Немалую роль в современной жизни общества играют здания и сооружения, так как в процессе эксплуатации под воздействием агрессивных факторов внешней среды, особенностей технологических процессов происходит изменение свойств и увеличивается риск нарушения качества строительных конструкций, а также наносится ущерб окружающей среде.
Современные методы мониторинга состояния строительных конструкций зданий разнообразны по исполнению, информативности, стоимости работ, точности полученных результатов, сложности применяемой аппаратуры.
Обследование и мониторинг технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений проводятся специализированными организациями, оснащенными современной приборной базой и имеющими в своем составе высококвалифицированных и опытных специалистов. Требования к специализированным организациям, осуществляющим обследование и мониторинг технического состояния зданий и сооружений, определяются федеральным органом исполнительной власти, уполномоченным на ведение государственного строительного надзора. Средства испытаний, измерений и контроля, применяемые при обследовании и мониторинге технического состояния объектов, должны быть подвергнуты своевременной поверке в установленном порядке и соответствовать нормативным документам и технической документации по метрологическому обеспечению.
При проведении диагностики строительных конструкций применяют визуальные и визуально-инструментальные методы.
Визуальное обследование предполагает осмотр здания или сооружения и отдельных строительных конструкций с применением простейших приборов (рулетки, молотки, отвесы, дрели, уровни, скарпели), которые не требуют специальных знаний для обращения с ними. При данном обследовании обнаруживаются видимые дефекты, производятся обмеры, подготавливаются зарисовки и фотографии дефектных мест, выявляются места, которые нужно обследовать более подробно с помощью диагностических инструментов.
При визуально-инструментальных обследованиях наряду с инструментами визуального обследования также применяются различные приборы, которые требуют специальных знаний по обращению с ними. При визуально-инструментальных обследованиях применяют:
инженерно-геологические методы, при которых выясняются свойства грунтового основания;
геодезические методы, предназначенные для получения данных о пространственном положении строительных конструкций и их геометрических размерах;
разрушающие и неразрушающие методы, при которых определяются физико-механических свойств материалов конструкций.
Также при мониторинге используются специальные датчики наблюдения, которые определяют изменения в строительных конструкциях (изгибы, вибрации, температура, влажность, уровень воды и давление фундамента).
Рассмотрим процесс диагностирования технического состояния строительных конструкций (рисунок 1).
Рис. 1. Диаграмма процесса «Диагностирование технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений»
Из данной диаграммы видно, что результатом диагностики состояния строительных конструкций является отчет о результатах обследования, а также определение оценки технического состояния этих конструкций для составления рекомендаций по дальнейшей эксплуатации зданий и сооружений.
При проведении обследования, диагностики и последующего определения технического состояния строительных конструкций имеются определенные сложности, при решении которых специалист эксперт обращается к пособиям и рекомендациям, использование которых приводят к некоторым затруднениям:
наличие большого объема несистематизированной информации в области диагностики и оценки технического состояния строительных конструкций, трудной для восприятия и использования;
отсутствие четких разграничений между категориями технического состояния строительных конструкций;
наличие несоответствий между источниками, связанными с изменениями шкал категорий технического состояния в нормативно-технической базе РФ.
А не вовремя выявленные дефекты строительных конструкций, которые приводят к аварийности строительных объектов, в настоящее время является главной проблемой в области диагностики технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений.
Причинами сложившейся ситуации являются:
отсутствие своевременных консультаций эксперта;
отсутствие вспомогательных средств диагностики строительных конструкций;
ошибка в расчетах;
некомпетентность персонала.
Дерево проблем диагностики технического состояния строительных конструкций на рисунке 2.
Рис. 2. Дерево проблем в области диагностики технического состояния строительных конструкций
Так как одним из перспективных направлений повышения защиты зданий и сооружений от аварий является обеспечения постоянного мониторинга технического состояния и совершенствование систематизированной и обобщенной базы знаний в области диагностики повреждений строительных конструкций, автоматизированного поиска необходимой информации посредством создания экспертных систем.
По этим причинам разработка экспертной системы диагностики технического состояния строительных конструкций является актуальной и востребованной проблемой, с целью повышения качества прогнозирования и предупреждения аварийных ситуаций аварийности на строительных объектах.
Экспертная система — система искусственного интеллекта, которая содержит знания об определенной слабо структурированной и трудно формализуемой узкой предметной области и способна предлагать пользователю разумные решения и их объяснения. Экспертная система играет роль эксперта и решает задачи диагностики, прогнозирования или планирования, то есть она способна в некоторой своей части заменить специалиста — эксперта в решении проблемной ситуаций в определенной предметной области.
Главным достоинством экспертных систем является возможность накапливать и сохранять знания длительное время, обновлять их и тем самым обеспечивать относительную независимость конкретной организации от наличия в ней квалифицированных специалистов. Накопление знаний позволяет повышать квалификацию специалистов, работающих на предприятии, используя наилучшие, проверенные решения.
Практическое применение искусственного интеллекта в строительной деятельности, основанное на экспертных системах, позволяет повысить качество и сохранить время принятия решений, а также способствует росту эффективности работы и повышению квалификации специалистов.
Литература:
- Соколов В. А. Определение категорий технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений с использованием вероятностных методов распознавания// Предотвращение аварий зданий и сооружений: сб. науч. тр. — М., 2010. — Вып. 9. — С. 375–387 с.
- ГОСТ 31937–2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния
- Бедов А. И. Оценка технического состояния, восстановление и усиление оснований и строительных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений. Часть I. Обследование и оценка технического состояния оснований и строительных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений. — М.: АСВ, 2014. — 704 с.
