Параметры, характеризующие техническое состояние здания

Техническое состояние здания в целом является функцией рабо­тоспособности отдельных конструктивных элементов и связей между ними. Математическое описание процесса изменения технического состояния зданий, состоящих из большого числа конструктивных элементов, представляет значительные трудности. Это обусловлено тем, что процесс изменения работоспособности технических уст­ройств характеризуется неопределенностью и случайностью.

Факторы, вызывающие изменения работоспособности здания в целом и отдельных его элементов, подразделяются на 2 группы: внутренние и внешние.

К внутренним факторам относятся:

— физико-химические процессы, протекающие в материалах конструкций;

— нагрузки и процессы, возникающие при эксплуатации;

— конструктивные;

— качество изготовления.

К внешним факторам относятся:

— климатические (температура, влажность, солнечная ради­ация);

— характер окружающей среды (ветер, пыль, биологические факторы);

— качество эксплуатации.

В процессе эксплуатации зданий их техническое состояние изме­няется. Это выражается в ухудшении количественных характери­стик работоспособности, в частности надежности. Ухудшение тех­нического состояния зданий происходит в результате изменения физических свойств материалов, характера сопряжений между ними, а также размеров и форм.

Причиной изменения технического состояния зданий являют­ся также разрушение и другие виды потери работоспособности конструктивных материалов.

Полное время эксплуатации здания можно разделить на три периода: приработки, нормальной эксплуатации, интенсивного износа. На рис. 2.1 показана кривая интенсивности отказов эле­мента конструкции как функции времени эксплуатации, где вы­делены эти три периода.

Со временем несущие и ограждающие конструкции, а также оборудование зданий и сооружений изнашиваются, стареют. В на­чальный период эксплуатации зданий происходит взаимная при­работка элементов. Происходит снижение механических, прочностных и ухудшение эксплуатационных характеристик конструкций зданий. Все эти изменения могут быть как общими, так и локаль­ными, они происходят самостоятельно и в совокупности.

Наибольшее число дефектов, отказов и аварий приходится на процесс строительства и в первый период эксплуатации зданий и сооружений. Главные причины: недостаточное качество изде­лий, монтажа, осадка оснований, температурно-влажностные из­менения и т.д.

Построечный и первый послепостроечный периоды характе­ризуются приработкой всех элементов в сложной единой системе здания. В этот период происходят сдвиг и отрыв внутренних стен от наружных, усадка, температурные деформации конструкции, ползучесть материалов и т.д.

По окончании периода приработки конструкций и элементов зданий и сооружений (после заделки дефектных участков) в пе­риод нормальной эксплуатации число отказов снижается и ста­билизируется.

Основными в этот период являются внезапные деформации, связанные с условиями работы и эксплуатации элементов.

Причиной внезапных деформаций могут быть неожиданные концентрации нагрузок, ползучесть материалов, неудовлетвори­тельная эксплуатация, температурно-влажностные воздействия, неправильное выполнение ремонтных работ.

Третий период — это период интенсивного износа, который связан со старением материала конструкций, снижением его уп­ругих свойств.

Конструкции и оборудование даже при нормальных условиях эксплуатации имеют разные сроки службы и изнашиваются не­равномерно. Продолжительность службы отдельных конструкций зависит от материалов и условий эксплуатации. На долговечность конструктивных элементов влияют конструктивное решение и ка­питальность здания в целом; в зданиях, выполненных из прочных материалов и надежных конструкций, любой элемент служит дольше, чем в зданиях из недолговечных материалов.

Во время эксплуатации конструктивные элементы и инженер­ное оборудование зданий под воздействием природных условий и деятельности человека постепенно теряют свои эксплуатацион­ные качества.

С течением времени происходит снижение прочности, устой­чивости, ухудшаются тепло- и звукоизоляционные, водо- и воз­духопроницаемые свойства.

Это явление называется физическим (материальным, техни­ческим) износом и определяется в относительных величинах (%) и в стоимостном выражении.

Для технической характеристики состояния отдельных конст­рукций здания возникает необходимость определить его физиче­ский износ. Физический износ — величина, характеризующая степень ухудшения технических и связанных с ними других экс­плуатационных показателей здания на определенный момент вре­мени, в результате чего происходит снижение стоимости конст­рукции здания. Под физическим износом понимают потерю зданием с течением времени несущей способности (прочности, устойчивости), снижение тепло- и звукоизоляционных свойств, водо- и воздухонепроницаемости.

Основными причинами физического износа являются воздей­ствия природных факторов, а также технологических процессов, связанных с эксплуатацией здания.

Процент износа зданий определяют по срокам службы или фактическому состоянию конструкций, пользуясь правилами оценки физического износа, где в таблицах устанавливаются при­знаки износа, количественная оценка и определяется физический износ конструкций и систем (в %) (табл. 2.3).

Физический износ устанавливают:

— на основании визуального осмотра конструктивных эле­ментов и определения процента потери или эксплуатационных свойств вследствие физического износа с помощью таблиц;

— экспертным путем с оценкой остаточного срока службы;

— расчетным путем;

— инженерным обследованием зданий с определением стоимо­сти работ, необходимых для восстановления его эксплуатацион­ных свойств.

Физический износ определяется сложением величин физиче­ского износа отдельных элементов здания: стен, перекрытий, кры­ши, кровли, полов, оконных и дверных устройств, отделочных работ, внутренних санитарно-технических и электротехнических устройств и других элементов.

Таблица 2.3