Presné meranie sklonu strechy a komplexné využitie nivelačných prístrojov v stavebnej praxi

Na stavbe často rozhoduje detail: rozdiel pár centimetrov na presahu alebo zabudnutý vikier vie spraviť rozdiel v počte škridiel, doplnkov aj vo výslednej cene. Zvlášť pri rekonštrukciách a výstavbe rodinných domov je kľúčové poznať presné rozmery strechy, vrátane jej sklonu. Tento návod je postavený pre majiteľov domov a rekonštrukcie, kde máte strechu pred sebou, no nechcete tráviť dni výkresmi. Mnoho meraní sa dá realizovať s jednoduchými pomôckami, no pre maximálnu presnosť, ktorá je v stavebníctve kľúčová, je nevyhnutné siahnuť po profesionálnych meracích prístrojoch, ako sú nivelačné prístroje.

Význam merania sklonu strechy pre projekt a realizáciu

Sklon strechy je vyjadrený ako uhol strešnej roviny, ktorý táto zviera s vodorovnou rovinou, pričom sa vyjadruje v stupňoch, prípadne v percentách. Prečo je dôležité poznať sklon strechy? Práve správny odvod vody zo strechy je jedným z hlavných dôvodov, prečo je nutné poznať sklon strechy. Strešná krytina šikmej strechy sa považuje za bezpečnú, ak zamedzuje vnikaniu zrážkovej vody (dážď, sneh, roztopený sneh a pod.) do podstrešného priestoru. Sústava dômyselne navrhnutých vodných drážok na jednotlivých škridlách zabezpečuje odtok vody z vyššie položených škridiel na nižšie umiestnené.

V normálnych podmienkach je teda všetka voda bezpečne odvedená zo strešnej roviny do odkvapového systému a odtiaľ na zem, resp. do kanalizačného systému. V prípade abnormálnych poveternostných javov sa určité množstvo vody môže dostať pod krytinu. Pre každý typ krytiny existuje iný bezpečný sklon strechy. Každá strešná krytina má deklarovaný špecifický hraničný sklon strechy. Je to najnižší uhol sklonu, pri ktorom sa daná krytina osvedčila ako odolná voči vnikaniu zrážkovej vody. Vo všeobecnosti platí, že čím vyššie sú drážky slúžiace na odvod vody na konkrétnom druhu krytiny alebo čím väčšie je jej výškové prekrytie, tým viac sa jej hraničný sklon posúva k nižším hodnotám. Tie sa v prípade tvrdých skladaných krytín začínajú na hodnote 22° (Na trhu sú aj krytiny špecifického tvaru určené na nižšie sklony striech, no je nutné použiť tzv. doplnkovú hydroizolačnú vrstvu).

Sklon ovplyvňuje všetko: od vhodnosti krytiny, cez potrebné doplnky, až po skutočnú plochu šikmej roviny. Od uhla sklonu strešnej roviny závisí aj potreba kotvenia škridiel umiestnených na strešnej rovine. Uhol sklonu strechy má vplyv aj na návrh rozstupu latovania a výšky, resp. plochy vetracej medzery pod krytinou.

Príprava na presné meranie strechy

Kde začína cesta k novej streche? Pri počítači. Prvým krokom úspešného projektu je správne zmeranie strechy. Nemusíte mať geodetické pomôcky, ale presnosť robí rozdiel. Ideálne je mať pásmo (aspoň 5-8 m), laserový merač, papier (alebo mobil) na náčrt, ceruzku a jednu pomocnú osobu. Ak je strecha vysoká alebo strmá, bezpečnosť má prednosť pred „dokonalým“ meraním na mieste. Mnohé rozmery sa dajú získať aj z pôdorysu domu, z merania odkvapových hrán zo zeme, prípadne z projektovej dokumentácie. Ak máte projekt, sklon býva uvedený priamo. Ak máte projekt alebo starší kladačský plán krytiny, pošlite ho celý - aj keď je starý.

Najprv si pomenujte, čo vlastne meriate. Je to sedlová strecha (2 roviny), valbová (4 roviny), polvalba, alebo členitá strecha s viacerými hrebeňmi a úžľabiami? Pri kalkulácii krytiny nejde len o plochu v metroch štvorcových. Rozhodujú aj dĺžky hrán, sklony a všetky prestupy. Pri väčšine rodinných domov sa strecha dá rozkresliť ako súčet plôch: obdĺžniky (hlavné roviny), trojuholníky (nárožia, ukončenia), prípadne lichobežníky (zložitejšie pôdorysy).

Praktické metódy merania sklonu strechy

Merať strechu môžete buď priamo zhora zo strechy alebo zo zeme. Pokiaľ zvolíte prvú možnosť, dočkáte sa presnejších údajov, avšak pokiaľ vám bezpečnosť nedovolí, ponúka sa meranie zo zeme. V prípade šikmých striech odporúčame merať každú plochu zvlášť. To isté platí aj pri strechách zložitejšieho tvaru typicky pri streche manzardovej, valbovej. Strechu rozdelíme na jednoduchšie geometrické tvary a každý tvar tak meriame zvlášť.

Výpočet sklonu strechy

Ak budete chcieť vypočítať, aký sklon má vaša strecha, budete na to potrebovať poznať dva rozmery strechy, ktoré obvykle nie je problém odmerať. Bude to výškový rozdiel medzi odkvapom a hrebeňom, inak povedané výška strechy. Tento rozmer označíme ako V. Ďalší rozmer, ktorý bude nutné odmerať, je pôdorysná vzdialenosť medzi odkvapom a hrebeňom. Označíme ju ako A. Zo vzťahu tan(α) = výška / vodorovná dĺžka sa dá uhol dopočítať.

V ojedinelých prípadoch sa vám môže stať, že nebudete schopní zmerať výšku strechy. Pri troche šťastia a určitom fyzickom úsilí sa vám podarí odmerať dĺžku krokvy. Označíme ju ako K. Ďalším rozmerom, ktorý budete potrebovať odmerať, je - ako v predošlých prípadoch - pôdorysná vzdialenosť medzi odkvapom a hrebeňom.

Meranie z interiéru

Meranie z interiéru je v podstate možné vo väčšine domov. Postup je veľmi jednoduchý, postačí Vám uhlomer a vodováha. Uhlomer umiestnite na sadrokartónové podbytí. Vodováhu oprite do miesta stredu stupnice, teda do bodu 0. Vodováhu zaistite do vodorovnej polohy. Odčítajte hodnotu uhla medzi stenou a vodováhou. V prípade neobytného podkrovného priestoru postupujte obdobných spôsobom. Ak však nemáte v pôdnom priestore nič iné ako trámy a krytinu, použite pre určenie sklonu krokvy.

Odhad pomocou satelitných snímok

Pokiaľ vlastníte sedlovú strechu, môžete rozmer odhadnúť jednoducho z pohodlia domova. A to všetko vďaka satelitnej snímke a meraciemu nástroju dostupnému prostredníctvom Google Earth. Po vyhľadaní vašej presnej adresy a kliknutím na pravítko a označením hrán vášho domova sa zobrazí rozmer v metroch danej hrany.

Meranie ďalších kľúčových parametrov strechy

Čím viac rovín, tým viac dôležitých dĺžok: hrebeň, nárožia, úžľabia, štítové hrany, odkvapové hrany. Najjednoduchšie a často najpresnejšie je zmerať dĺžky odkvapových hrán. Pri sedlovej streche typicky zmeriate dve dlhé odkvapové strany (napríklad 10,40 m a 10,40 m). Zároveň si zmerajte pôdorysný rozmer „od odkvapu k odkvapu“ cez dom (šírka) a „po dĺžke“ (dĺžka). Ak máte presahy, zapisujte si dve veci: rozmer domu (murivo) a rozmer po okraj krytiny (odkvapová hrana). Pri zateplených fasádach a podbití môže byť presah väčší, než vyzerá. Ak Vaša strecha nemá pri odkvapových hrán žiadne presahy voči domu, máte vyhrané. Stačí zmerať dĺžku domu. V opačnom prípade, keď strecha prekračuje hranu domu, odporúčame nasledujúci postup. Postavte sa pod hranu strechy. Zaznačte si kolíkom značku do zeme. Pokiaľ chcete mať hodnoty presnejšie, priložte k hrane strechy latu, ktorá dosiahne až k zemi, vyrovnajte pomocou vodováhy a urobte značku na zemi. Inak možno postupovať približným systémom pohľadu, kedy sa postavíte priamo pod hranu a urobíte pod sebou značku. Rovnaký postup opakujte na druhej strane strechy.

Zapíšte si dĺžku hlavného hrebeňa a každého ďalšieho hrebeňa (napríklad na vikieri). Tieto dĺžky sú kľúčové pre doplnky, tesnenia, pásy, a často aj pre správny návrh odvetrania. Pre kalkuláciu nestačí vedieť, že „tam je komín“. Potrebujete rozmery a polohu. Zapíšte si šírku a hĺbku komína, približnú vzdialenosť od najbližšieho hrebeňa a od najbližšieho štítu alebo úžľabia. Pri strešných oknách je dôležitý aj typ a veľkosť. Inak sa rieši lemovanie pri profilovaných plechoch, inak pri škridle. Ak máte snehové zachytávače, fotovoltiku alebo plánujete nové prestupy, napíšte to hneď. Najlepšie funguje jednoduchý náčrt zhora (pôdorys strechy) a k nemu pohľady na jednotlivé roviny. Ak neviete niečo presne, je lepšie to priznať a označiť ako odhad, než poslať číslo, ktoré vyzerá presne, ale nie je. Najviac problémov robí zámennosť pôdorysnej plochy a skutočnej plochy po šikmine. Druhá častá chyba je ignorovanie presahov - pri bungalovoch to vie spraviť citeľný rozdiel.

Nivelačné prístroje v geodézii a stavebníctve

Nivelačné prístroje sú nepostrádateľným nástrojom pre každého, kto sa zaoberá stavebníctvom, či už ide o profesionálov alebo domácich majstrov. Nivelácia, pochádzajúca z francúzskeho slova "nivelle" (vodováha), je postup na vytyčovanie vodorovnej roviny a meranie výškových rozdielov v teréne pomocou nivelačného prístroja. Umožňujú presné meranie výškových rozdielov, čo je kľúčové pri realizácii akéhokoľvek projektu, od rozsiahlych stavieb až po výstavbu rodinných domov. Okrem určovania výšok dokážu niektoré prístroje merať aj uhlové rozdiely a vzdialenosti.

Výškové merania sú potrebné nielen v geodetickej praxi pri mapovaní, pri projektovaní a vytyčovaní komunikácií, priemyselných závodov, sídlisk, vodných diel a pod., ďalej pri meraní posunov a deformácií konštrukcií stavebných objektov a ich častí, ale aj pri vedeckej činnosti. Pri výškovom meraní sa určujú výškové rozdiely (prevýšenia) medzi jednotlivými bodmi na zemskom povrchu, a potom sa z nich odvodzujú nadmorské, resp. relatívne výšky. Niveláciou sa zisťujú posuny a deformácie veľkých budov a priehrad, ďalej vertikálne pohyby zemského povrchu na podkopaných územiach (spôsobené ľudskou činnosťou), ale aj na celých štátnych územiach a kontinentoch (spôsobené plávaním časti zemskej kôry alebo tektonickými pohybmi).

Základná konštrukcia nivelačného prístroja zahŕňa objektív a kompenzátor, ktoré sú jeho najdôležitejšími komponentami. Pre zabezpečenie optimálnej funkčnosti a zabránenie kondenzácii na šošovke sú mnohé prístroje plnené dusíkom. Konštrukcia umožňuje horizontálny pohyb prístroja v rozsahu 360 stupňov. Použitie zaostrovacieho tlačidla na ďalekohľade zabezpečuje jasný a ostrý obraz pozorovaného cieľa.

Na trhu existujú dva hlavné typy nivelačných prístrojov:

• Optické prístroje: Tieto prístroje sú charakteristické jednoduchou konštrukciou, vysokou odolnosťou a jednoduchým používaním. Sú obľúbené pre svoju presnosť, robustnosť voči vode a prachu a rozumnú cenu, čo ich robí ideálnou voľbou pre profesionálov aj amatérov.
• Digitálne prístroje: Ponúkajú vysokú presnosť a rýchlosť merania s možnosťou automatizovaného fungovania. Ich významnou výhodou je integrovaná pamäť na ukladanie nameraných údajov, avšak sú spojené s vyššou cenou.

Hoci optické aj digitálne prístroje dosahujú prakticky rovnakú úroveň presnosti, líšia sa v spôsobe ich používania a cenovej dostupnosti. Významnou novinkou je však aj digitálny nivelačný prístroj, ktorý dokáže sám odmerať výšku aj vzdialenosť.

Kľúčové parametre pri výbere nivelačného prístroja

Pri výbere vhodného nivelačného prístroja je dôležité zohľadniť niekoľko kľúčových parametrov:

• Zväčšenie: Zväčšenie prístroja je dôležité najmä pri meraní na rôzne vzdialenosti. Pre práce na kratšie vzdialenosti, ako je výstavba rodinného domu, postačuje zväčšenie 20x alebo 24x. Pri dlhších vzdialenostiach, ktoré sa často vyskytujú na rozsiahlejších stavbách, je potrebný prístroj so zväčšením 26x, 28x, 30x alebo dokonca 32x.
• Kvalita optiky: Kvalita optiky priamo ovplyvňuje presnosť a životnosť prístroja. Kvalitné prístroje sú vybavené sklenenými šošovkami, zatiaľ čo lacnejšie modely môžu používať plastové šošovky. Plastové šošovky sa rýchlejšie opotrebúvajú a zhoršujú možnosti zameriavania. Renomovaní výrobcovia ako Geomax, Leica alebo GeoFennel používajú výhradne kvalitnú sklenenú optiku.
• Upevnenie na statív: Pre dosiahnutie maximálnej presnosti pri meraní je nevyhnutné umiestniť nivelačný prístroj na statív. Je dôležité overiť kompatibilitu závitu statívu s prístrojom (najčastejšie ide o univerzálny závit 5/8"). Kvalitné prístroje sú často vyrobené z ľahkého, ale odolného hliníka, čo zaisťuje nízku hmotnosť. Menej kvalitné prístroje s kovovým telom bývajú ťažšie. Preto je pre nivelačný prístroj potrebný stabilný, ľahký alebo stredne ťažký hliníkový stavebný statív; ľahké statívy alebo fotostatívy nie sú vhodné.
• Odolnosť: Nivelačné prístroje s magnetickým kompenzátorom umožňujú vykonávať merania aj v nestabilných priestoroch, kde môže byť statív s prístrojom vystavený neustálym vibráciám. Tieto prístroje sú často odolné voči prachu a vode (napr. s krytím IPX6), čo ich predurčuje na prácu v náročných podmienkach, ako je dážď alebo prašné prostredie.

Zabezpečenie presnosti: Testovanie nivelačných prístrojov podľa STN ISO 17123-2

Pri práci s nivelačnými prístrojmi (NP) sa predpokladá splnenie základných osových podmienok, definovaných pre tento typ geodetických prístrojov. NP však ako každé meracie prístroje podliehajú rôznym vplyvom, ktoré môžu spôsobiť nedostatočne presné určenie prevýšení. Preto je nevyhnutné pred začatím každého merania dostatočne overiť funkciu prístrojov, vrátane kontroly osových podmienok, a v prípade nesplnenia osových podmienok tieto chyby odstrániť, určiť či prístroj spĺňa podmienky definované výrobcom pre požadovaný typ práce.

Jednou z možností overenia kvality geodetických prístrojov používaných v stavebnej praxi je testovanie podľa rady STN ISO 17123. Do tejto rady noriem patrí aj STN ISO 17123-2 (Nivelačné prístroje). Norma je z oblasti pôsobnosti medzinárodnej technickej komisie ISO/TC 172/SC 6 - „Optics and optical instruments /Geodetic and surveying instruments“ (Optika a optické prístroje/Geodetické a meracie prístroje), ktoré boli do sústavy Slovenských technických noriem (STN) prevzaté v roku 2010. Cieľom týchto skúšok je najmä overenie vhodnosti jednotlivých prístrojov na príslušnú úlohu a splnenie požiadaviek iných noriem. Postupy sú určené na skúšanie prístrojov v teréne bez potreby ďalších zariadení a sú navrhnuté tak, aby bol minimalizovaný vplyv atmosférických podmienok na výsledok testu.

Pred meraním je potrebné nechať prístroj aklimatizovať s vonkajším prostredím (2 min. na 1 °C teplotného rozdielu). Pre zníženie vplyvu refrakcie na minimum je vhodné na realizáciu skúšky vybrať vodorovné územie, terén by mal byť kompaktný, povrch rovnorodý, pričom je potrebné sa vyhnúť cestám pokrytých asfaltom alebo betónom. V prípade, že na prístroj svieti priame slnečné svetlo, je ho potrebné chrániť, napr. dáždnikom.

Postup je založený na určení prevýšenia medzi dvoma bodmi (približne 60 m vzdialenými), ktorý je považovaný za skutočnú (správnu) hodnotu. Dva body (A a B) sú stabilizované približne vo vzdialenosti Δ = 60 m. Nivelačný prístroj je potrebné postaviť približne do stredu medzi tieto dva body (Δ/2 = 30 m ±3 m), pre zníženie vplyvu refrakcie a vplyvu nevodorovnosti zámernej osi. Na získanie spoľahlivých výsledkov je potrebné zaistiť pri meraní zvislú polohu lát počas celého testovania.

Metodika testovania

1. Prvá séria meraní: Prístroj sa postaví približne do stredu medzi dva body A, B (Δ/2 = 30 m). Táto konfigurácia minimalizuje vplyv refrakcie a chyby optickej sústavy. Séria merania pozostáva z 10 meraní, každé meranie pozostáva z odčítania zámery vzad xA,j, na bode A a jedného odčítania vpred xB,j, na bode B. Medzi každým párom odčítaní je treba zmeniť mierne polohu prístroja a znovu urovnať a odčítať nové hodnoty. Po piatich meraniach (xA1, xB1, ..... xA5, xB5) sa merania vzad a vpred vymenia pre ďalších päť meraní (xA6, xB6, ..... xA10, xB10).
2. Druhá séria meraní: Je potrebné prístroj postaviť približne v polohe Δ/6 = 10m od bodu A a 5Δ/6 = 50 m od bodu B. Táto metodika sa používa na zisťovanie najlepšej dosiahnuteľnej presnosti vybraného - testovaného nivelačného prístroja v terénnych podmienkach a vyžaduje rovnaké dĺžky zámer (max. odchýlka 10 %). Doporučené dĺžky zámer sú 30 m.

Sklon zámernej osi sa touto testovacou metodikou nedá určiť, ale táto chyba nemá vplyv na empirickú strednú chybu, ani na rozdiel začiatku delenia nivelačných lát pri používaní rovnakých dĺžok zámer. Matematicko-štatistická analýza meraných údajov sa delí podľa použitej metodiky testovania (zjednodušená, alebo úplná). Rozdiel priemerných hodnôt prevýšení prvej a druhej série musí byť v rámci povolenej odchýlky pre plánovanú meračskú úlohu. Podľa úplnej testovacej metodiky je vhodné testovať prístroje určené pre presnú niveláciu a aplikácie v inžinierskej geodézii (prístroje vyššej triedy presnosti).

Rôzne typy nivelačných prístrojov a ich aplikácie

Podľa druhu urovnávacieho mechanizmu možno nivelačné prístroje rozdeliť na libelové alebo kompenzátorové. Urovnávacím mechanizmom týchto prístrojov je nivelačná libela (vysokocitlivá rúrková libela) uložená spolu s ďalekohľadom kolmo na vertikálnu os prístroja. Urovnaním zrektifikovanej libely pomocou elevačnej skrutky (pred každým čítaním na nivelačnej late) sa zabezpečí aj urovnanie zámernej osi do horizontálnej polohy. Urovnanie kompenzátorových prístrojov zabezpečuje kompenzátor - opticko-mechanický prvok, ktorý udržiava optickú os nivelačného prístroja v horizontálnej polohe za predpokladu, že je vopred nahrubo urovnaný kruhovou libelou. Tá svojím rozsahom citlivosti zabezpečuje správnu funkciu kompenzátora. Pri dobre zrektifikovanom prístroji je zámerná os totožná s optickou osou.

Dôležitým úkonom pri nivelácii je vytýčenie vodorovnej zámernej osi (vodorovnej zámery) a čítanie údajov na nivelačnej late zvislo postavenej na prestavovom bode. Na tento účel sa skonštruoval rad meracích prístrojov a pomôcok. Z nich treba na meranie zvoliť také, aby sa pri hospodárnom spôsobe merania súčasne splnili požiadavky na presnosť pre dané nivelačné práce.

Libelové nivelačné prístroje

• MEOPTA NK 30 x (ČSFR): Určený na technickú niveláciu (TN), na vytyčovanie profilov, na tachymetriu plochého, približne rovinatého územia a na melioračné práce. Má ďalekohľad s 30-násobným zväčšením a diaľkomerným nitkovým krížom. Obraz libely je prevedený do zorného poľa ďalekohľadu a na kontrolu a urovnanie libely sa používa koincidenčný spôsob.
• WILD N 3 (Švajčiarsko): Veľmi presný, používa sa na VPN I. a II. rádu, na zisťovanie vertikálnych pohybov zemského povrchu, ako aj posunov a deformácií veľkých priemyselných objektov a priehrad. Má ďalekohľad so 47-násobným zväčšením a klinovo upravený nitkový kríž. Dopĺňa ho optický mikrometer.
• ZEISS NI 004 (bývalá NDR): Veľmi presný, využíva sa na podobné účely ako prístroj Wild N 3. Má ďalekohľad s vnútorným zaostrovaním, so 44-násobným zväčšením a klinový tvar nitkového kríža. Obraz koincidenčnej libely je prevedený do zorného poľa ďalekohľadu. Presnosť prístroja sa udáva strednou chybou mo = 0,4 mm.km - 1.

Kompenzátorové nivelačné prístroje

Pri kompenzátorových nivelačných prístrojoch namiesto nivelačnej libely a elevačnej skrutky vytýčenie (urovnanie) zámernej osi ďalekohľadu zabezpečuje kompenzátor (opticko-mechanické zariadenie na samočinnú horizontáciu). Funkciu kompenzátora zabezpečuje kruhová libela, ktorá sa používa aj na predbežné urovnanie (horizontáciu) prístroja. Novšie typy kompenzátorových prístrojov sú vybavené digitálnymi technológiami, ktoré zjednodušujú a zrýchľujú štandardné postupy pri nivelačných prácach a minimalizujú vplyv ľudského faktora na výsledky meraní.

• MEOPTA MNK 20 (ČSFR): Určený na TN a všade tam, kde stačí presnosť merania, ktorú charakterizuje stredná chyba mo = 2 mm . km -1. Má analaktický ďalekohľad so stálou dĺžkou a s 28-násobným zväčšením.
• MOM NI B3 (MR): Pre jednoduchú obsluhu sa okrem TN používa pri výškových prácach na staveniskách elektrární, kanálov, mostov, železničných tratí a ďalších inžinierskych nivelačných prácach, kde krajná hodnota strednej chyby mo nesmie byť vyššia ako 2 mm.km -1. Má 28-násobné alebo 32-násobné zväčšenie ďalekohľadu a diaľkomerný nitkový kríž.
• MOM Ni-A3 (MR): Veľmi presný nivelačný prístroj charakterizovaný strednou chybou mo = 0,2 mm.km-1. Má 30-násobné, 40-násobné alebo 50-násobné zväčšenie ďalekohľadu (podľa použitého výmenného okulára) a optický mikrometer.
• OPTON Ni 2 (SRN): Patri k prvým kompenzátorovým nivelačným prístrojom. Novší typ má 32-násobné zväčšenie ďalekohľadu. Presnosť prístroja určuje stredná chyba mo = 0,7 mm . km-1. Pri použití optického mikrometra je stredná chyba mo = 0,3 mm.
• ZEISS NI025 (bývalá NDR): Používa sa v inžinierskej geodézii, dopravnom a vodnom staviteľstve, pri plošnej nivelácii, výškových vytyčovacích prácach, meraní profilov a určovaní kubatúr. Má ďalekohľad s 25-násobným zväčšením. Presnosť prístroja sa udáva strednou chybou mo = 2mm.
• ZEISS NI007 (bývalá NDR): Určený na PN a VPN. Má ďalekohľad s 32-násobným zväčšením, riešený periskopicky pre zníženie vplyvu refrakcie. Je do neho zabudovaný optický mikrometer. Presnosť prístroja charakterizuje stredná chyba mo = 0,5 mm . km-'.
• ZEISS NI 002 (bývalá NDR): Veľmi presný, spĺňa požiadavky na niveláciu najvyššej presnosti (VPN I. a II. rádu). Má kvázi absolútny horizont realizovaný otočným kompenzátorom a otočný okulár, čo umožňuje meranie z jedného miesta.
• Nové prístroje Zeiss (Ni 021 A, Ni 005A, Ni 020A, Ni 040): Disponujú automatickým systémom na kontrolu správnej funkcie kompenzátora, viditeľným v zornom poli ďalekohľadu. Ni 005 je určený na presnú niveláciu, s možnosťami použitia pri dĺžkach zámer od 1,8 m do 100 m s presnosťou ± 1,5 mm . km -'.

Laserové nivelačné prístroje

Na rozdiel od libelových a kompenzátorových nivelačných prístrojov, ktoré z hľadiska zdroja svetla označujeme ako optické nivelačné prístroje, pri laserových nivelačných prístrojoch je svetelným lúčom realizujúcim zámernú priamku laserový lúč. Tento vzniká obyčajne v hélium-neónových plynových laseroch a do potrebného tvaru formuje optický systém. Laserovými nivelačnými prístrojmi pri použití špeciálnych nivelačných lát možno dosiahnuť zámery do 500 m, zvyšuje sa tým efektívnosť meračských prác a uľahčuje prekonávanie terénnych prekážok. Prístrojmi sa dosahuje presnosť TN.

Rotujúce laserové nivelačné prístroje (napríklad Wild LNA 2L, AMMANN laser technik AG 20 a 30) s rotujúcim laserovým lúčom okolo svojej zvislej osi (laserový lúč sa samočinne pri postavení prístroja urovná) možno efektívne využiť pri rozličných stavebných prácach (plošná nivelácia, úprava a vyrovnávanie terénov, určovanie výšok pre rôzne stavebné stroje a pod.). Prístroje majú malú hmotnosť a laser napája batéria alebo suché články. Ideálnym prístrojom na výškové merania v exteriéri aj interiéri je rotačný laser. Robotník iba posúva prijímač po zvislej late a vyhľadáva laserovú rovinu. Rotačné laserové prístroje sa vyrábajú podľa týchto kritérií: presnosť, dosah (môže byť aj kilometer), univerzálnosť (prístroj môže vytyčovať vodorovnú, ale aj zvislú alebo šikmú rovinu) a odolnosť proti poveternostným podmienkam.

Špeciálne vodoodolné kanálové lasery sa využívajú pri budovaní inžinierskych prípojok, najmä kanalizácie, kde sú minimálne spády. Prístroj sa osadí na začiatok kanálovej rúry, nasmeruje sa do výkopu a na displeji sa nastaví projektovaný spád. Na druhom konci výkopu sa osadí terč. Prístroj po zapnutí vysvieti laserový lúč, ktorý sám automaticky vyhľadá terč. Dosah kanálového lasera je asi 200 m.

Digitálne nivelačné prístroje

Digitálne nivelačné prístroje Leica Sprinter disponujú stabilným kompenzátorom s magnetickým tlmením. Eliminuje chyby z nesprávneho odčítania na laty a zo zapisovania. Sú vhodné do vlhkého prostredia alebo pri zníženej viditeľnosti. Disponujú LCD displejom s automatickým odčítaním hodnoty z laty, určením prevýšenia a vzdialenosti, s možnosťou doplnenia o odčítanie uhla. Funkcia Tracking umožňuje sledovať a priebežne merať pohybujúcu sa latu. Modely M s programom líniovej nivelácie dokážu zaregistrovať 1 000 meraní s následným prenosom do počítača. Princíp merania s digitálnym nivelačným prístrojom Leica SPRINTER je veľmi jednoduchý: prístroj nasmerujete na digitálnu nivelačnú latu s čiarovým kódom a potlačíte tlačidlo. Na displeji sa objaví výška, ale aj vzdialenosť až do 100 m. Hlavnou prednosťou digitálneho merania je vylúčenie chyby zo zlého odčítania nivelačnej laty, nakoľko prístroj meria automaticky.

• Sokkia SDL50: Digitálny nivelačný prístroj s automatickou registráciou meraného bodu, ktorá eliminuje riziko chybného odčítania. Je vybavený internou pamäťou na 2 000 bodov. Má závesný kompenzátor s magnetickým tlmením a pracovným rozsahom nad 15‘. S 28-násobným zväčšením a presnosťou 1,5 mm/km (pri late s čiarovým kódom).
• Trimble® DiNi®: Odolný proti vode a prachu (IP 55). Podsvietený displej a osvetlená bublina libely umožňujú meranie aj v šere. Interná pamäť zaznamená 30 000 dátových riadkov. Kompenzátor s možnosťou urovnania do 15’ a ďalekohľad s 26- až 32-násobným zväčšením.
• Elektronické digitálne nivelačné prístroje radu DL-100C: Určené na všetky druhy nivelačných prác. Umožňujú meranie nivelačných relácií metódou technickej nivelácie, presnej nivelácie, opakované meranie bodov bokom, inverzné meranie a vytyčovanie. Do ich internej pamäte možno uložiť 2 400 záznamov.

Prehľad vybraných nivelačných prístrojov

Nivelačné laty a príslušenstvo

Nivelačné laty, ako pracovné meradlá na určovanie výškových rozdielov, spolu s nivelačnými prístrojmi rozhodujúco ovplyvňujú presnosť nivelácie. Musia však spĺňať požiadavky na materiál a technickú realizáciu stupníc, aby neskresľovali namerané výsledky. Na veľmi presnú niveláciu (VPN) a presnú niveláciu (PN) sa používajú invarové laty s dvoma stupnicami vzájomne posunutými o konštantnú hodnotu. Pri meraní s Leica Sprinter možno použiť teleskopickú nivelačnú latu Leica GSS, ktorá má z jednej strany čiarový kód a z druhej strany klasickú nivelačnú stupnicu.

Okrem samotného nivelačného prístroja je dôležité myslieť aj na kvalitný statív a nivelačnú latu. K nivelačným prístrojom Sokkia sú kombinovateľné s hliníkovým statívom Kombo a držiakom nivelačnej laty. Pre zabezpečenie správnej funkcie kompenzátora je nevyhnutné pred každým meraním vyrovnať prístroj pomocou vyrovnávacích skrutiek a skontrolovať, či je kruhová libela na prístroji vyrovnaná.

Popri uvedených prístrojoch môžu investor aj dodávateľ merať rozmery a stavebné otvory laserovým diaľkomerom (laserový merač). Ručné diaľkomery slúžia na jednoduché, rýchle a presné zameranie dĺžky aj tam, kde sa nedostanete s pásmom. Zdrojom merania je viditeľný laserový lúč, pričom sa využíva jeho pasívny odraz od protiľahlého objektu. Lídrom vo vývoji laserových diaľkomerov je spoločnosť Leica. Na kontrolu výšky a rozmerov krovu je vhodný laserový diaľkomer.

Na prenášanie výšky z miestnosti do miestnosti sa okrem laserových prístrojov používa aj hadicová vodováha. Alternatívou obyčajnej hadicovej vodováhy je elektronická hadicová vodováha. Na obklady a dlažby je najlepšou pomôckou krížový laser, ktorý zabezpečí presné určenie zvislice, vodorovnej roviny, ale aj šikminy. Pre podrobné vytýčenie stavby je dôležité určiť polohu, ako aj výšku každého objektu. Toto meranie môžete zveriť geodetovi, ale môžete ho vykonať aj vo vlastnej réžii, a to tak, že si obstaráte vhodné prístroje. Na určenie výšky a roviny sa najčastejšie používa nivelačný prístroj, ale čoraz častejšie sa používajú laserové prístroje: buď rotačný laser, alebo čiarový laser.

Kontrola kvality stavebných prác a prevencia chýb

Každý drobný stavebný investor, ako aj stavebný dodávateľ, musí počas celej výstavby riešiť problémy s presnými rozmermi stavby. Priebežnou kontrolou postupu výstavby sa vyvarujete problémov s kvalitou, ktoré môžu nepríjemne zdržať postup výstavby. Chceli by ste čo najskôr dokončiť stavbu? Aj keď ste len „malý investor“, nebojte sa použiť jednoduché a lacné prístroje, ktoré podstatne pomôžu pri napredovaní prác. Pri stavebných prácach platí staré známe - dvakrát meraj a raz rež.

Kvalitne urobená hrubá stavba je dobrým základom na dokončovacie práce. Presné výškové osadenie a zvislosť ušetria spotrebu drahých dokončovacích materiálov (stierky, nivelačné podlahové materiály a pod.). Škody vzniknuté zlým meraním sa potom „lepia“ prilievaním betónu alebo drahého nivelačného poteru, v horšom prípade sekaním a odstránením prebytočných stavebných materiálov. V konečnom dôsledku všetko zaplatí investor.

Problémov sa môžete ľahko vyvarovať, ak máte možnosť rýchlej kontroly ukončenej etapy prác. Na to Vám poslúžia prístroje, ktorými okamžite premeriate základné geometrické parametre stavby, ako sú: vzdialenosť, priamka, rovina, zvislosť a kolmosť. Základným a zároveň najpresnejším prístrojom na určovanie výšok, prevýšení alebo vytýčenia roviny na stavbe je nivelačný prístroj.

Vzrastajúce nároky na rýchlosť a kvalitu výstavby, ale aj nastupujúce nové trendy v stavebníctve sú podnetom na neustály rozvoj a technologické napredovanie týchto prístrojov, kde hlavným motívom je nielen samotné uľahčenie obsluhy zariadenia či zberu dát, ale aj vylúčenie chýb v dôsledku zlyhania ľudského faktora. Po ukončení stavby nasleduje kolaudácia a zápis do katastra nehnuteľností - môže ho vykonať len autorizovaný geodet.

tags: #nivelacny #pristroj #postup #pri #merani #sklonu