Вероятность отказа элементов зданий и инженерных систем, как ранее установлено, зависит от двух факторов:

1.случайных концентраций нагрузок и воздействий окружающей среды;

2.нормального износа элементов зданий. .

Влияние первого фактора на элементы здания и инженерных систем одинаково и не дает приоритета при осмотре. Поэтому вероятность отказа частей здания считают пропорциональной их физическому износу, значение которого принимают на основании инвентаризационных данных из паспорта на эксплуатируемый объект или определяют, по методике.

а) Р1=e- λ t t t А 1

0,8 В

б) P2 = e- λ2(t-τ) t 0,6

τ 0,4

Рисунок 1. Возникновение и устранение 0,2

дефектов. 0

Время эксплуатации элементов tосм

Очень важно определить оптимальный промежуток времени между осмотрами. Для этого рассмотрим состояние элемента, находящегося в эксплуатации, процесс появления и устранения дефекта для предупреждения перерастания его в отказ (рис. 1). Первое возможное состояние элемента, обладающего интенсивностью, появления дефектов и отказов λ1- дефект за время t не возник (рис. 1,а). Второе возможное состояние элемента -дефект возник, но при очередном осмотре устранен, чем предотвращен отказ, элемент приобрел новые эксплуатационные свойства, выразившиеся в снижении интенсивности дефектов и отказов до значений λ2 ‹ λ1 (рис. 1,б).

Вероятностное значение первого состояния определим из выражения

Р1(t)= e- λ1t

где λ1 – интенсивность появления дефектов и отказов, устраняемых в процессе осмотров (определяется статистически по данным регистрации дефектов и отказов в эксплуатационной организации); t – время, за которое характеризуется бездефектность элемента.

Для определения второго состояния элемента рассмотрим малый интервал времени (τ,τ+dτ), предшествующему моменту t. Вероятность того, что в этом интервале появится дефект, равна f1(τ) Вероятность того, что с этого момента до t будет обнаружен и устранен дефект и предотвратится отказ элемента, определяется выражением

Р2(t-τ) =e- λ2(t-τ)

где λ2 - интенсивность появления отказа элемента после устранения выявленных в процессе осмотра дефектов (определяется по числу заявок в диспетчерскую систему по данному виду элемента).

На основании теоремы умножения вероятностей находим элементарное значение вероятности появления дефекта и его устранения с восстановлением эксплуатационных характеристик:

Р2(t-τ) f1(τ) dτ.

Суммируя по всем τ от 0 до t, найдем вероятность второго состояния элемента:

t t

Р2(t) = ∫ Р2(t- τ)f1 (τ) dτ = ∫ λ1 e- λ2(t-τ) e- λ1(t-τ) dτ =(λ1/λ 2 - λ1)( e- λ1t - e- λ2t)

0 0

Третье состояние элемента - появился дефект, но не устранен и перерос в отказ - имеет математическое выражение

Рз (t)=1 -Pi (t)- Р2(t)

Работоспособность элемента сохраняется, если он находится в первом и втором состоянии. Просуммируем вероятности этих состояний:

Р(t)= Р1(t)+Р2(t)= e- λ1t+(λ1/λ 2 - λ1)( e- λ1t - e- λ2t)

Очевидно, что мероприятия осмотра повышают безотказность (бездефектность) элемента на Р2(t).

Для определения периодичности осмотров t, при котором воздействие осмотра на повышение бездефектность элемента имеет наибольшее значение, необходимо выражение Р2(t) продифференцировать по t и производную приравнять к нулю. Решив полученное уравнение относительно t, находим оптимальный период между осмотрами:

tопт = (lnλ1 - lnλ2) / (λ1 - λ2). (1.6)

Как видно на рис. 2, не всегда tопт соответствует требуемой безотказности конструктивного элемента или инженерной системы. В связи с этим при назначении периода между осмотрами поступают следующим образом:

если tопт вычисленное по формуле (1.6), соответствует Р(t) ≥ 0,95, его принимают для назначения периода между осмотрами данного элемента;

если tопт, вычисленное по формуле (1.6), соответствует Р(t) < 0,95, то период между осмотрами определяют графически; для этого из точки А на оси ординат (см. рис. 2), соответствующих значению Р(t) =0,95, проводят горизонтальную линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой Р(t) ; из точки пересечения В проводят прямую, параллельную оси ординат, до пересечения с осью абсцисс; точка С пересечения этой линии на оси абсцисс дает искомое значение периода между осмотрами tосм.

В случае, когда вычисленное по приведенной выше методике время между очередными осмотрами примет значение tосм≥ 6 мес., конструкции и инженерные системы проверяют в ходе общих весеннего и осеннего осмотров.

Определение параметров при планировании мероприятий технической эксплуатации возможно только при наличии достаточно полной и достоверной информации о состоянии эксплуатируемых элементов и инженерных систем зданий. Наиболее объективную информацию получают в условиях работы автоматизированных систем управления эксплуатацией зданий, низовым звеном которых являются диспетчерские службы эксплуатационных организаций. Сбор и хранение информации о состоянии частей зданий, учет и обработка данных об отказах и дефектах должны исключать влияние субъективных факторов. Автоматизированные системы позволяют не только рассчитывать параметры эффективной организации эксплуатационных процессов по устранению дефектов и отказов. На основе обработки статистических данных об изменении состояния конструкций и инженерных систем они прогнозируют оптимальные периоды и методы выполнения эксплуатационных мероприятий, высокую культуру обслуживания населения при наименьших материальных, трудовых и энергетических затратах.