789

Учитывая сложность прогнозирования на долгосрочный период 10-15 и более лет для развития инфраструктуры сельских территорий (ИСТ) региона (макроуровень), примем для него короткий «линейный» период прогнозирования до 5 лет. В пределах этого временного интервала можно спрогнозировать развитие ИСТ в инерционном, стагнационном и инновационном сценариях.

«Диалектика развития, принимаемая как процесс количественных и качественных изменений, связывает действие законов, характерных для какой-нибудь области». Закон принимает устойчивые свойства и отношения, т.е. действует в рамках фиксированной качественной определенности.

Таким образом, надежный прогноз определяется действием законов в рамках рассматриваемого качества, т.е. периода «линейного» развития объекта [1]. В таком случае время является качественным показателем, за которое могут произойти изменения в развитии региона, например, по производству сельскохозяйственной продукции; строительство жилья. В этих условиях возможно научное предвидение развития в инерционном, стагнационном и инновационном сценарии.

Инерционный сценарий – предполагает снижение в развитии Кировской области по данным отчета статистического управления [2]. За 2012 год произведено сельскохозяйственной продукции 26090,0 млн.руб., что составляет 95,8% к 2011 году.

Введено в действие в 2012 г. 404,7 тыс. м2 жилья, что составляет 99,8% к 2011 году, в том числе возведение индивидуального строительства выросло на 108,6%.

Прибыль от деятельности крупных и средних предприятий за 11 месяцев 2012г. составила 13,9 млн. руб. против 17,2 млн. руб. за этот период 2011г.

Если следовать инерционному сценарию и не активизировать экономику Кировской области, то за следующие пять лет ситуация в этом регионе может ухудшиться. На фоне нестабильности мировой экономики и в нашей стране такой сценарий для Кировской области нежелателен.

Стагнационный сценарий – предполагает стабилизацию ситуации, возникшей в экономике области и рост ее в пределах 10-15%. Для этого необходимо разработать конкретные мероприятия в каждом из направлений, развивая социальную, производственную культуру, транспортную и т.д. инфраструктуры.

Инновационный сценарий – предполагает переход к новой фазе развития области через активизацию органов местного самоуправления, малый бизнес.

Единственный в мире механизм запуска предпринимательской деятельности (стартер) самостоятельность россиян через предпринимательский прорыв [4].

Конечно, без активной поддержки государства, руководства области, малых инновационных предприятий это сделать невозможно. Главное – создать инновационную инфраструктуру в области.

«Рост количества объектов инновационной инфраструктуры более чем на 80% объясняет рост инновационных предприятий, на 69% - предприятий, внедряющих наукоемкие технологии и международные стандарты, на 66% - экспортноориентированных предприятий» [1].

Кроме того необходимы специалисты по продвижению новых технологий по развитию ИСТ. Необходимо также и активное участие местной элиты из числа образованных людей. Здесь очень важна инновационная культура всех участников этого процесса. При внедрении новых технологий на местах необходимо учитывать многовековой креативный опыт жителей. Прежде всего, соблюдение экологического равновесия в природе. Сюда следует отнести и создание идеологии социо-гуманитарного развития общества. Необходимо поиск, развитие креативных альтруистов, у которых на первом месте не прибыль, а желание внедрить свои идеи, не считаясь с личным временем и затратами. Такие люди в России, в т.ч. и в Кировской области есть. Есть и примеры подготовки та-

61

ких специалистов в работе [4] рассказывается о создании межрегионального центра подготовки мастеров сопровождения инициатив, в Вологодской области.

Аналогичный проект существует в республике Мордовия. На Западе таких инициативных людей называют – специалист по сельскому развитию. Задачи таких специалистов в условиях Кировской области и других регионах России:

1.Стимулировать местную инициативу отдельных граждан и групп людей в первую очередь на небольшие проекты для местных жителей (детские, спортивные площадки, посильный ремонт дорог, зданий социального назначения).

2.Привлекать внешних инвесторов, составляя бизнес планирование с учетом экспорта производимой сельскохозяйственной продукции.

В этих условиях особенно эффективно работать малые инновационные предприятия (МИПы), создаваемые вузами, научными институтами.

При вузах модно организовать выпускающие кафедры, где будут готовить специалистов, способных осуществлять инновационную деятельность по развитию инфраструктуры сельских территорий. При этом инновационном сценарии возможен рост производства за 5 лет сельскохозяйственной продукции на 50% - рост по 10% ежегодно.

Строительство жилых домов увеличится на 60% в индивидуальном строительстве рост по 12% ежегодно.

Прибыль от деятельности крупных, средних и малых предприятий при инновационном сценарии вырастет на 30% - рост 6% ежегодно.

Для более точного прогноза развития Кировской области необходимо использовать модель инновационного развития инфраструктуры сельских территорий [4] с привлечением специалистов в каждой территории. В этом случае экономические показатели роста экономики Кировской области можно уточнить более детальными расчетами.

Литература

1.Прогнозирование социально-экономического развития региона /под ред. В.А.Черешнева, А.Н.Татаркина, С.Ю.Глазьева – Екатеринбург: Институт экономики УроРАН, 20111104с.

2.Социально-экономическое положение Кировской области в январе-декабре 2012г. Доклад (Кировстат) 2013г.- 108с.

3.Зекин В.Н. развитие инфраструктуры сельских территорий при активизации малого инновационного бизнеса. Монография. ФГБОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2013г.- 107с

4.Светлакова Н.А. Инновационное развитие предприятия: уч.пособие ФГБОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2012г.- 119с

УДК 69:504

Г.И. Зубарева, М.Н. Черникова, ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА, г. Пермь, Россия

ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЕ ДОМА. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ

Дано понятие – «экологически чистые дома» и раскрыты основные требования, предъявляемые к ним: доступность по цене, самообеспечиваемость, использование местных строительных материалов, переработка и утилизация органических отходов и др.

Ключевые слова: экологически чистый дом, требования, предъявляемые к экодому.

62

Широкий резонанс и большую актуальность приобрели в последнее время мировые тенденции, касающиеся вопросов экологии. Жить в гармонии с природой, употреблять в пищу естественные продукты, окружать себя экологически чистыми вещами стало жизненной необходимостью. Не последнее место в списке подобных проблем занимает создание природного, экологически чистого, натурального жилья, в котором человек чувствовал бы себя комфортно и гармонично. Экодома абсолютно безвредны для планеты, природы, человека, животных. Они долговечны, красивы, в них тепло и уютно, при строительстве используются только высококачественные материалы и новейшие технологии.

Экодома приобретают все большую популярность. В них достигнута максимальная автономность, что исключает зависимость от служб ЖКХ, стоимость дома является небольшой; простые строительные материалы позволяют в десятки раз уменьшить капиталовложения в строительство. При подборе строительных материалов руководствуются обычно 4 критериями: цена, теплопроводность, прочность и экономичность.

Главное качество экодомов заключается в их экологичности. Экодом – это всесторонне оптимизированный и эффективный дом в отличие от только энергопродуктивного, в котором минимизировано потребление энергии благодаря использованию внутренних источников тепла, современных энергосберегающих материалов, солнечной энергии.

Водой экодом снабжается из индивидуального или коллективного источника (большие водопроводные сети неэкономичны); при этом степень очистки воды предполагается разная в зависимости от категории ее использования (питьевая, поливочная и т.д.).

Сточные воды в экодоме очищаются, как минимум, до той степени, когда они становятся пригодными для полива. При этом автономная канализация очищает сточные воды без применения дополнительных реагентов и не накапливает стоки.

Твердые отходы в экодоме при необходимости предварительно дезинтегрируются и прессуются для дальнейшего их использования в качестве вторичного сырья. Тем самым отходы как бы исчезают в своем первоначальном качестве. Все органические отходы в экодоме, в том числе фекалии, перерабатываются в компост, а затем используются в теплице и на приусадебном участке в качестве естественного удобрения.

Заметно сокращены в экодоме выбросы загрязненного воздуха в атмосферу, внутренняя отделка дома и интерьера выполняются в доме из проверенных, безопасных для здоровья материалов; минимизируется или исключается использование в быту опасных токсичных веществ.

Освещение экодома, как правило, электрические с использованием экономичных источников света: галогенных и люминесцентных ламп, которые могут работать и от солнечных батарей.

Экономическую привлекательность дому придают консервация дождевой воды, биопозитивность дома (озеленение крыши, фасада и балконов, декор дома и др.), применение только природных строительных материалов с пониженной эмиссией летучих компонентов, автоматизация экологического контроля за взаимодействием экодома и окружающей природной среды.

63

В настоящее время существует несколько основных требований, выдвигаемых к такому виду недвижимости:

объекты должны быть общедоступными по цене;

экодома должны самообеспечиваться за счет возобновляемых источников горячей воды, теплом, электроэнергией ( солнечные батареи, ветрянки, термальные воды);

при их строительстве необходимо использовать местные строительные материалы, требующие небольших затрат при их добыче, перевозка и переработка;

органические отходы (твердые и жидкие), образующиеся в процессе эксплуатации дома, должны перерабатываться и утилизироваться при помощи биоинтенсивности технологий.

Требования, предъявляемые к экодомам, достаточно жестки, и им удовлетворяют в настоящее время весьма небольшое количество домов. Однако построены и эксплуатируются уже много домов, которые частично соответствуют этим требованиям, в частности, энергоэффективные дома.

Экологически чистые дома обеспечивают качественный уровень жизни человека, не наносят вред окружающей природной среде, ведь для их существования не используются невозобновляемые источники энергии. При массовом строительстве экодомов возможно достижение большой эффективности: сохранение природных запасов, социально-психологического климата в обществе, большая экономия при строительстве различных коммуникаций (канализация, водопровод, электричество), а также значительное уменьшение вредных выбросов в окружающую среду.

Представляется, что удачные образцы экодомов будут стимулировать развитие массового экологического домостроения в России.

Литература

1.Зубарева Г.И., Черникова М.Н. Экологический дом – безопасное и достойное сосуществование людей и окружающей природы (Сборник научных трудов по материалам 6-й Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Экологические проблемы промышленных городов».

Часть2. – Саратов, 2013.-с.178-180

2.Режим доступа: www.paganism.ru/m2/ ekodoma---doma-budushhjego/htm

УДК 725.89:004.9

П.Ю. Иванов,

ФГБОУ ВПО Поволжский государственный технологический университет, г. Йошкар-Ола, Россия

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АРХИТЕКТУРНЫХ СООРУЖЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОГРАММЫ SKETCHUP

Рассматривается вопрос развития и применения программных комплексов для проектирования архитектурных сооружений. Применяются варианты объемного моделирования с использованием общих правил и приемов архитектуры.

Ключевые слова: программы проектирования, архитектура, сооружения, объемное моделирование.

64

Теневой навес представляет собой деревянную конструкцию (d=8,2 м, h= 4,25 м) многоугольной формы, состоящую из опорных стоек и шатровой крыши

(рис.3.).

При расположении несущих конструкций учитывались входы в чашу гидромассажа. Стойки располагаются веерно по периметру чаши: между стойками у входа

приведена на рис.4. Наряду с несущими балками спроектированы вспомогатель-

прогоны из брусков сечением 50х50 мм. Они равномерно распределены по длине балки через каждые 690 мм (рис.5.).

В качестве покрытия крыши используем кровельную солому, уложенную плотно толщиной 10 см. Такой материал отлично впишется в природное окружение и обеспечит хорошую теплоизоляцию.

Для организации пронизывающего света и дополнительного эстетического эффекта проектируем разрывы в покрытии крыши (рис.6.). Таким образом, на вершине крыши прогонами образуется многоугольник диаметром 2 м, не покрытый тростником. Там расположены деревянные решетки, которые обеспечивают проникновение небольшого количества прямых солнечных лучей, создавая при этом «игру» света и тени.

Рис.6. Покрытие крыши

66

Озеленение. Рядом с чашей гидромассажа по периметру предусмотрены емкости для посадки ксерофитов и вьющихся растений, которые объединены в одну композицию с применением камней. Чтобы избежать вымывания грунта и придать декоративность поверхность земли имеет отсыпку из гранитных высевок.

участок в будущем. Возникает необходимость в наглядном представлении объекта. При этом техника подачи может быть разнообразной. Но чаще всего для упрощения подачи визуальной информации прибегают к созданию трехмерных моделей.

Построение сооружения осуществляется с использованием программы SketchUp. Эта платформа представляет собой бесплат-

ный софт и позволяет достаточно быстро освоить процесс моделирования при определенных навыках работы с компьютерной графикой. Она позволяет создать объект любой формы и сложности конструкции. Создание модели значительно ускоряет процесс проектирования, так как с нее можно получить различные чертежи (конструктивные разрезы, фасады и др.).

Таким образом, был разработан проект сооружения, представляющего собой теневой навес и чашу гидромассажа. При этом была продумана конструкция в соответствии с его функциональным назначением и учтены особенности объекта. В программе SketchUp была создана объемная модель и получены представленные рисунки. Все это послужит базой для дальнейшего включения сооружения в общее планировочное решение спортивно-рекреационного комплекса.

Литература 1. Федеральная целевая программа «Развитие г. Сочи как горноклиматического

курорта (2006–2014 гг.)» // Сайт Департамента экономического развития Краснодарского края: [Электронный ресурс].

URL: http://economy.krasnodar.ru/earmarked_program/sochi/06-03-07.html

УДК 693.548.2

Д.В. Квачадзе,

ФГБОУ ВПО СПбГАУ, г. Санкт-Петербург, Россия

ВЛИЯНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ НАНОУГЛЕРОДНЫХ ДОБАВОК НА БЕТОН

Рассматривается вопрос развития и применения нанотехнологий в производстве бетонных изделий. Приводится обоснование улучшения прочностных и физических свойств бетона. Описывается структура бетона с применением модифицированных наноуглеродных добавок.

67

Ключевые слова: нанотехнологии, пенобетон, прочностные характеристики бетона, структура бетона, высокопрочный бетон, модифицированные добавки.

Высокопрочные бетоны получают при смешивании цемента высоких марок - свыше 400 и различных высококачественных заполнителей. Основными составляющими элементами для приготовления такого вида бетона служат цемент и песок, к которым предъявляются жесткие требования качества. В качестве вяжущего вещества применяют гидрофобный, пластифицированный, или обычный цемент. Но, конечно, лучше всего рекомендуются те, у которых густота цементного теста не более 26% и активность не ниже 500-600. Для производства высокопрочного бетона используются искусственные, природные, кварцевополевошпатовые, фракционированные пески, которые поставляют в виде двух фракций - мелкой, размеры зерен которой от 1,4 до 0,63 миллиметров и крупной - от 1,25 до 5миллиметров. Состав зерен крупной и мелкой фракции должен целиком и полностью отвечать всем требованиям и нормативам ГОСТа. Высокопрочные бетоны характеризуются основными качествами: долговечность и стойкость к различным условиям окружающей среды.

К бетонам высокой прочности относятся марки 600-800 и более. Использование высокопрочных бетонов увеличивается с учетом совершенствования методов расчета и сооружения большепролетных и весьма нагруженных несущих конструкций. В этих случаях высокопрочные бетоны позволяют перешагнуть на наиболее эффективные сечения элементов, уменьшать расход бетона и значительно снизить собственный вес установок. Вследствие этого намного повышается конкурентоспособность железобетона по сравнению с другими современными и надежными строительными материалами, и увеличивается область его использования в различных сферах деятельности.

Cвойства бетона в широком спектре его характеристик и как защитного материала, определяются в значительной степени его структурой на микроскопическом уровне. Следовательно, внося изменения в микроструктуру бетона, можно значительно повлиять на его свойства в целом. Для этого используют нанодобавки.

Принято частицы, размерами от 1 до 100 нанометров называть наночастицами. Условно нанобетоном можно назвать такой материал, который содержит в

до возможно малых размеров непосредственно

―планетарные мельницы‖. Они позволяют домалывать ПЦ до наноразмерных частиц без разорительного расхода электроэнергии. Планетарные мельницы изготовляют и в России. Так что использование ПЦ, домолотого до наночастиц, можно считать первым способом получения нанобетона.

68

Можно двигаться в другом направлении, используя в качестве добавок известные наномодификаторы. Это более перспективно и используется в заметных объѐмах. Пожалуй, наиболее широко используемым в настоящее время наномодификатором является микрокремнезем (МК) − вещество, образующееся как побочный продукт при производстве ферросилиция, металлического кремния. В мире МК используют уже более 30 лет. Одним из направлений использования такой смеси является сооружение высотных зданий.

На второе место по объѐмам использования для производства нанобетонов можно поставить фуллерены и фуллероиды. Фуллерены являются веществами, хотя и высокоэффективными как упрочнители цементных материалов, однако очень дорогими, и поэтому в широкой практике не используются. А вот фуллероиды - одно, и многослойные нанотрубки - фуллереноподобные вещества, значительно более дешевые, чем фуллерены, и применяются уже достаточно широко.

Фуллерен (Рис. 2) имеет каркасную структуру, очень напоминающую футбольный мяч, состоящий из "заплаток" пяти - и шестиугольной формы. Если представить, что в вершинах этого многогранника находятся атомы углерода, то мы получим самый стабильный фуллерен С60 В молекуле С60, которая является наиболее известным, а также наиболее симметричным представителем семейства фуллеренов, число шестиугольников равно 20. При этом каждый пятиугольник граничит только с шестиугольниками, а каждый шестиугольник

имеет три общие стороны с шестиугольниками.

Рис. 2

Рис. 3

Нанотрубка (Рис. 3) - это молекула из более миллиона атомов углерода, представляющая собой трубку с диаметром около нанометра и длиной несколько десятков микрон. В стенках трубки атомы углерода расположены в вершинах правильных шестиугольников.

Нанотрубки бывают одностенные и многостенные. Многостенные нанотрубки отличаются от одностенных значительно более широким разнообразием форм и конфигураций. Разнообразие структур проявляется как в продольном, так и в поперечном направлении.

Структура типа «русской матрѐшки» представляет собой совокупность коаксиально вложенных друг в друга цилиндрических трубок. Другая разновидность этой структуры представляет собой совокупность вложенных друг в друга коаксиальных призм. Наконец, последняя из приведѐнных структур напоминает свиток. Для всех структур характерно значение расстояния между соседними графитовыми слоями, близкое к величине 0,34 нм, присущей расстоянию между со-

69

седними плоскостями кристаллического графита. Реализация той или иной структуры многостенных нанотрубок в конкретной экспериментальной ситуации зависит от условий синтеза. Анализ имеющихся экспериментальных данных указывает, что наиболее типичной структурой многостенных нанотрубок является

структура с попеременно располо-

Рис. 4

женными по длине участками типа «русской матрѐшки» и «папье-маше». При этом «трубки» меньшего размера по-

следовательно вложены в трубки большего размера (Рис. 4).

Чтобы иметь возможность рассмотреть влияние наночастиц на свойства бетона, возьмем конкретный пример – углеродный наноматериал ―Таунит‖ (Рис. 5). ―Таунит‖, как раз, представляет собой не что иное, как многослойные нанотрубки.

Установлено, что образцы модифицированного данным наноматериалом бетона имеют прочность в 1,5 – 2 раза превышающую прочность немодифицированных образцов.

Значение коэффициента теплопроводности увеличивается в области малых концентраций углеродного наномодификатора (примерно 0,1%), относительно общей массы модифицированного материала и снижается при его концентрации более 0,2 %. Также наблюдалось снижение водопоглощения на 45…50 %, увеличение плотности модифицированного пенобетона за счет получения более плотной структуры композита примерно в 1,3 раза.

торые значительно увеличивают основные свойства модифицированных ими материалов. Соединяя эти два элемента, мы получаем строительный материал нового уровня, позволяющий идти на постройку еще более сложных сооружений и быть уверенными в их долговечности.

Литература

1.Мищенко С.В., Ткачев А.Г. – Углеродные наноматериалы. Производство, свойства, применение. – М.: Машиностроение, 2008. – 320 с.; ил.

2.Чернышов Е.М., Коротких Д.Н. Модифицирование структуры цементного камня микро- и наноразмерными частицами кремнезема. (Вопросы теории и приложений) // Строительные материалы, оборудование, технологии. 2008, № 5, С. 30–32

70