Инновационные технологии в инженерных системах

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ  
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
 
Федеральное государственное бюджетное образовательное  
учреждение высшего образования  
«Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова» 
 
 
 
 
 
 
 
ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 
В ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМАХ 

 
INNOVATIVE TECHNOLOGIES  
IN ENGINEERING SYSTEMS 
 
 
Материалы Всероссийской  
научно-практической конференции,  
посвященной 55-летию Чувашского государственного  
университета имени И. Н. Ульянова 
 
 
 
 
 
 
 
Чебоксары  
Издательский дом «Среда» 
2022 

УДК 62(082) 
ББК  30.69я43 
         И66 
 
Печатается по решению Ученого совета строительного факультета  
Чувашского государственного университета И. Н. Ульянова 

 
Рецензенты: 
Афанасьев В. В. – д-р техн. наук, профессор  
ФГБОУ ВО «Чувашский государственный  
университет им. И.Н. Ульянова» 

 
Егоров В. П. – канд. техн. наук, доцент  
ФГБОУ ВО «Чувашский государственный аграрный университет» 

 
Редакционная коллегия: 
Плотников А. Н. (отв. редактор), Васильев В. С., Спиридонов С. В.,  
Щенникова Т. В., Михайлов Б. В., Петров М. В., Сакмарова Л. А.,  
Соколов Н. С., Русинова Н. Г., Мозгова А. С., Федоров Н. А., Творогов В. А. 

 
 
И66  
Инновационные технологии в инженерных системах : 
материалы Всероссийской научно-практической конфе-
ренции, посвященной 55-летию ЧГУ им. И. Н. Ульянова / 
отв. ред. А. Н. Плотников ; Чувашский государственный 
университет имени И. Н. Ульянова. – Чебоксары : ИД 
«Среда», 2022. – 120 с. 
 
ISBN 978-5-907561-79-3 
 
Рассмотрены вопросы решения экологических проблем водопользования, 
современные системы подготовки чистой питьевой воды, модернизация 
насосных станций, современные конструктивные и организационно- 
технологические решения в строительстве инженерных систем и ЖКХ,  
информационные технологии в управлении техническими системами и  
моделировании. 
Материалы конференции воспроизведены с авторских оригиналов руко-
писей, представленных в Оргкомитет. 
 
ISBN 978-5-907561-79-3
© Коллектив авторов, 2022
DOI 10.31483/a-10441 
© Чувашский государственный университет 
   имени И. Н. Ульянова, 2022
 
© ИД «Среда», оформление, 2022

Содержание 

ПРЕДИСЛОВИЕ ............................................................................ 5 

СЕКЦИЯ 1. СОВРЕМЕННЫЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ 
СИСТЕМЫ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ ............................... 6 

Акилов М.В., Лашманов Е.И., Васильев В.С. Реконструкция 
сетей и сооружений в юго-западном районе г. Чебоксары ............. 6 
Амаша Л.С., Аль-Хайми А.М.М., Русинова Н.Г. Обзор водных 
ресурсов в Израиле ............................................................................ 13 
Кирисов Д.Е., Щенникова Т.В. Повышение надёжности 
системы тепловых сетей ................................................................... 21 

СЕКЦИЯ 2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ 
ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ ............................................................. 26 

Бусарев А.В., Шешегова И.Г., Иванова В.О. Очистка природных 
вод  от нефтепродуктов  методом ультрафильтрации .........................26 
Соловьева А.В., Васильев В.С. Опыт решения проблемы 
очистки сточных вод малых населенных пунктов на примере 
п. Северный Заволжской части г. Чебоксары ................................. 31 
Стафеева М.Г., Самигуллина Г.З. Расчет норм образования 
отходов  и выбросов атмосферных загрязнений  в рамках 
сертификации ИСО 14001  на малом предприятии ........................ 39 

СЕКЦИЯ 3. ТЕХНОЛОГИИ  ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ  
И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ  ОБОРУДОВАНИЕ 
ДЛЯ ИНЖЕНЕРНЫХ  СИСТЕМ ........................................... 52 

Васильева А.А., Яшкова В.И., Федоров Н.А. Тепловая схема 
отопительной котельной одноквартирного жилого дома .............. 52 
Васильева В.В., Котылева А.Р., Творогов В.А. Улучшение 
микроклимата на фермах .................................................................. 59 

Инновационные технологии в инженерных системах 
 

4 

СЕКЦИЯ 4. СОВРЕМЕННЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ 
И ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ 
РЕШЕНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ИНЖЕНЕРНЫХ 
СИСТЕМ И ЖКХ ........................................................................ 65 

Алексеева Г.Н., Алексеев В.Ю. Внедрение газоанализаторов 
в жилых  многоквартирных домах ................................................... 65 
Бахмисова М.А., Петров М.В., Сакмарова Л.А. Прочность 
и деформация ограждающей конструкции с гибкими связями  
при температурных  и силовых воздействиях ................................ 72 
Соколов Н.С., Викторова С.С. Геотехническая технология 
обеспечения устойчивости стенок котлована в особо стесненных 
условиях.............................................................................................. 80 
Соколов Н.С. Случай усиления основания  противооползневой 
подпорной стены ............................................................................... 89 
Мишенин М.Е. Соколов Н.С. Обзор заглубления ЖБК 
для стабилизации устойчивости склонов ........................................ 99 

СЕКЦИЯ 5. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 
В УПРАВЛЕНИИ ТЕХНИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ 
И МОДЕЛИРОВАНИИ ............................................................ 105 

Максимова Л.А., Николаева А.Г., Иванова Н.В., Иванов В.А. 
Обзор программных комплексов для проектирования инженерных 
сетей и опыт их применения в образовательном процессе 
на строительном факультете .......................................................... 105 
 

 

 

Материалы Всероссийской научно-практической конференции 
 

5 

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Всероссийская научно-практическая конференция «Инноваци-
онные технологии в инженерных системах» состоялась 28 апреля 
2022 г. на строительном факультете ФГБОУ ВО «ЧГУ им. 
И. Н. Ульянова». Конференция приурочена к 55-летию Чуваш-
ского государственного университета им. И.Н. Ульянова. Модера-
торами мероприятия выступили преподаватели кафедры теплотех-
ники и гидравлики, руководство АО «Водоканал». 
Участники конференции представили строительные и проект-
ные организации, высшие учебные заведения: 
‒ ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. 
И.Н. Ульянова», г. Чебоксары, Россия; 
‒ ФГБОУ ВО «Казанский государственный архитектурно-стро-
ительный университет», г. Казань, Россия; 
‒ ФГБОУ ВО «Ижевский государственный технический уни-
верситет им. М.Т. Калашникова», Ижевск, Россия; 
‒ ФГБОУ ВО «Удмуртский госуниверситет», г. Ижевск, Россия; 
‒ АО «Водоканал», г. Чебоксары, Россия; 
‒ ООО "БИ-СИ-СИ", г. С-Петербург; 
‒ ООО "Инжкомторг", г. Чебоксары; 
‒ ГУП «БОС», г. Новочебоксарск, Россия. 
В сборнике также представлены исследования студентов и преподавателей 
строительного факультета Чувашского государственного 
университета. 
С приветственным словом выступил ректор университета Александров 
Андрей Юрьевич. Он отметил значение инженерных сооружений 
в жизни города. рассказал, что строительная отрасль Чувашской 
республики имеет большой опыт и традиции, которые 
нужно преумножать, сделал акцент на том, что научно-исследовательская 
деятельность студентов и профессорско-преподавательского 
состава является одной из ключевых составляющих в работе 
университета. В работе конференции приняли участие зам. министра 
строительства, архитектуры и ЖКХ Чувашской Республики 
Протасевич Алена Александровна, директор ОА «Водоканал» 
г. Чебоксары Васильев Владимир Сергеевич. 

Инновационные технологии в инженерных системах 
 

6 

СЕКЦИЯ 1. СОВРЕМЕННЫЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ 
СИСТЕМЫ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ 

УДК 628.16 

РЕКОНСТРУКЦИЯ СЕТЕЙ И СООРУЖЕНИЙ 
В ЮГО-ЗАПАДНОМ РАЙОНЕ г. ЧЕБОКСАРЫ  

М.В. Акилов 
Е.И. Лашманов 
В.С. Васильев 
 
акционерное общество «Водоканал»  
г. Чебоксары 

Аннотация. В данной статье отображены существовавшие 
проблемы в системе водоснабжения отдельного микрорайона го-
рода Чебоксары, а также описан опыт решения вопроса путем 
внедрения современных технологий, материалов и автоматиза-
ции, что дало прогнозируемую экономию. 

Ключевые слова: водоснабжение, модернизация, насосные 
станции, автоматизация, экономический эффект. 

RECONSTRUCTION OF NETWORKS  
AND STRUCTURES IN THE SOUTH-WESTERN  
DISTRICT OF CHEBOKSARY 

Abstract. This article shows the existing problems in the water supply 
system of a separate microdistrict of Cheboksary, and also describes the 
experience of solving the issue through the introduction of modern tech-
nologies, materials and automation, which gave the predicted savings. 

Keywords: water supply, modernization, pumping stations, automa-
tion, economic effect. 
Водоснабжение является одной из важнейших отраслей город-
ского хозяйства. Система водоснабжения представляет собой 
сложный комплекс сетей и сооружений для обеспечения опреде-
ленной группы потребителей питьевой водой в требуемых количе-
ствах и требуемого качества. Водопроводная сеть города Чебок-
сары имеет сложную схему, характерную для крупного населен-
ного пункта, на сети рассредоточено несколько напорно-регули-

Материалы Всероссийской научно-практической конференции 
 

7 

рующих сооружений (насосных станций третьего подъема, повы-
сительных насосных станций и резервуаров чистой воды). Учиты-
вая наличие пересеченного со значительными высотными перепа-
дами рельефа местности, местоположение источников водоснаб-
жения, а также неравномерность водопотребления, вызванной раз-
личной степенью благоустройства и этажности жилой застройки, в 
городе Чебоксары принято зонное водоснабжение.  
В Юго-Западном районе г. Чебоксары со значительными высот-
ными перепадами рельефа местности, отметки которых варьируют 
примерно от 150,0 до 160,0 м., для подачи требуемого напора воды 
установлены дополнительные повысительные насосы в ЦТП по 
улице Тополиная, в двух ЦТП по ул. Гражданская и ЦТП по ул. 
Чернышевского. 
В данный период времени производятся работы по реконструк-
ции сетей водоснабжения и произведены работы по реконструкции 
ЦТП № 1 по ул. Гражданская, 70А и выведены из эксплуатации 
насосные агрегаты в ЦТП №2 по ул. Гражданская, 84, в Юго-Запад-
ном районе, границами которого являются ул. Чернышевского, ул. 
Эльменя, ул. Гражданская и ул. Энтузиастов.  
Главной целью является: 
 реконструкция сетей водоснабжения с целью повышения 

надежности, снижения аварийности и повышения качества предо-
ставляемых услуг; 

 энергосбережение и повышение энергетической эффективности. 
1. Для повышения надежности водоснабжения в микрорайоне 

было принято решение изменения схемы водоснабжения, как всего 
микрорайона в целом, так и водоснабжение многоквартирных до-
мов в частности. Необходимо было произвести вывод из эксплуа-
тации транзитных трубопроводов, проходящих по подвалам домов, 
находящихся в изношенном состоянии. Ремонт и обслуживание, 
которых вызывало сложности и неудобства, связанные с доступом 
к обслуживанию сетей и недопустимо согласно СП 31.13330 Водо-
снабжение. Наружные сети и сооружения.  

Трассировка сети прошла вдоль домов с монтажом новых ввод-

ных трубопроводов. Материал труб выбран полиэтиленовый, со-
гласно их преимуществам: 
‒ низкий удельный вес, по сравнению со сталью или чугуном; 
‒ устойчивость к воздействию бактерий, грибка и т.п.; 

Инновационные технологии в инженерных системах 
 

8 

‒ гладкие стены труб способствуют меньшему сопротивлению 
потока воды, и предотвращают образование нароста на внутренних 
стенках; 
‒ устойчивы к блуждающим токам (не электропроводны); 
‒ легкость в укладке, сварке стыков; 
‒ прочные; 
‒ не требуют устройства наружной изоляции, что способствует 
скорой укладке; 
‒ в случае отключения водопровода и опорожнения на долгий 
срок не требуют консервации. 

‒ гарантируют долгую безаварийную службу, что значительно 

уменьшит число аварий и затрат на их устранение. 

В новой схеме предусмотрено дополнительное кольцевание се-

тей, что повысит ее надежность и бесперебойность.  

2. Второй – но немаловажной целью работ по реконструкции 

схемы водоснабжения микрорайона являлась работа по снижению 
затрат на содержание и эксплуатацию насосного оборудования, 
находящегося по договору аренды в ЦТП №1 и в ЦТП №2. 

Для достижения цели, а это уменьшение затрат связанных с 

ЦТП, было выведено из эксплуатации все старое насосное обору-
дование и сети, распределяющие воду в ЦТП №2 с полным демон-
тажем, полная реконструкция и автоматизация насосного оборудо-
вания установленного в ЦТП №1, параметры, которых были подо-
браны таким образом, что позволяет работать насосному оборудо-
ванию в штатном режиме и исключить работу насосного оборудо-
вания установленного в ЦТП №2.  

Автоматизация уменьшила участие персонала в процессах ра-

боты с насосными агрегатами: 

 В системах автоматизации предусматривается защита от раз-

личных сбоев, скачков в напряжении или авариях на разводящих 
водопроводных сетях. 

 Снабжение объектов питьевой водой – потребляемым количе-

ством и повышения ее давления в трубопроводах для зданий высо-
кой этажностью застройки. 
 

Материалы Всероссийской научно-практической конференции 
 

9 

 

 

Рисунок 1 – Машинный зал ЦТП №1 до реконструкции  

насосного оборудования 

 

 

 

Рисунок 2 – Реконструкция насосного оборудования  

в машинном зале ЦТП №1 

Инновационные технологии в инженерных системах 
 

10 

Каждый насосный агрегат оборудован обратным клапаном и за-

движкой, двумя датчиками давления, кабельной разводкой. Установ-
лены четыре насосных агрегата: два рабочих – работающие в штатном 
режиме и два резервных. Эти резервные насосы включаются только в 
том случае, если рабочие насосные агрегаты вышли по каким либо 
причинам из строя, либо не запускается в течение установленного 
программой времени после поступления на них сигнала.  

За счет этого значительно повышается надёжность работы всей 

системы, её бесперебойность.  

Комплекс системы управления состоит из двух групп аппаратуры. 
Первая – это приборы общего назначения, к ним относятся: 
магнитные пускатели, промежуточные реле, контакторы, переключатели.  


Ко второй группе относятся специальные приборы, предназначенные 
для контроля и управления. Это датчики расхода воды, манометры. 
По сути, система автоматического управления насосной 
станцией сводится к регулированию работы насосного агрегата, в 
зависимости от расходов води в часы максимального и минимального 
потребления. 

Управление каждым насосным агрегатом осуществляется группой 
приборов, заключённых в небольшой функциональный шкаф. 
Он оснащён индикаторной панелью, на которой высвечиваются 
определённые показатели. Это состояние двигателя и его защиты, 
входное и выходное давление, состояние задвижки, рабочий и ава-
рийный сигнал.  

Используемая схема, позволяет контролировать все насосные аг-

регаты, которые могут работать одновременно. Осуществляется 
контроль нулевого расхода, с обеспечением плавного запуска и оста-
новки, с использованием одного или нескольких преобразователей 
частоты, которые в свою очередь не только принесут огромную эко-
номическую выгоду, связанную с потреблением электроэнергии, но 
и позволят правильно управлять работой электрических двигателей, 
что даст возможность получить массу преимуществ.  

 Самое ценное из них – это возможность исключения гидроуда-

ров за счёт плавного запуска и остановки насосных агрегатов. Бла-
годаря преобразователям частоты, насосы в системе могут вклю-
чаться поочерёдно, что позволяет вырабатывать их ресурс равно-
мерно. 

Материалы Всероссийской научно-практической конференции 
 

11 

 С помощью преобразователей частоты можно организовать 

каскадное включение дополнительного насосного оборудования в 
том случае, когда работающие агрегаты не справляются со своей 
функциональной задачей. 

И это ещё далеко не полный перечень функциональных удобств, 

которые даёт этот небольшой прибор. 

 Работа насосов на частотах резонанса может блокироваться, а 

на скачке напряжения, производится перезапуск электродвигателя.  

 Если же сам преобразователь окажется неисправным, элек-

тродвигатели автоматически переключатся на общую электриче-
скую сеть. 

Внедрение автоматических систем управления позволяет эф-

фективно организовать работу водопроводной сети, и не только.  

Весь контроль и наблюдения за правильной работой насосов бе-

рет на себя оператор центральной диспетчерской службы. В поме-
щении диспетчерской установлен компьютер. Контроллер подклю-
чен к ПК и оператор может контролировать весь процесс работы 
всех насосных агрегатов. 

Диспетчер имеет возможность отслеживать на мониторе ПК ра-

бочие параметры и показатели всех приборов: 

 давление воды в водопроводной сети; 
 ток электродвигателей каждого насоса; 
 суммарный и текущий расходы воды; 
 текущее состояние насосов; 
 выбранный режим работы:  
 наличие потока воды в трубопроводе. 
На экранах управления отображаются: температура воздуха 

внутри здания, затопление, пожар, взлом. В программе визуализа-
ции можно просмотреть графики изменения давления воды, тока 
электродвигателя, мгновенного расхода воды и т.д. 

После внедрения автоматизации сокращается численность де-

журного персонала. Качественно изменится порядок работы насос-
ных агрегатов, появится возможность контролировать все режимы 
работы насосов и параметры всех датчиков в реальном времени. 
 
 

Инновационные технологии в инженерных системах 
 

12 

Подводя итоги: 
Вывод из эксплуатации насосного оборудования в ЦТП №2 и 

уменьшение арендуемой площади в ЦТП №1 для насосного обору-
дования – дало значительное сокращение расходов на арендной 
плате и содержание насосных агрегатов в среднем на 240 т.р. в год. 

Большую экономическую выгоду принесли установленные в 

ЦТП №1 два рабочих насоса, и два резервных насоса марки WILO 
с мощностью 15.00 kw, производительностью 130 m3/h, напором 
48,00 m. Вместо старых пяти насосов в ЦТП №2 и в ЦТП №1 мощ-
ностью 30.00 kw, производительностью 100 m3/h, напором 50,00 m, 
что позволило сильно снизить затраты на потребляемую электро-
энергию и составило экономию в 980 т.р. в год.  

Итого общая экономическая выгода от реконструкции ЦТП со-

ставила 1220000 т.р./год. 

 

Сведения об авторах (information about the authors): 

Акилов Михаил Вячеславович, мастер АО «Водоканал», г. Че-

боксары, Мясокомбинатский проезд, 12, e-mail: mv_volika@mail.ru 

Васильев Владимир Сергеевич, кандидат технических наук, до-

цент кафедры теплотехники и гидравлики ФГБОУ ВО «Чувашский 
государственный университет имени И.Н. Ульянова», г. Чебок-
сары, Московский пр., 15 
Лашманов Евгений Игоревич, мастер АО «Водоканал», г. Че-
боксары, Мясокомбинатский проезд, 12 

 
Akilov Mikhail Vyacheslavovich, master of AO "Vodokanal", Che-

boksary, Myasokombinatsky passage, 12, Russian Federation, e-mail: 
mv_volika@mail.ru 
Vasiliev Vladimir Sergeevich, candidate of technical sciences, asso-
ciate professor of the Department of Heat Engineering and Hydraulics 
Chuvash State University named after I.N. Ulyanova (ChuvSU), Che-
boksary, Moskovsky pr., 15, Russian Federation 
Lashmanov Yevgeny Igorevich, master of AO "Vodokanal», Chebo-
ksary, Myasokombinatsky passage, 12, Russian Federation