Тепловая защита инженерных сооружений является важной проблемой для современного строительства в криолитозоне. Целью работы являлось получение критерия экономической целесообразности использования новых теплоизоляционных материалов вместо традиционно используемых материалов для тепловой защиты инженерных объектов. Рассмотрено два случая: полной замены одного материала другим и комбинированного использования традиционного и нового теплоизоляционного материалов. В качестве критерия использовано отношение затрат на материалы для достижения нормативного термического сопротивления всей теплоизоляционной конструкции. Получены новые показатели связи между экономическими и теплофизическими характеристиками материалов, в частности, между удельной стоимостью теплоизоляционных материалов (стоимость единицы объема) и их коэффициентом теплопроводности. Для общности анализа введены новые показатели: ценовой симплекс; тепловой симплекс; симплекс термического сопротивления. Установлено, что, с экономической точки зрения, использование новых материалов вместо традиционных будет оправдано в том случае, когда отношение стоимостей нового и традиционного материала не будет превышать обратной величины отношения их коэффициентов теплопроводности (т. е. при условии, что ценовой симплекс будет ниже обратной величины теплового симплекса). Приведены конкретные примеры применения разработанной методики при оценке целесообразности использования тонкопленочных теплоизоляционных материалов вместо минеральной ваты для достижения равного теплозащитного эффекта. Показано, что при существующей стоимости тонкопленочных материалов их использование обойдется в десятки раз дороже традиционной тепловой защиты с помощью минеральной ваты даже при существенном снижении ее термического сопротивления за счет увлажнения в период эксплуатации. Результаты вариантных расчетов позволяют наглядно убедиться в установленной новой закономерности связи экономических и теплофизических характеристик теплоизоляционных материалов.
The aim of this study was to establish criteria for the economic feasibility of using new thermal insulation materials in place of traditionally used materials for the thermal protection of engineering structures. Two scenarios were considered: the complete replacement of one material with another and the combined use of traditional and new thermal insulation materials. The criterion used was the ratio of the cost of materials required to achieve the standard thermal resistance of the entire insulation system. New indicators describing the relationship between the economic and thermophysical properties of materials were developed, particularly relating the specific cost of thermal insulation materials (cost per unit volume) to their thermal conductivity coefficient. To generalize the analysis, novel indicators were introduced: price simplex, thermal simplex, and thermal resistance simplex.We concluded, from an economic perspective, the use of new materials instead of traditional ones is justified if the ratio of the costs of the new and traditional materials does not exceed the reciprocal of the ratio of their thermal conductivity coefficients-that is, if the price simplex is lower than the reciprocal of the thermal simplex. Specific examples demonstrate the application of this methodology in evaluating the feasibility of using thin-film thermal insulation materials instead of mineral wool to achieve equivalent thermal protection. The analysis shows that, at current prices, thin-film materials are tens of times more expensive than traditional mineral wool insulation, even when accounting for a significant reduction in mineral wool’s thermal resistance due to moisture during operation. The results of these calculations clearly illustrate the newly established relationship between the economic and thermophysical characteristics of thermal insulation materials.

Начиная с девяностых годов прошлого столетия существенно возросла изменчивость климата, стали прослеживаться различные климатические аномалии. На территории криолитозоны и примыкающих регионов наметилась устойчивая тенденция к повышению температуры воздуха, что негативно сказывается на состоянии многолетнемерзлых пород. В связи с этим актуальной становится оценка термической устойчивости многолетнемерзлых пород при современном изменении климата. Предложен геотермический критерий (Gk) для оценки степени влияния изменения климата на температурный режим пород слоя годовых теплооборотов. Gk выражается через безразмерный температурный симплекс t* = (ti /Te) и критерий Фурье. Геотермический критерий предназначен для интерпретации данных, полученных методом термометрии в скважинах. Теоретически обоснована целесообразность использования предложенного критерия на практике, показаны его достаточная универсальность и принципиальная возможность применения для интерпретации данных многолетних натурных наблюдений за формированием температурного режима пород в слое годовых теплооборотов.
Since the 1990s, climate variability has significantly increased, revealing various climatic anomalies. A clear trend of rising air temperatures has been observed in the permafrost zone and its adjacent areas, adversely affecting the state of frozen soils. Consequently, it is becoming increasingly important to assess the thermal stability of frozen soils in light of current climate change. As a result, it is becoming increasingly crucial to evaluate the thermal stability of these frozen soils in the context of ongoing climate change. A geothermal criterion (Gk) is suggested to assess the impact of climate change on the temperature regime of frozen soils in areas with seasonally active permafrost. (Gk) is represented through a dimensionless temperature simplex t* = (ti /Te) and the Fourier criterion. It is intended to analyze experimental data from geothermal permafrost research collected via borehole thermometry. The theoretical basis for the practical use of this proposed criterion has been established, showing its broad applicability and significant potential for interpreting data from long-term in-situ observations of temperature regime development in frozen soils within seasonally active permafrost.

Актуальность проблемы обоснована кратким анализом литературных источников, содержащих результаты исследований по влиянию температурного фактора на эффективность и безопасность эксплуатации автомобильных дорог в криолитозоне. Анализ показал согласованность мнения профессионального сообщества в том, что, создавая дорожные одежды с дополнительным теплоизоляционным (теплозащитным) конструктивным слоем, можно снизить негативное влияние криогенных процессов на дорожное полотно и существенно повысить надежность эксплуатации автомобильных дорог в криолитозоне. Предложен новый способ оперативной оценки экономической эффективности использования различных материалов для теплоизоляционного слоя, при проектировании дорожных одежд. Введено два новых понятия: "единица термического сопротивления" и "единица термической проводимости". Показано на конкретном примере, как с помощью новых единиц оперативно оценить эффективность использования различных теплоизоляционных материалов при проектировании дорожных одежд в криолитозоне. Рассмотрены не только однородные материалы, но и бинарные смеси, состоящие из теплоаккумулирующего связующего и теплоизоляционного наполнителя различной концентрации. Получен простой критерий оценки эффективности использования различных материалов в конструктивных теплозащитных слоях дорожной одежды, не зависящий от проектного термического сопротивления теплозащитного слоя. Установлено, что выбор экономически эффективных материалов для конкретного проектного решения не зависит от физических характеристик дорожной одежды и основания и полностью определяется критерием, численно равным произведению стоимости единицы объема (кубического метра) строительного материала на коэффициент его теплопроводности.

В работе рассматриваются особенности миграции и концентрации взвешенных веществ в атмосфере Якутска. Путем комплексного исследования взвешенных веществ, определены их химические, минералогические и гранулометрические характеристики; дана оценка загрязненности компонентов окружающей среды токсичными химическими элементами. Впервые в обобщенном виде приводятся данные о распространении редких, рассеянных, редкоземельных и радиоактивных элементов в системе атмосфера-снег-почвы. Рассматриваются особенности образования техногенных атмогеохимических полей. Особое внимание уделено особенностям миграции химических элементов в снежном покрове города. Установлены районы города с неблагоприятными экологическими условиями. Дается сравнение экогеохимии Якутска с городами Восточной Сибири

"Говорит Пушкинка" - проект, посвященный 95-летию Национальной библиотеки Якутии, в рамках которого сотрудники Национальной библиотеки будут обсуждать с героями важные темы, касающиеся истории и культуры Республики Саха (Якутия). В выпуске беседа с заведующим лабораторией геотермии криолитозоны Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН, членом-корреспондентом Международной академии холода Александром Жирковым

К 100-летию образования Якутской АССР запущен проект "100 интервью о будущем Якутии". Проект инициирован Национальной библиотекой при поддержке Госсобрания (Ил Тумэн). Кандидат технических наук, заведующий лабораторией геотермии криолитозоны Института мерзлотоведения им. М. И. Мельникова СО РАН А. Ф. Жирков размышляет о будущем республики, о том, каким будет мир через 100 лет

Данная публикация продолжает серию биографо-библиографических очерков "Ученые-мерзлотоведы", которые издаются Институтом мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН с 1997 г. В библиографическом очерке в воспоминаниях коллег и друзей перед читателем предстает пытливый исследователь с незаурядными организаторскими способностями - профессор, доктор технических наук, заслуженный деятель науки РСФСР и ЯССР Николай Сергеевич Иванов, долгое время работавший в должности заведующего лабораторией тепло- и массообмена Института мерзлотоведения СО АН СССР, директора-организатора Института физико-технических проблем Севера СО АН СССР, проректора по науке Якутского государственного университета