Основные направления исследований в области строительных наук в 2022 году

В соответствии с Государственной программой Российской Федерации «Научно-технологическое развитие Российской Федерации» и Программой фундаментальных научных исследований Российской Федерации на долгосрочный период (2021–2030 годы) в 2022 году научные исследования в области строительных наук были направлены на решение комплексной проблемы – обеспечения безопасности долговечности и комфортности зданий и сооружений при различных нагрузках и воздействиях, эксплуатирующих как в нормальных условиях, так и в условиях действия низких, сверхнизких и высоких температур, при различных видах нагрузок, воздействий и их сочетаний. Для решения указанной комплексной проблемы исследования проводились по двум основным направлениям:

• «Развитие теоретических основ строительных наук», включающее в себя разделы исследований:
  • строительная механика новых строительных материалов и конструкций, методы обеспечения конструктивной безопасности строительных объектов;
  • развитие научных основ создания строительных материалов нового поколения;
  • теоретические основы создания конструктивных систем современных и перспективных зданий и сооружений;
  • научные основы строительной физики энергосберегающих безопасных и комфортных зданий и сооружений;
  • научные основы водообеспечения населения Российской Федерации путем сохранения водных ресурсов и их возобновляемости;
  • научные основы цифровых технологий в строительстве;
  • развитие строительного материаловедения и механики на основе полной переработки техногенных отходов.
• «Междисциплинарные научные исследования в сфере архитектуры, градостроительства и строительных наук»:
  • выявление тенденций развития и прогнозные исследования.
• «Развитие теоретических основ строительных наук» включает исследования по обеспечению прочности, устойчивости, конструктивной надежности и безопасности зданий, сооружений и комплексов на основе развития методов строительной механики, строительной аэрогидродинамики, полярной механики, в том числе с учетом новых строительных материалов и конструкций, математического и компьютерного моделирования в строительстве; разработка, исследование и развитие фундаментальных научных основ цифровых технологий в строительстве

Один из разделов направления «Научные основы строительной физики энергосберегающих безопасных и комфортных зданий и сооружений» включает разработку жизненно важных научных направлений строительной физики, таких как: совершенствование и развитие фундаментальной теории энергоэффективности зданий и сооружений; разработка методологии и научно обоснованных принципов энергоресурсосбережения с использованием поступающей солнечной радиации в коммунальном хозяйстве; фундаментальные исследования по применению подходов строительной физики для решения проблем среды обитания человека в космосе.

В рамках раздела «Теоретические основы создания конструктивных систем современных и перспективных зданий и сооружений» исследуются и разрабатываются основы конструирования современных жилых, общественных и промышленных зданий, в том числе объектов, расположенных в арктических регионах (общие основы конструирования зданий и сооружений различного назначения; создание большепролетных пространственных конструкций; развитие теории конструктивных систем высотных зданий и сооружений, а также зданий и сооружений, возводимых и эксплуатируемых в особых природно-климатических условиях; основы конструктивных систем фундаментов зданий и сооружений различного назначения при различных свойствах грунтов); разрабатываются фундаментальные научные основы реконструкции и реновации зданий и сооружений.

В рамках раздела «Научные основы водообеспечения населения Российской Федерации путем сохранения водных ресурсов и их возобновляемости» получили развитие фундаментальные научные основы подготовки качественных вод для питьевого назначения; создание альтернативных источников водоснабжения в условиях дефицита невосполняемого ресурса пресной воды (в том числе на основе совершенствования технологии кондиционирования морской воды для питьевых целей); фундаментальное научное обоснование комплексной технологии обработки сточных вод и поиски путей их утилизации); развитие теоретических основ проектирования и расчетного обоснования водопропускных сооружений.

В рамках раздела «Научные основы цифровых технологий в строительстве» проводятся исследования и разработки по развитию и верификации методов математического и компьютерного моделирования нагрузок и воздействий на строительные объекты (ветровых потоков и нагрузок, снеговых нагрузок, сейсмических воздействий, воздействия сред различной степени агрессивности); решение актуальных проблем математического (численного) моделирования напряженно-деформированного состояния, динамики и устойчивости строительных объектов при основных и особых сочетаниях нагрузок и воздействий на значимых этапах жизненного цикла (большая вычислительная размерность задач компьютерного (численного) моделирования; разработка, исследование и развитие фундаментальных научных основ технологий информационного моделирования в строительстве (BIM), цифровых технологий в экономике строительства, технологий типа «умный дом», «умный район», «умный город» и т.д.

В разделе «Развитие строительного материаловедения и механики на основе полной переработки техногенных отходов» ведутся поисковые исследования по решению проблемы полной переработки техногенных отходов в основном промышленных предприятий в строительные материалы; разработка, исследование и развитие физико-химических основ и основ механики легких и сверхлегких материалов нового поколения для конструкций высокого эксплуатационного качества (научные основы полной переработки техногенных отходов, в том числе металлургической промышленности и тепловой энергетики в альтернативные традиционным низкоэнергоемкие, более экономичные и при этом экологически безопасные легкие и сверхлегкие материалы нового поколения для конструкций и конструктивных систем с высокими показателями эксплуатационного качества).

По направлению междисциплинарных исследований в разделе «Выявление тенденций развития и прогнозные исследования» проводятся исследования по обеспечению безопасности и комфортности среды жизнедеятельности инженерных, социальных и природно-техногенных систем городов и поселений на основе парадигмы биосферной совместимости; развитие фундаментальных научных основ составления и расчета гуманитарных балансов биотехносферы и математические модели отраслевых балансов и его составляющих, системное представление и модели природно-социотехнических структур жизнеобеспечения биосферосовместимых урбанизированных территорий с учетом изменяющихся условий внешней среды и внутренних структурных перестроек.

Этот материал расположен по адресу https://cniipminstroy.ru/press/news/osnovnyie-napravleniya-issledovanij-v-oblasti-stroitelnyix-nauk-v-2022-godu (web-сайт ЦНИИП Минстроя России).