Виды систем утепления и монтаж теплоизоляции
Чтобы построенное помещение длительное время сохраняло тепло, необходимо предотвратить возможную его утечку. Достигнуть нужного результата можно путем монтажа системы утепления. Качество полученного результата зависит от видов применяемых материалов, укладка которых ведется по разработанным технологиям. Обычно они крепятся к стенам помещения. Такая работа должна выполняться профессиональными специалистами, потому что при ее проведении следует учитывать множество нюансов. Подробно узнать о теплоизоляции в строительстве можно здесь.
Технология утепления
Теплоизоляция помещения проводится вне зависимости от его строительства, поскольку такую процедуру можно совершать в любое время после его возведения. Суть работы состоит в создании эффекта термоса. Достигается это использованием специальных материалов, которые укладываются по определенной технологии. После этого полностью исключается контакт между пространством жилого здания и внешней средой. В результате изменения погодных условий никак не сказываются на колебаниях температуры внутри помещения.
Качественный конечный результат получается с использованием двух технологий утепления дома:
- Внутренняя. Для этого утепляющий материал устанавливается на внутренние стены дома. Недостаток такого способа заключается в том, что за счет толщины утеплителя уменьшается внутреннее пространство комнаты. Обычно этот метод используется тогда, когда провести работы с внешней стороны здания невозможно.
- Наружная. В данном случае утеплителем обкладываются наружные стены помещения. Чтобы скрыть материал, сверху он покрывается штукатуркой. Это является более приемлемым вариантом, поскольку расширение стены происходит наружу здания, что не ведет к потере квадратных метров жилья. В результате дом утепляется, а его внутреннее пространство остается по размерам прежним. Именно поэтому такой метод пользуется большей популярностью.
Наружное утепление стен состоит в формировании следующих слоев пирога:
- непосредственно утепляющего материала;
- клеевой прослойки;
- армирующих составляющих;
- декоративной штукатурки.
Присутствие такого большого количества слоев дает возможность хорошо теплоизолировать помещение, а также увеличить толщину стен дома. В результате они существенно укрепляются, что отражается на увеличении их долговечности.
Используемые материалы
В качестве утепляющих составляющих при монтаже теплоизоляции чаще всего применяются следующие материалы:
- Эковата. Это продукт, который получается после проведения вторичной переработки целлюлозы. Материал характеризуется низкой теплопроводностью и небольшой горючестью. Последнее достигается наличием в его составе антипиренов и антисептиков.
- Пенополистирол. Данный утеплитель является полимером. Преграду тепла обеспечивает присутствие в сырье большого количества пузырьков воздуха.
- Пенополиуретан. Данный строительный материал характеризуется пористой структурой, которая заполнена воздухом. Наличие газовой составляющей формирует у пластмассы низкий коэффициент теплопроводности, что обеспечило утеплителю высокую применяемость.
- Пенофол. Это скрученный в рулоны вспененный полиэтилен. Он также обладает пористой структурой и практически на 90% заполнен воздухом. Для упрочнения изделия сверху покрыты фольгированным слоем.
- Фибролитные плиты. В основе материала лежит длинная узкая древесная стружка, скрепленная вяжущим веществом. В качестве последнего используется портландцемент.
- Жидкая керамика. В основе материала лежит боросиликат натрия. Отличительной его особенностью является присутствие в нем вакуумизированных шариков. Именно они формируют в изделии нужный теплоизоляционный эффект. По внешнему виду утеплитель напоминает акриловую краску.
- Минеральная вата. Структура материала представляет собой расположенные в хаотичном порядке волокна, между которыми присутствует воздух. Именно он обеспечивает высокую степень теплоизоляции. Минеральная вата выпускается в большом количестве разновидностей.
- Пеностекло. Это стеклянное вторсырье, которое по определенной технологии запекается в высокотемпературных печах. Существенным преимуществом утеплителя является его пожаробезопасность.
Применение теплоизоляционных материалов происходит с учетом их характерных свойств. При этом обязательно принимаются во внимание требования, которые предъявляются при проведении утепления объекта.
Разновидности систем утепления
Во время теплоизоляции помещения применяются 3 следующие вида методики:
- На поверхность стены наносится легкий слой штукатурки. Сформированная конструкция носит название мокрый фасад.
- На поверхность наносится толстый слой материала. Это называется тяжелый вариант конструкции.
- Вентилируемый вариант. В этом случае между утеплителем и специально созданной ограждающей конструкцией сохраняется воздушное пространство, что является особенностью метода.
Во время применения одного из существующих способов формирования теплоизоляции используются всегда конкретные материалы. Вся необходимая информация по назначению и видам теплоизоляции хорошо изложена здесь.
Легкая штукатурка
Создание мокрого фасада относится к утеплению дома с помощью таких материалов как каменная вата, напыляемый пенополиуретан или пенополистирол. Чтобы раствор быстро высыхал, работы следует проводить, когда температура окружающей среды составляет свыше +10°.
Не следует заниматься утеплением дома при дожде или сильном ветре. Одновременно попадание прямых солнечных лучей на поверхность тоже нежелательно. Когда стена дома обрабатывается легкой штукатуркой, она должна быть достаточно прочной. Поэтому перед проведением таких работ ее следует проверить. Для этого обработку лучше провести сначала небольшого участка. Если результат окажется положительным, уже продолжить работу на всей территории.
Монтаж легкой системы теплоизоляции требует предварительной подготовки стены. Для этого проводятся следующие работы:
- Обрабатывается плоскость стены, на которую будет укладываться утеплитель. Для этого с нее снимаются различные наслоения в виде грязи или грибковых отложений.
- Устраняются все трещины. Это делается с применением цементного раствора, которым замазываются щели и сформировавшиеся углубления. При этом постоянно проверяются плоскостные перепады, которые не должны превышать 5 мм.
- После устранения всех дефектов поверхность грунтуется.
Затем следует монтаж утеплителя. Он выполняется в следующем порядке:
- Готовится клеевой раствор и наносится на подготовленную поверхность.
- Сверху накладывается утеплитель и сильно прижимается к поверхности.
- В том случае, когда одновременно стыкуется несколько листов, между ними не должно оставаться зазоров.
- Как только утеплитель слегка пристанет к поверхности, он фиксируется дополнительно дюбелями.
- Если между листами от щелей избавиться не удается, они устраняются с помощью пены.
Последующее оштукатуривание поверхности начинается через 4 дня. Чтобы раствор лучше приставал к основе, на утеплителе создается искусственная шероховатость. Достигается она с помощью металлической щетки или обыкновенного шпателя. В результате повышается адгезия между отделкой и утеплителем.
Дальше ведется установка армирующей сетки. При этом поддерживается нахлест в размере 100 мм. С помощью уложенного полотна уменьшается вероятность осыпания раствора. Затем наступает завершающий этап в виде накладывания мокрой штукатурки. Такая работа выполняется высококвалифицированными специалистами, потому что требуется выводить финишное выравнивание. Как только декоративное покрытие высыхает, оно окрашивается.
Укладка системы теплоизоляции в виде мокрой штукатурки обладает рядом следующих преимуществ:
- Раствор ложится на стену ровным слоем без зазоров. В результате внутри не формируются мостики холода и карманы, где есть риск скопления конденсата.
- Во время монтажа теплоизоляционного слоя контролируется его толщина. Она должна быть как можно меньше, чтобы не создавалась большая нагрузка на фундамент.
- Если в покрытии появляются дефекты, их устранение не вызывает проблем.
- Длительность службы мокрой штукатурки составляет порядка 30 лет.
- Покрытые таким типом теплоизоляции стены не требуют дополнительного укрепления.
- Широкий выбор строительных материалов, с помощью которых есть возможность выполнять отделку в виде финишного покрытия.
Недостатки у легкой штукатурки практически отсутствуют. Однако следует вести ее монтаж с наружной стороны здания исключительно в хорошую погоду. При выполнении такого условия обеспечивается быстрое высыхание покрытия.
Тяжелая штукатурка
Нанесенная на поверхность здания тяжелая штукатурка представляет собой более долговечное и прочное покрытие. Связано это с тем, что по сравнению с легкой отделкой здесь присутствует увеличенной толщины слой. В итоге застывший раствор может прослужить до 50 лет.
Монтаж тяжелой штукатурки ведется по тому же принципу, что и легкого варианта. При этом здесь следует учитывать следующие нюансы:
- Присутствие не одного, а нескольких слоев утеплителя. Они состоят из арматурных сеток и затвердевших растворов. Укладка ведется последовательным способом. При этом общая толщина пирога достигает 50 мм.
- Если используются теплоизоляционные плиты, то они крепятся исключительно дюбелями, поскольку из-за большой толщины их наклеивание недопустимо. Вкручивается крепеж в стену.
- Параметры арматурной сетки рассчитываются с учетом существующих нормативов. Здесь берутся во внимание такие факторы как толщина изделий и этажность здания.
При выборе теплоизоляционного материала лучше использовать минеральную вату, поскольку применение органических изделий недопустимо. Причиной является возможная коррозия материала, которая приводит к выходу из строя арматурной сетки. Нанесение тяжелой штукатурки может проводиться вручную и с использованием оборудования. В последнем случае распыление раствора ведется с помощью насоса. При появлении на тяжелой штукатурке дефектов они легко устраняются. Это может быть косметический ремонт или серьезные реставрационные работы. После их окончания помещение сохраняет свой индивидуальный вид.
Вентилируемый фасад
Установка конструкции в виде вентилируемого фасада часто используются еще для того, чтобы укрепить стены здания. В его состав входят следующий элементы:
- Каркас. Он крепится к стене здания. В него входят профили, сделанные из стали, алюминия или нержавейки.
- Теплоизоляция. Защищает здание от влияния внешних погодных условий.
- Внешняя отделка. Это декоративное покрытие, которое также выполняет функцию защиты утеплителя от ветра, солнца и атмосферных осадков.
После монтажа вентилируемого фасада между стеной здания и отделкой остается воздушная прослойка. Это искусственный карман для снижения теплоотдачи помещения. При этом перемещение внутри воздушных масс ведется по естественным законам физики без помощи специальных нагнетателей.
Утеплителем при монтаже вентилируемого фасада служат минеральная вата. Крепить ее можно с помощью клея или специальных пластмассовых дюбелей, имеющих грибовидный вид. Если конструкция обладает увеличенным весом, то допускается использование обоих видов фиксации.
Стандартная толщина теплоизоляционного слоя чаще всего составляет 100 мм. При этом в северных регионах данная величина бывает в 2 раза больше.
При установке утеплителя особое внимание уделяется вентиляционному зазору, который отвечает за величину теплоотдачи. При его расчете применяются специальные формулы, где в качестве исходных данных учитываются следующие параметры:
- температура окружающей среды;
- скорость перемещения воздуха;
- коэффициент теплового обмена на территории помещения.
Обычно величина воздушного пространства в вентилируемом фасаде равняется 2-5 см, что является оптимальным для отвода влаги и достаточной циркуляции воздуха. Сверху укладывается облицовочный материал, в качестве которого используется плитка, керамогранит, клинкерный кирпич или стеклянные панели. Каждый вид обладает своими положительными характеристиками, поэтому выбор зависит от мнения хозяина
Установка вентилируемого фасада совершается в следующей последовательности:
- На стене фиксируются кронштейны, которые крепятся к ней дюбелями. В дальнейшем на них будут устанавливаться направляющие.
- При раскрое утеплителя в нем под кронштейны специально прорезаются отверстия.
- Для крепления к стене теплоизоляционного материала используется клей или дюбеля. Во время работы требуется следить, чтобы между стыками листов не оставалось щелей.
- К кронштейнам крепятся направляющие. Это делается с помощью заклепок.
- Сверху каркас покрывается облицовкой. С этой целью на направляющих устанавливаются кляймеры, состоящие из 4 крючков.
Преимущества установленного вентилируемого фасада выражаются в следующем:
- значительно улучшаются такие характеристики здания как тепло-, звуко- и пароизоляция;
- помещение становится намного теплее, что снижает затраты на его отопление;
- стены здания существенно укрепляются и значительно лучше противостоят внешним нагрузкам;
- поверхность приобретает высокие декоративные черты;
- сформированный вентилированный фасад имеет жесткую конструкцию, что обеспечивает ему длительный срок эксплуатации.
Недостатки у такой системы практически отсутствует, но установку ее должны проводить исключительно профессиональные специалисты. Получить более полную информацию о вентилируемом фасаде можно вот в этой статье.
Советы и рекомендации
Процедура монтажа утеплителя и выбор материалов требуют определенных знаний. Для этого следует руководствоваться следующими советами и правилами:
- Установку утеплителя намного легче делать в том случае, когда он выглядит в виде листов. Связано это с тем, что они лучше стыкуются, и между ними быстро устраняются зазоры.
- При монтаже утеплителя в виде плит такой материал должен быть по габаритам больше, чем расстояние между профилями. В этом случае уменьшается риск формирование в местах стыков мостиков холода.
- Чтобы точно установить места утечки тепла в помещении, перед началом работы следует провести диагностику. Это делается с помощью тепловизора.
- Особое внимание следует уделять подготовке стен, на которые будет совершаться монтаж утеплителя.
- При крепеже профиля обращается внимание на материал его изготовления. Поскольку сталь подвергается коррозии, она должна обязательно быть покрыта защитным составом. Деревянные изделия пропитываются антипиренами и гидрофобизаторами.
- Если утеплитель приклеивается к стене, то в его центральной части следует установить несколько дюбелей. Это существенно усилит систему теплоизоляции.
- Если ведется утепление фундамента, то для этой цели лучше всего использовать пенополиуретан и пенополистирол.
Каждая система теплоизоляции обладает своими индивидуальными характеристиками. Во время выбора оптимального варианта в первую очередь следует обращать внимание на помещение. Для каждого здания подходит свой вид утеплителя. В первую очередь учитываются его качественные характеристики и цена. В том случае, когда здание только что построено, экономить на теплоизоляционных материалах не рекомендуется.
«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.