Даже идеально построенные здания подвержены изменениям — со временем конструкции кренятся, прогибаются, крошатся, появляются трещины. Это происходит от старости, из-за плохого обслуживания или новых внешних условий, например, если рядом начинают бить сваи или рыть котлован, а значит, появляется вибрация или оседает грунт.
Чтобы вовремя понять, насколько опасно то или иное изменение, используют мониторинг состояния зданий и методы контроля строительных конструкций. Это как система диагностики в автомобиле, но еще сложнее: с помощью датчиков собирают информацию о текущем состоянии элементов объекта и сопоставляют ее с историческими данными. Таким образом выясняют, что поменялось.
Что такое мониторинг состояния зданий
С 1 мая 2024 года в России введен в действие новый ГОСТ «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния». Стандарт определяет, как организовать мониторинг здания при строительстве, реконструкции или в период эксплуатации, если надо выявить элементы в напряженно-деформированном состоянии и провести их обследование.
В России мониторинг обязателен для зданий и сооружений:
- в зоне влияния строительства и природно-техногенных воздействий: например, это дымовые трубы котельных;
- в ограниченно работоспособном техническом состоянии: за такими зданиями следят, чтобы предотвратить их аварийность, или хотя бы понять, когда эксплуатация больше невозможна;
- построенных по уникальным проектам, в том числе это высотные и большепролетные здания: например, систему мониторинга часто ставят на стадионы и другие сложные спортивные объекты.
В других случаях мониторинг можно организовать, но это необязательно. Но самый удачный этап для установки систем автоматизированного мониторинга зданий и сооружений — этап строительства, когда легко предусмотреть датчики в нужных местах и смонтировать всё так, чтобы собрать максимум полезных данных.
Вот что можно контролировать:
- крены;
- прогибы;
- ширину раскрытия трещин;
- осадку здания;
- напряжение в арматуре;
- вибрации;
- напряжение канатов, например, вантов моста;
- влажность и температуру;
- давление в сосудах.
Источник: sigma-f.ru
В строительстве встречается еще понятие геотехнического мониторинга, он же геомониторинг зданий и сооружений. Это более широкое определение. Так называют комплекс работ, когда помимо контроля за состоянием самого объекта датчики ставят еще и в среде вокруг него: например, следят за грунтами и поведением соседних конструкций.
Любой мониторинг состояния здания и методы контроля строительных конструкций решают три основных задачи:
- оптимизировать обслуживание: проблемы удается выявить на раннем этапе и не допустить их разрастания;
- увеличить время эксплуатации элементов здания: когда понятна реальная ситуация, не требуется менять что-либо «на глаз» или начинать дорогостоящие ремонты заранее;
- повысить безопасность: возможно, ключевая цель для уникальных, старых сооружений и зданий после реконструкции.
Помимо базовых целей мониторинг помогает сохранить ресурсы, например, выявить утечки воды или тепла, понять реальную энергоэффективность здания.
Как автоматизированный мониторинг зданий и сооружений работает на практике
Когда автоматизированных средств мониторинга зданий не было, его проводили вручную, например, ежеквартально линейкой измеряли ширину раскрытия трещины и составляли отчет.
Главный плюс автоматики — датчик собирает данные в реальном времени, участие человека не нужно, а отчеты генерируются сами и за любой период.
Оператор, будь то эксплуатант здания или специально нанятая компания, может получить доступ к информации и отслеживать показания датчиков. Софт позволяет настроить оповещения, если какой-либо из показателей достигнет уровня, когда нужно внимание.
В России есть большой опыт технического мониторинга спортивных объектов. Например, в Грозном в дворце спорта имени Увайса Ахтаева подрядчик «Монсол» реализовал систему непрерывного контроля деформации ферм и углов наклона колонн. Специальное ПО позволяет выводить данные в графиках или таблицах и настраивать тревожные оповещения.
У крупных компаний, где данные о состоянии зданий и сооружений играют стратегическое значение, созданы центры мониторинга. Такой есть, например, у заполярного филиала «Норникеля» — структура занимается отслеживанием состояния вечной мерзлоты и конструкций, которые особенно важны для компании.
Датчики как метод контроля строительных конструкций работают в самых разных случаях. Например, мост через реку Норильскую — это главный транспортный путь филиала — оснащен системой датчиков, которые измеряют буквально всё: деформации, напряжения, температуры и даже расстояние между пролетами. А на таймырской нефтебазе компании датчики в резервуарах в режиме реального времени определяют уровень жидкости. Так инженеры определяют уровень осадки емкостей с точностью до 0,05 миллиметра.
Источник: monsol.ru
Выводы
- Автоматизированный мониторинг зданий и сооружений помогает сэкономить деньги на обслуживании и ремонтах, улучшает управляемость объектом и бережет человеческие ресурсы.
- Основной метод контроля зданий, сооружений и строительных конструкций — датчики, которые собирают нужные данные. Их набор может быть разным: иногда нужно контролировать всё, от напряжения арматуры в фундаменте до углов наклона балок, а иногда достаточно пары датчиков раскрытия трещин, чтобы следить именно за ними.
- Еще одна важная часть мониторинга — специализированное ПО, которое собирает информацию с датчиков и обрабатывает ее. В базовый набор функций обычно входят оповещения, которые можно настроить вручную: при достижении определенных параметров программа даст сигнал, что надо обратить внимание на тот или иной датчик. Например, если трещина раскроется более чем на 1 мм за неделю, пользователь получит сигнал тревоги.
- Максимальный эффект будет, если организовать автоматизированный мониторинг здания во время строительства: на этапе возведения объекта проще расположить нужные датчики и протянуть кабельные линии.
