Помощь студентам в учебе
Контроль качества устройства рулонных кровель
|
АННОТАЦИЯ 1
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Обзор методов контроля качества устройства кровель, патентный поиск
и постановка задач исследования 10
1.1 Методы контроля качества устройства кровель 10
1.2 Патентный поиск в российской и международной базах данных 19
1.3 Техническое задание на разработку улучшенных методов контроля
качества устройства кровель 41
2 Анализ и научная классификация дефектов кровельных работ 47
2.1 Дефекты основания 47
2.2 Дефекты пароизоляции кровли 50
2.3 Дефекты стяжки 51
2.4 Дефекты теплоизоляции 53
2.5 Дефекты кровельного ковра 55
3 Научная классификация методов контроля качества устройства кровель
с учетом возможных дефектов 60
4 Разработка нового способа контроля качества кровельных работ 75
4.1 Способ теплового контроля 75
4.2 Типы дефектов, обнаруживаемых при помощи предлагаемого
способа теплового контроля 81
4.3 Статистический анализ эффективности применения активных
методов теплового контроля плоской кровли 84
5 Экономическое обоснование разработанных предложений 90
5.1 Описание и расчет инвестиционных затрат 90
5.2 Описание услуги проекта 91
5.3 Оценка экономической эффективности услуги «Тепловизионное
обследование кровельных конструкций» 93
6 Разработка рекомендаций по применению научных выводов на
практике 100
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 103
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 107
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Обзор методов контроля качества устройства кровель, патентный поиск
и постановка задач исследования 10
1.1 Методы контроля качества устройства кровель 10
1.2 Патентный поиск в российской и международной базах данных 19
1.3 Техническое задание на разработку улучшенных методов контроля
качества устройства кровель 41
2 Анализ и научная классификация дефектов кровельных работ 47
2.1 Дефекты основания 47
2.2 Дефекты пароизоляции кровли 50
2.3 Дефекты стяжки 51
2.4 Дефекты теплоизоляции 53
2.5 Дефекты кровельного ковра 55
3 Научная классификация методов контроля качества устройства кровель
с учетом возможных дефектов 60
4 Разработка нового способа контроля качества кровельных работ 75
4.1 Способ теплового контроля 75
4.2 Типы дефектов, обнаруживаемых при помощи предлагаемого
способа теплового контроля 81
4.3 Статистический анализ эффективности применения активных
методов теплового контроля плоской кровли 84
5 Экономическое обоснование разработанных предложений 90
5.1 Описание и расчет инвестиционных затрат 90
5.2 Описание услуги проекта 91
5.3 Оценка экономической эффективности услуги «Тепловизионное
обследование кровельных конструкций» 93
6 Разработка рекомендаций по применению научных выводов на
практике 100
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 103
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 107
ПРИЛОЖЕНИЯ
Использование интеллектуальных ресурсов в основной деятельности строительного предприятия повышает конкурентоспособность производимых работ, а также создает предпосылки для проведения дальнейших научных исследований. Ключевую роль в удержании конкурентных преимуществ играют такие нематериальные активы как патенты. Как основной источник информации, патентные массивы содержат уникальные и актуальные сведения, не публикуемые в других источниках. При решении инженерных задач в строительстве важно владеть актуальной и современной информацией, которая позволяет повышать качество и эффективность строительных работ.
Цель выпускной квалификационной работы магистра - на основе о патентного поиска и анализа патентной информации по теме «Контроль качества устройства рулонных кровель» предложить новый экономически обоснованный эффективный способ системного контроля за качеством устройства рулонных кровель и определить степень его практического применения в строительных работах и последующем процессе эксплуатации рулонной кровли.
Для достижения поставленной цели формулируются следующие задачи:
- Рассмотреть методы контроля качества устройства кровель.
- Провести анализ патентной информации по вопросу инноваций в области мягкого рулонного кровельного материала, в том числе и по системам контроля за качеством устройства рулонных кровель.
- Проанализировать научную классификацию дефектов кровельных
покрытий.
- Рассмотреть научную классификацию методов контроля качества
устройства кровель с учетом возможных дефектов.
- Предложить инновационное технологическое решение, раскрыть его характеристику по контролю за качеством материалов, технологией выполнения строительных работ по укладке мягкой рулонной кровли и последующей ее эксплуатации.
- Экономически обосновать предлагаемое проектное решение и разработать рекомендации по применению научных выводов в практике строительной деятельности по предложенному инновационному технологическому решению в отношении методов контроля за качеством материалов, технологией выполнения строительных работ по укладке мягкой рулонной кровли и последующей ее эксплуатации.
Объектом исследования являются мягкие кровельные покрытия.
Предметом исследования являются технологические процессы в области контроля качества строительных работ по укладке мягкой рулонной кровли и последующей ее эксплуатации с использованием современных научных подходов, содержащихся в российских и зарубежных патентных базах данных.
Разработка выбранной темы по магистерской программе обучения «Теория и практика организационно-технологических и экономических решений» соответствует актуальным направлениям в следующих областях исследований:
В паспорте специальности 05.23.01 «Строительные конструкции, здания и
сооружения»:
1) п. 5. Разработка и совершенствование методов и систем качества строительных конструкций зданий и сооружений в период их строительства,
эксплуатации, усиления и восстановления;
2) п. 8. Методы и техника оценки и диагностики технического состояния, усиление и восстановление конструкций и элементов эксплуатируемых зданий и сооружений, прогрессивные формы обслуживания зданий, сооружений и систем их жизнеобеспечения [45].
В паспорте специальности 05.23.05 - Строительные материалы и изделия:
1) п. 8. Развитие системы контроля и оценки качества строительных материалов и изделий [46].
В паспорте специальности 05.23.08 - Технология и организация строительства:
1) п.2. Разработка конкурентоспособных новых и совершенствование
существующих технологий и методов производства строительно-монтажных работ на основе применения высокопроизводительных средств механизации и
2) п.7. Разработка научных основ, методов и средств контроля и способов повышения качества продукции в строительстве и его производственной базе [47].
При разработке выбранной темы были использованы патенты, зарегистрированные по теме «кровельное покрытие» и по аналогичным классификациям в российском и международном патентном праве.
Передовые методы организации труда по устройству мягких кровельных покрытий с применением современного инновационного оборудования достаточно активно изучаются и совершенствуются. Большая часть работ в рамках данной тематики посвящена схемам подбора кровельного материала. Среди основных авторов можно выделить М.В. Долженкову, В.П. Ярцева, С.Ю. Нациевского, Л.В. Алексееву и других авторов [23, 73 - 74, 38, 43 - 44]. Вопросу испытания кровельного пирога на действие сосредоточенной нагрузки посвящена работа Г.Н. Шмелева [67].
Обзору проблем надежности и долговечности мягких кровельных покрытий посвящены исследования Ю.П. Шульженко, С.Д. Соковой и других исследователей [70 - 71, 60 - 62].
Большое внимание уделено вопросам применения гибкой черепицы и других современных мягких кровельных материалов. При выполнении настоящего исследования был сделан упор на работы В. Белякова, М.В. Панасюка и Э. Беспяткина, Я. Плахия и других исследователей [12, 29, 42, 44, 54].
Достаточно активно проводятся исследования и анализируются свойства теплоизоляционных материалов, представленных на рынке, согласно существующим стандартам. Вопросы возможностей применения современных теплоизоляционных материалов для кровельных покрытий достаточно подробно раскрываются в работах И.А Бердюгина, А. Воронина, П.И. Горелика, Т.В. Богатовой, А.С. Щербак и других исследователей [13, 14, 18 - 21, 39, 41, 72].
Поисково-патентная часть работы выполнена на основе методологии ТРИЗ и специальных поисково-патентных изданий, изложенной в соответствующих работах Г.С. Альтшуллера, В.А. Михайлова и А.Л. Михайлова, В.Л. Ткалич, А. Л. Челядиной, Н.А. Шпаковского и других [9, 17, 28, 35, 48 - 50, 57, 64, 66, 68].
Расчетная и графическая часть работы была выполнена с использованием пакета прикладных программ MS Excel, MS Visio.
По своей структуре работа состоит из введения, шести разделов, заключения, списка использованных источников и литературы (74 наименования) и двух приложений.
В первом разделе проведен обзор методов контроля качества устройства кровель, проведен патентный поиск в российской и международной базах патентных данных и сформулировано техническое задание на разработку улучшенных методов контроля качества устройства рулонных кровель.
Во втором разделе проведен анализ и дана научная классификация дефектов кровельных работ.
В третьем разделе раскрыта научная классификация методов контроля качества устройства кровель с учетом возможных дефектов.
В четвертом разделе разработан новый инновационный способ контроля качества кровельных работ на основе способа теплового контроля.
В пятом разделе приведено экономическое обоснование разработанных предложений, а в шестом разделе - выработаны рекомендации по применению полученных научных выводов в строительной деятельности на практике.
В заключение работы приведены наиболее общие выводы по теме исследования и сформулированы рекомендации по применению полученных научных выводов в практике строительной деятельности.
Представленный в работе способ контроля качества кровельных работ на основе способа теплового контроля получил акт внедрения от ООО «Плант Сервис», выполняющего специализированные строительные работы по укладке мягкого кровельного покрытия (приложение Б).
Цель выпускной квалификационной работы магистра - на основе о патентного поиска и анализа патентной информации по теме «Контроль качества устройства рулонных кровель» предложить новый экономически обоснованный эффективный способ системного контроля за качеством устройства рулонных кровель и определить степень его практического применения в строительных работах и последующем процессе эксплуатации рулонной кровли.
Для достижения поставленной цели формулируются следующие задачи:
- Рассмотреть методы контроля качества устройства кровель.
- Провести анализ патентной информации по вопросу инноваций в области мягкого рулонного кровельного материала, в том числе и по системам контроля за качеством устройства рулонных кровель.
- Проанализировать научную классификацию дефектов кровельных
покрытий.
- Рассмотреть научную классификацию методов контроля качества
устройства кровель с учетом возможных дефектов.
- Предложить инновационное технологическое решение, раскрыть его характеристику по контролю за качеством материалов, технологией выполнения строительных работ по укладке мягкой рулонной кровли и последующей ее эксплуатации.
- Экономически обосновать предлагаемое проектное решение и разработать рекомендации по применению научных выводов в практике строительной деятельности по предложенному инновационному технологическому решению в отношении методов контроля за качеством материалов, технологией выполнения строительных работ по укладке мягкой рулонной кровли и последующей ее эксплуатации.
Объектом исследования являются мягкие кровельные покрытия.
Предметом исследования являются технологические процессы в области контроля качества строительных работ по укладке мягкой рулонной кровли и последующей ее эксплуатации с использованием современных научных подходов, содержащихся в российских и зарубежных патентных базах данных.
Разработка выбранной темы по магистерской программе обучения «Теория и практика организационно-технологических и экономических решений» соответствует актуальным направлениям в следующих областях исследований:
В паспорте специальности 05.23.01 «Строительные конструкции, здания и
сооружения»:
1) п. 5. Разработка и совершенствование методов и систем качества строительных конструкций зданий и сооружений в период их строительства,
эксплуатации, усиления и восстановления;
2) п. 8. Методы и техника оценки и диагностики технического состояния, усиление и восстановление конструкций и элементов эксплуатируемых зданий и сооружений, прогрессивные формы обслуживания зданий, сооружений и систем их жизнеобеспечения [45].
В паспорте специальности 05.23.05 - Строительные материалы и изделия:
1) п. 8. Развитие системы контроля и оценки качества строительных материалов и изделий [46].
В паспорте специальности 05.23.08 - Технология и организация строительства:
1) п.2. Разработка конкурентоспособных новых и совершенствование
существующих технологий и методов производства строительно-монтажных работ на основе применения высокопроизводительных средств механизации и
2) п.7. Разработка научных основ, методов и средств контроля и способов повышения качества продукции в строительстве и его производственной базе [47].
При разработке выбранной темы были использованы патенты, зарегистрированные по теме «кровельное покрытие» и по аналогичным классификациям в российском и международном патентном праве.
Передовые методы организации труда по устройству мягких кровельных покрытий с применением современного инновационного оборудования достаточно активно изучаются и совершенствуются. Большая часть работ в рамках данной тематики посвящена схемам подбора кровельного материала. Среди основных авторов можно выделить М.В. Долженкову, В.П. Ярцева, С.Ю. Нациевского, Л.В. Алексееву и других авторов [23, 73 - 74, 38, 43 - 44]. Вопросу испытания кровельного пирога на действие сосредоточенной нагрузки посвящена работа Г.Н. Шмелева [67].
Обзору проблем надежности и долговечности мягких кровельных покрытий посвящены исследования Ю.П. Шульженко, С.Д. Соковой и других исследователей [70 - 71, 60 - 62].
Большое внимание уделено вопросам применения гибкой черепицы и других современных мягких кровельных материалов. При выполнении настоящего исследования был сделан упор на работы В. Белякова, М.В. Панасюка и Э. Беспяткина, Я. Плахия и других исследователей [12, 29, 42, 44, 54].
Достаточно активно проводятся исследования и анализируются свойства теплоизоляционных материалов, представленных на рынке, согласно существующим стандартам. Вопросы возможностей применения современных теплоизоляционных материалов для кровельных покрытий достаточно подробно раскрываются в работах И.А Бердюгина, А. Воронина, П.И. Горелика, Т.В. Богатовой, А.С. Щербак и других исследователей [13, 14, 18 - 21, 39, 41, 72].
Поисково-патентная часть работы выполнена на основе методологии ТРИЗ и специальных поисково-патентных изданий, изложенной в соответствующих работах Г.С. Альтшуллера, В.А. Михайлова и А.Л. Михайлова, В.Л. Ткалич, А. Л. Челядиной, Н.А. Шпаковского и других [9, 17, 28, 35, 48 - 50, 57, 64, 66, 68].
Расчетная и графическая часть работы была выполнена с использованием пакета прикладных программ MS Excel, MS Visio.
По своей структуре работа состоит из введения, шести разделов, заключения, списка использованных источников и литературы (74 наименования) и двух приложений.
В первом разделе проведен обзор методов контроля качества устройства кровель, проведен патентный поиск в российской и международной базах патентных данных и сформулировано техническое задание на разработку улучшенных методов контроля качества устройства рулонных кровель.
Во втором разделе проведен анализ и дана научная классификация дефектов кровельных работ.
В третьем разделе раскрыта научная классификация методов контроля качества устройства кровель с учетом возможных дефектов.
В четвертом разделе разработан новый инновационный способ контроля качества кровельных работ на основе способа теплового контроля.
В пятом разделе приведено экономическое обоснование разработанных предложений, а в шестом разделе - выработаны рекомендации по применению полученных научных выводов в строительной деятельности на практике.
В заключение работы приведены наиболее общие выводы по теме исследования и сформулированы рекомендации по применению полученных научных выводов в практике строительной деятельности.
Представленный в работе способ контроля качества кровельных работ на основе способа теплового контроля получил акт внедрения от ООО «Плант Сервис», выполняющего специализированные строительные работы по укладке мягкого кровельного покрытия (приложение Б).
Анализ накопленного опыта производства кровельных работ, а также контроля качества устройства мягких кровель привел к осознанию необходимости совершенствования технологических процессов, обеспечивающих повышение качества контроля теплоизоляционных свойств применяемых материалов. Вследствие этого были выявлены основные направления совершенствования процессов контроля.
На сегодняшний день разработано большое число методов контроля качества устройства кровель. В работе была представлена классификация и краткий обзор используемых методов. Было определено, что наиболее важным свойством для строящегося или ремонтируемого здания является его теплоизоляция. В настоящее время метод теплового неразрушающего контроля стал одним из самых востребованных в теплоэнергетике, строительстве и промышленном производстве. В данном направлении проводятся научные исследования, разработанные передовые методы активно патентуются, что отражается в базах данных патентной информации.
С учетом сформулированного вывода был произведен патентный поиск и выявлены основные цели научных исследований. Определено, что наиболее перспективным направлением исследования является оптимизация способов теплового неразрушающего контроля многослойных объектов и протяженных сложнопрофильных труднодоступных объектов.
Разработанные и применяемые на практике методы наглядны и имеют большую производительность. Однако, у каждого из применяемых методов имеются недостатки, которые стимулируют научные коллективы на продолжение исследований. Основные выявленные недостатки заключаются в высокой трудоемкости, высокой стоимости работ, локальном характере определения дефектов, высокой погрешности измеряемых параметров.
Наиболее распространен пассивный метод тепловизионного контроля кровельного покрытия. Его технология заключается в том, что в процессе исследования кровельное покрытие не подвергают искусственному нагреву, а используется тепловая энергия, формируемая внутри или снаружи здания. В этом случае тепловизионный контроль не всегда позволяет определить точное расположение дефектного участка, не позволяет определить мелкие дефекты на ранней стадии возникновения.
В работе была представлена классификация основных дефектов кровельного покрытия. Было определено, что среди внешних проявлений дефектов наиболее часто встречаются протечки, которые появляются непосредственно после дождя (первый тип); такого рода протечки могут появляться и через определенное время после дождя. Протечки могут появляться через некоторое время после начала таяния снега на кровле (второй тип). Этот промежуток времени может находиться в пределах от нескольких часов до нескольких дней.
Причинами третьего типа протечек (мерцающих) является то, что они появляются не после каждого дождя, а появляются микротрещины в отдельных слоях кровельного ковра, или из-за недостающей ширины фартуков и зонтов над строительными конструкциями, некачественном заполнении швов в кирпичной кладке парапетов и стыков парапетных панелей. Одной из основных причин разгерметизации кровельного ковра является намокание утеплителя и, как результат, возникновение критического давления водяных паров на кровельный ковер при интенсивном нагревании поверхности в летнее время.
В работе изучены методы контроля, которые могут быть применены к процессу выявления дефектов кровельного покрытия. Все они могут быть классифицированы по двум основным группам контроля: группу
неразрушающего контроля и группу повреждающего контроля. Постоянное совершенствование методов контроля приводит к повышению качества диагностики, ускорению и удешевлению процесса контроля.
На сегодняшний день визуальный и измерительный контроль относится к числу наиболее дешевых, быстрых и в тоже время информативных методов неразрушающего контроля. Данные методы являются базовыми и предшествуют всем остальным методам дефектоскопии. Предлагаемый нами метод контроля может применяться в комплексе с другими методами неразрушающего контроля...
На сегодняшний день разработано большое число методов контроля качества устройства кровель. В работе была представлена классификация и краткий обзор используемых методов. Было определено, что наиболее важным свойством для строящегося или ремонтируемого здания является его теплоизоляция. В настоящее время метод теплового неразрушающего контроля стал одним из самых востребованных в теплоэнергетике, строительстве и промышленном производстве. В данном направлении проводятся научные исследования, разработанные передовые методы активно патентуются, что отражается в базах данных патентной информации.
С учетом сформулированного вывода был произведен патентный поиск и выявлены основные цели научных исследований. Определено, что наиболее перспективным направлением исследования является оптимизация способов теплового неразрушающего контроля многослойных объектов и протяженных сложнопрофильных труднодоступных объектов.
Разработанные и применяемые на практике методы наглядны и имеют большую производительность. Однако, у каждого из применяемых методов имеются недостатки, которые стимулируют научные коллективы на продолжение исследований. Основные выявленные недостатки заключаются в высокой трудоемкости, высокой стоимости работ, локальном характере определения дефектов, высокой погрешности измеряемых параметров.
Наиболее распространен пассивный метод тепловизионного контроля кровельного покрытия. Его технология заключается в том, что в процессе исследования кровельное покрытие не подвергают искусственному нагреву, а используется тепловая энергия, формируемая внутри или снаружи здания. В этом случае тепловизионный контроль не всегда позволяет определить точное расположение дефектного участка, не позволяет определить мелкие дефекты на ранней стадии возникновения.
В работе была представлена классификация основных дефектов кровельного покрытия. Было определено, что среди внешних проявлений дефектов наиболее часто встречаются протечки, которые появляются непосредственно после дождя (первый тип); такого рода протечки могут появляться и через определенное время после дождя. Протечки могут появляться через некоторое время после начала таяния снега на кровле (второй тип). Этот промежуток времени может находиться в пределах от нескольких часов до нескольких дней.
Причинами третьего типа протечек (мерцающих) является то, что они появляются не после каждого дождя, а появляются микротрещины в отдельных слоях кровельного ковра, или из-за недостающей ширины фартуков и зонтов над строительными конструкциями, некачественном заполнении швов в кирпичной кладке парапетов и стыков парапетных панелей. Одной из основных причин разгерметизации кровельного ковра является намокание утеплителя и, как результат, возникновение критического давления водяных паров на кровельный ковер при интенсивном нагревании поверхности в летнее время.
В работе изучены методы контроля, которые могут быть применены к процессу выявления дефектов кровельного покрытия. Все они могут быть классифицированы по двум основным группам контроля: группу
неразрушающего контроля и группу повреждающего контроля. Постоянное совершенствование методов контроля приводит к повышению качества диагностики, ускорению и удешевлению процесса контроля.
На сегодняшний день визуальный и измерительный контроль относится к числу наиболее дешевых, быстрых и в тоже время информативных методов неразрушающего контроля. Данные методы являются базовыми и предшествуют всем остальным методам дефектоскопии. Предлагаемый нами метод контроля может применяться в комплексе с другими методами неразрушающего контроля...
