Исследование методик оценки технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений

С каждым годом число разрушенных, а также не соответствующих эксплуатационным нормам зданий и сооружений увеличивается. К этому могут приводить как внутренние, так и внешние условия. При этом эксплуатация зданий и сооружений ведет к их устареванию и увеличению физического износа. Основной целью данной статьи является исследование методик оценки при проведении технического состояния строительных зданий и сооружений. Представленные в статье методы оценки технического состояния зданий и сооружений, позволяют сделать вывод, что их многообразие могут создавать трудности при выборе и использовании методов. В связи с чем в статье рассматривается современная технология, мониторинг оценки и применение BIM-моделей для наиболее быстрого получения результатов технического состояния зданий и сооружений.

Аннотация статьи
методы
время
специальные знания
техническое состояние зданий
физический износ
визуальный осмотр
инструментальное исследование
Ключевые слова

На данный момент одна из главных задач страны – эффективное использование недвижимости, которые удовлетворяет потребность населения страны в ее эксплуатации.

На сегодняшний день эксплуатационный срок жизни большинства зданий составляет 50-80 лет, при этом существенное влияние на старение объекта оказывает физический износ. Все вместе ведет к увеличению объема ветхих зданий [8].

В связи с этим, важным вопросом является определение технического состояния зданий и сооружений с использованием современных методик.

Продолжительность жизни или сооружения, в себя три стадии развития – это проектирование, эксплуатация и стадия старения. Каждый из данных этапов эксплуатации требует необходимость и возможность выполнения ремонтов строений или конструктивных элементов. На техническое состояние здания или сооружения может оказывать множество факторов, это внешние (природные факторы) и внутренние (нагрузки возникающие в ходе эксплуатации) [1].

Предугадать процесс изменения технического состояния здания, состоящего из большого числа конструктивных элементов, представляет значительную трудность ввиду того факта, что конструктивные элементы изнашиваются неравномерно. Наиболее распространённые показатели, влияющие на эксплуатационную оценку объекта и представлены на рис. 1:

Рис. 1. Показатели, влияющие на эксплуатационную оценку объекта строительства

Для сохранения технического состояния зданий и сооружений необходимо проводить мониторинг на исправность и пригодность к эксплуатации и устранения их физического износа конструкций.

Под физическим износом понимается ситуация, когда с течением , здание изнашивает свои первоначальные технико-эксплуатационные показатели. Определением величины физического износа, а выявлением причины, которые снизили несущие способности занимаются специализированные организации и специалисты, обладающие знаниями в разных областях строительной науки.

Обследование зданий выполняется с целью установления их пригодности к нормальной эксплуатации или необходимости проведения ремонта, восстановления, усиления или ограничений в эксплуатации, как отдельных конструкций, так и зданий в целом.

Существует два метода определения технического состояния зданий и сооружений, это визуальный осмотр и инструментальные исследования отдельных конструкций.

Предварительный осмотр (визуальный) проводят с целью первоначальной оценки технического состояния строительных несущих конструкций по внешним и внутренним признакам. При визуальном осмотре обнаруживаются видимые дефекты, зарисовки и фотографии дефектных мест.

Заключение о техническом состоянии объекта делается на основании обнаруженных дефектов и повреждений конструкций.

Инструментальное обследование  данное обследование проводят для определения повреждений и дефектов, которые влияют на несущую способность, если ранее при визуальном обследовании были обнаружены дефекты. В детальном обследовании должны быть задействованы высококвалифицированные специалисты, обладающие специальными знаниями, т.к. это более трудоемкий процесс обследования.

Существует значительное количество методик для определения износа зданий, представлены на рис.2.

Рис. 2. Методики определения износа зданий

Разберем некоторые из них.

Метод экспертных оценок  в основе метода лежат экспертные мнения. После получения данных от экспертов собирается «коллективное мнение», на основании которого определяется техническое состояние зданий или конструкций. Метод может применяться, если:

  • необходимо определить процент физического износа
  • установить прогноз разрушения
  • необходимо установить общее техническое состояния после внешних воздействий на знание или сооружение.

Плюсы и минусы данного метода:

+ Высокая скорость получения результатов;

– Высокие трудозатраты;

– Фальсификация результатов.

Метод сроков жизни. Данный метод основан на экспертизе зданий и сооружении и в равном соотношении физического износа. Расчет метода сроков жизни производится по формуле:

F= *100%,

где F – физический износ, (%);

ДВ – действительный возраст, (лет);

ФЗ – срок физической жизни, (лет).

При этом действительный возраст определяют относительно технического состояния здания в реальном времени, а физический срок зависит от длительности жизни объекта и к какой группе капитальности он относится [5].

Плюсы и минусы данного метода:

+ Расчёт физического износа здания в стоимостном выражении;

– Низкая точность и надежность расчётов;

– Применяется только для однообразных объектов.

Метод технической диагностики – метод основан на визуальном осмотре отдельных конструкций зданий и сооружений, с определением стоимости работ, которые будут необходимы для восстановления изначальных эксплуатационных свойств.

Разделяют данные методы на следующие диагностики:

  • по типу проводимых работ
  • по материалам обследуемых конструкций
  • по цели исследования и т.д. [6]

Плюсы и минусы данного метода:

+ Возможность спрогнозировать состояние объекта;

– Повышенные требования к квалификации исполнителя;

– Высокая стоимость производства работ.

При сравнении плюсов и минусов рассматриваемых методов, показывает, что ни один из них не безусловный. Вследствие чего все больше распространяются современные методы с применением мониторинга BIM-моделей.

Системы мониторинга активно развиваются в нашей стране. На сегодняшний день программы мониторинга развивают компании, обладающие ресурсами и допущены к оценке технического состояния здания.

Подведя итог, необходимо отметить, что аварийное состояние зданий возникает в следствии физического износа, который формируется из устаревания здания, влияния внешних факторов, а также не правильной эксплуатации зданий и сооружений, поэтому современная диагностика становится все более актуальной задачей.

Техническое состояние зданий и сооружений, достаточно трудоемкий процесс и связанных с физическими и материальными затратами. Трудности также возникают в поисках квалифицированного эксперта и выбором наиболее эффективного метода оценки. Представленные в статье методы оценки технического состояния зданий, позволяет сделать вывод, что каждый из методов может создавать трудности при выборе их в использовании. Анализируя все вышеописанное, можно сделать вывод, что самым востребованным на сегодняшний день, является системы мониторинга, предполагающие использование современных технологий оценки зданий и сооружений, с высокой скоростью получения информации о техническом состоянии объекта.

Текст статьи
  1. Арискин М.В. Сроки службы зданий: методические указания по выполнению самостоятельной работы под общ. ред. Д-ра техн. наук, проф. Ю.П. Скачкова. Пенза: Изд-во ПГУАС, 2014. 14 с.
  2. Бузало Г.А., Рак В.И., Якименко И.В. Реляционная модель базы данных информационно-аналитической системы мониторинга технического состояния производственных зданий // Предотвращение аварий зданий и сооружений: электронный журнал. Магнитогорск.
  3. ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния.
  4. Мищенко В.Я., Головинский П.А., Драпалюк Д.А. Прогнозирование темпов износа жилого фонда на основе мониторинга дефектов строительных конструкций // Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура. 2009. № 4 (16). С. 111-117.
  5. Осипов С.Н., Пилипенко В. М. Способ вероятностной оценки физического износа элементов зданий // Евразийская Патентная Организация. 2013).
  6. Рощина С.И. Особенности технической эксплуатации зданий и сооружений. Учебное пособие. Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2014. 119 с.
  7. Симанкина Т.Л., Ширко Н.В. Оценка физического износа зданий с применением визуального моделирования дефектов // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2011. № 7. С. 91-97.
  8. Травин В.И. Капитальный ремонт и реконструкция жилых зданий. Учебное пособие для архитектурных и строительных спец. Вузов. Ростов-на-Дону: Изд-во «Феникс», 2002. 256 с.
Список литературы