Строительная техника
Строительная техника относится к оборудованию, без которого возведение любого объекта становится практически невыполнимой задачей. Используя различные агрегаты, появляется возможность поднимать строительные материалы на высоту, разравнивать территории и замешивать раствор. При этом существуют множество типов машин, каждая из которых предназначена для выполнения конкретного вида работы. Используя строительную технику, значительно снижается себестоимость прокладки дорог и постройка различных сооружений. Каким образом это достигается, можно прочитать здесь.
Классификация строительной техники
В зависимости от технических характеристик, строительное оборудование может различаться по способу передвижения, типу привода, специализации, ходовым качествам и режиму работы. С учетом этих параметров строительная техника разделяется на категории:
- транспортная;
- землеройная;
- грузоподъемная;
- вспомогательная.
Выбор нужного типа оборудования осуществляется на основании специфики проводимых работ.
Землеройная техника
На старте строительства объекта требуется выполнять большой объем земельных работ. Это касается планировки участка и выкапывания траншей. Такая работа проводится с помощью землеройной техники. Это относится к очень трудоемкому процессу, поэтому без соответствующего оборудования обойтись невозможно. Часто на участке встречаются твердые грунты или заболоченные места, а также мерзлая почва.
Экскаваторы
Экскаваторы относятся к основному оборудованию, которое всегда требуется на объекте. Связано это с тем, что при любой работе требуется формирование ям и траншей. Именно такая техника лучше всего справляется с расчисткой неровностей земельного участка. Это практически всегда необходимо делать перед началом строительства. Экскаваторы не просто вынимают грунт из земли, а и погружает его в самосвалы или другие типы транспортных средств.
Основным инструментом оборудования выступает ковш, который располагается в его передней части. Крепится он к универсальной консоли. Такая конструкция позволяет устанавливать инструменты разного типа. Иногда впереди фиксируется крюк или специальное грузозахватное устройство.
Большим спросом пользуются мобильные экскаваторы. Их основным преимуществом является высокая маневренность, которая обеспечивается малыми габаритами. Это позволяет им легко перемещаться по территории и выполнять различные виды работ. Обычно строительные площадки сильно загромождены, поэтому использование экскаваторов небольших размеров очень удобно, поскольку они могут легко объезжать любые препятствия.
Перемещаются экскаваторы на шасси и гусеничном ходу. В первом случае они самостоятельно могут доезжать на объект, а гусеничные разновидности доставляются на специальных тралах.
Бульдозеры
Перед началом разработки строительного объекта проводится расчистка территории. Такую работу удобнее всего проводить с помощью бульдозеров. Расположенный впереди инструмент носит название отвал, который непосредственно контактирует с землей. Он выглядит в виде лобового щита и обладает способностью поворачиваться под нужным углом. Расчистка территории проводится при движении бульдозера путем срезания отвалом впереди себя слоев земли.
С помощью бульдозера также выполняются и другие работы:
- перемещение грунта земли в горизонтальном направлении;
- зонирование территории;
- подготовка основания дороги для дальнейшего асфальтирования;
- выполнение подготовительных работ на участке.
Универсальность бульдозера заключается в том, что с его помощью также можно проводить рыхление земли. С этой целью впереди машины крепятся зубья. В результате появляется возможность не только заниматься киркованием грунта, а и демонтировать дорожное полотно для замены асфальта.
Выпускаемые бульдозеры бывают на колесном и гусеничном ходу. Также они имеют разную мощность. Обычно для работы на объекте требуется оборудование средних параметров, поскольку ему необходимо обладать достаточной маневренностью.
Погрузчики
Применение на объекте погрузчиков требуется в связи с постоянной необходимостью перемещения тяжелых грузов. Кроме того, такое оборудование обладает достаточной универсальностью, поэтому может применяться и при расчистке территории.
Для работы с грузами впереди погрузчика устанавливается захватывающее устройство. Его конструкция разделяет агрегаты на два типа:
- Вилочные. Впереди погрузчика крепится рабочий инструмент, сделанный из двух крупных металлических полос, которые согнуты в форме буквы Г. Такая конструкция позволяет легко захватывать различные штучные грузы в виде рулонов или досок. Вилы крепятся на гидравлическом подъемнике, поэтому в случае необходимости всегда есть возможность выставить их на нужную высоту.
- Ковшовые. В данном случае впереди устанавливается ковш. Его присутствие позволяет смешивать грунт или сыпучие материалы. Также есть возможность транспортировать изделия в другое место. С учетом вида выполняемых работ оборудование может быть одноковшовым и многоковшовым.
По типу используемого питания погрузчики разделяются на бензиновые, газовые, дизельные и электрические агрегаты. Как и бульдозеры, они могут быть на колесном и гусеничном ходу.
Гидромолоты
Если на участке присутствуют каменистые породы, то они подвергаются дроблению. Для такой цели используются гидромолоты. Также с их помощью можно разрушить сооружение, подлежащее сносу. В зависимости от габаритов, оборудование выпускается трех типов:
- Малое. Это техника небольшого веса, обладающая высокой маневренностью. В основном она используется для вскрытия дорожного полотна или трамбовки грунта. Ее небольшие параметры не вызывают сильной вибрации, поэтому посторонние объекты остаются в целостности.
- Среднее. Техника увеличенной мощности помогает раскапывать мерзлые грунты и дробить твердые каменные породы.
- Тяжелое. Это крупные агрегаты, с помощью которых ведется демонтаж мостов, зданий.
Впереди у гидромолота может быть установлено несколько видов насадок:
- Зубило. Здесь скошенная часть заточена под углом свыше 30°. С помощью такой насадки удобно вести рыхление мягкого грунта.
- Клин. Отличие такой насадки от зубила заключается в том, что здесь угол затачивается до 30°. Таким инструментом удобно вскрывать старое асфальтовое покрытие.
- Пика. Это скошенный с 4 сторон цилиндрический штырь. Насадка предназначена специально для дробления твердых пород.
Работа гидромолота основывается на регулярных биениях бойка, совершающего возвратно- поступательные движения.
Грейдеры
С помощью грейдеров ведется профилирование территории. Достигается это путем смещения грунта на большое расстояние. Основным инструментом оборудования является отвал. Он располагается внизу посередине между мостами. Кроме него, могут устанавливаться насадки другого типа:
- Кирковщик. Может располагаться в задней или передней части машины. Выполняемые им задачи очень разнообразные. Таким инструментом можно выкорчевывать деревья, рыхлить землю и вскрывать дорожное полотно.
- Откосник. Этой насадкой очень удобно профилировать откосы, которые могут быть выполнены в виде треугольника или трапеции.
- Снегоочиститель. Инструмент, имеющий форму ковша, устанавливается впереди агрегата и во время движения грейдера расчищает от снега дорогу, сдвигая его в стороны.
- Передний отвал. Это тоже ковш, но в его задачу входит смещение слоев почвы.
Основным отличием грейдера от бульдозера является качество выполнения. При выравнивании земли территория получается более ровная, чем при использовании бульдозерного оборудования.
Ямобуры
С помощью ямбура можно просверлить отверстие в грунте. Такое оборудование не имеет шасси, поэтому оно устанавливается на гусеничные вездеходы или автомобили. Длина рабочей части инструмента составляет 2 м при весе 200 кг. Изготавливается он из прочной кованой стали.
Для качественного выполнения работы нужно правильно подобрать автомобиль, на котором будет устанавливаться буровая установка. В этом отношении оптимальным вариантом является автомашина КАМАЗ. Связано это с тем, что в такой машине и ямбуре присутствует хорошее сочетание параметров. Сюда относится мощность грузовика и передаточные числа привода установленного оборудования. В результате работа осуществляется в оптимальном режиме, что влечет за собой экономию топлива.
Если буровая установка располагается на гусеничном вездеходе, то работа может вестись вне зависимости от рельефа местности. Связано это с высокой проходимостью транспорта, работающего на гусеничном ходу. При необходимости в качестве основы можно использовать трактор МТЗ.
При работе ямбура задействуется гидравлическое оборудование. Это позволяет плавно вести сверление отверстий без рывков. В итоге полученное углубление получается аккуратным и с ровными стенками.
Грузоподъемные агрегаты
Во время строительства многоэтажного дома поднимать раствор и другие материалы на большую высоту можно только с помощью подъемно-транспортного оборудования. Это дорогостоящая техника, значительно облегчающая труд специалистов. Без нее провести возведение крупного объекта невозможно.
Автокраны и автовышки
На каждой строительной площадке всегда возникает необходимость перемещения тяжелых грузов. Для этой цели используется специальное оборудование — это автокраны и автовышки.
При использовании автомобильного крана кабина оператора устанавливается на машине. Именно из нее работником совершаются все манипуляции. Удобство заключается в том, что кабина может вращаться вокруг своей оси. Груз перемещается с помощью стрелы, представляющей собой телескопическую антенну, состоящую из ряда выдвижных секций. Их количество зависит от мощности крана.
С учетом особенностей конструкции секции могут иметь разную геометрию. Их сечение бывает выполнено в виде овала, прямоугольника или трапеции. Для обеспечения плавности перемещения секций между ними прокладывается графитовая смазка.
С помощью автовышек ведутся работы на высоте. С этой целью к установленной на автомобиле стреле крепится люлька. Она служит средством подъема рабочих на требуемую высоту. В качестве основы используются грузовые автомобили. Для этой цели могут применяться такие виды автомобилей как КАМАЗ, Урал или МАЗ. По конструкции стрелы для автовышек бывают следующих видов:
- Коленчатая. Число секции колеблется в пределах от 2 до 4. Они сочленяются шарнирными соединениями и работают от гидроцилиндров.
- Лестничная. Это стальная рама, в состав которой входят выдвижные секции.
- Телескопическая. Здесь секции представляют собой остальные балки прямоугольного сечения.
- Смешанная. В такой конструкции сцепление первых секций ведется на шарнирах, а последующие участки соединяются телескопическим способом.
Как организовывается высотное строительство с использованием нужной техники, хорошо описано здесь.
Манипуляторы
Отличие манипулятора от автокрана состоит в разной конфигурации рабочих органов стрелы. Поскольку такое оборудование предназначено для перемещения множества предметов, захватывающие инструменты производятся разных конструкций. Связано это с особенностью захвата материалов: поддонов, рулонов, контейнеров или бордюрных камней, потому что каждый из них обладает своими параметрами и весом. Стрелы манипулятора имеют комбинированное устройство. Первые секции соединяются шарнирно, а последняя часть представляет собой телескопическую конструкцию.
Преимуществом крана-манипулятора является его многофункциональность. Водитель занимается не только управлением автомобиля, но и непосредственно сам проводит погрузочно-разгрузочные работы. После их окончания он доставляет груз в пункт назначения. Кроме того, такое оборудование имеет повышенную маневренность, что позволяет использовать их в местах, где применение автокранов невозможно из-за повышенных габаритов.
Транспортное оборудование
Во время строительства объекта все подготовленные материалы требуется доставить к месту работы. Кроме того, существует гусеничная техника, которая не может передвигаться самостоятельно, поскольку она нарушит дорожное полотно. Все эти агрегаты доставляются на специальном транспортном оборудовании. Такая техника должна обладать достаточной мобильностью и высокой грузоподъемностью, чтобы обеспечивать быструю доставку грузов на строительный объект.
К такому транспорту относятся бортовые машины. Удобство их использования состоит в наличии откидных бортов, что обеспечивает хороший доступ для погрузочно-разгрузочных работ.
Установленный в кузове груз надежно закрепляется, чтобы во время движения не произошло смещения. Если требуется перевозить крупногабаритное оборудование, то его погрузка проводится с помощью крана. Здесь проблем не возникает, потому что с любой стороны автомобиля обеспечивается хороший подъезд.
При необходимости перевозки нестандартной техники для таких целей используются длинномеры. В них можно поместить бетонные плиты, крупногабаритные станки и пиломатериалы. Максимальная грузоподъемность таких грузовиков достигает 20 т.
К грузовому автотранспорту относятся и самосвалы. Преимущество таких машин состоит в том, что они могут самостоятельно выгружать строительную продукцию. Сюда относятся бетонные смеси, твердые изделия или сыпучие вещества.
Вспомогательная техника
Вспомогательная техника выпускается следующих видов:
- Бетононасосы. Без такого оборудования не может обойтись ни одна стройка, поскольку всегда есть необходимость замешивать раствор. Присутствие такой техники исключает остановку в работе, поскольку насосы подают раствор непрерывно.
- Компрессоры. Без сжатого воздуха не может работать практически никакое оборудование. Обычно используются мобильные компрессоры, которые легко доставляются на территорию стройки. Промышленностью выпускаются поршневые и винтовые агрегаты. Во втором случае для работы компрессора требуется подача электроэнергии, что не всегда является удобным вариантом. В поршневые агрегаты встроен двигатель внутреннего возгорания, и для его работы требуется горючее.
- Каток. Эта техника, которая перемещается с помощью трактора. Она используется для выравнивания бетона. На каждом катке установлены рабочие органы, количество которых составляет 2-3 единицы. Они имеют шероховатую поверхность, позволяющую выдавливать из жидкого раствора остатки воздуха. Также существуют гладкие катки, используемые для окончательного уплотнения бетона.
- Поливочные машины. Это автомобили КАМАЗ или ЗИЛ, у которых впереди установлено навесное оборудование для полива территории. Сзади крепится цистерна с водой. Распыление жидкости ведется через сопла.
Итого, выпускаемая строительная техника необходима при выполнении любых тяжелых работ на участке. С ее помощью значительно уменьшаются трудозатраты, а также сокращаются сроки работы с объектом. Выполнение всех этих условий возможно только в том случае, если параметры выбранного оборудования будут соответствовать нужным требованиям.
«На все случаи жизни»: как битумно-полимерные материалы решают разные виды задач на кровле
Битумно-полимерные кровельные и гидроизоляционные материалы давно снискали популярность у кровельщиков. Однако для разных объектов требуются разные материалы, способные решать определенные задачи. ТЕХНОНИКОЛЬ создала линейку продуктов для «особых» случаев в строительстве, не имеющую аналогов в России.
Многообразие зданий и сооружений, строящихся в современных городах, по-настоящему впечатляет. И подход к возведению таких объектов не может быть единым. Специалисты ТЕХНОНИКОЛЬ разработали серию рулонных битумно-полимерных материалов ТЕХНОЭЛАСТ для решения разных строительных задач. Уникальная линейка создана в собственном научно-исследовательском центре компании и не имеет аналогов в России. Помимо того, что это качественные материалы для устройства кровли и гидроизоляции конструкций, каждый продукт направлен на решение конкретной специфической задачи. В результате эффект от применения материалов получается максимальным.
Битумно-полимерные мембраны чаще других используются для устройства водоизоляционного ковра на крышах зданий. Это объясняется простотой монтажа, высокой надежностью и долгим сроком службы покрытия. Проводить работы можно в любое время года, они не требуют особых условий и дорогостоящего оборудования. Эксперты корпоративного научного центра «Битумные материалы и гранулы» расширили этот «набор» достоинств за счет улучшенных рецептур. В них включили современные модификаторы битума российского производства. Это позволило усовершенствовать материалы и «наделить» их уникальными свойствами. Так появилась линейка специальных продуктов ТЕХНОЭЛАСТ, спрос на которые с каждым годом только растет.
Изделия этой серии различаются составом – в зависимости от задач, которые они решают. В них могут быть особые добавки: например, антипирены – для повышения пожарно-технических характеристик водоизоляционного ковра, или антикорневые добавки, необходимые для применения материалов в озеленяемых крыш. Важная роль отводится основе материала: так, кроссармированные полиэфирные основы применяют для создания водоизоляционного ковра в один слой или методом механической фиксации, а основы, сдублированные с фольгой, – для пароизоляционных материалов и для материалов, которые защищают здания от проникновения радона. Также продукты имеют разные виды защитных слоев.
Линейка ТЕХНОЭЛАСТ постоянно развивается и сегодня насчитывает около 20 уникальных продуктов – на «все случаи» строительства.
- Если при монтаже не рекомендуется использовать открытый огонь, например, при устройстве кровли по горючим основаниям, подойдет ТЕХНОЭЛАСТ С. ТЕХНОЭЛАСТ С – самоклеящийся материал, что намного упрощает работы - для них не требуется специальных навыков и оборудования.
- Повышенные пожарно-технические характеристики водоизоляционного ковра гарантирует ТЕХНОЭЛАСТ ПЛАМЯ СТОП. При возникновении пожара он не распространяет пламя по поверхности кровли, а значит, сводит к минимуму риски гибели людей и порчи имущества.
- Высокую прочность на разрыв демонстрирует ТЕХНОЭЛАСТ ФИКС. Этот материал с механической фиксацией выдерживает серьезные ветровые нагрузки и не дает образовываться вздутиям при устройстве кровли на увлажненном основании.
- Супер-мембрана ТЕХНОЭЛАСТ ТИТАН обладает по-настоящему уникальными параметрами: она долговечна (срок службы более 35 лет), легко выдерживает жару и мороз, поэтому может применяться в регионах с любым климатом. «Секрет» материала – в добавлении α-полиолефинов, сочетающих в себе лучшее от СБС- и АПП-модификаторов битума.
- За тишину в доме «отвечает» ТЕХНОЭЛАСТ АКУСТИК СУПЕР. Материал снижает распространение ударного шума, передающегося по несущим конструкциям здания до 27 ДБ, помогая обеспечить надежную звукоизоляцию перекрытий от ударного шума для комфортного отдыха.
- Для озеленяемых крыш незаменим ТЕХНОЭЛАСТ ГРИН. Он обладает двойной защитой от прорастания корней — механической и химической, поэтому особенно эффективен при устройстве озелененных кровель, гидроизоляции тоннелей и фундаментов рядом с «цветущими» территориями.
- Превратить крышу в арт-объект поможет ТЕХНОЭЛАСТ ДЕКОР, имеющий цветную защитную посыпку. Широкий выбор оттенков позволит воплотить в жизнь самые смелые дизайнерские замыслы.
Продукты ТЕХНОЭЛАСТ известны специалистам не первый год, но до сих пор остаются вне конкуренции и не имеют аналогов на российском рынке. Востребованность материалов только растет, поэтому создатели продолжают развивать данную серию. Недавно ТЕХНОНИКОЛЬ представила «фундаментную» линейку, с улучшенными характеристиками для еще более надежной гидроизоляции заглубленных конструкций. В рецептуру включены новые современные модификаторы. Линейка пополнилась четырьмя новыми марками премиальных мембран, каждая – со своей спецификой. Их можно применять на глубине до 20 и более метров, при высоком уровне грунтовых вод и в химически агрессивной среде.
Стройка не стоит на месте, требуя от производителей материалов создания все новых уникальных решений. Постоянно совершенствуя свою продукцию, компания ТЕХНОНИКОЛЬ быстро закрывает появляющиеся потребности рынка в сфере гидроизоляции и обеспечивает отрасль передовой продукцией российского производства.
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.