Pavlovskyi, S., Redko, A., Gvozdetskii, O., Chaika, Yu., & Alforov, S.
(2024).
Designing infrastructure facilities using modern building materials.
Architectural Studies,
10(2),
25-36.
https://doi.org/10.56318/as/2.2024.25
Стаття
Проєктування інфраструктурних об’єктів з використанням сучасних будівельних матеріалів
Анотація
Інфраструктурні об’єкти відіграють ключову роль у забезпеченні життєвих потреб суспільства та розвитку економіки. Проєктування таких об’єктів стає все більш складним завданням, оскільки вимагає поєднання інноваційних технологій, екологічності та врахування потенційних ризиків. Мета дослідження полягала у вивченні впливу сучасних будівельних матеріалів на якість, стійкість та ефективність інфраструктурних об’єктів. У цьому дослідженні використовувалися ретельне вивчення різних типів будівельних матеріалів, літературний аналіз наукових джерел, оцінка міцності та екологічності матеріалів, тестування їхньої довговічності, а також аналіз їхньої естетичної привабливості. У результаті аналізу було виявлено, що процес вибору будівельних матеріалів мав значний вплив на ефективність, міцність та стійкість інфраструктурного об’єкту. Було зазначено, що правильний вибір матеріалів сприяє досягненню оптимального балансу цих характеристик, що є ключовим для забезпечення довговічності та надійності споруди. Дослідження розглянуло використання високоміцних сталевих конструкцій, енергоефективних ізоляційних матеріалів та інноваційних технологій для підвищення стійкості до різних небезпек, таких як землетруси та пожежі. У роботі було представлено методи та кроки, які використовувалися при проєктуванні інфраструктурних об’єктів з урахуванням сучасних будівельних матеріалів. Також було описано значення екологічності в будівництві інфраструктурних об’єктів, що підкреслило необхідність використання екологічно чистих матеріалів та технологій з мінімальним впливом на довкілля. Досягнення стабільності, енергоефективності та екологічної стійкості у будівництві були визнані ключовими завданнями в сучасній галузі будівництва. Висновок дослідження полягав у необхідності збалансованого підходу до вибору будівельних матеріалів та технологій для створення інфраструктурних об’єктів, що відповідають вимогам сталого розвитку та збереження навколишнього середовища. Практичне значення цього дослідження полягає в тому, що воно надає конкретні рекомендації щодо вибору сучасних будівельних матеріалів та технологій для оптимального проєктування та будівництва інфраструктурних об’єктів, що відповідають вимогам ефективності, стійкості та екологічності
Ключові слова
інноваційні конструкції; пожежостійкіть; енергоефективність; міцність; дизайн; залізобетон
Отримано 12.08.2024, Доопрацьовано 24.10.2024, Прийнято 18.12.2024
Взято з Том 10, № 2, 2024
ЦИТУВАТИ
https://doi.org/10.56318/as/2.2024.25
Сторінки 25-36
Використані джерела
[1] Almssad, A., Almusaed, A., & Homod, R.Z. (2022). Masonry in the context of sustainable buildings: A review of the brick role in architecture. Sustainability, 14(22), article number 14734. doi: 10.3390/su142214734.
[2] Baduge, S.K., Thilakarathna, S., Perera, J.S., Arashpour, M., Sharafi, P., Teodosio, B., Shringi, A., & Mendis, P. (2022). Artificial intelligence and smart vision for building and construction 4.0: Machine and deep learning methods and applications. Automation in Construction, 141, article number 104440. doi: 10.1016/j.autcon.2022.104440.
[3] Bannikov, D., Nikiforova, N., & Kosiachevska, S. (2022). Modern state of classification of transport building structures in Ukraine. Bridges and Tunnels: Theory, Research, Practice, 21, 35-43.
[4] Bickel, B., Bächer, M., Otaduy, M.A., Lee, H.R., Pfister, H., Gross, M., & Matusik, W. (2010). Design and fabrication of materials with desired deformation behavior. ACM Transactions on Graphics, 29(4), article number 63. doi: 10.1145/1778765.1778800.
[5] Chapiuk, O., Grishkova, A., Pakholiuk, O., Oreshkin, D., & Solomoniuk, A. (2021). Use of composite armature in Ukraine and in the world. Modern Technologies and Methods of Calculation in Construction, 15, 100-107. doi: 10.36910/6775-2410-6208-2021-5(15)-14.
[6] Chen, X., Chang-Richards, A.Y., Pelosi, A., Jia, Y., Shen, X., Siddiqui, M.K., & Yang, N. (2022). Implementation of technologies in the construction industry: A systematic review. Engineering, Construction and Architectural Management, 29(8), 3181-3209. doi: 10.1108/ECAM-02-2021-0172.
[7] Condotta, M., & Zatta, E. (2021). Reuse of building elements in the architectural practice and the European regulatory context: Inconsistencies and possible improvements. Journal of Cleaner Production, 318, article number 128413. doi: 10.1016/j.jclepro.2021.128413.
[8] Dadakhanov, F., Sharopov, B., Umarov, I., Mukhtoraliyeva, M., Hakimov, S., Abdunazarov, A., & Kazadayev, A. (2022). Prospects of innovative materials production in the building materials industry. Journal of New Century Innovations, 18(1), 162-167.
[9] Dreval, I., Liudmyla, S., Ustinova, I., Cirella, G.T., Osychenko, G., & Bohdanova, L. (2024). Urban evolution: Analyzing architectural and functional transformations in railway station complexes for postwar reconstruction in Ukraine. In G.T. Cirella (Ed.), Handbook on post-war reconstruction and development economics of Ukraine: Catalyzing progress (pp. 409-429). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-031-48735-4_23.
[10] Fomin, O., Lovska, A., Fomina, A., & Serhiienko, O. (2022). Determination of the vertical load of a covered car with a roof made of composite material. Scientific News of Daliv University, 23. doi: 10.33216/2222-3428-2022-23-16.
[11] Ghom, P.V., & George, A. (2021). Dynamics of performing aesthetics in architecture: A critical study. VITRUVIO – International Journal of Architectural Technology and Sustainability, 6(2), 82-101. doi: 10.4995/vitruvio-ijats.2021.16424.
[12] Ghomeishi, M. (2021). Aesthetic preferences of laypersons and its relationship with the conceptual properties on building façade design. Journal of Asian Architecture and Building Engineering, 20(1), 12-28. doi: 10.1080/13467581.2020.1782209.
[13] Herman, K., & Drozda, Ł. (2021). Green infrastructure in the time of social distancing: Urban policy and the tactical pandemic urbanism. Sustainability, 13(4), article number 1632. doi: 10.3390/su13041632.
[14] Jalaei, F., Zoghi, M., & Khoshand, A. (2021). Life cycle environmental impact assessment to manage and optimize construction waste using Building Information Modeling (BIM). International Journal of Construction Management, 21(8), 784-801. doi: 10.1080/15623599.2019.1583850.
[15] Kharkiv Railway Station. (n.d.). Retrieved from https://ua.igotoworld.com/ua/poi_object/9504_pryvokzalna-square-and-railway-station-in-kharkiv.htm.
[16] Kuznetsov, P. (2024). Development and implementation of a smart home automation system in the context of the Ukrainian housing sector: Challenges and prospects. Bulletin of Cherkasy State Technological University, 29(1), 62-72. doi: 10.62660/bcstu/1.2024.62.
[17] Lam, W.H., Liew, K.F., & Lam, W.S. (2023). Selection of materials in construction industry with multi-criteria decision making models. E3S Web of Conferences, 405, article number 04015. doi: 10.1051/e3sconf/202340504015.
[18] Lamba, P., Kaur, D.P., Raj, S., & Sorout, J. (2022). Recycling/reuse of plastic waste as construction material for sustainable development: A review. Environmental Science and Pollution Research, 29, 86156-86179. doi: 10.1007/s11356-021-16980-y.
[19] Liu, T.-T., Cao, M.-Q., Fang, Y.-S., Zhu, Y.-H., & Cao, M.-S. (2022). Green building materials lit up by electromagnetic absorption function: A review. Journal of Materials Science & Technology, 112, 329-344. doi: 10.1016/j.jmst.2021.10.022.
[20] Lobanov, L., Dyadin, V., Davydov, E., & Lytvynenko, V. (2021). Selection of nondestructive testing methods for evaluation of the technical condition of metal structures of the main beams of E.O. Paton bridge across the Dnipro in Kyiv. Technical Diagnostics and Non-Destructive Testing, 4, 47-53. doi: 10.37434/tdnk2021.04.05.
[21] Meacham, B.J. (2022). Fire performance and regulatory considerations with modern methods of construction. Buildings & Cities, 3(1), 464-487. doi: 10.5334/bc.201.
[22] Mysak, Y., Galyanchuk, I., & Kuznetsova, M. (2016). Development of mathematical models and the calculations of elements of convective heat transfer systems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(8(82)), 33-41. doi: 10.15587/1729-4061.2016.74826.
[23] Pribadi, K.S., Abduh, M., Wirahadikusumah, R.D., Hanifa, N.R., Irsyam, M., Kusumaningrum, P., & Puri, E. (2021). Learning from past earthquake disasters: The need for knowledge management system to enhance infrastructure resilience in Indonesia. International Journal of Disaster Risk Reduction, 64, article number 102424. doi: 10.1016/j.ijdrr.2021.102424.
[24] Ratushnyak, G., Biks, Yu., & Lyalyuk, А. (2023). Formalization and hierarchical classification of the parameters of influence on the energy efficiency of enclosure structures of buildings. Modern Technology, Materials and Design in Construction, 35(2), 98-103. doi: 10.31649/2311-1429-2023-2-98-103.
[25] Sajan, S., & Selvaraj, D.P. (2021). A review on polymer matrix composite materials and their applications. Materials Today: Proceedings, 47(15), 5493-5498. doi: 10.1016/j.matpr.2021.08.034.
[26] Serdiuk, T., Franyshyna, S., Serdiuk, V., & Rudchenko, D. (2021). The influence of energy and ecological components on housing and production of wall building materials. Visnyk of Vinnytsia Polytechnical Institute, 3(156), 7-17. doi: 10.31649/1997-9266-2021-156-3-7-17.
[27] Shakilov, N. (2013). Yevhen Paton Bridge. Retrieved from https://www.flickr.com/photos/neel_photo/9291243124/in/album-72157616507899578/.
[28] Shi, S., Si, Y., Han, Y., Wu, T., Iqbal, M.I., Fei, B., Li, R.K.Y., Hu, J., & Qu, J. (2022). Recent progress in protective membranes fabricated via electrospinning: advanced materials, biomimetic structures, and functional applications. Advanced Materials, 34(17), article number 2107938. doi: 10.1002/adma.202107938.
[29] Stepanov, D., Stepanova, N., Onykiienko, S., & Martynenko, V. (2023). Indicators of energy efficiency of public building. Modern Technology, Materials and Design in Construction, 34(1), 134-139. doi: 10.31649/2311-1429-2023-1-134-139.
[30] Tong, L., Niu, L., Ren, Z., & Zhao, X.-L. (2021). Experimental research on fatigue performance of high-strength structural steel series. Journal of Constructional Steel Research, 183, article number 106743. doi: 10.1016/j.jcsr.2021.106743.
[31] Ustaoglu, A., Yaras, A., Sutcu, M., & Gencel, O. (2021). Investigation of the residential building having novel environment-friendly construction materials with enhanced energy performance in diverse climate regions: Cost-efficient, low-energy and low-carbon emission. Journal of Building Engineering, 43, article number 102617. doi: 10.1016/j.jobe.2021.102617.
[32] Wang, X., Li, W., Luo, Z., Wang, K., & Shah, S.P. (2022). A critical review on phase change materials (PCM) for sustainable and energy efficient building: Design, characteristic, performance and application. Energy and Buildings, 260, article number 111923. doi: 10.1016/j.enbuild.2022.111923.
[33] Yuan, Y., Liu, G., Dang, R., Lau, S.S.Y., & Qu, G. (2021). Architectural design and consumer experience: An investigation of shopping malls throughout the design process. Asia Pacific Journal of Marketing and Logistics, 33(9), 1934-1951. doi: 10.1108/APJML-06-2020-0408.
[34] Zakharova, I. (2024). Welding processes in the restoration of industrial and energy facilities. Machinery & Energetics, 15(1), 56-64. doi: 10.31548/machinery/1.2024.56.
[35] Zhao, J., & Li, S. (2022). Life cycle cost assessment and multi-criteria decision analysis of environment-friendly building insulation materials – a review. Energy and Buildings, 254, article number 111582. doi: 10.1016/j.enbuild.2021.111582.