Predictive instrumental control of building structures reliability in the facility lifecycle management system
Keywords:
operational quality of buildings, instrumental control, structural reliability, non-destructive testing, structural health monitoring, predictive management, building lifecycleAbstract
У статті досліджено актуальну проблему забезпечення експлуатаційної якості та надійності цивільних будівель в умовах сучасної парадигми управління їх життєвим циклом. Обґрунтовано, що традиційні реактивні підходи до технічного обслуговування, засновані на періодичних візуальних обстеженнях і локальному інструментальному контролі, не забезпечують своєчасного виявлення прихованих дефектів та не дозволяють прогнозувати деградаційні процеси в конструкціях. Унаслідок цього накопичуються пошкодження, що підвищує ризик аварійних відмов і скорочує фактичний експлуатаційний ресурс об’єктів. Метою роботи є розробка комплексних методів підвищення експлуатаційної якості будівель шляхом упровадження наскрізної системи інструментального контролю, інтегрованої в структуру об’єкта на всіх етапах його життєвого циклу – від проектування та зведення до експлуатації й реконструкції. Методика дослідження базується на критичному аналізі та вдосконаленні класичних методів неруйнівного контролю (NDT) у поєднанні з концепцією безперервного структурного моніторингу (SHM), що дозволяє перейти від дискретної оцінки стану до динамічного відстеження параметрів роботи конструкцій. Запропоновано науково обґрунтований перехід від епізодичних обстежень до матричного контролю на основі інтеграції сенсорних систем у несучі елементи безпосередньо на стадії зведення. Такий підхід забезпечує формування цифрового профілю напружено-деформованого стану конструкцій у режимі реального часу. Результатом дослідження є математична модель предиктивного контролю, що дозволяє коригувати функцію фактичної надійності будівлі, автоматично фіксуючи критичні градієнти деградації матеріалів і прогнозуючи залишковий ресурс. Доведено, що впровадження запропонованої методології трансформує інструментальний контроль із пасивного інструмента фіксації пошкоджень в активний механізм управління технічним станом, що мінімізує ризики аварій та забезпечує суттєве подовження безпечного експлуатаційного ресурсу цивільних будівель.
References
ДБН В.1.2-14:2018. Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об’єктів. Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель і споруд. Київ: Мінрегіонбуд України, 2018. 33 с.
ДСТУ-Н Б В.1.2-18:2016. Настанова щодо обстеження будівель і споруд для визначення та оцінки їх технічного стану. Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2017. 45 с.
Бліхарський З.Я. Реконструкція та підсилення будівель і споруд: підручник. Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2019. 336 с.
Фаренюк Г.Г. Основи забезпечення експлуатаційної придатності та безпеки будівель. Будівельні конструкції. Теорія і практика. 2021. Вип. 8. С. 12–24.
Li H. N., Ren L., Jia Z. G. State-of-art in structural health monitoring of large and complex civil infrastructures. Journal of Civil Structural Health Monitoring. 2016. Vol. 6, No. 1. P. 3–16. DOI: 10.1007/s13349-015-0108-9.
Motamedi A., Hammad A. Knowledge-assisted BIM-based visual analytics for failure root cause detection in facilities management. Automation in Construction. 2014. Vol. 43. P. 73–83. DOI: 10.1016/j.autcon.2014.03.012.
McCann D.M., Forde M.C. Review of NDT methods in the assessment of concrete and masonry structures. NDT & E International. 2001. Vol. 34, No. 2. P. 71–84. DOI: 10.1016/S0963-8695(00)00032-3.
