Цели на учењето
До крајот на оваа лекција, треба да бидете во можност да;
- Дефинирајте го градежништвото
- Опишете ја историјата на градежништвото
- Објасни поддисциплини на градежништвото
- Објаснете ги функциите на градежништвото
- Објаснете ги придобивките од градежништвото
- Најновиот развој во градежништвото
Градежништвото се однесува на вид на инженерство што се занимава со дизајнирање, конструирање и одржување на физичката и природно изградената средина. Вклучува јавни работи како мостови, патишта, канали, аеродроми, брани, железници и канализациски системи.
Градежниот инженеринг е втората најстара дисциплина на инженерството по военото инженерство. Традиционално е поделен на неколку поддисциплини. Градежниот инженеринг може да се одвива и во јавниот и во приватниот сектор.
Историја на градежништвото
Историјата на градежништвото е поврзана со знаење во областите како што се структури, географија, наука за материјали, геологија, хидрологија, почви, механика, наука за животната средина и управување со проекти.
Во текот на античката историја и средновековниот век, повеќето градежни и архитектонски дизајни ги воделе занаетчии како столари и каменорезери. Инфраструктурата што постоеше беше ограничена и се повторуваше во дизајнот.
Ран пример за научен пристап кон физичките и математичките проблеми применливи во градежништвото е работата на Архимед во 3 век п.н.е. Неговите дела донесоа разбирање на концепти како пловност и практични решенија како завртката на Архимед.
Најстарата практика на градежништвото започна во долината на Инд во Египет и Месопотамија во антички Ирак. Ова се случило помеѓу 4000 и 2000 година п.н.е. Развојот на градежништвото во овој период главно бил под влијание на напуштањето на номадското постоење од страна на луѓето. Ова создаде потреба за изградба на повеќе засолништа. Потребата за транспорт, исто така, се зголеми во овој период што доведе до пронаоѓање на тркалото, како и на едрењето.
Други историски примери на градби од нискоградба вклучуваат;
- Пирамидите во Египет (2700-2500 п.н.е.)
- Системот за управување со водите Qanat
- Партенон во античка Грција (447-438 п.н.е.)
- Апискиот начин на римските инженери (312 п.н.е.), и
- Кинескиот ѕид (220 п.н.е.).
Поддисциплини на градежништвото
Под-дисциплини на градежништвото вклучуваат;
- Структурно инженерство. Се занимава со дизајнирање и анализа на структури како мостови, згради и канали. Вклучува идентификација на оптоварувањата кои делуваат на конструкцијата и како резултат на силите и напрегањата од товарот. По оваа анализа, инженерите дизајнираат структура способна успешно да ги поддржи и одолее овие оптоварувања. Овие оптоварувања вклучуваат; само-тежината на конструкцијата, оптоварувањето на тркалото што се движи, оптоварувањето од земјотрес и оптоварувањето од промените на температурите. Структурните инженери мора да дизајнираат структури кои се ефективни и безбедни за употреба. Размислувањата за дизајн за инженерите вклучуваат; стабилност, сила и вкочанетост.
- Градежно инженерство. Тоа вклучува планирање и извршување на градежни проекти. Се занимава со активности како што се транспортот на сите градежни материјали и развој на локацијата врз основа на дизајнот воспоставен од други форми на ниско инженерство како што е градежното инженерство. Некои од задачите на градежните инженери вклучуваат; оценување на логистичките операции, следење на цените на набавките и изготвување и прегледување договори.
- Инженерство на животна средина. Тоа вклучува активности како што се третман на отпад (термички, биолошки и хемиски отпад), прочистување на воздухот и водата и санација на контаминирани локации. Инженерите за животна средина исто така имаат улога да собираат информации за еколошките последици од човековите постапки.
- Форензичко инженерство. Тоа вклучува истражување на компоненти, материјали, производи и структури за да се утврди дали тие работат или функционираат како што е планирано. Ова е направено за да се избегне оштетување на имот или загуба на животи. Нивната главна цел е да ја истражат причината за неуспехот и да се подобрат.
- Наука за материјали и инженерство. Тоа вклучува проучување на основните карактеристики на материјалите како бетон и силни метали како челик и алуминиум. Тоа ни помага да ги разбереме најдобрите материјали за употреба за различни инженерски работи.
- Транспортно инженерство. Тоа вклучува создавање на средина каде што е лесно за луѓето и стоките ефективно да се движат од едно до друго место. Ова вклучува проектирање, изградба и одржување на инфраструктура за транспорт како железнички системи, автопати, аеродроми, канали и улици.
- Инженеринг на водни ресурси. Тоа вклучува собирање и управување со вода. Исто така, се занимава со пренесување и проток на течности, главно вода, и површински и подземни.
- Анкетирање. Премерот е процес на мерење на одредени димензии на или во близина на површината на земјата. Геодетите помагаат во поставувањето на трасата за други инфраструктури како што се железници, автопати и улици.
Функции на градежништвото
Функциите на нискоградбата се поделени во три категории: функции извршени пред изградбата, функции извршени во текот на изградбата и функции извршени по изградбата.
1. Функциите на нискоградба извршени пред изградбата вклучуваат:
- Физибилити студии. Ова е опширна студија за целта на изградбата и алтернативите на проектот. На пример, физибилити студиите може да одредат дали да се изгради мост или тунел. При спроведувањето на оваа студија, мора да се земат предвид и економските и инженерските проблеми.
- Истраги на локацијата. Ова е слично на физибилити студии, но пообемно. Ова вклучува проучување на механиката на почвата за да се гарантира безбедноста на структурите.
- Дизајн. Ова е примена на теоријата на дизајн од полиња како термодинамика, хидраулика и нуклеарна физика до системи за дизајнирање. Исто така, вклучува истражување во технологијата и структурна анализа на материјали за да се дојде до нови напредни дизајни.
2. Градежништво. По физибилити студиите, инженерот е задолжен за градежна должност. Следејќи ги пред-градежните студии и проектирањето, од инженерот се бара да набави материјали и да состави тим за извршување на изградбата.
3. Одржувањето е функција на нискоградба што се изведува по изградбата. Тоа вклучува привремена работа за одржување на структурата во добра форма.
Придобивки од градежништвото
- Го промовира транспортот преку изградба на патишта, железници, канали и мостови.
- Го промовира развојот на енергијата со поддршка на активности како ископ на јаглен и нафта, хидроелектрична и соларна енергија.
- Го промовира јавното здравје преку подобрување на отстранувањето на отпадот.
- Таа промовира различни сектори од економијата, како што е земјоделството преку развој на системи за наводнување.
Најновиот развој во градежништвото
- Моделирање на информации за згради (BIM): BIM ја подобрува соработката и визуелизацијата на проектот, интегрирајќи податоци во реално време за материјалите, временските рокови и трошоците, правејќи ја изградбата поефикасна и намалувајќи ги грешките
- Одржливи материјали: Употребата на еко-пријателски материјали како што се само-заздравувачки бетон, рециклирани ресурси и био-базирана изолација се зголемува, со цел да се намали влијанието врз животната средина и да се подобри енергетската ефикасност
- 3D печатење: 3D печатењето на бетон ја забрзува изградбата, овозможувајќи прецизни, сложени структури со минимален отпад и намалени трошоци за работна сила
- Паметна инфраструктура: IoT технологијата во инфраструктурата (на пр. паметни патишта, мостови кои сами се следат) создава попаметни, поодговорни градови кои ефикасно управуваат со ресурсите и го подобруваат урбаното живеење
- Роботика и автоматизација: Роботите се повеќе се користат за задачи како што се ѕидање, ракување со материјали и следење на локацијата, зголемување на продуктивноста и безбедноста додека се решава недостигот на работна сила
- Изградба надвор од локацијата: монтажните и модуларните методи на градба стануваат се попопуларни поради нивната брзина, контрола на квалитетот и намаленото влијание врз животната средина со минимизирање на отпадот на лице место.
