Строительный инжиниринг: идеи обретают форму


Термин «инжиниринг» заимствован из английского языка в переводе означает «инженерное искусство» или «техническая область знаний», буквально – «инженерство». Произошел от латинского ingenium, т.е. изобретательность, выдумка, знания. Это – спо­собность сознания представить то, что в результате интеллектуальной работы может быть достигнуто во всех областях знаний, искусств и изоб­ретений.

Это понятие применяется очень широко. Существует множество определений инжиниринга, но каждый под ним подразумевает что-то свое. Одни понимают его как проектирование, как искусство или науку извлечения практической выгоды из научных знаний при проектировании сооружений, зданий и механизмов. Для других инжиниринг – это полное управление инвестиционным проектом. Третьи утверждают, что инжиниринг – это управление любыми инновациями в промышленности. Четвертые считают, что это предоставление консультационных услуг производственного, коммерческого, научно-технического характера. Пятые – что это просто синоним инженерного дела.

строительный инжиниринг


В наше время под инжинирингом понимается широкий спектр услуг в самых разных отраслях. Поэтому на тему «что же такое инжиниринг» часто возникают дискуссии, появляются новые статьи и книги. Инжиниринг рассматривают с самых разных ракурсов и дают все новые и новые определения. Но по своей сути все они сходятся в одном – инжиниринг направлен в первую очередь на разработку и практическое использование технических и технологических решений.

Примечательно, что во всех научных работах по теме инжиниринга можно встретить классическую фразу о том, что данная тема «недостаточно разработана» и требует дополнительного изучения. А это значит, что будут появляться новые определения, уточнения, классификации – пока мы не придем к какому-то одному, единому для всех пониманию. Лично мне импонирует мнение Эйнштейна, который однажды сказал: «Если ты не можешь что-то объяснить простыми словами, значит, ты этого не понимаешь». Поэтому я не хочу цитировать чужие формулировки, или предлагать свои определения. Давайте на простых примерах попробуем разобраться, что такое инжиниринг.

История человечества – это история изобретений, история создания и совершенствования самых разных технологий. Традиционное понятие инжиниринга появилось примерно 2 века назад. Когда в разгар научно-технической революции впервые стали прода­ваться услуги инженеров. Это связано с тем, что потребовались идеи и эффективные решения для строительства новых заводов или модерниза­ции действующих производств. Активное развитие инжиниринг получил в середине прошлого века, после Второй мировой войны. Тогда стали осу­ществляться крупные проекты восстановления промышленности.

Но ярких представителей инженеров-изобретателей можно обнаружить еще в глубокой древности. К примеру, Имхотеп – мудрец и зодчий Древнего Египта, создатель пирамиды Джосера. Она стала первым многоэтажным строением в истории. Имхотеп первый, кто начал строить сооружения не вширь, а ввысь. До него все постройки были одноэтажными. А Имхотеп взял – и поставил одно сооружение на крышу другого – и так целых 6 раз. После него древние инженеры Египта, Греции и Рима подняли уровень инженерного искусства на удивительную высоту, используя все доступные знания своего времени: физику, геометрию и арифметику.

Как же функционирует инжиниринг? Наглядным примером является наука бионика. В архитектуре есть даже целое направление – бионическая архитектура. Приведу несколько примеров из бионики:

Конструкция знаменитой Эйфелевой башни повторяет строение большой берцовой кости человека и основана на научной работе по анатомии Хермана фон Мейера. Описанное им перераспределение нагрузок в скелете человека было успешно применено в опоре башни.

строительный инжиниринг


Пропорции скорлупы яйца помогли в конце 13 века решить проблему строительства купола кафедрального собора Санта-Мария-дель-Фьоре и перекрыть пролет в 42 метра.

строительный инжиниринг


Принципы строения колоса легли в основу конструкции Останкинской телевизионной башни инженера Никитина – бетонный каркас сделан из отдельных круглых блоков, соединенных системой натянутых тросов.Идею подвесных мостов инженеру Сэмюэлю Броуну подсказала паутина в саду, а форма и строение листа злака помогли архитектору Паоло Солери спроектировать мост Animals.

А вот еще пример инжиниринга из истории: Указ Петра первого «О привОзе диких камней». При строительстве Петербурга он обязал с каждого въезжающего транспортного средства брать камни в качестве платы за въезд. И эти камни пошли на строительство города на болоте. Это своего рода управленческий ресурсный инжиниринг. Ресурсов нет – давайте вместо того, чтобы брать деньги, на которые нужно будет где-то закупать камни и организовывать доставку, сразу получим и то и другое. Другой пример – строительство китайской стены, когда в раствор решили добавлять рисовую кашу. При ее смешивании с известью получался состав с очень высокой механической прочностью. Результат – стена стоит больше тысячи лет.

Примеры из истории можно приводить до бесконечности. Поэтому расскажу несколько примеров из своей практики. Заказчику нужно было прямоугольное здание для размещения в одном конструктивном объеме 5 воздушных судов. Классическая форма здания для авиационной техники – это коробка на ножках с воротами и плоской крышей. И стоимость таких сооружений крайне высока, так как плоская кровля требует железобетон, высоких колонн спереди и сзади. А высота диктуется не только высотой проема, но и скатами, и высотой обслуживания ворот, т.к. они должны собираться сверху. Строительство классических авиационных ангаров – это огромный объем сооружения, тонны бетона и металлических конструкций. Естественно, это сказывается на цене.

строительный инжиниринг


Другое решение – это каркасно-тентовая технология. Но она позволяет разместить только одно воздушное судно. Наши конкуренты предлагали удешевить классический вариант – и сделать ангар из пяти составных каркасно-тентовых ангаров. Но в этом варианте возникали большие сложности с отводом снега и образованием снеговых мешков. В итоге повышенная снеговая нагрузка требовала высокую металлоемкость и добавляла проблем с обслуживанием и эксплуатацией.

строительный инжиниринг


Понимая недостатки классической компоновки, в поисках решения по снижению стоимости объекта, я вспомнил строительство детского шалаша: когда ставишь 2 палки вертикально и одну - горизонтально. А на них под наклоном укладываются палки, а сверху – еловые ветки. Схема с шалашом позволяла сократить ненужный объем и снизить себестоимость. Идею мы доработали: кровлю продлили, ворота оставили, а в задней части уже оперировали не высотой ворот, а исключительно высотой хвоста воздушных судов. В результате такого подхода от значительного объема нам удалось избавиться. А применив ферменную конструкцию с шарнирным опиранием, мы отказались и от огромных колонн.

строительный инжиниринг


В итоге из идеи с детским шалашом у нас получился уникальный авиационный ангар, единственный во всем мире. Стоимостью в два раза ниже классического варианта. А поскольку мы уделяем внимание не только функциональности и стоимости, но и промышленному дизайну, т.е. эстетичному облику зданий, то сооружение выполнили в форме крыла самолета. Водоотводящие козырьки с главного фасада мы сделали в форме элеронов. Проект успешно реализован. Заказчик остался доволен и тем, как выглядит здание и главное, тем, что удалось так много сэкономить.

строительный инжиниринг


Еще один пример того, как инжиниринг помогает решать проблемы и находить выходы из сложных ситуаций – строительство инфекционного центра в Новой Москве (Голохвастово). На 40 гектарах практически за месяц было возведено 50 сооружений общей площадью 80 тыс. кв. м. Строительство началось 12 марта и уже 20 апреля госпиталь принимал первых пациентов. В этой уникальной стройке нам доверили возведение приемного блока и блока выписки. К зданиям предъявлялись высокие требования по пожарной безопасности и по прогрессивному обрушению.

Они относились к повышенному классу ответственности. Степень огнестойкости этих зданий должна быть не ниже 2. Это означает, что открытый огонь перекрытия должны выдерживать 45 минут, а стены - 90. Каркасная схема должна быть рассчитана на прогрессивное обрушение, т.е. при удалении любой стойки здание должно продолжать стоять.

Классическое решение для таких задач – использование металлокаркаса с конструктивной огнезащитой. Красишь, показываешь контролирующим органам, сдаешь – и только после этого приступаешь к внутренней отделке. Все так и строили.

А мы оказались в сложной ситуации. Сроки были катастрофически сжаты, задача крайне ответственная. И мы понимали, что с классическими решениями обращаться на заводы металлоконструкций бессмысленно. Нам надо было 2-3 недели только на разработку разделов КМ и КМД. А этого времени у нас не было. При этом все ЗМК в радиусе доступности перегружены, поскольку поставляют металл на эту же стройку. Обычный черный металл стал дефицитом. Поэтому выход был один – искать материал, с которым можно работать прямо на строительной площадке и который есть в наличии. Так возникла идея применить то, что на тот момент не пользовалось ажиотажным спросом – ЛСТК.

строительный инжиниринг


Мы взяли ЛСТК, поставили рамы с шагом 1,2 метра, и установили промежуточные стойки с шагом 60 см. А в качестве огнезащиты обшили металлоконструкции с двух сторон аква-панелями.

Таким образом нам удалось решить сразу несколько проблем:

1. Решили проблему отсутствия черного металла
2. Сократили время на проектировании
3. Сократили время на отделочных работах, т.к. после обшивки аква-панелями получили готовую поверхность под чистовую отделку.
4. Частый шаг стоек совместно с обвязочными балками позволил решить проблему прогрессивного обрушения.

Предположу, что до нас в нашей стране для зданий такого класса ответственности ЛСТК никто не строил. В результате – все работы были выполнены точно в срок, здания введены в эксплуатацию без единого замечания.

строительный инжиниринг


Так что для нашей компании инжиниринг – это сочетание концепций и идей для создания чего-то нового. Это – инструмент решения самого разного рода проблем. Если инженерное дело – это применение опыта и знаний, то инжиниринг – это нестандартное решение сложных задач. Инжиниринг разрабатывает способы, приемы и технологические процессы создания новых объектов, использует знания для реализации идей. То есть фактически материализует их и воплощает мечты в реальность. А для наших партнеров инжиниринг – это создание добавочной стоимости на наших инженерных идеях для капитализации собственного бизнеса.


Источник информации: https://ardexpert.ru
Размещено: 15 января
Просмотров: 503