Техническая эксплуатация конструктивных элементов зданий: Нормативные требования, методология оценки износа и современные подходы к ремонту

Введение: Цели, задачи и терминологическая база

Для большинства капитальных зданий и сооружений в Российской Федерации, построенных до 2000 года, срок эксплуатации превышает 25 лет. Эта статистика наглядно демонстрирует, что основной задачей строительной отрасли сегодня является не только новое строительство, но и, в первую очередь, обеспечение безопасного и долговечного функционирования существующего фонда. Непрерывный контроль технического состояния конструктивных элементов становится критически важным для предотвращения аварийных ситуаций и экономической оптимизации ремонтных кампаний. И что из этого следует? Продление жизненного цикла существующих активов требует от инженера глубокого понимания не только строительной механики, но и нормативно-правового поля.

Целью настоящей работы является систематизация и детальный анализ нормативно-правовых и технических требований, предъявляемых в Российской Федерации к процессу технической эксплуатации, обследования и ремонту основных конструктивных элементов зданий.

Согласно актуальному Своду правил СП 255.1325800.2016 «Здания и сооружения. Правила эксплуатации. Основные положения», эксплуатация зданий (сооружений) определяется как комплекс мероприятий по содержанию, обслуживанию и ремонту, обеспечивающих их безопасное функционирование и санитарное состояние в соответствии с функциональным назначением (п. 3.12).

Структура данной работы последовательно раскрывает терминологическую базу, нормативную основу, методики оценки технического состояния и передовые подходы к восстановлению строительных конструкций, что является неотъемлемой частью профессиональной компетенции инженера-строителя.

Классификация и функциональное назначение основных конструктивных элементов

В основе долговечности и надежности любого здания лежит его конструктивный остов. Конструктивные элементы — это составные части здания, выполняющие определенные функции по обеспечению прочности, устойчивости, изоляции и функционального зонирования. Их классификация по выполняемой функции критически важна для понимания методологии обследования и ремонта. Какие же элементы служат основой пространственной жесткости?

Несущие, ограждающие и совмещенные элементы

В соответствии с принципами строительной механики и технической эксплуатации, все конструктивные элементы делятся на три основные группы:

1. Несущие элементы. Это каркас или основа здания, воспринимающий все статические и динамические нагрузки: собственный вес, вес оборудования, снеговые и ветровые нагрузки. Они обеспечивают пространственную жесткость и устойчивость. К ним относятся:
   • Фундаменты: Передают нагрузки от вышележащих частей здания на грунтовое основание.
   • Колонны (столбы): Вертикальные несущие элементы каркаса.
   • Несущие стены: Элементы, выполняющие одновременно несущую и ограждающую функцию.
   • Перекрытия (плиты, балки): Горизонтальные конструкции, разделяющие этажи и передающие нагрузки на вертикальные опоры.
2. Ограждающие элементы. Их основная задача — изоляция внутренних помещений от внешней среды или друг от друга, а также обеспечение тепло- и звукоизоляции. Они, как правило, не несут нагрузок от вышележащих конструкций. К ним относятся:
   • Перегородки: Внутренние не несущие стены.
   • Навесные или самонесущие наружные стены: Обеспечивают тепловой контур и защиту от атмосферных воздействий.
   • Окна, двери, фонари.
3. Совмещенные элементы. Эти конструкции выполняют одновременно несколько функций. Классическим примером являются фундаменты подземной части здания (подвалов). В этом случае фундаментный элемент не только передает нагрузку на грунт (несущая функция), но и ограждает подвальное помещение от грунтовых вод и грунта (ограждающая функция). Другим примером может служить покрытие (совмещенная кровля), которое выполняет несущую, теплоизоляционную и гидроизоляционную функции.

Нормативно-правовое обеспечение эксплуатации и ремонтно-восстановительных работ

Система технической эксплуатации зданий в Российской Федерации строго регламентирована. Это обеспечивает единый подход к поддержанию безопасности и долговечности строительного фонда, исключая субъективизм в принятии инженерных решений.

Общие требования к техническому обслуживанию

Основным сводом правил, определяющим порядок и требования к эксплуатации, является СП 255.1325800.2016 «Здания и сооружения. Правила эксплуатации. Основные положения». Данный документ устанавливает, что техническое обслуживание зданий, включающее текущее обслуживание и систему ремонтного обслуживания, должно обеспечивать нормальное функционирование здания в течение всего периода его использования (п. 9.1). Важным нюансом здесь является то, что ремонтное обслуживание должно быть не реактивным, а превентивным, основанным на данных регулярного контроля.

Ключевым аспектом является четкое разграничение видов ремонтов, что регламентируется, в частности, ВСН 58-88(р) «Положение об организации и проведении реконструкции, ремонта и технического обслуживания зданий, объектов коммунального и социально-культурного назначения»:

Вид работ	Определение и Цель (ВСН 58-88(р), Прил. 1)	Основная задача
Текущий ремонт	Комплекс работ по восстановлению исправности (работоспособности) конструкций и систем инженерного оборудования, а также поддержанию эксплуатационных показателей.	Поддержание работоспособного состояния и устранение мелких дефектов.
Капитальный ремонт	Ремонт здания с целью восстановления его ресурса с заменой при необходимости конструктивных элементов и систем инженерного оборудования, а также улучшения эксплуатационных показателей.	Восстановление утраченного ресурса, повышение долговечности и эксплуатационных характеристик.

Регламентация обследований технического состояния

Решение о проведении капитального ремонта или усиления конструкций должно быть обосновано объективными данными о фактическом состоянии здания.

СП 255.1325800.2016 (п. 9.7) прямо указывает, что объемы проведения капитального ремонта должны определяться по результатам обследования и мониторинга технического состояния зданий в соответствии с требованиями ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния».

Обследование по ГОСТ 31937-2011 выступает обязательной методологической основой для планирования любых серьезных восстановительных работ.

Таким образом, оно позволяет установить:

1. Фактическое техническое состояние конструкций.
2. Степень их физического износа.
3. Необходимость и объем ремонтно-восстановительных мероприятий.

Методология оценки физического и морального износа конструкций

Износ — это ключевой показатель, на основании которого принимается решение о целесообразности и объемах инвестиций в ремонт или реконструкцию здания. В технической эксплуатации различают физический и моральный износ.

Физический износ здания (элемента) — это величина, характеризующая степень ухудшения технических и связанных с ними других эксплуатационных показателей здания на определенный момент времени (ВСН 58-88(р), Прил. 1). Он является прямым следствием действия эксплуатационных нагрузок, климатических факторов и коррозионных процессов.

Моральный износ здания — величина, характеризующая степень несоответствия основных параметров здания современным требованиям, определяющим условия проживания, объем и качество предоставляемых услуг (ВСН 58-88(р), Прил. 1). Он не связан напрямую с прочностью, но влияет на функциональную и экономическую целесообразность эксплуатации.

Для количественной оценки этих показателей применяется методика, установленная ВСН 53-86(р) «Правила оценки физического износа жилых зданий».

Количественная оценка физического износа

Оценка физического износа отдельных конструкций производится путем сравнения признаков износа, выявленных при обследовании (например, трещины, прогибы, разрушение защитного слоя), с нормативными значениями, приведенными в таблицах ВСН 53-86(р).

В инженерной практике часто встречается ситуация, когда конструкция имеет участки с различной степенью повреждения. В таких случаях используется метод средневзвешенного значения, который позволяет избежать субъективности и обеспечивает объективную базу для принятия решения о необходимости текущего или капитального ремонта. Это особенно важно, когда, например, обнаруживается разрушение гидроизоляции только в одном углу подвала или частичное повреждение защитного слоя балки.

Физический износ конструкции (элемента) определяется по формуле средневзвешенного износа:

$$ \Phi_{\text{к}} = \sum_{i=1}^{n} \Phi_{i} \times \left( \frac{P_{i}}{P_{\text{к}}} \right) $$

Где:

• $\Phi_{\text{к}}$ — физический износ всей конструкции (выражается в процентах).
• $\Phi_{i}$ — износ i-го участка конструкции (%).
• $P_{i}$ — размер поврежденного i-го участка (например, м² или м.п.).
• $P_{\text{к}}$ — размер всей конструкции (м² или м.п.).
• $n$ — число поврежденных участков.

Пример применения формулы:

Если фундамент имеет общую длину 100 м.п. ($P_{\text{к}} = 100$), и на участке 10 м.п. ($P_{1} = 10$) обнаружен износ 30% ($\Phi_{1}$), а на остальной длине ($P_{2} = 90$) износ составляет 10% ($\Phi_{2}$), то средневзвешенный износ будет:

$\Phi_{\text{к}} = (30\% \times (10/100)) + (10\% \times (90/100)) = 3\% + 9\% = 12\%$.

Две формы морального износа

Моральный износ, в отличие от физического, отражает не техническое состояние, а экономическую и функциональную актуальность здания. ВСН 53-86(р) четко разделяет моральный износ на две формы:

1. Моральный износ I формы (Экономическое обесценивание).
   • Суть: Здание считается морально устаревшим, если его восстановительная стоимость (с учетом современных норм и технологий) становится существенно выше, чем стоимость строительства аналогичного нового объекта. Это вызвано снижением удельной стоимости 1 м² в новом строительстве или изменением цен.
   • Последствия: Снижение экономической целесообразности капитального ремонта, приближающегося по стоимости к новому строительству.
2. Моральный износ II формы (Функциональное устаревание).
   • Суть: Здание не соответствует современным требованиям к комфорту, функциональности, объемно-планировочным, санитарно-гигиеническим и инженерно-техническим решениям.
   • Примеры: Недостаточная высота потолков, отсутствие лифтов в домах выше 5 этажей, низкий уровень теплоизоляции, нерациональные планировки квартир или отсутствие подземного паркинга.
   • Последствия: Если моральный износ II формы достигает критических значений, здание может быть признано неперспективным для реконструкции, что влечет за собой необходимость сноса.

Порядок проведения технических осмотров и обследований

Систематический контроль технического состояния является основой эксплуатационного процесса. Этот контроль включает плановые (осмотры) и более детальные (обследования) мероприятия.

Виды и периодичность плановых осмотров

Плановые осмотры проводятся силами эксплуатирующей организации для своевременного выявления дефектов, требующих текущего ремонта. СП 255.1325800.2016 (п. 8.2) выделяет три вида осмотров:

Вид осмотра	Периодичность	Цель
Общие плановые	Два раза в год	Осмотр здания в целом (конструкции, инженерные системы). Проводятся весной (после таяния снега) и осенью (перед началом отопительного сезона).
Частичные плановые	По графику (могут быть ежедневными, еженедельными)	Осмотр отдельных конструктивных элементов или систем (например, лифтов, кровли, подвалов).
Внеочередные (Неплановые)	Немедленно, по необходимости	Проводятся после стихийных бедствий (пожары, наводнения, землетрясения), обильных снегопадов, аварий или при выявлении видимых серьезных деформаций.

Осенний осмотр является критически важным, так как он направлен на проверку готовности здания к эксплуатации в зимних условиях (герметичность окон, утепление чердачных перекрытий, исправность систем отопления). Разве можно пренебречь этим этапом, когда речь идет о сохранении теплового контура и безопасности?

Регламент и сроки проведения детальных обследований

Обследование технического состояния — это более глубокий процесс, включающий инструментальный контроль и лабораторные испытания. Оно регламентируется ГОСТ 31937-2011.

• Первичное обследование: Проводится не позднее чем через два года после ввода объекта в эксплуатацию.
• Последующие плановые обследования:
  • Общий случай: Не реже одного раза в 10 лет.
  • Особые случаи: Не реже одного раза в 5 лет для зданий повышенного уровня ответственности (уникальные, высотные, массового скопления людей) или зданий, работающих в неблагоприятных условиях (агрессивные среды, сейсмические районы).

Критерием для перехода от визуального осмотра к детальному (инструментальному) обследованию является выявление дефектов, которые потенциально могут снижать прочность, устойчивость и жесткость несущих конструкций (п. 5.1.13 ГОСТ 31937-2011). Такое обследование включает отбор проб материалов, неразрушающие методы контроля (ультразвук, склерометрия), геодезические измерения деформаций и расчеты фактической несущей способности.

Типичные дефекты конструкций и внедрение современных ремонтных решений

Обнаружение дефектов и повреждений является прямым основанием для принятия решений о ремонте или усилении. Критичными признаются дефекты, которые непосредственно влияют на несущую способность и устойчивость, создавая угрозу внезапного разрушения.

Характерные дефекты фундаментов, стен и перекрытий

Повреждения конструкций часто носят системный характер и связаны с нарушением гидроизоляции, неравномерными осадками или коррозионным воздействием.

1. Дефекты фундаментов:
   • Просадки оснований: Наиболее опасный дефект, приводящий к неравномерной осадке и образованию наклонных или вертикальных трещин в стенах вышележащих конструкций.
   • Разрушение тела фундамента: Сколы, изломы и расслоение кладки, вызванные воздействием грунтовых вод (сульфатная или магнезиальная коррозия бетона), а также недостаточной глубиной заложения или промерзанием.
   • Нарушение гидроизоляции: Приводит к капиллярному подъему влаги в стены подвала и первого этажа.
2. Дефекты каменных стен:
   • Деформации: Отклонения от вертикали, прогибы, возникающие вследствие неравномерных осадок фундамента.
   • Трещины: Могут быть осадочными (диагональными) или температурно-усадочными (вертикальными). Критическое значение имеет ширина раскрытия и динамика их развития.
   • Выветривание раствора и увлажнение: Снижает прочность кладки и ее теплоизоляционные свойства.
3. Дефекты железобетонных конструкций (стены, перекрытия):
   • Коррозия арматуры: Происходит из-за карбонизации бетона и разрушения защитного слоя. Проявляется в виде ржавых пятен, отслоения бетона (ГОСТ 31937-2011).
   • Превышение допустимой ширины раскрытия трещин: Согласно СП 28.13330.2017 (на который ссылается СП 303.1325800.2017), для конструкций, эксплуатирующихся в неагрессивной среде, предельно допустимая ширина раскрытия трещин составляет, как правило, 0,3 мм. Превышение этого значения требует незамедлительного детального обследования.
   • Деформации (прогибы): Чрезмерный прогиб плит перекрытия указывает на снижение их жесткости и, возможно, несущей способности.

Если в результате обследования установлено ограниченно-работоспособное техническое состояние (снижение несущей способности, но без непосредственной угрозы внезапного разрушения), ГОСТ 31937-2011 требует проведения мероприятий по восстановлению или усилению конструкций, а также организации последующего мониторинга (п. 3.12).

Усиление железобетонных конструкций композитными материалами

Традиционные методы усиления (увеличение сечения бетоном, установка металлических обойм) и��еют существенные недостатки: значительное увеличение веса конструкции, длительность работ и уменьшение полезного объема помещений. В современной строительной практике, как указано в СП 255.1325800.2016 (п. 10.5), рекомендуется шире использовать современные технологии и материалы.

Одной из наиболее эффективных и прогрессивных технологий является внешнее армирование конструкций фиброармированными полимерными композитами (FRP).

• Суть метода: На поверхность растянутой зоны балок, плит или на колонны наклеиваются высокопрочные материалы, такие как углеродные или стеклянные волокна (холсты, ламели), пропитанные полимерными связующими.
• Преимущества: Композиты обладают чрезвычайно высокой прочностью при растяжении (сопоставимой со сталью), малым весом, устойчивостью к коррозии и минимально влияют на габариты конструкции.
• Нормативное регулирование: Применение этих систем в России строго регламентировано СП 164.1325800.2014 «Усиление железобетонных конструкций композитными материалами». Данный свод правил устанавливает требования к проектированию, расчету и монтажу систем внешнего армирования, обеспечивая тем самым надежное восстановление и повышение несущей способности конструктивных элементов, что является важной практической выгодой для сокращения сроков ремонта.

Заключение

Система технической эксплуатации конструктивных элементов зданий является сложным, многоуровневым процессом, критически важным для обеспечения безопасности, долговечности и экономической эффективности жилищного и промышленного фонда. Знание и строгое соблюдение актуальных нормативно-технических требований — это не только залог профессиональной корректности специалиста в области строительства и эксплуатации зданий, но и ключевой фактор продления жизненного цикла строительных объектов.

В ходе данного исследования была проанализирована и систематизирована актуальная нормативно-правовая база Российской Федерации, базирующаяся на СП 255.1325800.2016, ГОСТ 31937-2011 и ВСН 53-86(р). Было установлено, что принятие обоснованных инженерных решений (от текущего ремонта до капитального восстановления) требует строгого следования методологии, включая:

1. Объективную оценку состояния: Применение формулы средневзвешенного физического износа и учет обеих форм морального износа.
2. Соблюдение регламента: Проведение плановых (два раза в год) и детальных (раз в 5–10 лет) обследований.
3. Внедрение инноваций: Применение современных, технологичных решений, таких как усиление FRP-композитами (СП 164.1325800.2014), для эффективного восстановления несущей способности критически поврежденных конструкций.

Список использованной литературы

1. ВСН 53-86(р). Правила оценки физического износа жилых зданий: утверждены Приказом Госгражданстроя при Госстрое СССР от 24.12.1986 № 446.
2. ВСН 58-88(р). Положение об организации и проведении реконструкции, ремонта и технического обслуживания зданий, объектов коммунального и социально-культурного назначения: Нормы проектирования.
3. СП 255.1325800.2016. Здания и сооружения. Правила эксплуатации. Основные положения.
4. СП 303.1325800.2017. Здания одноэтажные промышленных предприятий. Правила эксплуатации.
5. ГОСТ 31937-2011. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния.
6. Все о ЖКХ. Нормы и правила эксплуатации жилых зданий; обязанности и права обслуживающих организаций; права и обязанности потребителей услуг ЖКХ / Автор-составитель А.П. Николаев. — М.: Мартин, 2008. — 192 с.
7. Рекомендации по нормированию материальных ресурсов на содержание и ремонт жилищного фонда. Нормы расхода материальных ресурсов на ремонт конструктивных элементов жилых зданий. Часть 3. Москва, 2000.
8. Травин В.И. Капитальный ремонт и реконструкция жилых и общественных зданий: Учеб. Пособие для вузов. – 2-е изд. – Ростов н/Д.: Феникс, 2004. – 250 с.
9. Филимонов П.И. Технология и организация ремонтно-строительных работ: Учебник для вузов. – М.: Высш. шк., 1988. – 478 с.
10. Дефекты фундаментов: виды, причины и способы устранения // stroy-ek.ru (Электронный ресурс).
11. Дефекты и повреждения фундаментов: виды и причины // gcesp.ru (Электронный ресурс).
12. Конструктивные элементы здания обследование // spo-ural.ru (Электронный ресурс).
13. Основные конструктивные элементы зданий // advokat-malov.ru (Электронный ресурс).
14. Периодичность проведения осмотров зданий // proinfosoft.ru (Электронный ресурс).
15. Система технического осмотра жилых зданий // consultant.ru (Электронный ресурс).