Физический и моральный износ зданий и сооружений

1. Физический и моральный износ зданий и сооружений

2. Вопросы, подлежащие изучению:

1.
2.
3.
4.
5.
6.
Физический износ. Общие сведения.
Этапы физического износа.
Определение величины физического износа.
Моральный износ.
Долговечность зданий и сооружений.
Оценка категорий технического состояния
строительных конструкций.

3.

1. Физический износ. Общие сведения.
Физический износ. В процессе эксплуатации здания и сооружения
подвергаются физическому (материальному) износу, а также моральному
износу (старению).
Физический износ – это утрата конструкциями своих первоначальных
технико-эксплуатационных (качеств) параметров: потеря прочности,
снижение их устойчивости и эксплуатационной надежности в результате
внешних и внутренних воздействий, в т.ч. природно-климатических, условий
эксплуатации, деятельности человека. Физический износ – это также потеря
таких первоначальных качеств, как например, влагостойкость, теплозащита,
звукоизоляция и т.п.
Состояние строительных конструкций находится в прямой зависимости
от сроков службы и наличия дефектов и повреждений, допущенных при
проектировании, строительстве и эксплуатации здания.

4.

Физическому износу подвержены все здания и сооружения, однако износ,
имеет свои специфические особенности, свой характер, особенно для
промышленных объектов. Например, в производственных зданиях
предприятий черной и цветной металлургии строительные конструкции
подвергаются тепловым воздействиям, в химической, нефтехимической,
целлюлозно-бумажной промышленности – химическим воздействиям, а в
пищевой промышленности – биологическим. Существенно влияние
атмосферных воздействий. На открытом воздухе каменные конструкции
подвергаются выветриванию и выщелачиванию, металлические элементы
корродируют, деревянные элементы ветшают в результате гниения,
разбухания или усушки.
2. Этапы физического износа
В течение всего периода эксплуатации здания величина его физического
износа будет повышаться, несмотря на разные виды проводимых ремонтов,
так как при ремонте практически нельзя полностью восстановить все
первоначальные качества. Эти изменения во времени качеств строительных
конструкций можно представить графиком (рис. 1), на котором следует
выделить три характерных участка.

5.

Рис.1.

6.

Участок I – период повышенного износа. В этот период
(непродолжительный по сроку) происходит загрузка несущих конструкций
полезной нагрузкой и достижение строительными конструкциями «рабочего
состояния» (процесс «приработки»). Если имели место дефекты материала
(например, высокая влажность) или были допущены дефекты монтажа
конструкций, то это может отразиться на техническом состоянии здания:
материальный износ такого здания будет иметь значительную величину еще
до сдачи в эксплуатацию.
Последствия воздействий, которые испытывают здания в первоначальный
период от усадочных, температурных, влажностных напряжений и различных
деформаций, зависят как от типа конструкций, так и интенсивности таких
воздействий.

7.

Именно на этот период приходится большое количество разрушений и
даже аварий строительных конструкций. Из данных Центрального научноисследовательского института строительных конструкций им. Кучеренко
следует, что около 20% всех аварий происходит на объектах, построенных,
но не сданных в эксплуатацию; недавно сданных в эксплуатацию: 9% - при
работе до одного года и 7% - до пяти лет. Эти цифры убеждают в
необходимости более строгого контроля качества работ при строительстве и
приемке здания в эксплуатацию.
По истечении этого периода обычно проводится первый - так
называемый послеосадочный - ремонт для устранения повреждений и
различного рода дефектов.
Участок II – период длительного, медленного износа. Во время
этого периода частично затухают, распределяются, «снимаются» возникшие
в первый период напряжения за счет образовавшихся деформаций, трещин,
а также заметно снижаются осадка здания и усадочные явления. Однако в
конструкциях таких зданий происходит необратимый процесс износа. С
течением времени состояние зданий ухудшается, увеличиваются потери
основных эксплуатационных качеств. Восстановление эксплуатационных
качеств и поддержание их на должном уровне всецело зависит от качества
технической эксплуатации и ремонтно-восстановительных работ, а также от
работ, проводимых во время реконструкции зданий.

8.

Участок III – период интенсивного износа. В течение длительного
периода эксплуатации физический износ может достигнуть критического
значения. Этому может способствовать отсутствие надлежащего ухода за
строительными конструкциями. Наступает момент, когда отдельные
конструкции перестают оказывать сопротивление характерным для данного
здания воздействиям и выключаются из работы. Такое состояние
конструкций может привести к аварии, если не принять меры по их
восстановлению или усилению. Мероприятия по усилению строительных
конструкций, необходимых для продления сроков их службы, следует
увязывать с фактором морального износа здания.
Физический износ – явление естественное и неотвратимое.
Производственные здания и сооружения изнашиваются не только в процессе
эксплуатации, но и когда они бездействуют. Задача строителей и
эксплуатационников всемерно сокращать размеры физического износа,
уделять внимание продлению сроков службы всех частей и конструкций
здания.

9. 3. Определение величины физического износа

Физический износ отдельных конструкций, элементов, систем или их
участков следует оценивать путем сравнения признаков физического износа,
выявленных в результате визуального и инструментального обследования, с
их значениями, приведенными в соответствующих нормативных документах.
Так, например, для жилых зданий пользуются ВСН 53-86 (р) «Правила оценки
физического износа жилых зданий».
Физический износ конструкции, элемента или системы, имеющих
различную степень износа отдельных участков, следует определять по
формуле
i n
Фк Фi
i 1
Pi
Pk
где Фк- физический износ конструкции, элемента или системы, %;
Фi - физический износ (%) участка конструкции, элемента или системы,
определяются по специальным таблицам, включающим признаки износа и
соответствующие им диапазоны значения износа;
Pi - размеры (площадь или длина) поврежденного участка, м2 или м;
Pk - размеры всей конструкции, м2 или м;
n - число поврежденных участков.

10.

Таблица 1
Пример. Стены кирпичные (выборка из таблицы 10 ВСН 53-86(р))

11.

Физический износ здания следует определить по формуле:
Фз
i n
Ф
i 1
l
ki i
где Фз – физический износ здания, %;
Фki – физический износ отдельной конструкции, элемента или системы, %;
li
– коэффициент, соответствующий доле восстановительной стоимости
отдельной конструкции, элемента или системы в общей восстановительной
стоимости здания;
n – число отдельных конструкций, элементов или систем в здании.

12.

Таблица 2

13.

Таблица 3

14.

15.

16.

17.

4. Моральный износ
Моральный износ следует понимать как несоответствие здания его
функциональному назначению, возникающее вследствие меняющихся
социальных запросов. Применительно к жилым зданиям речь идет о
несоответствии архитектурно-планировочных решений современным
требованиям, о переуплотненности застройки, о недостаточном уровне
благоустройства и озеленения территории, об устаревшем инженерном
оборудовании или его отсутствии и т.п.
Различают две формы морального износа:
1 -я форма – уменьшение стоимости строительных работ по мере
снижения их себестоимости (вследствие изменения масштабов
строительного производства, роста производительности труда и пр.);
2-я форма – обесценение здания в результате несоответствия его
параметров изменившимся требованиям общества.
Возможны два основных способа количественной оценки морального
износа второй формы: технико-экономический и социологический. Техникоэкономический способ оценки представляет собой систему показателей,
составленных на основании обобщения удельной стоимости конструктивных
элементов и инженерного оборудования различных зданий, выраженной в
процентах от восстановительной стоимости здания. Значения таких
показателей нуждаются в регулярных корректировках.

18.

Метод социологической оценки второй формы морального износа
основан на анализе процессов, например, обмена и купли-продажи жилья.
Моральный износ здания меняется скачкообразно, по мере изменения
социальных требований. Физический износ меняется плавно (в
действительности – микрошагами в процессе утраты-восстановления
функций конструктивных элементов). Следует подчеркнуть, что здания
подвергаются моральному износу быстрее, чем физическому.
Рис. 2. Характер изменения физического и морального износа

19.

5. Долговечность зданий и сооружений
Долговечность характеризуется временем, в течение которого в зданиях
и сооружениях с перерывами на ремонт эксплуатационные качества
сохраняются на заданном в проекте (нормах) уровне. Она определяется
сроком службы несменяемых при капитальном ремонте конструкций. Срок
службы – это календарная продолжительность функционирования
конструктивных элементов и здания в целом при условии осуществления
мероприятий технического обслуживания и ремонта.
Различают физическую и моральную (или технологическую)
долговечность и обратные им понятия – физический износ и моральное
старение.
Физическая
долговечность
зависит
от
физико-технических
характеристик
конструкций:
прочности,
теплои
звукоизоляции,
герметичности и других параметров.
Моральная долговечность зависит от соответствия здания по
размерам, благоустройству, архитектуре, требованиям действующих норм и
т.п. своему функциональному назначению.
Кроме того, существует понятие оптимальной долговечности, т.е.
срока службы здания, в течение которого экономически целесообразно его
восстанавливать. Затем наступает срок, когда затраты на восстановление
становится нецелесообразными, ибо превышают стоимость строительства
нового здания.

20.

Т.о., нормативные сроки службы зданий зависят от материала основных
конструкций и поэтому являются усредненными. Нормативный срок службы здания
определяется преобладанием в нем тех или иных конструктивных элементов,
имеющих различные сроки службы:
- фундаменты бетонные........................................ 100÷125 лет
- стены кирпичные и крупнопанельные.....................125 лет
- перекрытия железобетонные.............................. 100÷125 лет
- перекрытия деревянные...........................................60 лет
- полы из керамической плитки................................. 80 лет
- полы паркетные........................................................50 лет
- полы дощатые......................................................... 30÷40 лет
- деревянные стропила и обрешетка....................... .50 лет
- кровля из керамической черепицы..........................80 лет
- кровля из асбестоцементных листов......................30 лет
- окна и двери в наружных стенах.............................40 лет
- элементы систем инженерного оборудования
(вентили, задвижки, трубы и пр.)..........................10÷20 лет.
Наиболее важной характеристикой объекта является капитальность здания.
Капитальность здания – совокупность признаков долговечности и огнестойкости
здания; чем оно долговечнее и более огнестойки его конструкции, тем выше класс: при
самых высоких показателях этих признаков здание относится к 1 классу.
Действующие нормы предусматривают различное количество групп капитальности
для производственных (4 класса), общественных (9 групп) и жилых (6 групп) зданий.

21.

Таблица 4

22.

Таблица 5

23.

6. Оценка категорий технического состояния
строительных конструкций
Оценку категорий технического состояния несущих
конструкций производят на основании результатов обследования и
поверочных расчетов. По этой оценке конструкции подразделяются
на находящиеся: в исправном состоянии, работоспособном
состоянии, ограниченно работоспособном состоянии, недопустимом
состоянии и аварийном состоянии (в соответствии с СП 13-1022003 «Правила обследования несущих строительных конструкций
зданий и сооружений»).
Категория технического состояния – степень эксплуатационной
пригодности строительной конструкции или здания и сооружения в
целом, установленная в зависимости от доли снижения несущей
способности и эксплуатационных характеристик конструкций.

24.

Исправное состояние – категория технического состояния
строительной конструкции или здания и сооружения в целом,
характеризующаяся отсутствием дефектов и повреждений, влияющих
на снижение несущей способности и эксплуатационной пригодности.
Работоспособное состояние – категория технического
состояния, при которой некоторые из численно оцениваемых
контролируемых параметров не отвечают требованиям проекта, норм
и стандартов, но имеющиеся нарушения требований, например, по
деформативности, а в железобетоне и по трещиностойкости, в
данных конкретных условиях эксплуатации не приводят к нарушению
работоспособности, и несущая способность конструкций, с учетом
влияния имеющихся дефектов и повреждений, обеспечивается.

25.

Ограниченно работоспособное состояние – категория
технического состояния конструкций, при которой имеются дефекты и
повреждения, приведшие к некоторому снижению несущей
способности, но отсутствует опасность внезапного разрушения и
функционирование конструкции возможно при контроле ее состояния,
продолжительности и условий эксплуатации.
Недопустимое состояние – категория технического состояния
строительной конструкции или здания и сооружения в целом,
характеризующаяся
снижением
несущей
способности
и
эксплуатационных характеристик, при котором существует опасность
для пребывания людей и сохранности оборудования (необходимо
проведение страховочных мероприятий и усиление конструкций).
Аварийное состояние – категория технического состояния
строительной конструкции или здания и сооружения в целом,
характеризующаяся
повреждениями
и
деформациями,
свидетельствующими об исчерпании несущей способности и
опасности
обрушения
(необходимо
проведение
срочных
противоаварийных мероприятий).

26.

Шкала опасности дефектов и повреждений (по ГОСТ Р 53778-2010):
Критический дефект (повреждение) – дефект (повреждение), при наличии
которого здание, сооружение, его часть или конструктивный элемент
функционально непригодны, дальнейшая эксплуатация по условиям прочности
и устойчивости небезопасна, либо может повлечь снижение указанных
характеристик в дальнейшем. (Категория опасности – А)
Дефект (повреждение) подлежит немедленному безусловному устранению.
Значительный дефект (повреждение) – дефект (повреждение), при наличии
которого существенно ухудшаются эксплуатационные характеристики
строительных конструкций (элементов) и их долговечность или
эксплуатационная надежность (Категория опасности – Б).
Дефект подлежит устранению в рамках ремонтно-профилактических работ.
Малозначительный дефект (повреждение) – дефект (повреждение),
который существенно не влияет на эксплуатационные характеристики и
долговечность здания, сооружения, конструктивного элемента, а устранение
его (переделка) может быть экономически нецелесообразна (Категория
опасности – В).