных труб в московской самотечной канализации. Работы проводились строительным Управлением СУ-64 (начальник Н.А. Колосов) треста Мосфундаментстрой-1 (управляющий Р.Н. Алибеков) Главмосстроя. Прокладка была согласована с трестом Мосочиствод (управляющий Б.И. Мальцев, главный инженер В.А.
Загорский) Мосводоканала (директор А. С. Матросов). Применялись трубы диаметром 160 мм с толщиной стенки около 15 мм из полиэтилена низкой плотности производства Тамбовского машиностроительного завода.
Крупным организационным событием в области строительной науки в России стало создание в 1927 г. Государственного института сооружений (ГИС), который подчинялся научно-техническому управлению ВСНХ (Высший Совет народного хозяйства). Основными задачами ГИС являлись совершенствование строительства на основе изучения и разработки новых строительных материалов, индустриальных конструкций и методов строительства, а также подготовка квалифицированных кадров в этой области.
На основе обобщения результатов исследований оценивается экономичность использования нанотехнологий производства строительных материалов с применением углеродных нанотрубок и структурированной воды.
В конце 2005 г. в Московском государственном строительном университете (МГСУ) по решению ученого совета создан Институт строительства и архитектуры (ИСА), который объединил один из старейших факультетов «Промышленное и гражданское строительство» (ПГС), строительно-технологический (СТ) и инженерно-архитектурный (ИАФ) факультеты.
Государственное унитарное предприятие НИИМосстрой» и Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона «НИИЖБ» разработали «Технические рекомендации по обеспечению качества бетонных и растворных смесей и предотвращению коррозии бетона и железобетонных конструкций (ТР 166 — 04)». Они разработаны в соответствии с Распоряжением руководителя Комплекса архитектуры, строительства, развития и реконструкции города Москвы № 100 «О повышении качества и предотвращении коррозии железобетонных конструкций на объектах городского заказа».
С.И. Трушин, проф., д.т.н., зам. директора ИСА МГСУ по научной работе Факультет промышленного и гражданского строительства (ПГС), являясь одним из ведущих в МГСУ и имея 85-летнюю историю, сохраняет и развивает высокие научные традиции в приоритетных областях строительной деятельности. Сотрудниками факультета были созданы широко известные в стране и за рубежом научно-педагогические школы в области строительной механики, металлических и железобетонных конструкций, архитектуры и строительной физики, технологии строительного производства, безопасности конструктивных решений зданий и сооружений и в ряде других областей.
В Санкт-Петербурге, в Таврическом дворце, в конце мая прошла годичная сессия Общего собрания Российской Академии архитектуры и строительных наук. Потрясающая красота, парадные залы, колоннады, уникальные люстры, росписи и барельефы на стенах каждого из участников настраивали на торжественный лад, а в зале заседаний, по меткому замечанию президента Академии А.П. Кудрявцева, витали духи Керенского, Гучкова, Милюкова, Столыпина и, разумеется, матроса Железняка, призывавшие к ответственности в принятии решений. К тому же обязывала тема сессии — «Проект и реализация — гаранты безопасности среды жизнедеятельности».
Настоящий доклад посвящается 85-летнему юбилею МИСИ-МГСУ, 100-летию Московской инженерной школы строителей и 15-летию Международной Ассоциации строительных вузов. Формирование научно-педагогической базы МГСУ имеет прямое отношение к основным историческим этапам становления Московской высшей строительной школы.
Традиционным направлением деятельности ОАО «ЦНИИпромзданий» всегда являлось экспериментальное проектирование на основе научных исследований. И в настоящее время, когда по его проектам строятся современные здания и комплексы различного функционального назначения, имеющие наибольший потребительский спрос, институт считает своей главной задачей внедрение результатов научных исследований в практику проектирования и строительства.
«Проект и реализация — гаранты безопасности среды жизнедеятельности — этой теме будет посвящена годичная сессия Общего собрания Российской академии архитектуры и строительных наук, которая состоится 24-26 мая в Санкт-Петербурге. В сессии примут участие крупнейшие российские архитекторы, градостроители, ученые и педагоги.
Широту охвата проблемы и демонстрацию современных подходов обеспечит участие специалистов различных отраслей архитектуры, градостроительства и строительных наук, в том числе иностранных членов РААСН из стран ближнего и дальнего зарубежья. На Общем собрании будут рассмотрены итоги работы Академии за истекший год, план научно-исследовательских работ на 2006 год, избраны новые члены, а также вручены награды победителям конкурса 2005 года на медали и дипломы РААСН. В канун годичной сессии Общего собрания РАССН мы попросили вице-президента Академии, д. т. н., профессора В.И. ТРАВУША ответить на некоторые вопросы.
Корреспондент “Строительной газеты” попросил рассказать о деятельности института его директора, доктора технических наук, профессора, члена-корреспондента Международной инженерной академии, заслуженного строителя РФ Владимира Ларионова.
В экспериментальном зале испытательного центра научно-исследовательского института транспортного строительства ОАО ЦНИИС создана модель вантового пролетного строения моста через реку Москву на трассе Краснопресненского проспекта от МКАД до проспекта Маршала Жукова.
Человек постоянно повышает уровень комфортности своего жилища, используя для этого достижения науки и техники. Можно сказать, строительство «домашнего очага» — одна из наиболее восприимчивых к новациям отраслей. К тому же требования к современному жилью столь высоки, что без использования самых совершенных технологий и материалов их не удовлетворить.
Помимо этого, внедрение современных строительных материалов и наукоемких технологий способствует снижению себестоимости работ, повышению производительности труда, а значит — повышению рентабельности отрасли в целом. Вот почему развитие стройиндустрии — это процесс постепенного вытеснения природных материалов синтетическими (искусственные полимеры и композиты). Вступает ли эта тенденция в противоречие с совершенствующимися требованиями экологической безопасности?
Техника производства бетона непрерывно развивается, и сам бетон становится все более и более усовершенствованным, причем особое внимание в настоящее время в этом смысле уделяется нанотехнологиям. Первое место в мире здесь занимают США. Сборный железобетон пользуется популярностью и в Европе, и в США.
Один из наиболее известных институтов в мире, исследующих свойства сборного преднапряженного бетона, — институт «PCI», основанный в 1954 году. Сегодня его членами состоят около 300 корпоративных фирм и более 1200 частных лиц из целого ряда стран. Каждая сертифицированная фирма, являющаяся членом Института, ежегодно проверяется на предмет соответствия качеств продукции требованиям стандартов. Всего этих проверок — четыре, две из них — плановые, две делаются без предупреждения. Институт уделяет большое внимание повышению квалификации персонала фирм-членов и широко пропагандирует применение сборного и преднапряженного железобетона.
Источник: www.wikistroi.ru
Строительная наука — Building science
Строительная наука это собрание научные знания который фокусируется на анализе физических явлений, влияющих на здания. Строительная физика, архитектурная наука и Прикладная физика — это термины, используемые для области знаний, которая частично совпадает со строительной наукой.
Строительная наука традиционно включает в себя изучение тепловой среды внутри помещений, акустическая среда в помещении, внутреннее освещение, качество воздуха в помещении, а также использование ресурсов здания, включая энергию и строительный материал использовать. [1] Эти области изучаются с точки зрения физических принципов, отношения к здоровью жильцов здания, комфорт, и продуктивность, и как ими можно управлять с помощью ограждающая конструкция и электрические и механические системы. [2] Национальный институт строительных наук (NIBS) дополнительно включает в себя области информационное моделирование зданий, ввод здания в эксплуатацию, техника противопожарной защиты, сейсмический расчет и эластичный дизайн в пределах его возможностей.[1]
Практическая цель строительной науки — предоставить возможность прогнозирования для оптимизации производительность здания и устойчивость новых и существующих зданий, понимать или предотвращать разрушения зданий и руководить проектированием новых методов и технологий.
Приложения
В процессе архитектурного проектирования знания в области строительства используются для обоснования проектных решений с целью оптимизации характеристик здания. Проектные решения могут быть приняты на основе знания принципов строительной науки и установленных руководств, таких как NIBS. Руководство по проектированию всего здания (WBDG) и сборник Стандарты ASHRAE связанных со строительной наукой.
Вычислительные инструменты могут использоваться во время проектирования для моделировать производительность здания на основе входной информации о проектируемом ограждающая конструкция, система освещения, и механическая система. Модели можно использовать для прогнозирования энергия использование в течение срока службы здания, распределение солнечного тепла и излучения, поток воздуха, и другие физические явления в здании. [3] Эти инструменты полезны для оценки проекта и обеспечения его работоспособности в приемлемых пределах до начала строительства. Многие из доступных вычислительных инструментов имеют возможность анализировать цели производительности и выполнять оптимизация дизайна. [4] На точность моделей влияет знание моделиста принципов строительной науки и количество Проверка выполняется для конкретной программы. [5]
При оценке существующих зданий можно использовать измерения и вычислительные инструменты для оценки производительности на основе измеренных существующих условий. Для измерения температуры, влажности, уровней шума, загрязнителей воздуха или других критериев можно использовать множество полевого испытательного оборудования. Стандартизованные процедуры для проведения этих измерений представлены в Протоколах измерения эффективности коммерческих зданий. [6] Например, тепловизионные инфракрасные (ИК) устройства формирования изображений может использоваться для измерения температуры компонентов здания во время его эксплуатации. Эти измерения могут быть использованы для оценки того, как работает механическая система, и есть ли области аномального притока тепла или потерь тепла через ограждающую конструкцию здания. [7]
Измерения условий в существующих зданиях используются как часть оценка занятости постов. Оценка занятости должностей может также включать опросы [2] жильцов здания для сбора данных об удовлетворенности и благополучии жильцов, а также для сбора качественных данных о характеристиках здания, которые могли не быть зафиксированы измерительными приборами.
Многие аспекты строительной науки находятся в ведении архитектор (в Канаде многие архитектурные фирмы нанимают архитектурный технолог для этой цели), часто в сотрудничестве с инженерными дисциплинами, которые развились для решения проблем строительной науки, не связанных с оболочкой здания: Гражданское строительство, Строительная инженерия, Землетрясение, Геотехническая инженерия, Машиностроение, Электротехника, Акустическая инженерия, и разработка пожарного кодекса. Даже дизайнер интерьера неизбежно вызовет несколько проблем со строительной наукой.
Качество окружающей среды в помещении (IEQ)
Качество внутренней среды (IEQ) относится к качеству окружающей среды здания по отношению к здоровью и благополучию тех, кто занимает пространство в нем. IEQ определяется многими факторами, включая освещение, качество воздуха и влажность. Рабочие часто обеспокоены наличием у них симптомов или заболеваний, вызванных воздействием загрязняющих веществ в зданиях, где они работают.
Одна из причин этого беспокойства заключается в том, что их симптомы часто улучшаются, когда они не находятся в здании. Хотя исследования показали, что некоторые респираторные симптомы и заболевания могут быть связаны с сырыми зданиями, [8] до сих пор неясно, какие измерения загрязнителей в помещениях показывают, что работники подвержены риску заболевания.
В большинстве случаев, когда рабочий и его или ее врач подозревают, что окружающая среда в здании вызывает конкретное состояние здоровья, информации, полученной в результате медицинских тестов и тестов окружающей среды, недостаточно, чтобы установить, какие загрязняющие вещества ответственны. Несмотря на неопределенность в отношении того, что измерять и как интерпретировать то, что измеряется, исследования показывают, что симптомы, связанные со зданием, связаны с характеристиками здания, включая влажность, чистоту и характеристики вентиляции. Внутренняя среда очень сложна, и люди, находящиеся в здании, могут подвергаться воздействию различных факторов. загрязняющих веществ (в виде газов и частиц) от офисной техники, чистящих средств, строительных работ, ковров и мебели, парфюмерии, сигаретного дыма, поврежденных водой строительных материалов, роста микробов (грибков, плесени и бактерий), насекомых и внешние загрязнители. Другие факторы, такие как температура в помещении, относительная влажность и уровень вентиляции, также могут влиять на то, как люди реагируют на окружающую среду в помещении. Понимание источников загрязнения окружающей среды в помещении и их контроль часто может помочь предотвратить или устранить симптомы, связанные со зданием, у рабочих. Имеется практическое руководство по улучшению и поддержанию окружающей среды в помещении.[3]
Внутренняя среда здания охватывает экологические аспекты при проектировании, анализе и эксплуатации энергоэффективных, здоровых и комфортабельных зданий. Области специализации включают архитектуру, HVAC дизайн, тепловой комфорт, качество воздуха в помещении (IAQ), освещение, акустика, и Системы управления.
Системы HVAC
Механические системы, обычно являющиеся частью более широких строительных услуг, используемые для управления температурой, влажностью, давлением и другими избранными аспектами внутренней среды, часто описываются как системы отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC Эти системы стали более сложными и важными (часто потребляя около 20% общего бюджета коммерческих зданий), поскольку жильцы требуют более жесткого контроля условий, здания становятся больше, а ограждения и пассивные меры становятся менее важными как средства обеспечения комфорт.
Строительная наука включает анализ систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха как для физических воздействий (распределение тепла, скорость воздуха, относительная влажность и т. Д.), Так и для влияния на комфорт жителей здания. Поскольку воспринимаемый комфорт жильцов зависит от таких факторов, как текущая погода и тип климата, в котором находится здание, потребности в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для обеспечения комфортных условий будут различаться в зависимости от проекта. [9]
Системы ограждений (конвертов)
Ограждение здания — это часть здания, которая отделяет помещение от улицы. Сюда входят стены, крыша, окна, плиты на уровне пола и стыки между всем этим. Комфорт, продуктивность и даже здоровье людей, находящихся в здании в зонах, прилегающих к ограждению здания (то есть в зонах периметра), зависят от внешних воздействий, таких как шум, температура и солнечное излучение, а также от их способности контролировать эти влияния. В рамках своей функции ограждение должно контролировать (не обязательно блокировать или останавливать) поток тепла, воздуха, пара, солнечной радиации, насекомых, шум и т. Д., Чтобы оценить уменьшенное значение коэффициента пропускания дневного света через застекленные элементы фасада, можно проанализировать. необходимость в электрическом освещении. [10]
Примеры использования высокопроизводительных фасадов: [4]
Устойчивое развитие
Часть строительной науки — это попытка проектировать здания с учетом будущего, а также ресурсов и реалий завтрашнего дня. Это поле также может называться экологичный дизайн.
Толчок к здание с нулевым потреблением энергии также известный как Net-Zero Energy Building, присутствует в области Строительной науки. Требования к сертификации зданий с нулевым энергопотреблением можно найти на Живое здание Challenge интернет сайт.
Сертификация
Хотя нет прямых или интегрированных профессиональных архитектурных или инженерных сертификатов для строительных наук, существуют независимые профессиональные полномочия, связанные с этими дисциплинами. Строительная наука, как правило, является специализацией в обширных областях архитектуры или инженерной практики. Однако существуют профессиональные организации, предлагающие индивидуальные профессиональные навыки в специализированных областях. Вот некоторые из наиболее известных систем рейтинга экологичных зданий:
-
(Building Research Establishment Environmental Assessment Method), которая является старейшей в мире системой оценки устойчивости зданий, разработанной Строительный научно-исследовательский центр;
- LEED (Лидерство в области энергетики и экологического дизайна ), [11] разработан Совет по экологическому строительству США; , которая является основной рейтинговой системой зеленого строительства в Австралии, разработанной Совет по экологическому строительству Австралии;
- ЧТО Ж [12] который предоставляется Международным институтом строительства WELL и администрируется Green Business Certification Inc.; (Комплексная система оценки эффективности застроенной среды), которая является основной системой оценки экологичности зданий в Японии.
Существуют и другие учреждения по аккредитации и сертификации устойчивости зданий. Также в США подрядчики, сертифицированные независимой организацией Building Performance Institute, рекламируют, что они ведут бизнес как ученые-строители. Это сомнительно из-за отсутствия у них научного опыта и квалификации. С другой стороны, для большинства сертифицированных консультантов по энергетике в Канаде характерен более формальный опыт строительной науки. Многие из этих специалистов и технологи требуют и получают определенную подготовку в очень конкретных областях строительной науки (например, герметичность или теплоизоляция).
Список основных журналов по строительной науке
Строительство и окружающая среда: Этот международный журнал публикует оригинальные исследовательские работы и обзорные статьи, связанные со строительной наукой, физикой города и взаимодействием человека с внутренней и внешней искусственной средой. Наиболее цитируемые статьи журнала охватывают такие темы, как поведение людей в зданиях, [13] системы сертификации зеленого строительства, [14] и туннельные системы вентиляции. [15] Издатель: Эльзевир. Импакт-фактор (2019): 4,971 [16]
Энергия и здания: Этот международный журнал публикует статьи с явными ссылками на использование энергии в зданиях. Цель состоит в том, чтобы представить новые результаты исследований и новую проверенную практику, направленную на снижение потребности здания в энергии и улучшение качество воздуха в помещении. Наиболее цитируемые статьи журнала охватывают такие темы, как модели прогнозирования энергопотребления в зданиях, [17] модели оптимизации HVAC системы, [18] и оценка жизненного цикла. [19] Издатель: Эльзевир. Импакт-фактор (2019): 4,867 [20]
Внутренний воздух: Этот международный журнал публикует статьи, отражающие широкие категории интересов в области внутренней среды непромышленных зданий, в том числе последствия для здоровья, тепловой комфорт, мониторинг и моделирование, определение характеристик источника и вентиляция (архитектура) и другие экологический контроль техники. Наиболее цитируемые статьи журнала охватывают такие темы, как влияние внутреннего загрязнители воздуха и тепловые условия на пассажировместимость, [21] движение капель в помещениях, [22] и влияние интенсивности вентиляции на здоровье пассажиров. [23] Издатель: Джон Уайли и сыновья. Импакт-фактор (2019): 4,739 [24]
Строительные исследования и информация: Этот журнал посвящен зданиям, строительным материалам и их вспомогательным системам. Уникальным для BRI является целостный и трансдисциплинарный подход к зданиям, который признает сложность застроенной среды и других систем на протяжении их срока службы. В опубликованных статьях используются концептуальные и основанные на фактах подходы, которые отражают сложность и взаимосвязь между культурой, окружающей средой, экономикой, обществом, организациями, качеством жизни, здоровьем, благополучием, проектированием и проектированием искусственной среды. Наиболее цитируемые статьи журнала охватывают такие темы, как разрыв между производительностью и фактическим потреблением энергии, [25] барьеры и движущие силы для устойчивого строительства, [26] и политика устойчивых городов. [27] Издатель: Тейлор и Фрэнсис Групп. Импакт-фактор (2019): 3,887 [28]
Журнал моделирования производительности зданий: Этот международный рецензируемый журнал публикует высококачественные исследования и современные «интегрированные» статьи, способствующие тщательному научному продвижению во всех областях неструктурных характеристик здания, в частности в теплопередача, воздух, влагообмен. Наиболее цитируемые статьи журнала посвящены таким темам, как совместное моделирование энергоснабжения зданий и систем управления, [29] библиотека зданий, [30] и влияние поведения жильцов на потребность здания в энергии. [31] Издатель: Тейлор и Фрэнсис Групп. Импакт-фактор (2019): 3,458 [32]
ЛЕЙКОС: В этом журнале публикуются технические разработки, научные открытия и результаты экспериментов, связанных с применением света. Интересующие темы включают оптическое излучение, световое поколение, контроль света, измерение света, дизайн освещения, дневной свет, управление энергией, экономика энергетики, и устойчивость. Наиболее цитируемые статьи журнала охватывают такие темы, как показатели дизайна освещения, [33] психологические процессы, влияющие на качество освещения, [34] а также влияние качества освещения и энергоэффективности на выполнение задач, настроение, здоровье, удовлетворенность и комфорт. [35] Издатель: Тейлор и Фрэнсис Групп. Импакт-фактор (2019): 2,667 [36]
Строительное моделирование: Этот международный журнал публикует оригинальные, высококачественные, рецензируемые научные статьи и обзорные статьи, посвященные моделированию и моделированию зданий, включая их системы. Цель состоит в том, чтобы продвинуть область строительной науки и технологий до такого уровня, чтобы моделирование в конечном итоге использовалось во всех аспектах строительства зданий как рутина, а не как исключение. Особый интерес представляют статьи, отражающие недавние разработки и применения инструментов моделирования и их влияние на достижения строительной науки и технологий. Издатель: Springer Nature. Импакт-фактор (2019): 2,472 [37]
Прикладная акустика: Этот журнал освещает результаты исследований, связанных с практическим применением акустики в технике и науке. Наиболее цитируемые статьи журнала, связанные с наукой о строительстве, охватывают такие темы, как предсказание звука. поглощение из натуральных материалов, [38] внедрение недорогих устройств городского акустического мониторинга, [39] и звук поглощение естественного кенаф волокна. [40] Издатель: Эльзевир. Импакт-фактор (2019): 2,440 [41]
Исследования и технологии освещения: Этот журнал охватывает все аспекты света и освещения, включая реакцию человека на свет, световое поколение, контроль света, измерение света, светотехническое оборудование, дневной свет, энергоэффективность дизайна освещения и устойчивость. Наиболее цитируемые статьи журнала охватывают такие темы, как свет как циркадный стимул для архитектурного освещения, [42] человеческое восприятие цветопередачи, [43] и влияние размера и формы цветовой гаммы на цветовые предпочтения. [44] Издатель: SAGE Publishing. Импакт-фактор (2019): 2,226 [45]
Источник: ru.zahn-info-portal.de
Строительная наука — Building science
Строительная наука — это совокупность научных знаний , направленных на анализ физических явлений, влияющих на здания. Строительная физика, архитектурная наука и прикладная физика — это термины, используемые для обозначения области знаний, которая частично совпадает со строительной наукой.
Строительная наука традиционно включает изучение внутренней тепловой среды, внутренней акустической среды , внутренней световой среды , качества воздуха в помещении и использования строительных ресурсов, включая использование энергии и строительных материалов . Эти области изучаются с точки зрения физических принципов, взаимосвязи со здоровьем, комфортом и производительностью людей в здании , а также того, как ими можно управлять с помощью оболочки здания, а также электрических и механических систем . Национальный институт строительных наук (NIBS) дополнительно включает в области информационного моделирования зданий , строительство ввод в эксплуатацию , инженерной защиты пожара , сейсмическое проектирование и упругую конструкцию в пределах своей области.
Практическая цель строительной науки состоит в том, чтобы обеспечить возможность прогнозирования для оптимизации характеристик здания и устойчивости новых и существующих зданий, понимания или предотвращения отказов зданий и руководства при проектировании новых методов и технологий.
Приложения
В процессе архитектурного проектирования знания в области строительства используются для обоснования проектных решений с целью оптимизации характеристик здания. Проектные решения могут быть приняты на основе знания принципов строительной науки и установленных руководств, таких как Руководство NIBS по проектированию всего здания (WBDG) и сборник стандартов ASHRAE, относящихся к строительной науке.
Вычислительные инструменты могут использоваться во время проектирования для моделирования характеристик здания на основе входной информации о спроектированной оболочке здания , системе освещения и механической системе . Модели можно использовать для прогнозирования использования энергии в течение срока службы здания, распределения солнечного тепла и излучения, потока воздуха и других физических явлений в здании. Эти инструменты полезны для оценки проекта и обеспечения его работоспособности в приемлемых пределах до начала строительства. Многие из доступных вычислительных инструментов позволяют анализировать целевые показатели производительности здания и выполнять оптимизацию конструкции . На точность моделей влияет знание разработчика моделей принципов строительной науки и количество проверок, выполняемых для конкретной программы.
При оценке существующих зданий можно использовать измерения и вычислительные инструменты для оценки производительности на основе измеренных существующих условий. Для измерения температуры, влажности, уровней шума, загрязнителей воздуха или других критериев можно использовать множество полевого испытательного оборудования. Стандартизированные процедуры для проведения этих измерений представлены в Протоколах измерения эффективности коммерческих зданий. Например, тепловизионные инфракрасные (ИК) устройства формирования изображений могут использоваться для измерения температуры компонентов здания во время его эксплуатации. Эти измерения могут использоваться для оценки того, как работает механическая система, и есть ли области аномального притока тепла или потерь тепла через ограждающую конструкцию здания.
Измерения условий в существующих зданиях используются как часть оценки занятости постов . Оценка занятости постов может также включать опросы жильцов здания для сбора данных об удовлетворенности и благополучии жильцов, а также для сбора качественных данных о характеристиках здания, которые, возможно, не были зафиксированы измерительными приборами.
Многие аспекты построения науки являются ответственностью архитектора (в Канаде, многие архитектурные фирмы используют в архитектурную технологу для этой цели), часто в сотрудничестве с инженерными дисциплинами, которые эволюционировали к ручке «не строит конверт» строить научные проблемы: Гражданские инженерия , структурная инженерия , сейсмостойкая инженерия , геотехническая инженерия , машиностроение, электротехника, акустическая инженерия и разработка пожарных кодов. Даже дизайнер интерьера неизбежно вызовет несколько проблем со строительной наукой.
Качество окружающей среды в помещении (IEQ)
Качество окружающей среды в помещении (IEQ) относится к качеству окружающей среды здания по отношению к здоровью и благополучию тех, кто занимает пространство в нем. IEQ определяется многими факторами, включая освещение, качество воздуха и влажность.
Рабочие часто обеспокоены наличием у них симптомов или заболеваний, вызванных воздействием загрязняющих веществ в зданиях, где они работают. Одна из причин этого беспокойства заключается в том, что их симптомы часто улучшаются, когда они не находятся в здании. Хотя исследования показали, что некоторые респираторные симптомы и заболевания могут быть связаны с влажными зданиями, до сих пор неясно, какие измерения загрязнителей в помещениях показывают, что рабочие подвержены риску заболевания. В большинстве случаев, когда рабочий и его или ее врач подозревают, что окружающая среда в здании вызывает определенное состояние здоровья, информации, полученной в результате медицинских тестов и тестов окружающей среды, недостаточно для установления того, какие загрязнители являются причиной этого. Несмотря на неопределенность в отношении того, что измерять и как интерпретировать то, что измеряется, исследования показывают, что симптомы, связанные со зданием, связаны с характеристиками здания, включая влажность, чистоту и характеристики вентиляции.
Внутренняя среда очень сложна, и жители зданий могут подвергаться воздействию различных загрязняющих веществ (в виде газов и частиц) от офисной техники, чистящих средств, строительных работ, ковров и мебели, парфюмерии, сигаретного дыма, поврежденных водой строительных материалов, рост микробов (грибков, плесени и бактерий), насекомых и внешних загрязнителей. Другие факторы, такие как температура в помещении, относительная влажность и уровень вентиляции, также могут влиять на то, как люди реагируют на окружающую среду в помещении. Понимание источников загрязнения окружающей среды в помещении и контроль над ними часто может помочь предотвратить или устранить симптомы, связанные со зданием, у рабочих. Имеется практическое руководство по улучшению и поддержанию микроклимата в помещении.
Внутренняя среда здания охватывает экологические аспекты при проектировании, анализе и эксплуатации энергоэффективных, здоровых и комфортабельных зданий. Сферы специализации включают архитектуру, дизайн HVAC , тепловой комфорт , качество воздуха в помещении (IAQ), освещение , акустику и системы управления .
Системы HVAC
Механические системы, обычно являющиеся частью более широких строительных услуг, используемые для управления температурой, влажностью, давлением и другими избранными аспектами внутренней среды, часто называют системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). Эти системы стали более сложными и важными (часто потребляя около 20% от общего бюджета коммерческих зданий), поскольку жильцы требуют более жесткого контроля условий, здания становятся больше, а ограждения и пассивные меры становятся менее важными как средства обеспечения комфорта.
Строительная наука включает анализ систем HVAC как для физических воздействий (распределение тепла, скорость воздуха, относительная влажность и т. Д.), Так и для влияния на комфорт жителей здания. Поскольку воспринимаемый комфорт жителей зависит от таких факторов, как текущая погода и тип климата, в котором находится здание, потребности в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для обеспечения комфортных условий будут варьироваться в зависимости от проекта.
Системы ограждений (конвертов)
Ограждение здания — это часть здания, отделяющая внутреннее и внешнее пространство. Сюда входят стены, крыша, окна, плиты на уровне пола и стыки между всем этим. Комфорт, продуктивность и даже здоровье людей, находящихся в здании в зонах, прилегающих к ограждению здания (т.
Е. В зонах периметра), зависят от внешних воздействий, таких как шум, температура и солнечное излучение, а также от их способности контролировать эти влияния. В рамках своей функции ограждение должно контролировать (не обязательно блокировать или останавливать) поток влаги, тепла, воздуха, пара, солнечного излучения, насекомых или шума, одновременно выдерживая нагрузки, накладываемые на конструкцию (ветер, сейсмические воздействия). Пропускание дневного света через застекленные элементы фасада можно проанализировать, чтобы оценить снижение потребности в электрическом освещении.
Устойчивое развитие
Часть строительной науки — это попытка проектировать здания с учетом будущего, ресурсов и реалий завтрашнего дня. Это поле можно также назвать устойчивым дизайном .
Стремление к строительству с нулевым потреблением энергии, также известное как здание с нулевым энергопотреблением, присутствует в области строительной науки. Квалификационные требования для получения сертификата Net Zero Energy Building Certification можно найти на веб-сайте Living Building Challenge .
Сертификация
Хотя нет прямых или интегрированных профессиональных архитектурных или инженерных сертификатов для строительной науки, существуют независимые профессиональные полномочия, связанные с этими дисциплинами. Строительная наука, как правило, является специализацией в обширных областях архитектуры или инженерной практики. Однако есть профессиональные организации, предлагающие индивидуальные профессиональные навыки в специализированных областях. Вот некоторые из наиболее известных систем рейтинга экологичных зданий:
- BREEAM (Метод оценки воздействия на окружающую среду научно-исследовательского учреждения), которая является старейшей в мире системой оценки устойчивости зданий, разработанной Исследовательским учреждением строительства ;
- LEED ( Leadership in Energy and Environmental Design ), разработанный Советом по экологическому строительству США ;
- Green Star (Австралия) , которая является основной рейтинговой системой зеленого строительства в Австралии, разработанной Советом по экологическому строительству Австралии ;
- WELL, который предоставляется Международным строительным институтом WELL и администрируется Green Business Certification Inc .;
- CASBEE (Комплексная система оценки эффективности застроенной среды), которая является основной системой оценки экологичности зданий в Японии.
Существуют и другие учреждения по аккредитации и сертификации устойчивости зданий. Также в США подрядчики, сертифицированные независимой организацией Building Performance Institute, рекламируют, что они ведут бизнес в качестве ученых-строителей. Это сомнительно из-за отсутствия у них научной подготовки и квалификации. С другой стороны, для большинства сертифицированных консультантов по энергетике в Канаде характерен более формальный опыт строительной науки. Многие из этих специалистов и технологи требуют и получают определенную подготовку в очень конкретных областях строительной науки (например, герметичность или теплоизоляция).
Источник: ru.abcdef.wiki