Jeśli kiedykolwiek zdarzyło Ci się siedzieć przy stole w jadalni chwiejąc się, przez co wino wylało się z kieliszka, a pomidorki koktajlowe rozsypały się po drugiej stronie pomieszczenia, to wiesz doskonale, jak niewygodna może być falująca podłoga.
Jednak w magazynach wysokiego składowania, fabrykach i obiektach przemysłowych płaskość i wypoziomowanie podłogi (FF/FL) może stanowić problem decydujący o powodzeniu lub porażce, wpływając na parametry użytkowe budynku. Nawet w typowych budynkach mieszkalnych i komercyjnych nierówne podłogi mogą wpływać na parametry użytkowe, powodować problemy z wykładzinami podłogowymi i potencjalnie niebezpieczne sytuacje.
Równość, czyli stopień odchylenia podłogi od zadanego nachylenia, oraz płaskość, czyli stopień odchylenia powierzchni od płaszczyzny dwuwymiarowej, stały się ważnymi parametrami w budownictwie. Na szczęście nowoczesne metody pomiarowe pozwalają na wykrywanie problemów z równością i płaskością dokładniej niż ludzkie oko. Najnowsze metody pozwalają nam to zrobić niemal natychmiast, na przykład, gdy beton jest jeszcze zdatny do użytku i można go naprawić przed stwardnieniem. Płaskie podłogi są teraz łatwiejsze, szybsze i łatwiejsze do osiągnięcia niż kiedykolwiek wcześniej. Jest to możliwe dzięki nietypowemu połączeniu betonu i komputerów.
Ten stół jadalny mógł zostać „naprawiony” poprzez amortyzację nogi pudełkiem zapałek, skutecznie wypełniając zagłębienie na podłodze, co stanowi problem z płaszczyzną. Jeśli paluszek chlebowy sam się stacza ze stołu, możesz mieć również problem z poziomem podłogi.
Jednak wpływ płaskości i wypoziomowania wykracza daleko poza wygodę. W magazynie wysokiego składowania nierówna podłoga nie jest w stanie prawidłowo utrzymać regału o wysokości 6 metrów z mnóstwem rzeczy. Może to stanowić śmiertelne zagrożenie dla osób korzystających z regału lub przechodzących obok. Najnowsze osiągnięcie w dziedzinie magazynów – pneumatyczne wózki paletowe – jeszcze bardziej opierają się na płaskich, równych podłogach. Te ręcznie napędzane urządzenia mogą podnosić ładunki paletowe o wadze do 340 kg i wykorzystują poduszki powietrzne do podtrzymywania całego ciężaru, tak aby jedna osoba mogła je ręcznie pchać. Do prawidłowego działania potrzebują one bardzo płaskiej, równej podłogi.
Równość jest również niezbędna w przypadku każdej deski, która będzie pokryta twardym materiałem podłogowym, takim jak płytki kamienne lub ceramiczne. Nawet elastyczne wykładziny, takie jak płytki kompozytowe winylowe (VCT), mają problem z nierówną podłogą, która ma tendencję do całkowitego unoszenia się lub oddzielania, co może prowadzić do potknięcia, skrzypienia lub powstawania pustych przestrzeni pod podłogą, a także wilgoci wytwarzanej podczas mycia podłóg. Gromadzi się ona i sprzyja rozwojowi pleśni i bakterii. Lepsze są zarówno stare, jak i nowe, płaskie podłogi.
Fale w betonowej płycie można spłaszczyć, szlifując jej wyniosłości, ale widmo fal może nadal utrzymywać się na podłodze. Czasami można to zobaczyć w magazynie: podłoga jest bardzo płaska, ale pod wpływem wysokoprężnych lamp sodowych wygląda na pofalowaną.
Jeśli betonowa podłoga ma być odsłonięta – na przykład przeznaczona do bejcowania i polerowania – niezbędna jest ciągła powierzchnia z tego samego materiału betonowego. Wypełnienie zagłębień posypką nie wchodzi w grę, ponieważ nie będzie pasować. Jedynym alternatywnym rozwiązaniem jest zeszlifowanie wypukłości.
Jednak szlifowanie płyty może zmienić sposób, w jaki pochłania i odbija światło. Powierzchnia betonu składa się z piasku (drobnego kruszywa), skały (grubego kruszywa) i zaczynu cementowego. Podczas układania mokrej płyty, kielnia wpycha grubsze kruszywo w głębsze miejsce powierzchni, a drobne kruszywo, zaczyn cementowy i mleczko cementowe gromadzą się na górze. Dzieje się tak niezależnie od tego, czy powierzchnia jest całkowicie płaska, czy lekko zakrzywiona.
Szlifując 1/8 cala od góry, usuniesz drobny proszek i mleczko cementowe, materiały sproszkowane, a piasek zacznie odsłaniać matrycę pasty cementowej. Szlifując dalej, odsłonisz przekrój skały i większe kruszywo. Szlifowanie tylko do najwyższych punktów, piasek i skały pojawią się w tych miejscach, a odsłonięte smugi kruszywa sprawią, że te najwyższe punkty będą nieśmiertelne, naprzemiennie z nieszlifowanymi, gładkimi smugami zaprawy w miejscach najniższych punktów.
Kolor oryginalnej powierzchni różni się od kolorów warstw o grubości 1/8 cala lub mniejszej i mogą one inaczej odbijać światło. Jasne paski wyglądają jak punkty wypukłe, a ciemne paski między nimi jak zagłębienia, które są wizualnymi „duchami” fal usuniętymi szlifierką. Beton gruntowy jest zazwyczaj bardziej porowaty niż oryginalna powierzchnia po zacieraniu, dlatego paski mogą inaczej reagować na barwniki i plamy, co utrudnia rozwiązanie problemu poprzez barwienie. Jeśli nie spłaszczysz fal podczas wykańczania betonu, mogą one ponownie przeszkadzać.
Od dziesięcioleci standardową metodą sprawdzania FF/FL jest metoda 10-stopowej linijki. Linijkę kładzie się na podłodze, a jeśli pod nią znajdują się szczeliny, mierzy się ich wysokość. Typowa tolerancja wynosi 1/8 cala (ok. 3,8 mm).
Ten całkowicie ręczny system pomiaru jest powolny i może być bardzo niedokładny, ponieważ dwie osoby zazwyczaj mierzą ten sam wzrost w różny sposób. Jest to jednak uznana metoda, a wynik musi zostać uznany za „wystarczająco dobry”. W latach 70. XX wieku przestało to być wystarczające.
Na przykład pojawienie się magazynów wysokiego składowania sprawiło, że dokładność FF/FL stała się jeszcze ważniejsza. W 1979 roku firma Allen Face opracowała numeryczną metodę oceny właściwości tych podłóg. System ten jest powszechnie nazywany wskaźnikiem płaskości podłogi lub, bardziej formalnie, „systemem numeracji profili powierzchni podłóg”.
Firma Face opracowała również przyrząd do pomiaru charakterystyki podłóg – „profiler podłóg” o nazwie handlowej The Dipstick.
Cyfrowy system i metoda pomiaru stanowią podstawę normy ASTM E1155, która została opracowana we współpracy z American Concrete Institute (ACI) w celu ustalenia standardowej metody badania płaskości podłogi FF i płaskości podłogi FL.
Profiler to ręczne narzędzie, które pozwala operatorowi chodzić po podłodze i zbierać dane co 12 cali (30 cm). Teoretycznie może on zobrazować nieskończoną liczbę pięter (jeśli masz nieskończony czas oczekiwania na wyniki FF/FL). Jest dokładniejszy niż metoda linijkowa i stanowi początek nowoczesnego pomiaru płaskości.
Profiler ma jednak oczywiste ograniczenia. Z jednej strony, można go używać tylko do stwardniałego betonu. Oznacza to, że wszelkie odchylenia od specyfikacji muszą zostać skorygowane w ramach procedury odwoławczej. Miejsca o dużej wysokości można zeszlifować, miejsca o małej wysokości wypełnić posypką, ale wszystkie te prace naprawcze będą kosztowne dla wykonawcy robót betonowych i wydłużą czas realizacji projektu. Ponadto sam pomiar jest procesem czasochłonnym i zazwyczaj wykonywanym przez zewnętrznych ekspertów, co generuje dodatkowe koszty.
Skanowanie laserowe zmieniło dążenie do uzyskania płaskości i wypoziomowania podłóg. Chociaż sam laser pochodzi z lat 60. XX wieku, jego zastosowanie w skanowaniu na placach budowy jest stosunkowo nowe.
Skaner laserowy wykorzystuje ściśle skupioną wiązkę do pomiaru położenia wszystkich odbijających powierzchni wokół siebie, nie tylko podłogi, ale także kopuły punktów danych o zakresie niemal 360° wokół i pod instrumentem. Lokalizuje każdy punkt w przestrzeni trójwymiarowej. Jeśli położenie skanera jest powiązane z położeniem bezwzględnym (takim jak dane GPS), punkty te można określić jako konkretne pozycje na naszej planecie.
Dane ze skanera można zintegrować z modelem informacji o budynku (BIM). Można je wykorzystać do różnych celów, takich jak pomiar pomieszczenia, a nawet stworzenie komputerowego modelu powykonawczego. Skanowanie laserowe ma kilka zalet w porównaniu z pomiarami mechanicznymi, jeśli chodzi o zgodność z normami FF/FL. Jedną z największych zalet jest to, że można je przeprowadzić, gdy beton jest jeszcze świeży i nadaje się do użytku.
Skaner rejestruje od 300 000 do 2 000 000 punktów danych na sekundę i zazwyczaj działa przez 1 do 10 minut, w zależności od gęstości informacji. Jego prędkość robocza jest bardzo duża, a problemy z płaskością i wypoziomowaniem można zlokalizować natychmiast po wypoziomowaniu i skorygować przed stwardnieniem płyty. Zazwyczaj: poziomowanie, skanowanie, ponowne poziomowanie w razie potrzeby, ponowne skanowanie, ponowne poziomowanie w razie potrzeby – to wszystko zajmuje tylko kilka minut. Koniec ze szlifowaniem i wypełnianiem, koniec z ponownymi wezwaniami. Dzięki temu maszyna do wykańczania betonu może wypoziomować podłoże już pierwszego dnia. Oszczędność czasu i kosztów jest znacząca.
Od linijek, przez profilery, po skanery laserowe – nauka pomiaru płaskości podłóg wkroczyła w trzecią generację; nazywamy ją płaskością 3.0. W porównaniu z 10-stopową linijką, wynalezienie profilera stanowi ogromny krok naprzód w zakresie dokładności i szczegółowości danych dotyczących powierzchni. Skanery laserowe nie tylko dodatkowo zwiększają dokładność i szczegółowość, ale także stanowią zupełnie nowy rodzaj przełomu.
Zarówno profilometry, jak i skanery laserowe mogą osiągnąć dokładność wymaganą przez dzisiejsze specyfikacje dotyczące podłóg. Jednak w porównaniu z profilometrami, skanowanie laserowe podnosi poprzeczkę pod względem szybkości pomiaru, szczegółowości informacji oraz terminowości i praktyczności wyników. Profilometr wykorzystuje inklinometr do pomiaru wysokości, czyli urządzenie mierzące kąt względem płaszczyzny poziomej. Profilometr to skrzynka z dwiema stopami u dołu, oddalonymi od siebie o dokładnie 12 cali (30 cm), oraz długim uchwytem, który operator może trzymać w pozycji stojącej. Prędkość profilometra jest ograniczona do prędkości narzędzia ręcznego.
Operator porusza się wzdłuż deski w linii prostej, przesuwając urządzenie o 30 cm (12 cali) na raz. Zazwyczaj odległość każdego ruchu jest w przybliżeniu równa szerokości pomieszczenia. Aby zebrać statystycznie istotne próbki, które spełniają minimalne wymagania normy ASTM, konieczne jest wielokrotne przeprowadzenie pomiarów w obu kierunkach. Urządzenie mierzy kąty pionowe przy każdym kroku i przelicza te kąty na zmiany kąta elewacji. Profiler ma również ograniczenie czasowe: można go używać dopiero po stwardnieniu betonu.
Analiza podłogi jest zazwyczaj przeprowadzana przez firmę zewnętrzną. Obchodzą oni podłogę i przesyłają raport następnego dnia lub później. Jeśli raport wykaże jakiekolwiek wady wysokości, które wykraczają poza specyfikację, należy je naprawić. Oczywiście, w przypadku stwardniałego betonu, opcje naprawy ograniczają się do szlifowania lub wypełniania wierzchniej warstwy, zakładając, że nie jest to dekoracyjny beton eksponowany. Oba te procesy mogą spowodować kilkudniowe opóźnienie. Następnie podłoga musi zostać ponownie profilowana w celu udokumentowania zgodności.
Skanery laserowe działają szybciej. Dokonują pomiaru z prędkością światła. Skaner laserowy wykorzystuje odbicie lasera do lokalizacji wszystkich widocznych powierzchni wokół siebie. Wymaga punktów danych w zakresie 0,1-0,5 cala (znacznie większa gęstość informacji niż ograniczona seria próbek 12-calowych w przypadku skanera).
Każdy punkt danych skanera reprezentuje pozycję w przestrzeni 3D i może być wyświetlany na komputerze, podobnie jak model 3D. Skanowanie laserowe gromadzi tak dużo danych, że wizualizacja wygląda niemal jak zdjęcie. W razie potrzeby dane te mogą nie tylko stworzyć mapę wysokościową piętra, ale także szczegółowy obraz całego pomieszczenia.
W przeciwieństwie do zdjęć, skaner można obracać, aby pokazać przestrzeń pod dowolnym kątem. Można go używać do precyzyjnych pomiarów przestrzeni lub porównywania stanu powykonawczego z rysunkami lub modelami architektonicznymi. Pomimo ogromnej gęstości informacji, skaner jest bardzo szybki, rejestrując do 2 milionów punktów na sekundę. Całe skanowanie zajmuje zazwyczaj zaledwie kilka minut.
Czas może być lepszy od pieniędzy. Podczas wylewania i wykańczania mokrego betonu, czas ma kluczowe znaczenie. Wpłynie on na trwałą jakość płyty. Czas potrzebny na ukończenie i przygotowanie posadzki do użytkowania może wpłynąć na czas wielu innych procesów na placu budowy.
Podczas układania nowej podłogi, informacje ze skanowania laserowego, niemal w czasie rzeczywistym, mają ogromny wpływ na proces uzyskiwania płaskości. FF/FL można ocenić i skorygować w najlepszym momencie budowy podłogi: przed jej utwardzeniem. Ma to szereg korzystnych efektów. Po pierwsze, eliminuje konieczność oczekiwania na zakończenie prac naprawczych, co oznacza, że podłoga nie zajmie reszty konstrukcji.
Jeśli chcesz użyć profilometru do weryfikacji podłogi, musisz najpierw poczekać, aż podłoga stwardnieje, następnie zorganizować usługę pomiaru na miejscu, a następnie oczekiwać na raport ASTM E1155. Następnie musisz poczekać na usunięcie wszelkich problemów z płaskością, ponownie zaplanować analizę i poczekać na nowy raport.
Skanowanie laserowe odbywa się podczas układania płyty, a problem rozwiązuje się podczas procesu wykańczania betonu. Płytę można zeskanować natychmiast po jej utwardzeniu, aby upewnić się co do jej zgodności, a raport można sporządzić tego samego dnia. Budowa może być kontynuowana.
Skanowanie laserowe pozwala na jak najszybsze dotarcie do podłoża. Zapewnia również lepszą spójność i integralność powierzchni betonu. Płaska i równa płyta będzie miała bardziej jednolitą powierzchnię, gdy będzie jeszcze zdatna do użytku, niż płyta, którą należy wyrównać lub wypoziomować poprzez wypełnienie. Będzie miała bardziej jednolity wygląd. Będzie miała bardziej jednolitą porowatość na całej powierzchni, co może wpływać na reakcję na powłoki, kleje i inne metody obróbki powierzchni. Szlifowanie powierzchni w celu bejcowania i polerowania spowoduje równomierne odsłonięcie kruszywa na całej powierzchni, a powierzchnia może reagować na bejcowanie i polerowanie w bardziej spójny i przewidywalny sposób.
Skanery laserowe zbierają miliony punktów danych, ale nic więcej – punkty w przestrzeni trójwymiarowej. Aby z nich korzystać, potrzebne jest oprogramowanie, które może je przetwarzać i prezentować. Oprogramowanie skanera łączy dane w różnorodne, użyteczne formaty i może być prezentowane na laptopie na placu budowy. Umożliwia to zespołowi budowlanemu wizualizację posadzki, identyfikację ewentualnych problemów, korelację z rzeczywistą lokalizacją na posadzce oraz określenie, o ile należy obniżyć lub podnieść wysokość. Działa to niemal w czasie rzeczywistym.
Pakiety oprogramowania, takie jak Rithm for Navisworks firmy ClearEdge3D, oferują kilka różnych sposobów przeglądania danych o kondygnacjach. Rithm for Navisworks może przedstawić „mapę cieplną”, która wyświetla wysokość kondygnacji w różnych kolorach. Może wyświetlać mapy poziomicowe, podobne do map topograficznych tworzonych przez geodetów, na których seria krzywych opisuje ciągłe wysokości. Może również dostarczać dokumenty zgodne z normą ASTM E1155 w ciągu kilku minut, a nie dni.
Dzięki tym funkcjom oprogramowania, skaner może być z powodzeniem wykorzystywany do różnych zadań, nie tylko do pomiaru poziomu podłogi. Zapewnia on mierzalny model stanu powykonawczego, który można eksportować do innych aplikacji. W przypadku projektów remontowych, rysunki powykonawcze można porównać z historyczną dokumentacją projektową, aby określić ewentualne zmiany. Można je nałożyć na nowy projekt, aby ułatwić wizualizację zmian. W nowych budynkach można go wykorzystać do weryfikacji zgodności z założeniami projektowymi.
Około 40 lat temu nowe wyzwanie pojawiło się w domach wielu ludzi. Od tego czasu wyzwanie to stało się symbolem współczesnego życia. Programowalne magnetowidy (VCR) zmuszają zwykłych ludzi do nauki obsługi cyfrowych systemów logicznych. Migające „12:00, 12:00, 12:00” milionów niezaprogramowanych magnetowidów dowodzi trudności w opanowaniu tego interfejsu.
Każdy nowy pakiet oprogramowania ma swoją krzywą uczenia się. Jeśli robisz to w domu, możesz sobie rwać włosy z głowy i przeklinać do woli, a nauka obsługi nowego oprogramowania zajmie Ci najwięcej czasu w jedno wolne popołudnie. Jeśli nauczysz się nowego interfejsu w pracy, spowolni to wiele innych zadań i może prowadzić do kosztownych błędów. Idealną sytuacją do wprowadzenia nowego pakietu oprogramowania jest korzystanie z interfejsu, który jest już powszechnie używany.
Jaki jest najszybszy interfejs do nauki nowej aplikacji komputerowej? Ten, który już znasz. Minęło ponad dziesięć lat, zanim modelowanie informacji o budynku (BIM) stało się powszechnie znane wśród architektów i inżynierów, ale w końcu się pojawiło. Co więcej, stając się standardowym formatem dystrybucji dokumentacji budowlanej, stało się priorytetem dla wykonawców na placu budowy.
Istniejąca platforma BIM na placu budowy stanowi gotowy kanał do wprowadzania nowych aplikacji (takich jak oprogramowanie skanera). Krzywa uczenia się stała się dość płaska, ponieważ główni uczestnicy są już zaznajomieni z platformą. Wystarczy, że nauczą się nowych funkcji, które można z niej wyodrębnić, a będą mogli szybciej zacząć korzystać z nowych informacji dostarczanych przez aplikację, takich jak dane skanera. Firma ClearEdge3D dostrzegła możliwość udostępnienia cenionej aplikacji skanera Rith większej liczbie placów budowy, zapewniając jej kompatybilność z programem Navisworks. Jako jeden z najpopularniejszych pakietów do koordynacji projektów, Autodesk Navisworks stał się de facto standardem branżowym. Jest obecny na placach budowy w całym kraju. Teraz może wyświetlać informacje ze skanera i ma szeroki zakres zastosowań.
Kiedy skaner zbiera miliony punktów danych, wszystkie one są punktami w przestrzeni 3D. Oprogramowanie skanera, takie jak Rithm dla Navisworks, odpowiada za prezentację tych danych w sposób przystępny dla użytkownika. Może ono wyświetlać pomieszczenia jako punkty danych, skanując nie tylko ich lokalizację, ale także intensywność (jasność) odbić i kolor powierzchni, dzięki czemu widok wygląda jak zdjęcie.
Można jednak obracać widok i oglądać przestrzeń pod dowolnym kątem, wędrować po niej jak po modelu 3D, a nawet ją mierzyć. W przypadku FF/FL jedną z najpopularniejszych i najprzydatniejszych wizualizacji jest mapa cieplna, która przedstawia piętro w widoku z góry. Punkty najwyższe i najniższe są prezentowane w różnych kolorach (czasami nazywane obrazami w fałszywych kolorach), na przykład czerwony oznacza punkty najwyższe, a niebieski najniższe.
Możesz dokonać precyzyjnych pomiarów na podstawie mapy cieplnej, aby precyzyjnie zlokalizować odpowiednią pozycję na rzeczywistej podłodze. Jeśli skan wykaże problemy z płaskością, mapa cieplna to szybki sposób na ich znalezienie i naprawienie, a także jest preferowanym widokiem do analizy FF/FL na miejscu.
Oprogramowanie może również tworzyć mapy konturowe, czyli serie linii reprezentujących różne wysokości pięter, podobne do map topograficznych używanych przez geodetów i turystów. Mapy konturowe nadają się do eksportu do programów CAD, które często obsługują dane typu „rysunek”. Jest to szczególnie przydatne podczas renowacji lub przekształcania istniejących przestrzeni. Rithm for Navisworks umożliwia również analizę danych i udzielanie odpowiedzi. Na przykład funkcja „Wytnij i nasyp” (Cut-and-Fill) pozwala określić, ile materiału (np. warstwy wierzchniej cementu) potrzeba do wypełnienia dolnej części istniejącej, nierównej podłogi i jej wypoziomowania. Dzięki odpowiedniemu oprogramowaniu do skanowania informacje mogą być prezentowane w pożądany sposób.
Ze wszystkich sposobów marnowania czasu na projektach budowlanych, prawdopodobnie najbardziej bolesnym jest czekanie. Wprowadzenie wewnętrznego systemu kontroli jakości podłóg może wyeliminować problemy z harmonogramem, oczekiwanie na analizę podłogi przez zewnętrznych konsultantów, czekanie w trakcie analizy podłogi i oczekiwanie na dodatkowe raporty. Oczywiście, czekanie na podłogę może uniemożliwić wiele innych prac budowlanych.
Posiadanie własnego procesu kontroli jakości może wyeliminować ten problem. W razie potrzeby możesz zeskanować podłogę w kilka minut. Wiesz, kiedy zostanie sprawdzona i kiedy otrzymasz raport ASTM E1155 (około minuty później). Kontrolowanie tego procesu, zamiast polegania na zewnętrznych konsultantach, oznacza kontrolowanie swojego czasu.
Zastosowanie lasera do skanowania płaskości i wypoziomowania nowego betonu to prosty i przejrzysty proces.
2. Zainstaluj skaner w pobliżu nowo umieszczonego wycinka i zeskanuj. Ten krok zazwyczaj wymaga tylko jednego umieszczenia. W przypadku typowego rozmiaru wycinka skanowanie trwa zazwyczaj 3–5 minut.
4. Załaduj mapę cieplną danych dotyczących podłogi, aby zidentyfikować obszary, które nie odpowiadają specyfikacji i wymagają wypoziomowania.
Czas publikacji: 29.08.2021