В особых условиях
Проектно-изыскательские работы при строительстве или реконструкции уникальных объектов отличаются особой сложностью и требуют от специалистов высокого профессионализма.
По словам экспертов, проектно-изыскательские работы при строительстве или реконструкции уникальных объектов — как исторических, так и современных — требуют выполнения множества решений. Включают в себя не только разработку документации, но и проведение различных видов исследований, анализов, экспертиз и контроля и требуют от специалистов высокого профессионализма.
Многопрофильный процесс
Проектно-изыскательские работы (ПИР) при строительстве и реконструкции уникальных объектов имеют ряд особенностей, отмечает генеральный директор ООО «ГеоГлобал Девелопмент» Елена Двораковская. В частности, необходимо тщательное изучение территории, при этом очень важно обращать внимание на природные условия, состав почв, источники водоснабжения, экологическую ситуацию в районе обследования. При строительстве уникальных объектов необходимы разработка специальных технических условий, расчеты на статические и динамические нагрузки, очень часто необходимо комплексное научно-техническое сопровождение проекта, поскольку особое внимание предъявляется к обеспечению безопасной эксплуатации. В целом ПИР — это сложный и многопрофильный процесс, который требует участия и сотрудничества различных специалистов и является следствием плотного взаимодействия с заказчиком.
Заместитель генерального директора ООО «Гильдия Геодезистов» Сергей Лазарев считает, что в данном вопросе нужно отделить проектирование от изыскательских работ. «Дело в том, что изыскателям по большому счету все равно, под какой объект делать изыскания. Изыскания под инженерные сети, дорожное строительство, метрополитен или небоскреб, в принципе, делают одним и тем же оборудованием. А вот для проектирования подобных объектов зачастую недостаточно требований к надежности и безопасности, установленных стандартами и сводами правил, либо требуется отступление от них, либо их может не существовать. В таких случаях нужно разрабатывать специальные технические условия, в которых будут учтены все недостающие элементы по надежности и безопасности. Проектированием уникальных зданий, конечно же, должны заниматься опытные компании, а разработкой СТУ (специальных технических условий) — проектные или научные институты», – добавил он.
Особенностью работы с уникальными объектами, поясняет генеральный директор ЗАО «ЛенТИСИЗ» Николай Олейник, также является двухстадийность всех проектно-изыскательских работ, что позволяет на ранних этапах исправлять все недочеты и оптимизировать работы. После сбора и анализа соответствующей информации специалисты приступают к разработке проектных решений. На данном этапе выполняются интегральные проекты в области архитектуры, строительных конструкций, инженерных сетей с полным учетом характеристик уникального объекта и соответствующих технических требований.
«После прохождения экспертизы проекта начинается фаза строительства, в которой крайне важно следовать всем деталям проектной документации, обеспечивать высокое качество выполнения работ и своевременно реагировать на возможные изменения или проблемы, возникающие в процессе. Наблюдения за состоянием объекта нового строительства или реконструкции, окружающих зданий и массива грунта ведутся в ходе комплексного геотехнического мониторинга, выполняемого согласно разработанной программе специализированной организацией», — подчеркивает он.
Поддержать отечественное
Оборудование и инструменты, применяемые в процессе проведения проектно-изыскательских работ для уникальных объектов, отмечают специалисты, включают в себя широкий спектр технических средств. Это и геодезическое, и геофизическое оборудование, специализированное лабораторное и полевое оборудование для тестирования грунтов, а также различные виды транспортных средств и специализированное строительное оборудование.
Сейчас в арсенале специалистов, рассказывает Елена Двораковская, появляются новые приборы и оборудование. В частности, для продвинутого лазерного сканирования используются БПЛА. «Если со специальным программным обеспечением особых проблем не возникает, то иностранное оборудование типа Leica, GeoMac и Bosch действительно стало сложнее и дороже приобретать из-за санкций. Однако существуют отечественные аналоги, которые могут обеспечить достаточное качество и необходимую производительность. Справедливости ради отмечу, что подобное оборудование обладает высоким качеством и запасом прочности и при должном обращении прослужит достаточно долго».
Самое уязвимое место — это оборудование для производства инженерно-геологических изысканий, отмечает Сергей Лазарев. Не каждая бурильная установка может пробурить 100–200 метров. Если комплектующие для бурения в целом производились в РФ, то комплектующие для установок статического зондирования грунта исторически приобретались в Евросоюзе, и, конечно, на данный момент их приобретение становится сложнее и дороже.
Действительно, рассказывает Николай Олейник, на сегодняшний день наблюдается значительное присутствие иностранного оборудования и приборов в сфере проектно-изыскательских работ. «Однако стоит отметить, что существует ряд областей в этой сфере, где российские разработки успешно заменяют иностранные аналоги. Прекрасным примером являются приборы, используемые для измерения лабораторных характеристик грунтов. Национальные технологии в этой области демонстрируют высокое качество и эффективность, что способствует постепенной замене импортных аналогов отечественными разработками. Этот тренд свидетельствует о постепенном росте промышленной компетентности и технологического потенциала отечественных производителей в области инженерных изысканий».
Схожие выводы делает и генеральный директор проектно-изыскательской компании «ЭПИР» Константин Бакиров. Да, в самом начале, с введением санкционного режима, были определенные трудности, но сейчас мы как компания их успешно преодолели. Почему? Ответ прост и заложен в самой идеологии нашей компании: мы никогда не довольствуемся достигнутым, не стоим на месте, все время стараемся двигаться вперед и искать какие-то новые решения и направления. Ну, и поддерживаем отечественного производителя. Если мы видим на рынке два решения — одно импортное, а другое наше и при этом понимаем, что наше ничем не хуже, а порою и лучше импортного, естественно, мы делаем выбор в пользу отечественного производителя.
Свой подход
Игроки рынка отмечают, что использование инновационных технологий и подходов помогает реализовать сложные и интересные проекты. Относительно недавно нашей компанией, рассказывает Николай Олейник, были реализованы инженерно-геологические изыскания для многих знаковых для города объектов. Комплексный характер проведенных исследований позволяет получить точные и надежные данные о параметрах грунтов, необходимых для реализации современных нелинейных моделей основания. «Оценка и анализ исторических давлений на вендские глины открывает новые перспективы для углубленного изучения особенностей грунтовых условий в районе строительства. Исследования, проведенные нашей командой, заслуживают высокой оценки с точки зрения комплексности подхода и значимости полученных результатов для будущего строительства и эксплуатации указанных комплексов», — подчеркнул генеральный директор «ЛенТИСИЗ».
Наверное, самые запоминающиеся проекты, в которых принимали участие, — это «Лахта Центр» и участки ЗСД, делится опытом компании «Гильдия Геодезистов» Сергей Лазарев. «И там, и там применялись специальные виды геодезических работ при строительстве объектов с миллиметровой точностью. На обоих объектах каждый день приходилось решать множество интересных инженерных задач, ведь бывало, что банально некуда было поставить прибор, а работа на высоте оказывала давление на психику. Также вспоминаются работы по изысканиям для гидротехнических сооружений в акватории, когда бурение происходит с понтонов, а выйти на воду — это целое событие, начиная от погоды, разрешения пограничников, правильной настройки оборудования и работы техники в целом», — добавил он.
По словам Елены Двораковской, одним из сложнейших и уникальных кейсов для компании стало сопровождение строительства нового здания железнодорожного вокзала «Адлер»: «Ввиду ограниченных сроков в связи с предстоящей на тот момент Олимпиадой строительство необходимо было начать максимально быстро, поэтому проектно-изыскательские работы проводились в очень сжатые сроки. Как раз в данном случае было применено комплексное научно-техническое сопровождение проекта. Проектирование вокзала велось одновременно с его строительством. Выполнение всех строительных работ в оптимально короткие сроки и в соответствии с графиком оказалось возможно, в том числе, благодаря оказанию компанией ”GeoGlobal Development” услуг по сопровождению проекта».
Одним из знаковых проектов «ЭПИРа», рассказывает Константин Бакиров, мы считаем редевеломпент территории бывшего Бадаевского пивзавода в Москве. Объект культурного наследия должен стать частью большого современного ЖК. «Мы проводили обследование технического состояния конструкций и строений исторического комплекса. Также перед нами была поставлена задача подготовить геотехнический прогноз деформаций основания зданий завода в соответствии с этапами возведения жилого комплекса. Для этих целей мы задействовали весь наш опыт и собственные уникальные наработки. В настоящее время территория бывшего Бадаевского пивзавода достраивается, исторические объекты сохранены. Проект уже признан экспертами одним из лучших в Москве, и очень приятно, что в этом есть и часть нашей заслуги», — подчеркивает он.
Солнечные батареи
Солнечные батареи относятся к альтернативной энергетике, позволяющей получать дешевое электричество. Это очень перспективное направление из-за неисчерпаемости потока солнечных лучей. Батареи имеют вид плоских панелей, устанавливаемых в местах наиболее сильного падения лучей Солнца. Эффективность метода получения энергии позволяет вести ее использование во множестве сферах деятельности, что является серьезным заделом на будущее, поскольку стандартные ресурсы постепенно исчерпываются.
Устройство и принцип действия
Основу солнечной батареи составляют полупроводниковые устройства, способные преобразовывать падающие лучи в электрический ток. Производимые солнечные батареи бывают разных размеров, что зависит от места их установки. Масштабное оборудование крепится на крышах домов или автомобилей, а более мелкие приборы встраиваются в микрокалькуляторы. Обычно большие солнечные панели сверху покрываются стеклом. Это необходимо для защиты их от воздействия внешней среды и фотонов, которые обладают чересчур мощной энергетикой.
Устройство приборов
В состав солнечной батареи включены следующие элементы:
- Фотовольтаические ячейки. Данные компоненты выполняют основную функцию в батарее. Их задача состоит в преобразовании потока лучей в электричество с помощью фотовольтаического эффекта. Его суть заключается в формировании электрического заряда, что обеспечивается свойствами полупроводникового материала.
- Абсорбер. Это специально изготовленный из кремния слой, обладающий способностью поглощать солнечный свет с последующей передачей на фотовольтаическую ячейку для преобразования его в электричество.
- Покрытие. Оно необходимо для того, чтобы защищать фотовольтаические ячейки от влияния непогоды и механических повреждений.
- Стекло. Кроме защитной функции оно выполняет еще роль изоляции для сохранения внутри ячейки тепла.
- Контактные площадки. С помощью таких металлических элементов обеспечивается связь между фотовольтаические ячейками и проводами.
- Провода. Формируют связь между всеми элементами солнечной батареи.
- Инвертор. Проводит изменение постоянного напряжения в переменную величину. Это требуется для того, чтобы обеспечить питание электрических приборов.
- Аккумулятор. Является емкостью, где хранится избыток вырабатываемой энергии.
- Контроллер заряда. Устройство, необходимое для контроля величины заряда аккумулятора.
Чтобы солнечная батарея работала нормально, все компоненты должны работать в полном взаимодействии.
Принцип действия
Принцип работы солнечной батареи основывается на фотовольтаическом эффекте. Суть его заключается в том, что под воздействием света определенные материалы способны создавать на своей поверхности напряжение, что сопровождается выработкой электричества.
Происходит это за счет того, что световые фотоны выбивают из атомов отрицательные электроны, превращая их в положительно заряженные ионы. После этого формируется электрический ток, представляющий собой движение положительно и отрицательно заряженных частиц.
Работа солнечной батареи состоит в следующем:
- После попадания света на солнечную панель происходит его поглощение кремниевыми ячейками.
- Электроны выбиваются из атомов и становятся свободными. Одновременно они вместе с положительно заряженными ионами переходят в возбужденное состояние.
- Все образовавшиеся частицы начинают свое направленное движение между контактными пластинами через полупроводник. Как результат формируется электрический ток, перемещающийся в дальнейшем по электрическим сетям. При этом его излишки собираются в аккумуляторной батарее.
Что представляют собой электрические сети и как в них поступает электроэнергия, можно узнать из этой статьи.
Разновидности оборудования
Производителями выпускается несколько разновидности солнечных батареи, каждая из которых обладает своими особенностями:
- Монокристаллические. Изготавливаются такие батареи из чистого кремния. Сначала материал расплавляется, а после отвердевания разделяется на пластинки толщиной 300 мкм. Все ионы и электроны в таких батареях обладают хорошей эффективностью, что отражается на высоком КПД оборудования. В пластинках вставлены электроды, которые выглядят в виде сеток. Монокристаллическое оборудование обычно окрашивается в темно-синий или черный цвет. Это качественные изделие со сроком службы до 50 лет.
- Поликристаллические. Основу солнечной батареи составляет не цельный кристалл кремния, а множество его маленьких кусочков. Это значительно удешевляет оборудование, но и делает его работу менее эффективной, что выражается в пониженном КПД, равном 13-15%. За счет более низкой цены на такие панели присутствует увеличенный спрос.
- Тонкопленочные. В состав данного типа оборудования входит множество разных элементов, среди которых кадмий и одна из разновидностей кремния. Оборудование значительно уступает предыдущим двум видам, но имеете хорошую гибкость, и может быть установлено на любой поверхности. Популярность таких батарей выражается в том, что они могут функционировать при любой погоде, включая облачность или низкое освещение.
- Органические. Здесь исходными составляющими могут быть различные полимеры, а также углерод. Оборудование обладает эффективностью, но имеет невысокий срок службы и пока не получило широкого распространения.
- Нанокристаллические. Для изготовления этого типа батарей применяется новаторская технология. В качестве основы используются наночастицы элемента кремний. Полученные фотоэлементы характеризуются качеством, что отражается на их долговечности и эффективности, но данный метод еще не совершен для полноценной эксплуатации.
Из всех видов солнечных батарей наибольшей непопулярностью пользуется поликристаллический вариант и в первую очередь это связано с его доступностью по цене.
Характеристики солнечной батареи
Все солнечные батареи характеризуются следующими параметрами:
- Мощность. Это основной показатель солнечной батареи. Он измеряется в ваттах и указывает, сколько электроэнергии производит данная солнечная панель за единицу времени.
- Напряжение. Данная величина, измеряемая в вольтах. Она фиксирует разность потенциалов между точками батареи и может равняться 12, 24 или 48 В.
- Ток. Здесь говорит о количестве электричества, которое в течение единицы времени протекает через панель.
- Эффективность преобразования. Определяется отношением полученной на выходе электрической энергии к количеству поглощенных батареей солнечных лучей. Диапазон может составлять 5-25%.
- Размер. В зависимости от типа батареи он может составлять от 1 м² до 6 м².
- Вес. Масса солнечных батарей достигает 10-50 кг.
- Рабочая температура. Чтобы солнечная панель работала эффективно, данный интервал должен составлять от (-40)° до (+85)°. При увеличении этого параметра отдача панелей может снижаться
- Срок эксплуатация. При хорошем обслуживании в среднем солнечная батарея используется на протяжении 30 лет. При этом у лучших вариантов это срок увеличивается до 50 лет.
Также важным параметрам является тип ячейки. Он зависит от вида панели.
Правила выбора
При желании установить солнечную батарею необходимо принимать во внимание следующие факторы:
- Потребность в электроэнергии. После определения этой величины необходимо добавить еще до 30% на случай потерь.
- Тип батареи. Здесь в первую очередь нужно ориентироваться на размер финансов. Наиболее эффективные монокристаллические панели, но они и стоят дорого. Если средств недостаточно, то стоит обратить внимание на поликристаллический или тонкопленочный вариант.
- Мощность. Это основной параметр, на основании которого выбирается солнечная батарея. Мощности должно быть достаточно, чтобы панель обеспечивала выработку нужного количества электричества для дома.
- Место установки. Обычно солнечные батареи устанавливают на крыше, поскольку данная территория максимально освещенная. При этом нужно ориентироваться на такой параметр как угол наклона поверхности, который должен составлять в районе 35-45°.
- Площадь панелей. Данная величина определяется расчетным способом. Для этого нужно взять отношение всех потребностей в электричестве к выработке энергии единицы панели за сутки.
Обязательно необходимо обратить внимание на производителя. Это должна быть авторитетная компания с большим количеством положительных отзывов.
Эксплуатация и обслуживание
После установки солнечных батарей, чтобы они прослужила долго, необходимо уделять внимание их обслуживанию:
- Постоянно исследовать панели на предмет наличия загрязнений. Поверхность должна быть очищена от пыли и осевших насекомых. Эффективность работы батарей увеличивается в том случае, когда их поверхность чистая.
- Во время очищения панелей от грязи следует использовать только теплую воду и мягкую ткань.
- Регулярно следить за качеством работы инвертора, который преобразовывает выработанный постоянный ток в переменную величину.
- Периодически вести проверку надежности работы всех систем.
- С течением времени менять отдельные вышедшие из строя элементы для обеспечения высокой производительности системы.
При правильной эксплуатации и хорошем обслуживании солнечных батарей они прослужат несколько десятков лет и обеспечат дом дешевой электроэнергией.
Применение батарей
Солнечные батареи применяются в широких сферах деятельности:
- В системах электроснабжения автономного типа. Чаще всего устанавливаются в частных домах или дачах. Это часто делается в тех случаях, когда объекты удалены от центрального электроснабжения.
- Для освещения территорий. Сюда включаются уличные фонари, размещаемые в парках или вдоль улиц.
- В автомобилях. Обычно они крепится на крышах транспортных средств, и используются для зарядки аккумуляторов.
- Как возобновляемая энергетика. Оборудование устанавливается в ветросолнечных электростанциях и используется как источник энергии.
- В системах связи. Небольшого размера панели, встроенные в приборы, используются как источники питания.
- В бытовых приборах. Сюда относятся холодильники, вентиляторы и другие агрегаты, которые в качестве источника питания используют солнечную энергию. С этой целью в них встраиваются небольшие панели.
- В качестве источника питания при установке видеонаблюдения.
Кроме того, солнечные батареи уже начинают использоваться в глобальном плане. Они стали применяться в космонавтике и самолетостроении, что позволяет существенно экономить топливо.
Преимущества и некоторые недостатки
Солнечные батареи с течением времени становится все доступнее, поскольку цена на них постоянно снижается. Однако, покупая такие изделия, необходимо предварительно хорошо ознакомиться с преимуществами и недостатками панелей. К достоинствам солнечных батарей относятся:
- Экологическая безопасность. Работа солнечных батарей не приносит окружающей среде никакого вреда. Это является очень важным моментом, поскольку экология в современном мире играет решающую роль. Подробная информация об экономическом аспекте хорошо изложена в этой работе.
- Быстрая окупаемость. Рост стоимость электроэнергии наблюдается непрерывно. Что касается солнечных батарей, то здесь затраты присутствуют только в момент покупки и установки оборудования. Поскольку солнечная энергия является бесплатной, вложенный капитал очень быстро окупается.
- Простота использования. После окончания монтажа оборудования требуется только следить за его исправностью и вовремя устранять поломки. Это не несет больших затрат сил и времени.
Если обратить внимание на недостатки, то здесь стоит отметить большую стоимость оборудования. При этом следует помнить, что его окупаемость наступает очень быстро.
Солнечные батареи выгодно ставить только в регионах с продолжительным световым днем. При большой длительности ночи такое оборудование можно использовать только в качестве дополнительного источника электроэнергии.
Бетонирование перекрытий: обзор систем и актуальные решения от PERI
Возведение монолитных перекрытий – крайне ответственный процесс, поскольку к таким конструкциям предъявляются определенные требования по нагрузкам и качеству исполнения. Правильно подобранная опалубочная система не только обеспечивает безопасность на стройплощадке, но и помогает ускорить темп строительства и сократить затраты на рабочую силу. В России системы бетонирования перекрытий представлены во всем разнообразии – от традиционных до самых современных. Менеджер по продуктовой аналитике и развитию продуктов компании PERI Анастасия Клингер рассказывает об особенностях и специфике применения каждой из них.
На сегодняшний день в российском жилищном строительстве представлены различные варианты опалубочных систем для перекрытий. Самая распространенная – балочно-стоечная. В качестве опор в ней используются телескопические стойки, а поверх укладывается так называемая палуба, состоящая из балок (реже – бруса) и фанеры.
Система отличается простотой сборки, доступностью и небольшими финансовыми затратами в момент покупки. Это самый простой способ возведения перекрытий, не требующий дополнительного обучения, поэтому он получил очень широкое распространение в России.
Следующий тип – панельная опалубка. В этом случае на стойки укладывается готовая зафанерованная панель и нет необходимости собирать конструкцию из отдельных элементов. С помощью такой опалубки проще и удобнее бетонировать перекрытия большой площади. Зачастую такие системы предусматривают раннее распалубливание, что еще больше повышает скорость возведения зданий, поэтому считаются самыми технологичными.
По технологичности панельной опалубке перекрытий не уступают опалубочные столы. Это готовые укрупненные модули на стойках, которые собираются один раз и затем перемещаются с одного монтажного горизонта на другой в течение всего хода строительства. Система эффективна при использовании на зданиях с открытыми фасадами. Благодаря крупным размерам блоков монтаж и демонтаж опалубки перекрытий происходит быстро и с минимальным использованием рабочей силы.
Кроме того, для бетонирования перекрытий могут использоваться леса – как рамные, так и модульные. Модульные, в свою очередь, можно разделить на чашечные и клиновые. Первые получили свое название из-за узлов креплений, напоминающих чаши. Чтобы конструкция, возведенная с помощью таких лесов, была надежной, очень важно проверять правильное закрытие всех без исключения чашек – в противном случае возникают риски обрушения. Но если конструкция масштабная, довольно сложно проконтролировать каждый узел. По этой причине чашечные леса в некоторых странах запрещены к использованию. Помимо этого, сборка чашечных таких лесов – достаточно трудоемкий процесс, как из-за внушительного веса элементов, так и из-за необходимости выполнить большое количество операций при монтаже.
Леса (объемные стойки или отдельно стоящие башни) строители могут выбирать по нескольким причинам. Например, они уже работали с таким продуктом раньше, знакомы с ним и не рассматривают другие типы опалубки. Или же ищут альтернативу телескопическим стойкам: например, для перекрытий высотой более 4 м, где работать с балочно-стоечными системами становится неудобно и небезопасно.
И наконец, когда строительные компании подбирают вариант более быстрой и безопасной работы с оборудованием.
Ответом на эти запросы становятся клиновые леса, принципиально отличающиеся от чашечных. К ним относится новая система PERI – KUB ST.
Это конструкция из отдельных элементов с крепежным узлом в виде розетки, куда вставляется ригель, который надежно фиксируется ударом молоткаЭто дает большое преимущество с точки зрения безопасности. Особое строение стоек позволяет не использовать дополнительные элементы крепления, что значительно повышает скорость монтажа.
Есть и еще один плюс – компоненты системы выполнены из горячеоцинкованного штрипса. Такое покрытие в пять-шесть раз долговечнее, чем порошковое окрашивание, и наносится как изнутри, так и снаружи, что делает систему максимально устойчивой к коррозии.
Стоит упомянуть, что система KUB ST, как и другие решения компании, соответствует высоким стандартам качества PERI и прошла все необходимые испытания, подтвердившие ее надежность. Леса оснащены дополнительными элементами, которые усиливают конструкцию, оптимизируют передачу нагрузок и повышают срок службы. Иными словами, на рынке появился безопасный, долговечный продукт с большим запасом прочности, который станет ответом на запросы строительных компаний, не готовых идти на компромисс в ущерб безопасности.