Нормативная долговечность общественных зданий в зависимости от группы капитальности
Расчетные сроки службы для зданий различных групп капитальности были установлены «Положением о проведении планово-предупредительного ремонта жилых и общественных зданий», утвержденным в 1964 г. Госстроем СССР, а также соответствующими положениями о ремонте производственных зданий и объектов другого назначения.
Долговечность индустриальных сооружений обуславливалась не только новым конструктивом, но и увеличением удельного веса несменяемых элементов, что вело к значительному сокращению эксплуатационных расходов.
В лучших домах традиционной, несерийной (традиционной) постройки доля несменяемых конструкций достигала примерно 42% (к несменяемым относились фундаменты, стены, лестницы). Остальные элементы (прежде всего, деревянные перекрытия) предполагалось заменять по мере их износа в процессе эксплуатации.
В индустриально построенных зданиях несменяемые конструкции составили 53%, так как к ним добавились несменяемые сборные железобетонные перекрытия, была значительно увеличена долговечность фундаментов. Так же несменяемой стала считаться и крыша, поскольку при развитии серийных сооружений произошла повсеместная замена скатных крыш на плоские с внутренним водостоком.
Следует отметить, что увеличение объема несменяемых элементов приводил к значительному удорожанию проектирования и строительства жилого дома. Именно это противоречие снимали индустриальные подходы к возведению жилья – только заводская штамповка могла быть широко доступна всем слоям населения.
Удельный вес стоимости несменяемых элементов
Конструкции |
Удельный вес стоимости, % общей стоимости |
|
в кирпичных зданиях старой постройки |
в серийных кирпичных и полносборных зданиях |
|
Фундаменты |
5 |
7 |
Стены |
35 |
30 |
Лестницы |
2 |
2 |
Перекрытия |
— |
11 |
Крыши |
— |
3 |
Итого |
42% |
53% |
Для отдельных конструктивных элементов зданий в положении также устанавливались усредненные сроки службы. Предполагалось, что все несменяемые конструкции имели сроки службы, равные срокам существования самих зданий. Все остальные конструкции и оборудование зданий — соответствовали различным нормативным срокам службы, зависящим от материала, условий эксплуатации и иногда от группы капитальности, т. е. от первоначального вида и качества материалов и работы. Наибольшие сроки установлены для деревянных перекрытий (80—60 лет) и полов, средние для перегородок, окон, внутренней отделки (40-30 лет), а наименьшие сроки для водосточных труб, различных мастик и окрасок (8-5 лет).
Другие виды конструкций по расчетным срокам их службы предполагалось сменить два раза (например, деревянные стропила, окна, двери), но периодичность ремонтов определяли наиболее недолговечные конструкции — кровли и покрытия наружных выступающих деталей, их состояние выявлялось при периодических осмотрах. В акте осмотра обосновывалась необходимость ремонта.
ЗДАНИЯ ИНДУСТРИАЛЬНОГО ТИПА |
||
I группа капитальности «Уникальные» Нормативная долговечность 175 лет |
||
Типологическим признаком группы является наличие каркаса в сооружении (металлического или железобетонного), что создает возможность использования большепролетных перекрытий
Ограждающие конструкции – навесные или самонесущие. |
||
II группа капитальности «Особо капитальные» Нормативная долговечность 150 лет |
||
К группе относятся практически все здания, возводившиеся после индустриализации строительной отрасли*.
Основные типологические признаки: — фундаменты железобетонные (ленточные, столбчатые, свайные, в виде плиты на упругом основании); — стены каменные (кирпичные из индустриальной сплошной кладки), крупнопанельные и крупноблочные; — перекрытия железобетонные (ребристые, затем плоские пустотные)
|
||
ЗДАНИЯ ТРАДИЦИОННОГО ТИПА |
||
III группа капитальности «Капитальные» Нормативная долговечность 125 лет |
||
К группе относятся лучшие дореволюционные постройки и «сталинки».
Основные типологические признаки: — фундаменты каменные, бутобетонные и бетонные (монолитные); — стены* каменные обыкновенные кирпичные; — перекрытия смешанные (деревянные в жилой части, монолитные железобетонные на путях эвакуации); — лестничные марши железобетонные монолитные на металлических косоурах и тетивах |
||
IV группа капитальности «Обыкновенные» Нормативная долговечность 100 лет |
||
Типологически группа практически ничем не отличается от предыдущей. Исключение составляют лишь наружные ограждающие конструкции:
– стены выполняются из облегченной кладки из кирпича, шлакоблоков и ракушечника; фундаменты бутобетонные из искусственного бутового камня |
||
V группа капитальности «Деревянные» Нормативная долговечность 50 лет |
||
К группе относятся не только рубленые, но и брусчатые, а так же смешанные (обложенные кирпичом) и сырцовые (обложенные глинобитными изделиями, не прошедшими термическую обработку). Основные типологические признаки: — фундаменты ленточные бутовые; — стены рубленые, брусчатые и смешанные, сырцовые; — перекрытия деревянные |
||
VI группа капитальности «Каркасно-щитовые» Нормативная долговечность 30 лет |
||
|
К группе относятся сборно-щитовые, каркасные и фахверковые дома. Группа выделяется по узлу примыкания ригеля к ограждению, поэтому к ней относят и дома первых индустриальных серий с неполным каркасом. Основные типологические признаки: — фундаменты на деревянных стульях или бутовых столбах; — стены каркасные, глинобитные и др.; — перекрытия деревянные |
|
VII группа капитальности «Саманно-камшитовые»» Нормативная долговечность 15 лет |
||
К группе относятся все жилые дома, ограждающие конструкции которых сложены любыми типами глинобитных изделий, не прошедшими полную термическую обработку. Наиболее распространенный тип подобных сооружений в России – так наз. «мазанка». |
Все конструкции, имеющие сезонное применение (летние палатки, павильоны, каркасы рождественских елей и т.п.) – имеют нормативную долговечность 5 лет и после пяти сезонов не должны использоваться.
«График жизни»
Рассмотрим жизненный цикл строительного сооружения с момента выбора его технической типологии и компоновки расчетной схемы. Все три критерия надежности сооружения (безотказность, долговечность, ремонтопригодность) органично взаимодействуют на графике жизни.
График «жизни» сооружений всех типов капитальности в пределах нормативного срока эксплуатации: граница периода интенсивного физического износа — нормативная долговечность сооружения
Рассмотрим представленный на рисунке усредненный «график жизни» сооружения, независимо от группы капитальности, к которой оно принадлежит. По оси ординат – откладывается вероятность отказа f (x), то есть значения по оси ординат являются отражением критерия безотказности сооружения.
По оси абцисс графика жизни – откладывается время, поскольку надежность сооружения рассматривается во времени. Окончание III периода интенсивного физического износа в положительной части графика жизни – является нормативной долговечностью данного типа сооружения. Нормативная долговечность откладывается с начала координат, с момента ввода сооружения в эксплуатацию. Таким образом, ось абцисс, по сути, отражает критерий долговечности.
Одновременно график жизни является отражением критерия ремонтопригодности. С момента ввода в эксплуатацию начинается первый межремонтный срок, т.е. срок между капитальными ремонтами. Для всех групп капитальности этот срок принимается в 25 лет, различается лишь состав ремонтных работ для разных типов жилых зданий.
Однако система планово-восстановительных мероприятий сооружения не ограничивается одними капитальными ремонтами. В течение пяти лет протекает цикл текущих ремонтов, которые получили такое название, поскольку делаются не в строго установленный графиком ремонтов период, а протекают в течении пяти лет и могут выполняться по мере необходимости.
Отрицательные временной отрезок на графике жизни — период проектирования и строительства, когда вероятность отказов растет, несмотря на то, что сооружение еще не введено в эксплуатацию, то есть еще не начался процесс «наработки на отказ». В этот период происходит накопление случайных эксцентриситетов, которые в дальнейшем могут привести к отказам в сооружении.
Вина за аварии и обрушения в период строительства, как правило, лежит на авторах проекта, поскольку до приложения полезной нагрузки конструкции рушатся под собственным весом. Это означает, что в расчетах не был учтен должным образом вес самого сооружения, а его конструктивная схема не имела достаточной пространственной жесткости.
Первые 1,5-2 года после ввода сооружения в эксплуатацию длится период приработки сооружения под полезную нагрузку. Вероятность отказов в этот период резко возрастает. Поэтому различными инструкциями ограничивается приложение всей полезной нагрузки сразу. Жильцы заселяются постепенно, в разные подъезды, на разные этажи. Дом к снабжению ресурсами подключается также постепенно. Период заселения длится, как правило, не менее 3 месяцев. В этот период сказываются все ошибки в проектировании и несоблюдение технологии в построечный период, поэтому за отказы периода приработки несут проектировщики и строители.
После приработки под полезную нагрузку сооружение вступает в период нормальной эксплуатации. В этот период необходимо соблюдать все эксплуатационные требования по критерию ремонтопригодности, только в этом случае вероятность отказов будет стабильно ничтожная, что нашло отражение в графике жизни. Отказы периода нормальной эксплуатации происходят исключительно по вине эксплуатирующих организаций, не соблюдающих требования по технической эксплуатации зданий и сооружений.
Многочисленные данные длительных наблюдений позволили установить, что на процесс эксплуатации приходится 22% всех аварий и разрушений жилых зданий. В том числе до первого года эксплуатации, в период приработки — 9%, до 15 лет — 7%, свыше 15 лет — 6%; на период после капитального ремонта — 3%.
Как было установлено, подавляющая часть аварий эксплуатационного периода, произошла по вине неквалифицированного персонала. Поэтому, наряду с климатическими факторами и факторами окружающей среды к группе причин внешнего характера наступления отказов было нормативно отнесено качество
эксплуатации, а так же воздействия, предусмотренные системой технического обслуживания и ремонта.
Заметим, что в деревянных сооружениях (IV группа капитальности, «Деревянные») период нормальной эксплуатации составляет 28 лет. Но если сооружение будет принято по каркасно-щитовому типу (V группа капитальности, «Каркасно-щитовые»), то, вне зависимости, из каких материалов будет приниматься сам щит ограждения и каркас сооружения, продолжительность периода нормальной эксплуатации составит лишь 8 лет.
Мазанка (VI группа капитальности, «Саманно-камшитовые»), потому и получила такое наименование, что период интенсивного физического износа у нее наступает сразу же после периода приработки. Для поддержания эксплуатационных качеств мазанки, ее все время подмазывают, мажут, замазывают.
За 15-20 лет до наступления предельного срока нормативной долговечности сооружение вступает в свой последний период жизни – период интенсивного физического износа. В силу большого физического износа конструкций вероятность отказов в этот период очень велика. Ремонтно-восстановительные мероприятия в период интенсивного физического износа, как правило, прекращаются, сооружение готовится к сносу и утилизации. Какие-либо реконструкционные мероприятия проводятся ближе к середине периода нормальной эксплуатации.
В период интенсивного физического износа возможна лишь реставрация памятников архитектуры и зодчества.
По приведенному графику жизни можно судить, насколько важным элементом эксплуатации сооружений является система обязательных технических обследований жилых зданий и сооружений, нормативно обоснованная в гл. 3 ВСН 57-88(р) «Положение по техническому обследованию жилых зданий».
Наибольшее значение
в этой системе имеют общие осмотры сооружения, не только позволяющие судить о его состоянии и физическом износе, но и являющиеся основным обоснованием всех ремонтно-восстановительных мероприятий. Особое внимание традиционно уделяется проверке состояния фасадов зданий и их выступающих и архитектурных деталей (карнизов, козырьков, балконов и др.), т.е. тех элементов сооружений, любые отказы которых представляют наибольшую угрозу жизни людей. По выявленным недостаткам должны быть приняты оперативные меры.
По данным общего весеннего осмотра и недостаткам здания, выявленным ранее в прошедший зимний период, составлялся перечень мероприятий, необходимых для подготовки здания и его оборудования к эксплуатации в следующую зиму, о чем составляется акт в двух экземплярах, один из которых должен хранится в жилищно-эксплуатационной организации, а
второй передается балансодержателю (владельцу) сооружения.
Кроме того, весенними общими осмотрами уточнялись:
-
объемы работ по текущему ремонту (неотложному и профилактическому);
-
перечень неисправностей и повреждений для планируемых мероприятий капитального ремонта.
Общий осенний осмотр жилых зданий производится до начала отопительного сезона для проверки готовности здания к зиме. К этому времени должны были быть закончены все работы по подготовке жилого дома к эксплуатации в зимних условиях. В процессе проведения осеннего осмотра уточняются объемы работ текущего ремонта на планируемый год.