Функционально-стоимостной анализ прогрева конструкции греющим проводом на примере возведения фундамента под пресс для Южно- Уральского завода древесно-стружечных плит
Введение 1
1 Особенности зимнего бетонирования 4
1.1 Методы зимнего бетонирования 4
1.1.1 Метод термоса 4
1.1.2 Электродный прогрев 5
1.1.3 Обогрев бетона в греющей опалубке 5
1.1.4 Тепловая обработка железобетонных конструкций в электромагнитном
поле (индукционный прогрев) 6
1.1.5 Конвективный обогрев 7
1.1.6 Прогрев бетона нагревательными проводами 7
1.2 Сравнительная характеристика расхода электроэнергии методов зимнего
бетонирования 8
1.3 Патентный анализ 13
2 Функционально-стоимостной анализ 25
2.1 Методология ФСА и свертывания технологических процессов 25
2.2 Методология свертывания технологических процессов 26
2.2.1 Построение структурной модели 26
2.2.2 Построение функциональной модели 27
2.2.3 Анализ значимости функций 28
2.2.4 Анализ стоимости и трудоемкости операций 31
2.2.5 Определение нежелательных эффектов операций 34
2.2.6 Свертывание операций на основе поиска новых технологических и
технических решений 36
2.2.7 Анализ решений, определение новых нежелательных эффектов и
положительных эффектов (сверхэффектов) 37
2.2.8 Анализ эффективности свертывания 38
2.3 Комплексный анализ прогрева конструкции греющим проводом на примере
возведения фундамента под пресс 40
2.3.1 Анализ данных 60
2.3.2 Формулирование технических противоречий 64
2.3.3 Поиск решений технических противоречий 65
2.3.4 Анализ эффективности найденных решений 69
Заключение 75
Библиографический список 76
Приложения 77
Приложение А. Эскизы фундамента под пресс
В настоящее время в отечественном монолитном строительстве трудозатраты в 1.5 - 2.5 раза выше по сравнению с аналогичными работами в строительных фирмах технически развитых стран. В монолитном строительстве интенсивность твердения бетона в значительной степени влияет на сроки возведения зданий и сооружений, а в зимних условиях кроме того приводит к значительным дополнительным расходам.
Дополнительные расходы, обусловленные строительством в зимних условиях, составляют примерно одну треть всех расходов за потребляемую энергию. На величину расхода энергии на строительной площадке прежде всего влияют климатические условия, продолжительность выполнения строительных работ и выбор времени года для их начала, способ производства работ, выбор строительных материалов, уровень подготовки производителей работ и исполнителей, а так же тщательность выполнения работ. Поэтому строительство в зимних условиях требует долгого планирования и заблаговременной подготовки.
Особенно это относится к возведению зданий и сооружений из монолитного бетона и железобетона для большинства районов России, где зимний период длится более 6 месяцев в году.
Как один из методов зимнего бетонирования, прогрев конструкции с греющим проводом был призван решить проблему возведения зданий и сооружении при отрицательных температурах. Метод зарекомендовал себя как универсальную, надежную систему позволяющую осуществлять прогрев при экстремальных отрицательных температурах. Однако он так же имеет ряд недостатков, связанных прежде всего с достаточно большими трудозатратами на монтаж самого провода, а так же удельным расходом энергии на 1 м3, который согласно СП 70.13330.2012 “Несущие и ограждающие конструкции” составляет приблизительно 80 - 110 кВт/ч.
Исходя из выше изложенного для поиска принципиально новых оптимальных решений, оптимизации процесса, снижения расходов, а так же трудоемкости, было принято решение провести функционально-стоимостной анализ электропрогрева конструкции греющим проводом на примере реально возводимого объекта - фундамента под пресс для южно-уральского завода древесно-стружечных плит.
Из рассмотренного многообразия приемов решения изобретательских задач по обеспечению снижения трудозатрат, расхода электроэнергии и стоимости, а так же процессе их детального рассмотрения были признаны самыми практичным и рациональными:
• Решение 1.1: Сделать изоляцию толще и соединять плавкой изоляцией.
• Решение 1.3: Использовать клей
• Решение 2.1: Использовать для крепления пластмассовый фиксатор защитного слоя бетона.
• Решение 2.2: Использовать для крепления готовые крючки.
• Решение 4.1: Использовать провод для контроля образования трещин в теле бетона.
• Решение 4.3: Использовать провод для контроля коррозии бетона
Кроме того, данные решения подтверждаются и экономическим аспектом, свидетельствующем об значительной экономии средств, а так же увеличением качества и надежности.
