АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ СОЗДАНИЕ КАРКАСНЫХ ДОМОВ

AUTOMATED CREATION OF FRAME HOUSES

Kirill Sokerin,

student, Department of Automation of Technological Processes and Productions, Syktyvkar Forestry Institute - branch of St. Petersburg State Forestry Engineering University named after S. M. Kirov,

Russia, Syktyvkar

АННОТАЦИЯ

В данной статье будет рассмотрено концепция создания каркасных домов путем изначальной подготовки и подгонки всех деталей каркаса, что ускорит и удешевит процесс строительства.

ABSTRACT

This article will consider the concept of creating frame houses by initially preparing and fitting all the details of the frame, which will speed up and reduce the cost of the construction process.

Ключевые слова: строительство, автоматизация, каркасные дома.

Keywords: construction, automation, frame houses.

В эпоху быстроменяющегося мира, во время развития цифровых технологий и проникновения их во все сферы общества строительство возведение домов все так же нуждается в модернизации.  Повышение цен на жилую площадь и её становление всё менее доступным для граждан со средним и низким доходом, обусловлено с растущей стоимостью на материалы и затратами на оплату рабочих. Возведение многоэтажного дома — это дорогостоящий процесс, требующий большого числа рабочих и времени. Такой подход помогает построить долговечный дом, сэкономить застраиваемую площадь в плотно заселённых городах и облегчаем проведение инфраструктуры ко всем квартирам жильцов.

Однако у этого способа есть недостатки. Во-первых, длительное время, помноженное на большое количество рабочих, существенно повышает стоимость квадратного метра, во-вторых, панельный дом требует материалы сложного производства, таких как бетон и конструкции высокой прочности для поддержания устойчивости строения и, в-третьих, жилая в площадь в квартирах из-за стоимости дома крайне мала.

Сейчас в городах Республики Коми активно развивается строительство частных домов, так как стоимость цены на квадратный метр значительно ниже. Согласно данным интернет-ресурса стоимость одного квадратного метра в Сыктывкаре составляет 99 700 рублей 36 199 за квадратный метр частного дома. [1]

Рисунок 1. Сравнение цен жилья в Сыктывкаре

Это связанно с тем, что строительство таких домов требует недорогого ресурса – дерева, и возможностью возвести строение самостоятельно, что в свою очередь даёт возможность свести к нулю затраты на рабочую силу.

Однако, в случае возведения дома самостоятельно можно столкнуться с трудностями из-за отсутствия подходящих знаний и навыков что приведёт к увеличению времени строительства и низкой качественности каркаса дома, а в случае найме профессионалов снова увеличивается цена.

Технология возведения дома путем автоматизированной подгонки всех деталей каркаса может решить три основные проблемы: цены, качества и сроков. Такой подход подразумевает что детали для каркаса дома будут изготавливаться фабрично по уже готовым чертежам. Заказчику остается только собрать свой дом по приложенной инструкции или нанять специалистов, только в этот раз работа займёт куда меньше времени и обеспечит низкую стоимость жил площади. Ниже представлен описание данного процесса и все его преимущества.

Первое что стоит на вопросе строительства дома, так это древесина, из которой этот дома будет построен. Большинство домов строят из древесины хвойных пород, таких как сосна, ель или лиственница. В нашем случае выбор падёт на древесину соснового дерева, так как она больше распространено, чем лиственница, мягкая и лучше поддается обработке чем ель, из-за меньшего количества сучков. Для строительства дома следует брать доски с первого по третий сорт, т.е. с обзолом допустимой площади 15% по длине и 30% по ширине. Доска не должна быть кривой и иметь грибковых поражений. Таким образом материалы будут соответствовать нужному качеству для строения дома. [2]

Далее рассмотрим процесс обработки древесины. Для начала готовится чертеж типового дома, который пойдёт в серию. Этот чертёж разбивается на части и в данном случае рассматривается каждая доска, учитываются её размеры, толщина, длина и ширина, место и угол наклона спила.

На линии производства будут использоваться торцованные пилы с возможностью изменять угол спила. В программу вводятся все необходимые параметры каждой доски упомянутым ранее чертежам. Эти параметры зашифровываются в штрихкод, который наносится на кромке доски вырезания изделия, количество необходимых досок и брусков одного типа, после заготовления всех одинаковых изделий, на конвейер поступает следующая партия досок, для которых подготовлен другой чертёж и по которому будет выпиливаться нужное количество досок другого типа. Каждая доска будет помечена штрих-кодом, в не отпиливаемой части доски по которому будет считываться все необходимые параметры. Планируется что весь процесс будет связан одной линией, таким образом, при считывании штрихкода, все устройства будут понимать, как нужно выполнить свою работу, поэтому если штрихкод будет спилен, то изделие всё равно пройдёт свою обработку правильно.

После механической обработки на досках будут наноситься метки для правильного механического соединения.  Планируется наносить отметки трёх типов. Крестики, для винтового соединения и точками для гвоздевого. Так же будут метки в виде пунктирной линии, для точного соединения изделий между собой. Это поможет заказчику непрофессионалу лучше понимать чертеж.

Наконец обеззараживание изделие путём обработки антисептическим средством. На доску, прошедшую предыдущие этапы, распыляется антисептик. Лучше использовать антисептик на акриловой основе, так как такие вещества не имеют запаха, быстро сохнут и проникают в древесину на глубину 10 см, что вполне достаточно для доски. Таким образом доска может пройти обработку на одной стороне и полностью пропитаться, и высушится в цехе без вреда для персонала. Так же лучше использовать окрашивающий антисептик, для наглядного отличия обработанных досок и выявления не качественного распыления.

После завершения всех работ по обработке дерева печатается инструкция по сборке полученных деталей, ориентирами будут служить номера для отличия досок и метки на них для правильного соединения.

В результате конечный продукт будет представлять собой разобранный каркас дома. Заказчику не придётся производить монтажные работы, а только собрать свой заказ по предложенной инструкции, ориентируясь на номера и метки на конструкционных деталях.

Представленный способ монтажа изделий имеет свой ряд преимуществ и недостатков. К достоинствам можно отнести:

1. Такой способ минимизирует труд человека, что удешевляет себе стоимость дома.
2. Упрощает и ускоряет возведения дома.
3. Метод позволяет возводить множество простых конструкций

Нерешёнными проблемами пока остаются:

1. Не разработана система для надежной фиксации при точной обработке.
2. Проект требует доработки для создания более сложных проектов домов.

В работе представлено описание технологии, основанной на автоматизации технологического процесса. Выявленные преимущества позволяют уверенно сказать, что применение автоматизированного строительства может способствовать снижению цены частной постройки, однако следует продолжать дальнейшие разработки, чтобы технология стала дешевле и доступнее для общества. Для широкого внедрения данного изобретения в первую очередь потребуется устранить имеющиеся недостатки.

Список литературы:

1. Информационная система недвижимости Сыктывкара «167000.ру» – URL: https://167000.ru/stat/  ( дата обращения: 30.03.2025)
2. Федеральное агентство по техническому регулированию и технологии – URL: https://www.rst.gov.ru/portal/gost (дата обращения 30.03.2025)