Информационное моделирование
Процессы, приходящие в окружающем мире, настолько сложны и многогранны, что для их изучения используется метод информационного моделирования. С помощью создания моделей появляется возможность представить реальность в упрощенном виде. Удобнее всего вести ее формирование с помощью компьютера. В результате появляется реальный образ объекта, позволяющий понять основные его свойства и использовать информацию для решения конкретной задачи. Построение и использования моделей ведется практически во всех социальных и естественных науках.
Назначение информационного моделирования
С помощью моделирования ведется познание окружающего мира путем создания заместителей исследуемых объектов, которые получили название моделей существующих прототипов или оригиналов. Примером могут служить имена реальных людей, манекены человеческие фигур, макеты действующих самолетов, парков или мостов. Сюда же можно отнести глобусы или карты.
Все выпускаемые модели не могут полностью отразить характеристики оригинала и только указывают на часть его свойств. Примером является модель автомобиля без двигателя и остальных агрегатов. При этом некоторые объекты сразу могут отражать несколько оригиналов, предоставляя информацию о присутствующих у них свойствах. Мяч можно сравнить с планетой, указывая, что она круглая. Если рассмотреть глобус, то здесь появляется информация о расположении материков.
Наиболее качественной моделью считается та, которая с максимальной полнотой отражает признаки объекта. При этом полностью охарактеризовать свой прототип не может ни одна модель. Однако часто этого и не требуется. При создании модели самолета, которая предназначается для коллекции, главным является воспроизведение его внешнего вида, а не летных характеристик.
При изготовлении модели необходимо заранее знать предъявляемые к ней требования, и какие признаки оригинала она должна отражать. Исходя из этих условий, модели бывают двух видов:
- Натурная или материальная. К ним относятся макеты или муляжи, которые являются уменьшенными копиями воспроизводимого объекта. В данном случае идет обычное копирование внешних признаков оригинала. При этом копии могут иметь разные размеры отличные от прототипа. Хорошим примером является модель солнечной системы, которая во много раз меньше реальных параметров объекта.
- Информационная. Сюда относится словесное описание, схема, чертеж или формула. В данном случае ведется предоставление набора признаков об объекте с содержанием всей необходимой информации.
Предназначения моделей состоят в следующем:
- Представление масштабных будущих проектов. Сюда может относиться план застройки жилого сектора или архитектурные особенности отдельного помещения.
- Показ сложнодоступной информации. Это касается макетов в биологическом кабинете.
- Проверка работы создаваемых в будущем агрегатов. Модель самолета проверяется в аэродинамической трубе с целью выявления всех недостатков на стадии проектирования.
- Для точного прогнозирования. Снимки, полученные из космоса, дают представление о перемещении воздушных масс.
- С целью получения необходимой информации. Наглядным примером является места указания движения поездов или автобусов.
Разновидности информационных моделей
Информационные модели отражают свойства объекта в определенной форме. По способу представления они делятся на виды:
- Образные. Такие модели несут в себе информацию об объекте с помощью зрительных образов. Это могут быть рисунки или фотографии, расположенные на носителе информации. Классическими примерами являются бумага с нанесенным на нее изображением, фотографии или спутниковые снимки. Образные модели широко используются в учебных заведениях. Здесь они присутствуют в учебниках или как иллюстрации на плакатах
- Знаковые. Выглядят в виде формул, текста или написанной на определенном языке программы.
- Смешанные. В таких моделях присутствуют как образные, так и знаковые элементы. Сюда относятся географические карты, различные диаграммы или графики.
Информационные модели широко применяются при разработке чертежей для строительных и механических конструкций, а также при формировании электронных схем.
Графические модели
С помощью графического моделирования есть возможность представить объект в виде различного вида изображений. К ним относятся:
- Схема. Это графическое изображение объекта, выполненного с помощью условных линий. В результате появляется информация о структуре системы, ее внешнем виде и данные о некоторых характерных признаках. При этом она носит ограниченный характер, поскольку схема не обладает рельефностью. Если речь идет о блок-схемах, то их задача состоит в предоставлении алгоритма определенных действий для решения проблемы.
- Карта. Здесь идет описание местности в виде ее моделирования. Карта выглядит как уменьшенное изображение участка поверхности Земли разной по размеру территории. В результате появляется наглядная информация о рельефе местности, расположении населенных пунктов, проложенных автомагистралях и расстояний между объектами.
- Чертеж. Это нанесенный на бумагу в уменьшенном виде объект. Особенность проекта заключается в том, что он ведется методом проецирования детали в определенном масштабе. Для предоставления более полной информации в чертеже присутствуют размерные линии с нанесенными числами и текст. Их созданием занимаются проектировщики, которые работают в конструкторских бюро.
- График. Сюда включаются диаграммы, содержащие статистические данные об исследуемом явлении. График представляет собой разного вида линии, отражающие тенденцию развития процессов, их рост или падение.
На бумагу можно наносить объемные изображения узлов и деталей. Это значительно облегчает восприятие модели предмета.
Математические модели
Любые процессы можно описать с помощью математической символики. Сюда относятся разной сложности уравнения или любые типы неравенств. Существенную помощь в создании математических моделей оказало появление ЭВМ. С использованием электронно-вычислительной техники появилась возможность не только убыстрить расчеты, но и значительно их углубить. Это дало мощный толчок для формирования таких видов моделей, которых раньше невозможно было создать на практике.
Компьютерное математическое моделирование проводится в 7 этапов:
- Первый. Определяются цели моделирования, и ведется понимание структуры будущего объекта, а также взаимодействия его с окружающей средой. Определяется способ управления процессом на основании существующих целей и прогнозирование будущих последствий такого воздействия.
- Второй. Определяется степень важности входных параметров, которые разделяются по рангам.
- Третий. Ведется непосредственно разработка математической модели на основании имеющейся абстрактной формулировки.
- Четвертый. Подыскивается наиболее удобный способ исследования построенной модели. Оптимальным вариантом является численный метод, который хорошо поддается программированию.
- Пятый. Отлаживается разработанная программа.
- Шестой. Готовая программа тестируется на основании заранее известного результата. Если проверка проходит успешно, программа запускается в работу.
- Седьмой. Начинается непосредственно эксперимент и если точность полученных результатов не соответствует ожидаемым реальным процессам, модель отправляется на доработку.
Основным преимуществом математических моделей является универсальность, поскольку их можно использовать на разных явлениях, а иногда даже на целом классе.
Моделирование глобальных процессов
Во время моделирования процессов, проходящих в отдельно взятых науках, решаются локальные задачи. При этом перед человечеством стоит цель получения информации о ближайшем своем будущем. Здесь рассматривается не политическая и экономическая ситуация в отдельных государствах, а развитие человечества в целом.
Такая необходимость заключается в том, что из-за непродолжительности жизни человека, изменения, которые наблюдаются в мире, малозаметны. На развитие человечества и планеты влияет огромное количество проходящих процессов, которые взаимосвязаны между собой, но конечные результаты их деятельности предсказать невозможно. Человеческому уму не под силу решить такую проблему и только с помощью компьютерного моделирования можно спрогнозировать итог взаимодействия глобальных факторов на ближайший период и сделать относительно верный прогноз.
Возможные трудности
Причиной нестабильности могут стать следующие факторы:
- Увеличение численности населения. По статистике количество человек на Земле удваивается через каждые 40 лет. Это приводит к истощению источников, поддерживающих существование населения.
- Уменьшение природных ресурсов. Связано это с высокими темпами развития промышленного производства. К ним относятся полезные ископаемые и источники чистой воды.
- Повышенный процент в воздухе соединений углерода диоксида. Происходит это из-за уменьшения количества лесов на планете, поскольку их вырубка ведется в неконтролируемом порядке.
- Глобальное потепление на Земле. Причиной является неправильное хозяйствование человечества.
Трудности ведения отслеживания проблем состоят в том, что все происходящие на Земле процессы необходимо рассматривать в комплексе. С одной стороны рост производства относится к положительному фактору. Однако он за собой тянет негативные последствия в виде загрязнению почвы и атмосферы, а также повышенному расходу невозобновляемых энергоресурсов. Увеличение численности людей позволяет развивать нашу планету, но это влечёт за собой ухудшение состояния атмосферы.
Чтобы хорошо понимать и прогнозировать будущее развитие человечества, возникает потребность в моделировании всех процессов.
Соблюдение правил
В результате моделирования появляется возможность избежать будущих катастроф. Для этого необходимо соблюдать следующие правила:
- В мире существуют возобновляемые ресурсы, к которым относятся вода, лес или рыба. Необходимо их расходовать так, чтобы они успевали восстанавливаться.
- К невозобновляемым ресурсам относятся различные виды руд, нефть или уголь. В процессе их потребления необходимо соблюдать меру, чтобы постепенно осуществлялся переход на потребление возобновляемых ресурсов, таких как солнечная энергия, или ветер. При организации научного подхода после исчезновения невозобновляемых видов природных источников произойдет плавный переход к использованию энергии от новых ресурсов.
- Загрязнение природы должно вестись такими темпами, чтобы она успевала очищаться. С этой целью на промышленных предприятиях обязательно требуется устанавливать очистительное оборудование.
Для охвата всех глобальных процессов ведется их моделирование, которое известно под названием WORLD. Полученные данные дают возможность наметить пути развития человечества для достижения благополучия и стабильности.
Современное строительное моделирование
Проектирование строительных объектов осуществляется с помощью цифрового моделирования. Обеспечивается это применением технологии BIM. Ее эффективность дает возможность существенно сэкономить финансовые и временные затраты. Такая технология позволяет создавать модели для ведения строительства объектов любой сложности, к которым относятся тоннели, мосты, высотные дома и скоростные трассы. BIM напоминает 3D моделирование с расширенной базой данных.
При создании модели 3D-объекта используются компоненты, загруженные в электронную базу. Сюда включаются стоимость используемых материалов, их физико-механические характеристики, данные инженерных изысканий. В том случае, когда параметры изменяются, программой в схему автоматически вводятся поправки.
С помощью моделирования BIM обеспечивается возможность архитекторам, проектировщикам, дизайнерам, коллективное ведение работы. Все вносимое ими данные тут же распределяются программой в нужные ячейки. Создание такой модели выражается в следующих преимуществах:
- комплексный расчет всех характеристик строительного объекта;
- устранение ошибок, которые возможны на стадии проектирования;
- выявление отклонений в заложенной технологии при ведении строительных работ;
- полная синхронизация всего процесса;
Любая задумка заказчика перед началом возведения объекта за счет использования системы моделирования предварительно просматриваются на экране. Это позволяет устранить все недопонимания между участниками проекта еще на стадии его разработки.
Функционирование модели BIM осуществляется на всех этапах:
- Проектирование. Сначала создается непосредственно 3D-модель. Это все подробные чертежи, спецификации и расчеты. Затем данные заносятся в программу, и после обработки формируется список предстоящих работ. Кроме того, на этой стадии с помощью компьютера проект дополняется такими данными как устройство подъездных путей, площадок для разгрузки и хранении, а также обслуживание спецтехники.
- Строительство. Наличия созданной 3D модели позволяет на этом этапе вести полный контроль возведения объекта. В случае выявления отклонений происходит их фиксации и корректировка. Такая работа ведется всеми участниками: заказчиком, застройщиком, инвестором и контролирующими органами.
- Эксплуатация. Технологии BIM даже после сдачи строительного объекта обладают возможностями контроля состояния строения в последующий период. Обеспечивается это наличием датчиков, подающих необходимую информацию на компьютерное оборудование.
Использование моделирования BIM позволяет сэкономить на постройке объекта до 20% средств. При этом время на его возведение сокращается на 12%, что придает проекту повышенную привлекательность.
Информационное моделирование относится к процедуре формирования и построения моделей различного формата, которые представляют собой хранилища, легко воспринимаемые человеком. Разрабатываются они абсолютно для всех сфер жизни и дают возможность получить данные о наиболее слабых сторонах объекта или текущего процесса, что позволяет принять меры для исправления ситуации.
Стройка в кризис: на чем можно сэкономить без последствий
У вас есть земельный участок, намечен график возведения загородного дома, возможно, уже выбран его проект и даже установлен фундамент. Есть ли шансы сэкономить на строительстве и при этом избежать скрытых проблем?
Вопрос далеко не праздный: в 2021 году, по оценкам Национального объединения строителей, цены на стройматериалы сильно подорожали: стоимость металла выросла почти вдвое, доски обрезной — на 42,2%, кирпича — на 37,7%, кровельных материалов — на 39,3%, бетона — на 15,4%. Как следствие в прошедшем году, по разным данным, строительство дома подорожало до 30–60%.
Планирование — половина успеха
Желание уложиться в предусмотренную ранее смету и оптимизировать свои расходы ставит перед будущим владельцем закономерные вопросы: с чего начать пересматривать бюджет и не стоит ли подождать со строительством на тот случай, если цены пойдут вниз. Например, поставщики пиломатериалов, профлиста, металлочерепицы и другой строительной металлопродукции уверены, что из-за проблем с экспортными поставками внутренний рынок в этом сезоне будет переполнен, что заставит производителей снизить цены.
«Стройматериалы в этом году начинают дорожать, — говорит соучредитель консалтинговой компании "СтройБезПотерь" Константин Рогозин. — Цены на какие-то группы материалов пока придерживаются поставщиками, какие-то уже пошли в рост. Некоторые стройматериалы из-за переизбытка на внутреннем рынке действительно могут подешеветь. Пока прогнозировать ценовые тенденции сложно — многое зависит от последствий санкций, от перестройки логистических цепочек, наличия импортных комплектующих».
«Прежде всего закупку стройматериалов надо планировать вовремя, чтобы избежать пикового сезонного спроса, — уверяет генеральный директор Торгового дома HOTROCK Елена Пашкова. — Летом цены всегда выше, чем зимой, которая является низким сезоном для строительства и обычно отводится на подготовительные работы».
Кроме того, внесезонные закупки — это еще и дополнительная возможность приобрести стройматериалы со скидками и по акциям, которые всегда бывают в декабре-январе практически у всех производителей и даже у поставщиков готовых домокомплектов. Так, один из лидеров деревянного домостроения — GOODWOOD — ежегодно в феврале объявляет квоты на продажу типовых домов по заниженной цене, чтобы поддержать производственные мощности и обеспечить стабильную загрузку строителям и конструкторам. В этом году по акции можно было приобрести 40 из примерно 300 домов, которые компания обычно проектирует и продает каждый год.
И хотя строительный сезон в разгаре, эксперты советуют не откладывать стройку надолго или хотя бы успеть возвести тепловой контур, а отделочные работы отложить на время: цены на основные и стеновые стройматериалы не только подросли с допандемийных времен, но, скорее всего, будут расти и дальше.
«В начале 2020 года клееный брус стоил 33 тыс. рублей за кубометр в составе домокомплекта, сейчас — 57 тысяч: за два года рост составил примерно 90%, — рассказывает управляющий строительной компании GOODWOOD Александр Дубовенко. — Газобетонные блоки YTONG за это же время показали рост с 4300–4400 рублей за кубометр до 10–12 тысяч».
Сумма технологий
Если владелец земельного участка решил строиться самостоятельно, умение разбираться в стройматериалах станет для него необходимостью и поможет сэкономить на смете.
«Часто при покупке утеплителя заказчики переплачивают, не зная, что из-за разных нагрузок для скатной или плоской кровли теплоизоляция будет отличаться по плотности в 8–10 раз, — говорит Елена Пашкова. — Более плотный утеплитель стоит дороже, а застройщики по ошибке или из желания перестраховаться берут для скатной кровли теплоизоляцию для плоской кровли. Или наоборот: из экономии пускают на плоскую кровлю более легкую теплоизоляцию. В итоге она начинает крошиться, приходится вскрывать и переделывать весь кровельный пирог».
Для многих строительных бригад металлочерепица стала приоритетным кровельным материалом, рассказывают в учебно-консультационном центре «Загородный дом». По сравнению с ней кровельная цементно-песчаная черепица — не самый бюджетный вариант, но если сравнивать ее по стоимости с качественной металлочерепицей, при производстве которой выдержаны требования к толщине оцинковки и красочного покрытия, да еще приобрести не на пике сезона, то покупатель будет в выигрыше, а сам дом будет выглядеть намного дороже.
Кроме того, взяв строительство в свои руки, будущий владелец загородной недвижимости сможет тщательней изучить рынок, не полагаясь на мнение подрядчиков, и найти более высокотехнологичный, но менее прорекламированный аналог известного стройматериала. Таких аналогов на российском рынке немало, считает Константин Рогозин.
На рынке загородного домостроения сложилась лидирующая тройка технологий домостроения: газобетонные дома; каркасные и дома из СИП-панелей; деревянные дома. Каждая технология имеет свои особенности, которые тоже надо учитывать застройщику, исходя из его приоритетов, то есть времени и/или средств. Например, при готовом фундаменте сборка домокомплекта займет 1–2 месяца в любое время года, а работа с мелкоштучными стеновыми материалами — намного дольше.
«Дома из газобетона требуют установки армированного монолитного пояса между перекрытиями или в местах установки кровли, монтажа опалубки под него, времени на набор прочности бетона, — говорит Александр Дубовенко. — Нужно время на выход влаги и усадку газобетонных стен, прежде чем приступать к наружной и внутренней отделке и к установке окон и дверей. Для застройщика — это лишние месяцы стройки или использование дорогостоящих штукатурок».
Сам себе управленец
По разным данным, доля проектных работ в общей смете строительства может составлять около 3%, фундаментные работы — около 10%, внешние стены — до 20%, утепленная кровля — до 15%, двери и окна — около 4%, инженерные системы — 4–5% и т. д.
«В смете надо обращать внимание на то, что занимает самую большую долю, и оптимизировать расходы, начиная с этих составляющих, — считает Елена Пашкова. — Другое дело, что не на всем можно сэкономить. Если речь идет об изоляции, то важно подбирать материал, исходя из решаемой задачи. В противном случае можно приобрести утеплитель, не обладающий необходимыми свойствами для конкретной зоны установки, и он попросту не справится со своей функцией».
Что же поддается экономии? Сократить расходы можно на этажности, на фундаменте (если выбрать винтовые сваи), на конфигурации кровли (чем проще форма, тем меньше материалов и дешевле работы), на выборе стеновых материалов, которые не потребуют дополнительной дорогостоящей отделки.
«Нелишним будет найти продавца стройматериалов с минимальной маржой, но это не обязательно оптовик, — полагает Елена Пашкова. — Лучше всего посмотреть на сайте производителя, где находится ближайший к вам из списка партнеров».
Можно остановить свой выбор на материалах и конструкциях с высокой заводской готовностью. Например, поставщик металлопрофиля и металлочерепицы ЛМЗ «МеталлГарант» предлагает сэкономить до 20% на весь комплекс услуг за счет оптимизации проекта, дисконта на ряд материалов и сокращения отходов при изготовлении продукции под конкретный проект. Как правило, профессионалы закладывают в смету не более 5–7% к расчетному объему материалов.
Типовые домокомплекты тоже обойдутся дешевле благодаря отработанным технологиям и актуализированной комплектации, а сами проекты таких домов обычно оптимизированы под производство с минимальными отходами. Однако разработка и строительство индивидуального проекта, изменение угла кровли, расположение несущих стен, дополнительный эркер или мансарда в типовом проекте означают значительное удорожание. То же самое можно сказать о цене дома «под ключ», которая зависит от индивидуальной отделки или инженерного насыщения загородного дома.
Подбирая стройматериалы, можно постараться сэкономить на рабочих: для наборной черепицы надо приглашать профессиональных кровельщиков, а с клипфальцем справятся обычные бригады. Однако неквалифицированные строители — это всегда риск того, что стройка сможет затянуться, а сами стройматериалы придется докупать.
Есть составляющие сметы, которые лучше не сокращать.
«Экономить можно на всем, кроме трех вещей: на проектировании, на управлении и — очень ограниченно — на конструктиве, — считает директор по строительству компании "ЗЛК-Декор" Сергей Перелешин. — Сэкономить на управлении — означает потерять на возможных срывах сроков и на логистике. Сэкономить на проектировании — означает получить некачественный проект, который потянет за собой недоделки и исправления».
«Грамотное управление приносит деньги за счет сокращения сроков, замены материалов и смены проектных решений, — соглашается Константин Рогозин. — За счет какого-либо процесса строительства можно сэкономить до 25%, но в целом вряд ли получится сэкономить больше 5–8%».
«Экономию также стоит оценивать в перспективе, — добавляет Елена Пашкова. — Один раз вложившись в качественное утепление дома, впоследствии можно экономить до 30% на эксплуатационных расходах, таких как отопление и кондиционирование».
Монтаж опалубки монолитных составляющих здания
Установка опалубки необходима для качественной заливки бетонного раствора. Такая конструкция устанавливается при формировании фундамента или возведения бетонных стен здания. От качества проведенной работы зависит прочность основания будущей постройки и внешний вид помещения. Работа по созданию опалубки не отличается сложностью, но требует ответственного подхода.
Правила установки опалубки
Любая опалубка состоит из щитов и блоков, укрепленных специальными опорами. С учетом используемого материала и типа изделия сборка каждой конструкция имеет свои нюансы. При этом существуют общие правила, которых необходимо придерживаться во время монтажа. Они выражаются в следующем:
- Перед началом сборки строительная площадка должна быть полностью очищена от мусора.
- Если поверхность грунта имеет неровную плоскость, то необходимо срезать слой почвы. Подсыпание щебня недопустимо.
- Работу по установке маяков следует начинать с углов. При этом тщательно проверить их на вертикальность и горизонтальность.
- Заливка раствора должна проводиться только после того, когда конструкция будет проверена на герметичность.
При формировании деревянных опалубок необходимо тщательно подгонять доски. Кроме стыков следует устранять все отверстия в древесине, которые могут возникнуть в результате выпадение сучков. Выявленные щели требуется забивать паклей.
Конструкция для фундамента
Поскольку любой фундамент служит основанием для здания, качеству его изготовления уделяется повышенное внимание. Правильно сделанная опалубка позволяет существенно снизить расход бетона и сформировать ровное основание.
На предварительном этапе следует хорошо ознакомиться с проектом. Также нужно обратить внимание на время проведения работ и не начинать закладку фундамента в морозный период.
Составляющие конструкции
В качестве материала для опалубки могут быть использованы доски, щиты или фанера. Главное, чтобы стенки были способны воспринимать и удерживать нагрузку от давления раствора. При этом должны соблюдаться следующие условия:
- Используемые щиты могут быть квадратной или прямоугольной формы, а их размеры произвольными.
- Стенки опалубки должны быть укреплены с помощью горизонтальных распорок.
- Внутри конструкции обязательно прокладывается гидроизоляция, препятствующая вытеканию цементного раствора.
Если в качестве исходного материала применяется фанера, то ее толщина должна быть порядка 15 мм. Когда для работы используются доски, они берутся толщиной 40 мм. Иногда опалубка изготавливается из пластика. Этот материал прочен и долговечен, но имеет высокую стоимость. Приобретать такие изделия можно только в том случае, когда расчет ведется на их многоразовое использование.
Процедура установки
Монтаж опалубки состоит из следующих шагов:
- На выделенном участке расчищается площадка, и на ней откладываются расчетные величины.
- Выкапывается нужных размеров траншея.
- Сбивается необходимых параметров опалубка.
- Сначала в вырытую траншею укладывается внешний ряд сбитых досок.
- Затем устанавливается второй ряд, и между ними вставляются заранее приготовленные распорки.
- Над вырытой траншеей устанавливается второй ряд опалубки на заданную высоту фундамента.
- После проверки вертикальности все расположенные сверху щиты скрепляются поперечинами.
- На последней стадии опалубка укрепляется наклонными распорками.
Вся внутренняя часть собранной опалубки устилается пленкой, которая предотвращает вытекание из различных щелей залитого внутрь бетона. Такая необходимость возникает потому, что даже надежные распорки не в состоянии противостоять давлению раствора.
Опалубка для стен
В отличие от фундамента, бетонные стены здания имеют значительные параметры, поэтому установленная опалубка должна обладать большой прочностью. Для ее изготовления могут быть использованы листы OSB, металл, пенополистирол, доски или фанера.
Устанавливаемая опалубка бывает следующих видов:
- Съемная. Обычно изготавливается из обработанных досок или металла. Затем она убирается после схватывания раствора.
- Несъемная. Изготавливается из теплоизоляционных материалов, поскольку она не убирается после окончания работы. В результате здание утепляется, а также у него увеличивается звукоизоляция.
Перед изготовлением опалубки проводятся расчеты, где за основу берутся следующие исходные данные:
- объем заливаемого пространства;
- размер толщины стен.
При расчете конструкций опалубки принимаются во внимание следующее параметры:
- ее несущая способность;
- количество необходимого материала на изготовление;
- технология возведения для конкретного случая;
- стоимость опалубки.
На основании полученных данных определяется количество необходимых опор, которые будут противостоять деформационным изменениям конструкции.
Съемный вариант из древесины
Деревянная опалубка состоит из щитов, в свою очередь состоящих из сбитых досок. В отличие от фундаментной конструкции, данные изделия имеют увеличенные параметры. Если используется ОSВ, то такие изделия должны обладать высокой влагостойкостью.
В качестве фиксации установленных щитов применяется брус, который также выступает как ребро жесткости. Все части опалубки между собой скрепляются проволочными скрутками или стяжками. Наружная часть опалубки фиксируется в неподвижном положении с помощью хомутов, колышков, подкосов или прижимных досок.
Основным условием при формировании опалубки является отсутствие промежутков между досками. Их допустимая величина не должна составляет больше 3 мм. При выходе за эти пределы во время трамбовки бетонной смеси раствор начнет выдавливаться через большие щели. В некоторых случаях выходит только вода, но это тоже является негативным явлением, поскольку понижается качество цементного материала. Для устранения такого явления большого размера зазоры заделываются паклей или прибитыми снаружи деревянными рейками.
Съемная конструкция из металла
Опалубкой для бетонной стены может служить листовой прокат, который имеет толщину до 1,5 мм. Здесь жестким основанием служит каркас, изготовленный из трубы с приваренными уголками. Крепление листа к нему осуществляется с помощью сварки или саморезов. Данная конструкция является съемной.
Также существует и несъемный вариант металлической опалубки, который предполагает формирование обрешетки. В этом случае размер ячеек имеет форму квадрата со стороной 0,2-0,4 м. Их размер зависит от толщины используемого металлического листа.
Для усиления жесткости в верхней части опалубки устанавливаются перемычки, которые устраняют риск расхождения щитов. Во внутренней части пространства прокладываются трубы, служащие каналами для будущих коммуникационных систем.
После заливки раствора требуется зафиксировать положение щитов в неподвижном состоянии. Для этого с обеих сторон под углом устанавливаются распорки, в качестве которых могут служить деревянные балки или металлические трубы.
Процедура демонтажа
Любая съемная конструкция после застывания раствора убирается. Обычно период ожидания составляет от несколько дней до недели. Здесь все зависит от климатических условий местности. Процедура демонтажа опалубки состоит из нескольких этапов:
- Идет снятие крепежа, который соединяет между собой параллельно расположенные щиты.
- Убираются установленные с двух сторон откосные стойки.
- Все элементы конструкции осторожно снимаются.
Демонтаж опалубки должен проводиться с предельной аккуратностью. Снятие щитов начинается с отклонения их от верхней точки. Такую работу следует начинать только в том случае, когда существует полная уверенность в окончательном застывании раствора.
Несъемная опалубка
С помощью несъемной опалубки можно построить дом с одновременным его утеплением. Основными элементами системы являются блоки с замками для фиксации. Изготавливаются они из следующих видов материала:
- Пенополистирола. Такая опалубка характеризуется прочностью и хорошей теплоизоляцией. Небольшой вес конструкции обеспечивает минимальное давление на бетон. Основным преимуществом материала является его способность хорошо пропускать воздух.
- Арболитобетона. Это деревянные щиты, в которых присутствуют пузырьки воздуха, что является характерной особенностью материала. Такие изделия обладают хорошей влагостойкостью, пожаробезопасностью и не подвержены гниению.
- Фибролита. Основу изделий составляет древесная стружка и каустический магнезит. К характерным свойствам материала относится его морозостойкость, огнестойкость и экологическая чистота.
Из всех видов материала чаще всего применяется пенополистирол. Причиной является его легкость, что обеспечивает удобство монтажа. Плиты соединяются между собой с помощью сложных замков и перемычек. Это придает цельность конструкции без использования подпорок. На внутренней стороне опалубки присутствуют пазы, обеспечивающие надежность сцепления материала с застывшим бетоном. Внешняя поверхность гладкая, что позволяет вести качественную финишную отделку.
Скользящая опалубка
Для возведения бетонных стен новаторским вариантом является скользящая опалубка. В ее состав входят следующее элементы:
- Щиты. Они могут иметь разную геометрию в зависимости от конфигурации бетонной стены. Изготавливаются такие составляющие из металла или фанеры.
- Домкратная рама. Она выдерживает основной вес конструкции.
- Домкратные стержни. Это специальные толкатели, которые двигают щиты в нужном направлении с помощью электрического двигателя или ручным способом.
- Направляющие.
Если опалубка изготовлена из металла, то с внутренней стороны смазывается специальным составом. Это устраняет риск прилипания бетона к материалу. По мере выполнения определенного этапа работы опалубка перемещается вертикально вверх. Металлические направляющие, по которым совершается движение щитов, располагаются строго вертикально. Их наращивание осуществляется с помощью болтовых соединений.
Существующие виды
Используемая скользящая опалубка для бетонных стен бывает двух видов:
- Крупнощитовая. В данном случае изделие имеет большой вес, поэтому для монтажных работ используется техника. При этом оборудование необходимо не только для поднятия опалубки на определенную высоту, но и для трамбовки залитого бетона.
- Мелкощитовая. Такие элементы конструкции используются для работы без применения спецтехники ввиду их небольшого веса. Небольшого размера опалубку удобно использовать при возведении любого масштаба зданий.
Конфигурация обоих видов щитов предполагает формирование стен разной геометрии. Они бывают прямыми или вогнутыми. Примером может служить строительство прямоугольных домов или круглых башен.
Монтажные работы
Монтаж скользящей опалубки осуществляется в несколько этапов:
- Если опалубка уже была в употреблении, то она хорошо очищается от бетона, и на ней устраняются все видимые внешние дефекты.
- Затем внутренняя поверхность щитов смазывается специальной эмульсией.
- В фундамент здания вмуровываются направляющие стержни с домкратами.
- Из щитов формируется короб.
- На основании домкратной рамы устанавливаются короб, состоящий из внутренних и внешних щитов с формированным дном.
- Внутри короба вяжется арматура в соответствии с чертежами проекта.
- Для соблюдения толщины стены здания устанавливаются специальные шаблоны. Их количество — как минимум две единицы.
- На кронштейнах подвешиваются с наружной и внутренней стороны короба подмостки. На них будут присутствовать рабочие и проводить корректировку заливки бетона.
- Внутреннее пространство заполняется бетоном и после его затвердевания домкраты поднимают всю конструкцию на заданную высоту.
Таким способом можно вести строительство сооружения до 4 м в сутки.
Преимущества и недостатки
Использование скользящей опалубки имеет следующие преимущества:
- Обеспечивается высокая скорость проведения работы.
- Отсутствует необходимость в привлечении большого количества рабочей силы.
- Наблюдается значительная экономия средств при возведении здания.
Однако в такой работе наблюдаются и некоторые недостатки, которые выражаются в следующем:
- Скользящая опалубка имеет сложную конструкцию.
- Выполнять такую работу могут только работники с высокой квалификацией.
- Должна быть обеспечена бесперебойная доставка бетонной смеси.
Однако все присутствующие недостатки полностью перекрываются существенными преимуществами.
Опалубка для перекрытий
Если в здании планируется установка бетонного перекрытия, то для него требуется формирование специальной опалубки. Такое устройство должно обладать высокой прочностью и надежностью, потому что ему требуется выдерживать большой вес бетона. Для изготовления заранее подготавливаются балки, доски и водостойкая фанера. Монтаж опалубки ведется на высоте, поэтому в качестве опор обычно используются телескопические стойки.
Монтаж перекрытия состоит из шагов:
- Устанавливаются стойки с шагом до 1 м по всей протяженности стен.
- Их высота должно быть одинаковой для обеспечения горизонтальности перекрытия.
- На опоры укладываются продольные брусья.
- Сверху располагаются поперечные брусья с шагом 20-60 см.
- На поперечные брусья прибивается фанера. Листы должны располагаться так, чтобы их стыки приходились на деревянный брус. В качестве крепежа используются саморезы.
- После формирования основания устанавливаются вертикальные ограждения. Для этой цели используются доски, толщина которых должна составлять 30-40 мм. В некоторых случаях ограждением служит присутствующая кирпичная кладка.
- Внутри пространства прокладываются трубы для инженерной коммуникации.
Достоинством такой опалубки является то, что после застывания бетонной смеси ее можно снимать и использовать повторно.
Опалубки для возведения бетонных сооружений с течением времени постоянно модернизируются. Только при создании фундамента для небольшого дома они имеют элементарный вид. Во время масштабного строительства применяются сложные конструкции, позволяющие вести работы в быстром темпе с наименьшими затратами.
