Реставрация культурных объектов
Любые строительные объекты, построенные в древние века, с течением времени разрушаются. Поскольку они имеют высокую культурную ценность, с ними проводятся реставрационные работы, которые представляют собой спланированное вмешательство человека с целью восстановления их материальной и исторической ценности. Данный процесс проводится с большой осторожностью. Он включает в себя ряд этапов, каждый из которых требует предельного внимания, чтобы в конечном итоге культурный объект приобрел свой первоначальный исторический вид. Как проводится строительная реставрация, хорошо описано здесь.
Исторические сведения
Если посмотреть на историю, то реставрационные работы проводились уже много веков назад. Связано это было с непрерывным развитием архитектуры и искусства. Исторические объекты на протяжении времени разрушались и требовали восстановления, поскольку многие из них представляли собой настоящие произведения искусства. До нашей эры к ним относились статуи и храмы Древнего Египта, которые с веками разрушались и требовали восстановления. По тем временам такие работы приводились с использованием имеющихся материалов и доступной техники. Также, кроме статуй и храмов, восстанавливались скульптуры и разрушенные здания.
Позднее, когда появились монастыри и церкви, восстановлению стали подвергаться религиозные ценности. Кроме зданий реставрировались иконы, имеющее культурное значение.
С наступлением эпохи Возрождения проявился большой интерес в Европе к античному искусству, которое требовало восстановления. Однако в те времена были другие представления о реставрации, поэтому архитектурные объекты часто изменялись и дополнялись, что приводило к несоответствию их первоначальному виду.
С наступлением XIX века в восстановлении объектов появился научный порядок. Теперь такими работами стали заниматься организации, которые выполняли их в соответствии с разработанными нормами.
Наконец в XX веке к реставрации стал применяться профессиональный подход. Вся работа проводилась на основании разработанных технологий и современного оборудования. Использование лазерной техники и компьютерных моделей сразу дало качественный толчок в восстановлении культурных объектов.
Преследуемые задачи
Все виды реставрационных работ преследуют решение следующих задач:
- Восстановление первоначального состояния. В данном случае целью является возврат объекта к его первоначальному виду или, по возможности, максимальному выполнению этого условия. Сюда относится ремонт поврежденных участков или замена тех, которые уже утрачены. Также обращается внимание на восстановление цвета всех элементов конструкции. Основная задача состоит в том, чтобы объект возобновил свою функциональность.
- Продление жизни. Такие работы проводятся с объектом, который находится в плохом состоянии. Основной целью является продление его срока существования, чтобы он прослужил еще хотя бы некоторое время.
- Улучшение функциональности. Это относится к зданиям, имеющим высокую историческую ценность, но функционирующим и в настоящее время. Здесь задачей является подведение к современным стандартам.
- Сохранение объекта на будущие времена. Обычно это касается таких объектов, которые не эксплуатируются в данный момент, но нуждаются в реставрации, чтобы они стали наследием будущих поколений.
- Образовательная ценность. В этом случае ведется реставрация здания для обучения людей истории, которая непосредственно связана с данным объектом.
- Повышение эстетики. Такая необходимость возникает тогда, когда исторический объект находится в центральной части города, и существует потребность в улучшении его внешнего вида.
- Поддержка развития. Это касается тех зданий, которые могут еще эксплуатироваться с учетом минимизации рисков воздействия окружающей среды. В таком случае они подвергаются реставрационным работам, что устраняет необходимость возведения новых сооружений.
Целью любой реставрации является популяризация исторических сведений. Наличие качественно восстановленного объекта, построенного много веков назад, как нельзя лучше обеспечивает выполнение этой задачи.
Принципы реставрации
При проведении реставрационных работ всегда руководствуются следующими принципами:
- Уважение к ценности. Каждый объект после окончания реставрационных работ должен соответствовать своему первоначальному облику. Это означает, что во время работы должны быть полностью сохранены все его первоначальные детали и формы, а также использоваться исключительно оригинальные материалы. Только в данном случае у объекта будет сохранена его атмосфера.
- Сохранение аутентичности. Под этим понятием понимается не просто возврат объекту оригинального вида, а его восстановление с учетом техники и стиля первоначальной постройки. Кроме того, должны быть учтены все изменения, произошедшие на протяжении многих последующих веков. Только в этом случае данное сооружение будет по-настоящему привлекать к себе внимание.
- Устойчивость и долговечность. Данный принцип означает, что во время проведения реставрационных работ обязательно должны быть использованы только качественные материалы. Это требуется для того, чтобы последующие восстановительные работы потребовалось проводить только в далеком будущем.
- Минимальное вмешательство. В процессе реставрации требуется сохранять осторожность, чтобы объект сохранил свою историческую атмосферу и передавал ее посещающим туристам. С этой целью требуется минимизировать все изменения.
- Научный подход. Прежде чем заниматься восстановлением, следует исследовать объект на основании существующей документации. А именно подробно изучить его строение и технику работы.
- Доступность. Все реставрационные работы должны проводиться так, чтобы восстановленный объект стал доступен в понимании. Это касается как специалистов, так и общественности.
Данных принципов требуется обязательно придерживаться во время реставрации объекта, поскольку только соблюдение таких условий обеспечит качество выполнения работы. Также следует добавить, что во время ремонта ни в коем случае нельзя экономить, иначе это скажется на конечных результатах. Более подробно мы описывали это здесь.
Факторы ухудшения состояния культурных объектов
На ранней стадии развития цивилизации для возведения культурных объектов использовались органические материалы, не обладающие долговечностью. В первую очередь к ним относилась древесина. Под воздействием стихийных факторов дерево быстро разрушалось.
Только с использованием неорганических материалов у возводимых архитектурных произведений значительно увеличился период существования. Многие сооружения датируются еще бронзовым веком, потому что для их строительства использовались камень, кирпич, бетон.
С течением времени на разрушение исторических ценностей влияют существующие объективные факторы. К ним относятся пожары, влага, различные вредители и непосредственное физическое воздействие.
Также к разрушению античной культуры приводит туризм, поскольку большое количество людей увеличивает в закрытом помещении процент влажности. Это сопровождается повышенной эрозией материала. Вместе с тем, туризм приносит большие экономические выводы, а вырученный капитал может идти на реконструкцию сооружений.
От пожара
Поскольку многие исторические ценности изготавливались из легковоспламеняющихся материалов, ущерб от пожара может быть очень большим. Причинами становятся внутреннее замыкание проводки или внешнее появление огня в результате лесных пожаров или удара молнии. В таком случае восстановление зданий начинается путем замены поврежденных деревянных балок конструкции. Это нужно делать как можно быстрее, потому что есть риск обрушения здания. В дальнейшем уже можно заняться удалением досок сгоревших полов. Все работы проводятся в плановом порядке. Одновременно сгоревшее здание подробно исследуется, чтобы реставрация культурного объекта не привела к изменению его первоначального вида.
Повреждение водой
Жидкость, откуда бы она ни поступала (с внешней или внутренней стороны), часто наносит существенный ущерб любому историческому зданию, что сопровождается большим количеством повреждений, требующих устранения путем реставрации. Авария может произойти из-за разрыва труб или в результате наводнения. Даже при небольшом количестве в любом случае пострадает окраска стен.
При повышенной влажности на внутренней поверхности будет возникать плесень. Во время реставрации ее следует удалить и, если под ней находятся деревянные элементы, то заменить. Это относится и к другим материалам, которые хорошо впитывают воду.
Вредители
Сюда включаются различного вида насекомые, питающиеся древесиной. Это может нанести существенный вред деревянным элементам конструкции исторического здания. Также большой ущерб наносится грызунами, что часто приводит к необходимости замены несущих балок.
Чтобы избежать таких проблем, следует принимать профилактические меры и, при наличии первых признаков вредителей, сразу ставить на них ловушки. Если вовремя не заметить атаки вредителей, то иногда последствия могут принять непоправимый характер. Стачивание несущих элементов опасно тем, что по всему зданию пойдут трещины, и оно уже не будет подлежать реставрации. Этого не следует допускать, потому что многие древние объекты представляют собой настоящую историческую ценность.
Этапы реставрации
Реставрация культурного объекта относится к ответственному мероприятию, поскольку в процессе ее выполнения можно нанести серьезный ущерб исторической ценности. Такие работы состоят из следующего ряда этапов:
- Исследование объекта, который будет реставрироваться, с полным его документированием. Для этого детально изучается история восстанавливаемой ценности, состояние материалов конструкции и техника постройки. До начала работы фотографируются все детали, которые будут подвергаться реставрации. Подготовительный этап является очень важным, поскольку дает возможность провести оценку состояния объекта.
- После подготовки документации на основании полученной информации определяются цели и задачи всей реставрации. В каждом конкретном случае они могут быть разными, поскольку тут все зависит от степени разрушений. Однако они всегда включают в себя потребность сохранения у объекта исторической достоверности, чтобы он не потерял ценность. С этой целью используются такие методы как реконструкция, консервация, репликация и очистка.
- Дальше составляется план действий. Он разрабатывается, исходя из проведенной оценки требуемого комплекса мер. Каждый пункт плана согласовывается и уточняется на основании его необходимости и обоснованности. Здесь наряду с учетом исторической ценности объекта также принимаются во внимание выделенные бюджетные средства и временные ограничения. С этими факторами необходимо тоже считаться, поскольку они накладывают существенный отпечаток на конечные результаты.
- Начинается проектирование будущих изменений. Оно включает в себя разработку чертежей и написание спецификаций. Занимаются этим инженеры, обладающие большим опытом подобной работы. Числятся они в компании, имеющей лицензию на такую деятельность.
- Происходит непосредственное выполнение работы на основании составленного плана и разработанного проекта. Для этого сначала ведется общая очистка объекта от различных загрязнений. В случае необходимости устраняются мелкие повреждения, не занесенные в общую документацию. На основании разработанной спецификации подбираются все стройматериалы, которые требуются для замены поврежденных элементов конструкции и последующей отделки. Основным условием является их подбор в соответствии материалами, использующихся в процессе первоначальной постройки. Также для работы приобретаются специальные инструменты, необходимые для выполнения реставрации.
- Проводится контроль над всеми проведенными реставрационными работами. Проверка состоит в установлении соответствия объекта поставленным целям и задачам. В случае выявления несоответствий проводятся дополнительные работы с учетом требуемых корректировок.
- Последний этап включает в себя составление отчета о проведенных работах. В документацию включается информация об исследовании объекта, использованных материалах, методах и стратегии реставрации. Все эти бумаги создаются для будущих поколений, которые станут заниматься восстановлением данного объекта.
Следует понимать, что реставрация часто не ограничивается только работами с основным сооружением.
Иногда восстановления требуют внутренние принадлежности. К ним относятся мебель, различные предметы обихода и элементы живописи. Для такой работы приглашаются специалисты, являющиеся профессионалами своего дела.
Методы реставрации
Технология реставрационных работ культурных ценностей предполагает использование следующих методов:
- Консервация. Данный метод предусматривает защиту объекта с целью сохранения его от возможного разрушения. Для этого проводятся действия, исключающие влияние различных вредных факторов. Среди них температурные изменения, свет, влага и биологическое воздействие. В процессе ведения консервации сначала поверхность очищается, а сверху наносится защитное покрытие. Также ведется установка систем, контролирующих влияние окружающей среды.
- Реконструкция. Здесь изучаются поврежденные части сооружения и по мере возможности восстанавливаются. В случае их отсутствия элементы заменяются новыми деталями. Реконструкция предусматривает следующие виды работ: нарезание резьбы, восстановление живописи, моделирование. Делается с целью восстановления внешнего вида и целостности объекта.
- Консолидация. В этом случае работа направляются на укрепление поврежденных мест. Для этого применяется инъекция консолидантов или специальные клеи. В результате сохраняется целостность конструкции и прекращается дальнейшее ее разрушение.
- Реставрация цвета. С течением времени у цветов изменяется оттенок, и они нуждаются в восстановлении. Сначала материал очищается от грязи, а затем с него удаляются нанесенные более поздние покрытия. Такая работа проводится с помощью ретуширования или путем смешивания разных цветов с последующим их тонким нанесением на подготовленную поверхность.
- Реставрация текстур и фактуры. В этом случае происходит удаление присутствующих дефектов путем заполнения специальным составом образовавшихся трещин. Для этого используются инструменты, с помощью которых объекту придается первоначальный внешний вид.
Если культурный объект не представляет собой масштабного произведения, то ему требуется обеспечить надлежащее хранение. Для этого строится специальное помещение, в котором постоянно контролируется температура и влажность.
Реставрация культурных объектов позволяет восстанавливать и сохранять на протяжении длительного времени множество исторических ценностей. Сюда включаются крупные сооружения, а также небольшие и среднего размера произведения. Такая работа поставлена на научную основу, поэтому в ней используются доведенные до совершенства методы и технологии.
Деревянные окна
Еще недавно казалось, что деревянные окна уйдут в историю строительства, что их окончательно и навсегда вытеснили металлопластиковые конструкции. Но с развитием технологий, внедрением в производство новых материалов стало очевидным, что это утверждение совершенно не верно. Деревянные окна не только не ушли в прошлое, но и обрели второе дыхание и перспективу за занятие серьезной доли строительного рынка.
Достоинства деревянных окон
Современные деревянные оконные конструкции не имеют ничего общего с деревянными окнами ХХ века. Представленные на рынке окна - это высокотехнологичный и надежный продукт, имеющий неоспоримые достоинства.
Стабильность формы рамы
Благодаря тому что современные окна делаются на станках с программным управлением, элементы переплета рамы подгоняются идеально друг к другу; до десятой доли миллиметра выдерживаются размеры. Поэтому оптимизируются стыки, придается жесткость каркасу и соблюдается геометрическая точность в исполнении рамы.
Герметичность
Поскольку в технологии производства деревянных окон применяются стеклопакеты, уплотнительный контур в местах примыкания створок и каркаса, смыкающиеся элементы плотно прилегают друг к другу и герметизированы, то исключено образование сквозняков, выпадения конденсата на стеклах и промерзания оконной конструкции.
Функциональность
Возможности деревянных окон ограничены только функциональностью фурнитуры. В современных условиях можно заказать окна с любым типом открывания и проветривания.
Теплоизоляция
Деревянные конструкции обладают низким коэффициентом теплопроводности, поэтому сами рамы деревянных окон слабо участвуют в процессе теплообмена. Благодаря использованию уплотнителей, устраняются места возможного образования «мостиков холода»
Звукоизоляция
Дерево имеет пористую структуру, благодаря такому составу, превосходно гасятся звуковые колебания
Долговечность
Материалом для создания деревянных оконных блоков служит профилированный клееный брус. При его изготовлении удаляются все изъяны древесины: сучки, смоляные карманы, подверженные разрушению участки. В процессе производства изделия обрабатываются разными составами, которые препятствуют впитыванию влаги и биологическому воздействию насекомых, грибков, бактерий.
Стойкость к огню
Современный материал оконных рам, обработанный пропитками, не поддерживает процесс горения. Под воздействием высоких температур оконный каркас обугливается, но не распространяет пламени. Этот фактор положительно влияет на уровень пожаробезопасности всего здания.
Экологичность
Деревянные окна изготовлены из природного материала. Компоненты оконной конструкции не выделяют вредных веществ в окружающее пространство, и не наносят ущерба для здоровья человека.
Устройство деревянного окна
Любое деревянное окно, состоит из одинаковых элементов разного функционального назначения.
- Рама. Это основа, которая монтируется в оконный проем. Назначение рамы- придать жесткость конструкции. Выпускаются разных форм, в зависимости от архитектурных особенностей строения. Материалом для изготовления деревянных оконных каркасов служит трехслойный клееный брус.
- Створки. Подвижная часть окна. Навешиваются на раму. Производятся из менее массивного бруса для облегчения изделия. Излишний вес оказывает влияние на износостойкость фурнитуры и требует усиления прочности механизмов открывания-закрывания. По возможности открывания бывают:
- Не открывающегося типа. У таких окон не предусмотрены створки. Глухие окна устанавливаются в местах, где нет необходимости в проветривании и вентиляции через оконную систему: промышленные здания, подвальные помещения, складские сооружения, банные комплексы.
- Поворотные створки- створки, открывающиеся в горизонтальной плоскости. Выпускают распахивающимися во внутрь помещения и наружу. Устанавливаются во все типы строений.
- Поворотно- откидные створки. Реализована возможность открывания в горизонтальной плоскости и откидывания для проветривания в вертикальной. На сегодняшний самый популярный вид. Монтируется в жилых домах и в офисных помещениях.
- Створки откидные. Открываются только в вертикальной плоскости. Устанавливаются в помещениях с небольшими, вытянутыми по горизонтали оконными проемами: подвалы, технические помещения; а также в сложных оконных конструкциях оснащенных фармугами.
- Вращающиеся. Створки могут вращаться вокруг оси. Конструкции бывают с вертикальным и горизонтальным поворотом. Такие окна требуют качественной фурнитуры и профессионального монтажа. Достоинством вращающихся створок выступает то, что их легко и безопасно мыть. Устанавливаются такие окна на объектах коммерческой недвижимости, где предусмотрена значительная площадь остекления створок.
- Раздвижные. Открываются способом раздвигания створки относительно неподвижной части. При этом оконная створка перемещается по рейлингам размещенным в раме. Устанавливаются на верандах, террасах и при панорамном остеклении частных домов, вилл.
- Многостворчатые комбинированные окна. Сложная оконная система, совмещающая в себе несколько створок с разным типом открывания. Требует надежной, прочной и разноплановой фурнитуры, высокотехнологичного оборудования. Устанавливаются такие окна в офисных помещениях и частных коттеджах.
- Стеклопакет. Занимает до 85% площади окна. Основное назначение стеклопакета – светопропускная способность. Помимо основной задачи на стеклопакет возлагаются дополнительные и важные функции: шумо- и- звукопоглощение, теплоизоляция, повышение энергоэффективности, фильтрация ультрафиолетовых лучей. Современные стеклопакеты способны решать специфические задачи:
- Повышенной энергоэффективности. Несут на себе металлизированное напыление. Отлично пропускают солнечные лучи в помещение, но отражают выделяющуюся тепловую энергию. За счет этого эффекта удается сэкономить до 60% тепловых трат, которые происходят через оконные проемы. Подходят для низкотемпературных климатических зон.
- Солнцезащитные. Устанавливаются на южной стороне строения, изготавливаются из тонированных в массе стекол. Актуальны в южных и солнечных регионах.
- Противоударные- стеклопакеты, выпускающиеся по технологии триплекс. Триплекс- система из двух, трех и более стекол, которые склеены между собой пленкой. Выдерживает сильное механическое воздействие. Востребованы в местах, где бывают дети, в витринах и витражах, при панорамном остеклении, на первых и последних этажах жилых домов.
- Электрохромные- стекла с нанесенным на поверхность слоем жидких кристаллов. При подаче электричества, кристаллы выстраиваются определенным образом и обеспечивают прозрачность. При отсутствии напряжения на пленке кристаллов стекло становится матовым. Уровень прозрачности может регулироваться в зависимости от подаваемого напряжения. Электрохромные стеклопакеты имеют автоматическую регулировку, зависящую от количества поступающего света.
- Самоочищающиеся. Инновационные стекла, способные самоочищаться от многих видов загрязнений. Представляют собой минеральное стекло с нанесенным на внешнюю сторону фотокатализатором. При попадании на стекло воды и ультрафиолета, под действием фотокатализатора- диоксида титана, начинается фотохимическая реакция, приводящая к разложению загрязнений. Таким образом может быть удален тонкий слой пыли, растительной пыльцы, сока деревьев, масляной пленки от выхлопа авто. Самоочищающееся стекло не справится с толстым слоем грязи и высокоадгезионными составами: лаками, красками, клеями.
- С электроподогревом. Промерзание таких стекол исключено в принципе. На поверхность стекла нанесена мельчайшая сетка из металла, которая под действием электричества нагревается и передает тепло стеклу. Устанавливаются в оранжереях, зимних садах, панорамном остеклении большой площади.
- Уплотнитель. Для плотного примыкания створки к каркасу и предотвращения нежелательного попадания наружного воздуха в помещение, в профиль монтируется эластичный профиль. Профиль прокладывают с внешней стороны рамы и с наружной. В процессе эксплуатации резиновые уплотнители дубеют, трескаются и рвутся. Поэтому их делают заменимыми. Дольше служат силиконовые уплотнители. Силиконом уплотняют область между оконным штапиком и стеклом.
- Фурнитура- это набор и комбинация механизмов, которая позволяет эксплуатировать окно в соответствии с его функциональным назначением. Должна быть подобрана таким образом, чтобы могла выдерживать многократные циклы открывания- закрывания. К элементам фурнитуры относятся ручки, запорные, поворотные, блокирующие механизмы.
- Дополнительные элементы. Сюда относят внешние отливы, внутренние подоконники и обналичку. С наружной и внутренней стороны на раму и створку могут быть нанесены декоративно- защитные элементы.
Материал для деревянных окон
Деревянные оконные конструкции выпускают из разных видов древесины. Наибольшее распространение получили:
- Дуб. Окна из дуба отличает высокая прочность и долговечность. Стойка к воздействию агрессивных сред. Но наряду с этим обладает большим весом. Этот фактор нужно учитывать при подборе фурнитуры. Обладает повышенной теплопроводностью, что снижает его потребительскую оценку.
- Лиственница. Великолепный материал для производства окон. Обладает природной защитой от биологического распада, не коробится под воздействием осадков, ультрафиолета, высыхания. В процессе эксплуатации теряет природный цвет. По стоимости уступает дубу.
- Сосна. Окна из сосны- самый бюджетный вариант. Имеют небольшой вес, уступают в эстетике дубу и стойкости лиственнице, обладают низкой теплопроводностью и высокими звукоизоляционными характеристиками.
Окна из ценных экзотических пород имеют незначительное распространение в строительстве. Используются в частном элитном домостроении и офисах успешных компаний. Производятся из таких пород как:
- Махагон
- Породы красного дерева
- Эвкалипт
- Палисандр
Несмотря на то, что экзотическая древесина завезена российскую полосу из тропических стран, продукция из теплых лесов имеет высокие физические и эстетические характеристики. Главным ее недостатком выступает серьезная цена. Можно повысить эстетические показатели и снизить стоимость за счет использования в отделке оконной системы древесным шпоном ценных пород.
Технические и эксплуатационные особенности
Деревянные оконные блоки производятся из клееного бруса. Чаще всего это трехслойная конструкция. Из древесины выпиливаются планки определенной толщины- ламели и склеиваются между собой. При этом ламели накладываются одна относительной другой перпендикулярно расположенным волокнам. За счет этого брус приобретает дополнительную жесткость, стойкость к изгибам и растрескиванию. Прочность конструкции дополнительно придает клеевой состав. Клееный брус имеет влажность 11-12%, это обуславливает его стабильность при перепаде температур.
На деревообрабатывающих станках выпиливается профиль будущего окна или створки. Готовые материалы обрабатываются средствами биологической и огнезащиты. После процедуры оконный профиль теряет гигроскопичность- способность поглощать влагу.
Финишное покрытие окон должно быть равномерным и однородным по всей площади оконного блока. Покрытие наносят в несколько приемов, тщательно шлифуя каждый слой. Перед покраской на дерево наносят грунтовку, которая скрывает мелкие неровности и обеспечивает надежное сцепление декоративного покрытия с древесиной.
Конструктивные особенности окон
Окна могут иметь не только разные размеры и количество створок, но и конструкцию. От конструктивных особенностей зависит эстетичность, долговечность, тепло- и звукоизоляция. Наряду с классическим типом окна выпускаются конструкции, которые пришли из разных стран. Название оконные системы получили соответствующие.
Финские окна
Имеют широкую раму, до 210 мм. В раму монтируются две створки: внутренняя и внешняя. Каждая створка оборудована стеклопакетом. Благодаря соединяющему створки механизму, могут открываться совместно. Финское окно обладает низким коэффициентом теплопроводности и высокими показателями звукоизоляции за счет воздушных камер в стеклопакетах и между створками. Отличительной особенностью является отсутствие возможности откидывания на проветривание. Финские окна подойдут для регионов с суровым климатом.
Шведские окна
Оконная коробка у них уже, чем у финских- до 120 мм. Они менее энергоэффективны. Но имеют меньший вес и реализована возможность синхронного откидывания створок на проветривание.
Английские окна
В классическом варианте представляют собой раму с вертикально сдвижной створкой и одинарным остеклением. В России английские окна были модифицированы, получили стеклопакет и приобрели герметичность и прекрасные характеристики шумопоглощения и теплоизоляции. Устанавливаются в оконных проемах с многофункциональными подоконниками и стилизованных строениях.
Французские окна
Оконные блоки с мелкой расстекловкой, предназначенные для установки в высокие оконные проемы до пола. Применимы для остекления балконов, веранд, террас частных коттеджей, музейно- исторических зданий. Часто во французской оконной системе предусматриваются двери. Окна данной конструкции не обладают достаточной энергоэффективностью. В холодных регионах рекомендуется совмещать с приборами напольного скрытого отопления.
Дерево-алюминиевые
Окна привычного профиля. Но для защиты древесины от внешних воздействий производители придумали обшивать поверхность снаружи алюминиевым профилем. Существуют конструкции, где вместо алюминиевых накладок применяется внешний контур остекления из алюминия, а внутренний из дерева.
Алюмо-деревянные
Представляют собой оконный блок, полностью выполненный из алюминия. Внутренняя часть обшита деревянными накладками, как правило, из ценных пород древесины.
На что обращать внимание при выборе деревянного окна
На потребительские свойства: эстетику, долговечность, звуко- и теплоизоляционные характеристики деревянных окон влияют не только выбор древесины, но и конструктивные и технологические нюансы в большей степени. Важно чтобы:
- Элементы рам и створок снизу должны иметь защиту из алюминиевого профиля.
- Оконный штапик по всему периметру имел наплывы
- Древесные элементы имели переплетение «ласточкин хвост». Это соединение придает оконному блоку необходимую жесткость
- Материал не имел дефектов: сучков, смоляных карманов, трещин, сколов.
- Для фиксации элементов деревянной конструкции применялись шкантовые соединения.
- При изготовлении окон производитель не использовал деревянный профиль из сердцевины. Сердцевина дерева более рыхлая и недолговечна.
- Применялась фирменная фурнитура. На элементах фурнитуры выбиваются название компании производителя.
Все перечисленные моменты необходимо просмотреть до установки окон. Надежнее всего фиксировать критерии качества в договоре. Ответственные компании всегда предоставляют образцы элементов продукции и идут на встречу разумной инициативе покупателя.
Задачи управления промышленными объектами через создание цифрового двойника предприятия
Модернизация производства — это комплексное, частичное или полное обновление систем или оснащения на предприятии. Данный процесс влечет за собой целый ряд мероприятий, среди которых большую часть занимает тщательный анализ и сбор информации.
В данной статье предлагается затронуть тему цифровых двойников[1] предприятий и их реализацию в виде набора цифровых информационных моделей.
В последние годы эта тема становится все более востребованной и острой. Среди причин такого повышенного интереса можно отметить:
- объявление национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации»;
- выполнение задач цифровизации строительной отрасли (раздел «Цифровизация строительной отрасли» в проекте «Стратегии развития строительной отрасли до 2030 года»[2]);
- рост применения технологий информационного моделирования;
- появление на рынке труда молодых специалистов, владеющих инструментом.
Все чаще владельцы предприятий и представители государственных структур обращают внимание на новые технологии применительно к своим задачам, в том числе и при решении вопросов модернизации. Ни для кого не секрет, что основная масса предприятий построена в прошлом веке и не соответствует современным требованиям. И, следовательно, чтобы вывести оных в список лидеров мирового технологического процесса и наилучших доступных технологий, необходима их модернизация. Это задача стратегического уровня. Политическая и экономическая обстановка, связанная с санкциями, пандемией и рядом других причин, только обострила эту необходимость.
Что же может позволить решить задачу цифровизации строительной отрасли в промышленном кластере? И почему именно о нем стоит говорить?
В России, на первый взгляд, есть все предпосылки для резкого роста и развития новых подходов к управлению через создание цифровых двойников: на правительственном уровне приняты или принимаются необходимые решения, говорящие об особом статусе задач цифровизации в строительной отрасли; в проектных организациях строительной отрасли полным ходом идет освоение технологий информационного моделирования; высшие учебные заведения меняют свои программы с учетом государственного заказа и общемировыми тенденциями; инвесторы и заказчики наконец-то научились не только выговаривать, но и понимать основной смысл и назначение технологий информационного моделирования (BIM-технологий). И надо отметить, что Россия быстро наверстывает разрыв в этом направлении.
Основные усилия по внедрению технологий информационного моделирования сейчас направлены на рынок жилищного строительства и госзаказ объектов социальной направленности. Однако даже рынок жилищного строительства не выдает ожидаемых результатов, если говорить о полном жизненном цикле объектов капитального строительства. И связано это в первую очередь с разрывом интересов игроков — инвестор (заказчик), как правило, не участвует в дальнейшей эксплуатации произведенной продукции, будь то жилые дома, школы, поликлиники или административные здания. И, как следствие, управляющие компании или комитеты городских структур, которым в дальнейшем предстоит эксплуатация этих объектов, имеют или мизерное представление о BIM и собственной вовлеченности в процесс цифровизации, или не имеют его вовсе.
И все-таки нельзя утверждать, что цифровые двойники в жилищном комплексе на территории России отсутствуют. Такие примеры есть, и связаны они только с крупными частными застройщиками, осваивающими территорию Москвы. Например, PSN Group (ТОП-5 девелопер Москвы по результатам 2016 года) была внедрена Единая система мониторинга, управления и аналитики для сети жилых комплексов (используются модели зданий), которая находится в промышленной эксплуатации, но по-прежнему постоянно развивается: происходит подключение новых жилых комплексов, разрабатываются новые модули, связанные с предикативным анализом работы оборудования, формируются планы развития[3]. Это скорее исключительный случай.
Другое дело — промышленные объекты. Любое предприятие проходит полный жизненный цикл от появления идеи до демонтажа, сохраняя интерес своего заказчика — управленца. И вот тут-то можно и должно в полной мере почувствовать преимущества применения технологий информационного моделирования в качестве создания цифрового двойника промышленного объекта.
Современный мир предлагает для решения таких задач множество технологий, концепций и инструментов: PLM/PDM, BigData (Большие данные), IIoT[4] (Промышленный интернет вещей), Cloud Computing (Облачные вычисления), GIS (Геоинформационные системы), BIM/openBIM и другие. Все это может быть востребовано при решении множества задач управления объектами предприятия, одной из которых является модернизация. Например, создание цифрового двойника путем формирования цифровых информационных моделей производственных цехов поможет собрать данные о состоянии оборудования, об основных и оборотных средствах, а также о производственных процессах и проанализировать их с помощью специализированных систем.
Модернизация предприятия без снижения объемов производства и, тем более, без его остановки — это задача, которая под силу современным технологиям. Кто-то может возразить, что такие задачи решались и прежде. Решались, но сейчас главный фактор — это время.
Несколько лет назад шли постоянные обсуждения отсутствия стандартов по технологиям информационного моделирования, а сейчас уже речь идет о более глубокой их проработке и применимости к особенностям российского рынка.
Если еще десять лет назад разворачивались целые баталии на тему отсутствия интеграции при применении программного обеспечения разных вендоров, то сейчас и этот вопрос начинает уходить в прошлое. Разработчики программного обеспечения становятся более открытыми друг другу, понимая, что не могут покрыть весь спектр решаемых в строительной отрасли задач. В качестве стандарта обмена и управления данными об объектах строительства в Российской Федерации принят формат IFC (Industry Foundation Classes — формат данных с открытой спецификацией)[5].
Так что же препятствует появлению цифрового двойника предприятия и его участия в вопросах модернизации и, возможно, в дальнейшем в задачах управления активами?
Ответ простой — желание заказчика, его умение идти к поставленной цели и добиваться ее, так как этот процесс невозможно решить в укороченные сроки.
В 2019 году Роснефть запустила в опытно-промышленную эксплуатацию цифровой двойник своего месторождения в Башкирии — проект «Цифровое месторождение»[6], выстраивая тем самым интегральную цепочку нового типа, включающую в себя «цифровое месторождение», «цифровой завод» и «цифровую АЗС». Разработка и запуск проекта «Цифровое месторождение» осуществляется в рамках стратегии «Роснефть-2022», предусматривающей переход на качественно новый уровень управления бизнес-процессами, повышение надежности и экономичности производства, сокращение потерь. Хоть в приведенном примере есть упоминание о «цифровом заводе», но все же выполненная работа относится к управлению производственными процессами, а не промышленными объектами недвижимости.
А вот другой пример. Как сообщается на сайте компании «Газпром нефть»[7] от 27 октября 2020 года, «Газпром нефть» получила патент на собственную цифровую разработку — Систему управления инженерными данными (СУПРИД). Система формирует электронные модели производственных установок — цифровые двойники, включающие в себя инженерно-техническую документацию и 3D-модель объектов. Сейчас СУПРИД охватывает Московский и Омский НПЗ «Газпром нефти», позволяя на 20% сократить временные затраты на выполнение регламентных мероприятий по эксплуатации, ремонту и обслуживанию. Экономический эффект от внедрения системы на нефтеперерабатывающих заводах компании оценивается более чем в 700 млн рублей в год.
Итак, видно, что процесс создания цифровых двойников предприятий уже начал свое движение по территории России, и хочется верить в появление новой технологии, которая с каждым годом будет все более востребованной и совершенной. Однако, прикоснувшись к цифровым двойникам в жизни, понимаем, что пока это или попытка перевести привычный процесс проектирования на новый уровень, или подтягивание моделей зданий без информационной части к своим системам автоматизации, или же моделирование без учета всех последующих задач использования цифровых информационных моделей: эксплуатация, модернизация, управление активами и так далее.
В массе случаев появляющихся на свет цифровых двойников видно, что отсутствует главное — требования заказчика, которые зафиксированы в виде документов и будут неукоснительно выполняться исполнителями; что зачастую исполнители живут интересами, очерченными рамками своих договоров и получением вознаграждения за свой труд, без желания понять, что за каждым этапом жизненного цикла объекта до момента его ликвидации идет следующий этап со своими задачами, использующими результаты предыдущего этапа, и что несогласованный переход от одного этапа к другому может привести к большим финансовым издержкам. А ведь технологии информационного моделирования предназначены для наименее рискового прохождения объекта капитального строительства по всему жизненному циклу. Но для этого надо просто правильно организовать работу. Это значит, что впереди предстоит много интересной работы.
Компания ООО «Бюро ЕСГ» — это системный интегратор, который принимает активное участие в проработке правильного подхода к созданию цифровых двойников промышленных объектов. Нашими клиентами являются крупные промышленные компании в нефтегазовой, сталелитейной, судостроительной и других отраслях. «Бюро ЕСГ» имеет многолетний опыт по внедрению технологий информационного моделирования, применению технологий лазерного сканирования, созданию систем управления инженерными/проектными данными, использованию геоинформационных систем и их интеграции с цифровыми информационными моделями. Наша компания предоставляет полный комплекс услуг по разработке технологии создания цифрового двойника предприятия с учетом его последующего использования.
За последние годы специалистами ООО «Бюро ЕСГ»[8] выполнены и продолжают выполняться работы по созданию цифровых двойников как на основе лазерного сканирования, так и с использованием проектной, рабочей и исполнительной документации. ООО «Бюро ЕСГ» принимает активное участие при разработке требований заказчиков к цифровым информационным моделям в различных отраслях промышленности[9], в том числе для ПАО «Газпром нефть», а также в разработке методик создания цифровых информационных моделей с применением программного обеспечения разных разработчиков.
ООО «Бюро ЕСГ» принимает участие в пилотных проектах по разработке импортозамещающих систем управления инженерными данными и их интеграции с цифровым двойником предприятия. Группой специалистов ООО «Бюро ЕСГ» по геоинформационным системам реализован ряд проектов по созданию электронного генплана, а также интеграции BIM и 3D-ГИС.
[1] Цифровой двойник (англ. Digital Twin) — цифровая копия физического объекта или процесса, помогающая оптимизировать эффективность бизнеса. Концепция «цифрового двойника» является частью четвертой промышленной революции и призвана помочь предприятиям быстрее обнаруживать физические проблемы, точнее предсказывать их результаты и производить более качественные продукты. Википедия.
[2] https://nopriz.ru/upload/iblock/892/TSifrovizatsiya-stroitelnoy-otrasli-dlya-Strategii.pdf
[3] Информация получена с интернет-ресурса https://hmps-business.ru/portfolio/sistema-monitoringa-upravleniya-i-analitiki-dlya-psn-group.html
[4] Промы́шленный интерне́т веще́й (англ. Industrial Internet of Things, IIoT) — это система объединенных компьютерных сетей и подключенных к ним промышленных (производственных) объектов со встроенными датчиками и программным обеспечением для сбора и обмена данными с возможностью удаленного контроля и управления в автоматизированном режиме, без участия человека. Применение Интернета вещей в промышленности создает новые возможности для развития производства и решает ряд важнейших задач: повышение производительности оборудования, снижение материальных и энергетических затрат, повышение качества, оптимизация и улучшение условий труда сотрудников компании, рост рентабельности производства и конкурентоспособности на мировом рынке. Википедия.
[5] ГОСТ Р 10.0.02-2019/ИСО 16739-1:2018 Система стандартов информационного моделирования зданий и сооружений. Отраслевые базовые классы (IFC) для обмена и управления данными об объектах строительства.
[6] Более полную информацию можно получить на сайте Роснефть (https://www.rosneft.ru/press/news/item/195043/).
[7] «Газпром нефть» защитила патентом собственную систему управления инженерными данными
[8] Более подробно об опыте компании ООО «Бюро ЕСГ» и предоставляемых услугах можно узнать на сайте http://esg.spb.ru
[9] Автор статьи в период работы в СПб ГАУ ЦГЭ (Центр государственной экспертизы Санкт-Петербурга) сформулировала требования к цифровым информационным моделям, представляемым для проведения экспертизы в Санкт-Петербурге (https://www.spbexp.ru/docs/podgotovka-informatsionnykh-modeley-bim/), которые уже успешно применяются и продолжают развиваться.