Конспект лекций по дисциплине: «реконструкция и эксплуатация зданий и сооружений»
Скачать 0.67 Mb.
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Казанский Государственный архитектурно-строительный университет  Ахметзянов Ф.Х., Павлов В.В., Радайкин О.В. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по дисциплине: «РЕКОНСТРУКЦИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ» КАЗАНЬ, 2013 Лекция 1 Введение. Реконструкция зданий и сооружений. Этапы реконструкции и ее особенности. 1. Введение Современная реконструкция зданий является одним из самых трудоемких и сложных сегментов строительства. Так как требует немалых инвестиций и, как правило проходит достаточно долго ввиду осуществления массы технологических операций и необходимости согласования действий с соответствующими службами. Кроме того, перед тем как будет проведена реконструкция зданий, приходится полностью либо частично освобождать здание, в частности выселять жильцов, вывозить оборудование, перемещать офисы и торговые точки и т.п., что связано с дополнительными организационными и финансовыми проблемами. Не следует упускать из виду и тот факт, что любой ремонт и реконструкция зданий предусматривает проведение всесторонней экспертизы объекта, которая позволяет оценить состояние здания и всех его элементов, определить условия проведения работ, выявить возможные риски. На основании результатов экспертизы и технического заключения составляется проектная и сметная документация. Все работы, касающиеся реконструкции жилых зданий, объектов промышленного и коммерческого назначения, требуют:
В противном случае неграмотно проведенная реконструкция зданий способна привести к негативным последствиям – от появления трещин на фасадах до разрушения здания и фундамента. 2. Определение курса. Цели и задачи. Реконструкция здания - это комплекс строительных работ и организационно-строительных мероприятий, связанных с изменением основных технико-экономических показателей здания (количество и качество квартир, строительный объем и общая площадь здания, вместимость, пропускная способность и т.д.). Они проводятся в целях улучшения условий проживания, качества обслуживания, увеличения объема услуг. Реконструкция зданий и сооружений выполняется в случае их полной или частичной перестройки и внутреннего перепланирования. Она необходима, когда возрастают временные или постоянные нагрузки на здание, обустраиваются подземные и заглубленные помещения, а также в случае износа конструкций или изменения состояния грунта. В процессе реконструкции можно в существующих объемах поменять назначение здания и освоить подземное пространство. Мировой практикой предусмотрено сохранение исторических и архитектурных памятников, которые во многом определяют облик городов. В связи с этим, доля работ по реконструкции сооружений и зданий в современном городе весьма значительна. Любая реконструкция зданий представляет собой многоэтапный процесс, где все проводимые строительные операции имеют свое функциональное назначение и при этом тесно взаимосвязаны друг с другом. Реконструкция зданий может включать в себя:
3. Основные этапы работ по реконструкции. Каждый вид строительных работ, которые входят в ремонт и реконструкцию зданий, имеет свои специфические особенности, связан с необходимостью соблюдения определенных норм, требует применения конкретных материалов и инструментов. Все они проводятся в определенном порядке, в соответствии с общим планом строительных мероприятий. Не следует забывать что, реконструкция это не только комплекс ремонтных и строительных работ, но и длительный процесс разработки и согласования проектной документации. Проект реконструкции включает в себя разработку эскизных, рабочих проектов здания, а также сопутствующих документов. Перед тем как приступить к работам по проектированию, необходимо провести инженерно-техническое обследование здания и получить полную информацию о состоянии несущих конструкций, коммуникаций, инженерного оборудования и т.д. Затем, имея представление об объеме и видах ремонтно-строительных работ, разрабатываются проектно-сметные документы для всех стадий реконструкции: разработка конструктивных элементов, проведение их испытаний, усиление, перепланировка помещений, замена конструкций и инженерного оборудования, благоустройство территории, отделка фасада здания и т.д. Проект реконструкции, подготовленный в минимальном объеме, без детализации, проходит согласование в соответствующих службах и инстанциях. Затем ремонт и реконструкция зданий предусматривает освобождение объекта от жильцов и оборудования, выезд специалистов к месту проведения работ и изучение ситуации. На основании проведенного анализа и сделанных выводов составляются план действий, список необходимых материалов и инструментов. Далее реконструкция жилых зданий и объектов иного назначения вступает в рабочую стадию. Проводится полный комплекс строительных мероприятий – от усиления несущих конструкций, изменения конфигурации и площади здания до укрепления и обновления фасадов, внутренней перепланировки объекта, замены коммунальных сетей и инженерного оборудования.
Реконструкция общественных зданий Архитектурное наследие прошлого, когда-то успешно выполнявшее свои функции, в условиях современного мегаполиса в большинстве случаев нуждается в тщательной оптимизации. Реконструкция общественных зданий является наиболее эффективным и экономичным способом привести их в соответствие с последними требованиями, предъявляемыми новым веком, сохранив при этом изначальное расположение. Во время реконструкции общественных зданий учитывается множество факторов: функциональная нагрузка, планируемое количество посетителей, местоположение здания, характер окружающей застройки, необходимость капитальных изменений и внутренних перепланировок. Часто ситуация осложняется тем, что реконструкции подвергается здание в специфических условиях действующей городской территории, что приводит к общей стесненности площадки, невозможности проведения строительно-монтажных работ общепринятыми методами. Реконструкция зданий социального назначения Сегодня к объектам социального назначения применяются принципиально иные требования, чем в период возведения многих из них - начиная от качества микроклимата, заканчивая набирающей силу интеллектуализацией зданий. Появилось множество новых, современных строительных материалов, позволяющих учитывать требования пожаробезопасности, экологичности, энергоэффективности, в результате чего более рационально используется полезная площадь здания и эффективнее расходуются энергоресурсы. Кроме того, в прошлом такие объекты строились без учета современного оборудования, поэтому планировка и системы жизнеобеспечения зданий просто не предусматривают подобных помещений. В такой ситуации единственно возможным выходом становится реконструкция объектов социального назначения, которая позволяет изменить здания согласно современным требованиям. В результате успешной реконструкции объектов социального назначения при необходимости изменяется не только внутренний, но и внешний облик здания, согласовывая имеющиеся архитектурные формы с последними тенденциями дизайна. Также в процессе реконструкции объектов социального назначения обеспечивается идеальная оптимизация объекта с учетом его специфики (например, обустройство специальных приспособлений для лиц с ограниченной мобильностью, выполнение требований безопасности для детей и т.д.) в соответствии с последними строительными нормами. Реконструкция промышленных зданий Одним из наиболее эффективных сценариев для перехода существующего производства на качественно новый уровень, реорганизации или перепрофилирования является реконструкция промышленных зданий. Экономически обосновано такое решение при необходимости значительных конструктивных изменений существующих сооружений, приведения предприятия в соответствие с действующими международными стандартами или сохранения уникального архитектурного облика здания. В таком случае реконструкция промышленных зданий становится оптимальным способом как технического перевооружения производства, так и перепрофилирования имеющейся базы для выполнения принципиально новых функций – например, превращение заводской территории в современный бизнес-центр. В процессе реализации проекта по реконструкции и ремонту зданий решаются вопросы по модернизации инженерных систем и коммуникаций, улучшению транспортной доступности реконструируемой зоны, обновлению и ремонту оборудования. Возможен также вариант реконструкции действующего предприятия без остановки производства. Реконструкция жилых зданий Жилой фонд старой застройки на сегодняшний момент имеет ощутимый моральный и физический износ: его эксплуатационные качества не соответствуют большинству современных требований, как в плане конструктивно-планировочных решений (устаревшая система планировки, низкая несущая способность междуэтажных перекрытий, недостаточность инженерных систем), так и в плане необходимости капитального ремонта. Единственным способом эффективно решить обе эти проблемы является своевременная реконструкция жилых зданий. Экономическая целесообразность реконструкции жилых зданий проявляется в их полной адаптации к современным архитектурно-строительным стандартам - начиная от изменений внешнего облика (надстройка этажей, мансард, применение последних разработок в области дизайна экстерьеров, благоустройство прилегающих территорий), заканчивая сменой функциональной нагрузки здания. Например, в процессе реконструкции и ремонта жилых зданий один или несколько этажей можно перепрофилировать под общественные учреждения (кафе, магазины, сервис) или офисы, с обустройством отдельных входов. При этом гармоничное сочетание жилой и общественной функциональных зон здания требуют неукоснительного соблюдения санитарно-гигиенических норм, требований пожарной безопасности и звукоизоляции. Лекция 2. Срок службы зданий. Их моральный и физический износ. Документы БТИ. Вероятностная сущность износа и надежности строительных конструктивных элементов. Строительная продукция в виде зданий и сооружений используется в течение нескольких десятилетий. Капитальные здания – железобетонные или каменные фундаменты и стены, железобетонные перекрытия и покрытие должны эксплуатироваться 100-150 лет. Срок службы зависит наиболее от действующих нагрузок и воздействий, условий и культуры содержания здания, от совершенных ремонтов. Ремонт – комплекс строительных мер по поддержанию в работоспособном состоянии зданий с помощью устранения накапливаемых дефектов и повреждений или снижения скорости их развития. Чтобы увеличить срок службы можно использовать следующие пути: 1) Применять материалы с более высокой трещиностойкостью и прочностью (естественно, такие материалы стоят дороже, особенно, если не местные). Можно считать, что у таких материалов большой интервал упругой работы. Упругая работа – это работа без образования трещин. Предположим, в здании через 30 лет эксплуатации среднее раскрытие по группе нормальных трещин  =1,5 мм, а по другому зданию (в наружных стенах же) – 1мм. Тогда ориентировочно среднее раскрытие трещин в год  мм/год. мм/год.Если стены из железобетона\ а по действующим нормам не допустимо раскрытие более 0, 3 мм, то срок ориентировочно  лет в первом случае (2) лет во втором случае.
Так можно в первом приближении прогнозировать срок необходимого ремонта. 2) Другой путь увеличения срока (ограждающих, например, конструкций) – это защита их от увлажнения или коррозии. Для этого имеются испытанные временем и достаточно дешевые кремний-органические жидкости – ГКЖ. Расход 150300 г/м2 при нанесении за один или два раза, предварительно обеспылив протиркой, промыванием поверхности для увеличения сцепления с бетоном. Срок службы 5-8 лет. Увеличение межремонтного срока службы вследствие снижения эксплуатационных затрат на содержание здания весьма необходимо, и в развитых капстранах наиболее важной задачей считается максимальное снижение эксплуатационных затрат (при гарантированной надежности и эксплуатационных качеств здания). Моральный и физический износ зданий. Подразумевают два вида морального износа: 1-й вид связан с прогрессом в технологии возведения зданий и связанной этим удешевлением стоимости – М1. Второй вид морального износа связан с ростом со временем потребностей возникшее несоответствие этим потребностям называют моральным износом М2 помещений, квартир, здания. Например, с появлением стиральных машин, габаритных холодильников, кухонных комбайнов стала недостаточной площадь кухни, прихожих, количества комнат. Величина морального износа М2 равна затратам на его устранение. Физический износ. С течением времени в конструктивных элементах здания накапливаются дефекты и повреждения от влияния нагрузок и воздействия окружающей среды. Дефектами называем любые несоответствия нормативным документам. Повреждениями – любые нарушения сплошности структуры. Совокупное влияние дефектов и повреждений вызывает неблагоприятное изменение (снижение) эксплуатационных свойств здания (несущей способности, срока службы, сопротивляемости теплопередаче, звукоизоляции, внешнего эстетического вида фасадов, водонепроницаемости и т.д.). Эти события называют физическим износом. Оценкой и учетом физического износа зданий и сооружений занимаются специальные «Бюро технической инвентаризации».Эти организации составляют на каждое здание технический паспорт с описанием конструктивных элементов здания и его параметров (объема, жилой площади с указанием планов этажей здания и земельных участков, для каждой конструкции здания указывается физический износ на определенное время). Физический износ устанавливают визуально, пользуясь нормативным документом «ВСН 53-86(р)», называемым «Правила оценки физического износа жилых зданий» К нему приложены таблицы для конструкций с описанием дефектов и повреждений и соответствующих этим описаниям процентов физического износа конструкции. Величина процента физического износа – это стоимость ремонта в процентах от стоимости здания, построенного в данное время (называют последнюю восстановительной стоимостью). Отметим, что ВСН 53-86(р) для описания физического износа во времени пользуется одинаковой зависимостью, выражаемой кривой вида (рис.2) Как видим, для разных видов элементов одинаковые кривые при разном сроке службы. Это известные в области описания коррозии так называемые логистические кривые. Аналитическая зависимость такова:  (3).Относительная скорость коррозии  ,где 0 – максимальная глубина коррозии . Решение уравнения (3) имеет вид: 
Особенность кривых: точка перегиба находится при Т/2. До Т/2 – нарастание по экспоненте, далее замедляется. Если следить за снижением во времени несущей способности железобетонных наружных стеновых панелей, то сомнительно чтобы физический износ замедлялся, а не возрастал. Снижение эксплуатационных свойств зависит и от количества дефектов и повреждений. Если сравнить теоретические кривые с наблюдениями организаций Москвы и Санкт-Петербурга, опубликованными в технической литературе [2], то опытные кривые имеют в средней части замедленный рост и более значительный интервал (рис.3).  Рис.3 На практике можно проводить длительные наблюдения для выявления характера и особенностей физического износа зданий новых конструктивных систем (монолитных, сборно-монолитных, каркасных). Эти наблюдения позволяют устанавливать более эффективные с точки зрения долговечности (надежности) конструктивные системы зданий. Поэтому сбор данных по накоплению дефектов и повреждений имеет большое практическое значение. Поэтому каждый студент по этому курсу должен эскизно представить лист А4 с повреждениями здания, которое он увидел (можно фотографию) с указание причин возникновения повреждений. При необходимости оценки физического износа здания любым из Вас, Вы будете это делать по нормативному документу ( на сегодня это – ВСН 53-86 (р)). По таблице находите соответствующие картине дефектов и повреждений элементов физический износ. Далее определяете долю стоимости конструкции в стоимости здания (удельный вес). Потом, сложив произведения износа на удельный вес элементов, находим физический износ здания. На практическом занятии по методическим указаниям попрактикуетесь в оценке Фи % здания. Физический износ зданий определяет вид, объемы и затраты ремонта (восстановления эксплуатационных свойств). Можно привести оценку состояния здания в зависимости от общего физического износа [3]. |
Похожие:
 | Учебно-методическое пособие предназначено для студентов, выполняющих практическую и самостоятельную работу по теме 3 «Строительное... |  | Опоп) по специальности 270802 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений (повышенный уровень) |
| Таможенное право: конспект лекций по дисциплине для обучающихся по направлению подготовки 030900. 62 «Юриспруденция» / сост канд... | | Курс лекций по теме «Свайные работы», является частью программы подготовки специалистов среднего звена бпоу оо «окотсиТ» по специальности... |
| Внешнеэкономическая деятельность предприятий: конспект лекций по дисциплине для обучающихся по направлению подготовки 080100. 62(Г)... | | Пм 03 Организация деятельности структурных подразделений при выполнении строительно-монтажных работ, эксплуатации и реконструкции... |
| Сетевая экономика: конспект лекций по дисциплине для обучающихся по направлению подготовки 080100. 68 «Экономика» / сост к э н.,... | | Рекомендации составлены в соответствии с фгос спо по специальности 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» |
| ... | | ... |