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.

Необходимо научиться не бороться с мерзлотой, а постоянно ее изучать, разрабатывать методики и подходы, позволяющие нормально взаимодействовать, жить и строить на мерзлоте. Такую мысль высказал директор Института мерзлотоведения имени П.И. Мельникова СО РАН Михаил Железняк на брифинге, посвященном Научно-практической конференции по вопросам изменения климата и таяния вечной мерзлоты

В монографии на основании богатого фактического материала по температурному режиму и теплофизическим свойствам горных пород охарактеризована криолитозона рассматриваемой территории. Показана тенденция изменения мощности многолетнемерзлых пород с севера на юг от предгорий до высокогорий. В работе применен современный подход к изучению криолитозоны, основанный на анализе региональных характеристик температуры пород и их теплофизических свойств, а также внутриземного теплового потока

В Институте мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН состоялось выездное заседание Высшего совета старейшин (Ытык Субэ) Республики Саха (Якутия). Ученые выступили с докладами о состоянии вечной мерзлоты, темпов изменения мерзлотных ландшафтов, многолетней изменчивости термического состояния верхних горизонтов криолитозоны. Были рассмотрены вопросы по реализации закона "Об охране вечной мерзлоты в Республике Саха (Якутия)", принятого 22 мая 2018 года. С докладами выступили: директор Института мерзлотоведения СО РАН, доктор геолого-минералогических наук, член— корреспондент РАН Михаил Железняк, заместитель директора по научной работе, доктор географических наук Александр Федоров, научный сотрудник ИМЗ СО РАН, кандидат географических наук Степан Варламов и старший сотрудник ИМЗ СО РАН, кандидат географических наук Юрий Скачков

Статья о международной конференции по вопросам изменения климата и таяния вечной мерзлоты проведенная 22-23 марта 2023 г. в г. Якутске

О таянии вечной мерзлоты в Чурапчинском улусе Якутии, с комментариями директора Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова Михаила Железняка, заместителя директора Александра Федорова, министра природных ресурсов и экологии Российской Федерации Александра Козлова

Сборник включает материалы докладов, представленных на Всероссийской конференции с международным участием "Устойчивость природных и технических систем в криолитозоне", посвященный 60-летию образования Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН. На конференции рассмотрены проблемы зональных и региональных закономерностей развития криолитозоны, прогноз развития криогенных процессов, новые конструкции фундаментов зданий и технологии строительства инженерных сооружений на многолетнемерзлых грунтах, новые методы геокриологических исследований, вопросы популяризации научных знаний и подготовки кадров в области геокриологии (мерзлотоведения)
The proceeding volume contains papers submitted to the Russian Conference with International Participation on the Occasion of the 60th Anniversary of the Melnikov Permafrost Institute "Environmental and infrastructure Integrite in Permafrost Regions". The conference discusses zonal and regional patterns of permafrost distribution, prediction of geocryological processes, new foundation designs and construction technologies for frozen ground, and outreach and education in the fields of permafrost scince