Анализ состояния и выявление степени использования существующих инженерных систем при реконструкции здании различного назначения

Информационно-техническое обеспечение стратегии восстановления трубопроводов позволяет путем запросов по БД оценить эти критерии и выбрать район водопроводной сети (РВС) города с наибольшей аварийностью трубопроводов (по выбранным для анализа диаметрам, материалам и срокам эксплуатации трубопроводов).

Анализ электронной планшетной карты аварийности трубопроводов городской водопроводной сети позволяет выбрать планшет с максимальной аварийностью трубопроводов.

В пределах планшета функционирование БД позволяет выполнить ранжирование участков трубопроводов по приоритетности их восстановления и сформировать списки и паспорта потенциальных объектов восстановления, т.е. участков трубопроводов городской водопроводной сети от колодца до колодца.

Следующим этапом стратегии восстановления является выбор из установленных потенциальных объектов восстановления (участков трубопроводов конкретного РВС) первоочередных (или приоритетных) путем использования балльной системы оценки влияния на их надежность косвенных и дестабилизирующих факторов.

Необходимо отметить, что выбор характерных для городов РФ первоочередных объектов восстановления (санации) протяженной водопроводной сети в условиях эксплуатации, значительная часть трубопроводов которых, как правило, исчерпала нормативный срок службы и имеет высокий риск возникновения аварий, является сложной многофакторной задачей. Для ее решения может использоваться математический аппарат (теории графов) и методы математической статистики.

Современная концепция подхода к определению первоочередного объекта реабилитации трубопроводов городской водопроводной сети базируется на выделении и количественном и качественном определении приоритетного базового (основного) фактора, которым служит его надежность, а также комплексной оценки значительного количества косвенных факторов, влияющих на показатели надежности участков трубопроводов в реальных условиях эксплуатации.

Данный этап стратегии реновации реализуется путем подсчета обшей суммы баллов по показателям и характеристикам из паспортных данных на каждом рассматриваемом на предмет приоритетности восстановления участке трубопровода водопроводной сети.

К основным косвенным факторам, влияющим на уровень надежности трубопровода и, следовательно, на риск возникновения его отказа, относятся:

• год укладки трубопровода;
• диаметр трубопровода (в том числе толщина стенок);
• наличие зашиты от электрокоррозии;
• гидравлические характеристики (скорость, коэффициент гидравлического трения);
• давление (напор) воды;
• глубина заложения трубопровода;
• качественные показатели транспортируемой воды;
• тип (характер) грунтов;
• наличие подземных вод;
• интенсивность транспортных и пассажиропотоков вблизи объекта потенциальной реновации водопроводной сети;
• плотность населения вблизи объекта потенциальной реновации и другие.

Влияние косвенных факторов на базовый, к которому отнесена надежность участка трубопровода, и определение их рангов приоритетности по балльной системе производятся с помощью математической модели (теории графов) посредством составления матриц доминирования, устанавливающих общую связность (т.е. наличие или отсутствие связей вершин графа) всех элементов системы с учетом множества возможных сочленений и выявлением ранга доминирования или значимости.

При этом значимость каждого из описанных факторов определяется количеством связей с подобными ему из числа перечисленных и основным фактором.

Приоритетными среди выбранных на первом этапе потенциальных участков трубопроводов для проведения восстановительных работ будут считаться те участки сети, где суммы баллов составляют максимальные значения.

Данной процедурой завершается второй этап, который позволяет сузить рамки исходной многофакторной задачи, обобщив всю имеющуюся информацию по косвенным факторам и выделив ограниченное число потенциальных для восстановления, т.е. неблагоприятных в техническом отношении участков.

4. Реконструкция инженерных систем зданий

Реконструкция систем, т.е. частичная или полная замена ее элементов, их конструктивная модернизация, осуществляется в связи с физическим износом системы, различного рода технологическими изменениями, вызванными назначением и объемом здания или условиями работы системы, ее моральным старением и другими причинами.

Срок службы систем зависит от материала, из которого сделаны ее элементы, от качества изготовления этих элементов, от качества проведения сборочных и монтажных работ.

Решение о частичной или полной замене элементов систем принимают после специального обследования, в ходе которого проводят гидравлическое испытание. Состояние металла в системе оценивают путем исследования образцов, извлеченных путем частичной разборки или вырезки.

Проектируя реконструкцию инженерных систем, стремятся сохранить те ее элементы, которые мало изменили свойства в процессе эксплуатации. Реконструкцию системы часто проводят по причинам, не связанным непосредственно с ее состоянием. Так, полную замену системы осуществляют при капитальном ремонте, связанном с перепланировкой здания. При этом иногда принимают принципиально новое схемное решение системы с заменой устаревших конструкций, использованием нового оборудования, обеспечением автоматизации.

В производственных и коммунальных зданиях конструкция системы может изменяться вследствие изменения технологических процессов, а также назначения здания в целом.

Повышение требований к качеству работы инженерного оборудования со снижением эксплуатационных затрат также вызывает реконструкцию системы. Неспособность системы удовлетворять возросшим требованиям называют ее моральным старением. Качество устаревшей системы повышают путем частичной модернизации отдельных узлов и деталей, оснащения средствами управления и диспетчерского контроля.

Одной из причин реконструкции может быть изменение условий эксплуатации. Новую систему проектируют, предусматривая возможность ее реконструкции или модернизации в будущем,

В зданиях старой постройки реконструкция инженерных систем, как правило, связана с конструктивными изменениями (например, с перекладкой магистральных труб). Учет этих затрат, а также стоимости нового автоматизированного оборудования часто приводит к выводу об экономической нецелесообразности реконструкции морально устаревшей системы. Окончательное решение и выбор варианта реконструкции в этом случае увязывают с экономической целесообразностью реконструкции всего здания в целом.

5. Заключение

На выбор стратегии реконструкции городской застройки большое влияние оказывают инженерные системы. Их технические параметры, в частности физический износ, мощность и пропускная способность, предопределяют допустимую степень трансформации и модернизации объектов без кардинальной перекладки этих сетей.

Вместе с тем и сама система инженерного обеспечения нуждается в постоянном развитии и совершенствовании.

Основная сложность проведения реконструктивных мероприятий заключается в значительной изношенности сетей и сооружений инженерных систем в городах, а также отставании мощностей и пропускных способностей от потребностей.

Список литературы

1. Реконструкция систем водоснабжения и водоотведения: Учебно-методическое  пособие / С.К. Мишнева. – Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005. – 60 с.
2. Учебно образовательный портал. http://www.mylect.ru/stroitelstvo/674-rekonstrukcia-vodosnadjenia.html?showall=1