Для чего нужны нивелиры
Что такое нивелир и для чего он нужен?
Одно из важнейших условий, которое должно соблюдаться во время строительства самым тщательным образом – безукоризненная горизонтальность и вертикальность соответствующих плоскостей. Без этого возведённая конструкция получится непрочной и не слишком надёжной даже внешне. Вертикальность возводимых стен легко проверить, используя отвес – обычную верёвку с привязанным грузом. Но для проверки горизонтальных плоскостей сегодня используется особый прибор, называемый нивелиром.
Что такое нивелир?
Как правило, приборы с таким названием широко используются в строительстве и в геодезии. С их помощью определяется величина отклонения точек от условно заданной плоскости, в качестве которой, как правило, выступает либо строго горизонтальная, либо вертикальная поверхность.
Но сегодня существует несколько типов нивелиров, функционирование которых базируется на разных принципах. Все они обладают двумя основными элементами – ригельной трубой при уровне, а также компенсационным механизмом наклона. Кстати, чтобы корректировать положение трубы в горизонтальной плоскости, используется специальный винт, называемый элевационным.
Классы точности нивелиров
Важным параметром нивелира является точность его измерений. Все приборы по этому признаку подразделяются на три класса:
Как правило, технические нивелиры используются для предварительной геодезической съёмки, привязки плана строительства к местности и начальной разметки стройплощадки. В дальнейшем, особенно при возведении масштабных и ответственных объектов, используются только точные и высокоточные приборы.
Виды нивелиров по принципу работы
В зависимости от конструкции, различают следующие виды нивелиров:
В отдельных случаях для нивелирования могут использоваться барометры, радиолокаторы, эхолоты и другие специфические приборы.
Для чего нужен нивелир?
Как правило, нивелиры разных типов повсеместно используются в строительстве и в геодезических работах. Современные лазерные и цифровые модели не требуют сложных вычислений, а работа с ними не представляет сложности даже для непрофессионала. При помощи нивелира на открытой местности:
Во время строительства либо ремонта дома с нивелиром:
Использование нивелира, особенно современных лазерных и цифровых моделей, существенно облегчает выполнение многих строительных и отделочных работ.
Нивелир что это? Его назначение, виды, характеристики и выбор
Для профессиональных строителей и геодезистов нивелир является обязательным прибором.
Он позволяет выполнять измерения и производить вычисления с высоко точностью.
Огромное количество видов этого прибора позволяет подобрать подходящий вариант для большинства задач, начиная с несложного домашнего ремонта, заканчивая созданием крупных архитектурных проектов.
Назначение нивелира
Одной из важнейших геодезических работ, проводимых при строительстве каких-либо объектов, является нивелирование.
Для этих целей применяется соответствующий инструмент –нивелир.
Целью данной операций является определение на местности разности высот конкретных точек, а также изучение форм рельефа.
Нивелиры используются при:
В быту нивелиры часто применяют при ремонте помещений.
Для этих целей существует отдельный вид приборов, которые часто называют лазерными уровнями.
Они проецируют на плоские поверхности лазерные лучи и отлично подходят для разметки углов.
Кроме прочего, применение лазерного нивелира обеспечивает точность укладки кафеля и любого материала, где требуется соблюдение прямых углов и линии.
По этой причине прибор используют и для оклейки обоев, где требуется соблюдать строго вертикальные линии стыков.
Для электрика нивелир также будет полезен.
С его помощью можно четко позиционировать расположение розеток, выключателей, предохранительных щитов на одном уровне от пола, либо же относительно горизонта.
Также в быту используют простейшие гидростатические нивелиры, работающие по принципу двух сообщающихся сосудов с жидкостью.
Устройство и характеристики
Самый простой нивелир это оптический прибор, состоящий из пузырькового уровня в виде цилиндра, зрительной трубы с увеличением и визирной оси.
Настройка трубы выполняется оператором в зависимости от позиции исследуемого объекта.
Для выполнения измерений, такой нивелир работает в паре с нитяным дальномером и рейкой с сантиметровыми делениями.
Цифровые модели по принципу работы и строению схожи с оптическими, однако, все расчеты выполняются автоматически, что исключает ошибки оператора, а затем отображаются на экране.
Иной принцип работы у лазерных нивелиров, как и их устройство.
Лазерный луч достигая поверхности объекта, определяет имеющиеся отклонения.
Сегодня такой инструмент является самым распространенным.
Чтобы отклонения были четко видны, нивелиры имеют яркий красный луч, который отчетливо видно внутри помещений.
Для работы на открытом пространстве используется прибор с зеленым лучом.
Этот цвет, за счет своей длинны волны, лучше воспринимается человеческим глазом, а к тому же является более мощным и дальнобойным.
Приборы могут устанавливаться на штативе с градуированным лимбом, который позволяет выполнить приблизительное измерение горизонтальных углов.
Для оптических нивелиров был разработан стандарт ГОСТ 10528-90, в котором указаны информационные данные о приборах, основные параметры и типы, предъявляемые технические требования и методы испытаний.
Этот стандарт заменил устаревший ГОСТ 10528-76.
Согласно ГОСТу, каждый оптический нивелир должен относится к одному из следующих классов:
Материал
Штативы для нивелиров изготавливают чаще всего из алюминия, так как данный материал имеет небольшой вес, но при этом обладает высокой прочностью.
Подобные характеристики положительно сказываются на удобстве транспортировки оборудования.
Также материалом для триног выступает дерево, за счет чего их стоимость выше, но и устойчивость лучше.
Мини-штативы компактного размера изготавливают преимущественно из стеклопластика.
Сами нивелиры должны обладать высокой прочностью.
По этой причине для изготовления корпуса качественных моделей используют преимущественно металл или специальный пластик.
Элементы настройки, например, винты, могут быть пластиковыми или металлическими.
Размеры и вес
В зависимости от типа нивелира, а также материала изготовления, ориентировочный вес составляет от 0,4 до 2 кг.
Оптические модели в среднем весят 1,2 – 1,7 кг.
При использовании дополнительного оборудования, например, триноги, масса повышается до 5 кг и более.
Ориентировочные размеры оптических нивелиров:
Виды нивелиров, их возможности и цена
По конструкции нивелир может быть:
Оптический
Используется для проведения различных геодезических работ, при строительстве и ремонте дорог.
Предназначен для определения разницы перепада высот точек, а также расстояния между ними.
Определение углов наклона и перепадов высот производится посредством градуированной шкалы, нанесенной на стекло.
Для правильной установки прибора относительно горизонта используется пузырьковый уровень.
Для гашения колебаний, а также для обеспечения устойчивости, такие нивелиры оснащаются магнитным демпфером или воздушным компенсатором.
Стоимость начинается от 8 тыс. рублей.
Цифровой (электронный)
Современный геодезический прибор, который с высокой точностью снимает отсчет по специальной рейке.
Конструкция совмещает в себе одновременно нивелир оптического типа, электронное запоминающее устройство, а также встроенное ПО, обрабатывающее данные.
Электронный нивелир работает быстро и исключает ошибки оператора.
Для выполнения измерений необходимо сфокусироваться на рейке, и по нажатии кнопки прибор отобразит все необходимые значения на экране.
Стоимость самых простых моделей начинается от 80 тыс. рублей.
Лазерный
Позволяет выполнять построение вертикальных, горизонтальных и наклонных плоскостей с высокой точностью.
У некоторых приборов присутствует функция отвеса, за счет которой можно отмерять углы в 45° и 90°.
Другое название этого типа нивелира — лазерный строительный уровень, из-за сферы его применения.
Лазерные нивелиры, в свою очередь, делятся на следующие классы:
Позиционный (линейный)
Наиболее распространенный тип уровня.
Посредством линз и призм происходит преломление светового потока, и в итоге выстраиваются статичные линии, ориентированные в пространстве с высокой точностью.
Такие построители плоскостей имеют угол раскрытия до 110° — 130°.
Используют их преимущественно внутри помещений.
Стоимость начинается от 2 тыс. рублей.
Более профессиональные модели обойдутся в 7 – 8 тыс. рублей.
Ротационный
Применяется в основном на открытых строительных площадках, так как имеет большую дальность, что отражается на его стоимости.
Уровень формирует за счет луча точку, которая, посредством быстрого вращательного движения механизма, очерчивает плоскость.
Стоимость – от 7 тыс. рублей.
В солнечную погоду линию, очерчиваемую движущимся лучом, часто невозможно разглядеть.
По этой причине используют модели с приемником излучения, представляющим собой отдельное электронное устройство.
При наведении лазера на фотоэлемент такого приемника, прибор издает звуковой или визуальный сигнал.
Точечный
Испускает прямой световой луч, который, при пересечении с каким-либо объектом, формирует на нем точку.
Цена профессиональных моделей начинается от 6 тыс. рублей.
Лазерный нивелир, имеющий возможность проецировать лучи во всех трех плоскостях получил название 3D уровень.
По способу выставления инструмента (типу выравнивания), лазерные уровни делятся на:
• Ручной – настройка выполняется оператором посредством обыкновенных уровней пузырькового типа, расположенных на корпусе. Точное позиционирование выполняется винтовыми верньерами.
• Самовыравнивающийся – подстройка выполняется посредством различных встроенных механизмов.
Другое название – автоматический нивелир.
Так, система электронного выравнивания самостоятельно компенсирует до 15% погрешности отклонения от горизонта за счет анализа информации от специальных датчиков и последующей подстройки сервоприводами.
Маятниковое выравнивание компенсирует механическим способом до 5% отклонения при помощи вмонтированного постоянного магнита.
• Комбинированный – одновременно использует несколько способов выравнивания.
По цвету луча лазерные уровни бывают двух видов:
Используется для работы на улице, так как длинна волны луча составляет 532 нм.
Такой цвет не только лучше воспринимается глазом, но и способен строить плоскости на удалении до 1 км.
При ярком солнечном освещении луч часто невозможно разглядеть.
• С красным лучом – применяется для работы в помещениях.
Длинна волны в 635 нм, в зависимости от конкретной модели, обеспечивает дальность действия 10 – 500 м.
Для работы лазерного прибора требуется источник питания.
Чаще всего это встроенный или съемный аккумулятор, который требует периодической подзарядки.
Для работы небольших приборов, способных поместиться в кармане, используются одноразовые батарейки.
Реже всего можно встретить сетевые варианты, для функционирования которых требуется их подключение к бытовой электросети.
Гидростатическое нивелирование – еще один точный способ измерения перепадов высот, используемый преимущественно в строительстве.
Для него требуется гидроуровень – длинный прозрачный шланг, заполненный жидкостью.
Измерительный процесс основан на законе сообщающихся сосудов Паскаля, позволяет оценить высоты объектов, находящихся не в прямой видимости.
Как выбрать нивелир?
Выбирая бытовой лазерный нивелир, нет смысла тратиться на дорогостоящий прибор, так как даже бюджетные модели позволят выполнять разметку внутри комнат любых размеров.
Для этого будет вполне достаточно минимальной длины луча.
Кроме того, чем меньше размеры помещения, тем меньшими будут угловые погрешности.
Достаточно осмотреть корпус на наличие повреждений, а также проверить лазерный уровень пузырьковым аналогом.
При выборе полупрофессиональных моделей, а также приборов для профессиональной строительной и геодезической деятельности, важными параметрами, на которые следует обратить внимание, будут:
• Количество лучей. К стандартным двум лучам, строящим линии по вертикали и горизонтали, добавляются несколько дополнительных. Как правило, расположены они по бокам устройства.
• Дальность свечения. Если этот параметр, который указывается производителем, равен 30 метрам, лучи буду светить и на большие дистанции. Но следует помнить, что по превышению указанного порога дальности, их толщина увеличивается, что приводит к снижению точности отметок.
• Наличие системы самовыравнивания. Это позволит экономить время на точном позиционировании устройства относительно горизонта.
• Угол развертки лучей. Хорошо, если этот параметр составит 110° — 130°.
• Элементы питания. Чем они проще, тем лучше. В идеальном случае прибору для работы необходимо будет две или три пальчиковые батарейки типа ААА. Также хороший вариант – аккумуляторная батарея.
В комплект поставки некоторых моделей входят защитные лазерные очки.
Они не только предохраняют глаза от воздействия излучения приборов, но в них и сам луч видно лучше при любой погоде.
Для комфортной работы также нужен штатив, особенно в тех случаях, когда прибор нужно приподнять на определенную высоту.
Для фиксации нивелира в различных местах требуется крепление типа “прищепка”.
Более удобным будет вариант с универсальным магнитным креплением.
Прибор с богатой комплектацией обойдется дороже, но, если покупать аксессуары по отдельности, их стоимость выйдет еще выше.
• Профессиональный нивелир оснащается дополнительными регулировками.
В частности, модели с мини-штативами, которые расположены прямо в корпусе, имеют винты плавной наводки, которые позволяют выполнить настройку прибора максимально правильно.
Кроме прочего, нивелиры должны иметь надежную защиту от пыли и других внешних факторов.
Определить степень защиту можно по маркировке.
Стандартной принято считать IP54 – влагоустойчивое устройство, которое подойдет для работы и под дождем, и на пыльной строительной площадке.
Для защиты от падения нивелиры должны иметь противоударный корпус и демпферные накладки.
Некоторые модели оснащаются внутренними амортизаторами, которые защищают электронные компоненты от повреждений.
Что нужно знать о нивелирах?
• Можно продлить время работы лазерного нивелира на одном заряде, отключив неиспользуемые лучи.
Такая экономия батареи будет особенно полезной для “прожорливых” ротационных приборов.
• Поддержка дистанционного управления упрощает работу с нивелиром на больших строительных площадках.
• Оптические нивелиры, в зависимости от конструкции, могут давать как нормальное, так и перевернутое изображение.
Для последних выпускается нивелирная рейка с перевернутыми числами.
При проведении замеров повышенной точности применяют рейки из специального сплава – инвара.
Чем хороши лазерные уровни (нивелиры), и почему строители их массово приобретают
Содержание
Содержание
Сначала в реечные уровни начали встраивать лазерные модули (типа указки), но они не стали популярными. А вот когда появились приборы, которые вместо проецирования одинокой точки умели рисовать целые плоскости, случилась революция. Дело не столько в доступности (хотя раньше о них говорили «дорого, но точно»), сколько в высокой эффективности и практичности лазерных нивелиров. Мы попробуем разобраться, стоит ли покупать такие устройства и что с их помощью можно делать?
Как работает лазерный нивелир
Начать нужно с терминологии. Эти приборы часто называют лазерными нивелирами. Однако наиболее точным является термин «лазерные построители», так как устройства данного типа не измеряют разность высот между несколькими точками, как геодезический нивелир. По сфере использования построитель имеет больше сходства с реечными и водяными уровнями, поэтому название «лазерный уровень» можно считать более-менее приемлемым.
Главная задача лазерного уровня — визуальное построение плоскостей (вертикальных, горизонтальных и наклонных). Для начала работы нам нужно надежно установить прибор на месте и включить кнопку. На поверхности сразу появится достаточно тонкая линия, по которой можно либо сразу произвести необходимый монтаж, либо выполнить измерения от этой точной лазерной линии.
Также по нескольким пересекающимся линиям можно выполнить разметку углов 90 градусов. По сути, это функции очень большого угольника. Кстати, некоторые приборы способны проецировать точки надира и зенита, то есть такие построители по факту являются «цифровыми отвесами».
Коротко о конструкции
Основным рабочим узлом самовыравнивающихся маятниковых построителей (наиболее популярного ныне класса этих устройств) является блок лазерных излучателей. Эти диоды направляют лучи в оптическую призму, где осуществляется формирование плоскости — фокусировка и развертка.
Блок с излучателями подвешивается на маятниковом компенсаторе, который работает по принципу отвеса. Чтобы гасить колебания металлического маятника и быстро приводить прибор в рабочее положение, многие лазерные построители оборудуют магнитными демпферами (своего рода «захватами»).
Важная фишка: маятниковый механизм лазерного построителя можно блокировать. Это позволяет безопасно транспортировать прибор, предохраняя его самовыравнивающий узел от поломки, а также проецировать лазерные линии/плоскости под каким-то выбранным уклоном.
Основные типы лазерных построителей
В зависимости от технологии проецирования плоскостей приборы принято разделять на 2 класса:
Позиционные (статические) построители. В них луч развертывается, проходя через оптическую призму. Недорогой, но практичный вариант. Чаще всего используется при ремонтно-строительных работах внутри зданий и для различных «бытовых» целей.
Ротационные построители. Плоскость создается путем вращения лазера при помощи ротационной головки. Чтобы «поймать» уровень, в таких устройствах зачастую используется электронный маятник, а для компенсации его отклонений применяется сервопривод. Такие построители обладают высокой точностью и большой дальностью работы (до нескольких сот метров), поэтому чаще всего применяются для использования за пределами помещений. Стоимость ротационных приборов в разы больше, чем у позиционных.
Приобретая маятниковый лазерный построитель, важно определиться, достаточно ли для ваших потребностей будет частичного проецирования плоскости, либо нужны будут полные плоскости. Поэтому выбор будет между:
По количеству создаваемых линий построители разделяются на:
Создание каркасов для гипсокартона и прочих подсистем
Пристенные и потолочные каркасы (например, для монтажа плит ГКЛ или деревянной вагонки) раньше собирали при помощи отвеса, шланги с водой, контрольных шнуров и очень длинного реечного уровня. Но даже уровень-правило длиной до 2-3 метров не мог зацепить профили или бруски по всей комнате. Как результат, возникали нежелательные погрешности, либо выставление каркаса занимало слишком много времени.
С появлением лазерного нивелира скорость и качество монтажа выросли в разы. Также удалось отказаться от использования целого набора инструментов. И заметим, что погрешность качественных построителей составляет всего 0,3-0,1 мм на метре, что в несколько в раз меньше, чем у хорошего пузырькового уровня.
Выставление подсистемы ведется непосредственно по лучу (профили ставятся в створ с проецируемой плоскостью). В сложных местах более удобно воспользоваться контрольной мишенью, закрепленной на профилях.
Укладка плитки на стены или на пол
Плиточные работы всегда требовали использования высокоточного и при этом очень надежного реечного уровня. Если при корректировке плитки относительно рабочей плоскости обычный уровень сложно заменить лазерным устройством, то при позиционировании рядов и швов построители просто незаменимы.
Прибор, который рисует четкие пересекающиеся линии, позволяет идеально точно произвести облицовку, без использования шнуров, угольников или правила. Кстати, сейчас выпускаются специальные модели лазерных устройств, предназначенные именно для плиточных работ.
Монтаж натяжных потолков
Самая важная операция при монтаже натяжного потолка — это точная и надежная установка на стены стартового профиля. Теоретически можно воспользоваться ватерпасом для выставления меток, а потом соединить их в полный периметр отбивочным шнуром. На небольших площадях можно использовать реечный уровень.
Лазерный построитель, проецирующий плоскость на 360 градусов, позволяет производить монтаж практически сразу после установки — прямо по лучу. При этом мастер мгновенно видит все перепады на перекрытии. В том числе лазером засвечиваются отдельные элементы, которые выступают за рабочую плоскость и могут касаться полотна (например, провода освещения и т.п.). С обычными типами уровней такого «всевидения» нет.
По лазерному уровню потолочники выставляют платформы для монтажа светильников и люстр, закладные для карнизов, разделительные профили.
Кладка
Как в случае с облицовкой поверхности кафельной плиткой, совсем отказаться от использования обычного уровня каменщику не удается. Но вполне реально заменить шнур, по которому размечают первые кирпичи, ровняются все последующие ряды или создаются проемы и столбы.
Установка маяков для штукатурки или стяжки
Лазерный построитель буквально создан для выставления маяков. Реечный уровень или правило не дает главного — они не показывают всю плоскость целиком. Мастеру необходимо много раз переставлять разметочный инструмент в разных направлениях, передвигать его по маякам, чтобы зацепить их и добиться касания всех элементов.
Лазерный «засвет» искомой плоскости решает множество возникающих проблем, главная из которых — искривление будущего намета из-за некачественно установленных маяков. Выставлять маяки можно сразу по лучам электронного прибора. Некоторые мастера предпочитают предварительно устанавливать в один створ своеобразное поле саморезов, которые послужат основой для крепления маяков. Кстати, четко выставленные в один створ головки саморезов часто выступают в качестве маяков для выравнивания полов «нивелирмассой».
Лазерный уровень также поможет ориентировать маяки на смежных стенах таким образом, чтобы отделанные поверхности в итоге оказались под прямым углом.
Сборка лестничных маршей, перил
При работе с наклонными элементами лестниц обычные реечные уровни практически бессильны, если только в них нет функции цифрового угломера. К тому же реечными уровнями (в силу их ограниченной длины) сложно сделать разметку линии протяженностью, например, 3-5 метров.
Любой лазерный построитель легко покажет линию длиной более 10 метров. Но как же засветить им наклонную плоскость? Все просто — нужно только заблокировать переключателем маятник (эта функция обычно имеется) и, установив прибор на штативе, наклонить его.
Монтаж дверных и оконных блоков, изготовление откосов
Заполнение проемов и обустройство откосов без проблем можно выполнить пузырьковым уровнем. Но с лазерным построителем установка дверей и окон станет немного проще.
Другое дело, когда есть необходимость четко на одной высоте установить несколько окон, расположенных на одной стене. Тут пузырьковый уровень бессилен. Раньше применяли водяной ватерпас или оптические измерительные приборы, но теперь можно воспользоваться маятниковым построителем.
Если нужно установить большой подоконник или, например, сделать длинный откос, то тут лазерный уровень тоже незаменим.
Ландшафтные работы, изготовление ограждений, установка опалубки
Лазерные построители достаточно легко справляются с определением высот на местности. То есть там, где с обычным уровнем делать нечего. Другое дело, что для этих целей (из проблем: рост погрешности при увеличении расстояния, плохая видимость луча из-за дневного света, повышенные требования к точности) требуются серьезные профессиональные устройства. В идеале — ротационные приборы.
Разметка расположения перегородок, стен и прочих крупных объектов под прямым углом
Раз уж мультипризменный лазерный построитель рисует сразу несколько пересекающихся плоскостей, то почему бы не использовать такую возможность во благо? По факту здесь мастера юзают прибор и в качестве уровня/построителя, и одновременно в качестве лазерного угольника. Очень востребованная функция, например, для гипсокартонщиков или плотников.
Монтаж в одну линию осветительных приборов, розеток, картин, радиаторов отопления
Если нам в момент крепления необходимо выровнять какой-то единичный элемент, то можно воспользоваться простым реечным уровнем. Но задача становится намного сложнее, когда следует ровно расположить сразу несколько предметов, причем не просто «по струнке» (может выручить обычный шнур), а именно по уровню.
Поклейка обоев, приклеивание молдингов, установка перфоуголка
Все больше маляров выбирает построитель вместо реечного уровня. Лазерный прибор дает точную линию необходимой длины, например, для вертикальной разметки на стене стартового обойного полотна. Это незаменимый помощник при установке перфорированных уголков перед шпаклеванием.
С помощью лазерного уровня можно отбить четкую горизонтальную линию, к примеру, чтобы установить галтель или при покраске отделить скотчем панель на стене.
Прокладка инженерных коммуникаций (провода, трубы, воздуховоды)
Каждый раз, когда есть необходимость разметить пути следования коммуникаций, вместо контрольного шнура можно использовать построитель и производить монтаж по лазерной линии. А если поставлена задача проложить трубы или трассы проводов по уровню (либо под уклоном) — то лазерному прибору альтернативы практически нет, ведь реечный уровень, опять-таки, часто оказывается для этого слишком коротким.
Навешивание шкафов и полок, сборка мебели
Мебельщики всех мастей тоже облюбовали лазерные построители, ведь ими можно не только четко определить вертикальность и горизонтальность отдельных элементов (с чем, собственно, неплохо справляется обычный уровень), но также четко выставить все по уровню.
Этим прибором запросто можно выставить столешницу, основу подиума и прочие крупные «детали».
Лазерный нивелир помогает мебельщикам качественно проинспектировать объект перед выполнением замеров, например, определить взаимную прямоугольность и отвесность стен перед расчетом кухонного гарнитура.
Выводы
Лазерный построитель с успехом заменяет множество других инструментов и приспособлений. Среди его неоспоримых достоинств:
В общем, лазерный уровень — это реально полезный прибор, который отработает каждую свою копейку хоть дома, хоть в профессиональной деятельности. В статье мы описали далеко не все варианты его использования. Поэтому если вы обладаете таким инструментом и еще как-то применяете лазерный построитель — пишите в комментариях, всем будет интересно узнать что-то новенькое…