В эпоху, когда безопасность зданий и сооружений становится приоритетом, мониторинг технического состояния приобретает особое значение. Это не просто набор инструментов и технологий, а целая система, направленная на профилактику аварий и обеспечение долговечности конструкций. Современные методы мониторинга позволяют не только выявлять серьёзные дефекты на ранних стадиях, но и понимать влияние внешних факторов на технические характеристики объектов. В этой статье мы рассмотрим основные аспекты мониторинга технического состояния, а также терминологию, используемую в данной области.
Что такое мониторинг технического состояния?
Мониторинг технического состояния — это комплекс инженерных мероприятий по постоянному или периодическому наблюдению за зданиями и сооружениями. Для этого используются инструментальные измерения, визуальные обследования и специализированные технические средства.
В современном строительстве мониторинг чаще всего включает установку датчиков, сбор и анализ их показаний. Он, в частности, позволяет фиксировать изменения в несущих элементах конструкций, оценивать влияние внешних факторов и вовремя выявлять потенциально опасные отклонения.
Его основная задача — предотвращение аварий, вызванных потерей прочности, устойчивости или ухудшением других эксплуатационных характеристик зданий и сооружений.
Однако организовать мониторинг непросто. Дефекты нельзя измерить напрямую, поскольку датчики фиксируют лишь отдельные параметры, которые нужно правильно интерпретировать. Невозможно разместить измерительные приборы на каждом участке конструкций, поэтому всегда остаются зоны, где данные отсутствуют, и их приходится оценивать косвенно. На здания и сооружения влияет множество факторов, и далеко не каждое отклонение показаний представляет угрозу. Поэтому мониторинг требует не только установки оборудования, но и грамотной обработки данных, использования специализированного программного обеспечения и анализа квалифицированными специалистами.
Какие режимы мониторинга существуют?
Мониторинг может осуществляться в двух основных режимах:
Периодический (ручной) мониторинг
- Преимущества: доступность, простота внедрения.
- Недостатки: зависит от квалификации специалистов, возможны пропуски изменений между обследованиями, требует времени на обработку данных, возможны ошибки измерений.
- Где применяется: небольшие объекты или конструкции, изменения технического состояния которых происходят медленно.
Автоматизированный (непрерывный) мониторинг
- Преимущества: фиксирует данные в реальном времени, снижает влияние человеческого фактора, позволяет прогнозировать износ конструкций.
- Недостатки: требует дорогостоящего оборудования, регулярного обслуживания и сложной обработки данных.
- Где применяется: крупные и ответственные объекты, где важно постоянное наблюдение.
Как выбрать подходящий режим мониторинга?
Периодический мониторинг проще и дешевле в установке, но он не позволяет оперативно реагировать на критические изменения. Автоматизированный мониторинг, напротив, даёт постоянный контроль и снижает влияние человеческого фактора, но требует больших первоначальных вложений.
На практике часто используется комбинированный подход, когда автоматическая система дополняется регулярными обследованиями специалистами. Это позволяет снизить затраты, но при этом обеспечить достаточный уровень надёжности.
Какие термины используют для обозначения систем мониторинга в России?
В России нет единого названия для систем мониторинга технического состояния строительных конструкций. В зависимости от области применения, этапа жизненного цикла объекта и режима работы можно встретить разные термины:- СМИК / СМК / СМДС (система мониторинга инженерных (несущих) конструкций / система мониторинга конструкций / система мониторинга деформированного состояния) — термины, которые используются как синонимы. Эти системы охватывают мониторинг деформаций, нагрузок, воздействий, температурных изменений и других параметров конструкций. Как правило, они внедряются на стадии эксплуатации, но могут запускаться уже на этапе строительства (иногда в ограниченном виде). По режиму работы системы могут быть автоматизированными или комбинированными (автоматический мониторинг + периодические обследования). СМИК / СМК / СМДС регламентируются ГОСТ 31937 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния» и ГОСТ 32019 «Мониторинг технического состояния уникальных зданий и сооружений. Правила проектирования и установки стационарных систем (станций) мониторинга». У участников строительной деятельности нередко возникают вопросы о том, как соотносятся эти системы с СМИС (системой мониторинга инженерных систем). Вопросы связаны с существованием стандартов ГОСТ семейства 22.1 (ГОСТ Р 22.1.12, ГОСТ Р 22.1.13, ГОСТ Р 22.1.14 и др.), которые рассматривают СМИК в качестве подсистемы СМИС. В данной статье, на основе анализа нормативного регулирования (подробнее см. в следующих разделах), мы покажем, что заказчик вправе организовывать СМИК / СМК / СМДС как автономные системы, не связанные с мониторингом инженерных систем.
- ГТМ (геотехнический мониторинг) — контроль состояния оснований, фундаментов, подземных частей зданий и окружающей застройки в зоне влияния строительства. Применяется в основном на стадии строительства и в первые годы эксплуатации, пока объект стабилизируется. Обычно проводится вручную с периодическими измерениями, но встречаются и автоматизированные системы, особенно в сложных инженерных условиях. При проведении работ широко применяются геодезические методы — они позволяют оперативно охватывать большие площади, фиксировать изменения во множестве точек и легко адаптируются к разным этапам строительства. Регламентируется СП 305.1325800 «Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве» и СП 22.13330 «Основания зданий и сооружений».
- Технический мониторинг — контроль качества строительных конструкций на стадии их возведения или демонтажа. Используется для оценки соответствия проектным решениям, выявления дефектов и предотвращения негативных изменений в несущих конструкциях. Как самостоятельное понятие чаще всего встречается в комплексе работ по научно-техническому сопровождению (НТС). При НТС СМИК / СМК / СМДС могут рассматриваться как часть работ по техническому мониторингу, но технический мониторинг сам по себе не является автоматизированной системой. Регламентируется ГОСТ 27751 «Надёжность строительных конструкций и оснований» и СП 539.1325800 «Научно-техническое сопровождение».
- АСДК (автоматизированная система диагностического контроля) — включает три компонента: контрольно-измерительную аппаратуру (КИА), информационно-диагностическую систему (ИДС) и автоматизированную систему опроса контрольно-измерительной аппаратуры (АСО КИА). Используется в гидротехническом и промышленном строительстве для контроля состояния конструкций и технологических процессов. Как правило, внедряется на стадии эксплуатации и может работать как в ручном, так и в автоматизированном режиме. Регламентируется СП 58.13330 «Гидротехнические сооружения. Основные положения» и ГОСТ Р 55260.1.4-2012 «Гидроэлектростанции. Часть 1–4. Сооружения ГЭС гидротехнические. Общие требования по организации и проведению мониторинга».
Важно: вместо полноценной АСДК объект может оборудоваться только КИА — в этом случае мониторинг проводится в ручном режиме без автоматизированного сбора данных.
- ИСС / ЛСС (инженерно-сейсмометрическая станция / локальная сейсмологическая сеть) — система мониторинга сейсмических воздействий. Всегда автоматизированная и применяется исключительно на стадии эксплуатации. Регламентируется СП 330.1325800 «Здания и сооружения в сейсмических районах. Правила проектирования инженерно-сейсмометрических станций» и СП 358.1325800.2017 «Сооружения гидротехнические. Правила проектирования и строительства в сейсмических районах».
Часто одна система мониторинга может перетекать в другую, обеспечивая преемственность измерений. Например, оборудование, установленное для ГТМ на стадии строительства, может быть интегрировано в СМИК / СМК / СМДС при эксплуатации. Это позволяет сохранить накопленные данные о деформациях, осадках и других параметрах, что критически важно для долгосрочного анализа изменений в конструкции. Если такой переход не осуществляется, это может привести к потере части данных и затруднить оценку состояния сооружения в будущем.
Автор: Юрий Колотовичев, к. т. н., директор по научной работе ГК «СОДИС Лаб».
