Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури

Дослідження залежності утворення зварювального аерозолю під час електродугового зварювання з використанням електродів з основним, рутиловим та рутилово-целюлозним покриттям

V. V. Berezutskyi, I. I. Hondak

Постановка проблеми. Електродугове зварювання характеризується значною кількістю шкідливих та небезпечних виробничих факторів, що спричинюють розвиток професійних захворювань зварювальника, тому створення безпечних умов праці − найважливіше завдання будь-якого виробництва. Безпека зварювальних робіт цілком залежить від рівня професійної майстерності, знань і умінь виконання їх зварником. Мета статі – дослідити режими роботи електрозварювального апарата і визначити найменш небезпечні з них з точки зору виділення зварювального аерозолю залежно від струму і часу процесу зварювання для трьох основних груп електродів, які застосовуються в технологіях зварювання. Висновки. Наведено аналіз результатів дослідження на ділянці зварювання з використанням електродів із різним типом покриття. Проаналізовано шкідливі чинники, які виникають під час застосування різного виду зварювальних технологій. Досліджено зміни концентрацій зварювального аерозолю, які утворюються під час ручного електродугового зварювання та використання електродів з основним типом покриття, рутиловим та рутилово-целюлозним. Визначено математичні залежності процесів утворення зварювального аерозолю (ЗА) за допомогою повного факторного експерименту типу ПФЕ-22.. Дослідження проводилися в лабораторії зварювання Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут», на робочому місці зварювальника, де встановлено вентиляцію у вигляді зонта, в якому є вісім отворів у формі рівностороннього трикутника, розміром сторін 5 × 20 × 20. Установлено характер розповсюдження зварювального аерозолю, який може бути причиною захворювань зварювальників. Проаналізовано режими роботи електрозварювального апарата і визначено найменш небезпечні з них залежно від струму і часу процесу зварювання щодо трьох основних груп електродів, які застосовуються в технологіях зварювання. Досліджено залежність концентрації зварювального аерозолю від часу у разі використання електродів з основним типом покриття із застосуванням витяжної вентиляції, без вентиляції та одночасно з вентиляцією і пилососом. Розглянуто необхідність вибору електродів із меншою кількістю викидів зварювального аерозолю у повітря робочої зони. Оцінено ефективність витяжної вентиляції на ділянці зварювання та одночасно використання витяжної вентиляції з пиловсмоктувачем і зроблено висновки, що використання тільки витяжної вентиляції не може забезпечити припустимий рівень забруднень у робочій зоні зварювання та у приміщенні.

Безпечна організація робіт під час демонтажів підкранових балок в умовах діючих цехів з урахуванням ризик-орієнтованого підходу

A. S. Belikov, O. V. Matukhno, A. V. Sybir

Постановка проблеми. Розв’язується важлива прикладна задача із забезпечення безпеки праці під час будівельно-монтажних робіт в умовах діючих підприємств. Мета статті – визначення вимог до безпечної організації робіт під час демонтажу підкранових конструкцій в умовах діючих виробництв.
Об’єкт дослідження: проектно-технічна документація з демонтажу підкранових балок в умовах діючого цеху. Предмет дослідження: безпечна організація будівельно-монтажних робіт в умовах діючого виробництва. Капітальні і поточні ремонти устаткування повинні проводитися за розробленими і затвердженими проєктами організації робіт. У цих проєктах повинні вказуватися заходи щодо гарантування безпечних умов праці на кожний ремонт. Ремонтно-технологічна документація повинна містити: технологічні карти, технологічні записки, технологічні схеми (етапи ремонту), графіки виконання робіт, альбоми пристосувань, інструменту, що буде застосований; засоби підмощування, альбоми стропування вантажів, плакати з безпечного виконання окремих видів робіт тощо. Складено технологічну карту на демонтаж розрізних сталевих підкранових балок прогоном 12 м під мостові електричні крани одноповерхових промислових будівель із сіткою колон 12 × 24 м. У зв’язку з обмеженням простору для виконання робіт існуючими будівельними конструкціями, виробничими механізмами і комунікаціями демонтаж укрупнених блоків підкранових балок запропоновано виконувати за допомогою вантажопідйомних лебідок. Описано організацію і технологію будівельного процесу. До складу робіт, що розглядаються картою, входять: підготовка блока до демонтажу; розкріплення блока; демонтаж та опускання блока; підготовка опорних місць для встановлення нового блока. Розраховано техніко-економічні показники на виконання робіт: витрати праці на демонтаж блоків підкранових балок, потреба в машинах, устаткуванні, інструменті, інвентарі, пристроях, експлуатаційних матеріалах. Складено графік виконання робіт. Визначено вимоги та обмеження під час виконання будівельно-монтажних робіт. Виконано аналіз шкідливих та небезпечних виробничих факторів з урахуванням ризик-орієнтованого підходу. Розроблено вказівки з охорони праці під час виконання демонтажу підкранових конструкцій.

Дослідження регламентованих радіаційних параметрів на житловому масиві перемога-6 м. Дніпро

A. S. Belikov, R. B. Papirnyk, O. V. Pylypenko, K. A. Rybalka

Постановка проблеми. Радіоактивність будівельних матеріалів та виробів визначається вмістом природних радіонуклідів (ПРН) трьох домінуючих хімічних елементів (238U, 232Th, 40К) у конструктивних елементах будівель. Саме ці радіонукліди визначають сумарну дозу опромінення людини в наших оселях. Основними будівельними конструкціями, що використовувались для забудови багатьох спальних районів м. Дніпро, були важкі бетони, що становили 70…85 % загального обсягу продукції будівельної індустрії області. В останні 20 років тенденції будівельного виробництва, як в Україні, так і в м. Дніпро були переглянуті. Сучасні будівельні організації намагаються будувати не менше 16 поверхів із використанням так званої каркасної монолітної будови із ніздрюватих бетонів із заповненням отворів та подальшим утепленням або лицюванням фасадів. Один з найчисленніших за кількістю жителів – житловий масив Перемога і, зокрема, ж/м Перемога-6, де можна знайти цивільні, громадські, офісні, адміністративні будівлі різних років забудови. Проблема бачиться актуальною, тому що спрямована на визначення фактичного стану речей в галузі радіаційної безпеки об'єктів будівництва ж/м Перемога-6, що перебувають в експлуатації. Мета роботи – проведення системних радіаційних обстежень будівель та споруд житлового фонду на основі досліджень реального рівня радіаційного фону житлових будинків, які перебувають в експлуатації. Висновок. У результаті експериментальних досліджень та розрахунку значень Неф. зовн та Неф. вн встановлено, що величини регламентованих радіаційних параметрів, що утворюються від джерел іонізуючих випромінювань техногенного походження, та загальний радіаційний фон, який вони створюють у приміщеннях будинків ж/м Перемога-6, перевищують нормативні показники для категорії В, що, у свою чергу, потребує зменшення значення Неф.Σ, на основі реалізації архітектурно-планувальних та технічних протирадіаційних захисних заходів.

Обґрунтування супроводу містобудівних проектів комплексом наукових досліджень екологічного стану земельних відводів під забудову

S. V. Biehichev, H. S. Ishutina

Постановка проблеми. Сучасні містобудівні проекти увиборі місць під житлову забудову передбачають комплекс факторів, таких як транспортна доступність, наявність або відсутність поблизу місця будівництва лікарень, аптек, магазинів та інших соціально-важливих об'єктів, місцеві природні умови (кліматичні, гідрологічні, інженерно-геологічні, рельєф тощо), не беручи до уваги не менш важливий екологічний фактор – стан техногенного забруднення території. Прийняття в 2017 році Закону України «Про оцінку впливу на довкілля» (ОВД) замість екологічної експертизи, що існувала раніше, сприяє більш ретельному екодослідженню. Отримані дані досліджень дозволять виділити на території міст техногенно-забруднені ділянки, яких слід уникати під час відведення земельних ділянок під забудову. Мета статті – формування поняття необхідності науково-обґрунтованого еколого-геодезичного забезпечення містобудівних проектів, яке враховує екологічний фактор у виборі місць під житлову забудову. Висновок. Гострота проблем, що пов’язані із захистом земель України від техногенного забруднення, потребує термінового вирішення та створення ефективних заходів впливу правового характеру управлінських рішень. Запропоновано враховувати комплекс показників для визначення ступеня техногенного забруднення території, які включають: перевищення гранично-допустимої концентрації (ГДК) марганцю, міді, свинцю, цинку. Рекомендовано обирати місця для житлового будівництва з мінімальним техногенним забрудненням, для чого супроводжувати проекти комплексом наукових досліджень екологічного стану земельних відводів під забудову.

Оцінка ризику термічного ураження у випадку аварійного горіння

M. M. Biliaiev, O. V. Berlov, V. V. Biliaieva, L. A. Cherednychenko

Постановка проблеми.Розглядається задача оцінювання ризику термічного ураження людей під час пожежі на залізничному транспорті. Ставиться задача визначення температурних полів під час пожежі та прогнозування на базі цієї інформації ризику термічного ураження людей. Мета роботи – розробка числової моделі для оцінювання ризику термічного ураження людей. Методика. Для моделювання процесу теплового забруднення атмосферного повітря використано двовимірне рівняння енергії. Поле швидкості повітряного потоку розраховується на базі гідродинамічної моделі безвихрових течій ідеальної рідини. Для числового інтегрування цього рівняння застосовується метод Річардсона. Для числового інтегрування рівняння енергії здійснюється розщеплення цього рівняння на два диференціальні рівняння. Перше рівняння описує поширення температури внаслідок руху повітряних мас. Друге рівняння описує поширення температури внаслідок теплопровідності. Для числового інтегрування першого рівняння використано неявну різницеву схему розщеплення. Для числового інтегрування другого рівняння застосовується метод Річардсона.Наукова новизна. Розроблено ефективну числову модель, що дозволяє методом обчислювального експерименту визначати ризик термічного ураження людей у разі виникнення пожежі в транспортному коридорі. Модель базується на числовому інтегруванні фундаментальних рівнянь гідроаеродинаміки та тепломасопереносу, яка дозволяє врахувати деформацію полів температури в повітрі внаслідок впливу різного роду перешкод.Практична значущість.Розроблена модель дозволяє прогнозувати динаміку зміни температурних полів у повітрі, що виникають під час пожежі. Модель може бути використана для серійних розрахунків з метою визначення зон ризику термічного ураження людей. Висновки.Створено код для проведення обчислювального експерименту на базі розроблених числових моделей, який дозволяє швидко, на комп’ютерах середньої потужності, розрахувати температурні поля, що формуються під час пожежі. На основі цієї інформації прогнозується ризик термічного ураження. Наведені результати обчислювального експерименту.

Сучасний стан державної системи нормативного регулювання в галузі хімічної безпеки

S. M. Garmash, M. M. Plis, V. A. Gerasimenko, D. B. Shatalin

Постановка проблеми. Хімічні речовини та промислові відходи негативно впливають на здоров’я людей та навколишнє середовище.Наразі основна проблема на хімічно небезпечних об‘єктах – своєчасно надавати відповідним органам інформацію про забруднення навколишнього середовища небезпечними хімічними речовинами для прийняття рішень щодо реагування на надзвичайні ситуації.Мета роботи – вивчення сучасного стану хімічно небезпечних об’єктів України, сучасних ЄС і законопроектів України з метою поліпшення державного регулювання обігу хімічної продукції та забезпечення її безпечного використання або використання з мінімальними ризиками для здоров’я людини та довкілля. Висновки. Підприємства хімічного комплексу являють собою потенційну небезпеку для життя, здоров’я людей та екобіосистеми, особливо у надзвичайних ситуаціях, спричинених викидом хімічно небезпечних речовин із можливим комплексом уражуючих впливів (вибухи, пожежі, токсичні ураження людей і тварин). Для хімічно небезпечних підприємств доцільно впровадити: «Правила техногенної безпеки» на території небезпечних об’єктів у міській зоні, які дозволяють утримувати небезпечні хімічні речовини в обсягах, передбачених проектними нормами зберігання та технологічними регламентами; «Методику спостережень щодо оцінки радіаційної та хімічної обстановки», яка допоможе своєчасно надавати органам управління Єдиної державної системи цивільного захисту інформацію про забруднення навколишнього середовища небезпечними хімічними речовинами для прийняття рішень щодо реагування на надзвичайні ситуації, пов'язані з викидом небезпечних хімічних речовин; диспетчерську службу підприємства, пост радіаційного та хімічного спостереження, розрахунково-аналітичну групу. Закон «Про хімічну безпеку» (наразі триває робота над законопроектом) дозволить визначити правові засади у галузі хімічної безпеки, спрямовані на обмеження негативного впливу техногенної діяльності на стан навколишнього природного середовища та життєдіяльність населення, встановити відносини, які виникають у сфері обігу хімічної продукції та поводження з нею, визначити повноваження органів виконавчої влади, права й обов’язки підприємств, установ, організацій та громадян, з урахуванням міжнародних зобов’язань України у цій сфері.

Забезпечення пожежної безпеки в резервуарних парках зберігання нафти та нафтопродуктів

E. M. Gulida, Ya. Ya. Kozak

Постановка проблеми. Проектування резервуарних парків, забезпечення їх протипожежним захистом та дій пожежно-рятувальних підрозділів під час ліквідації пожеж або надзвичайних ситуацій на об’єктах регламентуються цілою низкою нормативних документів, проте, незважаючи на суворі протипожежні заходи на кількість пожеж у парках зберігання нафти та нафтопродуктів за останні десятки років залишається великою. Мета дослідження – розробити на основі модернізації існуючої системи протипожежного захисту резервуарних парків методологію автоматизованої системи подачі води для охолодження резервуарів та утворення за допомогою піногенератора на поверхні палаючої рідини вогнестійкої самозатяжної плівки для гасіння пожежі. Висновок. Запропонована система підшарового пожежогасіння забезпечує оперативне гасіння вогню шляхом утворення на поверхні нафтопродукту вогнестійкої самозатяжної плівки за рахунок спливання у верхню частину маленьких бульбашок піни низької кратності, що перекривають доступ кисню в зону горіння. Використання стаціонарно встановлених у верхньому поясі резервуара трубопроводів для інтенсивного охолодження водою його стінок у разі виникнення пожежі дозволяє в автоматичному режимі виконувати охолодження водою стінок резервуара без використання лафетних стовбурів. Застосування запропонованих заходів для локалізації пожежі дає можливість зменшити збитки від неї приблизно на 30…36 % порівнянно із загальноприйнятим підходом. Система гарантування пожежної безпеки об’єктів із наявністю нафтопродуктів обов’язково повинна містити комплекс заходів, що виключають можливість неперевищення значень допустимого пожежного ризику і спрямованих на запобігання небезпеки у результаті пожежі та створення умов для успішного її гасіння.

Розробка процедури керування ризиками небезпек та можливостей під час виконання робіт на висоті у будівельній галузі

O. M. Hunchenko

Постановка проблеми. З прийняттям у 2018 році міжнародного стандарту ISO 45001, який планується ввести в законодавче поле України з 2021 року, все більшої актуальності набувають питання впровадження процедури керування ризиками небезпек для життя, здоров’я та працездатності персоналу під час виконання професійних обов’язків або дій в інтересах підприємства. Будь-яке виробниче середовище, в якому реалізована система, складові якої – це людина та технологічне обладнання, генерує небезпеки, які мають імовірність реалізуватись в інцидент, небезпечну подію чи аварію з певними миттєвими та/або віддаленими наслідками. Обґрунтовано постає питання, пов’язане зі зменшенням міри небезпеки, − ризику, що характеризує певну виробничу діяльність. Мета статті – аналіз методології керування ризиками та можливостями у сфері охорони здоров’я і безпеки праці й створення відповідної документованої процедури відповідно до сучасного міжнародного та державного законодавства. Висновок. Запропоновано методологію оцінювання ризиків небезпек та можливостей, яка базується на матричному методі та сформована на основі базового методу для оцінювання ризиків «краватка метелик». Ця процедура має бути задокументована та доповнена реєстрами ризиків, які можуть бути розроблені за видами небезпек на основі класифікації шкідливих та небезпечних чинників виробничого процесу. Обов’язкова вимога для впровадження такої методики – її сприйняття та фіксація на рівні вищої ланки керівництва організації й лідерство вищої ланки керівництва в цьому напрямку. Також оцінювання ризиків та розроблення дієвих упереджувальних заходів з охорони здоров’я та безпеки праці неможливі без залучення персоналу організації на рівні відповідного структурного підрозділу та його участі у постійному моніторингу змін у системі «людина − виробниче обладнання − виробниче середовище» й підвищення його компетенцій щодо ідентифікації небезпек та методів оцінювання ризику.

Аналіз надійності працівника з інвалідністю за критеріями обмежень життєдіяльності

K. V. Danova, M. V. Khvorost, V. V. Malysheva

Постановка проблеми. Актуальність проблеми аналізу надійності працівників із стійкими функціональними змінами у стані здоров’я зумовлена тенденцією до зростання чисельності осіб із хронічними захворюваннями та травмами в усьому світі. Приділення уваги питанню організації трудової зайнятості цієї категорії населення підкреслює прагнення нашої країни до вирішення соціально-економічних питань, важливих у контексті європейської інтеграції. Можливе зростання рівня виробничого травматизму, професійної захворюваності, а також необхідність капіталовкладень на впровадження заходів з адаптації робочого місця відповідно до можливостей працівника становлять основні перепони на шляху до ефективного працевлаштування осіб з інвалідністю. Зростання актуальності вирішення питання забезпечення безпеки на таких робочих місцях пов’язане з тим, що під час здійснення професійної діяльності працівником з інвалідністю апріорі присутня певна невідповідність психофізіологічних характеристик виконавця робіт вимогам трудового процесу і робочого місця. При цьому індивідуальні відмінності у стані здоров’я осіб з інвалідністю зумовлюють зниження рівня надійності працівників з інвалідністю. Для планування ефективних рішень з охорони праці осіб з інвалідністю важливим кроком стає розроблення методики оцінювання рівня надійності працівника з урахуванням його обмежень життєдіяльності. Численні дослідження свідчать про важливість професійної інтеграції осіб з інвалідністю, адже доведено, що більшість людей з особливими потребами здатні ефективно виконувати свої професійні обов’язки. Підвищення рівня безпеки праці – дієвий важіль у вирішенні цього питання. Мета статті полягає в аналізі питання надійності у контексті гарантування безпеки осіб з інвалідністю в умовах підприємства. Висновки. Для врахування обмежень життєдіяльності у статті використано засади теорії структурної надійності, за якої обмеження життєдіяльності поділені на групи, що характеризують вагомість їх впливу на здатність працівника з інвалідністю безпечно й ефективно виконувати професійну діяльність в умовах виробництва. Використовуючи цей підхід, можливо оцінити надійність таких працівників за наявності стійких функціональних змін у стані здоров’я різного ступеня вираженості шляхом з’ясування значень надійності за наявності окремих обмежень життєдіяльності.

Аналіз професійних ризиків під час реконструкції інженерних мереж

L. M. Didenko, H. O. Klymenko, E. V. Bogush, O. S. Babych

Постановка проблеми. Професійні ризики під час виконання робіт із реконструкції інженерних мереж, що проводяться, як правило, в стиснених умовах міської житлової, адміністративної, культурної та промислової забудови, вивчені ще не повністю. Тому для створення безпечних умов праці під час реконструкції інженерних мереж необхідно, як один з етапів, виконати комплексний аналіз професійних небезпек та ризиків, що супроводжують технологічні процеси реконструкції. Мета статті − визначення професійного ризику персоналу, зайнятого в роботах із реконструкції інженерних мереж. Висновки.1. Дослідження показали, що за останні роки обсяги будівельних робіт невпинно збільшуються, при цьому обсяги виконання будівельних робіт на інженерних спорудах складають приблизно 51 % від загальних обсягів будівельних робіт. 2. Кількість нещасних випадків на виробництві дещо знизилась і перебуває майже в сталому стані з 2014 року. При цьому, кількість нещасних випадків зі смертельним наслідком збільшилась та усталилась. 3. Професійний ризик у будівельный галузі України складає 5,3∙10-4...2,9∙10-4, що в критеріях прийнятності ризику за Ешбі вважаєтьсянеприйнятним ризиком. 4. Кількість робітників, що ризикують отримати травму за годину роботи, знизилася, але слід ураховувати і зниження кількості робітників в галузі. Із 2016 року цей показник почав дещо зростати, при цьому з 2016 року збільшилась кількість виконання будівельних робіт з ремонту та реконструкції, тобто тих робіт, які в більшості виконуються в стиснених умовах. 5. На першому місці з небезпечності професій, представники яких задіяні в процесі реконструкції інженерних мереж – це водії вантажних машин, монтажники та електрослюсарі, а менш небезпечні – виконроб (начальник відділу, групи) та армувальник. 6. Для створення безпечних умов праці під час реконструкції інженерних мереж необхідно розробити методику управління попереджувальними заходами, що знижуватимуть професійні небезпеки та ризики з урахуванням напрямів порушень технологічних процессів.

Вплив підвищення температури та забруднення атмосферного повітря міського середовища внаслідок кліматичних змін на здоров’я працівників соціальної інфраструктури

A. V. Kovaliova, M. V. Kravchenko, I. V. Klimova

Постановка проблеми. Розглядається одне з ключових питань безпеки людей, які працюють просто неба – підвищення забруднення атмосферного повітря в умовах глобальних кліматичних змін. На основі аналізу моніторингових даних стаціонарних постів спостережень в м. Київі за станом атмосферного повітря показано позитивну динаміку за основними компонентами – забруднювачами атмосферного повітря протягом останніх років та їх тісний кореляційний зв’язок із температурними умовами. Розрахунок неканцерогенного ризику на здоров’я працівників показав значний рівень, що потребує для виробничих умов динамічного контролю та вирішення питання про заходи управління ризиком. Ризик-орієнтовний підхід дозволяє провестиідентифікацію не лише наявності речовини та її концентрації, а також ймовірністі і ступеня її впливу на людину за даної експозиції. Мета статті – аналіз впливу підвищення температури та забруднення атмосферного повітря міського середовища внаслідок кліматичних змін на здоров’я працівників із метою розроблення заходів зі зниження викидів забруднювачів в атмосферу та захисту працівників, які перебувають протягом робочого дня на відкритому просторі. Висновок. Досягти прийнятного рівня ризику для працівників у зонах максимального його значення можливо шляхом упровадження відповідних заходів, які обов’язково повинні передбачати та включати, окрім організації виробництва, вибір оптимального режиму праці і відпочинку, також індивідуальний захист, а саме: спеціальний одяг або одяг із натуральних тканин, засоби захисту органів дихання, голови, очей, шкіри, дотримання правильного питного режиму, лікувально-профілактичного харчування, залучення до роботи працівників із віковими обмеженнями, проведення постійного моніторингу погодних умов, і, у разі їх погіршення, негайного вживання відповідних заходів для поліпшення умов праці.

Роль та рівень надійності системи захисного вимкнення напруги у зниженні ризику електротравмування людей

V. P. Kolosyuk, V. M. Chebenko, A. V. Kolosyuk, Yu. M. Bredun

Постановка проблеми.Захисне вимкнення електроенергії застосовується як засіб безпеки в електроустановках. Завдяки вимкненню напруги за достатньо короткийчас людина, що випадково попала під напругу, знеструмлюється і, як показує досвід, залишається живою, не отримуючи небезпечних ушкоджень [1]. Захисне вимкнення здійснюється апаратурою захисту від витоків струму, яка регламентується Правилами безпеки вугільних шахт та правилами безпеки інших галузей, що ведуть підземні роботи і застосовують систему електропостачання з ізольованою нейтраллю. Але апаратура може не діяти у результаті відмови її конструктивнихелементів, особливо елементів електричної схеми, тобто недостатньої надійності приладів. Практичний досвід свідчить, що всі смертельні випадки ураження струмом , які щорічно відбуваються у шахтах, виникають за недіючої системи захисного вимкнення, але в літературних джерелах ці питання та роль надійності висвітлені недостатньо. Мета статтіполягає в розкритті умов зменшення ризику електроураження шляхом застосування системи захисного вимкнення напруги в системі електропостачання та в обгрунтуванні рекомендації щодо припустимого рівня її надійності для зниження ризику ураження струмом. Висновок.Доцільнорозглянути логікоматематичну схему формування електротравми як «дерева відмов» електрозахисних засобів у системі електропостачання споживачів з ізольованою нейтраллю живильного трансформатора; обгрунтувати математичну модель електротравми та встановити зв'язок імовірності ураження струмом з імовірністю безвідмовної роботи системи захисного вимкнення напруги; розкрити значення надійності захисного вимкнення напруги у зниженні ймовірності ураження електрострумом та обгрунтувати формулу для визначення необхідного рівня надійності апаратури захисного вимкнення залежно від припустимого ризику електротравмування.

Вибір раціонального варіанта влаштування зовнішнього контуру теплового насоса

A. M. Kuzmenko, K. B. Dikarev, Yev. S. Shekhorkina, M. P. Yablonska

Постановка проблеми. Використання поновлюваних джерел енергії світова спільнота розглядає як один із найбільш перспективних шляхів вирішення зростаючих проблем енергозабезпечення. Наявність невичерпної ресурсної бази та екологічна чистота поновлюваних джерел енергії – визначальні їх переваги. Зважаючи на значний потенціал поновлюваних джерел енергії в Україні, який багаторазово перевищує прогнозовані рівні споживання теплової енергії, то виведення альтернативних джерел енергії на економічно ефективний рівень та розширення сфер використання постають найактуальнішим питанням сьогодення. Мета роботи – поглиблене вивчення альтернативних джерел енергії та методів ефективного використання енергоресурсів із подальшим вибором раціональної технології влаштування системи теплозабезпечення житлового будинку на основі геотермальних джерел енергії. Аналіз останніх досліджень.За даними Організації економічного співробітництва та розвитку (ОЕСР), в Україні серед країн Європи найвищий рівень витрат на оплату комунальних послуг відносно рівня доходів. Витрати українців на оплату послуг ЖКГ наближені до 40 %, що в 1,6 раза вище середньоєвропейського показника.Для забезпечення низького рівня енергоспоживання в енергоефективних будинках нового покоління європейські країни використовують технології, які застосовують геотермальну енергію за рахунок ґрунтових теплообмінників. Однак, вказана технологія не знайшла широкого розповсюдження в Україні чи закріплення на законодавчому рівні. Отже, актуальним залишається питання розвитку технологій на основі геотермальних джерел енергії, а саме недостатньо вивчені техніко-економічні показники влаштування різних варіантів ґрунтових теплообмінників. Висновок. Розглянуті способи влаштування зовнішніх контурів теплового насоса показали, що трудомісткість влаштування теплообмінників в горизонтальному контурі майже в чотири рази нижча, ніж за влаштування енергоефективних буронабивних паль. Вартість також нижча майже вчетверо. Незважаючи на це, забудовник не завжди обере горизонтальний теплообмінник, тому що для його влаштування необхідно передбачити значну територію, яку не можна віддавати під забудову чи тимчасові торгівельні споруди. У випадку стиснених умов забудови прийнятним буде варіант саме енергоефективних паль із контуром теплообмінника.

Дослідження евакуаційних заходів під час пожежі

N. B. Mitina, N. V. Malinovska, L. O. Vorobiova, D. B. Shatalin

Постановка проблеми. Пожежі – найбільш поширені причини надзвичайних ситуацій на об'єктах із масовим перебуванням людей. Тому актуальною бачиться необхідність упровадження нових засобів і способів забезпечення пожежної безпеки, спрямованих на збереження життя і здоров'я людей під час можливих пожеж у будівлях.Мета статті – аналіз евакуаційних заходів під час пожежі в навчальних закладах та визначення шляхів їх оптимізації. Методика. Теоретичні та розрахункі методи дослідження, нормативно-правові документи. Результати. Теоретично визначено, що зростання небезпечних факторів пожежі до значень, здатних заподіяти шкоду життю і здоров’ю людей, відбувається лічені хвилини. Основними причинами смерті під час пожеж стають отруєння токсичними продуктами горіння – 67 %, вплив високої температури – 23 %, задуха в разі зниженої концентрації кисню під час пожежі – 10 %. Установлено, що проблема зменшення часу евакуації під час пожеж в Україні вирішується проведенням навчань в організації евакуації, залежить від кількості та складу людей у в будівлі, швидкості їх пересування. Визначено, що загальний час евакуації під час пожежі із навчальних приміщеньтриповерхової будівлі II ступеня вогнестійкості вдвічі перевищує нормативне значення, відповідно до ДБН В.1.1-7:2016.Наукова новизна. Уперше запропоновано організаційні заходипожежної безпеки в навчальних закладах, спрямовані на збереження життя і здоров’я людей у випадку можливих пожеж у будівлях. Практична значимість.Як планування заходів евакуації внесено пропозиції з уніфікації розкладу занять у корпусах навчального закладу з метою уникнення негативних наслідків пожежі.

Проблеми та шляхи поліпшення екологічної безпеки в Україні

Y. B. Samoseenko, M. M. Nalisko, O. A. Tymoshenko, V. M. Сherneta

Постановка проблеми. Одну з найважливіших проблем існування людини на Землі становить проблема екологічної безпеки. За своєю природою вона не може бути віднесена тільки до сфери природознавства або до сфери суспільствознавства, оскільки охоплює складний комплекс взаємозв’язків людини та природи. Так, в Україні розвиток суспільства, стан економічних та соціальних відносин напряму залежить від якості та розмірів доступних до використання ресурсів навколишнього природного середовища, що свідчить про зрощення ресурсно-екологічних загроз. Проблеми довкілля являють собою органічне переплетення економічних, політичних, правових, етичних, а також наукових і технологічних компонентів. Уся діяльність людей, у тому числі й наукова, спрямована на те, щоб найповніше розкрити таємниці природи, приборкати і підпорядкувати її задоволенню своїх різноманітних і постійно зростаючих потреб. Мета статті −оцінити місце загроз людського фактора і їх результат у системі екологічної безпеки України та дати пропозиції щодо їх подолання. Висновок. Установлено, що екологічна безпека як заперечення екологічних загроз локальних, регіональних і глобальних масштабів повинна включати фактор соціальних криз які призводять до екологічних стихій та техногенних катастроф. Забезпечення екологічної безпеки у вигляді вирішення екологічних проблем неможливе без усунення соціальних загроз, що гарантує громадянам України розвиток і проживання в безпеці. Рівень національної безпеки, що склався і буде складатися в Україні в майбутньому, вочевидь, визначається рівнем системи управління державою. Тому одним із таких стратегічно важливих підходів до природно-техногенної безпеки України має бути створення ефективної системи державноуправлінських механізмів захисту безпеки людини, природи та суспільства.

Вплив дистанційних занять із фітнесу в період карантину на фізичний стан студенток закладу вищої освіти технічного профілю

S. V. Solohubova, V. M. Shyyan, O. G. Lakhno, I. A. Shvets, D. D. Hirkina

Актуальність дослідження засобів, що сприяють збереженню та поліпшенню фізичного стану студентів ДВНЗ ПДАБА під час карантину в період пандемії в умовах дистанційного навчання, зумовлена негативним впливом тимчасового обмеження рухової діяльності під час самоізоляції на фізичний стан студентів та імовірністю подовження карантину на наступний навчальний рік. Мета роботи: дослідити вплив дистанційних занять із фітнесу на фізичний стан студенток ПДАБА в період тимчасового обмеження рухової діяльності у березні – травні 2020 року під час карантину, пов'язаного з пандемією
COVID-19. Завдання:вивчити та узагальнити знання та досвід із проблеми тимчасового обмеження рухової діяльності; розробити комплекс практичних дистанційних занять, спрямований на профілактику погіршення фізичного стану у зв'язку з тимчасовим обмеженням рухової діяльності у період карантину та визначити його ефективність. Висновки.Проведене дослідження показало, що обмеження рухової діяльності студентів упродовж тривалого часу становить ризик негативних змін їх фізичного стану; виявило потребу у психологічній підтримці студентів під час карантину та необхідність організації додаткових позанавчальних заходів для спілкування між студентами; статистично підтвердило ефективність застосування дистанційних online-тренувань із фітнесу для студенток академії, спрямованих на профілактику погіршення фізичного стану в період тимчасового обмеження рухової діяльності весною 2020 року під час карантину, пов'язаного з пандемією; виявило перевагу використання Інтернет-сервісів із можливістю online-спілкування перед іншими формами дистанційного навчання та необхідність застосування під час дистанційного навчання гнучких вимог до індивідуальних технічних можливостей кожного студента. Незважаючи на те, що організація дистанційного навчального процесу з дисципліни «фізичне виховання» має свої особливості та складності, його використання під час карантину необхідне та цілковито виправдане.

До питання розроблення засобів контролю, випробування теплозахисних матеріалів для захисту працівників ДСНС України

V. A. Shalomov, Ye. E. Strezhekurov, S. Yu. Ragimov, V. I. Prikhodchenko

Постановка проблеми. Наразі необхідне розроблення засобів контролю, випробування теплозахисних матеріалів, які використовуються для виготовлення засобів індивідуального захисту, як існуючих, так і на стадії створення нових. Теплозахисні матеріали для спеціального одягу повинні проходити випробування за номенклатурою показників якості. Ми розглянули найважливіші, пов'язані із впливом високоінтенсивного теплового випромінювання і високої температури. Результати. Запропоновано розв’язок наближеного значення області існування методу випробування. В основу методу покладено два способи. Попередній: у рамці затискається зразок для випробовування і поблизу його поверхні проводиться електрозварювання. Краплі розплавленого металу потрапляють на поверхню зразка і залишають сліди у вигляді пропалів, прилиплих частинок. Досліджуються глибина пропалу, ступінь липкості тощо. Нині застосовується більш прогресивний метод − метод розплавлення зварювального електрода з дуттям на поверхню випробуваного матеріалу. Однак обидва способи дозволяють отримати розпечені краплі різних розмірів, різної ваги, різного спрямування щодо досліджуваного матеріалу і неконтрольованої температури нагріву розпеченої краплі, що не дозволяє отримати високу достовірність результатів дослідження. Ми пропонуємо пристрій, який дозволяє контролювати розмір краплі, кінетичну енергію удару, напрямок польоту і температуру розпеченої частинки. Це визначило напрямок роботи зі створення методики дослідження цих параметрів і, як випливає звідси, потребу створення установки, яка забезпечувала б сталість таких параметрів як маса, швидкість польоту, температура і траєкторія польоту нагрітих частинок металу з можливістю контрольованої зміни цих параметрів. Для визначення області існування критеріїв дослідження пропонованим методом необхідно розв’язати задачу з такими припущеннями: форма краплі металу взята у вигляді ідеальної кулі; розмір краплі взятий як середньо-статистичний; крапля підвішена на нетеплопровідній тонкій нитці у повітрі; рух повітря виключено; теплопередача за рахунок теплопровідності виключена з розрахунку; в розрахунку не врахований процес окиснення поверхні розжареної краплі й утворення окалини; не враховано час кристалізації металу. Процес впливу розпеченої металевої кульки на досліджуваний матеріал умовно поділений на три етапи: нагрів кульки до заданої температури і її контроль; політ кульки в повітряному середовищі з її подальшим охолодженням; удар кульки об поверхню зразка з передачею кінетичної і теплової енергії. Крім того, необхідно контролювати силу і задавати напрямок удару частинки відносно випробуваного матеріалу. Розрахунок процесів теплопередачі – складна математична задача, що включає розв’язання багатьох систем нелінійних рівнянь. Із використанням певних припущень приймаємо два механізми теплопереносу − молекулярний і конвективний. Наукова новизна. Пропонується новий метод випробування теплозахисних матеріалів що дозволяє доповнити існуючі та отримати більш достовірні результати. Практична значимість. Розроблено установку для дослідження теплозахисних матеріалів на іскростійкість.

Метод оцінювання напружено-деформованого стану деревозалізобетонної конструкції складеного перерізу

S. Yev. Shekhorkina

Постановка проблеми. Застосування дерев'яних конструкцій часто обмежується розмірами пиломатеріалів, недостатньою несучою здатністю і жорсткістю елементів. Для подолання цих обмежень в сучасному будівництві застосовуються гібридні конструкції, в яких раціонально використовуються матеріали з різними характеристиками. На сьогоднішній день існуючі методики не враховують особливості діаграм деформування матеріалів конструкції (деревини та залізобетону). Мета статті − вдосконалення методів розрахунку деревозалізобетонних конструкцій з урахуванням залежностей «напруження − деформації» матеріалів та ступеня спільної роботи. Висновки. Запропоновано чисельно-аналітичний метод оцінки напружено-деформованого стану деревозалізобетонної конструкції складеного перерізу з урахуванням діаграм деформування матеріалів і з'єднань, а також ступеня спільної роботи. Розглядається конструкція, що складається з двох компонентів (залізобетонної плити та дерев’яної балки), з'єднаних між собою елементами, які працюють на зсув (нагелями, болтами, шурупами, цвяхами). Вважається, що для розглянутого елемента справедлива гіпотеза Бернуллі; деформації розподілені по висоті перерізу по лінійній залежності, при цьому по лінії між компонентами конструкції виникає розрив, обумовлений взаємним зсувом; компоненти конструкції під навантаженням мають рівні прогини і кривизну осей, а з'єднувальні елементи рівномірно розташовані по довжині конструкції. Визначення внутрішніх деформацій і напружень в перерізі конструкції базується на умові рівноваги зовнішніх і внутрішніх зусиль в перерізі. Виконується розв’язок рівнянь для «абсолютно» сумісної роботи, а для врахування перерозподілу зусиль в перерізі внаслідок податливості з'єднань вводиться коефіцієнт спільної роботи. За отриманими значеннями поздовжніх деформацій та кривизни обчислюються деформації бетонного та дерев’яного елементів. За діаграмами деформування матеріалів визначаються нормальні напруження, після чого виконуються перевірки міцності відповідно до чинних нормативних документів.