Загальні методологічні підходи, положення і принципи проектування конструкцій заглиблених житлових будівель

Abstract

UK: У статті представлені загальні методологічні підходи, положення і принципи проектування конструкцій заглиблених житлових будівель. Мета. Розробка наукових основ розрахунку конструкцій заглиблених житлових будівель з урахуванням зовнішніх впливів і забезпечення параметрів безпеки та комфортності при мінімізації витрат протягом життєвого циклу будівель. Методика. Запропоновано загальну схему вимог і обмежень, що пред'являються до характеристик несучих і огороджувальних конструкцій, інженерних систем, мікроклімату приміщень для задоволення параметрів безпеки, функціональності, санітарної гігієни (комфортності), економічності та екологічності заглиблених житлових будівель. Результати. Розроблена загальна схема вимог і обмежень, що пред'являються до характеристик несучих і огороджувальних конструкцій, інженерних систем, мікроклімату приміщень для задоволення параметрів безпеки, функціональності, санітарної гігієни (комфортності), економічності та екологічності заглиблених житлових будівель. Запропоновано методи оцінки вартості життєвого циклу заглиблених житлових будівель, що включають витрати на зведення, експлуатацію та ліквідацію (знесення) будівлі з урахуванням дисконтування. Для раціонального проектування конструкцій заглиблених житлових будівель сформульована математична модель в формі задачі нелінійного математичного програмування: мінімізувати сукупну дисконтовану річну вартість життєвого циклу будівлі. Запропонована система екологічної сертифікації заглиблених житлових будівель на відповідність критеріям сталого розвитку. Наукова новизна. Вперше розроблено загальний методологічний підхід, основні положення і принципи розрахунку і проектування конструкцій заглиблених житлових будівель з урахуванням зовнішніх впливів. Практична значимість. Можливість створення раціональних конструктивних рішень заглиблених будівель і способів їх розміщення у навколишньому природному середовищі при виконанні вимог надійності, комфортності та екологічної безпеки з урахуванням мінімізації витрат життєвого циклу.

RU: В статье представлены общие методологические подходы, положения и принципы проектирования конструкций заглубленных жилых зданий. Цель. Разработка научных основ расчета конструкций заглубленных жилых зданий с учетом внешних воздействий и обеспечения параметров безопасности и комфортности при минимизации затрат в течение жизненного цикла зданий. Методика. Предложена общая схема требований и ограничений, предъявляемых к характеристикам несущих и ограждающих конструкций, инженерных систем микроклимата помещений для удовлетворения параметров безопасности, функциональности, санитарной гигиены (комфортности), экономичности и экологичности заглубленных жилых зданий. Результаты. Разработана общая схема требований и ограничений, предъявляемых к характеристикам несущих и ограждающих конструкций, инженерных систем микроклимата помещений для удовлетворения параметров безопасности, функциональности, санитарной гигиены (комфортности), экономичности и экологичности заглубленных жилых зданий. Предложены методы оценки стоимости жизненного цикла заглубленных жилых зданий, включающих расходы на строительство, эксплуатацию и ликвидацию (снос) здания с учетом дисконтирования. Для рационального проектирования конструкций заглубленных жилых зданий сформулирована математическая модель в форме задачи нелинейного математического программирования: минимизировать совокупную дисконтированную годовую стоимость жизненного цикла здания. Предложена система экологической сертификации заглубленных жилых зданий на соответствие критериям устойчивого развития. Научная новизна. Впервые разработан общий методологический подход, основные положения и принципы расчета и проектирования конструкций заглубленных жилых зданий с учетом внешних воздействий. Практическая значимость. Возможность создания рациональных конструктивных решений заглубленных зданий и способов их размещения в окружающей среде при выполнении требований надежности, комфортности и экологической безопасности с учетом минимизации затрат жизненного цикла.

EN: The article presents general methodological approaches, provisions and principles of structural design of earth sheltered buildings. Purpose. Development of scientific basis of calculation of structures of earth sheltered buildings taking into account external influences and requirements of reliability and comfort and minimization of life cycle costs. Methods. There is proposed the general scheme of requirements and restrictions imposed on the characteristics of bearing and enclosing structures, engineering systems, microclimate facilities aimed to meet the safety parameters, functionality, health care (comfort), economic and environmental efficiency of earth sheltered buildings. Results. There is developed general scheme requirements and restrictions imposed on the characteristics of bearing and protecting structures, systems engineering, microclimate facilities to meet the safety parameters, functionality, health care (comfort), economic and environmental efficiency earth sheltered buildings. The methods of assessment of lifecycle of earth sheltered buildings, including the costs of construction, operation and utilization (demolition) of building based on discounting are proposed. For the rational design of structures of earth sheltered buildings a mathematical model is formulated in the form of nonlinear mathematical programming problem: to minimize total discounted value of the annual life cycle of the building. The system of environmental certification of earth sheltered buildings for compliance with the criteria of sustainable development is proposed. Scientific novelty. There are first time developed a common methodological approach, the main provisions and principles of calculation and design of structures of earth sheltered buildings taking into account external influences. Practical value. Possibility to create rational solutions of earth sheltered dwelling houses and methods of their placement in the environment, which satisfy the requirements of reliability, comfort and environmental safety considering minimization of life cycle costs.