🔴 Окна для климатических условий РФ

🗣 На вопросы о своей работе и не только нам ответил доцент кафедры Проектирования зданий и сооружений, кандидат технических наук Александр Константинов.

Почему вы выбрали эту тему в качестве объекта исследования?

Вся моя профессиональная деятельность связана с работой в области светопрозрачных и фасадных конструкций. Я познакомился с ней ещё во время учебы на специалитете НИУ МГСУ. Тогда на кафедре Архитектуры гражданских и промышленных зданий» Института строительства и архитектуры в тандеме преподавали кандидаты технических наук Александр Плотников и Ирина Борискина. Они были не только преподавателями нашего вуза, но и известными практикующими специалистами в отрасли светопрозрачных и фасадных конструкций.

На выпускном курсе специалитета Александр Плотников и Ирина Борискина вели спецкурс по проектированию зданий и сооружений, в который входил большой блок по светопрозрачным и фасадным конструкциям. Именно они зародили во мне интерес к данной тематике. Сначала я под их руководством участвовал в научных студенческих конференциях, затем был дипломником, потом и аспирантом. После защиты моей диссертации мы продолжили работать совместно.

В настоящее время я продолжаю развивать направление светопрозрачных и фасадных конструкций. У меня уже есть свои ученики – аспиранты и студенты, с которыми мы занимаемся как текущей производственной деятельностью (расчеты, испытания, технические обследования, научно-техническое сопровождение строительства фасадных и светопрозрачных конструкций, разработка нормативных документов), так и прикладными научными исследованиями по данной тематике. Так что дело, начатое моими учителями, продолжает жить. Здесь также хотелось бы отметить, что исследования не ведутся мной единолично. Мы работаем в команде, и каждый вносит вклад в общее дело – старшие коллеги помогают сейчас советами, менее опытные коллеги решают локальные задачи.

Применялись ли какие-либо инновационные методы исследования? Какую поддержку оказывал вам НИУ МГСУ?

В своей работе мы исследуем работу и характеристики широко применяемых на практике типов светопрозрачных и фасадных конструкций – окон из ПВХ, алюминия, стоечно-ригельных светопрозрачных фасадов и пр. Для данных типов конструкций разработаны ряд гостированных методик определения их отдельных характеристик. Однако они позволяют определять только отдельные параметры конструкций (например, воздухопроницаемость или звукоизоляция) при стандартных условиях испытаний. Наша же задача состоит в исследовании данных параметров в привязке к климатическим условиям РФ, а также к текущей отечественной строительной практике.

Поэтому в своих исследованиях нам приходится разрабатывать новые методы экспериментальных исследований, базирующиеся на компиляции нескольких стандартных методов. Например, на базе НИУ МГСУ мы разработали методы лабораторного определения прогибов и перемещений элементов светопрозрачных конструкций при совместном действии ветровых и температурных нагрузок.

Для проведения подобных работ в НИУ МГСУ есть необходимое испытательное оборудование, которое мы используем не только в своих исследованиях, но в нашей хоздоговорной деятельности. Следует также отметить, что все наши исследования мы стараемся выполнять совместно с представителями других ведущих научных организаций РФ. Например, уже много лет нашим постоянным партнером в исследованиях является НИИСФ РААСН. С коллегами из этого института у нас опубликовано большое количество статей с результатами совместных научных исследований. При этом, данные совместные исследования мы проводим даже несмотря на то, что по сути являемся конкурентами в части хоздоговорной деятельности.

Расскажите, пожалуйста так, чтобы это было понятно даже далеким от науки людям: в чем суть вашего проекта

В настоящее время мы активно занимаемся исследованием моделей деформирования светопрозрачных ограждающих конструкций при ветровых и климатических температурных воздействиях, а также их влияния на технико-эксплуатационные характеристики данных конструкций. Говоря простым обывательским языком, пытаемся понять, каким образом назначать конструктивные решения окон и светопрозрачных фасадов так, чтобы они удовлетворяли современным потребительским качествам (не промерзали, не продувались, и не протекали и пр.) в климатических условиях России.

Данное направление исследований является сугубо прикладным, однако оно очень востребовано как строительной отраслью, так и рядовыми потребителями. Это связано с тем, что в России последние двадцать лет преимущественно применяются светопрозрачные конструкции, которые изначально разработаны для стран Западной Европы. Опыт их применения в РФ показывает, что имеется ряд типовых проблем эксплуатации, озвученных выше. Это не делает их плохими и некачественными, а только говорит о том, что при назначении их технических решений нужно учитывать специфику эксплуатации в наших климатических условиях. При выходе данной продукции на российский рынок данные исследования не проводились, мы их начали только в последние несколько лет.

За это время нам удалось разобраться с рядом вопросов, которые до этого активно не изучались научным сообществом:

- исследовано влияние отрицательных температур наружного воздуха на изменение воздухопроницаемости, сопротивление теплопередаче и звукоизоляцию окон;

- разработаны модели деформирования окон ПВХ при действии ветровых и температурных нагрузок, а также инженерные методики расчета деформаций окон ПВХ;

- исследован тепловой режим светопрозрачных конструкций со стеклопакетами в нестационарных условиях теплопередачи, который позволил обосновать минимальные значения сопротивления теплопередаче данных конструкций, обеспечивающие комфортное пребывание вблизи их внутренних поверхностей.

В каких сферах можно использовать данную технологию? Какую практическую пользу принесет ее использование?

Мы стараемся, чтобы результаты наших исследований внедрялись в текущую производственную практику не только отдельных заинтересованных компаний, но и строительной отрасли в целом. Поэтому регулярно презентуем результаты наших исследований среди специалистов на отраслевых форумах, круглых столах и т.п.

В большинстве случаев это приводит к тому, что отдельные производители светопрозрачных и фасадных конструкций обращаются к нам не только с просьбами о решении локальных задач применительно к отдельному объекту строительства (провести испытания, подтвердить результаты их расчетов и пр.), но и со значительно более масштабными задачами по оптимизации и улучшению их конструкций. Нередки случаи, когда производители светопрозрачных и фасадных конструкций обращаются к нам еще до вывода своей продукции на рынок – для них мы, в том числе, проводим специализированные исследования их конструкций по собственным методикам, чтобы максимально быть уверенными в работоспособности этих конструкций в российских климатических условиях.

Кроме того, мы активно участвуем в разработке нормативно-технической документации в области светопрозрачных и фасадных конструкций, в которую включаем и результаты наших исследований.

Планируете ли вы работать над развитием этой темы дальше? Какие еще есть темы в работе?

Думаю, что научными исследованиями светопрозрачных и фасадных конструкций мы будем заниматься еще не один год, так как вопросов, требующих изучения, сейчас еще очень много.

В настоящее время мы также занимаемся обоснованием расчетных значений нагрузок и воздействий на светопрозрачные и фасадные конструкции (ветровая нагрузка, ветер с дождем, эксплуатационные нагрузки от людей и пр.). Данная тематика в настоящее время также является мало изученной применительно к рассматриваемым нами конструкциями. Требования к назначению нагрузок и воздействий на светопрозрачные и фасадные конструкции представлены в действующей нормативно-технической документации очень ограниченно. Это зачастую приводит к сложностям в работе производителей данных конструкций, поэтому данная тематика исследований также сейчас очень востребована.

В настоящее время мы также ведем совершенствование расчетных моделей по определению напряженно-деформированного состояния и технико-эксплуатационных характеристик светопрозрачных и фасадных конструкций, которые бы максимально соответствовали их реальным условиям работы. Зачастую сейчас все расчетные методы содержат большое количество упрощений и условностей. Из-за этого результаты расчетов зачастую не совпадают с данными натурных или лабораторных испытаний. Именно это проблему мы стараемся максимально нивелировать.

Как вы отдыхаете от работы?

От работы отдыхаю в последнее время правда мало… Отдыхать стараюсь вместе с семьей – прогулки в парках, выезды на природу (лес, речка и т.п.)

В отпуске стараюсь путешествовать. Главное – это смена обстановки.

Любимая книга и фильм

Любимая книга – «Трудно быть богом» братьев Стругацких, фильм – «Матрица».