Неоднородный ТИМ
По мнению экспертов, готовность к внедрению ТИМ в повседневную практику среди российских строительных компаний очень неоднородна. Одна из причин этого – отсутствие единой методологии и ИТ-стандартов и нежелание некоторых игроков рынка переходить на новые стандарты работы.
1 сентября 2023 года вступило в силу Постановление Правительства РФ № 331 в новой редакции, согласно которому до 1 июля 2024 года каждый застройщик, ведущий работы на объектах капстроительства (ОКС) по 214-ФЗ, должен использовать при застройке технологии информационного моделирования (ТИМ), они же BIM. Таким образом, день X для отраслевых компаний, который несколько раз переносился, все же должен настать.
Между тем к обязательным новшествам пока готовы не все. По мнению экспертов ДОМ. РФ, в настоящее время только порядка 18% застройщиков применяют технологии информационного моделирования. Это 30–40 компаний из топ-100 игроков рынка.
Неполная готовность
Схожие выводы делают и специалисты ИТ-сферы, проектировщики, сами застройщики, представители смежных отраслей. По словам руководителя департамента внедрения и технического сопровождения программного обеспечения АО «СиСофт Девелопмет» (CSoft Development) Степана Воробьева, готовность к внедрению ТИМ в повседневную практику среди строительных компаний по России очень неоднородна. Такие лидеры рынка, как ПИК, Самолет и другие, активно используют ТИМ в своих проектах, их также задействуют при строительстве новых объектов промышленные гиганты и технологические драйверы. Москва, Московская область, Санкт-Петербург – драйверы информационного моделирования. «Во многих других регионах и компаниях, имеющих меньшие масштабы деятельности, информационная модель зачастую или не используется, или используется как инструмент самопроверки. Широкому внедрению ТИМ препятствуют такие факторы, как отсутствие у строительных компаний целостного представления о том, как информационная модель может изменить, улучшить и сделать процесс более эффективным ресурсоемкость внедрения ТИМ, отсутствие единой системы взаимодействия между представителями строительной отрасли, где ТИМ выступали бы ключевым элементом. Соответственно ускорению процесса поспособствует широкая популяризация ТИМ, в чем «СиСофт Девелопмент» принимает активное участие в разных форматах. Субсидирование внедрения в самых разных вариантах, за которое мы также выступаем вместе с коллегами из ТИМ-сообщества, и постепенное создание некой экосистемы, где все CAD, PLM, САПР могут бесшовно взаимодействовать друг с другом», – отмечает он.
Рынок не готов к работе по новым правилам, считает генеральный директор Rocket Group Борис Латкин. Использование BIM все еще тяжело вписывается в процессы застройщиков, предпочитающих классические технологии 2D-проектирования и последовательную работу. Распространена практика, когда сначала используют привычное программное обеспечение, а уже потом переводят результат в BIM-формат. Таким образом, новый закон и необходимость перехода на сложное ПО замедлили процесс разработки. «Однако уверены, что в перспективе использование BIM упростит и ускорит работу бюро, специализирующихся на проектах комплексного развития территорий. Сейчас с ИИ-платформой территориального моделирования rTIM интегрируются и классические чертежи, и BIM-модели. Тем не менее мы планируем, что в будущем разработка масштабных проектов застройки в симбиозе BIM и ТIМ-технологий будет быстрее и нагляднее для проектировщиков», – полагает представитель ИТ-рынка.
На наш взгляд, продолжает тему заместитель генерального директора компании «Метрополис» Олег Баранов, большинство застройщиков и 100% основных крупных застройщиков уже используют ТИМ, при этом у них имеются свои внутренние стандарты для информационной модели на разных стадиях проектирования и этапах строительства объекта: «По моему мнению, в Москве, Санкт-Петербурге количество застройщиков, использующих информационное моделирование, может достигать 80%. В целом по России, я думаю, это около 20%. Использование ТИМ также напрямую зависит от конкретного заказчика, от его требований по организации проектирования и строительства. Несмотря на то что ситуация меняется к лучшему, внедрение информационного моделирования на объектах строительства тормозит недостаточное количество квалифицированных BIM-менеджеров, способных интегрировать ее в реальные процессы строительства. Отсутствует понятная всем методология, недостаточные возможности отечественного ПО для реализации необходимых требований, предъявляемых к современной ТИМ-модели. Ускорение процесса внедрения возможно при разработке грамотного, тщательно спланированного последовательного плана, который будет корректироваться практическим опытом, выделения достаточного финансирования на разработку отечественного ПО и обучение специалистов».
Если рассматривать крупных застройщиков из центральных городов РФ, практически все они используют информационную модель в том или ином виде в своей работе, рассказывает директор департамента информационных технологий Группы ЦДС Михаил Орлов. «Про региональных или небольших застройщиков сказать сложно. Скорее всего, данные ДОМ.рф близки к истине. Но в рамках данного ПП можно еще задаться вопросом, готова ли негосударственная экспертиза принимать проекты с информационной моделью и предъявить требования к ним. В Группе ЦДС использование информационной модели на этапах проектирования и подготовки к строительству уже стало обычным процессом и со второй половины 2023 года мы начали подключать к этому коллег со строительных площадок. Для внедрения BIM у застройщиков основным тормозом, возможно, является низкая цифровизация отрасли: получив проект с ИМ застройщик не всегда знает, в каких процессах можно ее использовать, и из-за этого не может сформулировать требования к проектировщикам», – считает девелопер.
По мнению руководителя инженерной группы ANTARUS компании «Элита» Евгения Волчкова, информацию с сайта ДОМ.РФ о том, что только 18% застройщиков использует BIM-технологии, не стоит воспринимать как сигнал «все пропало». Если воспользоваться законом Парето, отмечает эксперт, то 80% текущего объема жилого строительства обеспечивает 20% застройщиков. Это примерно около 500 компаний (исходя из анализа данных сайта ЕРЗ.РФ). Среди этих топ-500 доля компаний, которые применяют BIM, в разы выше. А из 20 крупнейших застройщиков РФ как минимум две трети внедрили эту технологию не вчера, а 3–5 лет назад. Постановление Правительства РФ № 331 является просто необходимым для развития строительной отрасли.
«Наша компания уже 6-й год использует BIM-системы, и полученный опыт показывает, что их внедрение не только ускоряет все процессы реализации проекта – от проектирования до ввода в эксплуатацию, но и существенно повышает качество выполняемых работ. Сопротивление рынка естественно и свойственно любым инновациям. Например, между появлением первого автомобиля и началом его массового использования прошло более 20 лет. Единственным фактором, который мог бы затормозить процесс внедрения BIM-проектирования, является массовый уход иностранных производителей из России. А у большинства компаний, которые пришли на их место, до сих пор нет информационных моделей собственных продуктов. Например, на рынке насосного оборудования буквально единицы производителей могут предложить BIM-модели для проектов, в том числе наша компания «Элита». Мы разрабатываем BIM-семейства на все свои продукты ANTARUS и выкладываем их в свободный доступ», – сообщил Евгений Волчков.
Формообразующий фактор
Другие опрошенные эксперты отмечают саму неоднородность подходов к использованию технологий информационного моделирования. По словам генерального директора ООО «ИСП «Геореконструкция» Алексея Шашкина, сведения об использовании ТИМ спекулятивны, поскольку не определен сам термин. Я вкладываю в него прежде всего все, что способствует главному в любом сооружении – обеспечению механической безопасности. В этом смысле сегодня технологиями информационного моделирования охвачены 100% объектов строительства, поскольку для каждого из них выполняются расчеты, строится численная расчетная модель сооружения.
«Внедрению BIM, он же ТИМ, мешает прежде всего отсутствие связи между расчетной моделью объекта и всем прочим, что принято подразумевать под ним. Декларируется, что в модель достаточно внести некоторое изменение – и модель автоматически перестроится. Это ложь. Дело в том, что при этом не перестроится расчетная модель, а следовательно, конструктив сооружения. Поясню: при пролете между стенами 8 метров перекрытие может быть в виде плиты, а при 12 уже понадобятся балки солидного сечения. Ничего этого в существующем ПО не заложено. Поэтому BIM – это не более чем веселые картинки, которые оказались востребованными только потому, что топ-менеджеры разучились читать чертежи. Для того чтобы они хоть что-то поняли, приходится доводить чертежи до уровня комиксов», – считает руководитель проектной компании.
«Главная проблема – это отсутствие единой методологии и стандартов по BIM. В России есть несколько ГОСТов и других документов по BIM, но они не согласованы и не учитывают специфики разных работ и объектов. Также многие застройщики и проектировщики не имеют опыта и компетенций в BIM и необходимого софта и оборудования. Для ускорения внедрения BIM нужно разработать и утвердить комплекс стандартов по BIM, создать центры компетенций по BIM в регионах, стимулировать развитие отечественного ПО для BIM и обеспечить совместимость разных программных продуктов. Также важно учитывать специфику объекта и вида работ при выборе софта для работы с информационной моделью», – отмечает исполнительный директор BIMDATA Виктория Школина.
По словам директора департамента управления, продуктом компании «Нанософт» Сергея Сыча, переход на ТИМ – это далеко не только переход на новый вид программного обеспечения, это изменение методологии и самих работ, и взаимодействия с коллегами. По разным причинам к таким изменениям готовы далеко не все организации. Любая технология должна быть целесообразной: «От информационной модели проекта прежде всего требуется быть актуальной и достоверной, доступной всем заинтересованным сторонам, а также обладать интероперабельностью, обеспечивающей обмен необходимыми данными и их извлечение, для чего эта модель и создается. Правильный подход определяет получение желаемого результата – с повышением общего качества проекта и его совокупной экономией. ПО здесь является одним из формообразующих факторов: его выбор, стандартизация, внедрение – очень важный элемент итогового результата».
По мнению главы комитета по информационному моделированию градостроительной деятельности АРПП «Отечественный софт» Михаила Бочарова, информационная модель должна быть такой, как написано в Градостроительном кодексе РФ: «Но, к сожалению, с целью снижения требований цифровой экономики делаются попытки пересмотра положений ГрК в угоду более простой схеме данных, в основном используемой за рубежом. Многие могут сказать: мы еще более простые варианты не освоили, а надо уже переходить на более сложные. Да, это именно так, но нужно понимать, что цифровая вертикаль должна учитывать амбициозные планы управления данными, и такие сейчас заложены в ГрК. С другой стороны, нужно максимально упростить формирование и ведение самой ИМ, убрать излишние требования и условности».
Переход к российскому
Информационная модель должна быть разумной и достаточной для решения тех задач и целей, которые застройщик ставит перед собой, используя ее, считает заместитель генерального директора компании Renga Software Максим Нечипоренко. Например, для решения практических задач по управлению строительным проектом. Самое главное – это задать вопрос: зачем нужна информационная модель? Только после этого можно понять, какая она должна быть. Еще можно обратиться к нормативно-техническим документам и искать описание информационной модели там. Можно сказать еще, что для застройщика информационная модель должна быть неким инструментом, который позволит, с одной стороны, сформировать чертежи на основе трехмерной модели, а с другой – сформировать набор IFС-файлов для экспертизы.
«На самом деле, – добавляет Максим Нечипоренко, – если грамотно и правильно внедрять и применять информационное моделирование, то процесс строительства (по 214-ФЗ) оно делает менее затратным, позволяет использовать более достоверные данные для оценки затрат, стоимости и сроков – это все положительно влияет на общий ход строительного процесса. О том, какой использовать софт для информационного моделирования, здесь каждый решает сам в зависимости от своих знаний, технических и финансовых возможностей, наличия квалифицированных кадров. В реалиях сегодняшнего дня этот софт должен быть еще доступным для установки и последующего официального обслуживания, сопровождения и возможности обновления, то есть отечественным», – констатирует эксперт.
Информационная модель должна быть полной и интраоперабельной, отмечает Степан Воробьев. Затраты будут заключаться в приобретении техническим заказчиком ПО и обучении специалистов, задействованных на всех этапах строительства, регламентам использования модели. «Наша позиция состоит в том, что ТИМ на российской стройке должны быть созданы на российском ПО. Мы также выступаем за то, чтобы базовые задачи ТИМ решались на единой платформе, открытой при этом для подключения либо для загрузки данных от другого российского софта, решающего специализированные задачи, связанные с профилем, технологией строительства объекта и другими его особенностями», – добавляет представитель компании «СиСофт Девелопмет».
С помощью виртуальной модели возможно контролировать сроки выполнения работ, оперативно вносить необходимые корректировки и в дальнейшем использовать ИМ на этапе эксплуатации, напоминает Олег Баранов. При этом затраты на строительство сокращаются в среднем на 10–15%. Самое распространенное ПО при создании модели проекта – это Revit, Archicad, Rengа, Model Studio и другие. Отечественное ПО на данном этапе уступает западному софту, поэтому большинство девелоперов работает с использованием Revit, на внедрение которого затрачены значительные средства, настроены необходимые технологические инструменты, и переход на альтернативный софт довольно сложная задача. Тем не менее, подчеркивает представитель компании «Метрополис», для обеспечения экспертной проверки результат всей разносторонней работы в различных моделях, выполненных в соответствии с требуемым информационным наполнением, должен иметь возможность выгружаться в унифицированный IFC-формат.
Финансовый вопрос
Переход от традиционного проектирования к информационному моделированию требует ощутимых инвестиций со стороны строительной компании, считает руководитель IT-проектов ООО «3В Сервис» Артем Солдатов. Застройщику необходимо найти деньги и время, чтобы сформировать новые команды, наладить процессы, выбрать и закупить программное обеспечение: «Несмотря на то что со временем данные вложения окупятся и начнут приносить прибыль, в моменте не все застройщики готовы к подобным издержкам. Еще одна проблема заключается в том, что не все застройщики осознают пользу от внедрения BIM-технологий. Так происходит по причине того, что компании концентрируются только на создании информационной модели объекта строительства, а не на ее использовании. Если подойти к данному вопросу более комплексно и проработать использование модели на всех этапах жизненного цикла сооружения, то преимущества работы с BIM-моделью станут очевидны».
Уже очень много говорилось о том, что переход на BIM действительно окупается, когда модель используется на этапе строительства, а не только проектирования, сейчас же видно, что даже у многих крупных застройщиков модель на стройку пока не выходит, делится своими выводами генеральный директор компании IYNO Анастасия Морозова. Максимум, где она используется, это первоначальный подсчет ведомостей и смет. Ценность для бизнеса от такого перехода на BIM не так очевидна, а значит, и платить за BIM-проектирование на стадии П и РД застройщик не готов. В результате он получает плохую BIM-модель, которая делалась скорее для галочки, и ее сложно использовать в процессе строительства. «Мы видим разброс в ценах на BIM-проектирование в 5 (!) раз. Причем те, кто платит по самому высокому тарифу, очень хорошо понимают, зачем они это делают и как они будут работать с BIM-моделью на этапе строительства. Для них это инвестиции. Те же, кто экономит на качестве, фактически выбрасывают BIM модель сразу после оплаты. Учитывая очень разное качество BIM-моделей, особенно если проектировщика выбрали по минимальной цене, одной из причин, по которой BIM-модель застревает на этапе проектирования и не используется на стройке, не приносит отдачи, является высокая трудоемкость при обработке и «очистке» данных из BIM-модели. Если делать это без средств автоматизации, помогающих избежать рутинной ручной работы, то значительные трудозатраты убивают энтузиазм и желание использовать BIM-модель в процессе строительства», – считает представитель IYNO.
Внедрение BIM, полагает руководитель отдела информационного моделирования ВИ-ОН Екатерина Одинцова, повлечет за собой затраты на обучение персонала, приобретение программного обеспечения и оборудования, но в долгосрочной перспективе BIM может сэкономить средства и упростить процесс строительства и управления проектами: «Благодаря более точному моделированию и анализу можно уменьшить количество ошибок и дорогостоящих изменений на поздних стадиях строительства. Софт должен соответствовать потребностям конкретного проекта и организации, а также должен быть доступен в тот момент, когда внедряется BIM. Унификация и разнообразие в использовании софта зависят от целей и требований конкретного строительного проекта и предпочтений застройщика».
По словам генерального директора компании-проектировщика BIMPRO Анны Николаевой, несмотря на то, что потенциально внедрение BIM выгодно для застройщика, оптимизирует его бюджет, исключает возможность серьезных ошибок на стройке и упрощает контроль, пока еще каждый BIM-проект является уникальным. «У нашей компании накопилась статистика работы с государственными и частными объектами, которая позволяет оценить эффективность и стоимость внедрения BIM. На данном этапе застройщику не нужна сложная BIM-модель. Оптимальным, на наш взгляд, является щадящее внедрение BIM, то есть оцифровка существующего 2D-проекта – это снижает расходы застройщика и позволяет выполнить требования регуляторов к BIM-проектированию и, несмотря на щадящее внедрение, несет существенную экономию», – резюмирует эксперт.
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.