Долговечность зданий и сооружений: от чего зависит срок службы конструкций

Понятие долговечности и виды износа зданий

Долговечность здания это способность строения сохранять свои эксплуатационные свойства и надежность на протяжении предусмотренного срока службы. На этот период оказывают влияние множество факторов: от климатических особенностей региона до интенсивности использования и характеристик выбранных строительных материалов. Вокруг нас можно встретить здания самых разных возрастов — памятники архитектуры, стоящие века, зачастую выглядят по-прежнему лучше некоторых новых построек. Чтобы продлить срок эксплуатации объекта, важно разобраться, что влияет на процессы его старения и как правильно оценивать долговечность.

В сфере архитектурного проектирования и строительства принято различать два основных типа старения зданий: моральное и физическое устаревание. Подобные процессы возникновения изменений различны по своей сути, однако оба существенно сказываются на будущем использовании и пригодности объекта для эксплуатации.

Моральное устаревание

Моральное устаревание означает, что строение перестаёт удовлетворять современным запросам по своей функциональности, техническим возможностям и эстетике. Пространственные решения, заложенные архитекторами на момент строительства, с течением времени могут оказаться неактуальными для новых задач. Так, например, производственное здание, возведённое в середине двадцатого века, нередко обладает недостаточной высотой или узкими пролётами, не подходящими для современной автоматизации и нового оборудования. В результате, даже если физический износ минимален, фактическая эксплуатация таких объектов становится крайне затруднительной либо полностью невозможной для исходного назначения.

Физическое устаревание

Физическое устаревание, или иначе физический износ, отражает неизбежный процесс постепенного разрушения строительных материалов и элементов конструкции под различными воздействиями — эксплуатационными нагрузками, агрессивной средой, перепадами температур. В результате поэтапного накопления дефектов происходит ослабление несущих свойств и снижение прочности здания. Для оценки физического износа проводят обследование, в ходе которого рассчитывают его процент. Когда уровень износа превысит порог в 75%, такое строение официально классифицируется как аварийное, что сопряжено с риском внезапного обрушения. Иногда для подобных объектов применяют временные меры: производят замену или усиление отдельных элементов, проводят реставрацию, но подобные действия чаще дают лишь кратковременный эффект.

Следует отметить, что долговечность здания это многослойный критерий, объединяющий не только физическую сохранность конструкций. Иногда объект может обладать минимальным физическим износом, но вследствие полной утраты актуальности, его демонтируют из-за морального устаревания. В противоположных случаях, ценное с исторической или архитектурной точки зрения строение реконструируют и реставрируют, регулярно продлевая срок службы, даже если степень физического износа высока. Часто логичным путем при моральном устаревании оказывается не снос, а именно смена функционального назначения через перепланировку. Так, например, госпиталь XIX века, в котором нельзя провести современный лифт или разместить необходимое оборудование, после капитального ремонта легко превращается в музей, галерею или центр для выставок — такие функции вполне совместимы с исторической планировкой здания.

Классификация зданий по сроку полезного использования

При закладке любого сооружения заранее определяется расчетный срок его эксплуатации. Эта продолжительность служит ключевым критерием для выбора схемы конструкций, архитектурного облика и общего планировочного решения. Чтобы рассчитать нормативный ресурс эксплуатации, в строительной практике используют системы классификации, в которых учитывается назначение здания, а также характеристики главных несущих конструкций и материалов. Современные стандарты, в частности ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований», содержат подробно описанные параметры и методики, позволяющие объективно определить и рассчитать ориентировочный срок безопасной службы различных типов объектов.

Для общественных зданий существует следующая обобщённая градация по капитальности конструкций:

• 1 группа: Особо капитальные здания. Каркас — железобетонный или металлический, заполнение — каменные материалы. Срок службы составляет 175 лет.
• 2 группа: Капитальные здания. Стены из крупноразмерных или мелкоштучных элементов (кирпич, блоки), колонны кирпичные или железобетонные, перекрытия железобетонные. Срок службы — 150 лет.
• 3 группа: Здания со стенами из крупноразмерных или мелкоштучных элементов, железобетонными колоннами, но с деревянными перекрытиями. Срок службы — 125 лет.
• 4 группа: Здания с облегченной каменной кладкой стен, кирпичными или железобетонными колоннами и деревянными перекрытиями. Срок службы — 100 лет.
• 5 группа: Здания с деревянными стойками и перекрытиями, стены выполнены из облегченной кладки. Срок службы — 80 лет.
• 6 группа: Деревянные здания из бруса или бревен. Срок службы — 50 лет.
• 7 группа: Легкие здания, выполненные по каркасной или щитовой технологии из дерева. Срок службы — 25 лет.
• 8 группа: Небольшие постройки, например, камышитовые здания. Срок их службы — 15 лет.
• 9 группа: Сборно-разборные павильоны, ларьки, палатки. Срок их службы — 10 лет.

Это подразумевает, что данное здание должно не только технически прослужить 175 лет, но также оставаться востребованным и сохранять современные функции и внешний облик, гармонируя с городской инфраструктурой на протяжении всего жизненного цикла.

Реальная долговечность и факторы влияния

Оценить истинную продолжительность службы сооружения гораздо сложнее, чем просто использовать формальные нормативы или стандартные показатели. В истории мировой архитектуры существует немало примеров, когда здания и памятники, возведённые сотни или даже тысячи лет назад, остаются визуально привлекательными и далеки от своего конструкционного предела. При этом есть и противоположные ситуации: некоторые здания теряют актуальность, становятся невостребованными и приходят в упадок всего через несколько лет после строительства, поскольку быстро достигают морального устаревания.

 Несмотря на это, при условии должного ухода и постоянного контроля технического состояния, фактический эксплуатационный период построек может значительно превышать стандартные нормативы, особенно если объект обладает архитектурной, исторической или общественной значимостью. В итоге, долговечность здания это не столько только прочность и качество исходных материалов, сколько и его актуальность, способность к функциональному переосмыслению, своевременное обслуживание и адаптация к изменяющимся потребностям окружающей среды.