Тема 4 Срок службы зданий

Под сроком службы здания понимают продолжительность его безотказного функционирования при условии осуществления мероприятий технического обслуживания и ремонта. Продолжительность безотказной работы элементов здания, его систем и оборудования неодинакова.

При определении нормативных сроков службы здания принимают средний безотказный срок службы основных несущих элементов – фундаментов и стен. Срок службы других элементов может быть меньше нормативного срока службы здания. Поэтому в процессе эксплуатации здания эти элементы приходится заменять, возможно, несколько раз.

Изнашивание зданий и сооружений заключается в том, что отдельные конструкции и здания в целом постепенно утрачивают свои первоначальные качества и прочность. Определение сроков службы конструктивных элементов – сложная задача, так как результат зависит от большого количества факторов, влияющих на износ.

В течение всего сока службы здания элементы и инженерные системы подвергают техническому обслуживанию и ремонту. Периодичность ремонтных работ зависит от долговечности материалов, из которых изготавливаются конструкции и инженерные системы нагрузок, воздействия окружающей среды и других факторов.

Нормативный срок службы элементов здания устанавливают с учетом выполнения мероприятий по технической эксплуатации.

Задачей мероприятий технической эксплуатации зданий является устранение физического и морального износа конструкций и обеспечение их работоспособности. Надежность элементов обеспечивается при выполнении комплекса мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту зданий.

Надежность – это свойство элемента выполнять функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течении требуемого периода. Надежность здания определяется надежностью всех его элементов.

Надежность – это свойство, обеспечивающее нормативный температурно – влажностный и комфортный режим помещений, сохраняющее при этом эксплуатационные показатели (тепло-, влаго-, воздухо-, звукозащиту) в заданных нормативных пределах, прочность и декоративные функции в течении заданного срока эксплуатации.

Надежность характеризуется следующими основными свойствами: ремонтопригодностью, сохраняемостью, долговечностью, безотказностью.

Ремонтопригодность – приспособленность элементов здания к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и повреждений путем проведения технического обслуживания и выполнения плановых и неплановых ремонтов.

Сохраняемость – способность отдельных элементов противостоять отрицательному влиянию неудовлетворительного хранения, транспортировки, старению до монтажа, а также здания в целом до ввода в эксплуатацию и во время ремонтов.

Долговечность – сохранение работоспособности до наступления предельного состояния с перерывами для ремонтно – наладочных работ и устранения внезапно возникающих неисправностей.

Безотказность – сохранение работоспособности без вынужденных перерывов в течении заданного времени до появления первого или очередного отказа.

Отказ – это событие, заключающееся в потере работоспособности конструкции или инженерной системы.

За безотказность принимают отношение числа однотипных элементов, которые за данный промежуток времени могут работать безотказно, к общему числу этих элементов:

Р=n₀ /n

Где Р – безотказность элемента;

n₀ - число элементов данного типа, за которыми велось наблюдение, проработавших безотказно в течении заданного времени;

n – общее число элементов данного типа, за которыми велось наблюдение.

При замене отдельных элементов их безотказность повышается, но не достигает первоначальной, так как в конструкциях всегда существует остаточный износ элементов, которые в течение всего срока эксплуатации не меняются.

Эта закономерность является причиной нормального износа здания.

Оптимальную долговечность зданий определяют с учетом предстоящих затрат на его эксплуатацию за весь срок службы.

Приведенные затраты П, представляющие собой сумму основных и сопряженных капитальных вложений Z, Z' и годовых эксплуатационных расходов с учетом нормативных коэффициентов эффективности Ен, Ен', должны быть минимальными:

П=К+ЕнZ+Ен'Z' -> минимум,

Где К – средняя стоимость капитального ремонта, руб.

Соответствующие математические преобразования дают выражение для определения оптимального срока службы здания, стоимость единовременных первоначальных затрат на возведение которого составляет Z рублей. Объемно – планировочные и конструктивные решения предусматривают проведение ремонтов через t_pлет со средней стоимостью ремонта К руб.

Общее число ремонтов t_общ за нормативный срок службы n (лет):

,

Где n=2(n-1) – коэффициент. Учитывающий непропорциональную зависимость стоимости капитального ремонта от его порядкового номера.

Анализируя это выражение, приходим к выводу, что значение оптимального срока зависит от средней стоимости капитального ремонта К, межремонтного периода t_p, объема первоначальных затрат на возведение здания Z.

Чем реже ремонтируются конструктивные элементы и стоимость этих ремонтов минимальна, тем больше оптимальный срок службы элементов и здания в целом.