жк днепропетровская 37 3-комнатная 8.8

Диагноз ставит прибор

Новые разработки российских приборостроителей служат повышению качества работ по обследованию зданий и сооружений и обеспечивают максимальную сохранность объектов исследования.

Прибор
Фото: spupr.ru

От обмеров до проекта

В процессе эксплуатации здания и сооружения под­вергают периодическим проверкам  – обследованию технического состояния. На основании полученных дан­ных специалисты разрабатывают стратегию и тактику работ по ремонту, восстановлению, реконструкции или реставрации сооружения.

«От полноты и качества обследований зависят проект­ные решения, методы и способы выполнения работ и, как следствие, их экономическая эффективность и продол­жительность, безопасность эксплуатации объекта»,  – подчеркивает главный инженер компании «АксиомА» Виктор Салихов.

Добиться высокой точности исследований, сократить сроки и стоимость работ помогает современное обору­дование.

С помощью измерительных приборов специалисты определяют свойства и характеристики строительных материалов (действительную прочность, влажность, те­плопроводность и др.), выявляют изменения геометрии объектов, находят дефекты в строительных конструкциях, делают обмеры, проводят мониторинг технического со­ стояния зданий и сооружений.

Выбор оборудования всегда зависит от особенностей сооружения, которое нужно изучить, и целей обследова­ния. «В историческом центре и пригородах Петербурга много объектов культурного наследия, которые обследу­ют для реставрации, воссоздания или приспособления под современное использование,  – приводит пример Виктор Салихов. – Как правило, это кирпичные здания и  сооружения с использованием натурального камня, дерева, кованых и клепаных конструкций. Практически все задачи по обследованию таких материалов сегодня решают приборы российского производства».

Прибор
Фото: здание-инфо.рф

Так, например, для определения прочности кирпича и бетона широко используются приборы серии «ОНИКС» и «ПУЛЬСАР» производства ООО НПП «ИНТЕРПРИБОР». Для выявления дефектов высокоуглеродистых, кованых и клепаных металлических конструкций памятников применяют вихретоковый дефектоскоп ВДЛ-5.2 того же производителя или магнитопорошковый дефектоскоп МД-4К компании ООО НПП «Промприбор».

Длительный мониторинг состояния сложных техниче­ских объектов и технологических процессов позволяют проводить измерительные комплексы ТЕРЕМ-4 компании «ИНТЕРПРИБОР». Это оборудование обеспечивает сбор и регистрацию во времени показаний датчиков различных физических величин – линейных и угловых перемещений, давления, силы, напряжений и деформаций, тепловых потоков, влажности, температуры и других параметров.

Цена и качество

Всего в России около 20 крупных научно-производст­венных предприятий, выпускающих оборудование для обследования зданий и сооружений. Продукция ряда компаний, в том числе ООО НПП «ИНТЕРПРИБОР» и ООО «СКБ Стройприбор», востребована не только в нашей стране, но и в ближнем и дальнем зарубежье.

«Мы отдаем предпочтение приборам отечественного производства не только потому, что они дешевле, чем зарубежные аналоги, – поясняет Виктор Салихов. – Вы­бор определяет простота использования, надежность и точность измерений, доступность сервиса по поверке и ремонту оборудования, ежегодное обновление линей­ки измерительных приборов и программного обеспече­ния».

Появление на рынке принципиально новых приборов, позволяющих решать узкоспециализированные задачи, происходит гораздо реже. По словам Виктора Салихова, иногда такие приборы бывает просто не найти.

Работа
Фото: spupr.ru

Например, для обследования бронзовых скульптур и памятников требуется выполнять дефектоскопию на микротрещины и скрытые дефекты. Для подобных объ­ектов применим метод гамма-дефектоскопии. Но этот метод требует особых мер безопасности, а главное, чтобы его применить, нужен доступ внутрь скульптуры, что обеспечить невозможно.

Как правило, в подобных случаях специалистам при­ходится использовать косвенные методы исследований или проводить серию различных измерений. Но ситуация постепенно меняется. За последние годы на рынке по­ явился ряд новых приборов и технологий, позволяющих просто и с высокой точностью решать узкоспециализи­рованные задачи, которые раньше считались очень сложными. Еще ряд новинок находится в стадии завершения испытаний и готовится к запуску в серийное производство. О новых методах диагностики, исследованиях в этой области, практике использования различных приборов ученые и специалисты говорили на ежегодной научно- практической конференции, которая проходит осенью в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого. VIII Международная научно-практическая конференция «Обследование зданий и сооружений: проблемы и пути решения» в этом году организована экспертной компанией ПНИПКУ «Венчур», ФГАОУВО СПбПУ и Ассоциацией обследователей зданий и сооружений (АОЗИС).

В свете вспышек

При инженерно-техническом обследовании зданий и сооружений особого внимания специалистов требует мониторинг деформационных швов и трещин. Несмотря на распространенность дефектов такого рода, методов контроля над ними существует немного. Самым простым считаются гипсовые маяки. Но с помощью этого способа невозможно сделать измерения – он лишь сигнализирует о том, что проблема существует.

Снять размеры позволяет механический щелемер, но иногда трещины находятся в таких местах, где применение этого инструмента невозможно. Электронные щелемеры и геодезические приборы позволяют сделать более точные измерения, однако исчерпывающими их назвать нельзя, и, кроме того, эти инструменты очень дороги.

Квадрокоптер
Фото: quadrone.ru

Новый прибор для контроля деформационных швов и трещин, доступный, надежный и точный, создан специалистами кафедры картографии и геоинформатики СПбГУ. Как рассказал в ходе научно-практической конференции к. т. н., доцент кафедры Александр Войнаровский, принцип действия прибора основан на методах фотограмметрии. Эта технология уже более века используется для определения формы, размеров, положения и других характеристик объектов по фотоизображениям.

Как рассказал в ходе научно-практической конференции к. т. н., доцент кафедры Александр Войнаровский, принцип действия прибора основан на методах фотограмметрии.

Эта технология уже более века используется для определения формы, размеров, положения и других характеристик объектов по фотоизображениям.

Разработку фотограмметрического щелемера на кафедре начали два года назад по запросу одной из российских компаний, а в этом году прибор уже начали готовить к запуску в серийное производство.

Метод требует наличия маяка с двумя градуированными пластинками и цифровой камеры. Маяк устанавливают таким образом, чтобы с каждой стороны трещины находилось по одной пластинке. Положение меток относительно друг друга и самого изделия четко фиксируют. Далее производится периодическое фотографирование маяка.

Затем фотографии обрабатывают в компьютерной программе. Результаты наглядно представляют динамику взаимных перемещений пластинок относительно друг друга. Таким образом при помощи фотограмметрического щелемера можно отследить не только изменение размеров, но и трансформацию конфигурации трещины. Точность измерений новым инструментом дает погрешность не более двух-трех микрон.

СтроительствоФ
Фото: zamenimetall.ru

Самые современные маяки делают объемными, что обеспечивает возможность получать стереоснимки с разных точек. По словам Александра Войнаровского, это повышает точность и исключает случайность результатов, которая может возникнуть при съемке на одну камеру.

Новые высоты

Одна из важнейших задач специалистов, занимающихся обследованиями зданий и сооружений, состоит в обеспечении максимальной сохранности изучаемого объекта. Выполнить это требование позволяет применение метода цифровой фотограмметрии, не требующего никакого контакта с предметом исследования.

Технология основана на использовании беспилотного аэрофотосъемочного комплекса (дрона, оснащенного фотооборудованием), фотограмметрического программного обеспечения и ПО для анализа данных аэрофотосъемки. Разработкой и производством таких инструментов занимается петербургская ГК «Геоскан».

«Полученный с использованием беспилотника большой массив фотографий обрабатывается компьютерными программами, что позволяет оперативно получать высокоточные ортофотопланы, матрицы высот, 3D-модели местности и отдельных объектов»,  – поясняет руководитель отдела продаж ООО «Геоскан» Илья Демко.

Метод дает возможность создавать трехмерные изображения любых объектов – от маленького фрагмента лепнины на фасаде до целого здания, города или региона. С готовыми 3D-моделями могут работать в том числе проектировщики, строители, архитекторы, реставраторы. Технология хорошо интегрируется с BIM-моделировани- ем, благодаря чему в готовую цифровую модель можно встроить любой другой 3D-объект – например, утраченный элемент лепного декора или здание.

В петербургском ПНИПКУ «Венчур» комплекс «Геоскан» применяют для обследования фасадов жилых и промышленных высотных зданий.

«Мы используем эту технологию уже в течение года, – рассказывает инженер компании «Венчур» Валерий Коренев. – Она позволяет получать трехмерные изображения в том числе и тех участков фасада, которые никакими другими способами отснять невозможно».

Производить фотограмметрическую съемку с дрона можно не только снаружи, но и внутри помещений.

Технология использовалась, в частности, во время недавней реставрации особняка Вяземского на Английской набережной. После революции дом был перепланирован под коммунальные квартиры. В процессе переустройства интерьеры здания серьезно пострадали, многие декоративные элементы были демонтированы или повреждены. К тому моменту, когда началась реставрация, дом находился в аварийном состоянии.

С помощью фотограмметрической съемки удалось создать текстурированную трехмерную модель интерьеров здания. На основе этой модели они были воссозданы реставраторами в первоначальном виде.

По сравнению с другими методами, направленными на достижение тех же результатов, технология 3D-моделирования на основе фотограмметрической съемки позволяет повысить качество работ по обследованию и восстановлению зданий и сооружений, сокращает за- траты времени на обмеры и обработку результатов измерений.

Нужно отметить, что фотограмметрическое фотографирование с помощью дрона требует особых условий использования. В их числе – хорошая равномерная освещенность объекта, а в случае наружной съемки – еще и отсутствие ветра, снега и дождя.

Колебания зданий

Передовым методом диагностики зданий целиком, а не по отдельным фрагментам является анализ параметров собственных колебаний. Такой подход регламентируется ГОСТ 31937-2011 и последние годы применяется в нашей стране все чаще.

Об опыте диагностики, проведенной этим способом на нескольких жилых многоэтажных зданиях, рассказал в своем докладе один из организаторов конференции, президент АОЗИС Алексей Улыбин. По его мнению, несмотря на доступность и полезность рассматриваемого метода, есть сомнения в правильности его применения для зданий любого типа.

«Также имеются опасения, что некоторые из контролируемых согласно ГОСТу параметров не могут реально применяться для диагностики,  – говорит Алексей Улыбин. – Например, измерение параметров колебаний в вертикальном направлении для современного многоэтажного здания является не достоверным контролируемым параметром, а скорее случайной величиной, которую нельзя использовать для анализа изменения состояния объекта».

Внутреннее видение

Целый спектр новых возможностей специалистам по обследованию зданий и сооружений дает георадиолокационный метод обследования строительных конструкций. Оборудование, в основе которого лежит эта технология, разрабатывают в Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова.

Сущность георадиолокационного метода заключается в том, что на конструкцию оказывается воздействие с помощью устройства, работающего по принципу радара.

Как рассказал мл. н. с. МГУ им. М. В. Ломоносова Алексей Калашников, по изменению амплитуды и частоты колебаний можно, не разрушая конструкции, определить толщину бетонной стены, положение арматуры внутри железобетона, наличие или отсутствие разрывов арматуры. Кроме того, таким образом выявляется неоднородность материала, изменения диаметра арматуры и шага арматурного каркаса, толщина защитного слоя бетона, наличие в нем пустот и т. д.

«По изменению показателей амплитуды частоты колебаний можно в том числе определить участки чрезмерного увлажнения бетона, наличие инородных включений и пустот внутри стен», – рассказывает Алексей Калашников.

Метод с успехом применяется для определения длины свай строительных объектов. Он работает даже в тех случаях, когда никакой другой инструмент использовать невозможно, вне зависимости от тех материалов, которыми окружена свая. Более того, точность измерений, проведенных георадиолокатором, намного выше, чем, например, полученных акустическим методом.

Как рассказал Алексей Калашников, именно благодаря этим преимуществам георадиолокационным методом удалось измерить длину свай старинного здания железнодорожного вокзала в Калининграде. Здание готовили к реставрации, при этом чертежи постройки не сохранились, и для обычных измерений сваи были недоступны.

Технология на заказ

Быстрое развитие строительных технологий зачастую ставит перед отечественными разработчиками оборудования для обследования зданий и сооружений очень сложные задачи. В том числе требует создания инструментов для изучения принципиально новых материалов и типов конструкций.

Не так давно на отечественном рынке появилась так называемая композитная (стеклопластиковая арматура). По своим характеристикам она принципиально отличается от традиционной металлической.

«Композитная арматура стоит дешевле, легче металлической, более жесткая и обладает целым рядом других преимуществ, – рассказывает старший преподаватель кафедры ЖБК, начальник сектора ОЗС ЭДИЛ СК Национального исследовательского Московского государственного строительного университета Андрей Лапшинов. – У нее есть и недостатки, но уже понятно, что ее будут применять, и нормы для проектирования разработаны и приняты. Значит, возникнет необходимость в обследовании сооружений, построенных с использованием композитной арматуры. Но никаких приборов для этого сегодня не существует».

По словам Андрея Лапшинова, сейчас без вскрытия конструкции невозможно даже выполнить обычные контрольные расчеты. Проблема усугубляется тем, что композитную арматуру, в отличие от стальной, невозможно сварить, то есть разрушенные фрагменты очень трудно восстановить без существенной потери прочности. При этом все существующие способы определения положения арматуры в конструкции основаны на электромагнитном принципе, а он для стеклопластика неприменим.

«Люди, которые занимаются обследованием зданий, руководствуются нормами, в которых нет такого понятия, как композитная арматура, – подчеркивает Андрей Лапшинов. – Поэтому создание приборов для неразрушающего контроля композитной арматуры все еще ждет своего часа».

Бюрократические формальности способны тормозить широкое применение в российской строительной сфере технологий, которые давно и успешно используются во всем мире. «Повсеместно за рубежом несущую способность свай испытывают методом волновой теории удара, – говорит главный инженер московского ООО «Технотест» Александр Харитонов. – По сравнению с применяющимся в России методом статической нагрузки он дает больше характеристик, позволяет проводить измерения быстрее и за меньшие деньги. Но внедрение метода волновой теории удара при испытании несущей способности свай у нас в стране тормозится полным отсутствием нормативной базы».

Суть метода состоит в том, что на сваю устанавливается несколько тензодатчиков, измеряющих ускорение, а затем по оголовку сваи наносится концентрированный удар. Данные, полученные с датчиков, анализируют, и на выходе специалист получает расчетные характеристики, необходимые проектировщикам, чтобы определить глубину погружения сваи (величину бокового сопротивления трению сваи о грунт, несущую способность основания).

Метод, описанный в российских нормативных доку- ментах, предполагает, что свая должна быть забита, а  затем нагружена  – до определенной величины. Но таким образом определить величину бокового сопротивления сваи о грунт невозможно – хотя этот показатель часто необходим проектировщику.

Сейчас метод волновой теории удара при испытании несущей способности свай в России используется в основном лишь на тех объектах, где подрядчиками и проектировщиками выступают иностранные фирмы. По мнению Александра Харитонова, необходимо создать нормативную базу, которая позволит российским специалистам пользоваться преимуществами проверенной технологии.

Регулярное качественное обследование служит залогом сохранности зданий и сооружений, их безопасной и  эффективной эксплуатации, снижению расходов на содержание, реконструкцию и реставрацию. Для достижения этих целей в практику должны внедряться самые современные, точные и надежные технологии и оборудование – как отечественного, так и зарубежного производства.

Оксана Ермошина

Другие материалы по теме

X