UTRZYMANIE OBIEKTÓW BUDOWLANYCH W STANIE ZDATNOŚCI TECHNICZNEJ

• zasady remontów i modernizacji budynków,
• wymagania podstawowe dla budynków remontowanych,
• okresy użytkowania elementów i obiektów,
• ustalenia techniczne i wytyczne do aprobat technicznych.

1.WSTĘP
W ostatnich latach remonty i modernizacje obiektów budownictwa ogólnego stały się ważnym zadaniem procesu eksploatacyjnego i budowlanego. Problemowi temu obecnie na świecie poświęca się ponad 40% potencjału budowlanego, badawczego i produkcji wyrobów dla budownictwa. Modernizacje i renowacje budynków mają charakter interdyscyplinarny polegający na współpracy architektów, konstruktorów, instalatorów, przedstawicieli dziedziny ochrony środowiska, trwałości, akustyki, zabezpieczeń p.poż. i zabezpieczeń p. wilgotnościowych. Zakres występujących tu działań mieści się również w remontach, adaptacjach i renowacjach związanych ze zmianą i polepszeniem warunków użytkowania oraz zastosowaniem do nich nowoczesnych technik, technologii, materiałów wyrobów i elementów.
Modernizacje mogą być także związane z przystosowaniem uszkodzonego budynku do nowych rozwiązań funkcjonalnych lub do zwiększonych obciążeń zmiennych, polepszając m.in. warunki użytkowania. W zależności od stanu technicznego budynku, renowacje i modernizacje mogą przybierać różne formy.

2. PODSTAWOWE OKREŚLENIA Z ZAKRESU NAPRAW I WZMOCNIEŃ
KONSTRUKCJI BUDOWLANYCH

Obiekty budowlane i ich elementy w wyniku eksploatacji ulegają zużyciu obniżając swoje wartości projektowe i użytkowe. Przy obniżeniu wartości użytkowych do wielkości minimalnych (granicznych) obiekty te wymagają napraw, remontów, rekonstrukcji lub modernizacji.
Polskie przepisy dotyczące budownictwa ogólnego nie podają jednolitych definicji z zakresu odtwarzania wartości technicznych obiektów budowlanych. W praktyce budowlanej stosowane są określenia:

• Naprawa jako czynność konserwacyjna i usuwanie stwierdzonych uszkodzeń oraz uzupełnień braków, które mogłyby spowodować zagrożenie życia lub zdrowia oraz bezpieczeństwa mienia lub środowiska.
• Remonty jako roboty budowlane polegające na odtworzeniu (przywracaniu) pierwotnego stanu zużytych elementów i obiektów budowlanych (wartości technicznej i użytkowej) w szczególności: budynków i budowli, części budowlanych, urządzeń technicznych trwale umiejscowionych, fundamentów pod maszyny oraz demontaż i ponowny montaż maszyn i urządzeń trwale umiejscowionych. Remont ma na celu doprowadzenie obiektu do stanu pierwotnego i przywrócenie obiektowi wartości użytkowej utraconej w wyniku procesu użytkowania. Może być remont bieżący lub kapitalny - zależnie od zakresu wykonywanych prac i jego kosztu w stosunku do wartości odtworzonej obiektu. Zwykle remont bieżący - do 10% a remont kapitalny - do 70% wartości obiektu. Remont kapitalny z zasady jest połączony z unowocześnieniem obiektu. Remonty w pojęciu finansowym to nakłady, których celem jest usuniecie skutków częściowego zużycia środków trwałych przez ich odtworzenie, co nie powoduje zwiększenia ich wartości początkowej.

Renowacja jako odnowienie, lub odświeżenie elementów lub całego obiektu. Ostatnio pojęcie to stosowane jest zamiast remontu, głównie kapitalnego. Pojęcie renowacja wprowadza do urzędowego obiegu ustawa o renowacji i modernizacji obszarów zabudowanych.

• Modernizacja jako dostosowanie obiektu do współczesnych lub nowych wymogów użytkowych, technicznych, ekologicznych, produkcyjnych itd. Modernizacja w działalności nansowej jest to unowocześnienie środków trwałych lub istniejących obiektów w celu poprawienia ich jakości, trwałości, zwiększenia wydajności i ulepszenia ich działania. Według GUS określa się ją wtedy jako ulepszenie istniejących środków trwałych..

• Przebudowa jako zmiana (poprawienie) istniejącego stanu obiektu (środków trwałych) na inny.

• Rozbudowa jako powiększenie budowli o kubaturę większą od 100 m3.

• Wzmocnienie jako działanie budowlane mające na celu zwiększenie wartości wytrzymałościowych istniejących elementów konstrukcyjnych lub całych konstrukcji obiektów.

• Odbudowa jako odtworzenie obiektu zniszczonego w ponad 70%.

• Adaptacja jako przystosowanie obiektu do nowych potrzeb użytkowych lub produkcyjnych. W ujęciu finansowym adaptacja jest przystosowaniem (przerobieniem) składnika majątkowego do wykorzystania go w innym celu niż wskazywało jego pierwotne przeznaczenie, albo nadanie temu składnikowi nowych cech użytkowych.

• Rekonstrukcja jak odtworzenie (odbudowanie) zużytych składników majątkowych, przywrócenie dawnego wyglądu obiektu.

• Konserwacje jako czynności mające na celu zapewnienie normalnych warunków użytkowania obiektu i ochronę przed nadmiernym zużyciem.

• Ulepszenia których celem jest przebudowa, rozbudowa, rekonstrukcja, adaptacja lub modernizacja istniejących środków trwałych.

W dziedzinie odtwarzania wartości technicznych obiektów budowlanych stosowane są coraz to nowe określenia takie jak restauracja, rewitalizacja itp.

3. ZASADY REMONTÓW I MODERNIZACJI OBIEKTÓW

Remonty, renowacje i modernizacje obiektów polegają najczęściej na przystosowaniu istniejących obiektów do pełnienia dotychczasowych lub nowych funkcji użytkowych odpowiadających aktualnie obowiązującym (podwyższonym) standardom związanym z wymaganiami Unii Europejskiej.
W procesie remontów, renowacji i modernizacji bardzo ważna jest jakość wykonania, oddziaływująca istotnie na wartości użytkowe, których optymalizacja jest rozumiana jako osiąganie maksymalnego stopnia użytkowalności, przy spełnieniu jednocześnie warunków minimum zużytej energii w realizacji oraz zabezpieczeniu równowagi środowiska i ekologii.
Prowadzony monitoring uszkodzeń, awarii i katastrof oraz poszukiwanie i analiza przyczyn ich powstania ustalają jakie czynniki wpływają na stan zagrożenia budowli i jaką należy wybrać strategię oraz metody remontów i modernizacji, by bezpieczeństwo i warunki użytkowania poprawić.

Najczęściej naprawom i wzmocnieniu poddawane są obiekty lub ich poszczególne elementy, których wartości parametrów użytkowych lub stanów granicznych obniżyły się poniżej wartości minimalnych wg obecnie obowiązujących norm.

W zależności od właściwości elementów i całych obiektów oraz charakteru zniszczenia w czasie eksploatacji remonty i wzmocnienia mają różny charakter, zasięg i są wykonywane z różną częstotliwością.

Technologie napraw i wzmocnień elementów i budynków uzależnione są od rodzaju obiektu, zakresu uszkodzeń i zniszczeń, a także od wymagań użytkowych.

Remonty i modernizacje obejmują budynki zarówno uszkodzone jak też zagrożone, w których procesy starzeniowe spowodowały wyraźne obniżenie warunków użytkowalności. W tym kontekście remonty, renowacje i modernizacje prowadzące do polepszenia warunków wg obecnych norm stanowią poważny problem z punktu widzenia zaspokojenia potrzeb społecznych.
Zakres renowacji i modernizacji obejmuje rozbudowę, nadbudowę i utrzymanie budynków, w których polepszamy warunki użytkowalności w tym warunki ochrony środowiska. Znajdują tu znaczące miejsce zagadnienia dotyczące analizy niezawodności konstrukcji ze szczególnym uwzględnieniem podbudowy naukowej trwałości elementów i połączeń, możliwości wykonywania przejść komunikacyjnych w ścianach nośnych oraz adaptacji przyziemia i parterów do nowych rozwiązań funkcjonalnych. Problemy związane z modernizacją budynków nie były dotychczas przedmiotem systematycznych opracowań, a budowlana działalność remontowa jest dziedziną najgorzej zorganizowana, słabo wyposażoną w odpowiedni sprzęt zmechanizowany i urządzenia pomocnicze oraz dysponującą kadrą o niezadawalających kwalifikacjach. W różnych systemach technologicznych, materiałowych i przedziałach wiekowych budynków, zakres prac renowacyjnych i modernizacyjnych może być bardzo zróżnicowany.

Rezultaty badań istniejących konstrukcji wskazują na konieczność kontroli i oceny właściwości materiałów i konstrukcji. Niezbędna jest świadomość zachowania się materiałów w przewidywanym okresie ich użytkowania w celu zapewnienia wymaganej niezawodności i trwałości konstrukcji.

Analiza istniejących elementów i konstrukcji powinna być oparta na aktualnie obowiązujących normach i dokumentach technicznych.

Normy dla których obiekt był projektowany, bazujące na innych zasadach niż obowiązujące obecnie, mogą być użyte tylko jako dokumenty informacyjne. Istniejąca dokumentacja techniczna dotycząca wymiarów elementów może być użyta w analizie, po odpowiednim zweryfikowaniu. Obliczenia sprawdzające powinny być dostosowane do aktualnych sytuacji i przepisów normalizacyjnych, a częściowe współczynniki bezpieczeństwa właściwe skorygowane.
Propozycje wzmocnienia modernizacyjnego powinny być podbudowane badaniami cech wytrzymałościowych betonu, drewna, ceramiki i stali, informacjami na temat okresu działania i wielkości obciążenia, warunków brzegowych podparcia (utwierdzenia, przeguby), charakterystyką środowiska (wilgotność, temperatura, skład chemiczny), wymiarami geometrycznymi elementów i konstrukcji.

Formy zaistniałego uszkodzenia i przyjęcia odpowiedniego modelu obliczeniowego są czynnikami wpływającymi w istotny sposób na propozycję kształtu remontu lub wzmocnienia, przy czym niezbędne jest uwzględnienie faktu, że konstrukcja istniejąca może istotnie różnić się od modelu wyjściowego.

4. WYMAGANIA PODSTAWOWE DLA BUDYNKÓW REMONTOWANYCH

Według polskich wymagań [1÷8] zgodnych z Dyrektywą Unii Europejskiej [2] obiekty budowlane należy remontować, modernizować i wzmacniać zgodnie z przepisami, techniczno-budowlanymi, obowiązującymi Polskimi Normami oraz zasadami wiedzy technicznej, w sposób zapewniający:

1) spełnienie wymagań podstawowych dotyczących:

a) bezpieczeństwa konstrukcji,

b) bezpieczeństwa pożarowego,

c) bezpieczeństwa użytkowania,

d) odpowiednich warunków higienicznych i zdrowotnych oraz ochrony środowiska,

e) ochrony przed hałasem i drganiami,

f) oszczędności energii i odpowiedniej izolacyjności cieplnej przegród;

2) warunki użytkowe zgodne z przeznaczeniem obiektu, a w szczególności w zakresie oświetlenia, zaopatrzenia w wodę, usuwania ścieków i odpadów, ogrzewania, wentylacji oraz łączności,

3) niezbędne warunki do korzystania z obiektów przez osoby niepełnosprawne,

4) ochronę ludności zgodnie z wymaganiami obrony cywilnej,

5) ochronę dóbr kultury,

6) ochronę uzasadnionych interesów osób trzecich przez

• zapewnienie dostępu do drogi publicznej,

• ochronę przed pozbawieniem:

1. możliwości korzystania z wody, kanalizacji, energii elektrycznej i cieplnej oraz ze środków łączności,

2. dopływu światła dziennego do pomieszczeń przeznaczonych na pobyt ludzi,

• ochronę przed uciążliwościami powodowanymi przez hałas, wibracje, zakłócenia elektryczne, promieniowanie,

• ochronę przed zanieczyszczeniem powietrza, wody lub gleby.

Wymaganie bezpieczeństwa konstrukcji w procesach renowacyjnych i modernizacyjnych polega na spełnieniu ogólnej zasady zapewnienia odpowiedniej niezawodności elementu lub całego obiektu, przez okres przewidywanego dalszego użytkowania budynku. Polega to nie tylko na spełnieniu założenia według, którego obliczeniowa nośność powinna być nie mniejsza od obliczeniowej wartości sił wewnętrznych, ale również zachowania warunków stateczności np. przy zwiększaniu smukłości ścian przy wymianie stropów w ramach modernizacji.
W dostosowaniu do problemów remontowych i modernizacyjnych bezpieczeństwo pożarowe polega w głównej mierze na określaniu wymagań związanych z problematyką ewakuacji mieszkańców, wprowadzeniu odpowiednich rozwiązań wentylacyjnych, wydzielonych klatek schodowych i strefowych urządzeń dźwigowych (wind). Wyróżnia się przy tym ocenę odporności ogniowej elementów konstrukcyjnych istotnych z punktu widzenia bezpieczeństwa konstrukcji istniejących w starym budownictwie wraz z analizą możliwości ich przystosowania w procesie modernizacyjnym.

Modernizowane obiekty budowlane powinny zabezpieczać mieszkańców przed wydzielaniem się gazów toksycznych z wbudowywanych materiałów, emisji niebezpiecznego promieniowania, obecności niebezpiecznych cząstek lub gazów w powietrzu, obecności wilgoci i nieprawidłowego usuwania odpadów. Jak wykazują badania istnieje zwiększone ryzyko nowotworu dróg oddechowych i płuc wywołanych wdychaniem powietrza o nadmiernym stężeniu radonu oraz włókien azbestu. Lokalizacja stref zagrożeń i zabezpieczeń przeciwpyłowych związana jest też z procesami modernizacyjnymi. Niewątpliwie także zagadnienie prawidłowej modernizacji zabezpieczeń wodochronnych jest istotne ze względu na konieczność poprawy jakości i zwiększenia trwałości modernizowanych budynków. Wymienić tu można izolacje wodochronne części podziemnych budynków, izolacje wewnętrzne (łazienki, suszarnie, pralnie) i zewnętrzne (dachy, tarasy).
Bezpieczeństwo użytkowania przy modernizacji polega na stworzeniu warunków, które uniemożliwiają powstanie ryzyka wypadków (w trakcie użytkowania) takich jak poślizgnięcia, zderzenia, oparzenia lub porażenia prądem elektrycznym.
Do podstawowych wymagań użytkowych należą zagadnienia ochrony przed hałasem i drganiami. Jakość akustyczna stanowi jedną z istotnych cech użytkowych budynków remontowanych i modernizowanych.

Przy modernizacji należy uwzględnić dwa aspekty tego zagadnienia:
— poprawa parametrów akustycznych jako jeden z celów modernizacji, tj. gdy obiekt w chwili wznoszenia nie spełniał aktualnie obowiązujących wymagań akustycznych lub gdy parametry akustyczne uległy pogorszeniu w trakcie eksploatacji, ewentualnie przy zmianie akustycznych warunków użytkowania,— zapewnienie właściwej jakości akustycznej budynku modernizowanego w zakresie wynikającym z potrzeb użytkowych.
W obydwu przypadkach niezbędne jest określenie wymagań akustycznych, jakie powinny spełniać obiekty modernizowane, czy wymagania te powinny być identyczne dla obiektów
modernizowanych i nowo projektowanych. Dotyczy to również ochrony przed drganiami.

Termorenowacja przegród w modernizowanych budynkach obejmuje realizację, m.in.
następujących zagadnień:

— ocenę przydatności różnych metod termorenowacji zależnie od stanu technicznego przegród,
— opracowanie nowych udoskonalonych metod termorenowacji,

— opracowanie zasad wykorzystania niekonwencjonalnych źródeł energii do ogrzewania budynków. Wymagania te określone są jako stany graniczne nośności i użytkowania w normach, aprobatach technicznych oraz innych dokumentach technicznych.

5. OKRESY UŻYTKOWANIA ELEMENTÓW I OBIEKTÓW

W kraju brak jest jeszcze jednoznacznych przepisów określających okres użytkowania. W odniesieniu do konstrukcji żelbetowych przyjmuje się umownie okres użytkowania średnio 50-80 lat. W zależności od typu konstrukcji, warunków eksploatacji oraz wymagań użytkownika okresy użytkowania mogą wynosić od 10 do 150 lat.

Podstawowym czynnikiem decydującym o stopniu zużycia obiektu budowlanego w okresie użytkowania jest trwałość techniczna jego poszczególnych elementów składowych.
W obiektach budowlanych występują elementy, których trwałości różnią się znacznie od przewidywanej trwałości obiektu jako całości. Dotyczy to szczególnie elementów wykończeniowych i wyposażeniowych (wymienialnych). Natomiast największą trwałość decydującą o ekonomicznie uzasadnionym okresie użytkowania powinny mieć elementy konstrukcyjne.

Przykładowo, w trakcie ustalania założeń dla trwałości wieszaków w ścianach zewnętrznych warstwowych przyjmowany był okres użytkowania 70 lat.

Wymagane okresy użytkowania podają niektóre normy zagraniczne. Ustalenia okresu użytkowania dla budynków według normy brytyjskiej BS-7543:1992 podano w Tablicy 1. Stan techniczny budynku uzależniony jest od trwałości jego elementów.

Na zużycie obiektów budowlanych mają wpływ:

• rodzaj obiektu i typ konstrukcji

• elementy obiektu lub ich części

• zużycie techniczne i zużycie funkcjonalne

• błędy ludzkie i zdarzenia losowe.

Tablica 1. Wymagany okres przydatności użytkowej dla budynków

Kategoria	Opis	Okres przydatności	Przykłady
1.	Budynki tymczasowe	do 10 lat	Tymczasowe budynki na placu budowy, budynki okresowych wystaw
2	Budynki o malej trwałości	min. 10 lat	Budynki przemysłowe dla krótkotrwałych procesów produkcyjnych, tymczasowe magazyny i składowiska
3	Budynki o średniej trwałości	min. 30 lat	Większość budynków przemysłowych. Budynki remontowane
4	Budynki o nominalnej trwałości	min. 60 lat	Nowe budynki dla służby zdrowia, nowe budynki mieszkalne i wysokiej jakości budynki publiczne
5	Budynki i budowle o dużej trwałości	min. 120 lat	Budowle inżynierskie i inne budynki np. monumentalne.

Natomiast klasyfikację konstrukcji w zależności od wymaganego okresu użytkowania według normy ENV-1991-l podano w Tablicy 2.

Tablica 2. Klasyfikacja okresu użytkowania konstrukcji wg ENV

Klasa	Wymagany projektowany okres przydatności (lat)	Przykłady
1	1 5	konstrukcje tymczasowe
2	25	wymienialne części konstrukcji
3	50	konstrukcje budowlane
4	100	konstrukcje budynków monumentalnych, mosty i inne konstrukcje inżynierskie

Zatem zużycie obiektu zależy też od środowiska naturalnego, zużycia naturalnego, wad projektowych, wad wykonawczych oraz niewłaściwej eksploatacji.

Stopień zużycia technicznego powinien określać rzeczywisty stan techniczny obiektu i urządzeń z nim związanych.

Ocena stanu technicznego obiektu budowlanego powinna być wykonana przez rzeczoznawcę budowlanego. Ocena taka wymaga pełnej obiektywności opartej na: wiedzy techniczno-ekonomicznej, doświadczeniu, znajomości przepisów.

Podstawową metodą oceny technicznej obiektu budowlanego jest inwentaryzacja, badania in situ i w laboratorium oraz analizy uwzględniające wyniki badań i obliczeń.
Do podstawowych sposobów określenia stopnia zużycia technicznego obiektu budowlanego należą:
określenie zużycia poszczególnych elementów lub fragmentu obiektu według wzoru:


gdzie:
t_e -- dotychczasowy okres użytkowania, w latach

T_e - - przewidywany okres trwałości elementu, w latach.

ustalenie średnioważonego zużycia technicznego obiektu według wzoru:


gdzie:
U_i - - procentowy udział kosztu elementu w obiekcie,

S_ei - - stopień zużycia danego elementu według oceny rzeczoznawcy.

Wskaźnik zużycia technicznego obiektu można wyznaczać metodą czasową (liniową) lub metodą nieliniową (Rossa).

Przy ocenie zużycia technicznego obiektu rozróżnia się trzy grupy elementów.
— elementy o trwałości technicznej przekraczającej lub równej trwałości obiektu

np. fundamenty, ściany, schody, stropy ogniotrwałe,

— elementy o trwałości mniejszej od trwałości obiektu - stropy drewniane, dachy, stolarka, podłogi, instalacje,

— elementy o znacznie mniejszej trwałości od trwałości obiektu - elementy wykończeniowe, osprzęt instalacyjny.

Dotychczas nie opracowano jednolitych wskaźników zużycia elementów obiektów budowlanych.
Najczęściej stopień zużycia określa rzeczoznawca na podstawie indywidualnej oceny stanu technicznego oraz wymaganych stanów granicznych nośności i użytkowania.

6. USTALENIA TECHNICZNE I WYTYCZNE DO APROBAT TECHNICZNYCH

Dla wyrobów budowlanych stosowanych również do remontów i modernizacji budynków ustalono dwie kategorie dokumentów technicznych:

1) Normy dotyczące projektowania i wykonywania budynków, a także ich części, lub normy dotyczące związanych z tym zagadnień szczególnych.

2) Ustalenia techniczne i wytyczne do aprobat technicznych dotyczące wyłącznie wyrobów budowlanych podlegających atestacji zgodności (certyfikacji zgodności).

Wyroby stosowane w remontach i modernizacjach powinny posiadać certyfikaty zgodności lub deklaracje zgodności z normami lub aprobatami technicznymi.

Przed uzyskaniem certyfikatu - wyroby budowlane powinny uzyskać pozytywną opinię w zakresie zdrowia i ochrony środowiska.

LITERATURA
[1] KUKULSKI W., WIERZBICKI St., WOŹNIAK K., Podstawy ogólne formułowania wymagań i zapewnienie jakości wyrobów, Mat.KonLNauk.Techn., Wyroby budowlane - wymagania u progu XXI wieku, wyd. ITB, 1995.
[2] Dokwnent interpretacyjny do Dyrektywy 891106,EEC dotyczącej wyrobów budowlanych. Wymaganie podstawowe nr 3 Higiena, zdrowie i środowisko. Wyd. ITB, Warszawa 1995.
[3] Prawy Budowlane, Ustawa z dnia 7.07.1994 r. oraz nowelizacje w 1996 i 1997 r.
[4] RUNKIEWICZ L., Zasady wydawania aprobat technicznych i certyJkatów dla wyrobów budowlanych. Poradnik Inspektora Nadzoru, Kierownika Budowy i Inwestora, Wydawnictwo WACETOB, Warszawa 1996.
[5] RUNKIEWICZ L., Wpływ rozwiązań materiałowych w budownictwie na środowisko. Mat.Konf.Nauk.-Techn. „Technologia w budownictwie”, Wrocław - Polanica Zdrój 1996.
[6] RUNKIEWICZ L., Problemy stosowania wyrobów i rozwiązań konstrukcyjno-budowlanych.
Mat.KoniNauk.Techn. „Wyroby budowlane - wymagania u progu XXI wieku”. Wyd. ITB, Warszawa 1995.
REPAIRS AND MODERNLZATIONS OF TIIE BUTLDINGS
- TERMS AND APPLICATION
The paper presents:
— the basic terms concerning the scope of the repairs, modernizations and strengthening of the structures,
— the rules ofrepairs and modernizations ofbuildings,
— the essential requirements for the repaired buildings,
— use life ofthe elements and buildings,
— techmcal agreements and reccomendations concerning the technical approyals („Aprobaty Techniczne”).

1

---