Якщо ви коли-небудь сиділи за обіднім столом, хитаючись, розливаючи вино зі келиха та розсипаючи помідори чері на іншому боці кімнати, ви знаєте, наскільки незручна хвиляста підлога.
Але на висотних складах, фабриках та промислових об'єктах рівність та вирівнювання підлоги (FF/FL) може бути проблемою успіху або невдачі, впливаючи на експлуатаційні характеристики будівлі за її призначенням. Навіть у звичайних житлових та комерційних будівлях нерівні підлоги можуть впливати на експлуатаційні характеристики, спричиняти проблеми з покриттям підлоги та потенційно небезпечні ситуації.
Рівність, близькість підлоги до заданого ухилу, та площинність, ступінь відхилення поверхні від двовимірної площини, стали важливими характеристиками в будівництві. На щастя, сучасні методи вимірювання можуть виявляти проблеми з рівністю та площинністю точніше, ніж людське око. Найновіші методи дозволяють нам робити це майже миттєво; наприклад, коли бетон ще придатний для використання та його можна виправити до затвердіння. Більш рівні підлоги зараз легше, швидше та легше досягти, ніж будь-коли раніше. Це досягається завдяки несподіваному поєднанню бетону та комп'ютерів.
Можливо, той обідній стіл «полагодили», підклавши ніжку сірниковою коробкою, що фактично заповнило низьку точку на підлозі, що є проблемою площини. Якщо ваша хлібна паличка сама скочується зі столу, ви також можете мати справу з проблемами рівня підлоги.
Але вплив площинності та рівності підлоги виходить далеко за рамки зручності. У складських приміщеннях з високими стелажами нерівна підлога не може належним чином витримати 6-метровий стелаж з безліччю речей. Це може становити смертельну небезпеку для тих, хто ним користується або проходить повз нього. Найновіша розробка складів, пневматичні візки для підйому палет, ще більше залежить від рівних, плоских підлог. Ці ручні пристрої можуть піднімати до 320 кг палетних вантажів і використовують подушки стисненого повітря для підтримки всієї ваги, щоб одна людина могла штовхати їх вручну. Для належної роботи потрібна дуже рівна, плоска підлога.
Плоскість також важлива для будь-якої дошки, яка буде покрита твердим підлоговим покриттям, таким як камінь або керамічна плитка. Навіть гнучкі покриття, такі як вінілова композитна плитка (ВКТ), мають проблему нерівної підлоги, яка має тенденцію повністю підніматися або розділятися, що може призвести до небезпеки спотикання, скрипу або порожнеч знизу, а також до вологі, що утворюється під час миття підлоги, яка збирає та підтримує ріст цвілі та бактерій. Старі чи нові, рівні підлоги кращі.
Хвилі в бетонній плиті можна згладити, шліфуючи вищі точки, але привид хвиль може продовжувати залишатися на підлозі. Іноді це можна побачити на складі-магазині: підлога дуже рівна, але під натрієвими лампами високого тиску вона виглядає хвилястою.
Якщо бетонна підлога призначена для використання на відкритому повітрі, наприклад, для фарбування та полірування, важливо мати суцільну поверхню з того ж бетонного матеріалу. Заповнення низьких місць шпаклівкою не є варіантом, оскільки вона не буде мати однакового вигляду. Єдиний інший варіант — стерти високі місця.
Але шліфування плити може змінити спосіб, у який вона вловлює та відбиває світло. Поверхня бетону складається з піску (дрібний заповнювач), каменю (крупний заповнювач) та цементного розчину. Коли вологу плиту укладають, процес затирки проштовхує грубий заповнювач глибше на поверхні, а дрібний заповнювач, цементний розчин та цементне молоко концентруються зверху. Це відбувається незалежно від того, чи поверхня абсолютно рівна, чи досить вигнута.
Коли ви шліфуєте на 1/8 дюйма зверху, ви видалите дрібний порошок і цементне молоко, порошкоподібні матеріали, і почнете оголювати пісок для цементної пасти. Якщо шліфувати далі, ви оголите поперечний переріз породи та більший заповнювач. Якщо ви шліфуєте лише до найвищих точок, у цих ділянках з'являться пісок і камінь, а оголені смуги заповнювача зроблять ці найвищі точки безсмертними, чергуючись зі смугами нешліфованого гладкого розчину там, де розташовані найнижчі точки.
Колір оригінальної поверхні відрізняється від шарів товщиною 1/8 дюйма або менше, і вони можуть по-різному відбивати світло. Світлі смуги виглядають як опуклі точки, а темні смуги між ними – як западини, які є візуальними «привидами» хвиль, видалених шліфувальною машинкою. Шліфований бетон зазвичай більш пористий, ніж оригінальна поверхня шпателя, тому смуги можуть по-різному реагувати на барвники та плями, тому важко вирішити проблему за допомогою фарбування. Якщо ви не вирівняєте хвилі під час процесу обробки бетону, вони можуть знову вас турбувати.
Протягом десятиліть стандартним методом перевірки FF/FL був метод з використанням 10-футової прямої. Лінійку кладуть на підлогу, і якщо під нею є щілини, вимірюють їх висоту. Типовий допуск становить 1/8 дюйма.
Ця повністю ручна система вимірювання є повільною та може бути дуже неточною, оскільки дві людини зазвичай вимірюють однаковий зріст різними способами. Але це усталений метод, і результат слід вважати «достатньо добрим». До 1970-х років цього вже не було достатньо.
Наприклад, поява висотних складів зробила точність FF/FL ще важливішою. У 1979 році Аллен Фейс розробив числовий метод оцінки характеристик цих підлог. Цю систему зазвичай називають числом площинності підлоги або, більш формально, «системою нумерації профілів поверхні підлоги».
Компанія Face також розробила інструмент для вимірювання характеристик підлоги, «профілометр підлоги», торгова назва якого — The Dipstick.
Цифрова система та метод вимірювання є основою стандарту ASTM E1155, розробленого у співпраці з Американським інститутом бетону (ACI), для визначення стандартного методу випробувань на площинність підлоги FF та площинність підлоги FL.
Профілометричний прилад – це ручний інструмент, який дозволяє оператору ходити по підлозі та отримувати дані кожні 12 дюймів. Теоретично він може відображати нескінченну кількість поверхів (якщо у вас є нескінченний час очікування на ваші показники FF/FL). Він точніший, ніж метод лінійки, і є початком сучасного вимірювання площинності.
Однак, профілометр має очевидні обмеження. З одного боку, його можна використовувати лише для затверділого бетону. Це означає, що будь-яке відхилення від специфікації має бути виправлене як зворотний виклик. Високі місця можна зшліфувати, низькі місця можна заповнити присипкою, але все це ремонтні роботи, які коштуватимуть грошей підряднику з бетонування та займуть час проекту. Крім того, сам вимір – це повільний процес, що додає більше часу, і зазвичай його виконують сторонні експерти, що збільшує витрати.
Лазерне сканування змінило прагнення до рівності та вирівнювання підлоги. Хоча сам лазер сягає 1960-х років, його адаптація для сканування на будівельних майданчиках є відносно новою.
Лазерний сканер використовує чітко сфокусований промінь для вимірювання положення всіх відбивних поверхонь навколо нього, не лише підлоги, але й майже 360-градусного купола точок даних навколо та під приладом. Він визначає місцезнаходження кожної точки у тривимірному просторі. Якщо положення сканера пов'язане з абсолютним положенням (наприклад, даними GPS), ці точки можна визначити як конкретні позиції на нашій планеті.
Дані сканера можна інтегрувати в інформаційну модель будівлі (BIM). Їх можна використовувати для різних потреб, таких як вимірювання приміщення або навіть створення його комп'ютерної моделі фактичного виконання. Для відповідності вимогам FF/FL лазерне сканування має кілька переваг над механічним вимірюванням. Одна з найбільших переваг полягає в тому, що його можна виконувати, поки бетон ще свіжий та придатний для використання.
Сканер записує від 300 000 до 2 000 000 точок даних за секунду та зазвичай працює від 1 до 10 хвилин, залежно від щільності інформації. Його робоча швидкість дуже висока, проблеми з площинністю та рівністю можна виявити одразу після вирівнювання та виправити до того, як плита затвердіє. Зазвичай: вирівнювання, сканування, повторне вирівнювання за потреби, повторне сканування, повторне вирівнювання за потреби – це займає лише кілька хвилин. Більше жодного шліфування та шпаклювання, жодних зворотних викликів. Це дозволяє машині для обробки бетону створити рівну поверхню вже в перший день. Економія часу та коштів значна.
Від лінійок до профілометрів і лазерних сканерів, наука вимірювання площинності підлоги тепер вступила в третє покоління; ми називаємо це площинністю 3.0. Порівняно з 10-футовою лінійкою, винахід профілометра являє собою величезний стрибок у точності та деталізації даних про підлогу. Лазерні сканери не тільки ще більше підвищують точність і деталізацію, але й представляють собою стрибок іншого типу.
Як профілометри, так і лазерні сканери можуть досягти точності, необхідної для сучасних специфікацій підлоги. Однак, порівняно з профілометрами, лазерне сканування піднімає планку з точки зору швидкості вимірювання, деталізації інформації, а також своєчасності та практичності результатів. Профілометр використовує інклінометр для вимірювання висоти – пристрій, що вимірює кут відносно горизонтальної площини. Профілометр являє собою коробку з двома ніжками внизу, розташованими рівно на відстані 12 дюймів одна від одної, та довгою ручкою, яку оператор може тримати стоячи. Швидкість профілометра обмежена швидкістю ручного інструменту.
Оператор ходить вздовж дошки по прямій лінії, переміщуючи пристрій на 12 дюймів за раз, зазвичай відстань кожного ходу приблизно дорівнює ширині кімнати. Потрібно кілька проходів в обох напрямках, щоб накопичити статистично значущі зразки, які відповідають мінімальним вимогам до даних стандарту ASTM. Пристрій вимірює вертикальні кути на кожному кроці та перетворює ці кути на зміни кута підйому. Профілометр також має обмеження за часом: його можна використовувати лише після того, як бетон затвердіє.
Аналіз підлоги зазвичай виконує стороння служба. Вони оглядають підлогу та надають звіт наступного дня або пізніше. Якщо у звіті виявлено будь-які проблеми з висотою, які не відповідають специфікаціям, їх необхідно виправити. Звичайно, для затверділого бетону варіанти кріплення обмежуються шліфуванням або заповненням верхнього шару, за умови, що це не декоративний відкритий бетон. Обидва ці процеси можуть призвести до затримки на кілька днів. Потім підлогу необхідно ще раз профілювати, щоб задокументувати відповідність.
Лазерні сканери працюють швидше. Вони вимірюють зі швидкістю світла. Лазерний сканер використовує відбиття лазера для визначення місцезнаходження всіх видимих поверхонь навколо нього. Йому потрібні точки даних у діапазоні 0,1-0,5 дюйма (набагато вища щільність інформації, ніж обмежена серія 12-дюймових зразків профайлера).
Кожна точка даних сканера представляє позицію в 3D-просторі та може бути відображена на комп'ютері, подібно до 3D-моделі. Лазерне сканування збирає стільки даних, що візуалізація виглядає майже як фотографія. За потреби ці дані можуть не тільки створити карту висот підлоги, але й детальне зображення всієї кімнати.
На відміну від фотографій, його можна обертати, щоб показати простір з будь-якого ракурсу. Його можна використовувати для точних вимірювань простору або для порівняння фактичного стану з кресленнями чи архітектурними моделями. Однак, незважаючи на величезну щільність інформації, сканер працює дуже швидко, записуючи до 2 мільйонів точок за секунду. Усе сканування зазвичай займає лише кілька хвилин.
Час важливий. Під час заливки та обробки мокрого бетону час – це все. Він вплине на постійну якість плити. Час, необхідний для завершення укладання підлоги та її підготовки до використання, може змінити час багатьох інших процесів на будівельному майданчику.
Під час укладання нової підлоги, інформація лазерного сканування, що надходить майже в режимі реального часу, має величезний вплив на процес досягнення рівності. FF/FL можна оцінити та виправити на найкращому етапі будівництва підлоги: до того, як вона затвердіє. Це має низку корисних ефектів. По-перше, це усуває необхідність очікування завершення ремонтних робіт, а це означає, що підлога не займатиме решту конструкції.
Якщо ви хочете скористатися профілометром для перевірки підлоги, спочатку потрібно дочекатися, поки підлога затвердіє, потім організувати доставку профілю на об'єкт для вимірювання, а потім дочекатися звіту ASTM E1155. Потім потрібно дочекатися виправлення будь-яких проблем з площинністю, а потім знову запланувати аналіз і дочекатися нового звіту.
Лазерне сканування відбувається під час укладання плити, а проблема вирішується під час процесу обробки бетону. Плиту можна просканувати одразу після її затвердіння, щоб переконатися в її відповідністі, а звіт можна завершити того ж дня. Будівництво можна продовжити.
Лазерне сканування дозволяє вам якомога швидше дістатися до основи. Воно також створює бетонну поверхню з більшою консистенцією та цілісністю. Плоска та рівна плита матиме більш рівномірну поверхню, коли вона ще придатна для використання, ніж плита, яку потрібно вирівнювати шпаклівкою. Вона матиме більш однорідний вигляд. Вона матиме більш рівномірну пористість по всій поверхні, що може вплинути на реакцію на покриття, клеї та інші засоби обробки поверхні. Якщо поверхню шліфувати для фарбування та полірування, це рівномірніше оголить заповнювач по всій підлозі, і поверхня може більш послідовно та передбачувано реагувати на операції фарбування та полірування.
Лазерні сканери збирають мільйони точок даних, але не більше того, точки у тривимірному просторі. Щоб їх використовувати, потрібне програмне забезпечення, яке може їх обробляти та представляти. Програмне забезпечення сканера об'єднує дані в різноманітні корисні форми та може бути представлено на ноутбуці на будівельному майданчику. Це надає будівельній бригаді можливість візуалізувати підлогу, визначати будь-які проблеми, співвідносити їх з фактичним розташуванням на підлозі та визначати, наскільки висоту потрібно знизити або збільшити. Майже в режимі реального часу.
Такі програмні пакети, як Rithm for Navisworks від ClearEdge3D, пропонують кілька різних способів перегляду даних про поверхи. Rithm for Navisworks може відображати «теплову карту», яка відображає висоту поверху різними кольорами. Він може відображати контурні карти, подібні до топографічних карт, створених геодезистами, на яких серія кривих описує безперервні висотні лінії. Він також може надавати документи, що відповідають стандарту ASTM E1155, за лічені хвилини замість днів.
Завдяки цим функціям програмного забезпечення, сканер можна використовувати для різних завдань, не лише для визначення рівня підлоги. Він надає вимірювану модель фактичного стану будівлі, яку можна експортувати в інші програми. Для проектів реконструкції креслення фактичного стану будівлі можна порівняти з історичними проектними документами, щоб визначити, чи є якісь зміни. Їх можна накласти на новий проект, щоб візуалізувати зміни. У нових будівлях його можна використовувати для перевірки відповідності проектному задуму.
Близько 40 років тому новий виклик увійшов у домівки багатьох людей. Відтоді цей виклик став символом сучасного життя. Програмовані відеореєстратори (VCR) змушують пересічних громадян вчитися взаємодіяти з цифровими логічними системами. Миготіння «12:00, 12:00, 12:00» мільйонів незапрограмованих відеореєстраторів доводить складність вивчення цього інтерфейсу.
Кожен новий програмний пакет має криву навчання. Якщо ви робите це вдома, то можете рвати на собі волосся та лаятися за потреби, а вивчення нового програмного забезпечення займе у вас найбільше часу у вільний день. Якщо ви вивчаєте новий інтерфейс на роботі, це уповільнить багато інших завдань і може призвести до дорогих помилок. Ідеальна ситуація для впровадження нового програмного пакету — використовувати інтерфейс, який вже широко використовується.
Який інтерфейс найшвидший для вивчення нової комп'ютерної програми? Той, який ви вже знаєте. Знадобилося понад десять років, щоб інформаційне моделювання будівель міцно утвердилося серед архітекторів та інженерів, але тепер воно з'явилося. Більше того, ставши стандартним форматом для розповсюдження будівельної документації, воно стало головним пріоритетом для підрядників на будівельному майданчику.
Існуюча BIM-платформа на будівельному майданчику забезпечує готовий канал для впровадження нових програм (таких як програмне забезпечення для сканування). Крива навчання стала досить плоскою, оскільки основні учасники вже знайомі з платформою. Їм потрібно лише вивчити нові функції, які можна з неї витягти, і вони можуть швидше почати використовувати нову інформацію, що надається програмою, таку як дані сканування. ClearEdge3D побачила можливість зробити високо оцінену програму для сканування Rith доступною для більшої кількості будівельних майданчиків, зробивши її сумісною з Navisworks. Як один з найбільш широко використовуваних пакетів координації проектів, Autodesk Navisworks став фактичним галузевим стандартом. Він використовується на будівельних майданчиках по всій країні. Тепер він може відображати інформацію про сканування та має широкий спектр використання.
Коли сканер збирає мільйони точок даних, усі вони є точками у 3D-просторі. Програмне забезпечення для сканування, таке як Rithm for Navisworks, відповідає за представлення цих даних у зручний для вас спосіб. Воно може відображати кімнати як точки даних, скануючи не лише їхнє розташування, але й інтенсивність (яскравість) відбиттів та колір поверхні, тому зображення виглядає як фотографія.
Однак, ви можете обертати зображення та переглядати простір під будь-яким кутом, блукати по ньому, як по 3D-моделі, і навіть вимірювати його. Для FF/FL однією з найпопулярніших та найкорисніших візуалізацій є теплова карта, яка відображає поверх у плані. Найвищі та найнижчі точки представлені різними кольорами (іноді їх називають зображеннями у хибних кольорах), наприклад, червоний колір позначає найвищі точки, а синій – найнижчі.
Ви можете виконувати точні вимірювання за допомогою теплової карти, щоб точно визначити відповідне положення на фактичній підлозі. Якщо сканування показує проблеми з рівністю, теплова карта – це швидкий спосіб їх знайти та виправити, і це кращий спосіб перегляду для аналізу FF/FL на місці.
Програмне забезпечення також може створювати контурні карти – серії ліній, що представляють різну висоту підлоги, подібні до топографічних карт, що використовуються геодезистами та туристами. Контурні карти підходять для експорту в програми САПР, які часто дуже зручно працюють з даними креслень. Це особливо корисно під час реконструкції або трансформації існуючих приміщень. Rithm for Navisworks також може аналізувати дані та надавати відповіді. Наприклад, функція «Вирізання та засипання» може підказати вам, скільки матеріалу (наприклад, поверхневого шару цементу) потрібно для заповнення нижнього краю існуючої нерівної підлоги та вирівнювання її. За допомогою правильного програмного забезпечення для сканування інформацію можна представити так, як вам потрібно.
З усіх способів витрачати час на будівельні проекти, мабуть, найболючішим є очікування. Впровадження внутрішнього контролю якості підлоги може усунути проблеми з плануванням, очікуванням на аналіз підлоги сторонніми консультантами, очікуванням під час аналізу підлоги та очікуванням надання додаткових звітів. І, звичайно, очікування на підлогу може запобігти багатьом іншим будівельним операціям.
Наявність власного процесу контролю якості може позбавити вас від цього болю. Коли вам це потрібно, ви можете просканувати підлогу за лічені хвилини. Ви знаєте, коли її перевірять, і коли отримаєте звіт ASTM E1155 (приблизно через хвилину). Відповідальність за цей процес, а не покладатися на сторонніх консультантів, означає володіння власним часом.
Використання лазера для сканування площинності та рівності нового бетону – це простий та зрозумілий робочий процес.
2. Встановіть сканер поруч із щойно розміщеним зрізом та проскануйте. Цей крок зазвичай вимагає лише одного розміщення. Для типового розміру зрізу сканування зазвичай займає 3-5 хвилин.
4. Завантажте відображення «теплової карти» даних про підлогу, щоб визначити ділянки, які не відповідають специфікаціям і потребують вирівнювання.
Час публікації: 30 серпня 2021 р.