Какой шум образуется вследствие механического воздействия на конструкции здания
Перейти к содержимому

Какой шум образуется вследствие механического воздействия на конструкции здания

  • автор:

Тест с ответами на тему Архитектура зданий и сооружений

Здания, которые служат для осуществления в них производственных процессов различных отраслей промышленности – это:

Сколько этажей в зданиях повышенной этажности?

Ко второму классу зданий согласно СНиП относят:

А) жилые здания повышенной этажности, уникальные промышленные здания

Б) временные здания

В) жилые здания до 5 этажей, общественные здания небольшой вместимости, вспомогательные здания промышленных предприятий

Г) многоэтажные жилые здания, основные корпусы промышленных предприятий, общественные здания массового строительства +

Прочность здания – это:

А) способность к разрушению, в какие бы условия эксплуатации оно не попадало +

Б) степень занятости материалов конструкции, из которых оно сооружено

В) уменьшение затрат стоимости и трудоемкости материалов, снижения массы здания и трудовых затрат на возведение

Г) все ответы правильные

К какой части здания относят фундамент, стены, отдельные опоры, перекрытия и покрытия?

А) к объемно-планировочным элементам

Б) к конструктивным элементам +

В) строительные изделиям, из которых складываются конструктивные элементы

Г) нет верного ответа

… — совокупность всех факторов и процессов, формирующих тепловой внутренний микроклимат здания в процессе эксплуатации.

А) тепловая защита здания

Б) теплотехнический расчет

В) тепловой режим здания +

Г) воздушная прослойка

Какой шум образуется вследствие механического воздействия на конструкции здания?

Для чего предназначена общая комната?

А) для приготовления пищи и других хозяйственно-бытовых процессов

Б) для сна, занятий, хранения одежды, белья

В) для проведения к жилым комнатам

Г) для отдыха, общения семьи или приема гостей +

Условная линейная единица измерения, применяемая для координации размеров зданий и сооружений, их элементов, строительных конструкций, изделий и элементов оборудования – это…

Б) внешний модуль

В) укрупненный модуль

Г) дробный модуль

… — это здания для размещения административно-конторских помещений, помещений общественных организаций, бытовых помещений и устройств (душевых, гардеробных и пр.)

В) здания транспортно-складского хозяйства

Кошка как подъемно-транспортное оборудование – это:

А) оборудование, которое выполняются с ручным приводом или электроприводом, стационарными или передвижными, с открытыми и закрытыми кабинами или без них

Б) таль, закрепленную на тележке, которая может передвигаться по нижней полке двутавровой балки (монорельсу) при помощи ручной цепной передачи +

В) кранбалка, которую применяют при пролетах зданий до 30м и небольшой массе поднимаемого груза

Г) устройство, которое применяют в основном в одноэтажных промышленных зданиях

Специальные краны бывают: (отметить лишнее)

Часть здания с размерами, равными высоте этажа, пролету и шагу – это:

А) объемно — планировочный элемент +

Б) планировочный элемент

В) температурный блок

К каким грунтам относят песчаники?

… — это часть здания, расположенная ниже отметки поверхности грунта

Г) стены и перегородки

Что обеспечивается морозостойкостью материалов, применяемых для внешней кладки?

В) теплозащитная способность

Какие бетонные панели выполняют из легких и ячеистых бетонов?

Каких перекрытий не существует? (выбрать лишнее)

Какой долговечностью обладают рубероидные кровли?

Какого типа водостока не бывает?

Г) нет верного ответа +

Площадка, с трех сторон окруженная стенами и только с одной стороны – ограждением – это:

Вынесенная за плоскость фасадной стены часть помещений – это:

Количество ступеней должно быть не более …, минимум … .

Для чего минимальный зазор между маршами должен быть 100мм?

А) для обеспечения эвакуации

Б) для пропуска пожарных рукавов +

В) для водостока

Г) все ответы правильные

Назовите основной светопрозрачный материал:

А) алюминиевые материалы

В) силикатные стекла +

Г) металлические материалы

Каких типов фонарей не существует?

Г) все типы из перечисленных выше существуют +

Подъемно-поворотные (секционные) ворота 4,85,4м – для:

А) всех видов напольного транспорта

Б) горячих цехов и складов

В) в цехах различного назначения

Г) пропуска железнодорожного транспорта +

Для населенных мест добывающих районов с гористой местностью и большими водоемами применяется … тип населенного места

… — часть селитебной территории, ограниченная общегородскими и селительными проездами

Землетрясения до VI баллов:

А) причиняют вреда обычным зданиям и сооружениям +

Б) в стенах каменных зданий и сооружений появляются трещины

В) появляются значительные повреждения

Г) приводят к сильным повреждениям, обвалам

Какой формы в основном бывают резервуары?

А) конусной и цилиндрической

Б) прямоугольной и цилиндрической +

В) цилиндрической и трапециевидной

Г) конусной и трапециевидной

Контрольно-оценочные средства по учебной дисциплине «Конструкции зданий2

  • Литературные сердца (валентинки)

В результате аттестации по учебной дисциплине осуществляется комплексная проверка следующих умений и знаний, а также динамика формирования общих компетенций.

Результаты обучения: умения, знания

Показатели оценки результата

Формы оценивания

У1: составлять техническую характеристику здания

Составление технической характеристики зданий в соответствии с нормативно– технологической документацией, на уровне применения в профессиональной деятельности

Оценка деятельности при выполнении практических работ. Визуальное наблюдение, оценка результатов.

У2: выполнять теплотехнический расчет конструкций

Выполнение теплотехнического расчета конструкций зданий

У3: выполнять расчет количества окон в помещении

Выполнение расчета количества окон в помещении

У4: выполнять расчет лестничного марша

Выполнение расчета лестничного марша

У5: читать чертежи конструкций

Чтение чертежей конструкций и применение в профессиональной деятельности при выполнении отделочных строительных работ

З1: классификацию и основные характеристики строительных конструкций

Точность и полнота знаний о классификации и основных характеристиках строительных конструкций

Оценка заданий для текущего и итогового контролей

З2: взаимосвязь архитектуры и строительных конструкций

Точность и полнота знаний о взаимосвязи архитектуры и строительных конструкций

З3: виды и свойства архитектурно–строительных конструкций

Точность и полнота знаний о видах и свойствах архитектурно–строительных конструкций

2 Контрольно–оценочные материалы для текущего контроля

Проверочная работа по разделу

«Жилые и общественные здания»

Инструкция для обучающихся: тест состоит из 22 вопросов. Выберите единственно верный вариант ответа.

1 ЗДАНИЯ, КОТОРЫЕ СЛУЖАТ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ В НИХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ – ЭТО:

2 СКОЛЬКО ЭТАЖЕЙ В ЗДАНИЯХ ПОВЫШЕННОЙ ЭТАЖНОСТИ?

3 КО ВТОРОМУ КЛАССУ ЗДАНИЙ СОГЛАСНО СНиП ОТНОСЯТ:

1) жилые здания повышенной этажности, уникальные промышленные здания;

2) временные здания;

3) жилые здания до 5 этажей, общественные здания небольшой вместимости, вспомогательные здания промышленных предприятий;

4) многоэтажные жилые здания, основные корпусы промышленных предприятий, общественные здания массового строительства.

4 ПРОЧНОСТЬ ЗДАНИЯ – ЭТО:

1) способность воспринимать внешние воздействия без разрушения и существенных остаточных деформаций;

2) степень занятости материалов конструкции, из которых оно сооружено;

3) уменьшение затрат стоимости и трудоемкости материалов, снижения массы здания и трудовых затрат на возведение;

4) все ответы правильные.

5 К КАКОЙ ЧАСТИ ЗДАНИЯ ОТНОСЯТ ФУНДАМЕНТ, СТЕНЫ, ОТДЕЛЬНЫЕ ОПОРЫ, ПЕРЕКРЫТИЯ И ПОКРЫТИЯ?

1) к объемно–планировочным элементам;

2) к конструктивным элементам;

3) строительные изделиям, из которых складываются конструктивные элементы;

4) нет верного ответа.

6 … – СОВОКУПНОСТЬ ВСЕХ ФАКТОРОВ И ПРОЦЕССОВ, ФОРМИРУЮЩИХ ТЕПЛОВОЙ ВНУТРЕННИЙ МИКРОКЛИМАТ ЗДАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

1) тепловая защита здания;

2) теплотехнический расчет;

3) тепловой режим здания;

4) воздушная прослойка.

7 КАКОЙ ШУМ ОБРАЗУЕТСЯ ВСЛЕДСТВИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЯ?

8 ДЛЯ ЧЕГО ПРЕДНАЗНАЧЕНА ОБЩАЯ КОМНАТА?

1) для приготовления пищи и других хозяйственно–бытовых процессов;

2) для сна, занятий, хранения одежды, белья;

3) для проведения к жилым комнатам;

4) для отдыха, общения семьи или приема гостей.

9 … – ЭТО ЗДАНИЯ ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ АДМИНИСТРАТИВНО–КОНТОРСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ, ПОМЕЩЕНИЙ ОБЩЕСТВЕННЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ, БЫТОВЫХ ПОМЕЩЕНИЙ И УСТРОЙСТВ (ДУШЕВЫХ, ГАРДЕРОБНЫХ И ПР.)

3) здания транспортно–складского хозяйства;

10 ЧАСТЬ ЗДАНИЯ С РАЗМЕРАМИ, РАВНЫМИ ВЫСОТЕ ЭТАЖА, ПРОЛЕТУ И ШАГУ – ЭТО:

1) объемно — планировочный элемент;

2) планировочный элемент;

3) температурный блок;

11 К КАКИМ ГРУНТАМ ОТНОСЯТ ПЕСЧАНИКИ?

12 … – ЭТО ЧАСТЬ ЗДАНИЯ, РАСПОЛОЖЕННАЯ НИЖЕ ОТМЕТКИ ПОВЕРХНОСТИ ГРУНТА

4) стены и перегородки.

13 ЧТО ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ МОРОЗОСТОЙКОСТЬЮ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ВНЕШНЕЙ КЛАДКИ?

3) теплозащитная способность;

14 КАКИХ ПЕРЕКРЫТИЙ НЕ СУЩЕСТВУЕТ? (ВЫБРАТЬ ЛИШНЕЕ)

15 КАКОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТЬЮ ОБЛАДАЮТ РУБЕРОИДНЫЕ КРОВЛИ?

16 ПЛОЩАДКА, С ТРЕХ СТОРОН ОКРУЖЕННАЯ СТЕНАМИ И ТОЛЬКО С ОДНОЙ СТОРОНЫ – ОГРАЖДЕНИЕМ – ЭТО:

17 ВЫНЕСЕННАЯ ЗА ПЛОСКОСТЬ ФАСАДНОЙ СТЕНЫ ЧАСТЬ ПОМЕЩЕНИЙ – ЭТО:

18 КОЛИЧЕСТВО СТУПЕНЕЙ ДОЛЖНО БЫТЬ НЕ БОЛЕЕ …, МИНИМУМ …

19 ДЛЯ ЧЕГО МИНИМАЛЬНЫЙ ЗАЗОР МЕЖДУ МАРШАМИ ДОЛЖЕН БЫТЬ 100ММ?

1) для обеспечения эвакуации;

2) для пропуска пожарных рукавов;

3) для водостока;

4) все ответы правильные.

20 НАЗОВИТЕ ОСНОВНОЙ СВЕТОПРОЗРАЧНЫЙ МАТЕРИАЛ:

1) алюминиевые материалы;

3) силикатные стекла;

4) металлические материалы.

21 КАКИХ ТИПОВ ФОНАРЕЙ НЕ СУЩЕСТВУЕТ?

4) все типы из перечисленных выше существуют.

22 … – ЧАСТЬ СЕЛИТЕБНОЙ ТЕРРИТОРИИ, ОГРАНИЧЕННАЯ ОБЩЕГОРОДСКИМИ И СЕЛИТЕЛЬНЫМИ ПРОЕЗДАМИ

Инструкция для обучающихся: тест состоит из 22 вопросов. Выберите единственно верный вариант ответа.

1 К ОБЪЕМНО–ПЛАНИРОВОЧНЫМ ЭЛЕМЕНТАМ ОТНОСЯТ:

2) этаж и отдельные помещения;

3) отделочные камни;

2 ЗДАНИЕ СРЕДНЕЙ ЭТАЖНОСТИ ИМЕЕТ КОЛИЧЕСТВО ЭТАЖЕЙ:

3 ПРОЧНОСТЬ – СПОСОБНОСТЬ ЗДАНИЯ:

1) способность воспринимать внешние воздействия без разрушения и существенных остаточных деформаций;

2) сохранять равновесие под нагрузкой;

3) воспринимать нагрузки без разрушения;

4) сохранять равновесие без разрушения.

4 НАЗНАЧЕНИЕ ОТМОСТКИ:

1) равномерная осадка здания;

2) отвод атмосферных вод от стен и фундаментов;

3) обеспечение устойчивости здания;

4) обеспечение гидроизоляции стен.

5 В ВИДЕ МАССИВНОЙ, МОНОЛИТНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ПЛИТЫ УСТРАИВАЕТСЯ ФУНДАМЕНТ:

6 НЕСУЩИЕ КОНСТРУКЦИИ СТЕН ЗДАНИЙ ВОСПРИНИМАЮТ НАГРУЗКУ ОТ:

1) собственного веса;

2) опирающихся на них элементов;

3) собственного веса и опирающихся на них конструктивных элементов;

4) собственного веса в пределах этажа.

7 ОКОННАЯ КОРОБКА СОСТОИТ ИЗ:

1) контурной обвязки и импоста;

2) створки и форточки;

8 НАВЕСНАЯ СТЕНА ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ ПЕРЕДАЕТ СОБСТВЕННУЮ НАГРУЗКУ НА:

1) фундаментную балку;

2) нижележащие конструкции стен;

3) колонну через опорный столик;

4) колонну через опорную балку.

9 … – ЭТО ЗДАНИЯ ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ АДМИНИСТРАТИВНО–КОНТОРСКИХ ПОМЕЩЕНИЙ, ПОМЕЩЕНИЙ ОБЩЕСТВЕННЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ, БЫТОВЫХ ПОМЕЩЕНИЙ И УСТРОЙСТВ (ДУШЕВЫХ, ГАРДЕРОБНЫХ И ПР.)

4) здания транспортно–складского хозяйства.

10 ЧАСТЬ ЗДАНИЯ С РАЗМЕРАМИ, РАВНЫМИ ВЫСОТЕ ЭТАЖА, ПРОЛЕТУ И ШАГУ – ЭТО:

2) планировочный элемент;

3) температурный блок;

4) объемно — планировочный элемент.

11 К КАКИМ ГРУНТАМ ОТНОСЯТ ПЕСЧАНИКИ?

12 … – ЭТО ЧАСТЬ ЗДАНИЯ, РАСПОЛОЖЕННАЯ НИЖЕ ОТМЕТКИ ПОВЕРХНОСТИ ГРУНТА

4) стены и перегородки.

13 ЧТО ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ МОРОЗОСТОЙКОСТЬЮ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ВНЕШНЕЙ КЛАДКИ?

3) теплозащитная способность;

14 КАКИХ ПЕРЕКРЫТИЙ НЕ СУЩЕСТВУЕТ? (ВЫБРАТЬ ЛИШНЕЕ)

15 КАКОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТЬЮ ОБЛАДАЮТ РУБЕРОИДНЫЕ КРОВЛИ?

16 ПЛОЩАДКА, С ТРЕХ СТОРОН ОКРУЖЕННАЯ СТЕНАМИ И ТОЛЬКО С ОДНОЙ СТОРОНЫ – ОГРАЖДЕНИЕМ – ЭТО:

17 ВЫНЕСЕННАЯ ЗА ПЛОСКОСТЬ ФАСАДНОЙ СТЕНЫ ЧАСТЬ ПОМЕЩЕНИЙ – ЭТО:

18 КОЛИЧЕСТВО СТУПЕНЕЙ ДОЛЖНО БЫТЬ НЕ БОЛЕЕ …, МИНИМУМ …

19 ДЛЯ ЧЕГО МИНИМАЛЬНЫЙ ЗАЗОР МЕЖДУ МАРШАМИ ДОЛЖЕН БЫТЬ 100ММ?

1) для обеспечения эвакуации;

2) для водостока;

3) для пропуска пожарных рукавов;

4) все ответы правильные.

20 НАЗОВИТЕ ОСНОВНОЙ СВЕТОПРОЗРАЧНЫЙ МАТЕРИАЛ:

1) алюминиевые материалы;

3) металлические материалы;

4) силикатные стекла.

21 КАКИХ ТИПОВ ФОНАРЕЙ НЕ СУЩЕСТВУЕТ?

2) все типы из перечисленных выше существуют;

22 … – ЧАСТЬ СЕЛИТЕБНОЙ ТЕРРИТОРИИ, ОГРАНИЧЕННАЯ ОБЩЕГОРОДСКИМИ И СЕЛИТЕЛЬНЫМИ ПРОЕЗДАМИ

Проверочная работа по разделу

« Конструктивные элементы зданий »

Инструкция для обучающихся: тест состоит из 28 вопросов. Выберите единственно верный вариант ответа.

1 КАКИЕ СТРУКТУРНЫЕ ЧАСТИ ЗДАНИЙ ОТНОСЯТСЯ К ОГРАЖДАЮЩИМ?

1. Полы, перегородки, двери, окна.

2. Стены, перегородки, перекрытия, покрытия, кровли, окна, двери.

3. Фундаменты, стены, столбы, перекрытия.

4. Крыши, окна, двери, стены, столбы.

2 КАКИЕ СТРУКТУРНЫЕ ЧАСТИ ЗДАНИЯ СОЗДАЮТ НЕСУЩИЙ ОСТОВ?

1. Фундаменты, стены, столбы, крыши.

2. Стены, столбы, перегородки, и перекрытия.

3. Фундаменты, стены, столбы, перекрытия.

4. Стены, перекрытия, перегородки и лестничные клетки.

3 ИЗ КАКИХ ОСНОВНЫХ ВИДОВ КОНСТРУКЦИЙ СОСТОИТ ЗДАНИЕ?

1. Из каменных, железобетонных, деревянных.

2. Из несущих и ограждающих.

3. Из сгораемых и несгораемых.

4. Из стен, перекрытий, столбов, балок.

4 ЧТО НАЗЫВАЕТСЯ ОСНОВАНИЕМ ЗДАНИЯ?

1. Толща грунтов, окружающих фундамент.

2. Толща грунтов залегающих под подошвой фундамента.

3. Расширенная нижняя часть фундамента.

4. Часть фундамента, опирающаяся на грунт.

5 ДЛЯ ЧЕГО ПРЕДНАЗНАЧЕНЫ ФУНДАМЕНТЫ ЗДАНИЙ?

1. Для обеспечения долговечности и прочности здания.

2. Для повышения несущей способности грунтов оснований.

3. Для устройства подвалов и цокольных этажей.

4. Для передачи нагрузки от несущего остова на основание.

6 ЧТО НАЗЫВАЕТСЯ ГЛУБИНОЙ ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТА?

1. Расстояние от обреза до подошвы фундамента .

2. Расстояние от пола первого этажа до подошвы фундамента .

3. Расстояние от уровня спланированной поверхности земли до подошвы, .

4. Расстояние от уровня спланированной поверхности земли до обреза фундамента.

7 КОГДА ПРИМЕНЯЮТ СТОЛБЧАТЫЕ ФУНДАМЕНТЫ В ЗДАНИЯХ?

1. Если фундамент имеет равномерно распределѐнную нагрузку от стен.

2. Когда надо сократить площадь горизонтальной гидроизоляции.

3. При небольших нагрузках или сосредоточенном приложении нагрузки от стен, несущего остова и т.п.

4. При применении для фундаментов сборных блоков и подушек.

8 В КАКИХ СЛУЧАЯХ ПРИМЕНЯЮТСЯ ПЛИТНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ?

1. Могут применяться в любых случаях строительства зданий.

2. Для строительства зданий башенного типа, в сейсмических районах, на сильных грунтах, у зданий со связевой конструктивной системой.

3. Для строительства каркасных зданий.

4. При строительстве зданий на слабых основаниях, в сейсмических районах, для строительства зданий башенного типа.

9 ДЛЯ КАКИХ ЦЕЛЕЙ УСТРАИВАЮТСЯ ОТМОСТКИ ВОКРУГ ЗДАНИЯ?

1. Для предотвращения промерзания оснований зданий.

2. Для отвода грунтовых и атмосферных вод от стен здания.

3. Для отвода поверхностных вод от стен и фундаментов.

4. Для защиты стен фундамента от механического разрушения и грунта от уплотнения.

10 КАКОВО НАЗНАЧЕНИЕ СТЕН ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ?

1. Воспринимать нагрузки, ограждать помещения от внешней среды, обеспечить пожарную безопасность и долговечность здания.

2. Ограждать помещение друг от друга и внешней среды, воспринимать нагрузки, формировать внешний облик здания.

3. Защищать от внешних воздействий (холода, тепла, ветра и т.д.).

4. Создавать несущий остов здания, защищать внутреннее пространство от внешних воздействий.

11 КАК КЛАССИФИЦИРУЮТСЯ СТЕНЫ ПО ХАРАКТЕРУ СТАТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ?

1. Мелкоэлементные и крупноэлементные.

2. Однородные и неоднородные.

3. Несущие, самонесущие, ненесущие (навесные).

4. Наружные, внутренние.

12 КАКОВО НАЗНАЧЕНИЕ КАРНИЗНОГО УЧАСТКА СТЕНЫ?

1. Для устройства ограждения крыши.

2. Для крепления сандриков.

3. Для опирания на него пилястр стен.

4. Для отвода воды с крыш.

13 ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН ЦОКОЛЬНЫЙ УЧАСТОК СТЕНЫ?

1. Для отвода поверхностных вод в ливневую канализацию.

2. Для увеличения долговечности здания и защиты стен от механических повреждений и атмосферных осадков.

3. Для устройства дверных и оконных проѐмов и перекрытий их перемычками.

4. Для укладки кордонного камня.

14 ДЛЯ КАКИХ ЦЕЛЕЙ В ОКОННЫХ ПРОЕМАХ КИРПИЧНЫХ СТЕН ВЫПОЛНЯЮТ ЧЕТВЕРТИ?

1. Для повышения жѐсткости стены.

2. Для повышения сопротивления воздухопроницанию и лучшего крепления оконных коробок.

3. Для придания архитектурной выразительности проѐму.

4. Для исключения промерзания стен.

15 ЧТО ТАКОЕ БРАНДМАУЭРЫ?

1. Стены жѐсткости.

2. Элементы крепления кровли.

3. Устройства в деформационных швах.

4. Противопожарные стены.

16 ЧТО НАЗЫВАЕТСЯ ЛОДЖИЕЙ?

1. Выступающая за пределы наружной плоскости стены не огражденная часть площади этажа.

2. Выступающая за пределы наружной плоскости стены часть площади этажа, огражденная стенами.

3. Входящая внутрь здания (за наружную плоскость стен) часть площади этажа, огражденная с трѐх сторон и открытая с фасада.

4. Выступающая за наружную плоскость стен конструкция над входами в здание.

17 КАК НАЗЫВАЮТ В ДЕРЕВЯННОМ ЗДАНИИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ РЯД БРЕВЕН (БРУСЬЕВ)?

18 КАКОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ НАЗЫВАЕТСЯ НИЖНИМ?

1. Перекрытие, отделяющее верхний этаж от чердачного пространства.

2. Перекрытие, отделяющее подвал от первого этажа.

3. Перекрытие, отделяющее техническое подполье от первого этажа.

4. Перекрытие, отделяющее помещения разных этажей.

19 НАЗОВИТЕ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ (ЭЛЕМЕНТЫ) ПЕРЕКРЫТИЙ.

1. Потолок, пол, несущие элементы.

2. Ограждающие и несущие элементы.

3. Утеплитель, пол, потолок, звукоизоляция.

4. Изолирующие элементы, конструкция пола, несущие элементы, потолок и его отделка.

20 КАКИЕ ВИДЫ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ ПРИМЕНЯЮТ В ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЯХ?

1. Многопустотные перекрытия с овальными пустотами.

2. Ребристые балочные, кессонные, безбалочные перекрытия.

3. Ребристые перекрытия, с главными и второстепенными балками.

4. Часторебристые перекрытия с вкладышами.

21 КАКИЕ КРЫШИ НАЗЫВАЮТСЯ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫМИ?

1. Плоские вентилируемые и невентилируемые крыши.

2. Скатные крыши (одно, двух, четырѐх).

3. Плоские крыши, используемые для бытовых целей, отдыха и т.д.

4. Крыши плоские или малоуклонные совмещѐнные.

22 КАКИЕ КРЫШИ НАЗЫВАЮТСЯ КРУТЫМИ?

1. С уклоном поверхности ската крыши более 10 %.

2. С уклоном поверхности ската крыши более 15 %.

3. С уклоном поверхности ската крыши 2–3 %.

4. 4.С уклоном поверхности ската крыши 4–15 %.

23 НА КАКОМ РАССТОЯНИИ ОТ ЗЕМЛИ ДОЛЖНА НАХОДИТЬСЯ НАРУЖНАЯ ПОЖАРНАЯ ЛЕСТНИЦА?

1. На расстоянии не менее 2,5 м.

2. На расстоянии 0,5 м от земли.

3. На расстоянии не выше роста человека.

4. Расстояние не ограничивается.

24 В КАКОМ СЛУЧАЕ ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ ОБОРУДУЕТСЯ ЛИФТАМИ?

1. При числе этажей в здании 6 и более.

2. При числе этажей в здании 5 и более.

3. При числе этажей в здании 9 и более.

4. Все жилые здания с количеством этажей более 4-х.

25 ЧТО НАЗЫВАЮТ ПАНДУСОМ?

1. Механизм по перемещению людей и грузов по вестибюлю.

2. Движущаяся лестница.

3. Пологие лестницы с широкими ступенями.

4. Наклонные плоские конструкции без ступеней с уклоном 1:7.

26 КАКОЕ НАЗНАЧЕНИЕ ИМЕЮТ ПЕРЕГОРОДКИ В ЗДАНИЯХ?

1. Создать пространственную жесткость здания.

2. Заменять внутренние стены и снижать расход материалов.

3. Воспринять нагрузки от перекрытия в здании.

4. Разделять здания на отдельные помещения в пределах этажей.

27 ИЗ КАКИХ ОСНОВНЫХ ЧАСТЕЙ СОСТОИТ ЗАПОЛНЕНИЕ ОКОННОГО ПРОЕМА?

1. Оконная коробка, откосы, нащельники, штапики.

2. Оконные переплѐты, импосты, средники, откосы.

3. Оконная коробка, оконные переплѐты, подоконная доска, слив.

4. Подоконная доска, четверти, откосы, оконная коробка.

28 ЧТО НАЗЫВАЕТСЯ ДВЕРНЫМ ПОЛОТНОМ?

1. Часть дверного заполнения, прикреплѐнного к стенам.

2. Часть дверного заполнения, обрамляющего верх проѐма.

3. Часть дверного заполнения, обрамляющего низ проѐма.

4. Подвижная часть дверного заполнения.

Инструкция для обучающихся: тест состоит из 28 вопросов. Выберите единственно верный вариант ответа.

1 КАКИЕ СТРУКТУРНЫЕ ЧАСТИ ЗДАНИЙ ОТНОСЯТСЯ К ОГРАЖДАЮЩИМ?

1. Крыши, окна, двери, стены, столбы.

2. Стены, перегородки, перекрытия, покрытия, кровли, окна, двери.

3. Фундаменты, стены, столбы, перекрытия.

4. Полы, перегородки, двери, окна.

2 КАКИЕ СТРУКТУРНЫЕ ЧАСТИ ЗДАНИЯ СОЗДАЮТ НЕСУЩИЙ ОСТОВ?

1. Фундаменты, стены, столбы, крыши.

2. Фундаменты, стены, столбы, перекрытия.

3. Стены, столбы, перегородки, и перекрытия.

4. Стены, перекрытия, перегородки и лестничные клетки.

3 ИЗ КАКИХ ОСНОВНЫХ ВИДОВ КОНСТРУКЦИЙ СОСТОИТ ЗДАНИЕ?

1. Из несущих и ограждающих.

2. Из каменных, железобетонных, деревянных.

3. Из сгораемых и несгораемых.

4. Из стен, перекрытий, столбов, балок.

4 КАКИЕ ОСНОВАНИЯ НАЗЫВАЮТСЯ ИСКУССТВЕННЫМИ?

1. Это скальные, крупнообломочные грунты с добавлением искусственных заполнителей.

2. Грунты, расположенные под подошвой фундамента.

3. Грунты, полученные путѐм обработки различными методами с целью повышения их несущей способности.

4. Упрочнѐнные силикатизацией грунты, расположенные под подошвой фундамента.

5 ЧТО ПОНИМАЕТСЯ ПОД ПОДОШВОЙ ФУНДАМЕНТА?

1. Горизонтальная плоскость сопряжения с основанием.

2. Элемент фундамента, обеспечивающий его устойчивость.

3. Плоскость сопряжения со стеной.

4. Толща грунта под фундаментом.

6 КАКИЕ ФУНДАМЕНТЫ НАЗЫВАЮТ ЛЕНТОЧНЫМИ?

1. Из крупных бетонных блоков, уложенных на столбах.

2. Это подземные сплошные конструкции, на которых расположены стены здания.

3. Сплошные фундаментные балки, уложенные по верхним частям свай.

4. Из бетонных подушек, по которым уложены фундаментные балки.

7 В КАКИХ СЛУЧАЯХ ПРИМЕНЯЮТСЯ ПЛИТНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ?

1. Могут применяться в любых случаях строительства зданий.

2. Для строительства зданий башенного типа, в сейсмических районах, на сильных грунтах, у зданий со связевой конструктивной системой.

3. Для строительства каркасных зданий.

4. При строительстве зданий на слабых основаниях, в сейсмических районах, для строительства зданий башенного типа.

8 КАКОЙ НАЗНАЧАЕТСЯ ВЫСОТА ПОДВАЛЬНЫХ И ЦОКОЛЬНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ?

1. Отметка пола должна быть не ниже половины этажа от уровня спланированной поверхности пола.

2. Не менее 1,8 метра.

3. Не менее 2,5 метров.

4. Не менее 2,5 метра.

9 ДЛЯ КАКИХ ЦЕЛЕЙ УСТРАИВАЮТСЯ ОТМОСТКИ ВОКРУГ ЗДАНИЯ?

1. Для предотвращения промерзания оснований зданий.

2. Для отвода грунтовых и атмосферных вод от стен здания.

3. Для отвода поверхностных вод от стен и фундаментов.

4. Для защиты стен фундамента от механического разрушения и грунта от уплотнения.

10 КАКОВО НАЗНАЧЕНИЕ СТЕН ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ?

1. Ограждать помещение друг от друга и внешней среды, воспринимать нагрузки, формировать внешний облик здания.

2. Воспринимать нагрузки, ограждать помещения от внешней среды, обеспечить пожарную безопасность и долговечность здания.

3. Защищать от внешних воздействий (холода, тепла, ветра и т.д.).

4. Создавать несущий остов здания, защищать внутреннее пространство от внешних воздействий.

11 ЕСЛИ ЗДАНИЕ ИМЕЕТ ПРОДОЛЬНЫЕ НЕСУЩИЕ СТЕНЫ, ТО ТОРЦЕВЫЕ СТЕНЫ ЗДАНИЯ ПО ХАРАКТЕРУ ВОСПРИЯТИЯ НАГРУЗОК ЯВЛЯЮТСЯ КАКИМИ?

12 КОГДА В СТЕНАХ ВЫПОЛНЯЮТ ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ШОВ?

1. При большой высоте стены.

2. При большой протяженности стен здания.

3. В местах перепада высот стен или разных грунтовых условий основания.

4. В стенах с колодцевидной кладкой.

13 ЧТО НАЗЫВАЕТСЯ ЭРКЕРОМ?

1. Это выступающая за фасадную плоскость часть этажа, не ограждѐнная стенами.

2. Это входящая внутрь здания часть комнаты, огражденная с боков стенами.

3. Это огражденная часть комнаты, выступающая за фасадную плоскость стены и освещаемая обычно несколькими окнами.

4. Это встроенная в габариты здания терраса, открытая в сторону фасада и огражденная с трѐх сторон стенами.

14 ИЗ КАКИХ ЭЛЕМЕНТОВ СОСТОИТ НЕСУЩИЙ ОСТОВ КАРКАСНОГО ДЕРЕВЯННОГО ЗДАНИЯ?

1. Из окладных венцов и сжимов.

2. Из стоек, верхних и нижних обвязок, раскосов жесткости.

3. Из брусчатых венцов, стяжных болтов и обшивки.

4. Из стоек, обшивки и ветрозащитного экрана из рулонного материала.

15 КАКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ КАРКАСНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ ЗДАНИЙ ОБЕСПЕЧИВАЮТ ЕГО ЖЕСТКОСТЬ?

1. Стойки каркаса, выполненные на всю высоту здания.

2. Нижняя и верхняя обвязки каркаса.

3. Горизонтальные ригели, обрамляющие дверные и оконные проѐмы.

4. Раскосы, врезанные в стойки заподлицо с ними.

16 НАЗОВИТЕ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ (ЭЛЕМЕНТЫ) ПЕРЕКРЫТИЙ.

1. Утеплитель, пол, потолок, звукоизоляция.

2. Ограждающие и несущие элементы.

3. Потолок, пол, несущие элементы.

4. Изолирующие элементы, конструкция пола, несущие элементы, потолок и его отделка.

17 НА КАКИЕ ТИПЫ ДЕЛЯТСЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ПО СПОСОБУ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ ОТ ВОЗДУШНОГО ШУМА?

1. Балочные, панельные, панельные, опѐртые по контуру.

2. Деревянные, железобетонные, металлические.

3. Акустически однородные и акустически неоднородные.

4. Тяжелые и легкие.

18 КАКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПРЕДЪЯВЛЯЮТСЯ К ЧЕРДАЧНЫМ ПЕРЕКРЫТИЯМ?

1. Прочности, жесткости, звукоизоляции.

2. Прочности, жесткости, пароизоляции.

3. Прочности, жесткости, теплоизоляции, пароизоляции.

4. Прочности, жесткости, теплоизоляции и водонепроницаемости.

19 КАКОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ НАЗЫВАЕТСЯ БЕЗБАЛОЧНЫМ?

1. В виде железобетонных плит шириной 1200 и 1500 мм.

2. Это настилы с большой шириной (на целую комнату).

3. Настилы перекрытия, выполненные из балок и наката.

4. Настилы перекрытия, опирающиеся на капители колонн по углам.

20 КАКИЕ КРЫШИ НАЗЫВАЮТСЯ КРУТЫМИ?

1. С уклоном поверхности ската крыши более 15 %.

2. С уклоном поверхности ската крыши более 10 %.

3. С уклоном поверхности ската крыши 2–3 %.

4. 4.С уклоном поверхности ската крыши 4–15 %.

21 КАКИЕ КРЫШИ НАЗЫВАЮТСЯ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫМИ?

1. Плоские вентилируемые и невентилируемые крыши.

2. Скатные крыши (одно, двух, четырѐх).

3. Крыши плоские или малоуклонные совмещѐнные.

4. Плоские крыши, используемые для бытовых целей, отдыха и т.д.

22 НА КАКОМ РАССТОЯНИИ ОТ ЗЕМЛИ ДОЛЖНА НАХОДИТЬСЯ НАРУЖНАЯ ПОЖАРНАЯ ЛЕСТНИЦА?

1. На расстоянии не выше роста человека.

2. На расстоянии 0,5 м от земли.

3. На расстоянии не менее 2,5 м.

4. Расстояние не ограничивается.

23 В КАКОМ СЛУЧАЕ ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ ОБОРУДУЕТСЯ ЛИФТАМИ?

1. При числе этажей в здании 5 и более.

2. При числе этажей в здании 6 и более.

3. При числе этажей в здании 9 и более.

4. Все жилые здания с количеством этажей более 4-х.

24 ЧТО НАЗЫВАЮТ ПАНДУСОМ?

1. Наклонные плоские конструкции без ступеней с уклоном 1:7.

2. Движущаяся лестница.

3. Пологие лестницы с широкими ступенями.

4. Механизм по перемещению людей и грузов по вестибюлю.

25 КАКОЕ НАЗНАЧЕНИЕ ИМЕЮТ ПЕРЕГОРОДКИ В ЗДАНИЯХ?

1. Создать пространственную жесткость здания.

2. Заменять внутренние стены и снижать расход материалов.

3. Воспринять нагрузки от перекрытия в здании.

4. Разделять здания на отдельные помещения в пределах этажей.

26 ГДЕ РАЗРЕШАЕТСЯ ПРИМЕНЯТЬ ПЕРЕГОРОДКИ ИЗ ГИПСОВЫХ ПЛИТ?

1. Для помещений санитарных узлов и душевых.

2. Для межкомнатных перегородок.

3. Для помещений с повышенной влажностью.

4. Между помещениями, к которым предъявляются повышенные требования к звукоизоляция и огнестойкости.

27 ИЗ КАКИХ ОСНОВНЫХ ЧАСТЕЙ СОСТОИТ ЗАПОЛНЕНИЕ ОКОННОГО ПРОЕМА?

1. Оконная коробка, оконные переплѐты, подоконная доска, слив.

2. Оконные переплѐты, импосты, средники, откосы.

3. Оконная коробка, откосы, нащельники, штапики.

4. Подоконная доска, четверти, откосы, оконная коробка.

28 ЧТО НАЗЫВАЕТСЯ ДВЕРНЫМ ПОЛОТНОМ?

1. Часть дверного заполнения, прикреплѐнного к стенам.

2. Часть дверного заполнения, обрамляющего верх проѐма.

3. Подвижная часть дверного заполнения.

4. Часть дверного заполнения, обрамляющего низ проѐма.

3 Контрольно–оценочные материалы для промежуточной аттестации

Вопросы для подготовки к дифференцированному зачету:

1 Чем определяются функциональные требования, предъявляемые к зданиям?

2 К какому требованию относится необходимость обеспечения звукоизоляции помещений?

3 Чем определяется понятие о классе здания?

4 В каком направлении должны открываться двери для обеспечения быстрой эвакуации людей при возникновении пожарной опасности?

5 На основе чего определяют минимальную необходимую толщину наружных стен для поддержания в здании необходимой постоянной температуры?

6 Сколько степеней долговечности установлено для ограждающих конструкций?

7 Какой срок службы установлен для зданий 2-ой степени долговечности?

8 От какого основного фактора зависят расходы по тепловой эксплуатации зданий?

9 Как характеризуется несущий остов зданий?

10 Что, прежде всего, должен обеспечивать несущий остов здания на весь период его существования?

11 Какой основной вид несущего остова применяется в высотных зданиях?

12 Какой из названных видов несущих остовов зданий не применяется в гражданском строительстве?

13 Какую функцию выполняют наружные стены в зданиях с поперечными несущими стенами?

14 Какую функцию выполняют наружные стены в зданиях с продольными несущими стенами?

15 Где предпочтительно размещаются помещения залов в каркасных зданиях?

16 Какое из перечисленных названий не является деформационным швом?

17 Как называется конструктивная схема каменного здания, в котором некоторые внутренние стены заменены каркасом, состоящим из ряда колонн и ригелей?

18 Какой конструктивный элемент передаѐт нагрузки на колонны в каркасном здании?

19 Какое основное назначение покрытий зданий?

20 К какому виду покрытий относится покрытие зальных помещений крупных общественных зданий?

21 С учѐтом какого главного фактора выбирают форму крыши?

22 Какое из перечисленных определений относится к определению конѐк скатной крыши?

23 Из какого материала обеспечивается наибольшая долговечность кровли?

24 Какие из перечисленных конструкций не относятся к большепролѐтным?

25 С каким уклоном кровли называются плоскими?

26 Какое основное преимущество висячих покрытий по сравнению с жѐсткими покрытиями?

27 Какие из названных большепролѐтных конструкций относятся к плоскостным большепролѐтным конструкциям?

28 Как называется верхний слой пола междуэтажного перекрытия, непосредственно подвергающийся износу и другим эксплуатационным воздействиям?

29 Какая схема внутренних лестниц применяется в типовых жилых зданиях?

30 Для какой основной цели служат трансформирующиеся перегородки?

31 Какое из перечисленных определений относится к определению «эркер»?

32 Из какого расчѐта принимают минимальную суммарную ширину лестничных маршей, исходя из требований пожарной безопасности?

33 Какое из перечисленных определений относится к определению «пандус»?

34 В каких случаях не допускается устройство подвесного потолка?

35 С какой максимальной этажностью здания ограничиваются категорией малоэтажных зданий?

36 Как называется конструктивная основа стен бревенчатых домов?

37 Какое главное устройство используется при возведении монолитных конструкций?

38 Чем заполняется пространство между стойками каркаса в наружных стенах деревянных щитовых домов?

39 Что называется венцом сруба?

40 С помощью чего в бревенчатых домах соединяют брѐвна между собой?

ПРЕДИСЛОВИЕ

ПОСОБИЕ содержит методы обследования производственной среды и технического состояния строительных конструкций зданий различного функционального назначения.

Приводятся состав работ и порядок обследования, факторы и признаки, характеризующие состояние конструкций. Рассмотрены методы обследования железобетонных, металлических, деревянных конструкции, а также особенности обследования отдельных видов ограждающих конструкций. Изложены методы измерения прогибов и деформаций строительных конструкций, методы и средства наблюдения за трещинами. Приводится порядок отбора проб и образцов материалов для лабораторных испытаний. Указаны приборы и оборудование для определения физико-технических характеристик материалов и конструкций, уделено большое внимание методам обследований строительных конструкций и зданий, поврежденных пожаром.

Содержатся основные правила техники безопасности при обследовании производственной среды и строительных конструкций зданий.

ПОСОБИЕ предназначено для специалистов и инженерно-технических работников, занятых обследованиями производственной среды и технического состояния строительных конструкций реконструируемых и эксплуатируемых зданий. Оно может служить практическим пособием по повышению квалификации специалистов и при предлицензионном их обучении.

Пособие одобрено Департаментом развития научно-технической политики и проектно-изыскательских работ Минстроя России.

Пособие разработано руководителем Центра технической диагностики и обеспечения безопасности зданий и сооружений ЦНИИпромзданий профессором А.Г. Гиндояном при участии (раздел 13) инж. Э.С. Гиллера.

Замечания и предложения просьба направлять по адресу:

127238, Москва, Дмитровское шоссе, 46, к. 2. ЦНИИпромзданий, Центр технической диагностики и обеспечения безопасности зданий и сооружений.

ВВЕДЕНИЕ

Исследование производственной среды и технического состояния строительных конструкций является самостоятельным направлением строительной деятельности, охватывающим комплекс вопросов, связанных с созданием в зданиях нормальных условий труда и жизнедеятельности людей и обеспечением эксплуатационной надежности зданий, с проведением ремонтно-восстановительных работ, а также с разработкой проектной документации по реконструкции зданий и сооружений.

Дальнейшее развитие нормативной базы проектирования, технической эксплуатации и особенно противопожарных мероприятий, а также совершенствование проектных решений зданий и сооружений требуют систематического накопления, обобщения и анализа данных о долговечности и эксплуатационной надежности зданий и сооружений и их строительных конструкций. Наиболее достоверным методом получения таких сведений являются натурные обследования.

Объем проводимых обследований зданий и сооружений увеличивается с каждым годом, что является следствием ряда факторов: физического и морального их износа, перевооружения и реконструкции производственных зданий промышленных предприятий, реконструкции малоэтажной старой застройки, изменения форм собственности и резкого повышения цен на недвижимость, земельные участки и др. Особенно важно проведение обследований после разного рода техногенных и природных воздействий (пожары, землетрясения и т.п.), при реконструкции старых зданий и сооружений, что часто связано с изменением действующих нагрузок, изменением конструктивных схем и необходимостью учета современных норм проектирования зданий.

Исключительно важное значение имеют обследование и оценка технического состояния строительных конструкций и зданий, в целом поврежденных пожаром, и установление причин недостаточной эффективности противопожарных мероприятий.

В процессе эксплуатации зданий вследствие различных причин происходят физический износ строительных конструкций, снижение и потерн их несущей способности, деформации как отдельных элементов, так и здания в целом. Для разработки мероприятий по восстановлению эксплуатационных качеств конструкций, необходимо проведение их обследовании с целью выявления причин преждевременного износа понижения их несущей способности.

В настоящее время обследованиями производственной среды и технического состояния зданий и сооружений в том или ином объеме занимаются разные организации, акционерные общества и т.п., большинство из которых ранее не занималось этим видом строительной деятельности. В результате нередко появляются работы невысокого качества, слабо отражающие современные достижения в области строительной техники и средств измерений.

Практически не ведется обобщение результатов обследований, проводимых даже специализированными организациями, что отрицательно сказывается на дальнейшем совершенствовании объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и сооружений.

В настоящее время разработано большое количество государственных стандартов, инструкций и рекомендаций по определению отдельных физико-технических характеристик строительных материалов и конструкций как в натурных, так и лабораторных условиях. Однако практически отсутствуют работы, охватывающие весь комплекс вопросов, связанных с обследованиями состояния производственной среды (микроклимата) и эксплуатационных качеств (прочностных, теплотехнических и др.) как отдельных конструкций, так и зданий в целом, а литература по современным методам обследований зданий крайне ограничена.

Отсутствие унифицированных методик и приемов обследований в значительной степени объясняется отсутствием единого методического подхода к проведению обследований, разнообразием задач обследований и применяемых измерительных средств и методов обработки и обобщения результатов, что во многих случаях делает несопоставимыми данные, полученные разными исполнителями.

Выполненные разными организациями и специалистами отчеты и заключения по обследованиям зданий имеют разнородный характер как по содержанию, так и по форме, что объясняется многообразием объемно-планировочных и конструктивных решений, видов материалов конструкций и условий эксплуатации зданий различного назначения (жилые, общественные, производственные, сельскохозяйственные и др.), а также опытом специалистов, занимающихся обследованием зданий и сооружений.

Очевидно, что обследования зданий и сооружений различных отраслей промышленности должны выполняться специализированными организациями и специалистами, обладающими знаниями в самых различных областях строительной науки, а также знающими особенности технологических процессов в производственных зданиях. Учитывая, что в высших учебных заведениях не производилось подготовки специалистов по обследованию зданий с учетом специфики соответствующих отраслей промышленности, а также недостаточно освещение в литературе вопросов обследований, проблема создания соответствующей учебной литературы, практических пособий и руководств остается актуальной и неотложной задачей. В данной работе авторы стараются заполнить этот пробел.

Пособие имеет межотраслевой характер, учитывает часто встречаемые факторы, способствующие износу и разрушению конструкций, унификацию приемов и способов проведения натурных обследований. Вместе с тем в соответствующих разделах рассматриваются особенности обследований строительных конструкций зданий, эксплуатируемых при воздействиях различных видов производственных агрессивных сред (высоких температур, химически агрессивных сред и др.).

В работе уделено значительное внимание методике обследования строительных конструкций зданий, поврежденных пожаром, и установления причин недостаточной эффективности противопожарных мероприятий.

Кроме общих методик обследований железобетонных, металлических, деревянных и каменных конструкций, рассматриваются методы обследований отдельных видов ограждающих конструкций (стен, покрытий и кровель, полов и светопрозрачных конструкций).

При разработке Пособия использованы материалы следующих институтов: ЦНИИСКа им. Кучеренко, НИИЖБа, НИИОСПа им. Герсеванова, ЦНИИпроектстальконструкции им. Мельникова, Харьковского ПромстройНИИпроекта, МГСУ, ВНИИПО и других организаций.

Авторы понимают всю сложность рассматриваемых ими вопросов и не претендуют на исчерпывающие ответы. Поэтому они с благодарностью примут замечания и предложения, направленные на совершенствование и дополнение настоящего Пособия.

Авторы выражают признательность С.М. Гликину, Б.В. Лифанову и Р.В. Хомшиашвили, взявшим на себя труд рассмотреть весь текст Пособия и своими замечаниями и предложениями способствовать совершенствованию его содержания.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее Пособие предназначается для организаций и специалистов, занимающихся исследованием производственной среды (микроклимата) и технического состояния строительных конструкций реконструируемых и эксплуатируемых зданий.

1.2. Общей целью натурных исследований производственной среды (микроклимата) является получение достоверных данных о факторах, формирующих производственную среду, их фактическом состоянии, причинах, обуславливающих данное состояние, для установления их соответствия нормативным требованиям и для разработки мероприятий по их улучшению.

1.3. Общей целью обследований технического состояния строительных конструкций являются выявление степени физического износа, причин, обуславливающих их состояние, фактической работоспособности конструкций и разработка мероприятий по обеспечению их эксплуатационных качеств.

1.4. В зависимости от поставленных задач натурные обследования зданий охватывают следующие этапы:

А. Предварительное обследование;

Б. Детальное инструментальное обследование;

В. Определение физико-технических характеристик материалов обследуемых конструкций в лабораторных условиях;

Г. Обобщение результатов обследований.

Детальное инструментальное обследование включает комплекс работ, связанных с выявлением:

а) факторов, формирующих производственную среду (микроклимат) помещений и их количественные показатели, и сравнение полученных результатов с нормативными требованиями;

б) технического состояния несущих и ограждающих конструкций, включая теплотехнические и прочностные показатели; пригодности их к дальнейшей эксплуатации и их соответствия современным нормативным требованиям.

Характер и объем натурных обследований определяются конкретными задачами, поставленными заказчиком работы перед исполнителями.

Примечание. 1. Пособие не охватывает некоторые специфические виды технологических воздействий; блуждающие токи, магнитные поля, производственные шумы; низкие температуры и др., при наличии таких факторов следует пользоваться указаниями специальной литературы.

2. Пособие не охватывает вопросы обследования строительных конструкций сооружений, подверженных нехарактерным для конструкций зданий воздействиям (подпорные стенки, очистные сооружения, элеваторы, газгольдеры и т.п.).

1.5. Определение стоимости работ по обследованию строительных конструкций зданий производится по «Сборнику цен на инженерно-обследовательные (изыскательские) работы по выявлению технического состояния строительных конструкций промышленных зданий и сооружений с разработкой мероприятий и рабочих чертежей по ремонту, усилению и восстановлению», разработанному ЦНИИпромзданий в 1991 г. В этом документе даются указания о порядке определения стоимости работ:

по предварительным обследованиям (сбор исходных данных);

по инструментальным обследованиям технического состояния строительных конструкций;

по разработке проектно-сметной документации для усиления строительных конструкций;

проведения статических испытаний, лабораторных работ по испытаниям строительных материалов;

выполнения вибродинамического инженерного обследования несущей способности строительных конструкций, проведения динамических испытаний в лабораторных условиях.

1.6. Установление стоимости работ по натурным обследованиям технического состояния строительных конструкций производится на основе учета объема и высоты здания, сложности объемно-планировочных и конструктивных его решений, степени износа конструкций и состава работ, особенности региона строительства, сейсмических, климатических и технологических воздействий и других факторов, определяющих условия эксплуатации здания и строительных конструкций.

2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ЗДАНИЯ

2.1. Основной задачей предварительного обследования здания является определение общего состояния строительных конструкций и производственной среды, определение состава намечаемых работ и сбора исходных данных, необходимых для составления технического задания на детальное инструментальное обследование для установления стоимости намечаемых работ и заключения договора с заказчиком.

2.2. Состав работ по предварительному обследованию включает:

общий осмотр объекта;

сбор информации об особенностях региона строительства; климатические и природно-геологические условия; сейсмичность региона и др.;

общие сведения о здании, время строительства, сроки эксплуатации;

общие характеристики объемно-планировочного, конструктивного решений и систем инженерного оборудования;

особенности технологии производства с точки зрения их воздействия на строительные конструкции;

фактические параметры микроклимата или производственной среды, температурно-влажностный режим, наличие агрессивных к строительным конструкциям технологических выделений, сведения об антикоррозионных мероприятиях;

гидрогеологические условия участка и общие характеристики грунтов оснований;

изучение материалов ранее проводившихся на данном объекте обследований производственной среды и состояния строительных конструкций;

изучение материалов по ранее проводившимся работам по ремонту и усилению и восстановлению эксплуатационных качеств строительных конструкций.

2.3. На стадии предварительного визуального обследования должны быть установлены по внешним признакам категории технического состояния конструкций в зависимости от имеющихся дефектов и повреждений.

2.4. В зависимости от имеющихся дефектов и повреждений техническое состояние конструкции может быть классифицировано по 4 категориям согласно общим признакам, приведенным в табл. 2.1 и табл. II-1 — II-3 прил. II.

Общая оценка технического состояния конструкций при предварительном обследовании зданий

Общие признаки, характеризующие состояние конструкции

Отсутствуют видимые повреждения и трещины, свидетельствующие о снижении несущей способности конструкций. Выполняются условия эксплуатации согласно требованиям норм и проектной документации. Необходимость в ремонтно-восстановительных работах отсутствует

Незначительные повреждения, на отдельных участках имеются отдельные раковины, выбоины, волосяные трещины. Антикоррозионная защита имеет частичные повреждения. Обеспечиваются нормальные условия эксплуатации. Требуется текущий ремонт, с устранением локальных повреждений без усиления конструкций

Имеются повреждения, дефекты и трещины, свидетельствующие об ограничении работоспособности и снижении несущей способности конструкций. Нарушены требования действующих норм, но отсутствует опасность обрушения и угроза безопасности работающих. Требуется усиление и восстановление несущей способности конструкций

IV — предаварийное или аварийное

Существующие повреждения свидетельствуют о непригодности конструкции к эксплуатации и об опасности ее обрушения, об опасности пребывания людей в зоне обследуемых конструкций. Требуются неотложные мероприятия по предотвращению аварий (устройство временной крепи, разгрузка конструкций и т.п.). Требуется капитальный ремонт с усилением или заменой поврежденных конструкций в целом или отдельных элементов

2.5. Ориентировочную оценку прочности бетона можно произвести по величине следа при простукивании молотком или ударом по зубилу, установленному «жалом» на поверхности бетона.

В табл. 2.2 дано ориентировочное значение прочности бетона в зависимости от оставленного следа на его поверхности после удара молотком весом 0,4-0,8 кг.

Ориентировочная оценка прочности бетона путем простукивания поверхности молотком

Прочность бетона, МПа

Непосредственно по поверхности бетона

По зубилу, установленному «жалом» на бетон

На поверхности бетона остается слабый след, вокруг которого могут откалываться тонкие лещадки

Неглубокий след, лещадки не откалываются

На поверхности бетона остается заметный след, вокруг которого могут откалываться тонкие лещадки

От поверхности бетона откалываются острые лещадки

Бетон крошится и осыпается, при ударе по ребру откалываются большие куски

Зубило проникает в бетон на глубину до 5 мм, бетон крошится

Остается глубокий след

Зубило забивается в бетон на глубину более 5 мм

2.6. При оценке категории состояния конструкции (плит, балок, ферм и др.) необходимо определить величину их прогиба и сравнить с предельными допустимыми для данного вида конструкции и величины пролетов.

2.7. На стадии предварительного обследования даются рекомендации о необходимости принятия неотложных мер по предотвращению аварии конструкций, отнесенных к III и IV категориям.

2.8. При предварительном обследовании несущих конструкций следует особое внимание обращать на колонны, подкрановые балки, ригели рам, подстропильные и стропильные фермы; тормозные фермы, несущие элементы фахверков, прогоны, узлы опирания балок на уступы или консоли, стыковки соединений балок и их креплений к колоннам, на сохранность защитного слоя бетона железобетонных конструкций.

При осмотрах тормозных ферм подкрановых конструкций и узлов крепления балок к колоннам особое внимание должно быть обращено на состояние болтовых, заклепочных и сварных соединений, а также основных рабочих элементов узлов.

2.9. Намечаются и согласовываются с заказчиком меры по обеспечению безопасного ведения работ (получение спецодежды, индивидуальных средств защиты; устройство подмостей и приспособлений для доступа к обследуемым конструкциям, освещение затемненных участков и другие необходимые для проведения обследования меры) в соответствии с требованиями разд. 15 настоящего Пособия.

2.10. На основании предварительного осмотра объекта составляется рабочая программа детального обследования производственной среды, отдельных строительных конструкций и здания в целом.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ПОМЕЩЕНИЙ

3.1. Основные факторы, характеризующие воздушную среду помещений

3.1.1. Микроклимат помещений жилых и общественных зданий характеризуется первичными и обобщенными показателями. Первичными являются: температура воздуха tin, °С, радиационная температура tsq, °С; скорость движения воздуха Vin, м/с; относительная влажность воздуха j in, %. Обобщенными являются: результирующая температура tR,°С и локальная асимметрия результирующей температуры ∆ tR (II-73).

3.1.2. Параметры микроклимата помещения* должны быть в определенных сочетаниях между собой и находиться в некоторой зоне комфортности тепловой обстановки. Температурная обстановка в помещении может быть определена двумя условиями температурного комфорта:

а) первое условие — температурный комфорт в помещении в целом;

б) второе условие — температурный комфорт на границе обслуживаемой зоны в непосредственной близости от нагретых или охлаждаемых поверхностей [I-7].

3.1.3. На теплоощущение человека в значительной мере влияют сочетание радиационной температуры tsq и температуры воздуха помещения tsq [ I-5 ] .

Радиационная температура помещения представляет собой усредненную по площади температуру внутренних поверхностей и отопительных приборов и определяется по коэффициентам облученности по формуле

tsq= (3.1)

где j r-i — коэффициент облученности от человека, находящегося в центре помещения, на отдельные поверхности t i стен и отопительных приборов.

*Микроклимат помещения — состояние внутренней среды помещений жилых и общественных зданий, характеризуемое совокупностью метеорологических факторов.

3.1.4. Результирующая температура помещения tR характеризует влияние на теплоощущение человека суммы радиационной температуры tsq , температуры tin и скорости Vin воздуха помещения.

3.1.5. Первичные и обобщенные показатели микроклимата регламентируются государственными стандартами и нормативными документами [II-71 и II-73]. В помещениях жилых и общественных зданий должны быть обеспечены оптимальные или допустимые показатели микроклимата в обслуживаемой зоне помещений с постоянным или временным пребыванием людей.

Значения требуемых оптимальных и допустимых параметров микроклимата в зависимости от назначения помещения и периода года приводятся в табл. III-1, III-5 прил. III.

3.1.6. Производственная среда* помещений промышленных зданий характеризуется следующими показателями: температурой tin , и относительной влажностью j in воздуха, скоростью движения воздуха Vin интенсивностью теплового излучения, содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны и степенью агрессивности воздушной среды к строительным конструкциям.

*Производственная среда — внутренняя среда помещений производственных зданий, характеризуемая совокупностью метеорологических и технологических факторов.

3.1.7. Кроме усредненной температуры поверхностей ограждений помещения, важны также и температуры отдельных поверхностей, в частности, разность температур воздуха помещения и поверхности наружной стены (внутренний температурный перепад Δt H =tв— t i). Если Δt H превысит определенный предел при определенной влажности воздуха, то на поверхности ограждения могут конденсироваться содержащиеся в воздухе водяные пары, что, как правило, недопустимо.

Ввиду большого санитарно-гигиенического значения допустимые величины Δt H регламентируются нормами [III-4].

3.2. Измерение показателей воздушной среды

3.2.1. Измерение показателей микроклимата отапливаемых помещений в холодный период года следует выполнять при разности температур внутреннего и наружного воздуха, составляющей 50 % и более расчетной разности температур.

Для теплого периода года измерение показателей микроклимата следует выполнять в наиболее жаркий месяц.

3.2.2. Для выявления закономерностей распределения температур, влажности и скорости воздуха по объему помещения, измерения их величин необходимо выполнять по вертикали в нескольких поперечных сечениях помещения. Пункты замеров и число сечений устанавливаются в зависимости от назначения помещения, вида деятельности человека, характера размещения систем отопления и вентиляции, технологического оборудования и объемно-планировочного решения здания.

При измерении показателей микроклимата пункты, в которых производятся измерения, не должны находиться в непосредственной близости к источникам тепло- и влаговыделений, приточным и вытяжным отверстиям, через которые поступает или удаляется воздух.

В помещениях с большой плотностью и продолжительностью пребывания людей измерения показателей микроклимата следует производить на равновеликих участках, площадь которых должна быть не менее 25 и не более 100 м 2 .

3.2.3. По высоте помещений температуры и скорости движения воздуха надлежит измерять, как правило, на полу (условное обозначение 0); на расстоянии 0,1; 0,25; 0,75 и 1,5 от пола или рабочей площадки; под перекрытиями и под покрытиями на расстоянии 0,25-0,3 м от нижней поверхности конструкции, если по требованиям к микроклимату помещения не указаны особые условия в зависимости от назначения помещения (детские, дошкольные учреждения, больницы, общественные здания и т.п.).

В помещениях жилых зданий измерения показателей микроклимата производятся в центре плоскостей, отстоящих от внутренней поверхности наружной стены и отопительного прибора на 0,5 м, и в центре обслуживаемой зоны помещений.

3.2.4. В помещениях производственных зданий крайние сечения назначаются на расстоянии 6 м от торцевых стен здания. Сечения по возможности следует совмещать с разбивочными осями здания.

При необходимости в соответствии с конкретными задачами обследований выполняются измерения на отдельных участках, у технологических агрегатов и т.п.

Принципиальная схема расположения точек измерения температуры и относительной влажности внутреннего воздуха указана на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Схема расположения точек измерений температуры и относительной влажности внутреннего воздуха

Полный цикл разовых измерений температур и влажности воздуха и скорости движения воздуха в одном помещении должен выполняться по возможности одновременно в разных уровнях здания, не менее чем три раза в рабочее время, в интервалы времени 7-8, 11-13 и 16-17 часов.

3.2.5. Показатели микроклимата в помещениях следует измерять приборами, соответствующими требованиям государственных стандартов, прошедшими регистрацию и имеющими сертификат Росстандарта.

3.2.6. Для разовых измерений температуры и относительной влажности воздуха применяются аспирационные психрометры Ассмана (рис. 3.2) ГОСТ 6353-52.

Рис. 3.2. Аспирационный психрометр

Для непрерывных измерений и записи температуры и относительной влажности воздуха используются метеорологические термографы и гигрографы (рис 3.3, 3.4), а также автоматические самопишущие потенциометры в комплекте с термопарами.

Рис. 3.3. Метеорологический термограф

Рис. 3.4. Метеорологический гигрограф

3.2.7. С помощью психрометра Ассмана относительная влажность воздуха определяется по показаниям двух термометров: сухого и влажного (смоченного, обернутого влажной материей). Интенсивность испарения воды поверхности смоченного термометра зависит от влажности окружающего воздуха: чем меньше его относительная влажность, тем быстрее вода испаряется и тем ниже показания термометра. Разность показаний сухого и смоченного термометров характеризует относительную влажность среды. Для получения численного значения относительной влажности служит психрометрический график, прилагаемый к каждому прибору. Относительная влажность воздуха может быть определена по гигрометрическим таблицам или по психрометрическому графику, приведенному на рис. 3.5.

Пример. Показания психрометра Ассмана: tсух= +24°С; tвл= +18°С; определить относительную влажность воздуха j , %.

Отыскиваем на оси ординат графика (см. рис. 3.5) точку, соответствующую tвл 18°С и проводим из нее горизонтальную линию до пересечения с кривой, соответствующей tсух =24°С. Из точки пересечения опускаем вертикаль и получаем на оси абсцисс точку, соответствующую искомой относительной влажности j =56 %.

3.2.8. Радиационную обстановку помещения устанавливают на основе измерения результирующей температуры tR при помощи шарового термометра Вернона-Йокла (рис. 3.9). Результирующая температура сочетает воздействия температуру внутреннего воздуха tin, температуры окружающих поверхностей и источников теплового излучения и скорости движения воздуха.

Радиационную температуру tsq при малых скоростях потока воздуха определяют по формуле

где tш показания шарового термометра, °С.

Рис. 3.5. График определения относительной влажности воздуха

Рис. 3.6. Анемометры

а — крыльчатый; б — чашечный

Рис. 3.7. Кататермометр

Рис. 3.8. Фумигатор

Рис. 3.9. Шаровой термометр

Шаровой термометр представляет собой окрашенный в черный цвет полый медный шар диаметром 90 мм, в центре которого находится обычный ртутный термометр. Влияние радиации на зачерненную поверхность приводит к тому, что температура воздуха внутри шара отличается от температуры воздуха, замеренной сухим термометром аспирационного психрометра Ассмана. Это отличие отражает влияние радиационной температуры.

3.2.9. Результаты измерений температур и относительной влажности заносятся в табл. 3.1, составляемую в прилагаемой форме. По данным этой таблицы подсчитываются все показатели, получаемые при обработке данных измерений (средние арифметические, абсолютные, суточные и часовые амплитуды, средние квадратические отклонения и т.д.).

3.2.10. В зависимости от температуры и относительной влажности воздуха температурно-влажностный режим помещения в холодный период года подразделяется на сухой, нормальный, влажный и мокрый (табл. 3.2).

В летний период года температура в помещениях повышается, а относительная влажность падает по сравнению со значениями этих параметров, указанных в табл. 3.2.

Результаты измерений параметров микроклимата сопоставляются с нормативными требованиями, приведенными в таблицах прил. III-1 — III-5, на этой основе дается оценка параметров микроклимата, и при необходимости разрабатываются рекомендации и мероприятия по обеспечению нормируемых параметров микроклимата.

Форма таблицы для записи результатов измерений температуры tв, относительной влажности j в воздуха и температуры tR в помещениях

Время суток час, мин

№ сечений и пунктов измерений

Как правильно выбрать материал корпуса для уличной установки?

Несколько десятков лет назад выбор электротехнического шкафа был довольно прост: нужно было просто выбрать серую металлическую коробку подходящего размера и надеяться на то, что корпус выдержит условия установки. С появлением новых материалов и развитием технологий обработки выбор корпусов значительно увеличился. Разобраться в ассортименте становится все сложнее, а ведь именно выбор правильного материала корпуса обеспечивает длительный срок службы корпуса его соответствие потребностям клиента.

Разные материалы корпуса по-разному реагируют на условия окружающей среды, имеют разные физико-химические свойства. Уличная установка шкафа по сравнению с внутренней установкой накладывает дополнительные требования к материалу:в этом случае от шкафа требуется стойкость к осадкам, вандалостойкость, безопасность, презентабельный внешний вид. Попробуем разобраться во всем разнообразии материалов, выбрав наиболее востребованные варианты и сравнив их между собой. Итоговые результаты сравнения можно посмотреть в самом конце.

Материалы металлических корпусов

Металл прежде был лидером среди материалов, из которых изготавливаются корпуса, благодаря механическим свойствам и доступности. Однако с развитием неметаллических материалов, более дешевых и более коррозионностойких, металл становится менее популярным.

Сейчас для изготовления металлических корпусов чаще всего используются следующие материалы:
Окрашенная сталь была одним из первоначальных вариантов для конструирования электротехнического шкафа. Использование листовой стали широко распространено из-за относительной дешевизны данного материала и хороших механических свойств. Однако без защитного покрытия она быстро разрушается коррозией. Для защиты используют различные варианты цинкования и покрытия защитной краской. Здесь мы будем рассматривать именно окрашенную листовую сталь, как наиболее полно представленную на рынке.
Нержавеющая сталь – сталь с добавлением не менее 10% хрома. Нержавеющая сталь известна своей коррозионной стойкостью и применяется для уличной установки и пищевой промышленности. Высокая стоимость нержавеющей стали останавливает массовое применение таких корпусов.
Алюминий — известный и широко распространенный металл. Как и листовая сталь, он очень давно применяется в промышленности. Алюминий намного легче других металлов, кроме того, он имеет естественный защитный слой.

Материалы неметаллических корпусов

Неметаллические материалы корпусов появились в начале 1970х годов, но в последнее время их популярность возросла благодаря более глубокому пониманию преимуществ этих материалов. Они не подвержены коррозии и обеспечивают электрическую изоляцию корпуса, а их механические свойства и ударопрочность зачастую не уступает металлам.

В эту категорию входят:
Фиберглас – композиционный материал, состоящий из стекловолокна и связующего полимера, также называемый полиэстером, армированный стекловолокном. Это наиболее широко распространенный неметаллический материал в промышленности. Отличительная черта фибергласа – его высокая химическая и коррозионная стойкость, значительная ударопрочность и жесткость. Обладает самым широким среди неметаллических материалов температурным диапазоном эксплуатации.
Поликарбонат — разновидность термопластика с хорошими эксплуатационными свойствами и неплохими показателями устойчивости к воздействию открытого огня. Он получил широкое применение во многих сферах жизни человека. Поликарбонатные электрические корпуса больше всего выделяются своим внешним видом и удобством в использовании.
АБС-пластик — дешевый пластик, получаемый путем сочетания трех элементов. Название АБС является сокращением по первым буквам трех мономеров (акрилонитрил, бутадиен, стирол). Имеет ряд отличительных как положительных, так и отрицательных черт. Благодаря своим физическим и химическим свойствам нашел широкое применение в качестве инженерного и конструкционного материала, однако его не рекомендуется использовать в условиях высокой активности химических сред и воздействия прямых солнечных лучей. Обладает небольшим температурным диапазоном.

Коррозионная и химическая стойкость

Коррозия — это физико-химическое взаимодействие между металлом и окружающей средой, приводящее к изменению свойств металла и, возможно, к значительному ущербу для металла, среды или технической системы, в которую они входят (см. стандарт ISO 8044:2010).

Скорость коррозии обычной стали довольно высока, поэтому достижение удовлетворительных результатов невозможно без применения дополнительной антикоррозионной защиты, например, различных видов цинкования, и покрытия защитной краской. Если защитное покрытие повреждено, шкаф в уличных условиях непременно начнет ржаветь, притом очень быстро. Причиной повреждения краски могут быть умышленные и случайные царапины, сколы от камней при размещении корпуса рядом с дорогой и т.п. Из-за атмосферных факторов краска даже без внешнего механического воздействия может потрескаться, вздуться или облупиться, что также обязательно приведет к появлению коррозии. Такая возможность зависит от качества нанесения краски и обработки поверхности металла, соблюдения требований по эксплуатации окрашенного шкафа. Мелкие сколы и царапины при своевременном обнаружении можно без значительных усилий закрасить, но в случае отслоения краски восстановление защитного слоя становится практически невозможным без больших затрат. К тому же даже в случае мелкого ремонта необходимо иметь в наличии краску необходимого цвета и характеристик, а также осуществлять периодичный мониторинг, чтобы оперативно реагировать на повреждения – а это не всегда удобно.

Нержавеющая сталь противостоит коррозии благодаря своему химическому составу. Добавление хрома, обязательной черты нержавеющей стали, приводит к образованию стабильного, но очень тонкого (несколько нанометров) оксидного слоя (пассивирующего слоя) на поверхности металла. Поэтому нержавеющая сталь не подвергается коррозии, однако при определенных обстоятельствах пассивирующий слой может разрушиться, что приведет к возникновению местной формы коррозии, например, под воздействием хлорид-ионов. Увеличение или уменьшение содержания определенных элементов в нержавеющей стали изменяет ее коррозионные и механические свойства. В промышленности наиболее распространены марки нержавеющей стали 1.4301 (AISI 304) и 1.4401 (AISI 316). Сталь марки 1.4401 (AISI 316) имеет класс коррозионной стойкости 3 за счет содержания молибдена и может применяться, к примеру, в приморский районах и в районах с высоким уровнем промышленного загрязнение. Этим она отличается от стали марки 1.4301 (AISI 304), имеющей класс коррозионной стойкости 2 и не содержащей молибден. Она устойчива к коррозии, однако эксплуатировать ее в условиях агрессивных сред все же не рекомендуется.

К сожалению, добавление дополнительных элементов сказывается на стоимости, поэтому корпуса из стали 1.4401 (AISI 316) в среднем в 1,5-2 раза дороже аналогичного корпуса из стали 1.4301 (AISI 304).

Алюминий обладает хорошими показателями коррозионной устойчивости. В большинстве внутренних и наружных сред алюминий обладает довольно высокой стойкостью к коррозии и не требует дополнительных защитных покрытий. Такую естественную коррозионную стойкость алюминию обеспечивает тонкий, но очень эффективный оксидный слой, который самопроизвольно образуется на его поверхности. Коррозионная стойкость алюминия зависит от многих факторов: чистоты металла, коррозионной среды, концентрации агрессивных примесей в среде, температуры и т.д.

Основные виды коррозии: общая коррозия, точечная коррозия, гальваническая (контактная) коррозия, щелевая коррозия.
При общей коррозии, которую также называют сплошной коррозией, происходит более или менее одинаковое уменьшение толщины по всей поверхности изделия. Этот тип коррозии характерен для алюминия в сильнокислотных и щелочных условиях, в которых естественная алюминиевая оксидная пленка может раствориться.

Точечная коррозия — это локальная форма коррозии, для которой характерно образование на поверхности отдельных ямок неправильной формы. Если точечная коррозия алюминия всегда хорошо видна, то на нержавеющей стали заметить её сложнее. Количество металла, теряемого внутри этих отверстий, неизвестно, поскольку при этом внутри детали могут образоваться скрытые полости, что затрудняет обнаружение и прогнозирование точечной коррозии.

Щелевая коррозия — это локальная коррозия в узких углублениях между материалами или же между двумя поверхностями.

Контактная (гальваническая) коррозия возникает, когда два разнородных металла образуют электропроводящее соединение и соприкасаются с общим коррозийным электролитом. Например, так случается при соединении оцинкованной углеродистой стали и нержавеющей стали или алюминия. Поэтому при использовании корпусов из нержавеющей стали и алюминия необходимо использовать соответствующие рекомендованные комплектующие как при монтаже самого корпуса (настенные крепления, метизы и т.п.), так и при монтаже дополнительных аксессуаров (герметичные вводы, вентиляторы, кондиционеры и т.п.). Риск гальванической коррозии в сельской местности снижен. Однако его всегда стоит учитывать при установке корпусов в средах с высоким содержанием хлоридов, например, в прибрежных районах морей.

Какие факторы влияют на скорость коррозии

При уличной установке существует множество факторов, ускоряющих процесс коррозии. Например, повышение температуры и влажности приводит к ускорению химической реакции и, соответственно, к ускорению коррозии. Скорость коррозии будет низкой в сухой или холодной зоне с небольшой продолжительностью сохранения влажности. К таким засушливым районах относят пустыни, субарктическую зону и высотные горы. Высокая температура в пустыне не оказывает большого влияния на скорость коррозии, т.к. воздух остается очень сухим. И напротив, в приморских районах, для которых обычно характерна высокая влажность, повышение средней температуры приводит к ускорению коррозии. В результате для береговых и прибрежных областей в тропических климатических зонах характерна более высокая скорость коррозии, чем для аналогичных областей в более холодных регионах.

Высокое содержание хлоридов в воздухе заметно ускоряет коррозию. Хлориды оказывают многостороннее негативное воздействие на коррозионную стойкость металлов. Наличие солей способствует конденсации при более низкой относительной влажности. В результате этого периоды увлажнения поверхности становятся более длительными. Хлориды способствуют образованию растворимых продуктов коррозии, когда растворенные ионы металла образуют хлориды металла. Они обычно не обеспечивают достаточной защиты от дальнейшей коррозии. Хлориды разрушают защитный слой при воздействии на оксидную пленку, образовавшуюся на пассивированных металлах, например, нержавеющей стали и алюминии.

В морском воздухе основным источником хлоридов является морская вода. В ней содержится, в основном, хлорид натрия (более 90% всех солей), а также хлорид кальция и хлорид магния. Основным техногенным источником хлоридов является использование противообледенительных составов на дорогах в зимний период.

Из всех атмосферных загрязняющих веществ, образующихся в результате таких промышленных процессов, как сжигание топлива и выплавка металлов, диоксид серы сильнее всего влияет на скорость коррозии. Газообразный диоксид серы, присутствующий в атмосфере, приводит к повышению кислотности электролита на поверхности металлов, что приводит к образованию растворимых продуктов коррозии. В результате скорость коррозии многих металлов, например, листовой стали, алюминия и нержавеющей стали, увеличивается.

К каким последствиям приводит коррозия

Оценить влияние коррозии на электротехнические шкафы проще всего по мере роста степени коррозии элементов шкафа. На первом, начальном этапе, внешние следы коррозии сказывают лишь на внешнем виде, что уже бывает неприемлемым для городской установки корпуса. По мере роста коррозии как вглубь, так и по площади, появляются проблемы соблюдения заявленной степени защиты IP. Попадающая в шкаф пыль или влага способны привести к сбою в работе оборудования или к его полному отказу. На последней стадии возникают разрушения металлических элементов шкафа, что напрямую сказывается на его способности выдерживать нагрузки: вес оборудования, вес самого шкафа, воздействие ветра, вандалостойкость. Шкаф со следами сильной коррозии является аварийным и представляет прямую опасность для людей.

Антикоррозионная обработка деталей или замена поврежденных деталей несет дополнительные экономические затраты. Поэтому, несмотря на то, что использование надлежащего и эффективного решения может увеличить начальные затраты, в долгосрочной перспективе это позволит сэкономить деньги и ресурсы.

Свободные от коррозии

Фиберглас, поликарбонат и АБС-пластик не являются металлами, поэтому в принципе не подвержены коррозии. Они не требуют специальной обработки, покрытия или обслуживания, и это не влияет на срок их службы. Такие материалы могут применяться даже в наивысших категориях коррозионной активности C5 и CX по ISO 9223: умеренная, субтропическая и тропическая зона (с очень высоким периодом увлажнения поверхности) и очень высоким содержанием оксида серы SO2 (свыше 250 мкг/м3), включая дополнительные и производственные факторы и/или сильное воздействие хлоридов. Например, неметаллические корпуса можно использовать в промышленных зонах с очень высоким уровнем загрязнения, в прибрежных и морских зонах с периодическим контактом с соляным туманом.

В эти категории входят приморские районы с небольшим расстоянием до моря, открытые пространства с высоким уровнем промышленного загрязнения (например, предприятий нефтехимической и угольной промышленности), зоны вблизи дорог, обрабатываемых противообледенительными составами. Также они могут применяться в условиях, для которых характерны особые коррозионные условия, не включенных в ISO 9223, например, в дорожных тоннелях. В таких условиях не может применяться даже нержавеющая сталь 1.4401 (AISI 316) без дополнительного защитного покрасочного покрытия.

Категории коррозионной активности по стандарту ISO 9223:2012 Класс коррозионной стойкости.
Нержавеющая сталь.
1.4301 (AISI 304) – класс 2
1.4401 (AISI 316) – класс 3
Внутренние применения
Отапливаемые помещения (обогреваемые или кондиционируемые помещения) без конденсации, например, офисные строения, школы C1, C2 1
Неотапливаемые помещения с временной конденсацией (необогреваемые помещения, не содержащие загрязняющих веществ), например, складские навесы C1, C2 1
Наружные применения
Открытые пространства в сельской или городской местности с низким уровнем загрязнения.
Большое расстояние (>10 км) до моря
C2, C3 2
Открытые пространства в сельской или городской местности со средней концентрацией загрязняющих веществ и/или солей, содержащихся в морской воде.
Расстояние до моря: 1-10 км
C2, C3, C4 2, 3
Приморские районы.
Расстояние до моря менее 1 км
C3, C4, C5, CX 3, 4
Открытые пространства с высоким уровнем промышленного загрязнения. Расстояние до заводов менее 1 км (например, предприятий нефтехимической и угольной промышленности) C4, C5, CX 3, 4
Вблизи дорог, обрабатываемых противообледенительными составами. Расстояние до дорог менее 10 м C3, C4, C5 3, 4
Особые применения
Пространства, для которых характерны особые коррозионные условия, например, дорожные тоннели, обрабатываемые противообледенительными составами, закрытые плавательные бассейны попадают в область особого применения, связанного с химической промышленностью (возможны исключения). Классы С не включают особые климатические условия 4, 5

Источник: справочник по защите от коррозии Hilty.

Химическую стойкость обычно делят на три категории: стойкость к растворителям, щелочам и кислотам. Все эти соединения могут воздействовать на корпус при уличной установке, поэтому при выборе материала необходимо учитывать его устойчивость ко всем соединениям, и очень точно определять регион и условия установки, чтобы исключить влияние какого-то неучтенного соединения. В таблице показана возможность применения материалов с различными веществами.

Растворители Щелочи Кислоты
Рекомендовано Фиберглас
Нержавеющая сталь
Алюминий
Фиберглас
Нержавеющая сталь
АБС-пластик
Нержавеющая сталь
Фиберглас
АБС-пластик
Поликарбонат
Допустимо Окрашенная сталь
Поликарбонат
АБС-пластик
Поликарбонат
Окрашенная сталь
Окрашенная сталь
Не рекомендовано Алюминий Алюминий

Высокую стойкость ко всем соединениям показывают нержавеющая сталь и фиберглас.

Поликарбонат устойчив к неорганическим кислотам и многим органическим кислотам, но не рекомендуется воздействовать на него ацетоном, эфирами и щелочными растворами, аммиаком, аминами.

АБС-пластик устойчив к щелочам, смазочным маслам, растворам неорганических солей и кислот, углеводородам, жирам, бензину, но растворяется в ацетоне, эфире, бензоле.

Щелочи легко растворяют защитную оксидную пленку на поверхности алюминия, и он начинает реагировать с водой, в результате чего металл растворяется с выделением водорода. Также оксидную пленку разрушают соли ртути, меди и ионы хлора. Кроме того, алюминий активно вступает в реакцию с кислотами.

Химическая стойкость окрашенной стали зависит от краски. Обычно качественная краска обладает хорошей химической стойкостью, но, как и в случае с атмосферной коррозией, любые повреждения лакокрасочного покрытия вызовут коррозию.

Нержавеющая сталь Окрашенная сталь Алюминий Фиберглас Поликарбонат АБС-пластик
Стойкость к условиям уличной установки

Под совокупностью климатических факторов понимаются атмосферные осадки, солнечное излучение, влажность, минимальные и максимальные температуры окружающей среды, ветер.

Температурный диапазон

Самый широкий температурный диапазон применения среди неметаллических шкафов имеет фиберглас, его можно применять при температурах от –60 °С до +120 °C. Температурный диапазон поликарбоната составляет от –40 °С до +120 °C, а у АБС-пластика от –40 °С до +90 °C.

Металлические шкафы имеют еще более широкий температурный диапазон. Однако условия применения собранного корпуса могут отличаться от условий эксплуатации для металла, из которого он изготавливается. Границы температурного диапазона шкафа определяются минимальными значения среди всех элементов, входящих в состав шкафа, и это может быть не только материал изготовления, но и, к примеру, уплотнитель. Если в качестве уплотнителя применяется полиуретан, то применять такой шкаф можно будет при температуре не ниже, чем –40 °С, даже несмотря на то, что метало выдерживает и более низкую температуру. Если в качестве уплотнителя используется силикон или этиленпропиленовый каучук (EPDM), то температурный диапазон эксплуатации расширяется, однако шкаф все равно нельзя будет применять при температуре ниже –60 °С.

К слову, для российского электротехнического рынка частым является требование соответствия климатическому исполнения УХЛ1 по ГОСТ 15150-69 «Исполнения дня различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды». Такое климатическое исполнение подразумевает эксплуатацию в районах с умеренным и холодным климатом на открытом воздухе при температурах от –60 °С до +40 °C. Этим требованиям соответствуют, например, шкафы «Conchiglia». Они изготовлены из фибергласа и имеют уплотнение из этиленпропиленового каучука (EPDM), поэтому могут применяться в зоне УХЛ1 без ограничений и без применения дополнительных комплектующих, таких как обогреватели.

Солнечный свет

Влияние солнечного излучения имеет несколько составляющих. Во-первых, солнце нагревает поверхность. Во-вторых, на поверхность воздействует ультрафиолет, вызывающий фотохимическое старение большей части органических материалов. Металлические шкафы устойчивы к воздействию ультрафиолета. Обычно устойчива к этому фактору и краска, применяемая для уличных шкафов из листовой стали. Однако в случае применения общепромышленных (а не специализированных) шкафов из окрашенной стали для уличной установки следует уточнить у производителя, насколько устойчиво красочное покрытие к длительному воздействию УФ.

Ультрафиолет также отрицательно воздействует на эластичность и пластичность некоторых каучуковых смесей и пластических материалов. Это является главным недостатком АБС-пластика — невысокая устойчивость к ультрафиолетовому излучению, под воздействием которого он меняет цвет и становится хрупким, что ставит под вопрос применимость АБС-пластика для уличной установки.

Чистый поликарбонат также неустойчив к УФ, однако для производства корпусов используют специальные добавки, благодаря которым становится возможным применения такого корпуса на улице.

А вот современный фиберглас не боится солнечных лучей – он устойчив к нагреванию и воздействию ультрафиолета, поэтому солнце не оказывает никакого влияния на структуру, цвет материала и срок его службы.

Пыль и влага

Ветер не оказывает негативного воздействия на корпус, однако его наличие является важным фактором при определении минимально необходимой степени защиты шкафа от проникновения пыли. Именно из-за воздействия ветра возможно попадание пыли внутрь шкафа даже через самые мелкие зазоры и щели. Степень пылезащищенности характеризует первая цифра кода IP (согласно ГОСТ 14254-2015 (IEC 60529:2013) «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)»). Первая цифра «5» в коде степени защиты будет означать, что корпус защищен от пыли. Хотя такая степень герметизации и не обеспечивает 100% предотвращения проникновения внутрь пыли, она не проникнет внутрь в количестве, достаточном для нарушения нормальной работы оборудования или снижения его безопасности.

Для уличной установки, однако, требуется более серьезная защита – а потому рекомендуют степень защиты, которая начинается с цифры «6». Это означает полную пыленепроницаемость корпуса, когда пыль в принципе не проникает в оболочку.

Степень защиты от проникновения воды обозначается второй характеристической цифрой в коде IP. Для удовлетворения условиям уличной установке корпусов, достаточно, чтобы корпус был защищен от водяных струй, когда вода, направляемая на оболочку в виде струй с любого направления, не оказывает вредного воздействия на оборудование, установленное внутри корпуса. Данной степени защиты будет соответствовать цифра «5». При таком уровне защиты корпус способен противостоять даже сильному ливню.

Таким образом, минимальная степень защиты шкафа, предназначенного для установки на улице, составляет IP55. Оптимальной же степенью защиты является IP65. Можно использовать и шкафы с уровнем пыле- и влагозащиты IP66, однако она не имеет никакого преимущества в условиях уличной установки перед IP65.

Любой из представленных материалов позволяет производить корпуса с такими параметрами. Следует обратить внимание, что итоговая степень защиты оболочки определяется минимальной степенью защиты среди всех элементов, входящих в состав шкафа. Например, установка вентилятора на стенке шкафа не позволяется сохранить степень защиты «6» от пыли. Также нередко причиной снижения суммарной степени защиты является соединение шкафов вместе.

Степень защиты IP IP 0x IP 1x IP 2x IP 3x IP 4x IP 5x IP 6x
Нет защиты Защита от частиц > 50,0 мм Защита от частиц > 12,5 мм Защита от частиц > 2,5 мм Защита от частиц > 1,0 мм Защита от пыли частично Защита от пыли полностью
IP х0 Нет защиты IP00 IP10 IP20 IP30 IP40 IP50 IP60
IP x1 Защищено от вертикально падающих капель воды IP11 IP21 IP31 IP41 IP51
IP х2 Защита от падающих под углом 15° от вертикали капель воды IP12 IP22 IP32 IP42
IP х3 Защита от дождя IP23 IP33 IP43
IP х4 Защита от сплошного обрызгивания IP34 IP44 IP54
IP х5 Защита от водяных струй IP55 IP65
IP х6 Защита от сильных водяных струй IP55 IP65
IP х7 Защита от временного погружения в воду IP67
IP х8 Защита от длительного погружения в воду IP68
IP х9 Защита от горячих струй воды под высоким давлением IP69K

Высокая влажность для металлов означает ускоренную коррозию, а для некоторых неметаллических материалов высокая влажность может означать риск впитывания влаги. Однако фиберглас хорошо противостоит воздействию влаги – он не держит и не впитывает ее. Поликарбонат и АБС-пластик также отличает малая гигроскопичность и водопроницаемость. А вот для шкафов из окрашенной стали постоянная высокая влажность недопустима.

Например, постоянная высокая влажность (вплоть до 100%) характерна для тропического влажного климата и соответствует климатическому исполнению ТВ1 по ГОСТ 15150-69. При наличии таких требований нельзя использовать шкаф из окрашенной стали без специального дополнительного покрытия краской.

Нержавеющая сталь Окрашенная сталь Алюминий Фиберглас Поликарбонат АБС-пластик
Комплектация, доработка и монтаж шкафа

Сложность создания форм для производства пластиковых шкафов не позволяет легко менять размеры шкафов на нестандартные, как в случае с металлическими шкафами из листового материала, поэтому выбор по большей части возможен лишь из представленного производителем ассортимента. В случае со шкафами из фибергласа «Conchiglia» это компенсируется широким модельным рядом, доступностью к заказу различных комплектаций корпуса (например, шкафа двустороннего доступа), и возможностью соединять шкафы как по высоте, так и по глубине и ширине. Шкафы из окрашенной или нержавеющей стали обычно можно заказать в нестандартном размере, но, обычно такие изделия по специальному заказу дольше изготавливаются и имеют более высокую стоимость. В отличие от поликарбоната или АБС-пластика, фиберглас и металл позволяют производить большие напольные корпуса, потому что обладают достаточной жесткостью и не имеют производственных ограничений.

Шкафы из пластика, благодаря особенностям производства, почти всегда имеют закругленные края, минимальные выступы и зазоры между элементами, что предотвращает скопление влаги, пыли и мусора. Этим они выгодно отличаются от шкафов из металла – они всегда имеют зазор между дверью и корпусом, где скапливается влага и пыль, которые разрушают уплотнитель двери. В состав специализированных уличных шкафов из металла всегда включают специальную дождевую крышу или козырёк, которые в первую очередь защищают уплотнитель двери и только потом исключают возможность скопления осадков на крыше. Этот отдельный элемент конструкции делает корпус более габаритным, тяжелым и дорогим. Если металлический шкаф не оборудован дождевой крышей или козырьком, а также не располагается под неким естественным навесом, то через несколько лет замена уплотнителя двери будет обязательна. Это необходимо учитывать при заказе металлических шкафов.

Как правило, металлические корпуса и корпуса из фибергласа имеют шире ассортимент дополнительных комплектующих, и поэтому они дают больше возможностей для самостоятельной комплектации шкафа, чем корпуса из АБС-пластика или поликарбоната. Например, 19” профильные шины, рамки для модульного оборудования, различные монтажные платы и т.п.

АБС-пластик и поликарбонат легко модифицировать путем вырезания и пробивки отверстий. Фиберглас немного сложнее модифицировать из-за содержащегося в нем стекловолокна. Листовую сталь и алюминий можно доработать с помощью простого металлообрабатывающего инструмента. Однако в случае с окрашенной сталью обязательна дополнительная обработка краев вырезов (зачистка от заусениц, покраска) для исключения возможной коррозии. Доработку шкафов из всех этих материалов в случае необходимости можно производить даже непосредственно на производственном объекте. Нержавеющая сталь, из-за своей твердости, очень трудно режется и сложно модифицировать такой шкаф на месте установки. При работе с металлом необходимо соблюдать правила безопасности из-за возможной металлической стружки.

В зависимости от области применения предпочтительным может быть легкий корпус. Легкие материалы, такие как алюминий или пластик, легче поднимать и работать с ними, особенно когда монтируемое в них оборудование имеет значительный вес или, когда корпус будет установлен на стене или на столбе. Большинство неметаллических материалов весит меньше металлических. Особенно важно, когда при монтаже шкафа невозможно или нецелесообразно использовать подъемную технику, и шкафы монтируются вручную. Причиной могут служить узкие проемы, ограждения, провода, наличие мешающей инфраструктуры или простое отсутствие подъезда для техники.

Вес шкафа зависит от плотности материала [г/см 3 ] и толщины стенки. Толщину стенки шкафа производитель определяет самостоятельно, обычно толщина пластиковых шкафов 2,5-5 мм, в то время как стенка металлических шкафов 1-2 мм и возможно больше для алюминиевых шкафов. Плотность АБС-пластика и поликарбоната примерно равны между собой 1,08 и 1,12 г/см 3 , фиберглас – 1,9 г/см 3 , алюминий – 2,7 г/см 3 , а листовая и нержавеющая сталь – 7,8 г/см 3 .

Таким образом, если корпус из поликарбоната или АБС-пластика весит 10 кг, то шкаф из фибергласа такого же размера будет весить 20 кг. Корпус будет весить 25 кг, если будет сделан из алюминия, но он весил бы 40 кг, если бы был изготовлен из стали. Более легкий шкаф повышает общую безопасность и сложность работ по монтажу, а значит снижает стоимость и время проведения этих работ.

Отдельно следует отметить необходимость организации заземления при монтаже металлических шкафов. Правильно организованное и протестированное заземление – дорогостоящая и трудоёмкая процедура, которую нельзя не учитывать. В свою очередь все пластиковые шкафы являются диэлектриками, поэтому нет необходимости в организации заземлении оболочки шкафа и его периодичной проверке, а на корпусе не появится опасное напряжение, повышая безопасность работника во время ремонтно-эксплуатационных работ и снижая время и расходы на монтаж.

Нержавеющая сталь Окрашенная сталь Алюминий Фиберглас Поликарбонат АБС-пластик
Безопасность, функциональность и эстетичность в городской среде

К шкафам уличной установки предъявляются повышенные требования к внешнему виду. Шкаф должен органично вписаться в различный городской пейзаж, начиная от автомагистралей, портов и заканчивая центральными парками и площадями городов. Различные производители по-разному добиваются решения этой цели, и многим это удается.

В этом плане шкафы из фибергласа имеют преимущество. Этот материал можно отливать любой формы, что дает производителям возможности для создания визуально привлекательных изделий из фибергласа, функциональных и прочных. Так, шкафы «Conchiglia» имеют оригинальную ребристую поверхность, что не только обеспечивает узнаваемый и привлекательный дизайн, но и защищает шкаф от расклеивания несанкционированных рекламных объявлений.

Еще одним аспектом внешнего вида шкафа является его однотонный цвет. Современные технологии изготовления пластиковых шкафов позволяют обеспечить абсолютно однотонную структуру, без цветовых вариаций и отклонений. Нержавеющая сталь, алюминий и заводское лакокрасочное покрытие шкафов из стали тоже однотонны. Однако если такие шкафы самостоятельно покрывают защитной краской для повышения коррозионной устойчивости, это может негативно сказываться на внешнем виде – шкаф приобретает разводы различных оттенков, наплывы и разводы.

Многие считают, что неметаллические шкафы не так надежны, как металлические. Но это заблуждение: неметаллические оболочки обеспечивают такой же уровень безопасности и сопротивления взлому, как и металлические корпуса. Конкретная степень взломостойкости или вандалостойкости определяется производителем.

Еще одним очень важным параметром для уличного шкафа, является его возможность сопротивляться различным видам нагрузок и ударам – это защищает шкаф от случайных механических повреждений и вандалов. Стойкость к одиночным ударам определяется значением кодом IK согласно ГОСТ IEC 62262-2015 «Электрооборудование. Степени защиты, обеспечиваемой оболочками от наружного механического удара (код IK)». Этот код может принимать значения от IK00 до IK10. Для уличной установки следует выбирать корпус с наивысшими значениями — IK09 или IK10. Код IK09 означает устойчивость к механическому воздействию энергией 10 Дж, что равносильно падению груза весом 5 кг с высоты 20 см. Код IK10 – это 20 Дж (эквивалентно падению груза весом 5 кг с высоты 40 см).

Отдельно стоит отметить, что при определении кода IK оцениваются допустимые повреждения, а также безопасность и надежность оборудования после проведенных испытаний, но никак не оценивается последующий внешний вид. А потому даже высочайшая степень ударопрочности не защитит гладкие металлические шкафы от некрасивых вмятин. Например, нержавеющая сталь при внезапных ударах она может довольно легко вминаться, даже если шкаф имеет степень стойкости к механическим ударам IK10, несмотря на то, что сам по себе этот материал отличается прочностью и устойчивостью к нагрузкам.

Фиберглас и поликарбонат имеют преимущество в этом плане – это также очень ударостойкие и прочные материалы, которые прекрасно переносят как внезапные сильные удары, так и высокие статические нагрузки, но при на них не остается никаких заметных повреждений.

Чуть меньшую механическую прочность и ударостойкость имеет АБС-пластик. Поэтому при установке вблизи дорог, где в шкаф могут с большой силой прилетать камни, или же в зонах, где случается сильный град, фиберглас предпочтительнее – шкаф из такого материала трудно повредить, мелкие сколы или царапины на нем не заметны, а допустимый суммарный вес установленного оборудования для таких шкафов не будет отличается от веса оборудования для металлического шкафа.

Мы уже упоминали, что пластиковые шкафы являются диэлектриками и имеют прекрасные изоляционные свойства. Снижение затрат на заземление не является их единственным преимуществом. Диэлектрическая изоляция обеспечивает безопасность для окружающих, что особенно актуально при установке корпусов в жилой зоне, на детских площадках. В случае возникновения аварийной или нештатной ситуации на поверхности оболочки не возникнет опасное напряжение.

Солнечное излучение воздействует на изделия в первую очередь путем нагрева материалов и окружающей их среды. Согласно обобщенным экспериментальным данным, дополнительное увеличение температуры поверхности вследствие нагрева солнечными лучами может для поверхностей, имеющих белый или серебристо-белый цвет — 15 °C, а для поверхностей, имеющих иной цвет — 30 °C. При этом оказалось, что для второго случая различие в цвете изделий играет несущественную роль, даже в случае сравнения светло-серого и черного цветов (см. ГОСТ Р 53615-2009 «Воздействие природных внешних условий на технические изделия. Общая характеристика. Солнечное излучение и температура» или ГОСТ 15150-69 «Исполнения дня различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды»). Стоит обратить внимание, что стандарт цвета, принятый в промышленности, – RAL7035 (светло-серый), поэтому повышение температуры поверхности такого шкафа принимается как 30 °C.

Высокая температура поверхности в оживленной городской среде может привести к ожогу. Для оценки риска ожога от горячей поверхности необходимо знать факторы, ведущие к ожогу при соприкосновении кожи с горячей поверхностью: температура поверхности, материал поверхности и продолжительность контакта кожи с поверхностью. Остальные факторы незначительны. Для оценки можно обратиться к ГОСТ Р 51337-99 «Безопасность машин. Температуры касаемых поверхностей». На графиках ниже показаны области ожогового порога при контакте кожи с гладкой горячей поверхностью металла без покрытия (слева) и с гладкой горячей поверхностью из пластмассы (справа). В случае со шкафом из листовой окрашенной стали температура поверхности, вызывающей ожог, будет на 10 °С выше, чем для металла без покрытия (шкаф из нержавеющей стали или алюминия).

Можно сделать вывод, что металлический шкаф в солнечный день может вызвать ожог от простого прикосновения длительностью даже 1 сек, и что получить ожог от пластикового шкафа в аналогичных условиях невозможно.

Рассматриваемые в этой статье пластики являются огнестойкими, трудновоспламеняемыми и самозатухающими, т.е. они не поддерживают горение и могут загореться только при наличии внешнего источника огня. Например, шкафы из фибергласа «Conchiglia» имеют сертификат на категорию горения ПВ–0 согласно ГОСТ 28779-90 «Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения воспламеняемости под воздействием источника зажигания». Это означает, что они горят только в присутствии внешнего источника огня, при этом не образуется горящих капель, а самогашение происходит в течение не более 10 секунд с момента прекращения воздействия открытого источника огня. При горении и плавлении фиберглас не выделяет едких и отравляющих веществ.

Многие краски, применяемые в производстве окрашенных корпусов, и сами шкафы в сборе не имеют сертификатов пожарной безопасности. Рекомендуется дополнительно запрашивать информацию о пожарной безопасности у производителей окрашенных шкафов.

Если стоит задача защиты беспроводных средств передачи информации и управления, то мы определяем еще одно отличительное свойство пластиковых шкафов – радиопрозрачность. Они не создают помех для передачи радио-, Wi-Fi, GSM-сигнала и других. При беспроводной передаче данных, например, по радио, доля полученного сигнала становится критической, если она слишком мала для того, чтобы сигнал можно было отличить от фонового шума. Если сигнал экранирован, отношение сигнал — шум уменьшается, а уровень сигнала опускается ниже порога, из-за чего возникают ошибки при передаче данных.

В случае использования металлических корпусов для систем беспроводной передачи данных появляется необходимость применения внешних антенн для оптимального использования и работы оборудования. Внешние антенны имеют много недостатков, основные из которых – их уязвимость к коррозии, естественным помехам окружающей среды, например, от воздействия сил окружающей среды, необходимость дополнительной доработки корпусов, дополнительная стоимость, отсутствие защиты от вандалов. По всему миру крупнейшие телеком-компании, государственные структуры, обеспечивающие безопасность и контроль, и другие компании, имеющие практический опыт работы при использовании металлических корпусов для размещения приложений, связанных с беспроводной передачей данных, пришли к выводу, что для защиты беспроводных средств управления и сохранения качества сигнала неметаллические корпуса являются наиболее надежным выбором.

АБС-пластик и поликарбонат являются хорошим шумоизоляторами. Например, высокие шумозащитные экраны вдоль автомагистралей часто изготавливаются из поликарбоната. Зайдя за такой экран, можно ощутить заметное снижение шума, идущего от проезжей части. Но фибеглас превосходит по шумоизоляции и АБС-пластик, и поликарбонат. В отличие от пластика или металла, фиберглас может дополнительно сжиматься или расширяться, обеспечивая еще более значительное снижения уровня шума. Металлические шкафы очень плохо справляются с подавлением шума, поэтому уровень шума от работающего оборудования в шкафу практически не снижается. А это важно при размещении корпуса рядом с больничной или жилой зоной, или же непосредственно внутри жилых помещений (чердаки и подвалы жилых домов).

При выборе шкафа для уличной установки специалистам приходится оценивать множество факторов, не всегда очевидных на первый взгляд. Например, шкафы из нержавеющей стали не рекомендуется размещать вдоль дороги из-за риска создания бликов для водителей. Эта проблема может решаться нанесением специально ориентирно-направленной шлифовки по всей поверхности шкафа, но при этом стоимость производства шкафа существенно возрастает. Шкафы из фибергласа и поликарбоната не дают бликов, обеспечивая безопасность для участников дорожного движения.

Нельзя также не упомянуть влияние на окружающую среду. Фиберглас изготавливается из переработанных материалов. Его производство хорошо известно своей экологичностью. Благодаря невероятно высокому содержанию переработанного стекла, создание таких конструкций устранило миллионы тонн мусора со свалок. Сам фиберглас также можно переработать для создания новых изделий, что помогает сохранять чистоту окружающей среды.

Нержавеющая сталь Окрашенная сталь Алюминий Фиберглас Поликарбонат АБС-пластик
Теплопроводность и микроклимат шкафа

При наличии разности температур, тепло всегда переходит от более горячее к более холодному. Теплопроводность — это способность материала проводить тепло. Теплопроводность обычно измеряется коэффициентом теплопроводности λ [Вт/м∙К], который зависит от физических свойств материала. Его значения приводятся в справочниках, и чем выше этот коэффициент, тем быстрее материал отдает или поглощает тепло.

При расчете микроклимата шкафов обычно используется коэффициент теплопередачи, обозначаемый как k [Вт/м 2 ∙К]. Коэффициент теплопередачи k учитывает толщину стенки шкафа d, коэффициент теплопроводности материала λ и коэффициенты теплопередачи на внутренней α_i и внешней поверхности стенки шкафа α_a.

Добавление утеплителя на внутренней поверхности шкафа значительно снижает суммарный коэффициент теплопередачи за счет увеличения толщины стенки шкафа и крайне низкого значения λ утеплителя.

При наличии ветра интенсивность передачи тепла c поверхности (коэффициент α_a) возрастает, поэтому при установке шкафа на улице расчетный коэффициент теплопередачи k в два раза больше, чем при установке в помещении. Такое повышение коэффициента учитывают только при расчете обогрева и не учитывают при расчете охлаждения.

Усредненные значения коэффициента теплопередачи k [Вт/м 2 ∙К] представлены ниже:

Нержавеющая сталь Окрашенная сталь Алюминий Фиберглас Поликарбонат АБС-пластик
в помещении 4.5 5.5 12 3.5 3.5 3.5
улице 9 11 24 7 7 7

На электротехническом рынке представлены также шкафы с двойной стенкой из алюминия. Благодаря такому решению коэффициент теплопередачи k алюминиевого шкафа с двойной стенкой становится на уровне нержавеющей стали, т.е. 4,5 Вт/м 2 ∙К при установке в помещении и 9 Вт/м 2 ∙К при установке на улице, однако при этом значительно увеличивается расход материала, техническая сложность изделия, вес и стоимость.

Для полноты описания следует добавить, что итоговое количество тепла Q, поступающего или рассеивающего через поверхность шкафа, помимо коэффициента теплопередачи k зависит от эффективной наружной поверхности шкафа A [м 2 ] и разницы внутренней и наружной температуры ΔT.

Эффективная наружная поверхность шкафа A [м 2 ] рассчитывается, исходя из способа установки и габаритов шкафа. Если температура внутри выще, чем снаружи, то ΔT будет положительна, шкаф будет излучать тепло. Если же температура внутри меньше, чем снаружи, то ΔT будет отрицательна, шкаф будет поглощать тепло.

Рассмотрим на конкретных примерах влияние коэффициента k на выбор комплектующих для обеспечения микроклимата в шкафу.

Стандартная задача по обогреву:
— свободно стоящий напольный корпус 600x1400x500 (ШxВxГ) мм;
— минимальная возможная температура снаружи шкафа -40 °С;
— минимальная допустимая температура внутри шкафа +5 °С.
Необходимая мощность обогрева в Вт составит:

Нержавеющая сталь Окрашенная сталь Алюминий Фиберглас Поликарбонат АБС-пластик
в помещении 646 789 1722 502 502 502
улице 1292 1578 3444 1004 1004 1004

Так, например, при установке на улице шкафа из окрашенной стали потребуется обогреватель на 1578 Вт, а для пластиковых шкафов обогреватель будет нужен на 1004 Вт. Более мощный обогреватель не только стоит дороже, но и имеет большее энергопотребление и требует больший номинал средств защиты. Также необходимо учитывать всегда возрастающие вместе с мощностью обогрева габариты обогревателя и возрастающие безопасные расстояния от него, что может повлечь за собой трудности в размещении оборудования в шкафу или даже к выбору шкафа с большими габаритами.

Стандартная задача по охлаждению:
— свободно стоящий напольный корпус 600x1400x500 (ШxВxГ) мм;
— максимально возможная температура снаружи шкафа +50 °С;
— максимально допустимая температура внутри шкафа +35 °С.
Количества тепла, поступающего внутрь шкафа через стенки в Вт составит:

Нержавеющая сталь Окрашенная сталь Алюминий Фиберглас Поликарбонат АБС-пластик
215 262 572 167 167 167

Таким образом, при таких условиях к общему тепловыделению оборудования необходимо прибавить 262 Вт для шкафа из окрашенной стали и всего 167 Вт для пластикового шкафа. Даже лишние 100 Вт тепловыделения могут повлечь использовании более мощного кондиционера, который стоит дороже и, вероятно, будет больше по габаритам.

Но бывают случаи, когда высокий коэффициент теплопередачи, напротив, оказывает положительную роль. Это возможно, когда нам необходимо решить задачу по охлаждению, в которой максимально возможная температура снаружи будет ниже, чем максимально допустимая температура внутри шкафа. Это не совсем типовая задача для уличного размещения корпуса, в которой возможно применение вентиляторов для охлаждения. Тепло при этом будет рассеиваться через поверхность шкафа, соответственно при более высоком коэффициенте k потребуется вентилятор меньшей мощности. Увеличение мощности вентилятора практически никогда не приводит к изменению габаритов шкафа и мало сказывается на стоимости, т.к. вентиляторы представлены в более широком ассортименте и имеют значительно меньшее габариты, чем кондиционеры.

Следует также отметить, что пластиковые шкафы обеспечивают более низкое поглощение солнечного тепла, в отличие от металлических. Причина – в различном коэффициенте отражения поверхности материалов (альбедо) – μ. Однако расчет конкретных значений поглощения солнечного излучения необходимо проводить индивидуально, т.к. существует множество факторов, влияющих на результат.

Нержавеющая сталь Окрашенная сталь Алюминий Фиберглас Поликарбонат АБС-пластик
Стоимость

Выше мы рассмотрели факторы, влияющие на стоимость монтажа и эксплуатации шкафов из различных материалов.

В эксплуатационные расходы на содержание металлических шкафов необходимо включить периодичное их обслуживание: очистка от загрязнений, подкрашивание повреждений, замена поврежденных уплотнителей, замер и проверка заземления. Пластиковые шкафы в таких расходах не нуждаются.

Монтажные расходы включают в себя организацию и монтаж заземления для металлических корпусов и организацию необходимых вырезов для всех видов рассматриваемых корпусов.

Расходы на приобретение включают стоимость шкафа и необходимых комплектующих к нему, таких как устройства контроля микроклимата, дождевая крыша и т.п.

Ключевую роль в цене шкафа играет стоимость самого материала. Самым дорогим материалом является нержавеющая сталь, за ним следуют алюминий, фиберглас, окрашенная сталь, поликарбонат и наконец, самым дешевым является АБС-пластик. Так, стоимость шкафов из фибергласа примерно равна стоимости шкафов из листовой окрашенной стали, и в среднем ниже на 30-50%, чем цена аналогичных корпусов из нержавеющей стали 1.4301 (AISI 304). Если сравнивать корпуса из фибергласа с аналогами из нержавеющей стали 1.4401 (AISI 316), то шкафы из фибергласа будут дешевле примерно в два раза.

Многообразие возможных вариантов дает клиенту возможность выбрать наиболее подходящее решение, в том числе и с финансовой точки зрения.

Нержавеющая сталь Окрашенная сталь Алюминий Фиберглас Поликарбонат АБС-пластик
Результаты

Выбор правильного материала корпуса является ключевым элементом в обеспечении защиты установленного оборудования и длительного срока службы самого корпуса. В таблице собраны результаты сравнения самых востребованных материалов шкафов для уличной установки по наиболее значимым критериям:

  1. Коррозионная и химическая стойкость
    Рассматривается влияние промышленных и природных факторов, усиливающих коррозию, а также возможность применения в различных категориях коррозионной активности. Также оценивается химическая устойчивость к различным растворителям, щелочам и кислотам.
  2. Стойкость к условиям уличной установки
    Рассматривается устойчивость к воздействию солнечных лучей и УФ-излучения, атмосферных осадков, минимальных и максимальных температур окружающей среды, ветра и пыли.
  3. Комплектация, доработка и монтаж шкафа
    Сравниваются возможности комплектации шкафов, соединения их между собой, а также удобство монтажа по среднему весу шкафов и простоте модификации корпуса, например, организация вырезов для кабельного ввода.
  4. Безопасность, функциональность и эстетичность в городской среде
    Оценивается уровень безопасности корпусов для людей при их использовании в городе, а также существующие отличия по заземлению, радиопроводимости, вандалостойкости, стойкости к ударам, шумопоглощению и пожаростойкости, а также то, как выбор материала влияет на внешний вид и функциональность корпуса.
  5. Теплопроводность и микроклимат шкафа
    Значение теплопроводности отражается на выборе устройств микроклимата шкафа и конечной стоимости спецификации.
  6. Стоимость
    Сравниваются факторы, влияющие на фактическую стоимость приобретения, монтажа и эксплуатации шкафов из различных материалов.
Критерий сравнения Нержавеющая сталь Окрашенная сталь Алюминий Фиберглас Поликарбонат АБС-пластик
Коррозионная и химическая стойкость 5 2 3 5 4 4
Стойкость к условиям уличной установки 5 3 5 5 4 1
Комплектация, доработка и монтаж шкафа 1 2 3 4 4 4
Безопасность, функциональность и эстетичность в городской среде 2 2 2 5 4 4
Теплопроводность и микроклимат шкафа 4 3 2 5 5 5
Стоимость 1 2 2 3 4 5
Средний балл 3,00 2,33 2,83 4,50 4,17 3,83
5 — отлично 2 1 4 1 2
4 — хорошо 1 1 5 3
3 — удовлетворительно 2 2 1
2 — плохо 1 4 3
1 — очень плохо 2 1

По результатам сравнения видно, что пластиковые шкафы по совокупности факторов более предпочтительны для установки на улице, чем металлические. И логично, что по всему миру наблюдается значительный рост использования уличных пластиковых шкафов. Причина кроется в уникальных преимуществах, недоступных для металла, которые позволяют создавать более функциональные, долговечные, безопасные и экономичные решения.

При этом ни на один день не останавливается развитие и совершенствование пластика, как в научной, так и в промышленной области, в то время как развитие металла можно считать завершенным. В ближайшем будущем металлические корпуса, вероятно, сохранятся лишь в узких нишах применения, тогда как «пластмассовый мир» будет лидировать.

Наибольший средний балл показали корпуса из фибергласа. Шкафы из фибергласа имеют высочайшую коррозионную и химическую стойкость, они устойчивы к любым условиям окружающей среды, имеют наивысшую ударную прочность, электро- и пожаробезопасность, небольшой вес и, кроме того, легко подвергаются доработке при необходимости. Срок службы таких корпусов составляет более 30 лет даже в экстремальных условиях эксплуатации: в холодных и жарких регионах, в приморских зонах, в условиях повышенной влажности, в загрязненных промышленных районах, непосредственно рядом с дорогой и в туннелях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *