© Роман Олегович Власов, 2025
ISBN 978-5-0067-5812-4
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
ArchiSense и СФИУЗ: новые подходы к техническому обследованию зданий
Введение
Каждое здание со временем стареет и изнашивается. Незаметные глазу трещины могут постепенно расширяться, фундамент давать просадку, стальные балки корродировать. Регулярное техническое обследование зданий жизненно важно, чтобы предотвратить аварии и продлить срок безопасной эксплуатации сооружений. Традиционно инженеры периодически осматривали постройки, опираясь на свой опыт и простые инструменты. Однако в современных условиях этого уже недостаточно. ArchiSense и СФИУЗ – две новаторские технологии в области диагностики строений, призваны совершить революцию в мониторинге и оценке технического состояния зданий.
В этой книге мы подробно рассмотрим эволюцию подходов к обследованию зданий: от истоков инженерных осмотров до внедрения цифровых систем мониторинга. Мы сравним традиционные методы оценки состояния конструкций с современными практиками, опирающимися на датчики и искусственный интеллект. Особое внимание уделено системе ArchiSense – инновационной платформе непрерывного мониторинга зданий на базе IoT-датчиков и ИИ, а также методике СФИУЗ (структурно-функциональный индекс устойчивости зданий) – оригинальной системе балльной оценки технического состояния объекта. Эти решения помогают инженерам получать объективные количественные показатели надежности сооружений и заблаговременно обнаруживать проблемы.
Книга рассчитана на студентов строительных специальностей и инженеров-практиков. Материал изложен в популярно-научном стиле: мы будем опираться на современные ГОСТы, официальные нормы и научные исследования, но постараемся объяснять их простым языком. Читателя ждут исторические примеры, описания реальных дефектов, таблицы с обобщенными данными и взгляды на будущее «умных» зданий. Прочитав книгу, вы узнаете, как выполнялись обследования зданий раньше, как это делается сейчас по новейшим стандартам, и какие перспективы открывают такие технологии, как ArchiSense и СФИУЗ.
Глава 1. Исторические методы оценки состояния зданий
Люди начали следить за состоянием своих построек с момента появления первых домов. В древности и средние века ответственность за прочность сооружения целиком лежала на зодчем: считалось, что если здание простоит долго, значит мастер все сделал правильно. Специальных инструментов диагностики практически не существовало, а выявление проблем сводилось к простому визуальному осмотру. Например, появление трещин или наклон башни сразу сигнализировало о неблагополучии, достаточно вспомнить Пизанскую башню, крен которой заметили еще в процессе строительства. В таких случаях решения принимались на основе опыта и интуиции: усилить опору, добавить контрфорсы или разобрать опасный участок.
Со временем, особенно с развитием инженерного дела в XIX—XX веках, накопились знания о типичных признаках износа конструкций. Инженеры начали планово обследовать ответственные объекты: мосты, фабричные здания, многоквартирные дома. В Российской Империи и затем в СССР появились первые нормативы безопасной эксплуатации. Однако вплоть до середины XX века обследование оставалось в основном реактивным: поводом для проверки служили либо явные дефекты (например, обрушение штукатурки, трещина в стене), либо приближение капитального ремонта. Регулярного мониторинга по заранее расписанному графику еще не было, за исключением разве что стратегически важных объектов (плотины, шахты), где государство устраивало инспекции.
В советский период сформировалась система БТИ (Бюро технической инвентаризации), ответственного за учет зданий и их физического износа. Для каждого дома оценивался процент физического износа, процент утраты первоначальных технических свойств из-за старения. По укрупненной шкале считалось, что при износе до 20% состояние хорошее, 21—40% – удовлетворительное (требуется плановый ремонт), 41—60% – неудовлетворительное (эксплуатация возможна только после серьезного ремонта), а 60% и выше – дом относится к ветхому или аварийному жилью. Такой количественный показатель позволял городским службам решать, какие здания первоочередно нуждаются в ремонте или расселении. Однако сама методика определения износа часто основывалась на экспертной оценке: инженеры осматривали конструкции и выставляли проценты на основе опыта и ведомственных инструкций. В результате сравнение состояния разных зданий оставалось во многом субъективным.