Если вы когда-нибудь сидели за обеденным столом, шатаясь, расплескивая вино из бокала, а затем разбрасывая помидоры черри по всей комнате, вы знаете, насколько неудобен волнистый пол.
Но на многоярусных складах, фабриках и промышленных объектах плоскостность и ровность пола (FF/FL) могут стать проблемой успеха или неудачи, влияя на эффективность использования здания по назначению. Даже в обычных жилых и коммерческих зданиях неровные полы могут повлиять на производительность, вызвать проблемы с напольными покрытиями и привести к опасным ситуациям.
Ровность, близость пола к заданному уклону, и плоскостность, степень отклонения поверхности от двумерной плоскости, стали важными показателями в строительстве. К счастью, современные методы измерения могут обнаружить проблемы с ровностью и плоскостностью более точно, чем человеческий глаз. Новейшие методы позволяют сделать это практически мгновенно; например, когда бетон еще можно использовать и его можно отремонтировать до того, как он затвердеет. Теперь добиться более ровных полов стало проще, быстрее и проще, чем когда-либо прежде. Это достигается за счет невероятного сочетания бетона и компьютеров.
Этот обеденный стол можно было «починить», подложив под ножку спичечный коробок, эффективно заполнив низкую точку на полу, что является проблемой самолета. Если хлебная палочка сама скатилась со стола, возможно, у вас проблемы с уровнем пола.
Но влияние плоскостности и ровности выходит далеко за рамки удобства. Вернувшись на многоярусный склад, неровный пол не может должным образом выдержать стеллаж высотой 20 футов с тоннами вещей на нем. Он может представлять смертельную опасность для тех, кто пользуется им или проходит мимо него. Новейшая разработка складов – пневматические тележки с поддонами – еще больше полагаются на плоские и ровные полы. Эти устройства с ручным приводом могут поднимать до 750 фунтов грузов на поддонах и использовать подушки сжатого воздуха для поддержки всего веса, чтобы один человек мог толкать их вручную. Для правильной работы ему нужен очень ровный, ровный пол.
Плоскостность также важна для любой доски, которая будет покрыта твердым материалом для напольного покрытия, таким как камень или керамическая плитка. Даже гибкие покрытия, такие как виниловая композитная напольная плитка (VCT), имеют проблему неровных полов, которые имеют тенденцию подниматься или полностью отделяться, что может вызвать опасность спотыкания, скрипы или пустоты под ними, а также влажность, образующуюся при мытье пола. Собирайте и поддерживайте рост плесень и бактерии. Старые или новые, плоские полы лучше.
Волны в бетонной плите можно сгладить, отшлифовав выступы, но призрак волн может продолжать оставаться на полу. Такое иногда можно увидеть на складе магазина: пол очень ровный, но под натриевыми лампами высокого давления он выглядит волнистым.
Если бетонный пол предназначен для открытого грунта, например, для окрашивания и полировки, необходима сплошная поверхность из того же бетонного материала. Заполнять нижние места начинкой нельзя, потому что она не подойдет. Единственный другой вариант — стереть высокие моменты.
Но шлифовка доски может изменить способ захвата и отражения света. Поверхность бетона состоит из песка (мелкий заполнитель), камня (крупный заполнитель) и цементного раствора. При установке влажной плиты процесс затирки толкает более крупный заполнитель в более глубокое место на поверхности, а мелкий заполнитель, цементный раствор и цементное молоко концентрируются наверху. Это происходит независимо от того, является ли поверхность абсолютно ровной или сильно изогнутой.
Когда вы отшлифоваете 1/8 дюйма сверху, вы удалите мелкие частицы и цементное молоко, порошкообразные материалы и начнете подвергать песок воздействию матрицы раствора. Измельчите дальше, и вы обнажите поперечное сечение камня и более крупный заполнитель. Если вы будете шлифовать только высокие точки, в этих областях появится песок и камень, а обнаженные полосы заполнителя сделают эти высокие точки бессмертными, чередуясь с нешлифованными гладкими полосами затирки там, где расположены нижние точки.
Цвет исходной поверхности отличается от слоев толщиной 1/8 дюйма или меньше, и они могут по-разному отражать свет. Светлые полосы выглядят как возвышения, а темные полосы между ними — впадины, являющиеся визуальными «призраками» ряби, удаленной шлифовальной машиной. Шлифованный бетон обычно более пористый, чем исходная поверхность шпателя, поэтому полосы могут по-разному реагировать на красители и пятна, поэтому решить проблему окрашиванием сложно. Если вы не сгладите волны в процессе отделки бетона, они могут снова вас беспокоить.
На протяжении десятилетий стандартным методом проверки FF/FL был метод 10-футовой линейки. Линейку кладут на пол, и если под ней есть зазоры, измеряют их высоту. Типичный допуск составляет 1/8 дюйма.
Эта полностью ручная система измерения работает медленно и может быть очень неточной, поскольку два человека обычно измеряют один и тот же рост по-разному. Но это устоявшийся метод, и результат следует принять как «достаточно хороший». К 1970-м годам этого уже было недостаточно.
Например, появление многоярусных складов сделало точность FF/FL еще более важной. В 1979 году Аллен Фейс разработал численный метод оценки свойств пола. Эту систему обычно называют плоскостностью пола или, более формально, системой нумерации профилей поверхностного пола.
Компания Face также разработала прибор для измерения характеристик пола — «профилировщик пола», торговое название которого — The Dipstick.
Цифровая система и метод измерения лежат в основе стандарта ASTM E1155, который был разработан в сотрудничестве с Американским институтом бетона (ACI) для определения стандартного метода испытаний для определения плоскостности пола FF и показателей плоскостности пола FL.
Профилировщик — это ручной инструмент, который позволяет оператору ходить по полу и получать данные через каждые 12 дюймов. Теоретически он может изображать бесконечные этажи (если у вас есть бесконечное время ожидания номеров FF/FL). Он более точен, чем метод линейки, и представляет собой начало современного измерения плоскостности.
Однако профилировщик имеет очевидные ограничения. С одной стороны, их можно использовать только для затвердевшего бетона. Это означает, что любое отклонение от спецификации должно быть исправлено посредством обратного вызова. Высокие места можно отшлифовать, низкие места заполнить начинкой, но это все восстановительные работы, они будут стоить денег подрядчику по бетонированию и отнимут время проекта. Кроме того, само измерение представляет собой медленный процесс, требующий больше времени и обычно выполняемый сторонними экспертами, что увеличивает затраты.
Лазерное сканирование изменило стремление к ровности и ровности пола. Хотя сам лазер появился в 1960-х годах, его адаптация для сканирования на строительных площадках является относительно новой.
Лазерный сканер использует плотно сфокусированный луч для измерения положения всех отражающих поверхностей вокруг него, не только пола, но и почти 360-градусного купола точек данных вокруг и под инструментом. Он находит каждую точку в трехмерном пространстве. Если положение сканера связано с абсолютным положением (например, данными GPS), эти точки можно позиционировать как определенные позиции на нашей планете.
Данные сканера можно интегрировать в информационную модель здания (BIM). Его можно использовать для самых разных нужд, например, для измерения комнаты или даже для создания ее компьютерной модели. С точки зрения соответствия FF/FL лазерное сканирование имеет ряд преимуществ перед механическим измерением. Одним из самых больших преимуществ является то, что это можно сделать, пока бетон еще свежий и пригодный к использованию.
Сканер записывает от 300 000 до 2 000 000 точек данных в секунду и обычно работает от 1 до 10 минут, в зависимости от плотности информации. Скорость работы очень высокая, проблемы с плоскостностью и ровностью можно обнаружить сразу после выравнивания и исправить до затвердевания пола. Обычно: выравнивание, сканирование, перевыравнивание при необходимости, повторное сканирование, перевыравнивание при необходимости, это занимает всего несколько минут. Больше никакого измельчения и наполнения, никаких обратных вызовов. Это позволяет бетоноотделочной машине выровнять поверхность в первый же день. Экономия времени и средств значительна.
От линеек до профилировщиков и лазерных сканеров — наука об измерении плоскостности пола перешла в третье поколение; мы называем это плоскостностью 3.0. По сравнению с 10-футовой линейкой изобретение профилографа представляет собой огромный скачок в точности и детализации данных о полу. Лазерные сканеры не только еще больше повышают точность и детализацию, но и представляют собой новый шаг вперед.
И профилировщики, и лазерные сканеры могут обеспечить точность, необходимую сегодняшним требованиям к напольным покрытиям. Однако по сравнению с профайлерами лазерное сканирование поднимает планку с точки зрения скорости измерений, детализации информации, а также своевременности и практичности результатов. Профилометр для измерения высоты использует инклинометр, который представляет собой устройство, измеряющее угол относительно горизонтальной плоскости. Профилометр представляет собой коробку с двумя ножками внизу, расположенными на расстоянии ровно 12 дюймов друг от друга, и длинной ручкой, которую оператор может держать стоя. Скорость профилировщика ограничена скоростью ручного инструмента.
Оператор идет по доске по прямой, перемещая устройство за раз на 12 дюймов, обычно расстояние каждого перемещения примерно равно ширине комнаты. Для накопления статистически значимых образцов, соответствующих минимальным требованиям к данным стандарта ASTM, требуется несколько прогонов в обоих направлениях. Устройство измеряет вертикальные углы на каждом шагу и преобразует эти углы в изменения угла места. У профилировщика также есть ограничение по времени: его можно использовать только после затвердевания бетона.
Анализ пола обычно выполняется сторонним сервисом. Они ходят по полу и сдают отчет на следующий день или позже. Если в отчете показаны какие-либо проблемы с высотой, не соответствующие спецификации, их необходимо устранить. Конечно, для затвердевшего бетона варианты крепления ограничиваются шлифовкой или шпаклевкой верхней части, при условии, что это не декоративный бетон. Оба эти процесса могут вызвать задержку на несколько дней. Затем пол необходимо снова профилировать, чтобы документально подтвердить соответствие.
Лазерные сканеры работают быстрее. Они измеряют со скоростью света. Лазерный сканер использует отражение лазера для определения местоположения всех видимых поверхностей вокруг него. Для этого требуются точки данных в диапазоне 0,1–0,5 дюйма (гораздо более высокая плотность информации, чем ограниченная серия профилировщика из 12-дюймовых образцов).
Каждая точка данных сканера представляет собой положение в трехмерном пространстве и может отображаться на компьютере так же, как трехмерная модель. Лазерное сканирование собирает столько данных, что визуализация выглядит почти как фотография. При необходимости на основе этих данных можно создать не только карту высот этажа, но и детальное представление всего помещения.
В отличие от фотографий, его можно поворачивать, чтобы показать пространство под любым углом. Его можно использовать для точных измерений пространства или для сравнения фактических условий с чертежами или архитектурными моделями. Однако, несмотря на огромную плотность информации, сканер работает очень быстро, записывая до 2 миллионов точек в секунду. Полное сканирование обычно занимает всего несколько минут.
Время может победить деньги. При заливке и отделке влажного бетона время решает все. Это повлияет на постоянное качество плиты. Время, необходимое для завершения строительства и готовности этажа к проходу, может изменить время многих других процессов на рабочей площадке.
При укладке нового пола информация, полученная от лазерного сканирования практически в реальном времени, оказывает огромное влияние на процесс достижения ровности. FF/FL можно оценить и закрепить в самом лучшем месте конструкции пола: до того, как пол затвердеет. Это имеет ряд полезных эффектов. Во-первых, это исключает ожидание завершения ремонтных работ на полу, а это означает, что пол не будет занимать остальную часть конструкции.
Если вы хотите использовать профилировщик для проверки пола, вам необходимо сначала подождать, пока пол затвердеет, затем организовать услугу профилирования на объекте для измерения, а затем дождаться отчета ASTM E1155. Затем вам придется дождаться устранения проблем с неравномерностью, затем снова запланировать анализ и дождаться нового отчета.
Лазерное сканирование происходит при укладке плиты, а проблема решается в процессе отделки бетона. Плиту можно сканировать сразу после затвердевания, чтобы убедиться в ее соответствии, а отчет можно составить в тот же день. Строительство может продолжаться.
Лазерное сканирование позволяет максимально быстро добраться до земли. Это также создает бетонную поверхность с большей консистенцией и целостностью. Плоская и ровная тарелка будет иметь более однородную поверхность, когда ее еще можно использовать, чем тарелка, которую необходимо сплющить или выровнять путем заполнения. Он будет иметь более последовательный вид. Он будет иметь более равномерную пористость по всей поверхности, что может повлиять на реакцию на покрытия, клеи и другие обработки поверхности. Если поверхность отшлифована для окрашивания и полировки, наполнитель обнажится более равномерно по полу, и поверхность может более последовательно и предсказуемо реагировать на операции окрашивания и полировки.
Лазерные сканеры собирают миллионы точек данных, но не более того, точек в трехмерном пространстве. Чтобы их использовать, вам нужно программное обеспечение, которое сможет их обрабатывать и представлять. Программное обеспечение сканера объединяет данные в различные полезные формы и может быть представлено на портативном компьютере на рабочей площадке. Это дает строительной бригаде возможность визуализировать пол, выявить любые проблемы, сопоставить их с фактическим расположением на полу и определить, насколько высоту необходимо уменьшить или увеличить. Почти реальное время.
Пакеты программного обеспечения, такие как Rithm ClearEdge3D для Navisworks, предоставляют несколько различных способов просмотра данных пола. Rithm для Navisworks может отображать «тепловую карту», отображающую высоту этажа разными цветами. Он может отображать контурные карты, подобные топографическим картам, составленным геодезистами, на которых ряд кривых описывает непрерывные высоты. Он также может предоставить документы, соответствующие стандарту ASTM E1155, за считанные минуты, а не за дни.
Благодаря этим функциям программного обеспечения сканер можно хорошо использовать для различных задач, а не только для проверки уровня пола. Он предоставляет измеримую модель фактических условий, которую можно экспортировать в другие приложения. В проектах реконструкции исполнительные чертежи можно сравнить с историческими проектными документами, чтобы определить наличие каких-либо изменений. Его можно наложить на новый дизайн, чтобы визуализировать изменения. В новых зданиях его можно использовать для проверки соответствия проектному замыслу.
Около 40 лет назад в дома многих людей вошёл новый вызов. С тех пор этот вызов стал символом современной жизни. Программируемые видеорегистраторы (ВКМ) заставляют простых граждан учиться взаимодействовать с цифровыми логическими системами. Мигание «12:00, 12:00, 12:00» миллионов незапрограммированных видеорегистраторов доказывает сложность освоения этого интерфейса.
Каждый новый пакет программного обеспечения требует обучения. Если вы занимаетесь этим дома, то можете рвать на себе волосы и ругаться по мере необходимости, а изучение нового программного обеспечения отнимет у вас больше всего времени в праздный полдень. Если вы освоите новый интерфейс на работе, это замедлит выполнение многих других задач и может привести к дорогостоящим ошибкам. Идеальной ситуацией для внедрения нового пакета программного обеспечения является использование уже широко используемого интерфейса.
Какой интерфейс самый быстрый для изучения нового компьютерного приложения? Тот, который вы уже знаете. Потребовалось более десяти лет, чтобы информационное моделирование зданий прочно утвердилось среди архитекторов и инженеров, но теперь оно пришло. Более того, став стандартным форматом распространения строительной документации, он стал главным приоритетом для подрядчиков на строительной площадке.
Существующая BIM-платформа на строительной площадке предоставляет готовый канал для внедрения новых приложений (например, программного обеспечения для сканеров). Кривая обучения стала довольно плоской, поскольку основные участники уже знакомы с платформой. Им нужно только изучить новые функции, которые можно извлечь из него, и они смогут быстрее начать использовать новую информацию, предоставляемую приложением, например данные сканера. ClearEdge3D увидела возможность сделать высоко оцененное приложение для сканирования Rith доступным для большего числа строительных площадок, сделав его совместимым с Navisworks. Autodesk Navisworks, один из наиболее широко используемых пакетов координации проектов, стал де-факто отраслевым стандартом. Он есть на стройках по всей стране. Теперь он может отображать информацию о сканере и имеет широкий спектр применений.
Когда сканер собирает миллионы точек данных, все они являются точками в трехмерном пространстве. Программное обеспечение сканера, такое как Rithm для Navisworks, отвечает за представление этих данных в удобном для вас виде. Он может отображать комнаты в виде точек данных, сканируя не только их местоположение, но также интенсивность (яркость) отражений и цвет поверхности, поэтому вид выглядит как фотография.
Однако вы можете вращать вид и рассматривать пространство под любым углом, перемещаться по нему, как по 3D-модели, и даже измерять его. Для FF/FL одной из самых популярных и полезных визуализаций является тепловая карта, которая отображает пол в плане. Высокие и низкие точки представлены разными цветами (иногда их называют изображениями в искусственных цветах), например, красный соответствует высоким точкам, а синий — низким.
Вы можете выполнить точные измерения по тепловой карте, чтобы точно определить соответствующее положение на реальном полу. Если сканирование выявляет проблемы с плоскостностью, тепловая карта — это быстрый способ их найти и устранить, а также это предпочтительный вид для анализа FF/FL на месте.
Программное обеспечение также может создавать контурные карты — серию линий, обозначающих разную высоту этажа, похожих на топографические карты, используемые геодезистами и туристами. Контурные карты подходят для экспорта в программы САПР, которые часто очень удобны для рисования данных типа. Это особенно полезно при обновлении или преобразовании существующих помещений. Rithm for Navisworks также может анализировать данные и давать ответы. Например, функция «Вырезать и заполнить» может сообщить вам, сколько материала (например, поверхностного слоя цемента) необходимо, чтобы заполнить нижнюю часть существующего неровного пола и выровнять его. При правильном программном обеспечении сканера информация может быть представлена так, как вам нужно.
Из всех способов потерять время на стройках, пожалуй, самый мучительный – это ожидание. Внедрение внутреннего обеспечения качества полов может устранить проблемы с планированием, ожидание, пока сторонние консультанты проанализируют пол, ожидание анализа полов и ожидание представления дополнительных отчетов. И, конечно же, ожидание пола может помешать многим другим строительным операциям.
Наличие процесса обеспечения качества может устранить эту проблему. При необходимости вы можете просканировать пол за считанные минуты. Вы знаете, когда это будет проверено, и вы знаете, когда получите отчет ASTM E1155 (примерно через минуту). Властвовать над этим процессом, а не полагаться на сторонних консультантов, значит владеть своим временем.
Использование лазера для сканирования плоскостности и ровности нового бетона — простой и понятный рабочий процесс.
2. Установите сканер рядом с вновь помещенным срезом и просканируйте. Этот шаг обычно требует только одного размещения. Для типичного размера среза сканирование обычно занимает 3–5 минут.
4. Загрузите отображение «тепловой карты» данных пола, чтобы определить области, которые не соответствуют спецификации и которые необходимо выровнять или выровнять.
Время публикации: 31 августа 2021 г.