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».
Как получить высокопрочный промышленный бетонный пол?
Промышленный бетонный пол может быть базовым и финальным напольным покрытием. Задействуют его не только на производственных объектах, но и в большинстве торговых, офисных центрах, в общественных зданиях. Благодаря современным технологиям промышленные бетонные полы не только улучшили и без того качественные характеристики по износостойкости и прочности, но и стали иметь интересные дизайнерские решения.
Под длительной защитой
В настоящее время все активнее при строительстве различных объектов задействуются промышленные полы с топпингом - специальной смесью, укрепляющей верхний слой бетонного покрытия. Топпинги имеют свои разновидности (на основе кварца, корунда или металла), а также различаются по способу нанесения (сухой на бетонную поверхность, влажный на влажную, влажный на сухую).
По словам менеджера по продукту «Промышленные полы» Master Builders Solutions, ООО «МБС Строительные системы» Дарьи Волововой, при выборе топпинга важно знать, каковы будут условия эксплуатации пола на объекте. В первую очередь важны такие показатели, как истирающая и ударная нагрузка, к тому же вид наполнителя значительно влияет на показатель износостойкости упрочняющей смеси. Но, при этом, долговечность готового пола зависит и от множества других факторов. Бывают ситуации когда хорошо выполненный пол с кварцевым топпингом эксплуатируется лучше, чем пол с корундовым топпингом, затертым в сложных условиях. Также на рынке есть т.н. литые топпинги, технология нанесения которых отличается от традиционной порошковой. Как правило, такие топпинги в момент нанесения не рассыпаются на поверхность бетона в сухом виде, а укладываются слоем затворенного водой материала. С точки зрения конечных характеристик такой вариант более предпочтителен, так как финишный слой пола состоит из чистого упрочнителя, а не перемешанного с бетоном в процессе укладки.
Несмотря на то, что классическая «порошковая» технология упрочнения бетонных полов очень распространена на рынке, добавляет эксперт, она является одной из самых сложных с точки зрения соблюдения нюансов выполнения работ. Большая доля успеха лежит в хорошо подобранной рецептуре бетона и стабильности характеристик бетонной смеси в течение каждой заливки. Также большое значение имеют условия производства работ. Топпинги, как любой цементный материал, требуют правильного температурно-влажностного ухода непосредственно после окончания работ, а также контроля условий окружающей среды в процессе монтажа.
«В 2020 году ввиду активного роста сегмента логистики, когда открывались и расширялись складские площади интернет-магазинов, топпинги, на мой взгляд, стали покупаться активнее. При этом, спрос на ремонт и обновление старых бетонных полов становится все более актуальным в последнее время. Мы это видим по большому количеству запросов на технологию выполнения т.н. топпинга по старому бетону - тонкослойного высокопрочного финишного покрытия MasterTop 135PG или MasterTop 450PG. Эти материалы позволяют обновить существующий бетонный пол без значительного поднятия отметки пола»,- подчеркивает Дарья Воловова.
Руководитель Учебно-Технического Центра АО «ГЛИМС-Продакшн» Владимир Хрипунов продолжая тему сообщил, что в настоящее время основные требования при обустройстве промышленных полов предъявляются к марочной прочности бетонной смеси, от которой зависят все остальные свойства готового напольного покрытия - стойкость к истиранию, внешний вид и прочее. Кроме того, для торговых и выставочных залов высокое значение имеет возможность колеровки напольного покрытия. Хотя в данном сегменте встречаются и требования в стиле индустриальный лофт. Например, все напольные покрытия торговых центров «Леруа мерлен» серые – как классические промышленные полы.
Оптимальное обустройство
При заливке промышленных бетонных полов очень часто используется несъемная опалубка, а также рельс-формы. Данные системы помогают оптимальному проведению работ и улучшает качество напольного покрытия.
Руководитель проектного отдела ООО «Пейкко» Игорь Тихонов отмечает, что несъемная опалубка не требует демонтажа после заливки бетона, что экономит время и рабочую силу. За счет своей конструкции она одновременно выполняет функцию деформационного шва. Использование такой системы обеспечивает более быстрый и легкий способ укладки бетона, а также получение полов высокого качества, не требующих технического обслуживания. Несъемную опалубку можно использовать при устройстве полов толщиной от 100 мм на грунтовом основании или бетонной подготовке. С экономической точки зрение применение несъемной опалубки позволяет избежать дорогостоящего ремонта с заменой чернового и основного покрытия; повышает устойчивость к динамическим нагрузкам; обеспечивает долговечность конструктивной основы.
По словам эксперта, рельс-формы оптимальны для создания полов в небольших промышленных помещениях, таких как: гаражи, площадки подземных или крытых автостоянок. Также они применяются при устройстве бетонной стяжки поверх плиты перекрытия. Для устройства промышленных полов большой площади применяются деформационные профили, обеспечивающие передачу усилий с одной карты заливки на другую. Их стоимость в сравнении с рельс-формами существенно выше и зависит от конструктивного исполнения.
«Рынок промышленных полов постоянно развивается, появляются современные виды топинговых покрытий, улучшаются прочностные характеристики. Системы деформационных профилей также совершенствуются, учитывая потребности рынка. Увеличивается несущая способность систем для передачи усилий, улучшается форма силовых профилей, обеспечивая максимально ровное сопряжение с поверхностью бетонной плиты. В частности, не так давно появилась новая система профилей, выполненных в форме синусоиды. Данные профили успешно применяются в зоне интенсивного движения специальной техники с роликовыми колесами. В ближайшее время наша компания планирует выпуск деформационных швов с силовыми профилями в такой форме»,- сообщил Игорь Тихонов.
При ремонте бетонного пола часто проводится и его фрезеровка. Это позволяет ускорить сроки, а также качество ремонта. Генеральный директор "Швамборн Рус" Иван Минчев обращает, что при выборе фрезеровальной (шлифовальной) машины следует правильно оценить экономическую выгоду использования более дорогой или дешевой модели, ее технологические характеристики, срок службы, бренд и т.д. Также, добавляет он, важно четкое соблюдение правил эксплуатации данного оборудования. В частности, фрезерный ротор, ламели и оси ротора нужно проверять на пригодность после каждой эксплуатации и при необходимости заменить на новые. Фрезеровальная машина по бетону всегда должна работать вместе со соответствующим пылесосом – это единый рабочий комплекс. Как и каждый автомобиль, она должна проходить техническое обслуживание раз в году.
Промышленные виды и типы фундаментов
Прочность и надежность любого сооружения зависит от надежности фундамента и грунтового основания.
Стоимость фундамента в затратах на строительство сооружения составляет от 7 до 15%. Но при строительстве на местности со сложным рельефом, сильно обводненных почвах, с применением укрепления грунта, стен и так далее, стоимость может взлетать до 40%. Поэтому крайне важно подходить к выбору фундамента обдуманно и взвешенно.
От чего зависит выбор фундамента
Фундамент– это подземная часть здания или сооружения, воспринимающая нагрузку от надземной части и передающая ее на грунтовое основание. Фундамент состоит из следующих элементов:
- Обрез – верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются наземные части здания.
- Подошва- нижняя плоскость, соприкасающаяся с грунтовым основанием
Состояние грунтов
Грунты– это геологические породы, залегающие в верхних слоях земли. Состоят из твердых частиц- зерен, разной размерности, по- другому- «скелета грунта», и пустот, заполненных атмосферным воздухом или частично водой.
Основанием называется толща грунта, непосредственно принимающая нагрузку от фундамента здания или сооружения.
Основания, способные воспринимать нагрузку без предварительного усиления грунтов, называют естественным. Основания, которые могут принимать нагрузку только после проведения мероприятий по усилению грунтов, называются искусственными.
В следствии давления, передаваемого зданием, грунты под фундаментом испытывают значительные сжимающие усилия. Под действием этих нагрузок грунты равномерно уплотняются. Такие равномерные деформации называют осадкой, которые вызывают осадку фундамента.
Неравномерные деформации грунта, происходят в результате уплотнения и коренного изменения структуры грунта под воздействием внешних нагрузок, либо собственной массы, или других факторов. Например, замачивания просадочного грунта, подтаивания участков льда в грунте, называют просадкой. Такие деформации могут вызвать повороты фундаментов, вплоть до разрушения. Просадки основания недопустимы.
Для того, чтобы деформации не оказали опасных воздействий на работающие под нагрузкой конструкции, не повлияли на условия эксплуатации, установлены предельные величины деформации основания и напряжения в грунте, возникающих под подошвой фундамента. Ширина и глубина напрягаемой зоны значительно превосходит ширину основания фундамента. Но на глубине равной шестикратной ширине подошвы фундамента грунт уже не испытывает напряжений.
Если грунты-основания, в пределах сжимаемой толщи, не обладают необходимой несущей способностью, например, насыпные грунты, торфяники, рыхлые песчаные и суглинистые грунты с большим содержанием органических осадков, то их искусственно укрепляют или применяют фундаменты, передающие нагрузки на нижележащие прочные грунтовые основания.
При проектировании промышленных фундаментов обязательно учитываются предельные состояния грунтов по двум группам:
- Несущей способности
- Деформации
Глубина заложения фундамента
На показатель глубины заложения строительного основания влияют факторы:
- Эксплуатационное назначение строения
- Архитектурные особенности сооружения
- Нагрузки: статические и динамические
- Уровень и состояние грунтовых вод
- Глубина заложения коммуникаций и фундаментов соседних строительных конструкций
- Характер грунтов
- Уровень промерзания почвы
- Рельеф местности строительной площадки
Какие существуют нагрузки на фундамент
При расчете параметров основания будущего здания максимально учитываются всевозможные нагрузки. Нагрузки на фундамент делят на постоянные и переменные.
Постоянные нагрузки:
- Вес строительных материалов для возведения стен, материалы окон и дверей
- Вес перекрытий.
- Кровля.
- Лестничные марши
- Вентиляционное и санитарно- техническое оборудование
- Станки, подъемные механизмы и другое стационарное оборудование
Переменные нагрузки:
- Ветровая нагрузка.
- Нагрузка снежного покрова.
- Динамические нагрузки от прилегающих автомобильных дорог, аэропортов, соседних промышленных зданий.
- Вес людей работающих, проживающих и обслуживающих здание.
- Вес мебели, мобильного оборудования.
Требования к фундаментам
К строительным основаниям предъявляются те же, либо более строгие требования, что и к возводимым на них строениям. Поэтому срок службы фундамента не может быть менее срока эксплуатации здания или сооружения.
- Прочность.
- Устойчивость на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы.
- Инертность к воздействию агрессивных грунтовых вод.
- Стойкость к климатическим факторам таким как морозостойкость, пучению грунтов при замерзании.
- Соответствие по долговечности сроку службы здания.
- Экономичность.
- Индустриальность – это возможность производства конструктивных элементов промышленным способом.
Исходя из вышеперечисленных требований выстраиваются принципы проектирования строительных оснований, а именно:
- Расчет фундаментов строений производится по предельным состояниям независимо от вида и типа строительного основания, опираясь на данные геолого-инженерных изысканий.
- Учет взаимодействия всей системы - грунт, строительное основание и надфундаментные несущие сооружения: стены, балки, перекрытия.
- Всесторонний подход при отборе типа фундамента: оценка работы грунтов на основе инженерно-геологических условий на строительной площадке; степени реакции несущей конструкции здания или сооружения на неравномерные деформации грунта.
Проектирование фундаментов
Проектировать строительные основания должны специалисты высокого профессионального уровня. Цена ошибки, допущенной при проектировании, может быть очень высока. К проектированию фундамента следует приступать только тогда, когда на руках имеются все вводные данные: результаты инженерно- геологических исследований, подробный проект надфундаментной части здания или сооружения. Приведенные факторы указывают на сложность выполнения проектирования оснований и фундаментов. Поэтому бывает трудно однозначно решить с выбором рационального типа фундамента, не приняв во внимание несколько возможных, конкурирующих вариантов. Окончательное решение следует принимать на основе технико-экономического сравнения рассматриваемых вариантов оснований и фундаментов. При этом необходимо учитывать финансовые затраты на подготовительные работы, проектировку и строительство; долговечность конструкции, материалоемкость, индустриальность изготовления, трудоемкость, возможность проведения работ в холодное время года. Важно учесть момент сохранения естественной структуры грунтов основания во время производства земляных работ.
Вариантное проектирование оснований и фундаментов рекомендуется выполнять в такой последовательности:
- Наметить возможные, конкурирующие варианты оснований и фундаментов с учетом инженерно-геологических условий строительной площадки, конструктивных особенностей здания или сооружения и действующих нагрузок.
- Рассчитать выбранные варианты оснований и фундаментов в стадии технического проекта, отобрав наиболее нагруженные фундаменты.
- Провести технико-экономическое сравнение вариантов и выбрать из них наиболее рациональный.
Классификация фундаментов
Фундаменты классифицируют по признакам.
По форме в плане:
- Ленточные
- Столбчатые
- Сплошные (плитные)
- Свайные
По виду материала:
- Бетонные
- Железобетонные
- Бутовые
- Бутобетонные
- Кирпичные
- Деревянные
По характеру работы под нагрузкой
- Жесткие. Такие фундаменты испытывают преимущественно сжатие, и в которых не возникает деформации изгиба. Производятся из природного камня и цементного раствора. Например, бутобетон или бетон.
- Гибкие. Работающие как на сжатие, так и на изгиб. В строительстве подобных фундаментов применяют железобетон.
По способу производства:
- Сборные
- Монолитные
По глубине заложения
- Мелкого заложения. Как правило, это до двух метров, но выше точки промерзания грунта
- Глубокого заложения. Ниже точки промерзания грунта.
Виды и типы фундаментов
Ленточные
Применяют на сухих, прочных грунтах. Ленточные фундаменты могут быть как сплошными, так и прерывистым. В разрезе могут представлять собой прямоугольник, трапециевидную форму, либо ступенчатую конструкцию.
- Сборные. Состоят из железобетонных блоков, блоков-плит, фундаментно-стеновых блоков. Блоки- плиты или блоки-подушки выпускаются прямоугольной или трапециевидной формы. Укладываются на тщательно утрамбованную песчаную подготовку толщиной 100 мм. В целях сокращения расхода бетона и снижения массы фундамента применяют пустотелые блоки с узкими сквозными или широкими замкнутыми пустотами. Размеры блоков подушек принимают: по ширине от одного до трех метров; по длине от 1,2 до 3 метров; по высоте 0,3 метра и 0,5 метра
- Монолитные. Представляет собой армированную бетонную конструкцию, проложенную под несущими и ограждающими стенами здания. Может быть выполнен как с мелким заглублением, так и с заглублением ниже уровня промерзания почвы. Позволяет, как и сборный ленточный фундамент, предусмотреть в проекте сооружения подвальные помещения и цокольный этаж.
Все типы ленточных фундаментов подлежат обязательной защите от дождевых и талых вод. С этой целью по периметру наружных стен делают отмостку из асфальта или бетона или сборных железобетонных плит. Ширина отмостки должна быть не менее 0,5 метра, с уклоном от здания 2-3%. Однако, в любых грунтах содержится капиллярная влага. Влага проникает в тело фундамента и поднимается к зоне сопряжения с элементами надземной части строения. Чтобы не допустить поступление влаги на границе фундамента со стенами устраивают гидроизоляцию.
За неправильным осуществлением работ по устройству гидроизоляции и отведению внешних вод неминуемо кроется разрушение фундамента. Увеличение влажности станет причиной вымывания раствора из соединительных швов, отслоения штукатурки, коррозии арматурного каркаса.
Столбчатые фундаменты
Устраиваются в тех случаях, когда нагрузка от здания вызывает давление на грунт меньше нормативного (малоэтажное промышленное строительство), либо под колонны. Бывают сборными и монолитными. Под зданиями с несущими стенами столбчатый фундамент располагают под углами, под простенками и через 3-5 метров на глухих участках стен. По фундаменту прокладывают балки из сборного или монолитного железобетона.
Столбчатые фундаменты применяют для отдельно устанавливаемых столбов, колонн при строительстве, как одноэтажных, так и многоэтажных промышленных и гражданских зданий. Колонный каркас опирают на железобетонные блоки стаканного типа или блок- стакан.
Монолитный столбчатый фундамент представляет собой ступенчатую конструкцию с подколонником и стаканом для установки колонн. Высота ступени составляет 0,3 или 0,45м. Подколонники устанавливают на плиту по цементно-песчаному слою. Высота блок-стакана 1,5 и 1,8 метра до 4,2 метра с градацией через 0,6 метра. Размеры подошв в плане составляют от 1,5 на 1,5 метра до 6,6 на 7,2 с модулем 0,3 метра.
Сплошные фундаменты
При очень слабых грунтах и значительных нагрузках в строительстве применяют сплошные фундаменты или иначе- плитные. Они представляют собой сплошную железобетонную плиту под всей площадью здания. Имеют плоскую или ребристую конструкцию. Применяется в строительстве сооружений без подвалов и цокольных этажей. Плитный фундамент отличается высокой надежностью. Поэтому может применяться на любых видах грунтов. Экономически неоправданно использование плитного фундамента на местности с большим уклоном. Устройство плитного фундамента является затратным, так как подразумевает значительный объем земляных работ и использования большого количества строительных материалов. Конструктивно плитный фундамент представляет из себя многослойную структуру.
- Работы по обустройству сплошного фундамента начинают с выборки слоя почвы и подготовки котлована.
- Площадь котлована утрамбовывают. Затем кладется песчаная или гравийно-песчаная подушка. Она служит для гашения вибраций, отведения грунтовых вод, противодействует пучению.
- Прокладывают геотекстиль для армирования и противодействию заиливания подушки. В зависимости от толщины подушки геотекстиль можно прокладывать между слоями, для улучшения армировки.
- Для выравнивания основы проводят бетонную подготовку жидким раствором. Таким образом выравнивается горизонтальный уровень, что необходимо для правильной установки железобетонного каркаса и улучшается гидроизоляция.
- Гидроизоляция. Гидроизоляционные материалы предотвращают капиллярный подсос влаги
- Железобетонный армирующий каркас. Представляет собой взаимосвязанную конструкцию из арматуры. Каркас предотвращает растрескивание бетона и обеспечивает высокую стойкость к деформациям.
- Бетонный массив. Толщина его зависит от расчетных характеристик здания.
Дополнительно, в зависимости от характера грунтов может монтироваться дренажная система и выполняться утепление для противодействия промерзанию почвы.
Свайные фундаменты
Свайным называют фундамент, в котором для передачи нагрузки от сооружения на грунт используется свая. Он состоит из свай и объединяющей их жесткой связи- ростверка, либо плиты- перекрытия. В соответствии с этим свайные фундаменты бывают:
- Ростверковые
- Безростверковые
Сваи располагают под зданием по аналогии со столбчатым фундаментом, но с меньшим шагом, который определяют расчетом.
Свайные фундаменты применяют там, где необходимо передать значительные нагрузки на слабые водонасыщенные грунты. Когда производство большого объема земляных работ для устройства основания под другие виды фундамента технически невыполнимо или экономически нецелесообразно.
В зависимости от нагрузок, действующих на фундамент, сваи могут располагаться:
- По одной. Под отдельной опорой.
- Рядами под стеновыми конструкциями
- Кустами. Под колоннами.
- Свайными полями. Под строениями малой площади со значительными нагрузками.
По виду материала сваи выпускают:
- Бетонные.
- Железобетонные.
- Стальные
По способу изготовления и погружения в грунт сваи делят на:
- Забивные. Погружают методом забивки, вдавливания, вибрации и ввинчивания
- Набивные. Относятся к группе монолитных. Их устраивают непосредственно в грунте из бетона или железобетона, с помощью специальных обсадных труб, которые погружаются в предварительно сформированную скважину. Применяют такой тип фундамента при больших нагрузках. Диаметр сваи может достигать 1000 миллиметров, а глубина заложения 20 метров и более.
По характеру работы в грунте сваи делятся на два типа:
- Висячие. Не достигают плотного грунта. Принимаемую нагрузку передают за счет сил трения между их боковой поверхностью и грунтом.
- Сваи-стойки. Такие сваи проходят через слабый грунт и нижним концом опираются на прочное основание, передавая на него всю нагрузку от строения.
Отличие фундамента промышленного от частного
Основное отличие промышленных фундаментов, в том числе и фундаментов гражданского многоэтажного строительства, от фундаментов частного малоэтажного строительства заключается в том, что промышленные объекты производят значительно большую нагрузку на строительное основание. Промышленные фундаменты многоэтажных зданий часто испытывают нагрузки не только на сжатие, но и на растяжение, скручивание, смещение. Поэтому промышленные фундаменты отличаются большей прочностью, массивностью, более высокими требованиями к материалам, и дороговизной.