Реконструкция зданий и сооружений

потеря сооружением технологического соответствия его назначению, восстановление которого связано с дополнительными затратами.

Физический износ конструкций  сооружения определяется по Методике определения физического износа гражданских зданий, изданной МЖКХ РСФСР в 1970 г. Сущность ее состоит в следующем:

износ конструкций (%) определяется по специально разработанным таблицам внешних признаков износа; таких таблиц разработано 54: для разных типов фундаментов, стен, перекрытий и других конструкций;

износ сооружения (%) определяется как сумма произведений износа отдельных конструктивных элементов на, их удельную стоимость, деленная на 100. Для этого разработан Сборник укрупненных показателей восстановительной стоимости жилых и общественных зданий (Госстрой СССР, 1970). В нем приведена доля стоимости конструктивных элементов в различных типах зданий.j

Таким образом, физический износ Q определяется по формуле

Q = E_ft*e / g_i, (1)

где g_i — износ отдельного элемента сооружения, %; е;— доля стоимости этого элемента по отношению к стоимости всего здания, %.

При определении износа здания его делят обычно на девять элементов. В табл. 3.1 приведен пример определения физического износа здания по девяти его конструктивным элементам. Износ здания в этом примере составит Q = 2175/100~ ~22 %. Максимальный износ эксплуатируемых сооружений не должен превышать 70—80 %.

В некоторых работах  ошибочно утверждается, что физический износ, достигнув 35—40%, прекращается во времени — кривые на графиках приближаются к горизонтальной линии и долговечность зданий становится как бы бесконечной без капитальных ремонтов. На самом же деле это не так. Износ с течением времени возрастает, особенно резко после достижения зданием примерно 0,8 расчетного срока службы. Так, затраты на ремонт при износе 65 % в 30 раз больше, чем при износе 10%. В среднем возрасте зданий их износ составляет около 0,35 % в год, а в конечном периоде — в три раза больше.

Необходимо отметить, что  на физический износ зданий оказывают влияние очень многие факторы. Даже здания, построенные одной и той же организацией по одному и тому же проекту, в одно и то же время, в зависимости от уровня эксплуатации по величине износа отличаются в три раза. Интересные в этом отношении данные изложены в работе [11]: в ней приведены коэффициенты износа зданий в зависимости от различных факторов. Так, износ зданий с плохой инсоляцией в 2,2 раза больше, чем с хорошей; многоэтажные здания быстрее изнашиваются, чем малоэтажные, и т. п. Поэтому факторы, влияющие на интенсивность физического износа, должны возможно полнее учитываться проектировщиками, строителями, эксплуатационниками с целью обеспечения нормативного срока службы зданий при меньших затратах на капитальный ремонт. При сочетании положительных факторов можно достигнуть снижения износа и продления срока службы зданий; однако прогнозировать интенсивность износа на длительный период можно только весьма приближено, так как трудно заранее предугадать фактическое сочетание отмеченных выше факторов и их влияние на износ конкретного здания. Величину снижения износа при капитальном ремонте можно вычислить путем повторной оценки технического состояния по Методике, указанной выше; она обычно даже при отличном ремонте не превышает 50—70 %.

Моральное старение первой формы — обесценение ранее построенных зданий — имеет небольшое практическое значение. Моральное старение второй формы — технологическое старение — требует дополнительных капитальных вложении на его ликвидацию, на модернизацию сооружений применительно к современной технологии устранением этого вида старения приходится все время встречаться на практике. Однако определение морального старения второй формы более сложно, и поэтому нет еще официальной методики его расчета. Можно воспользоваться ленинградским методом совместного учета физического износа и морального старения при составлении перспективных планов ремонта и модернизации зданий и сооружений [16 и 17].

Особенно интенсивен моральный  износ производственных зданий в связи с научно-технической революцией и быстрым обновлением технологии производства. Так, полная смена технологии в машиностроении происходит через пять лет, в радиоэлектронике в течение одного года, что требует переоборудования и модернизации зданий.

Моральный износ происходит скачкообразно  по мере изменения требований к технологии или к жилью. Так, если раньше . требования к жилью не изменялись столетиями, то теперь они сохраняются не более десяти лет. Например, еще совсем недавно газификация считалась положительным элементом благоустройства, а сегодня делается упор на замену газа электричеством, газовых колонок— горячим водоснабжением и т. п.

Устранение морального износа второй формы во время капитального ремонта с переоборудованием и модернизацией и есть денежное его выражение. Таким образом, в отличие от морального износа первой формы, не связанного с дополнительными затратами, моральный износ второй формы поглощает почти треть стоимости капитального ремонта, а иногда и больше. В настоящее время 75 % капитальных вложений расходуется на модернизацию промышленных предприятий, так как это все же более быстрый и экономичный путь получения продукции, чем при новом строительстве.

Величину морального износа второй формы М₂ оценивают путем сравнения восстановительной (балансовой) стоимости старого здания и нового, построенного в соответствии с современными требованиями:

M_a = (C_i — C₁)/C_i-№, (2)

где С₁ и С₂ — восстановительная стоимость старого и стоимость нового зданий, руб.

Допустимая величина морального износа существующего здания не должна превышать затрат на новое строительство здания, равного по площади, но отвечающего требованиям новой технологии и благоустройства.

Предельный износ конструкции  без ремонта может быть определен по выражению:

g_ecT = а*Тест. (3)

где а — ежегодный износ, %; Тест — срок эксплуатации до предельного износа без ремонта, годы.

Рис. 2. Изменение затрат (а) и стоимости  здания с течением времени (6)

 

Рис. 3. Виды износа и его возмещение путем проведения периодических ремонтов (а), виды износа и оптимальная долговечность зданий (б)

Для практических целей  важно рассчитать межремонтный период, чтобы обоснованно проводить  профилактические ремонты. Межремонтный период можно определить по формуле

где Г_д — срок эксплуатации до предельного износа при ремонтах, годы; g_пр — предельный (допустимый) износ, %; g_p — доля снижаемого износа за счет ремонта, %; Т_физ — физическая долговечность конструкции, установленная опытным путем, годы.

Однако не все из входящих в (Рис. 4) величины можно определить, а поэтому нельзя еще рассчитать периодичность профилактических ремонтов.

Зависимость между износом  и действительной стоимостью сооружений показана на рис. 2.

Цель технической эксплуатации состоит в «торможении» износа зданий. На рис. 3 показано, как капитальный ремонт, т. е. усиление и замена конструкций и инженерного оборудования, позволяет снизить износ и благодаря этому продлить срок службы зданий. Физический износ можно уменьшить путем капитального ремонта, а моральный — только модернизацией.

2.3 Классификация  повреждений зданий и ее практическое использование

При эксплуатации сооружений первостепенное значение отводится обеспечению безотказной работы всех конструкций и систем в течение не менее нормативного срока службы, а также правильной и своевременной оценке их технического состояния, выявлению дефектов и начала повреждения. Это необходимо для сохранности сооружений при минимальном расходе сил, средств и планомерной работы эксплуатационно-ремонтных подразделений.

Возможные повреждения  классифицируются по следующим основным признакам (рис. 4):

-причинам, их вызывающим;

-механизму коррозионного процесса разрушения конструкций;

-значимости последствий разрушения и трудоемкости восстановления зданий.

Причинами, вызывающими повреждения зданий, являются:

-воздействие внешних природных и искусственных факторов;

-влияние внутренних факторов, обусловленных технологическим процессом;

-проявление дефектов, допущенных при изысканиях, проектировании и возведении зданий;

Недостатки и нарушение  правил эксплуатации зданий, сооружений и санитарно-технического оборудования.

По механизму коррозионного процесса различают следующие основные виды коррозии: химическую, электрохимическую, физико-химическую и физическую.

Химическая  коррозия материала конструкций сопровождается необратимыми изменениями в структуре вещества под действием сухой агрессивной среды.

 

 

 

Если агрессивная среда  является электролитом, то необратимые изменения в структуре материала происходят в результате возникновения электрического тока на границе «металл — агрессивная среда» и начинается электрохимическая коррозия.

Если физическое разрушение конструкции сопровождается изменением и структуры материала, например выщелачиванием, кристаллизационным разрушением, то такая коррозия называется физико-химической.

Чаще всего здания, их конструктивные элементы и оборудование преждевременно выходят из строя в результате воздействия не одного, а суммарного воздействия многих факторов; это прежде всего увлажнение и переменные температуры, а также механическое, химическое, биологическое и другие воздействия. При этом заметное влияние одного какого-либо фактора обычно способствует резкому усилению воздействия на конструкции иных факторов.

По степени разрушения или значимости последствий можно  выделить три категории повреждений:

I — повреждения аварийного характера, вызванные дефектами

проектирования, строительства, стихийными  явлениями, 
а также нарушением правил эксплуатации зданий и сооружений;

восстановление всего здания или его части в этом случае 
производится путем замены всех или некоторых конструкций 
по специально разработанным проектам;

II — повреждения основных элементов, но не аварийного характера,

устраняемые при капитальном ремонте;

III — повреждения   второстепенных   элементов   (отпадение 
штукатурки и т. п.), устраняемые при текущем ремонте.

Пользуясь приведенной  методикой классификации и оценки повреждений, необходимо в каждом конкретном случае правильно определить опасность повреждения и срочность принятия мер по его устранению, чтобы не упустить аварийную ситуацию и не направлять все силы и средства эксплуатационной службы при появлении малейшего повреждения.

Износ сооружений ускоряется и разрушения усугубляются, если они вызваны дефектами, допущенными в проекте, при возведении или эксплуатации сооружений.

2.4. Модернизация жилых зданий

Под модернизацией  понимают такой капитальный ремонт или реконструкцию, которые сопровождаются превращением здания в отвечающее современным  требованиям технической и функциональной эксплуатации сооружение.

Модернизируя  здание, планировку максимально приближают к требованиям функциональной комфортности. Инженерное оборудование совершенствуют, оснащают современными системами и  установками.

Принципы  модернизации зданий зависят от их особенностей, заложенных при возведении, и подчинены выбранной стратегии.

Модернизация  лестнично-лифтовых узлов основана на сохранении для последующего использования  существующих лестничных клеток, особенно парадных. В старых доходных домах  они часто бывают декорированы лепными  карнизами, розетками и росписью, иногда высокого качества. Этот декор  необходимо сохранить для потомков. Черные лестницы либо ликвидируют за ненадобностью, либо переделывают в парадные, когда хотят увеличить количество секций в здании при разукрупнении квартир. Обычно эти лестницы не отвечают противопожарным нормам и современным требованиям эксплуатации. Не соответствуют нормам забежные ступени, ширина и большие уклоны маршей. Но самый крупный недостаток — это отсутствие лифтов, которые в парадных лестничных узлах встречаются часто. Марши крутых лестниц перекладывают, стараясь разместить в габаритах здания. Однако такой прием не всегда осуществим. Длину лестничной клетки приходится увеличивать за счет устройства остекленных площадок балконного типа. Это не нарушает декор главных фасадов, поскольку черные лестницы расположены со стороны двора.

Наиболее  серьезные работы возникают при  необходимости увеличения ширины маршей, когда нужно перекладывать стены  или переносить лестничную клетку в  другое место. Часто ее можно перестроить  за счет соседних помещений. Одновременно вписать в габарит здания лифт и мусоропровод.

Лифтовые  шахты стараются заключить в  несгораемые конструкции. Логично  использовать габариты черных лестниц, если они примыкают к парадным. Тогда существующие капитальные  стены изолируют лифт и мусоропровод. Если же в торце нет места для  их размещения, то используют смежные  объемы. Этот прием допустим только в том случае, когда к этим инженерным элементам примыкают нежилые  помещения, например кухни и санузлы.

В практике модернизации часто имеют место  случаи, когда лифт нельзя разместить в габаритах здания без большой  потери полезной площади. Тогда его  делают приставным в виде системы  балконов или навешивают на фасад  здания. Используя вариант навесного  лифта его крепят к консолям, располагаемым  в уровне чердачного перекрытия. Остановки  привязывают к междуэтажным площадкам.