Спрос на технологии BIM набирает силу
С начала 2022 года ни один проект с участием государственного финансирования в российском строительстве не может быть реализован без применения технологий информационного моделирования. Вскоре к этому процессу присоединятся строители и эксплуатирующие организации, а в перспективе — все остальные компании.
По оценке участников обзора, пока в полной мере ТИМ освоили не более 9% всех проектных организаций, но рынок изобилует программными разработками, которые способны обеспечить цифровой переход всего жизненного цикла строительства.
Ожидаемый спрос
Казалось бы, для большинства крупных застройщиков, девелоперов и проектировщиков информационное моделирование уже стало частью корпоративных стандартов, к ним подтягиваются подрядчики строительно-монтажных и отделочных работ, в формировании библиотек активно участвуют поставщики стройматериалов и конструкций. Как отмечает руководитель по работе с партнерами Autodesk в России и СНГ Марина Король, свой вклад в развитие рынка цифровых технологий вносит большая информационно-просветительская кампания, которую развернули Минстрой РФ и Минцифры РФ, их подведомственные организации: Дом.рф, государственные экспертизы, профессиональные ассоциации, такие как НАИКС — с постоянно действующей площадкой по обсуждению вопросов стандартизации ТИМ.
Однако вовлеченность в процесс освоения информационного моделирования пока еще значительно отличается от региона к региону и зависит от опыта участия в госзаказах, работы с продвинутыми генподрядчиками, грамотности специалистов. Теперь ситуация может начать выравниваться благодаря принятию таких законодательных актов, как Постановление Правительства РФ № 331 от 5 марта 2021 года, обязывающее выполнять проекты госзаказа с использованием ТИМ, и Распоряжение от 20 декабря 2021 года № 3719-р, или «дорожная карта» по использованию ТИМ при проектировании и строительстве объектов капитального строительства.
«Во втором полугодии 2021 года на рынке появился повышенный интерес к технологиям информационного моделирования, поток обращений и запросов в компанию нарастал, и мы начали помогать госслужащим правильно организовать работу по внедрению этих технологий, — рассказывает о заметных переменах на рынке информационных технологий Максим Нечипоренко, заместитель генерального директора компании Renga Software (один из разработчиков отечественной BIM-системы). — Объясняли, как подготовить типовые требования к заданию на проектирование, чтобы подрядные проектировщики выполняли проекты уже с использованием информационных моделей. Начали также работу с государственными региональными экспертизами, которые активизировали изучение и освоение ТИМ. Такую же работу мы проводим с региональными управлениями по капитальному строительству, где были созданы собственные проектные подразделения».
«Половина застройщиков из топ-30 ЕГРЗ внедрили у себя BIM на этапе проектирования, сформулировали требования к моделям, принимают и проверяют их, — говорит технический директор SIGNAL Александр Попов. — В последние несколько лет некоторые застройщики начали пробовать применять модели для получения объемов, смет и графиков работ, ведут на своих объектах строительную и исполнительную модель, организуют Среду Общих Данных по проекту».
В компании «Графисофт» отмечают рост заказов на информационное моделирование в 2021 году даже в сегменте малоэтажного индивидуального строительства и дизайна интерьеров, на что компания отреагировала выпуском специальной версии Archicad Solo с более низкой стоимостью лицензии за счет сокращения функционала.
Эксперты «ТехноКад», которая с 2016 года подключает в электронном виде профессиональных застройщиков, брокеров и агентства недвижимости к сервисам по регистрации недвижимости, обращают внимание на растущую заинтересованность клиентов в дополнительных услугах. Особенно востребованы сервисы по выпуску облачных электронных подписей и подписанию документов в личном кабинете клиента, автоматической оплаты госпошлин, визуализации результатов регистрации. На очереди — виртуальный «режим одного окна», который позволит взаимодействовать всем участниками сделки: создавать заявку на электронную регистрацию прав, подписывать ее и отправлять в органы Росреестра, дорабатывать и рассылать документ, администрировать деятельность сотрудников, вести отчетность. Такие сервисы компания начала применять в ПО «ТехноКад Онлайн Платформа».
Станет ли рынок информационных технологий «рынком покупателей»?
Сегодня перед компаниями, желающими внедрять информационное моделирование, открыт большой выбор софта, а конкуренция дилеров и вендоров дает возможность подобрать самый оптимальный по цене и функционалу вариант. В таких условиях покупатель становится более требовательным к программному продукту и репутации разработчика, может выставлять свои условия и критерии, критически подходить к предлагаемой цене и к расходам на эксплуатацию, обращать внимание на удобство обучения, на новинки и более совершенное ПО, в большей мере отвечающее их потребностям.
Со своей стороны, специалист отдела продаж MalininSoft (ООО «ИнжПроектСтрой») Алексей Юдаков уверен, что такое тесное взаимодействие с пользователями — большое преимущество для компании. Именно поэтому у разработчиков MalininSoft есть возможность выстроить обратную связь с инженерами-геотехниками, провести тестирование, внести исправления и отработать предложения по развитию программы.
По мнению директора по работе с ключевыми заказчиками компании «Графисофт» Артема Котельникова, заказчиков все чаще интересует стоимость владения программными продуктами не только в краткосрочной, но и в долгосрочной перспективе. Поэтому компания предлагает индивидуальные гибкие предложения на свой флагманский продукт Archicad с пролонгацией лицензий и обслуживанием, при этом базовый курс сокращен до пяти дней. Те же, кто хотел бы научиться максимально использовать возможности BIM-технологий, могут пройти 10-недельный «продвинутый» курс BIM Manager. То есть силами поставщика ПО можно с нуля обучить свой персонал информационным технологиям.
«ПО должно быть локализованным и доступным для освоения, очень важны наличие и оперативность техподдержки — это особенно актуально для уникальных проектов, требующих глубоких и зачастую специфических знаний и навыков», — считает региональный директор бизнес-направления «Технологии для строительства» Trimble Денис Купцов.
Для моделирования и деталировки строительных конструкций любой сложности на рынке представлено решение Tekla Structures. Программа позволяет создавать 3D‑модели с самым высоким уровнем проработки LOD 500.
«Застройщики интересуются продуктами, которые позволяют на разных стадиях проектирования и строительства оперативно определять стоимость строительства, его технико-экономические показатели, соответствие нормативной базе, — поясняет предпочтения разных участников строительного рынка руководитель группы LABPP Юрий Цепов. — В первую очередь это формирование ведомостей трудозатрат и материалов в различных вариантах технических и декоративных решений, инструменты аналитики информационной модели. Становятся актуальными продукты, которые позволяют по модели здания визуально выделять места изменений для принятия оперативных решений по применению или замене тех или иных материалов и изделий. Проектировщики, помимо традиционных удобств САПР, больше внимания стали уделять продуктам, автоматизирующим рутинные трудоемкие операции по построению ведомостей отделки, расходов материалов и закупочных ведомостей, выполняющие анализ пересечений и выявления нестыковок. Но самое актуальное для всех строителей — это классификация BIM-модели по новым требованиям Минстроя. Без этого существование на строительном рынке будет вообще невозможным. Поэтому LABPP разрабатывает для GRAPHISOFT модуль автоматической классификации строительной информации в виде приложения к ARCHICAD».
В предлагаемой компанией SIGNAL линейке предусмотрены четыре модуля для разных клиентов: руководители выбирают DASHBOARD, стройконтроль — INSPECTION, ГИПы и специалисты по документообороту — VALUE, BIM-менеджеры и специалисты ПТО — TOOLS. В 2021 году из DASHBOARD выделен отдельный модуль SIGNAL TOOLS (для тех, кому нельзя использовать облачные решения Autodesk) — это основной инструмент по сбору данных и работе с информационной моделью для личного кабинета заказчика. В модуле планируется добавить функционал по генерации смет и календарно-сетевых графиков, а также реализовать электронное взаимодействие между всеми участниками строительного процесса на основе IFC-формата.
Заместитель гендиректора, начальник отдела комплексного анализа ООО «Стройформ» Алексей Деревянко делает упор на важность отечественного софта: «Взятый государством курс на импортозамещение ограничивает использование импортного ПО, а также проприетарных форматов данных: вместо них для передачи информационной модели должен применяться "открытый" формат IFC, хотя и он требует доработки». Эксперт считает, что принципиальным становится наличие единых требований к модели со стороны всех участников строительства, без которых нельзя обеспечить корректную передачу данных в различные информационные системы. Заказчики из государственного сектора при этом могут требовать от ПО как обработки информации ограниченного доступа (с необходимыми сертификатами ФСТЭК) и разграничения доступа для разных бизнес-ролей, так и возможности работать с данными через веб-клиент.
«Подавляющему большинству заказчиков важно, чтобы программное обеспечение было российским, — говорит генеральный директор ГК "СОДИС Лаб" Андрей Шахраманьян. — Многие интересуются наличием облака и возможностью установить ПО на собственные серверы. Также часто спрашивают о возможностях интеграции наших программных продуктов со сторонними платформами, с другими системами и оборудованием. При этом важно быть универсальными и не зависеть от конкретного вендора».
«Российские разработчики программного обеспечения сегодня предлагают лучшие инструменты для информационного моделирования, которые способны полностью реализовать импортозамещение и уже давно превзошли по качеству и широте охвата инженерных специальностей все зарубежные решения BIM-проектирования», — уверяет Игорь Орельяна Урсуа, исполнительный и технический директор компании «СиСофт Девелопмент» (CSoft Development). Одним из таких инструментов, по его словам, является российская Model Studio CS Строительные решения — программное обеспечение для проектирования и моделирования строительных конструкций зданий и сооружений, разработанная при поддержке Российского фонда развития информационных технологий (РФРИТ) и полностью адаптированная под отечественного потребителя.
От изысканий до составления смет
Как показывает российская практика становления информационных технологий, использовать единый программный продукт на всех этапах жизненного цикла строительства объекта не представляется возможным: такого продукта просто нет. Но есть немало предложений специализированного и даже узкоспециализированного ПО.
К примеру, программные продукты «КРЕДО-ДИАЛОГ» используются при создании информационной модели на стадии обработки данных инженерных изысканий. Работа продолжается на этапах проектирования модели территории средствами разработки генплана, дорог, инженерных сетей, контроля строительства объекта, на дальнейших этапах жизненного цикла. Наибольшим спросом, по мнению генерального директора Аркадия Калинина, пользуются программные продукты КРЕДО, которые позволяют эффективно использовать современное геодезическое оборудование, в том числе технологии лазерного сканирования и применение БПЛА, для создания инженерной цифровой модели местности (ИЦММ) и новые алгоритмы формирования информационных моделей на этапе проектирования инфраструктурных объектов капитального строительства.
Решать широкий спектр геотехнических задач помогает не менее широкий функционал программ, входящих в комплекс MalininSoft (ООО «ИнжПроектСтрой»). Самыми популярными из них являются GeoWall для расчета ограждений котлованов и GeoStab для расчета устойчивости откосов и склонов.
В ГК «Геоскан» изображения, полученные с помощью беспилотников, в автоматическом режиме обрабатывает Agisoft Metashape. В результате получаются высокодетализированные текстурированные 3D-модели объектов и местности, на основе которых можно сформировать цифровой двойник строительного объекта.
Вендоры отечественных сметных программ также начинают интересоваться информационным моделированием, и в этом сегменте уже есть продукты, интегрированные с BIM-платформами. Специалистами НПП «АВС-Н» в линейке АВС (Автоматизация Выпуска Смет) выпущены сметный программный комплекс АВС-RU, система календарного планирования «АККОРД», программный продукт «АВС-ПИР» и создана BIM-смета АВС специально для работы с информационными моделями, реализованная в рамках концепции OpenBIM.
Информационная модель как совместное творчество
Трудно представить перспективы масштабного распространения информационных технологий без интеграции программных продуктов для создания, корректирования и применения цифровой модели. Кроме того, наличие интеграционных решений повышает конкурентоспособность ПО и становится дополнительным фактором его продвижения на рынке.
«Интеграция — это краеугольный камень технологии информационного моделирования в проектировании и головная боль специалистов, разрабатывающих, внедряющих и сопровождающих программное обеспечение. Ни у одного из разработчиков не существует линеек программных продуктов, которые покрыли бы весь спектр решаемых строительной отраслью задач. Поэтому мы открыты к взаимодействию с отечественными разработчиками», — говорит советник директора Бюро ESG Ирина Чиковская.
«Взаимная интеграция — действительно значимый фактор: ни один пользователь ПО не работает в изоляции, результаты его работы должны быть переданы коллегам, смежникам или заказчикам в читаемом формате, — поясняет Павел Храпкин, эксперт направления BIM в компании "НИП-Информатика". — Обеспечивая техническую поддержку своих заказчиков по всей стране, компания "НИП-Информатика" также занимается проверкой совместимости программного обеспечения от различных вендоров, и "бесшовная" передача информации между различным ПО — одна из многих задач, которую помогаем решить для наших клиентов».
Марина Король считает, что интеграция продуктов со сторонними приложениями является одним из самых приоритетных направлений в Autodesk:
«Прежде всего наша компания поддерживает подход ОреnBIM, обеспечивая открытые форматы обмена данными. Наши продукты первыми проходят сертификацию на соответствие стандартам данных IFC. В России сформировалась развитая сеть "классических" разработчиков — около 100 компаний, создающих на базе наших продуктов решения для специфических задач. Кроме того, полторы сотни российских компаний осуществляют разработки на нашей платформе Forge. Это, в том числе, позволяет получать из моделей проектов любые данные, интерпретировать их, представлять и визуализировать их для заказчика в любом удобном формате, а также интегрировать с внутренними системами для решения различных управленческих задач. У нас есть глобальные партнеры. Так, благодаря партнерству с компанией ESRI мы обеспечиваем бесшовную передачу данных между BIM и ГИС-системами».
Заместитель руководителя отдела по обслуживанию клиентов «ТехноКад» Олег Береснев отмечает, что вопросы интеграции различных сервисов приобрели актуальность в последние пять лет, когда заказчик стал ценить результативность при минимальных затратах времени и усилий. Поэтому компания внедрила бесшовные каналы взаимодействия между внутренними CRM-системами заказчика и сервисами электронной регистрации в ПАО «Сбербанк», ПАО «ПИК СЗ» и другими крупнейшими игроками. В ближайшие 2–3 года в компании ждут увеличения спроса на эти услуги.
В Renga Software, идя навстречу заказчику, используют все возможности интеграции, включая общеобменный формат IFC, программное взаимодействие через API и ПО для управления строительством на платформе «1С». Такой же подход стараются использовать многие разработчики. Заказчики «Графисофт» могут сами выбирать удобные ему специализированные технологии и решения по принципу OpenBIM, что оказалось очень удобным для совместной работы ряда исполнителей над проектом Дворец художественной гимнастики в Лужниках в 2016 году. В LABPP самыми востребованными становятся приложения для взаимодействия САПР ARCHICAD с AVEVA и Tekla, по складскому учету и бухгалтерии — с 1C, по сметному делу — с ГрандСмета. «СОДИС Лаб» в прошедшем году запустила облачную платформу SODIS.IO с онлайн-доступом к данным мониторинга несущих конструкций зданий на любом этапе строительства и эксплуатации.
«В нашем активе начиная с 2012 года реализовано десять интеграционных решений с наиболее востребованными на рынке BIM-системами: Revit, Renga, ARCHICAD, Allplan, nanoCAD, Model Studio CS, AVEVA E3D, IndorCAD, Кредо.Дороги, Tekla, — рассказывает Владимир Изатов, директор НПП "АВС-Н", руководитель разработки программных продуктов семейства АВС, вице-президент Ассоциации "Сибирская БИМ-Академия". — Эффект от такого сотрудничества — значительное сокращение трудозатрат на разработку сметного раздела и значительное повышение достоверности информации об объемах и учтенных факторах в сметах. Наличие в линейке наших программных продуктов системы календарного планирования АККОРД позволяет нам реализовать технологию дополнения всех элементов модели информацией о стоимости, времени начала и продолжительности выполнения работ, потребных ресурсов — трудозатрат, строительной техники и материальных ресурсов (от 3D к 5D). Как результат, в 2021 году компания получила сразу два призовых места на V Всероссийском конкурсе "BIM-технологии": первое место в номинации "Лучшая BIM-идея года" и второе — в номинации "Отечественная программная разработка в области BIM"».
Еще одна примета развивающегося рынка — постоянное совершенствование и обновление программных продуктов, создание новых приложений. CSoft Development, имея собственную систему проектирования и моделирования зданий, в прошедшем году дополнила линейку ПО для трехмерного проектирования, компоновки и выпуска проектной/рабочей документации по технологическим установкам и трубопроводам на проектируемых или реконструируемых объектах сразу в двух приложениях — Водоснабжение и канализация и Отопление и вентиляция, а также ПО для проектирования генеральных планов и объектов инфраструктуры.
«Фактически отрасль ПО для информационного моделирования все больше приближается к модели SAAS — Software As A Service, то есть лицензии предоставляются в виде подписки, — считает Павел Храпкин. — Для некоторых игроков рынка это само по себе серьезное новшество».
«ПО по подписке не требует больших начальных вложений, — поясняет Денис Купцов. — Изменились и конфигурации программного обеспечения — они стали более удобными для пользователей. Такое обновление идет полностью в логике современного развития рынка с его гибким подходом к изменениям, отказом от долгосрочного планирования и возможностью для участников проекта выбрать именно то, что им необходимо для выполнения конкретных задач и конкретных проектов».
Мнение
Технический директор компании «ИндорСофт» Денис Петренко:
— У изыскателей и проектировщиков применение технологии информационного моделирования к транспортным объектам вызывает много серьезных вопросов. Объясняется это не только тем, что технология новая и раньше этим никто не занимался, но и не до конца сформированной нормативно-технической базой. Четких требований для выполнения именно инфраструктурных проектов в технологии BIM до сих пор нет. Однако применять технологию информационного моделирования как минимум полезно.
Все привыкли к тому, что результат проектирования — это набор чертежей определенного вида. Но чертежи не дают ответов на многие вопросы. Например, вот сечение с двускатным поперечным профилем, а вот — с односкатным. Как должна быть построена дорога между сечениями? Однозначного решения нет. Наличие модели и возможность ее увидеть позволяют точно представить результат проектирования и гарантировать его понимание на стадии строительства. Вывод — требование создания модели проектного решения как минимум полезно для выполнения качественного проектирования.
Использование ПО, позволяющего на всех стадиях обработки изысканий и проектирования видеть результат не только в чертежах (план/профиль), но и контролировать все построения в 3D, упрощает задачу создания информационной модели изысканий или объекта проектирования.
3D-визуализация в IndorCAD помогает сразу выявлять коллизии в проектных решениях, будь то проектная поверхность, тела дорожной одежды или водопропускные сооружения. Такой подход позволяет отказаться от заведомо неправильного или нереализуемого решения уже на ранних стадиях проектирования. Выглядящий вполне корректным чертеж может оказаться абсолютно нереализуемым на практике, что будет видно в 3D-модели. Именно это мы считаем очевидным преимуществом внедрения BIM-технологий в дорожное проектирование.
В дальнейшем решение, 3D-модель которого не вызывает диссонанса, всегда можно представить чертежами. А по 3D-модели, отображаемой непосредственно в IndorCAD в процессе проектирования, получить информационную модель очень легко — как говорится, «в несколько кликов».
Дорожное строительство
Тема дорог в России актуальна во все времена. Как должны строится дороги, в чем причины неудовлетворительного покрытия, какие технологии перспективны разберем в статье.
Дороги общего пользования классифицируют по материалу покрытия:
- Цементобетонные. Основой вяжущего материала в наружном покрытии выступает бетон. Преимущество цементобетонных дорого длительный срок эксплуатации. При соблюдении всех норм строительства и использования ремонт цементобетонному полотну потребуется не ранее 20 лет. Дороги с использованием бетона прокладывают двумя способами:
- Заливным. Готовую бетонную смесь заливают в заготовку дорожного полотна. Бетон набирает прочность и формирует монолит покрытия. У этого метода есть существенные недостатки. Работы можно вести только при положительных температурах выше 50С. При температуре воздуха ниже 5 градусов скорость схватывания бетона резко снижается или прекращается вовсе.
- Укладкой железобетонных плит. Предварительно напряженные изделия в форме плит укладываются по всей длине строящегося участка. Недостаток дорог из железобетона в том, что если не выдержать нормы по обустройству основания, плиты со временем начнут расходится; отдельные элементы будут утапливаться, и возникнут перепады высот на стыках плит. Усугубляет нарушение целостности дорожного полотна большегрузная техника. Справедливости ради стоит отметить, что современные технологии строительства дорог с использованием преднапряженного бетона позволяют создать прекрасные, долговечные и недорогие трассы. Цена километра дороги из ж/б плит до 50% ниже, чем из асфальтобетона.
- Асфальтобетонные. В основе вяжущего материала внешнего слоя выступает асфальтобетон- искусственный строительный материал. Представляет собой смесь из битума и минеральных заполнителей: песка, щебня, гравия. Для улучшения качественных показателей в асфальтную смесь могут добавляться дополнительные ингредиенты: полимеры, резиновая крошка.
Технология строительства дороги
Если рассматривать соотношение бетонных и асфальтированных дорого, то Россия на 98% покрыта асфальтобетонным полотном, бетонное покрытие составляет 2%. Поэтому далее речь пойдет о строительстве асфальтобетонных дорог. Стоит признать, что мировая практика доказала наилучшую эффективность бетонного покрытия. Возведение дорожного полотна высокотехнологичный и ответственный процесс, который состоит из нескольких этапов:
- Инженерные изыскания. Прежде чем приступить к работам по строительству транспортной артерии, необходимо провести инженерные изыскания:
-Топографические. Будущая трасса прокладывается на картах. Размечается местность.
- Геодезические. Выверяются координаты. Снимается профиль рельефа.
- Геологические. Обязательно проводят анализ грунта и исследуют насколько глубоко залегают водоносные пласты.
- Экологические. Проводят исследования экологических факторов, и взаимодействие объекта с окружающей средой. Вырабатываются меры по минимизации воздействия и нанесения вреда природе.
- Подготовительные работы. На размеченном участке расчищают территорию от деревьев и кустарников. Снимают верхний слой почвы. Подготавливают технологические подъезды. Переносят коммуникации. Подвозят сырье технику для строительства. Корректируют ландшафт: где необходимо возводят насыпи, а где того требует архитектурный план срезают холмы. До строительных работ продумывают систему водоотведения со строительной площадки. Особенно это важно, когда стройка планируется на глинистых грунтах.
Конструкция современной дороги представляет собой технологичное многослойное сооружение. В общих чертах выглядит так:
- Геотекстиль
- Песчаная подушка
- Георешетка
- Щебень
- Асфальт
- Подготовка основания. После того как снят плодородный слой почвы, грунт тщательно утрамбовывают. На подготовленную почву укладывают геотекстиль.
Геотекстиль - специализированный строительный материал, который предназначен для армирования дорожного полотна, отведению влаги; препятствует перемешиванию природного грунта и песчаной подушки, тем самым не допускается проседание дорожного полотна. Использование геотекстиля обеспечивает ряд преимуществ:
- Геотекстиль, в виде нетканых синтетических материалов, имеет продолжительный срок службы, равный 25 лет и более. Другие армирующие материалы, например, металлосетки не способны обеспечить такого срока. Применение геотекстиля продлевает срок службы автодороги и отодвтгает время проведения капитального ремонта.
- Геосинтетика, при условии соблюдения технологии укладки, не позволяет просыпаться в почву, смешиваться с грунтом насыпным материалам, что приводит к экономии и снижении стоимости сметы.
- Дорожные нетканые материалы универсальны в применении. Работают вне зависимости геологической структуры грунтов и температурных режимов эксплуатации, не подвержены коррозии и стойки к воздействию агрессивных химических сред. Отлично обеспечивают гидроизоляцию и водоотведение избыточной влаги.
- Не оказывают вредного влияния на окружающую среду.
Геотекстиль раскатывается вручную в заблаговременно установленную опалубку. Швы материала необходимо сваривать для формирования целостного покрытия участка.
Песчаная подушка необходима для дренирования влаги и для равномерной передачи нагрузок на грунт. На значительной части нашей страны грунты слабо приспособлены для строительства дорог. И благодаря климату подвержены морозному пучению. Это явление вознивает во влагонасыщенных почвах. Замерзая, грунт увеличивается в объеме и вздыбливает поверхность почвы. Это может отрицательно сказаться на целостности дорожного полотна. Предотвращает эффект морозного пучения наличие песчаной подушки и системы дренажа.
Песок утрамбовывают пневмовибраторами и гидрокатками массой 5-6 тонн. Для лучшего уплотнения песок поливают водой.
На подготовленный слой песка укладывают георешетку. Это относительно новое технологическое решение в строительстве дорог, но весьма эффективное. Георшетка представляет собой полимерную конструкцию ячеистого типа. Выпускается в плоском и объемном виде. Высота ребра в объемных решетках колеблется от 50 до 200 мм. Полимерная решетка в дорожной конструкции выполняет следующие функции:
- Предотвращает проседание щебня в песчаную подушку.
- Дополнительно армирует конструкцию. Щебень, набиваясь в ячейки формирует жесткую, объемную структуру, способную выдерживать динамические нагрузки.
В зависимости от технологии используют под дорожное покрытие применяют основания:
- Щебеночные. От качества материала основания зависит долговечность дороги. Поэтому для щебеночных оснований выбирают материал, который обладает достаточной твердостью на сжатие и будет, не разрушаясь, воспринимать запланированные нагрузки автотранспорта. Щебеночное основание допускается укладывать в любую погоду. Не требует особых условий хранения. Поэтому работы по обустройству щебеночного основания можно вести в любое время года. Щебень в рамках границ будущей дороги уплотняют тяжелыми катками. При этом происходит саморасклинивание элементов основания. Чем плотнее будет утрамбован слой, тем жестче и надежнее будет инженерно-строительная конструкция. Допускается насыпать основание двойным слоем. Нижний слой из крупнофракционного щебня, верхний слой из более мелкого. При укатке происходит заполнение свободного пространства, увеличивается плотность основания.
- Песчано-щебеночные. Универсальные смеси, которые пригодны для строительства любых типов дорог. За счет присутствия песка обеспечивается плотная укладка, не остается свободного пространства для скапливания жидкости и образования воздушных карманов. Эти дефекты приводят к образованию трещин в ходе эксплуатации и способствуют разрушению полотна.
- С использованием вяжущего материала. Такие основания называют еще черным щебнем, так как это представляет собой смесь щебня и битумных материалов. Укладывается горячим и холодным способом. Присутствие битумных эмульсий обеспечивает водоотталкивающий эффект и монолитность структуры. Такие основания отлично работают в зонах с резкими перепадами температур. Во всех случаях основания уплотняются согласно правилам, прописанным в строительных нормах.
Укладка покрытия
После укладки щебневого основания требуется проливка битумной мастикой. Это обеспечит надежное сцепление наружного слоя с основой. Асфальтобетонные смеси поставляются к участку проведения работ самосвалами с АБЗ- асфальтобетонных заводов. Чтобы сэкономить на эксплуатации транспорта и сократить время доставки, применяются мобильные АБЗ, которые способны производить требуемое количество материала в непосредственной близости от объекта.
Технология выработки асфальта проста: необходимо разогреть битум и смешать в нужных пропорциях ингредиенты смеси. В состав смеси входит песок, гравий, мелкозернистый или среднезернистый щебень, битум.
Привезенную смесь разравнивают вручную или при помощи асфальтоукладчиков. Одной тонны асфальтобетона достаточно, чтобы покрыть 10 м2 поверхности толщиною в 4 сантиметра.
Качество дорожного покрытия зависит от уплотнения асфальтобетонной смеси. И тут важно, чтобы температура состава была не ниже определенной технологией. Если смесь остыла ниже, чем на 50-600С от требуемой, то уплотнить состав до нужных величин сложно или невозможно вовсе. Нижний предел рабочей температуры смеси составляет 105-1200С. Уплотнение является конечной операцией по укладке верхнего слоя дороги. Трамбуется и уплотняется асфальт методом укатки и вибрации. После операции уплотнения меняются свойства асфальтобетона:
- Повышается плотность материала. Соответственно возрастает жесткость и сопротивляемость истиранию.
- Минимизируюется количество пор, где может скапливаться влага. Покрытие приобретает морозостойкость и влагоотталкивающие свойства.
- Укрепляются физические и физико-химические связи между частицами, что делает покрытие долговечным.
- Плотный асфальт меньше подвержен продавливанию в ходе эксплуатации.
В случае недостаточного уплотнения полотна слой асфальта остается рыхлым, что приводит к скорому разрушению дорожного покрытия.
Толщина асфальтового покрытия зависит от назначения автодороги. Малонагруженным дорогам с неинтенсивным транспортным потоком: придомовые, дороги в коттеджных поселках, - достаточно слоя в 4 сантиметра.
Междугородние автомагистрали, по которым интенсивно движется грузовой транспорт требуют трехслойного покрытия с армированием слоев металлической сеткой.
Завершающим этапом строительства автодороги служит нанесение разметки, установка ограждений, обустройство ливневок. От качества перечисленных работ зависит безопасность движения. К сожалению, в России не придают должного внимания качеству разметки или полноценной работе систем водоотведения даже на федеральных трассах. Как результат повышенная аварийность в сырую погоду и в темное время суток.
Контроль качества дорожного полотна
После завершения укладки верхнего слоя требуется время для окончательного набора прочности асфальтобетоном. Через1- 3 дня дорожное покрытие подвергается оценке соответствия нормативным параметрам. Для этого с площади 7000 м2 отбирают не менее 3 образцов не ближе 1 метра от края проезжей части. Образцы, полученные методом кернения или вырубки, доставляют в лабораторию. В лабораторных условиях устанавливается коэффициент уплотнения. При горячем методе укладки коэффициент должен составлять не менее 0,99.
Помимо уплотнения покрытия автомобильную дорогу как инженерное сооружение должны контролировать по:
- коэффициенту сцепления автомобильной шины с покрытием
- ровности полотна
- шероховатости покрытия
- соответствию разметки действующим ГОСТам
- видимости в плане
- организации остановок общественного транспорта и пешеходных переходов
- освещенности опасных участков
- наличию и корректному выставлению дорожных знаков
Дефекты автомобильных дорог
Несмотря на существующую отличную нормативную базу, успешный зарубежный опыт дорожного строительства, Российская федерация медленно и неохотно перенимает успешные технологии. Причина тому закостенелость отрасли, недостаточное финансирование, сомнительные схемы и слабый контроль, низкая ответственность.
Типичные дефекты дорожного полотна:
- Образование колеи. Возникает, когда недостаточно уплотнено основание или использован тонкий слой асфальтобетонного покрытия.
- Просадка полотна. Возможна, когда неверно обустроена система водоотведения. Атмосферной или грунтовой водой постепенно размывается основа. Такой дефект случается, когда гранитный щебень заменяют на известковый. Во-первых, известковый уступает граниту по твердости и прочности на сжатие. Во-вторых, породы, содержащие известняк, подвержены химическому разрушению водой, которая всегда имеет слабокислотную рН- среду за счет содержания угольной кислоты- Н2СО3.
- Образование многочисленных трещин. Применен рыхлый асфальт.
- Вспучивание поверхности. Необустроен должным образом дренаж. Дорожная конструкция подвержена морозному пучению.
- Отслаивание слоев асфальтового покрытия. Нарушена технология укладки асфальтобетонных слоев.
Стоит отметить, что причины каждого дефекта на действующей автомобильной трассе необходимо оценивать глубоко и всесторонне. Возможно, возникновение брака из-за ошибки в геодезии, проекте, некачественном материале, нарушении технологии строительства или совокупности факторов.
Перспективные технологии
Подход к дорожному строительству в России и странах Европы и Северной Америки серьезно отличается. Поэтому некоторые приемы, которые типичны для зарубежья, для нас - будущее.
Перспективным для нашей индустрии дорожного строительства является переход от асфальтобетонной технологии к комбинированной. Это значит, что асфальт укладывается не на щебеночное основание, а на предварительно напряженные железобетонные плиты. Доля таких дорог зарубежом велика. Срок службы в несколько раз выше, чем асфальта.
В Японии строятся дороги с подогревом верхнего слоя. Таким образом японцы решают вопрос обледенения. В качестве теплоносителя выступает горячая вода. Альтернативой выступают дороги с подогревом от солнечных батарей. Генерируемого электрического тока достаточно, чтобы в металлической сетке, заложенной в верхний слой, образовывалось тепло, препятствующее обледенению.
В Нидерландах применяют для разметки светящуюся краску. При температуре воздуха 00С и ниже на разметке появляются снежинки, предупреждающие водителя о возможном гололеде.
Внедрение цифрового моделирования в проектирование и строительство позволит повысить качество дорог, контроль за проведением работ по строительству и ремонту, снизит затраты на объект в целом, повысит безопасность эксплуатации дорожной сети.
Безусловно, описанные нововведения увеличивают стоимость возведения участка дороги. Но в данном направлении нельзя мыслить узко. Если учесть расходы на поддержание работоспособности дороги за 40-50 лет, то выяснится, что освоение новых подходов рационально и экономически выгодно государству:
- Экономия бюджета.
-Увеличится пропускная способность автодорог.
- Сократится время доставки грузов, а это влияет на стоимость товаров.
- Высвободятся ресурсы для строительства и обновления новых дорожных нитей.
- Поднимется инвестиционная привлекательность автомобильных перевозок.
- И главный момент, возрастет безопасность эксплуатации дорог.
Все это возможно только при изъявлении политической воли, принятия законодательных инициатив, направленных на пересмотр подхода к дорожному строительству, государственной поддержке новаторских научных разработок.
Звукоизоляция
Уровень комфорта жилья складывается из разных субъективных факторов, которые создают приемлемые условия нахождения в жилом помещении. К ним относят: температуру, влажность, планировку, вид из окна, удобство эксплуатации и многие другие. Не на последнем месте стоит уровень шума. Шум - постоянный спутник жителей городов. Некоторые люди привыкают к посторонним звукам, доносящимся от соседей и с улицы. Но большинство решительно настроены на обеспечение тишины в собственном жилище. Дискомфорт людям, как правило, доставляют не посторонние звуки, а превышение субъективного уровня восприятия шумов. Для каждого человека этот показатель индивидуален. Тем не менее в СанПиН установлены допустимы нормы по шуму в жилых помещениях. Максимальный уровень постоянного звукового давления не должен превышать 40 Дб, а звук от ударного воздействия 55 Дб.
Виды шумов
Возникновение звука или шума связано с появлением колебаний определенной частоты в физической среде под воздействием внешних источников. К источникам бытовых шумов относят любую бытовую технику, электронику, всевозможные механизмы и самого человека. Физическая среда- это среда распространения звуковой волны: материал строения или воздух.
В зависимости от среды распространения шумы делят на:
- Воздушные. Возникают в пространстве в следствии распространении звуковой волны по воздуху. Примером служит громкий разговор, плач ребенка, шум проезжающего автомобиля или поезда, громкая музыка и так далее.
- Ударные. Этот вид шумов образуется в материалах строения при непосредственном механическом воздействии на стены, пол, окна, потолок, двери. И от них передается в пространство. Это, всем знакомый, звук работающего перфоратора, перемещение мебели, танцы, стуки по батареям отопления и прочее.
- Структурные. Разнородные шумы- вибрации, которые передаются через элементы конструкции здания. Например, работающая вентиляция, неправильно установленная стиральная машина.
Если звук в воздухе распространяется примерно одинаково, то различные вещества проводят звуковые волны по-разному. От этого зависит звукоизоляция и шумопоглощающая способность здания в целом и элементов квартиры в частности.
Какие дома «тише»
При выборе жилья, если минимальный уровень шумности является определяющим, то необходимо обратить внимание на материал и период постройки здания.
- Дома сталинской и до сталинской эпохи. В начале 20 века дома строились из кирпича, отапливались дровами и углем. Поэтому, чтобы дом был теплый, строение должно было иметь толстые стены и потолки. Межэтажные перекрытия обустраивались при помощи металлических балок и деревянной обшивки. Между слоями потолочной обшивки засыпалась земля, что служило великолепной шумоизоляцией.
Дома, возводимые по проектам с 1933 по 1960 год, получили название «сталинки» Возводились постройки из красного или силикатного кирпича. За счет толстых наружных и межквартирных стен обладают отличной звуконепроницаемостью.
Дома начала двадцатого столетия и по начало панельного строительства наделены наилучшими звукоизоляционными характеристиками.
- Панельные. Панельные дома, построенные до внедрения технологии «теплая панель», имеют посредственный уровень шумоизоляции за счет неплотного примыкания панелей, тонких межэтажных перекрытий и межквартирных стен. Справедливости ради стоит отметить, что панельные дома, в которых произведен капитальный ремонт: герметизированы швы, проложен утеплитель, нанесена штукатурка, оборудован фасад- показывают низкий уровень шума, проникающего снаружи.
- Современные кирпичные дома не имеют такой звукоизоляцией как «сталинки», но являются самыми «тихими» среди существующих типов строений.
- Монолитные здания. Самые «звучные» в рейтинге. Несущие железобетонные конструкции пронизывают постройку сверху до низу. Железобетон отлично передает ударно-звуковые нагрузки на весь дом. Звуковые волны способны поглощать наружные и межквартирные стены из вспененного бетона и кирпича. Тем не менее в таких домах требуется дополнительная шумоизоляция для комфортного проживания или удаленной работы.
Звукоизолирующие материалы
Для того чтобы успешно бороться с акустическими раздражителями необходимо правильно подбирать материал по показателям звукоизоляции и звукопоглощению.
Звукопоглощение - это коэффициент разности энергий падающего звука и отраженного. Напрямую зависит от плотности материала. При коэффициенте 1 энергия падения звука равна энергии отражения. Случай нереальный, но при достижении такого показателя в помещении будет продолжительное эхо. И наоборот, чем ближе показатель к нулю, тем сложнее уловить отражение звука- эхо, и тем тише будет в соседних помещениях, так как энергия звука распределена в среде, преградившей путь звуковой волне. Энергия звука успешно гасится высокопористыми, низкоплотными материалами. На основании этих выводов материалы для обеспечения акустического комфорта делят на:
- Твердые. Коэффициент звукопоглощения составляет 0,5. Плотность составляет до 400 кг/м3. К ним относят такие материалы как вермикулит, гранулированная минеральная вата, перлит и другие.
- Полужесткие. Сюда относится продукция, имеющая пористое строение. Например, пенополиуретан, пенополистирол. Имеют коэффициент 0,5-0,75, и плотность от 85 до 130 кг/м3.
- Мягкие. В эту группу входят непрессованные минеральные и стекловолокнистые, войлочные материалы. Способность поглощать энергию звука достигает 95% или соответствует коэффициенту 0,95 при плотности до 0,8 кг/м3.
Следующим показателем, который применяется для подбора изолирующих материалов, выступает индекс звукоизоляции. Рассчитывается лабораторно для каждого вида изделий, и показывает, насколько материал способен снизить уровень шума, поступающего извне. Еще носит название индекс реверберации (Rw), измеряется в децибелах. Чтобы в помещении не было слышно человеческой речи, материал стен, потолка, пола должен иметь Rw не менее 45 Дб.
Сделать полностью бесшумную квартиру очень сложно, и этого не требуется. Более того, к этому нельзя стремиться, так как находясь в помещении и не получая посторонних звуков, у человека развиваются слуховые галлюцинации. Для достижения акустического комфорта достаточно снизить уровень шума до нужного приемлемого уровня. Помогают в этом современные строительные материалы. Промышленность выпускает продукцию в виде звукоизолирующих подложек, на которые впоследствии укладывается теплоизоляция, либо напольное покрытие, так и комплексных звукоизолирующих материалов, способных бороться с ударным и воздушным шумом.
Торговых названий материалов существует великое множество, но все они призваны бороться с тремя видами шумов: структурным, воздушным и ударным.
Звукоизолирующие подложки
Полимерно-битумная мембрана. Состоит из нетканой основы, на которую нанесен слой битума 3-5 мм., модифицированный полимерами и усиленный сеткой из стекловолокна. Задекларирован индекс звукоизоляции 26-39 Дб в зависимости от толщины. Хорошо гасит ударные шумы. Недостатком выступает горючесть материала.
Штапельное стекловолокно. Представляет собой материал из нарезанных и беспорядочно склеенных отрезков стекловолокна. Относится к долговечным материалам, лабораторно установлен индекс звукоизоляции 42 Дб. Не относится к горючим. Недостаточно гасит ударные шумы.
Стекловойлочный холст с односторонней битумной пропиткой. Многокомпонентный материал, состоящий из стекловолокна, пропитанного битумом и слоя войлока. Коэффициент звукоизоляции 23-29 Дб.
Экструдированный пенополистирол. Обладает высоким сопротивлением сжатию, имеет высокие теплоизоляционные характеристики. Способен снижать уровень шумности на 25 Дб. К недостаткам относят высокий класс горючести материала.
Пробкорезиновая подложка. Плитный материал, производится прессованием пробковой и резиновой крошки. Хорошо гасит ударные шумы. Но имеет невысокие показатели по влагоустойчивости. Поэтому нельзя применять в ванных и не рекомендуется на кухнях.
Вспененный полиэтилен. Наименее устойчив к ультрафиолету, способен сильно деформироваться при физических нагрузках. Rw составляет 12-15 Дб.
Шумопоглощающие материалы
Минеральная или каменная вата. Продукт, полученный в результате переплавки шлаков, базальтовых пород при температуре 14000С. Имеет волокнистую структуру. Выпускается в виде плит или матов низкой плотности. Является паропроницаемым материалом, не препятствует естественному воздухообмену. Обладает высоким коэффициентом звукопоглощения 0,8-0,95. Относится к негорючим веществам. Биологически инертна, то есть не подвержена воздействию плесени и грибков.
Стекловолокнистая вата. Продукция, получаемая из стекловолокон разной длинны, скрепленных полимерными смолами. Толщина волокон в плите колеблется от 3 до 15 микрон. Относится к негорючим материалам. Химически и биологически устойчива. Характеризуется максимальным коэффициентом звукопоглощения – 0,9- 0,99. По сравнению с минеральной ватой более легкая.
Звукоизолирующие сендвич-панели (ЗИПС). Эффективны против любого шумового воздействия. Состоят из гипсоволокнистого листа, каменной или стекловолокнистой ваты и элементов крепления к поверхности. Характеристики звукоизоляции и шумопоглощения напрямую зависят от толщины конструкции. Недостатком является значительный вес панели. Использование внутри помещения серьезно скрадывает полезное пространство.
Материалы, работающие против структурного шума
Представляют собой прокладки или составы, которые располагаются между источником шума и примыкающей конструкции.
Виброакустический герметик. Герметик на силиконовой основе. Отлично гасит вибрации, выделяется высоким индексом звукоизоляции- 29 Дб. Обладает великолепной адгезией ко всем строительным материалам. Используется для заполнения швов, трещин, и препятствует распространению структурного шума.
Стеклохолст. По своему строению- тонковолокнистая структура. Выпускается в виде лент разной ширины. Характеризуется высокими показателями шумопоглощения и гашения вибраций.
Эластомерные прокладки для оконных проемов и дверей на клеевой основе. Производятся из мелкопористого пенополиуретана и вспененной резины. Производятся в форме лент и пластин. Монтируются в места примыкания стеклопакетов к оконному блоку, подвижных частях и в дверные проемы для снижения передачи структурных вибраций.
Волокно из кремнезема. Материал получают выщелачиванием натриевосиликатного стекловолокна. Таким образом получается экологичное, негорючее, легкое вещество. Формируя маты, получают материал для устранения причин распространения шумов. Индекс шумоизоляции равен 27 Дб.
Шумоизоляция квартиры
Обдуманный, спланированный подход к шумоизоляции- это половина успеха. Начинать следует на этапе планирования ремонтных работ. Своевременно не включенные в проект работы по шумоизоляции сводят к нулю все последующие усилия по установлению акустического комфорта. Подходить к решению вопроса необходимо структурно. Первое, что необходимо осуществить, создать условия для максимального отражения звуковых волн от внешних стен, дабы воспрепятствовать передаче энергии звука конструкции здания. На следующем этапе нужно спланировать, каким образом обеспечить рассеивание и поглощение звуковых волн, проникших в помещение. Если монтаж внешних материалов по звукоотражению и шумопоглощению в многоквартирных домах возможен только в порядке профилактических мероприятий по улучшению качественных показателей или капитального ремонта, то внутренние работы доступны в любое время.
Полы
Необходимо учесть, что напольные покрытия по-разному передают звук. Ламинат усиливает шум, линолеум, пробковый пол- гасят. Стоит озаботится качественной шумопоглощающей подложкой и возможностью обустройства «плавающего» пола. Это конструкция пола, где внешнее покрытие накладывается на подложку без жесткого крепления к основе (стяжке, лагам). Между стеной и напольным покрытием прокладывается демпферная лента.
Стены и потолки
В современном строительстве для внутренней шумоизоляции стен и потолков используются каркасные и бескаркасные конструкции. Некоторые виды финишной отделке хорошо выполняют роль звукопоглотителей, например виниловые обои. Стоит учесть, что при использовании каркасных конструкций необходимо упразднить акустические мостики. Незакрытый металлический профиль, метизы способны многократно усиливать звуковое давление.
Окна
При шумоизоляции жилища окнам следует уделить достаточное внимание. Старые деревянные окна следует поменять на пластиковые. В идеале с двойным или тройным остеклением с толщиной стекла от 6 мм. При заказе окон оправданно выбирать качественный толстостенный профиль. Отлично оградит от шума инертный газ, если будет закачан в камеры стеклопакетов. Имеет смысл обратить внимание на уплотнитель между рамами и оконным блоком. Через неплотное примыкание в жилье может проникать не только лишний звук, но холод.
Отдельно необходимо рассмотреть ситуацию с проветриванием. Все усилия по выстраиванию акустического комфорта могут быть сведены к нулю, когда в помещении требуется открыть окна. В этом случае необходимо заказывать сложноконструктивные окна с клапанами проветривания. Воздухообмен в комнате происходит даже при закрытых рамах без образования сквозняков.
Заделывать монтажные швы лучше виброгерметиком для предотвращения распространения от окон уличных ударных и структурных шумов.
Двери
Межкомнатные двери служат препятствием свободному распространению звука в квартире. Результат значительно выше, если в конструкции двери не предусмотрены полости, и она выполнена из материалов, поглощающих звуковые волны. Эффективно в борьбе с шумом наличие в дверной коробке притворов, исключающих образование щелей.
К входной двери предъявляют особые требования. Помимо защиты от несанкционированного проникновения, дверь несет теплозащитные и звукоизоляционные свойства. Поэтому ее изготавливают многослойной. Наружный металлический слой хорошо отражает звуковые волны, а внутренне наполнение из минеральной ваты поглощает и рассеивает звуковую энергию. Для лучшей звукоизоляции притворы входных дверей оснащают двойными уплотнителями из вспененного полиуретана.
Советы по звукоизоляции
Не стоит бездумно доверять рекламным баннерам в интернете и роликам, снятым непрофессионалами. В строительных магазинах и на рынках появилось многочисленное количество материалов, обещающих отменную звукоизоляцию: акустические обои, натяжные потолки со звукоизоляцией, шумопоглощающая штукатурка и так далее.
Тут важно понимать какой уровень звука будет приемлем в квартире, и какие фактические показатели в помещении. Вероятнее всего потребуется дополнительная изоляция от ударных и структурных шумов. Немаловажно при выборе обращать внимание на индекс звукоизоляции. Если показатель равен или более 15 Дб, то на эффективность материала можно рассчитывать.
Не стоит отказываться от привычного покрытия- ламината. Можно повысить уровень поглощения звуковой энергии, используя акустические подложки.
Расчеты по звукоизоляции целесообразно доверить профессионалам. Так удастся добиться максимального эффекта и сэкономить средства.
Если это возможно, согласовать с соседями сверху монтаж звукоизоляции их полов. Только так удастся наиболее эффективно бороться с ударными шумами от шагов, падений предметов, перемещений мебели, и в целом позволит изолировать потолок от проникновения посторонних звуков сверху.
Не имеет смысла локально обустраивать зоны шумоизоляции. Это принесет результат в 3-5 Дб. Это сопоставимо с ковром на стене или ковролином на полу. Для того, чтобы добиться наилучшего результата и сделать жилище тихим и комфортным для проживания необходим системный и структурированный подход.